單元檢測(cè)十四光近代物理一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．(2023·遼寧沈陽(yáng)市模擬)光給世界帶來(lái)五彩斑斕的景象，也將自然規(guī)律蘊(yùn)含其中。下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的敘述正確的是()A．荷葉上的露珠底部顯得特別“明亮”是由于水珠將光線會(huì)聚而形成的B．照相機(jī)鏡頭前鍍?cè)鐾改?，?yīng)用了光的干涉原理C．泊松亮斑是光沿直線傳播產(chǎn)生的D．醫(yī)學(xué)上的內(nèi)窺鏡，其核心部件光導(dǎo)纖維能傳輸光信號(hào)是利用光的偏振答案B解析水珠呈“球形”，光線從水中射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射，所以水珠看起來(lái)特別明亮，故A錯(cuò)誤；照相機(jī)、攝影機(jī)鏡頭表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理，使反射光線進(jìn)行疊加削弱，從而增加透射光的強(qiáng)度，故B正確；泊松亮斑是光的衍射形成的，故C錯(cuò)誤；光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用了光的全反射原理，故D錯(cuò)誤。2．(2023·湖南衡陽(yáng)市一模)2021年開(kāi)始實(shí)行的“十四五”規(guī)劃提出，把新材料領(lǐng)域、生物工程、量子技術(shù)、熱核反應(yīng)和人工智能一起列為重點(diǎn)研發(fā)對(duì)象，中國(guó)已有多項(xiàng)專利領(lǐng)先發(fā)達(dá)國(guó)家，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．普朗克大膽地把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子，預(yù)言實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性B．原子核衰變成新核時(shí)，新原子核處于高能級(jí)狀態(tài)不穩(wěn)定，會(huì)向低能級(jí)躍遷，躍遷時(shí)放出一些特定頻率的γ射線，因此γ射線是新核發(fā)生躍遷的產(chǎn)物C．動(dòng)能相同的一個(gè)質(zhì)子和電子，電子的德布羅意波長(zhǎng)比質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)短D．核反應(yīng)方程：eq\o\ar(14,7)N＋eq\o\al(4,2)H→eq\o\ar(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H為熱核反應(yīng)答案B解析德布羅意大膽地把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子，預(yù)言實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，A錯(cuò)誤；根據(jù)γ衰變的本質(zhì)可知，原子核衰變成新核時(shí)，新原子核處于高能級(jí)狀態(tài)不穩(wěn)定，會(huì)向低能級(jí)躍遷，躍遷時(shí)放出一些特定頻率的γ射線，因此γ射線是新核發(fā)生躍遷時(shí)的產(chǎn)物，B正確；質(zhì)子質(zhì)量大于電子質(zhì)量，根據(jù)p＝eq\r(2mEk)可知，質(zhì)子動(dòng)量大于電子的動(dòng)量，由λ＝eq\f(h,p)，可知質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)比電子的短，C錯(cuò)誤；太陽(yáng)內(nèi)部的兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，可在瞬間產(chǎn)生大量熱能，發(fā)生的反應(yīng)是熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，D錯(cuò)誤。3．2022年10月19日，中國(guó)新一代“人造太陽(yáng)”科學(xué)研究取得突破性進(jìn)展，HL－2M等離子體電流突破100萬(wàn)安培，創(chuàng)造了我國(guó)可控核聚變裝置運(yùn)行新紀(jì)錄。中國(guó)新一代“人造太陽(yáng)”裝置內(nèi)的主要核反應(yīng)是eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，已知eq\o\al(3,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(4,2)He、eq\o\al(1,0)n的質(zhì)量分別3.0166u、2.0136u、4.0026u、1.0087u,1u＝931MeV/c2，c為光速。