2020-2021学年上海高二下学期期末物理试题分类汇编：近代物理 光学（Word版含答案）

2021届上海名校高二下学期期末物理试题分类汇编
近代物理、光学
一、单选题
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）1．某同学用红光做实验，拍摄到屏上亮条纹的照片如图甲、乙所示，则该同学做的是（　　）
A．单缝衍射实验，甲图中单缝的宽度小
B．单缝衍射实验，乙图中单缝的宽度小
C．双缝干涉实验，甲图中双缝到屏的距离大
D．双缝干涉实验，乙图中双缝到屏的距离大
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）2．下列说法中正确的是（　　）
A．电磁波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象
B．只要增大入射光强度，就一定能发生光电效应
C．如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目不变
D．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）3．下列与α粒子相关的说法中正确的是（ ）
A．天然放射现象中产生的α射线速度与光速差不多，穿透能力强
B．（铀238）核放出一个α粒子后就变为（钍234）
C．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为
D．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）4．下列说法正确的是（　　）
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B．衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子
C．变化的电场一定能产生变化的磁场
D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
（南洋模范中学2020-2021学年高二（下）期末）5．β射线的本质是（　　）
A．原子核放出的电子流 B．原子核外电子电离形成的电子流
C．原子核放射出的电磁波 D．原子核外电子激发产生的电磁波
（南洋模范中学2020-2021学年高二（下）期末）6．恒星的寿命取决于它的（　　）
A．质量 B．体积 C．温度 D．亮度
（南洋模范中学2020-2021学年高二（下）期末）7．一质子束入射到静止靶核上，产生如下核反应：，p、n分别为质子和中子，则产生的新核含有质子和中子的数目分别为（ ）
A．28和15 B．27和14 C．15和13 D．14和13
（南洋模范中学2020-2021学年高二（下）期末）8．以下叙述正确的是（　　）
A．卢瑟福的α粒子散射实验，证实了原子核还可以再分
B．牛顿通过扭秤实验比较精确地测量出了万有引力恒量
C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果
D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果
（南洋模范中学2020-2021学年高二（下）期末）9．14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t=0时14C的质量．下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是
A． B．
C． D．
（复兴中学2020-2021学年高二（下）期末）10．α粒子是( )
A．原子核 B．原子 C．分子 D．光子
（复兴中学2020-2021学年高二（下）期末）11．原子核内部有( )
A．质子 B．α粒子 C．电子 D．光电子
（复兴中学2020-2021学年高二（下）期末）12．如图是水滴从空中落下在平静的水面后再弹起过程的一组镜头。观察图片，据此设想，在没有空气的地方，水滴自由下落时在竖直平面上投影的形状如（　　）
A． B． C． D．
（上海外国语大学附属外国语学校2020-2021学年高二（下）期末）13．首先揭示原子核结构复杂性的物理实验或现象是（　　）
A．电子的发现 B．α粒子散射实验
C．天然放射现象 D．质子的发现
（上海外国语大学附属外国语学校2020-2021学年高二（下）期末）14．2018年国际基本单位之一“千克”被重新定义为：一千克等于普朗克常量h除以6.62607015×10-34m2s-1，则普朗克常量h的单位是（　　）
A． B． C． D．
（上海外国语大学附属外国语学校2020-2021学年高二（下）期末）15．电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不超过时，对人体没有任何影响。某ZZZ办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是，则人体与该装置的安全距离至少为（　　）
A． B． C． D．
（延安中学2019-2020学年高二（下）期末等级考试）16．温度最高的恒星表面颜色呈现（　　）
A．白色 B．红色 C．蓝色 D．黄色
（延安中学2019-2020学年高二（下）期末等级考试）17．第一次发现原子核的组成中有质子的是
A．光电效应现象 B．天然放射现象 C．α粒子散射实验 D．人工转变实验
（延安中学2019-2020学年高二（下）期末等级考试）18．爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于（ ）
A．科学假说 B．控制变量 C．等效替代 D．数学归纳
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）19．在天然放射现象中，放出的三种射线里有一种射线是带正电的。组成这种射线的是（　　）
A．质子 B．中子 C．电子 D．氦原子核
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）20．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（ ）
A．锌板带正电，指针带负电
B．锌板带正电，指针带正电
C．锌板带负电，指针带正电
D．锌板带负电，指针带负电
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）21．根据爱因斯坦的“光子说”可知 （ ）
A．“光子说”本质就是牛顿的“微粒说” B．光的波长越大，光子的能量越小
C．一束单色光的能量可以连续变化 D．只有光子数很多时，光才具有粒子性
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）22．马路施工处警示灯是红色的，这除了因为红色光容易引起视觉注意以外，还因为红色光比其它可见光（ ）
A．容易发生明显衍射 B．容易发生稳定干涉
C．容易发生折射现象 D．容易发生光电效应
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）23．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在
A．电子 B．中子 C．质子 D．原子核
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）24．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图a、b、c所示的图像，则下列说法不正确的是（　　）
A．图像a表明光具有粒子性
B．图像b表明光具有波动性
C．用紫外光观察不到类似的图像
