2013高考物理练习题

2、光的干涉

光的干涉的条件是：有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。（相干波源的频率必须相同）。形成相干波源的方法有两种：⑴利用激光（因为激光发出的是单色性极好的光）。⑵设法将同一束光分为两束（这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等）。下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。

S1 S S2 S

a c b

S / 2.干涉区域内产生的亮、暗纹

⑴亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即δ= nλ（n=0，1，2，??） ⑵暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即δ=(2n?1)（n=0，1，2，??）

2?相邻亮纹（暗纹）间的距离?x?l???。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉

d实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。

3.衍射----光通过很小的孔、缝或障碍物时，会在屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹很亮，越向边缘越暗。

⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。

⑵发生明显衍射的条件是：障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。（当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时，有明显衍射现象。）

⑶在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大，而亮度变暗。 4、光的偏振现象：通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光。光的偏振说明光是横波。

5.光的电磁说

⑴光是电磁波（麦克斯韦预言、赫兹用实验证明了正确性。）

⑵电磁波谱。波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。

各种电磁波的产生机理分别是：无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ射线是原子核受到激发后产生的。

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⑶红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。 种 类 产 生 红外线 一切物体都能发出 紫外线 一切高温物体能发出 X射线 阴极射线射到固体表面 ★★6、光电效应 ⑴在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。（右图装置中，用弧光灯照射锌版，有电子从锌版表面飞出，使原来不带电的验电器带正电。）

⑵光电效应的规律。①各种金属都存在极限频率ν0，只有ν≥ν瞬时性（光电子的产生不超过10-9s）。

⑶爱因斯坦的光子说。光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量

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主要性质 热效应 化学效应 应用举例 遥感、遥控、加热 荧光、杀菌、合成VD2 穿透能力强 人体透视、金属探伤 才能发生光电效应；②

E跟光的频率ν成正比：E=hν

⑷爱因斯坦光电效应方程：Ek= hν --W（Ek是光电子的最大初动能；W是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。） 7、光的波粒二象性

（1.）光的波粒二象性:干涉、衍射和偏振表明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子；因此现代物理学认为：光具有波粒二象性。

（2.）正确理解波粒二象性-----波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义。波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量。

⑴个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。 ⑵ν高的光子容易表现出粒子性；ν低的光子容易表现出波动性。

⑶光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。 ⑷由光子的能量E=hν，光子的动量p?h表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛

?盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ。 由以上两式和波速公式c=λν还可以得出：E = p c。

十七 原子物理

1.卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）

α粒子散射实验：是用α粒子轰击金箔，结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿

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原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。

卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。n E/eV 由α

2.玻尔模型（引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n叫量子数。） ⑴玻尔的三条假设（量子化）

①轨道量子化rn=nr1 r1=0.53×10m

1②能量量子化：En?E2n∞ 0

-15

粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是104 m 。 -0.85

3 E2 E3 2 -3.4

-10

2

E1 E1=-13.6eV

1 -13.6

氢原子的能级图 ★③原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量hν=Em-En

⑵从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。（如在基态，可以吸收E ≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能）。

2、天然放射现象

⑴.天然放射现象----天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。 ⑵.各种放射线的性质比较 种 类 本 质 质量（u） 电荷（e） 速度（c） 电离贯穿性 性 α射线 氦核 4 +2 0.1 最强 最弱，纸能挡住 14 211H?20n?2Heβ100n?11H??1e 射线 电子 1/1840 -1 0.99 较强 较强，穿几mm铝板 γ射线 光子 0 0 1 最弱 最强，穿几cm铅版 3、核反应 ①核反应类型

2344114U?Th?H2H?2n?⑴衰变： α衰变：238（核内92902e102He）

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2340110 β衰变：23490Th?91Pa??1e（核内0n?1H??1e）

γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。

4171⑵人工转变：147N?2He?8O?1H（发现质子的核反应）

4121 94Be?2He?6C?0n（发现中子的核反应）

1141921⑶重核的裂变： 235，裂变反92U?0n?56Ba?36Kr?30n 在一定条件下（超过临界体积）

应会连续不断地进行下去，这就是链式反应。

341⑷轻核的聚变：21H?1H?2He?0n（需要几百万度高温，所以又叫热核反应）

所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。（注意：质量并不守恒。） ②.半衰期

放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。（对大量原子核的统计规律）

1??1??1?计算式为：Nt?N0???N表示核的个数 ，此式也可以演变成 mt?m0??或nt?n0??，式中m?2??2??2?tTtTtT表示放射性物质的质量，n 表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间

t后的剩余量。

半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。 ③.放射性同位素的应用

⑴利用其射线：α射线电离性强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电。γ射线贯穿性强，可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变，可用于生物工程，基因工程。

⑵作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。

⑶进行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。

一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，废料容易处理。可制成各种形状，强度容易控制）。

4、核能

（1）.核能------核反应中放出的能叫核能。

（2）.质量亏损---核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。

★（3）.质能方程-----爱因斯坦的相对论指出：物体的能量和质量之间存在着密切的联

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