在1個(gè)eq\o\al(3,1)H與1個(gè)eq\o\al(2,1)H發(fā)生反應(yīng)時(shí)釋放的能量約為()A．4.4MeV B．8.8MeVC．17.6MeV D．35.2MeV答案C解析在核反應(yīng)方程eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n中，反應(yīng)前物質(zhì)的質(zhì)量m1＝3.0166u＋2.0136u＝5.0302u，反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量m2＝4.0026u＋1.0087u＝5.0113u，質(zhì)量虧損Δm＝m1－m2＝0.0189u。則1個(gè)eq\o\al(3,1)H與1個(gè)eq\o\al(2,1)H發(fā)生反應(yīng)時(shí)釋放的能量約為E＝931×0.0189MeV≈17.6MeV，選項(xiàng)C正確。4．(2024·河北邯鄲市雞澤縣一中月考)光的干涉現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中有許多應(yīng)用。圖甲是利用光的干涉檢查平面平整度的裝置，下列說(shuō)法正確的是()A．圖甲中上板是待檢測(cè)的光學(xué)元件，下板是標(biāo)準(zhǔn)樣板B．若換用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光，其他條件不變，則圖乙中的干涉條紋變密C．若圖丙為俯視圖甲裝置看到的干涉條紋，條紋彎曲說(shuō)明被檢查的平面在此處出現(xiàn)了凹陷而導(dǎo)致不平整D．如圖丁所示，把一個(gè)凸透鏡壓在一塊平面玻璃上，讓單色光垂直從上方射入，從上往下看凸透鏡，可以看到等間距的明暗相間的同心圓環(huán)答案C解析在利用光的干涉來(lái)檢查平面平整度的裝置中上板應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)樣板，下板應(yīng)是待檢測(cè)的光學(xué)元件，A錯(cuò)誤；相鄰亮條紋之間，空氣膜的厚度差等于半個(gè)波長(zhǎng)，若換用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光，其他條件不變，則題圖乙中的干涉條紋變疏，B錯(cuò)誤；薄膜干涉是等厚干涉，即亮條紋處空氣膜的厚度相等，亮條紋左偏說(shuō)明被檢查物體表面上有凹陷，C正確；空氣膜的上下兩個(gè)表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，依據(jù)光程差是光的半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍即為亮條紋，是光的半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍即為暗條紋，因凸透鏡壓在平面玻璃上，空氣薄膜不等間距，可以看到內(nèi)疏外密的明暗相間的圓環(huán)狀條紋，D錯(cuò)誤。5．物理學(xué)家密立根利用如圖甲所示的電路研究金屬鉀的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系，其圖像如圖乙所示。已知電子的電荷量大小為e，下列說(shuō)法正確的是()A．若僅增大入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能增大B．若增大入射光的頻率，則光電子的最大初動(dòng)能保持不變C．由Uc－ν圖像可知，金屬鉀的截止頻率為ν0D．由Uc－ν圖像可求出普朗克常量為eq\f(U1e,ν1－νc)答案D解析由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)誤；由光電子的最大初動(dòng)能Ek＝eUc，可知當(dāng)Ek＝0時(shí)Uc＝0，結(jié)合圖像可知金屬鉀的截止頻率為νc，C錯(cuò)誤；由以上整理得Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)，又由于題給圖線的斜率大小為k＝eq\f(U1,ν1－νc)，即eq\f(h,e)＝eq\f(U1,ν1－νc)，解得h＝eq\f(U1e,ν1－νc)，D正確。6.(2024·天津市紅橋區(qū)期中改編)如圖所示為氫原子能級(jí)的示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.5eV的光子后能躍遷至n＝2能級(jí)B．大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可輻射出3種不同頻率的光C．若用氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出的光，照射某金屬時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射出的光，照射該金屬時(shí)也一定能發(fā)生光電效應(yīng)D．用氫原子從n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能為6.41eV答案D解析n＝2能級(jí)和n＝1能級(jí)的能量差為－3.40eV－(－13.60eV)＝10.2eV，則吸收的光子能量為10.2eV時(shí)，氫原子才能由基態(tài)躍遷到n＝2能級(jí)，A錯(cuò)誤；大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多向外輻射的光子種類為Ceq\o\al(2,4)＝6種，B錯(cuò)誤；由氫原子的能級(jí)圖可知，從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出的光子能量大于從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射出的光子能量，而發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的條件是入射光的能量大于等于金屬的逸出功，C錯(cuò)誤；氫原子從n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光子的能量為E＝12.75eV，用該光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑時(shí)，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知逸出的光電子的最大初動(dòng)能為Ekm＝E－W0＝(12.75－6.34)eV＝6.41eV，D正確。7．(2023·四川成都市聯(lián)考)用某種頻率的單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，只輻射出a、b、d三種頻率的光，它們的波長(zhǎng)關(guān)系滿足λa>λb>λd。已知用b光照射某種金屬恰能使其發(fā)生光電效應(yīng)，真空中的光速為c，普朗克常量為h。下列判斷正確的是()A．照射基態(tài)氫原子的單色光波長(zhǎng)為λaB．波長(zhǎng)關(guān)系為λα＝λb＋λdC．該金屬的逸出功為heq\f(c,λb)D．用d光照射該金屬，光電子的最大初動(dòng)能為heq\f(c,λd)答案C解析某種頻率的單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，只輻射出三種頻率的光，可知基態(tài)的氫原子吸收光子的能量后躍遷到第3能級(jí)，由于它們的波長(zhǎng)關(guān)系滿足λa>λb>λd，結(jié)合E＝eq\f(hc,λ)可知Ea<Eb<Ed，則a是第3能級(jí)躍遷到第2能級(jí)輻射出的光子，b是第2能級(jí)躍遷到第1能級(jí)輻射出的光子，d是第3能級(jí)躍遷到第1能級(jí)輻射出的光子，所以照射基態(tài)氫原子的單色光波長(zhǎng)為λd，故A錯(cuò)誤；結(jié)合A的分析可知Ea＋Eb＝Ed，即eq\f(hc,λa)＋eq\f(hc,λb)＝eq\f(hc,λd)，所以eq\f(1,λa)＋eq\f(1,λb)＝eq\f(1,λd)，故B錯(cuò)誤；由于用b光照射某種金屬恰能使其發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)的條件可知該金屬的逸出功等于b光子的能量，即W＝Eb＝eq\f(hc,λb)，故C正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程可知用d光照射該金屬，光電子的最大初動(dòng)能Ekm＝Ed－W＝eq\f(hc,λd)－eq\f(hc,λb)，故D錯(cuò)誤。8.半徑為R、長(zhǎng)為L(zhǎng)的半圓柱形玻璃磚置于水平桌面上，玻璃磚的上表面水平。O為半圓形截面的圓心，一單色平行光束從半圓柱體的矩形上表面射入，該光束平行于半圓形截面并與上表面成45°角，如圖所示。已知該玻璃磚的折射率為eq\r(2)，光在真空中傳播速度為c，不考慮光線在玻璃磚內(nèi)的多次反射，下列說(shuō)法正確的是()A．從O點(diǎn)正下方射出玻璃磚的光線在玻璃磚中傳播的時(shí)間為eq\f(\r(2)R,c)B．從O點(diǎn)正下方射出玻璃磚的光線在玻璃磚中傳播的時(shí)間為eq\f(2\r(6)R,c)C．該光束射入玻璃磚后，有光線射出的圓柱面的面積為eq\f(7πRL,12)D．該光束射入玻璃磚后，有光線射出的圓柱面的面積為eq\f(πRL,2)答案D解析如圖甲所示，光線在玻璃磚的上表面發(fā)生折射時(shí)設(shè)折射角為γ，根據(jù)折射定律有n＝eq\f(sin45°,sinγ)，代入數(shù)據(jù)解得γ＝30°，根據(jù)幾何知識(shí)可知，光線從O點(diǎn)正下方射出玻璃磚的路程為s＝eq\f(R,cos30°)＝eq\f(2\r(3),3)R，光線在玻璃磚內(nèi)的傳播速率為v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(2),2)c，則該光線在玻璃磚中的傳播時(shí)間為t＝eq\f(s,v)＝eq\f(2\r(6)R,3c)，A、B錯(cuò)誤；因?yàn)閟inC＝eq\f(1,n)，則光線發(fā)生全反射的臨界角為C＝45°，光線剛好在圓柱面上發(fā)生全反射的兩個(gè)位置對(duì)應(yīng)的光路圖如圖乙所示。根據(jù)幾何關(guān)系可知，∠AOB＝90°，則圓柱面上有光線射出的弧長(zhǎng)為l＝eq\f(90°,360°)·2πR＝eq\f(1,2)πR，有光線射出的圓柱面的面積為S＝lL＝eq\f(1,2)πRL，D正確，C錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)9．照射到金屬表面的光可能使金屬中的電子逸出，可以用甲圖的電路研究電子逸出的情況。陰極K在受到光照時(shí)能夠逸出電子，陽(yáng)極A吸收陰極K逸出的電子，在電路中形成光電流。在光照條件不變的情況下改變光電管兩端的電壓得到乙圖。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)換用不同頻率的單色光照射陰級(jí)K得到電子最大初動(dòng)能與入射光波長(zhǎng)倒數(shù)的關(guān)系圖像如丙圖所示。真空中光速為c，下列說(shuō)法正確的是()A．由丙圖可知普朗克常量h＝eq\f(Eλ0,c)B．丙圖中的λ0是產(chǎn)生光電效應(yīng)的最小波長(zhǎng)C．乙圖中遏止電壓的存在意味著光電子具有一定的初動(dòng)能，且有最大值D．乙圖中電壓由0到U1，光電流越來(lái)越大，說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)數(shù)越來(lái)越多答案AC解析由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0在eq\f(1,λ0)時(shí)W0＝heq\f(c,λ0)，圖線與縱軸的交點(diǎn)為逸出功W0＝E此時(shí)E＝heq\f(c,λ0)可知普朗克常量h＝eq\f(Eλ0,c)，A正確；由題圖丙可知，入射光波長(zhǎng)倒數(shù)越大，電子最大初動(dòng)能越大，即入射光波長(zhǎng)越小，電子最大初動(dòng)能越大，結(jié)合題圖丙可知，λ0是產(chǎn)生光電效應(yīng)的最大波長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；遏止電壓滿足Uce＝eq\f(1,2)mvm2，它的存在意味著光電子具有一定的初動(dòng)能，且有最大值，即光電子有最大初動(dòng)能，C正確；單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)數(shù)是由光的強(qiáng)度決定的，當(dāng)光強(qiáng)一定時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)數(shù)是一定的，只不過(guò)當(dāng)電壓較小時(shí)，不是所有的光電子都能到達(dá)陽(yáng)極，電壓越大到達(dá)陽(yáng)極的光電子數(shù)越多，D錯(cuò)誤。10．中國(guó)自主三代核電“華龍一號(hào)”示范工程第2臺(tái)機(jī)組——中核集團(tuán)福清核電6號(hào)機(jī)組2022年3月25日投入商業(yè)運(yùn)行，至此“華龍一號(hào)”示范工程全面建成投運(yùn)。在安全、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上，“華龍一號(hào)”已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)了國(guó)際三代核電用戶需求?！叭A龍一號(hào)”利用重核的裂變，一個(gè)重要的核反應(yīng)方程是eq\o\ar(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\ar(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n，各個(gè)核和中子的質(zhì)量如下：mU＝390.3139×10－27kg，mn＝1.6749×10－27kg，mBa＝234.0016×10－27kg，mKr＝152.6047×10－27kg，光速c＝3×108m/s，則下列說(shuō)法正確的是()A．利用速度很大的快中子容易轟擊開(kāi)軸235B．要使鈾塊發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，其體積必須足夠大C．鈾235分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的核，比結(jié)合能減小，放出核能D．該核反應(yīng)放出的核能約為3.2×10－11J答案BD解析慢中子最適合用于引發(fā)裂變，故A錯(cuò)誤；要發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，鈾塊的體積必須大于或等于臨界體積，故B正確；中等質(zhì)量的核比結(jié)合能最大，鈾核分裂時(shí)比結(jié)合能增大，放出核能，故C錯(cuò)誤；該核反應(yīng)放出的核能E＝Δmc2＝(mU＋mn－mBa－mKr－3mn)c2≈3.2×10－11J，故D正確。11．(2023·河北省衡水中學(xué)調(diào)研)如圖為某同學(xué)用一束激光射入正三角形玻璃磚的光路圖，由于疏忽，他忘記標(biāo)記光路方向，同時(shí)手上也沒(méi)有量角器。已知圖中△ABC為正三角形玻璃磚邊界，a、b、c為邊界中點(diǎn)，且光束1與光束2平行。則下列說(shuō)法正確的是()A．光束1為入射光B．該激光在玻璃磚中的折射率為1.5C．光束3的光強(qiáng)大于光束1、2的光強(qiáng)之和D．無(wú)論如何改變?nèi)肷浣牵傆泄饩€從玻璃磚中射出答案AD解析由題圖根據(jù)反射定律和折射定律可知，光束1為入射光，故A正確；由題圖根據(jù)幾何關(guān)系可知，bc與法線的夾角為30°，光束2與BC的夾角為30°，則光束1與法線夾角為60°，則該激光在玻璃磚中的折射率為n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)A分析可知，光束1為入射光束，在b點(diǎn)只發(fā)生折射，則光束1與光束bc的光強(qiáng)相等，由題圖可知，在c點(diǎn)光束bc部分折射為光束3、部分反射為光束ca，則光束1的光強(qiáng)大于光束3的光強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)題意，當(dāng)光束1垂直AC進(jìn)入，則光束1直接穿過(guò)玻璃磚從B點(diǎn)飛出；設(shè)光在玻璃磚中發(fā)生全反射的臨界角為C，則sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)>eq\f(1,2)可知，臨界角大于30°，設(shè)光束1在b點(diǎn)的入射角為α，折射角為β，折射光束bc′交AB于c′點(diǎn)，光束bc′在c′點(diǎn)入射角為γ，根據(jù)幾何關(guān)系可知β＋γ＝eq\f(π,3)，當(dāng)γ<C時(shí)，即sinγ<eq\f(\r(3),3)，光束bc′在c′點(diǎn)不發(fā)生全反射，可以從c′點(diǎn)射出玻璃磚，可得sinβ＝sin(eq\f(π,3)－γ)>eq\f(3\r(2)－\r(3),6)，即sinα＝nsinβ>eq\f(\r(6)－1,2)，則當(dāng)光束1的入射角的正弦值滿足eq\f(\r(6)－1,2)<sinα≤1時(shí)，光束可從AB邊射出玻璃磚；當(dāng)光束1的入射角的正弦值滿足0<sinα≤eq\f(\r(6)－1,2)，光束bc′在c′點(diǎn)發(fā)生全反射，反射光束c′a′交BC于a′點(diǎn)，且在a′點(diǎn)的入射角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系可知θ＝β，此時(shí)γ≥C，則θ＝β<C，則光束c′a′在a′點(diǎn)不發(fā)生全反射，可以從a′點(diǎn)射出玻璃磚，即當(dāng)光束1的入射角的正弦值滿足0<sinα≤eq\f(\r(6)－1,2)時(shí)，光束可從BC邊射出玻璃磚，即無(wú)論如何改變?nèi)肷浣牵傆泄饩€從玻璃磚中射出，故D正確。12.約里奧—居里夫婦用α射線轟擊鋁箔，發(fā)現(xiàn)當(dāng)α源移去后，鋁箔有放射性，其強(qiáng)度也隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律下降，首次發(fā)現(xiàn)了人工放射性同位素X，反應(yīng)方程式：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→X＋eq\o\al(1,0)n。如圖所示，靜止的X在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的O點(diǎn)會(huì)衰變成原子核eq\o\al(30,14)Si和Y，衰變方程為X→eq\o\al(30,14)Si＋Y，已知eq\o\al(30,14)Si做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，X的半衰期為3分鐘，則下列說(shuō)法正確的是()A．X為eq\o\al(30,15)P，Y為eq\o\al(0,1)eB．10個(gè)X經(jīng)過(guò)3分鐘的衰變剩余5個(gè)C．X衰變后eq\o\al(30,14)Si和Y做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為14∶1D.eq\o\al(30,14)Si和Y在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡為外切圓答案AD解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，X為eq\o\al(30,15)P，Y為eq\o\al(0,1)e，故A項(xiàng)正確；元素的半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，針對(duì)大量原子使用，故10個(gè)X經(jīng)過(guò)3分鐘的衰變不一定剩余5個(gè)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；衰變過(guò)程中，eq\o\al(30,14)Si和Y動(dòng)量守恒，則有m1v1－m2v2＝0，X衰變后eq\o\al(30,14)Si和Y做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供Bqv＝eq\f(mv2,r)，聯(lián)立可得eq\f(r1,r2)＝eq\f(m1v1q2,m2v2q1)＝eq\f(q2,q1)＝eq\f(1,14)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；衰變過(guò)程中，eq\o\al(30,14)Si和Y動(dòng)量守恒，衰變后粒子速度方向相反，根據(jù)左手定則，eq\o\al(30,14)Si和Y在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡為外切圓，故D項(xiàng)正確。三、非選擇題(本題共5小題，共44分)13．(6分)(2023·廣東卷·11)某同學(xué)用激光筆和透明長(zhǎng)方體玻璃磚測(cè)量玻璃的折射率，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1)將玻璃磚平放在水平桌面上的白紙上，用大頭針在白紙上標(biāo)記玻璃磚的邊界(2)①激光筆發(fā)出的激光從玻璃磚上的M點(diǎn)水平入射，到達(dá)ef面上的O點(diǎn)后反射到N點(diǎn)射出。用大頭針在白紙上標(biāo)記O點(diǎn)、M點(diǎn)和激光筆出光孔Q的位置②移走玻璃磚，在白紙上描繪玻璃磚的邊界和激光的光路，作QM連線的延長(zhǎng)線與ef面的邊界交于P點(diǎn)，如圖(a)所示③用刻度尺測(cè)量PM和OM的長(zhǎng)度d1和d2。PM的示數(shù)如圖(b)所示，d1為_(kāi)_______cm，測(cè)得d2為3.40cm；(3)利用所測(cè)量的物理量，寫(xiě)出玻璃磚折射率的表達(dá)式n＝________；由測(cè)得的數(shù)據(jù)可得折射率n為_(kāi)_______(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(4)相對(duì)誤差的計(jì)算式為δ＝eq\f(測(cè)量值－真實(shí)值,真實(shí)值)×100%。為了減小d1、d2測(cè)量的相對(duì)誤差，實(shí)驗(yàn)中激光在M點(diǎn)入射時(shí)應(yīng)盡量使入射角________。答案(2)③2.25(3)eq\f(d2,d1)1.51(4)稍小一些解析(2)③刻度尺的最小刻度為0.1cm，由題圖(b)可知，d1為2.25cm；(3)玻璃磚折射率的表達(dá)式n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(\f(fM,PM),\f(fM,OM))＝eq\f(OM,PM)＝eq\f(d2,d1)代入數(shù)據(jù)可知n＝eq\f(3.40,2.25)＝1.51(4)相對(duì)誤差的計(jì)算式為δ＝eq\f(測(cè)量值－真實(shí)值,真實(shí)值)×100%，為了減小d1、d2測(cè)量的相對(duì)誤差，實(shí)驗(yàn)中d1、d2要盡量大一些，即激光在M點(diǎn)入射時(shí)應(yīng)盡量使入射角稍小一些。