D．实验表明光子在空间各点出现的可能性的大小（即概率），可以用波动规律来描述
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）25．放射性元素氡（）经α衰变成为钋，半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是（ ）
A．目前地壳中的主要来自于其它放射元素的衰变
B．在地球形成的初期，地壳中元素的含量足够高
C．当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢的衰变进程
D．主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）26．某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示．表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料（ ）
A．仅钠能产生光电子
B．仅钠、铜能产生光电子
C．仅铜、铂能产生光电子
D．都能产生光电子
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）27．某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）28．用干涉法检查物体表面平滑程度，产生的干涉条纹是一组平行的条纹，若劈尖的上表面向上平移，如图甲所示，则干涉条纹的距离将__________；若使劈尖角度增大，如图乙所示，干涉条纹的距离将__________。（均选填“变窄”、“变宽”或“不变”）
（南洋模范中学2020-2021学年高二（下）期末）29．首位发现中子的物理学家是________，请写出发现中子的核反应方程式________________。
（延安中学2019-2020学年高二（下）期末等级考试）30．如图，1932年查德威克通过对α粒子轰击铍（Be）的研究，从而发现了______．图中x3为______________．
（上海师范大学附属中学2019-2020学年高二（下）期末）31．放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是_____________；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是________________________．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．单缝衍射时，缝越小，衍射条纹中间越宽，故A正确，B错误；
CD．双缝干涉条纹是明暗相间条纹且宽度相同，故CD错误。
故选A。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，则电磁波和机械波的本质是不一样的，但是都能发生干涉和衍射现象，所以A错误；
B．只要增大入射光强度，不一定能发生光电效应，因为发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，则与入射光的强度无关，所以B错误；
C．如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目增大，所以C错误；
D．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方，所以D正确；
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
A．天然放射性现象中产生的α射线速度为光速的十分之一，电离能力较强，穿透能力较弱．故A错误；
B．核放出一个α粒子，电荷数少2，质量数少4，则电荷数为90，质量数234，变为，故B正确；
C．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，核反应方程为
故C错误；
D．英国科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型，故D错误。
故选B。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，A错误；
B．衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子，B正确；
C．周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，C错误；
D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关，D错误。
故选AB。
5．A
【解析】
【详解】
β射线是高速电子流，是原子核衰变时产生的一种射线，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
恒星的寿命取决于它的质量，质量越大，其内部的压力越大，内部核反应越剧烈，恒星的寿命越短。
故选A。
7．D
【解析】
【详解】
质子的电荷数为1，质量数为1；中子的电荷数为0，质量数为1；根据电荷数、质量数守恒，X的质子数(电荷数)为1+13 0=14，质量数为1+27 1=27，中子数：27 14=13。
A. 28和15。与上述结论不符，故A错误；
B. 27和14。与上述结论不符，故B错误；
C. 15和13。与上述结论不符，故C错误；
D. 14和13。与上述结论相符，故D正确。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．卢瑟福的α粒子散射实验，证实了原子的核式结构，A错误；
B．卡文迪许通过扭秤实验比较精确地测量出了万有引力恒量，B错误；
C．伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果，C错误；
D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果，D正确。
故选D。
9．C
【解析】
【详解】
设衰变周期为T，那么任意时刻14C的质量，可见，随着t的增长物体的质量越来越小，且变化越来越慢，很显然C项图线符合衰变规律．故选C．
【点睛】本题考查衰变规律和对问题的理解能力．根据衰变规律表示出两个物理量之间的关系再选择对应的函数图象．
10．A
【解析】
【详解】
α粒子是氦原子核
A. 原子核与分析相符，故A项正确；
B.原子与分析不符，故B项错误；
C.分子与分析不符，故C项错误；
D.光子与分析不符，故D项错误．
11．A
【解析】
【详解】
根据原子核的内部结构可知，原子核是由质子和中子组成的，A正确BCD错误
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
水滴只在重力作用下，由于液体表面张力的作用，使水滴收缩为完美的球形。
故选C。
13．C
【解析】
【分析】
【详解】
根据物理学史可知，贝克勒尔发现天然放射现象，天然放射现象的发现说明原子核可以再分，首先揭示原子核结构复杂性，故ABD错误，C正确。
故选C。
14．B
【解析】
【详解】
ABCD.由题可知
则普朗克常量的单位为，故B正确，ACD错误。
故选B。
15．B
【解析】
【分析】
【详解】
设人体与该装置的安全距离至少为x，则
解得
x≈2.0m
故选B。
16．C
【解析】
【详解】
恒星表面颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝，恒星表面颜色取决于它的表面温度，温度越高，颜色越偏蓝，故温度最高的恒星表面颜色呈现蓝色，故ABD错误，C正确。
故选C。
17．D
【解析】
【详解】
第一次发现原子核的组成中有质子的是人工转变实验,是由卢瑟福发现的，故选D.
