广东省梅州市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-07光学、近代物理

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广东省梅州市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-07光学、近代物理 一、单选题1．（2021·广东梅州·统考二模）据报道，2020年1月到11月，我国运行核电机组共49台（不含台湾地区核电信息）核能发电量约为3309.7亿千瓦时，约占全国累计发电量的5%，为我国经济建设提供了重要的能源保障。关于核电发电，下列说法正确的是（　　）A．核反应方程可能是∶B．核反应过程中质量和质量数均减少C．现有核电站核反应的类型包含核聚变和核裂变两种类型D．低于临界体积的铀块无法发生链式反应2．（2021·广东梅州·统考二模）以下对物理现象和物理规律的认识中正确的是（　　）A．光的波长越长，光的能量越小，光的波动性越显著B．原子核结合能越大，原子核越稳定C．查德威克发现了质子的存在D．一群氢原子处在的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出3种频率的光子3．（2021·广东梅州·统考一模）大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是，则（　　）A．，，X是正电子B．，，X是中子C．，，X是正电子D．，，X是中子4．（2021·广东梅州·统考一模）关于近代物理学，下列说法正确的是A．核反应方程+X中的X表示电子B．ɑ粒子散射实验的结果表明原子核由质子和中子构成C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变长D．一个氢原子从n=4的激发态跃迁时，最多能辐射6种不同频率的光子5．（2022·广东梅州·统考二模）据报道，J国排放入海的核废水中含有氚（）等放射性元素，处置不当将严重威胁人类安全。氚衰变的半衰期长达12.5年，衰变方程为下列说法正确的是（　　）A．方程中的X应为中子B．可以通过加水稀释的方式降低核废水中氚总量的放射性C．经过50年，氚剩余量为原来总量的D．氚衰变放出的射线穿透性很弱，用一张纸就能把它挡住6．（2022·广东梅州·统考模拟预测）以下说法不正确的是（　　）A．当氢原子从n＝4的状态跃迁到n＝2的状态时，辐射出光子B．光电效应和康普顿效应都揭示了光具有波动性C．每个核子只能跟相邻的核子发生核力作用D．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定7．（2022·广东梅州·统考一模）2021年3月23日，三星堆遗址的年代测定对外发布，研究员对6个“祭祀坑”的73份碳屑样本使用年代检测方法进行了分析，初步判定其中4号坑最有可能属于商代晚期。会发生衰变，半衰期年，衰变方程为，则下列说法正确的是（　　）A．核的质量大于核的质量B．地球的气候变化会影响的半衰期C．200个原子经过5730年后还剩余100个D．骨骼中以碳酸钙（）形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长8．（2022·广东梅州·统考模拟预测）共和国勋章获得者于敏先生是一位伟大的核物理学家，在中国氢弹原理突破中解决了一系列基础问题和理论问题。下列有关说法正确的是（　　）A．裂变比聚变产能效率高B．核电站、氢弹都是利用了核聚变反应C．氢弹的研制成功说明热核反应已经可控D．氘核与氚核结合为氦核的聚变方程是 二、多选题9．（2021·广东梅州·统考一模）以下说法中正确的是（   ）A．增透膜是利用了光的色散现象B．电子表的液晶显示是利用了光的偏振现象C．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的全反射现象D．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的E．声波击碎玻璃杯的实验原理是共振 三、填空题10．（2021·广东梅州·统考一模）在“测定玻璃折射率”的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示。当光线是由空气射入玻璃砖时，则θ1和θ2中为入射角的是______；当光线由玻璃砖射入空气时，全反射临界角的正弦值是____；从图线可知玻璃砖的折射率是____。11．（2022·广东梅州·统考二模）利用图（a）所示的装置（示意图），观察蓝光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图（b）中甲和乙两种图样。则甲应是______（选填“干涉”或“衍射”）图样。若将蓝光换成红光，干涉图样中相邻两个亮条纹的中心间距______（选填“变长”“变短”或“不变”）。 四、解答题12．（2021·广东梅州·统考二模）一台收音机的接收频率范围从到。设这台收音机能接收的相应波长范围从到，调谐电容器的相应电容变化范围从到。那么波长、之比为多少？电容、之比为多少？13．（2021·广东梅州·统考一模）如图所示的圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L=2H，在圆心正上方高度h处有一点光源S，要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光，h应该满足什么条件？14．（2022·广东梅州·统考二模）如图所示，直角三棱镜ABC置于空气中，一细束单色光从直角三棱镜的AC面的中点垂直射入，进入三棱镜后在AB面恰好发生全反射，已知∠ABC=30°，AC边长等于L。MN为一光屏，且与BC边垂直。请求出：（1）该三棱镜的折射率n；（2）最终打在光屏上的光斑到B点的距离s 。15．（2022·广东梅州·统考一模）一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为n。一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？16．（2022·广东梅州·统考模拟预测）科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样，它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染，频率超过的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。按照有关规定，人体所受的电磁辐射强度（即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量）不得超过某一规定值。已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P，设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电磁波在传播过程中无能量损失。由数学知识可知，球面的面积（式中r为球半径），球半径与球面总是垂直的。根据上述资料，可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为多少时，人体所受的电磁辐射强度才不会超过规定值？
参考答案：1．D【详解】A．核电发电，核反应方程是故A错误；B．核反应过程中，要释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知质量是减少的，但反应前后质量数保持不变，故B错误；C．现有核电站核反应的类型主要是核裂变，核聚变还没有应用于核电站发电，故C错误；D．低于临界体积时，铀块无法发生链式反应，故D正确。故选D。2．A【详解】A．光的波长越长，根据可知，光的能量越小，光的波动性越显著，选项A正确；B．原子核的比结合能越大，原子核越稳定，选项B错误；C．查德威克发现了中子的存在，选项C错误；D．一群氢原子处在的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出种频率的光子，选项D错误。故选A。3．D【详解】由质量数守恒知2+2=3+m解得m=1由电荷数守恒知1+1=2+n解得n=0所以X是中子。故选D。4．A【详解】A、核反应方程，X的质量数为，电荷数，可知X表示电子，故A正确；B、卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，不能说明原子是由质子与中子组成的，故B错误；C、放射性元素的半衰期不受到环境的变化而变化，与温度无关，故C错误；D、一个氢原子从n=4的激发态跃迁时，最多能辐射种不同频率的光子，故D错误；说法正确的是选A．5．C【详解】A．方程中的X质量数为0，电荷数为-1，则应为电子，选项A错误；B．加水稀释的方式不能降低核废水中氚总量的放射性，选项B错误；C．经过50年，即经过4个半衰期，则氚剩余量为原来总量的，选项C正确；D．氚衰变放出的射线是β射线，穿透性较弱，但是用一张纸不能把它挡住，选项D错误。故选C。6．B【详解】A. 当氢原子从n＝4的状态跃迁到n＝2的状态时，氢原子能量减小，对外辐射出光子，A说法正确，不符合题意要求；B. 光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，B说法错误，符合题意要求；C. 每个核子只能跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性，C说法正确，不符合题意要求；D. 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，D说法正确，不符合题意要求；故选B。7．A【详解】A．的衰变过程是一个自发的过程，是放能过程，因此不仅从原子核中放出电子，同时放出能量，出现质量亏损，因此核的质量大于核的质量，A正确；BD．原子核的半衰期非常稳定，不因外界环境变化，单质还是化合物而发生变化，BD错误；C．半衰期是满足大量放射性原子核的统计规律的，对少量的原子核没有意义，C错误。故选A。8．D【详解】AB．因为核裂变容易控制且发生的条件比核聚变低，所以目前的核电站主要是利用核裂变，但是核裂变的产能效率比核聚变低，故AB错误；C．氢弹爆炸是不可控的，它的研制成功并不能说明热核反应可控，故C错误；D．氘核与氚核结合为氦核的核聚变方程是故D正确。故选D。9．BDE【详解】A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，由前后两表面的反射光线，频率相同，进行相互叠加，故A错误；B．液晶显示是利用了光的偏振现象，故B正确；C．照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下，你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色，因为这反射光中已经没有了绿光，故C错误；D．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，D正确；E．-当声波的频率等于玻璃杯的固有频率时玻璃杯振荡最剧烈，最容易被击碎，即声波击碎玻璃杯的实验原理是共振，E正确；故选BDE。10．     θ1          【详解】[1]光线是由空气射入玻璃砖时，入射角大于折射角，由图像可知sinθ1较大，则θ1和θ2中为入射角的是θ1；[2][3]折射率当光线由玻璃砖射入空气时，全反射临界角的正弦值是11．     衍射     变长【分析】干涉条纹在光屏上观察到的图案是间距相等的条纹图象，而衍射条纹中，中间的亮纹的宽度最大。【详解】[1]干涉图样的条纹宽度相等，衍射图样的条纹宽度不等、中央最宽。故甲应是衍射图样，乙是干涉图样。[2]干涉图样中相邻两个亮条纹的中心间距与波长成正比，若将蓝光换成红光，则波长变长，因此条纹间距也变长。12．10:1；100:1【详解】根据可知根据解得13．【详解】点光源S通过平面镜所成像为，如图所示要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光，即相当于像发出的光则入射角i≤C，C为全反射临界角，则有根据几何关系得且L=2H解得故【点睛】本题要利用对称性作出平面镜所成的像，点光源发出的光好像从虚像发出的．再根据临界角和几何知识求解h满足的条件．14．（1）n=；（2）【详解】（1）由几何关系可知光线在AB面上的入射角为60°，由临界角公式可知sin60°=得n=（2）光线在BC面上的E点同时发生反射和折射，投射到光屏上的P Q两点。且由几何关系可得线段BE=在E点发生反射现象时，根据几何关系光斑P点到B点的距离BP=BEtan60°=L在E点发生折射时，由可得sinα=15．【详解】在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图，由全反射条件有由几何关系有由对称性可知若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为联立代入已知数据16．【详解】设人到发射电磁波处的距离为r.以发射电磁波处为球心，以r为半径作一球面。若球面上电磁波的辐射强度为，则所以即人离波源的距离至少为才是安全区。