14．(6分)(2023·江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué)模擬)在做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)按照題目要求回答下列問(wèn)題。(1)圖甲、圖乙都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是圖________。(2)將表中的光學(xué)元件放在圖丙所示的光具座上組裝成“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，并用此裝置測(cè)量紅光的波長(zhǎng)。元件代號(hào)ABCDE元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為_(kāi)_______。(填寫(xiě)元件代號(hào))(3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50mm，雙縫到光屏的距離L＝0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖丁所示，分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖戊所示，則其示數(shù)為_(kāi)_______mm；在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖己所示。由以上所測(cè)數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)為_(kāi)_______m(保留2位有效數(shù)字)。答案(1)甲(2)CEDBA(3)111.105.4×10－7解析(1)題圖甲中的條紋間距和寬度相同，是干涉圖樣，題圖乙是衍射圖樣。(2)光源發(fā)出的是白光，各種頻率的光都有，加上E后通過(guò)的只有紅光，變成單色光，加上D和B，就得到兩列頻率相同的相干光，放置光屏，干涉條紋呈現(xiàn)在光屏上，所以順序?yàn)镃EDBA。(3)A位置的示數(shù)為111mm＋2×0.05mm＝111.10mm；B位置的示數(shù)為115mm＋9×0.05mm＝115.45mm，題圖丁中A、B之間的距離為115.45mm－111.10mm＝4.35mm，則相鄰兩個(gè)亮(暗)條紋的間距為Δx＝eq\f(4.35,8)mm，根據(jù)公式Δx＝eq\f(L,d)λ，代入數(shù)據(jù)得λ≈5.4×10－7m。15.(8分)(2024·寧夏吳忠中學(xué)月考)如圖，某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫(huà)了一個(gè)小標(biāo)記“·”(圖中O點(diǎn))，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個(gè)標(biāo)記上，小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上，過(guò)D點(diǎn)作AC邊的垂線交AC于F。該同學(xué)在D點(diǎn)正上方向下順著直線DF的方向觀察。恰好可以看到小標(biāo)記的像；過(guò)O點(diǎn)作AB邊的垂線交直線DF于E；DE＝2cm，EF＝1cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射)答案eq\r(3)解析過(guò)D點(diǎn)作AB邊的法線NN′，連接OD，則∠ODN＝α為O點(diǎn)發(fā)出的光線在D點(diǎn)的入射角；設(shè)該光線在D點(diǎn)的折射角為β，如圖所示。根據(jù)折射定律有nsinα＝sinβ①由幾何關(guān)系可知β＝60°②∠EOF＝30°③在△OEF中有EF＝OEsin∠EOF④聯(lián)立③④OE＝2cm⑤根據(jù)題給條件可知，△OED為等腰三角形，有α＝30°⑥聯(lián)立①②⑥得n＝eq\r(3)。16．(12分)(2023·廣東廣州市檢測(cè))公園的湖面上有一伸向水面的混凝土觀景平臺(tái)，如圖所示為其豎直截面圖，觀景臺(tái)下表面恰好與水面相平，P點(diǎn)為觀景臺(tái)右側(cè)面在湖底的投影，湖底水平，水深H＝4m，在距觀景平臺(tái)右側(cè)面d＝4m處有垂直湖面足夠大的幕布，幕布下邊緣剛好和水面接觸。在P點(diǎn)左側(cè)l＝3m處的Q點(diǎn)裝有一單色點(diǎn)光源，該光源發(fā)出的光最高能照射到幕布