18．A
【解析】
【详解】
爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，科学研究的方法属于科学假说，故BCD错误，A正确．
故选A．
19．D
【解析】
【详解】
在天然放射现象中，放出的三种射线里α射线即氦原子核是带正电的。
故选D。
20．B
【解析】
【详解】
锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，导致指针带正电．故B正确，ACD错误．故选B．
21．B
【解析】
【详解】
爱因斯坦的“光子说”认为光是一份一份的不连续的它并不否定光的波动性，而牛顿的“微粒说”与波动说是对立的，因此A不对
由爱因斯坦的“光子说”中光子的能量；可知波长越长，光子的能量越小，因此B正确．
某一单色光，波长恒定，光子的能量也是恒定的，因此C不对
大量光子表现为波动性，而少数光子才表现为粒子性，因此D不对．
22．A
【解析】
【详解】
A．红光在可见光中的波长最长，容易发生明显衍射，故选项A正确；
B．干涉与光的颜色无关，选项B错误；
C．所有的光都能发生折射，选项C错误；
D．红光在可见光中频率最小，最不容易发生光电效应，选项D错误.
23．D
【解析】
【详解】
卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核．故选项D正确．
【点睛】
本题需要熟悉α粒子散射实验和原子核式结构模型．
24．C
【解析】
【详解】
A．图像a以一个个的亮点，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，表明光具有粒子性，选项A正确；
B．图像b有明暗相间的干涉条纹，而干涉是波特有的性质，表明光具有波动性，选项B正确；
C．因为紫外光是不可见光，所以直接用眼睛观察不到类似的图象，但是用感光胶片是可以观察到类似现象的，选项C错误；
D．实验表明光子在空间各点出现的可能性的大小（即概率），可以用波动规律来描述，选项D正确。
本题选不正确的，故选C。
25．A
【解析】
【详解】
目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是目前地壳中的主要来自于其它放射元素的衰变，A正确BC错误．
半衰期的大小与温度、压力无关，由原子核内部因素决定，D错误．
【考点定位】
考查放射性元素的衰变、半衰期及其相关知识．
26．D
【解析】
【详解】
根据爱因斯坦光电效应方程可知，只有光源的波长小于某金属的极限波长，就有光电子逸出，该光源发出的光的波长有小于100nm，小于钠、铜、铂三个的极限波长，都能产生光电子，故D正确，A、B、C错误．
【考点定位】光电效应
27．B
【解析】
【详解】
同位素的质子数相同，中子数不同，而质量数等于质子数加中子数，设质子数为M，则有： A=N+M，所以B正确．故选B
【点睛】
28． 不变 变窄
【解析】
【详解】
[1][2]劈尖的上表面向上平移，上下表面的反射光的光程增大，但变化情况相同，只是条纹平移了，条纹间距不变；劈尖角度增大时，则光程差变大的快了，因而条纹间距变窄。
29． 查德威克
【解析】
【分析】
【详解】
[1]首位发现中子的物理学家是查德威克；
[2]发现中子的核反应方程为
30． 中子， 质子
【解析】
【详解】
[1][2]查德威克用α粒子去轰击铍核发现了中子，并产生一个新核，根据质量数守恒和电荷数守恒可得从而发现了中子，用中子轰击石蜡，根据质量数守恒和电荷数守恒可得从而发现了质子。
31．
【解析】
【分析】
质量数守恒和电荷数守恒，配平守恒方程．关键在于氖的电荷数没有告诉，需要化学知识．
【详解】
[1]根据质量数和电荷数守恒，放射性元素衰变为，核反应方程为：
[2]粒子（即）轰击，根据质量数和电荷数守恒，得：
【点睛】
核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒。