2020年高考物理試題分類匯編 光、原子物理（通用）

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1、2020年高考物理試題分類匯編 光、原子物理 全國卷Ⅰ在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為（ ） A、r B、1.5r C、2r D、2.5r 全國卷Ⅱ光束 P 如圖，P是一偏振片，P的透振方向（用帶箭頭的實線表示）為豎直方向。下列四種入射光束中哪幾種照射P時能在P的另一側(cè)觀察到透射光？ A、太陽光

2、 B、沿豎直方向振動的光 C、沿水平方向振動的光 D、沿與豎直方向成450角振動的光 北京卷光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是 A、內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射 B、內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射 C、內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生折射 D、內(nèi)芯的折射率比外套相同，外套的材料有韌性，可以起保護作用 四川卷兩種單色光a和b，a光照射某金屬時有光電子逸出，b光照射該金屬時沒有光電子逸出，則 A．在真空中，a光的傳播速度較大 　 B．在

3、水中，a光的波長較小 C．在真空中，b光光子能量較大 　　 D．在水中，b光的折射率較小 上海卷光通過各種不同的障礙物后會產(chǎn)生各種不同的衍射條紋，衍射條紋的圖樣與障礙物的形狀相對應(yīng)，這一現(xiàn)象說明 （ ） （A）光是電磁波。（B）光具有波動性。（C）光可以攜帶信息。（D）光具有波粒二象性。 天津卷.下列說法正確的是 A.用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象 B.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象 C.用標準平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象 D.電視機遙控器是利用發(fā)出紫外線脈沖信號來變換頻道的 廣東卷關(guān)于光的性質(zhì)，下列說法正確的是 A．光在介質(zhì)中的速

4、度大于光在真空中的速度 B．雙縫干涉說明光具有波動性 C．光在同種介質(zhì)種沿直線傳播 D．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波 江蘇卷光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是 A、一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化 B、一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光與折射光線之間的夾角恰好是900時，反射光是偏振光 C、日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振光片可以使景象更清晰 D、通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到秋色條紋 江蘇卷現(xiàn)代物理學(xué)認為，光和實物粒子都具有波粒二象性。下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是 A、

5、一定頻率的光照射到鋅板上，光的強度越大，單位時間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子就越多 B、肥皂液是無色的，吹出的肥皂泡卻是彩色的 C、質(zhì)量為10-3kg、速度為10-2m/s的小球，其德布羅意波長約為10-23 m，不過我們能清晰地觀測到小球運動的軌跡 D、人們常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因為熱中子的德布羅意波長一晶體中原子間距大致相同 全國卷Ⅰ用大量具有一定能力的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測到了一定數(shù)目的光譜線。調(diào)高電子的能力在此進行觀測，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了5條。用△n表示兩側(cè)觀測中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差，E表示調(diào)高后電子的能量。根據(jù)氫原子的能級圖可以判斷，△n和E的可能

6、值為（ ） A、△n=1，13.22 eV ,則另一個波長可能是 A、+ B、- C、 D、 北京卷下列說法正確的是： A、太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng) B、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu) C、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因

7、為該束光的波長太短 D、按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增加 四川卷關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是 A．放射性元素的原子核內(nèi)的核子有半數(shù)發(fā)生變化所需的時間就是半衰期 B．放射性物質(zhì)放出的射線中，α粒子動能很大．因此貫穿物質(zhì)的本領(lǐng)很強 C．當(dāng)放射性元素的原子的核外電子具有較高能量時，將發(fā)生β哀變 D．放射性的原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級向低能級躍遷時，輻射出γ射線 上海卷一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的a、b和g射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強電場。進入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線

8、a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為_g射線，射線b為_b___射線。 上海卷U衰變?yōu)镽n要經(jīng)過m次a衰變和n次b衰變，則m，n分別為（ ） （A）2，4。 （B）4，2。 （C）4，6。 （D）16，6。 天津卷n En/eV 0 -0.85 -1.51 -3.4 -13.6 ∞ 4 3 2 1 右圖為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于ｎ＝４的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光。關(guān)于這些光下列說法正確的是 Ａ．最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由ｎ＝４能級躍到ｎ＝１能級產(chǎn)生的 Ｂ．頻率最小的光是由ｎ＝２能

9、級躍遷到ｎ＝１能級產(chǎn)生的 Ｃ．這些氫原子總共可輻射出３種不同頻率的光 Ｄ．用ｎ＝２能級躍遷到ｎ＝１能級輻射出的光照射逸出功為6.34ｅＶ的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)。 廣東卷圖1所示為氫原子的四個能級，其中為基態(tài)，若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，則下列說法正確的是 A．原子A可能輻射出3種頻率的光子 E4 E3 E2 E1 圖1 B．原子B可能輻射出3種頻率的光子 C．原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷道能級E4 D．原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷道能級E4 江蘇卷μ子與氫原子核（質(zhì)子）構(gòu)成的原子稱為μ氫原子（hydrogen muon ato

10、m），它在原子核物理的研究中有重要作用。圖為μ氫原子的能級示意圖。假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級的μ氫原子，μ氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為г1、г2、г3、г4、г5、和г6的光，且頻率依次增大，則E等于 A、h（г3-г1 ） B、 h（г5+г6） C、hг3 D、hг4 江蘇卷2020年美國和俄羅斯的科學(xué)家利用回旋加速器，通過（鈣48）轟擊（锎249）發(fā)生核反應(yīng)，成功合成了第118號元素，這是迄今為止門捷列夫元素周期表中原子序數(shù)最大的元素，實驗表明，該元素的原子核先放出3個相同的粒子x，再連續(xù)經(jīng)過3次α衰變后，變成質(zhì)量為282的第112號元

11、素的原子核，則上述過程中的粒子x是 A、中子 B、質(zhì)子 C、電子 D、α粒子 江蘇卷2020年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩名美國科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化。他們的出色工作被譽為是宇宙學(xué)研究進入精密科學(xué)時代的起點，下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關(guān)的說法中正確的是 A、微波是指波長在10-3m到10m之間的電磁波 Ｂ、微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播 Ｃ、黑體的熱輻射實際上是電磁輻射 Ｄ、普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說 江蘇卷如圖所示，巡查員站立于一空的貯液池邊，檢查池角處出液口的安全情

12、況。已知池寬為Ｌ，照明燈到池底的距離為Ｈ。若保持照明光束方向不變，向貯液池中注入某種液體，當(dāng)液面高為Ｈ／２時，池底的光斑距離出液口Ｌ／４。 （１）試求當(dāng)液面高為２Ｈ／３時，池底的光斑到出液口的距離x。 （２）控制出液口緩慢地排出液體，使液面以v0的速率勻速下降，試求池底的光斑移動的速率v x 。 重慶卷可見光光子的能量在1.61 eV~3.10 eV范圍內(nèi).若氫原子從高能級躍遷到量子數(shù)為n的低能級的譜線中有可見光，根據(jù)氫原子能級圖(題14圖)可判斷n為 A.1 B.2 C.3 D.4 海南卷如圖，置于空氣中的一不透明容器中

13、盛滿某種透明液體。容器底部靠近器壁處有一豎直放置的6.0cm長的線光源?？拷€光源一側(cè)的液面上蓋有一遮光板，另一側(cè)有一水平放置的與液面等高的望遠鏡，用來觀察線光源。開始時通過望遠鏡不能看到線光源的任何一部分。將一光源沿容器底向望遠鏡一側(cè)平移至某處時，通過望遠鏡剛好可能看到線光源底端。再將線光源沿同一方向移動8.0cm，剛好可以看到其頂端。求此液體的折射率n。 解：當(dāng)線光源上某一點發(fā)出的光線射到未被遮光板遮住的液面上時，射到遮光邊緣Ｏ的那條光線的入射角最小。 若線光源底端在Ａ點時，望遠鏡內(nèi)剛好可以看到此光源底端，設(shè)過Ｏ點液面的法線為ＯＯ1，則　　　 ① 其

14、中a為此液體到空氣的全反射臨界角。由折射定律有 　　　　　　　　　　?、? 同理，若線光源頂端在Ｂ1點時，通過望遠鏡剛好可以看到此光源頂端，則。設(shè)此時線光源底端位于Ｂ點。由圖中幾何關(guān)系可得 　　　　　　　　　?、? 聯(lián)立②③式得 　　　　　　?、? 由題給條件可知 　　　， 代入③式得 　　　n=1.3 評分參考：，①式2分，②式１分，③式2分,⑤式2分（n=1.2－1.3都給這2分） 海南卷氫原子第n能級的能量為，其中Ｅ1是基態(tài)能量，而n=1，2，…。若一氫原子發(fā)射能量為的光子后處于比基態(tài)能量高出的激發(fā)態(tài)，則氫原子發(fā)射光子前后分別處于第幾能級？ 解：設(shè)氫原子發(fā)射光子前后分別

15、處于第l與第m能級，則依題意有 　　　　 ① 　 ② 由②式解得 　　　　m=2　　　　　　　　 ③ 由①③式得 　　　　l=4 ④ 　　　氫原子發(fā)射光子前后分別處于第４與第２能級。 評分參考：①式２分　　?、谑剑卜帧　　、凼剑狈帧　　、苁剑狈帧　　　? 山東卷人類認識原子結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過程。請按要求回答下列問題。 （1）盧瑟福、玻爾、查德威克等科學(xué)家在原子結(jié)構(gòu)或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻。 請選擇其中的兩位，指出他們的主要成績。 ①________________

16、_________________________________________ ②__________________________________________________________ 在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對放射線的性質(zhì)進行了深入研究，下圖為三種射線在同一磁場中的運動軌跡，請從三種射線中任選一種，寫出它的名稱和一種用途。________________________________________。 （2）在可控核反應(yīng)堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑。中子在重水中可與12H核碰撞減速，在石墨中與612C核碰撞減速。上述碰撞可簡化為彈性

17、碰撞模型。某反應(yīng)堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對心正碰，通過計算說明，僅從一次碰撞考慮，用重水和石墨作減速劑，哪種減速效果更好？ （1）盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型（或其他成就玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光譜（或其他成就）查德威克發(fā)現(xiàn)了中子（或其他成就）。 （2）設(shè)中子質(zhì)量為Mn靶核質(zhì)量為M，由動量守恒定律 Mnv0=Mnv1+Mv2 解得：v1=Mn-M/Mn+M·v0 在重力中靶核質(zhì)量：MH=2Mn V1H=Mn-Mc/Mn+Mc·v0=-1/3v0 在石墨中靶核質(zhì)量：Mc=12M V1c= Mn-M/Mn+M·v0=11/13v0 與重力靶核碰后中子速度較小，故重水減速效果更好。