:高二年级物理下学期期末考试

高二年级物理下学期期末考试

物 理 试 题

命题人：王 军

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），总分120分，考试时间100分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共31分）

一、单项选择题。本题共有5小题，每题3分，共15分。在下列各题的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对得3分，选错得0分。

1、如图1所示，让太阳光通过M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上，P的右侧再放一光屏Q，现使P绕着平行光传播方向的轴匀速转动一周，则关于光屏Q上光

的亮度变化情况，下列说法中正确的是（  ）

A、只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮，其他位置

时光屏上无亮光

B、光屏上亮、暗交替变化

C、光屏上亮度不变

D、光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动

2．如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行，你是否可以根据下述变化发现自己是在运动（  ）

A．你的质量在增加

B。 你的心脏跳动在慢下来

C。 你在变小

D。 你永远不能由自身的变化知道你的速度

3、中微子是近年发现的一种新的基本粒子，其质量之小、穿透能力之强令人惊异。加拿大萨德伯里中微子观测站的研究成果提示了中微子失踪的原因，认为在地球上观察到的中微子数目比理论值少，是因为有一部分中微子在向地球运动的过程中发生了转化，成为一个子和一个子。关于上述研究，下列说法中不正确的是（  ）

A．该转化过程中牛顿第二定律不再适用

B．该转化过程中动量守恒定律依然适用

C．若新产生的子和中微子原来的运动方向一致，则新产生的子的运动方向与中微子原来的运动方向一定相反

D．该转化过程中能量守恒定律依然适用

4、现用电子显微镜观测线度为d的某生物的大分子结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为，其中。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（  ）

A．

B．

C．

D．

5、用α粒子轰击铍时得到原子核C，同时放出一种射线，关于这种射线的说法与事实不相符的是：(  )

A。 它是一种带电的粒子流         B。

它来自原子核

C。它在磁场中运动时不发生偏转   D。

它能穿透十几厘米厚的铅板

二、多项选择题．本题共有4小题，每题4分，共16分。在下列各题的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，部分选对但漏选的得2分，错选的得0分。

6、甲、乙两种单色光从同一介质射入空气．发生全反射时甲光束的临界角较小，则：以下说法中正确的是（   ）

A．甲光的光子能量比乙光的光子能量小；

B．甲光的光子能量比乙光的光子能量大；

C．若甲光照射某金属能产生光电效应，则改用乙光照射时也一定能产生光电效应；

D．若乙光照射某金属能产生光电效应，则改用甲光照射时也一定能产生光电效应；

7、下列关于电磁波的说法正确的是（  ）

A．照明电路在工作时也会产生电磁波

B．x射线是比r射线波长更短的电磁波

C．收音机接收电路的磁棒上有两组线圈，其中匝数多的接收中波，匝数少的接收短波

D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关

8、矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹水平射向滑块，若射击上层，则子弹刚好不穿出，若射击下层，则子弹整个儿刚好嵌入，如图2甲、乙所示，则上述两种情况相比较，下列说法正确的是

A．子弹和滑块组成的系统机械能守恒

B．子弹和滑块组成的系统动量守恒

C．两次子弹对滑块做的功一样多

D．子弹击中上层过程中系统产生的热量多

9、右图为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图3的A、B、C、D四个位置时，观察到的现象描述正确的是

A．在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多

B．在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比在A位

置时稍少些

C．在C、D位置时，屏上观察不到闪光

D．在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少

第Ⅱ卷（非选择题，共89分）

三、实验和填空题（本题共3小题，14分+9分+12分，共35分。请将正确答案填写在答题纸上相应题号后的空格上）

10、如图4是扬氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心。

（1）若将双缝间的距离变小，其它条件不变，则_________

A．屏上干涉条纹的间距将变小

B．屏上O点仍然为中央亮纹的中心

C．屏上P1位置仍然可能为亮纹的中心    D．屏上P1位置可能为暗纹的中心

（2）在实验中，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，如图5所示，此时螺旋测微器的读数为    mm．转动手轮，使分划线向一侧移动，到另一条亮条纹的中心位置，由螺旋测微器再读出一读数．若实验测得第一条到第四条亮条纹中心间的距离为△x=0。960mm，已知双缝间距为d=1。5mm，双缝到屏的距离为L=1。00m，则对应的光波波长为λ=      nm．

（3）若分别用红、绿两束单色光做该实验，在距双缝恒定距离的屏上分别得到图6所示的干涉图样，

由图样可判定____________（填“甲”或“乙”）是红光。

（4）若实验时，在光屏处放照相底片，并设法控制入射光线强度和曝光时间，则下列描述中正确的是___________

A。若曝光量很小，底片上会出现一些分布不规则的亮点，显示出光的粒子性

B。即使曝光量很小，底片上也会显示出明暗相间的条纹，证明光具有波动性

C。若曝光量足够大，底片上会出现亮度均匀的光斑，显示出光的波动性

D。若曝光量足够大，底片上会出现明暗相间的条纹，证明光具有波动性

（5）煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图7所示：在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。

①如果屏的正中央O点仍是亮纹，说明B中气体______­­__（填 “一定含”、“一定不含”或“不一定含”）瓦斯；

②如果B中的气体含有瓦斯，则观察到的亮条纹位置与B中是干净的空气时所观察到的位置相比将________（填“偏上”、“偏下”或“不变”）。

11、气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图8所示，采取的实验步骤如下：

ａ．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；

ｂ．调整气垫导轨，使导轨处于水平；

ｃ．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，

静止放置在气垫导轨上；

ｄ．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L；

ｅ．按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A，B滑块分别碰撞C、D挡板时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1、t2；

（1）实验中还应测量的物理量是

。

（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是

。

（3）上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是

。

12、（2小题，共12分）

（1）一复色光中只含有 a 、 b 两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长．

①在真空中，a光的速度  ▲  （选填“大于”、“等于”或“小于”）b光的速度．

②若用此复色光通过玻璃半球且经球心O射向空气时，下列的四个光路图中可能符合实际情况的是  ▲  ．

（2）在垂直于纸面向外的匀强磁场中，从A处垂直于磁场飞出一批速度相同的粒子，形成如图的径迹，则中子的径迹是     ；

质子的径迹是        ，

电子的径迹是        ，

α粒子的径迹是       。

四、计算题(本题共4小题，共54分．解答中应写出必要的说明、方程式及重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位．)

高二年级期末考试

物理答案纸

第II卷 （共89分）

三、实验和填空题

10、（1）

（2）

（3）____________

（4）____________

（5）____________  ____________

11、（1）

________________ （2） ____________

（3）___________________________________________

12、（1）______________  ­­­­­­­­­­­­­­­­­_________________

（2）____________

______________

_____________ _____________

四、计算题

13、（12分）一般认为激光器发出的是频率为“v”的单色光，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率v是它的中心频率，它所包含的频率范围是Δv（也称频率宽度）。让单色光照射到薄膜表面，一部分光从前表面反射回来（这部分光称为甲光），其余的进入薄膜内部，其中的一部分从薄膜后表面反射回来，并从前表面射出（这部分光称为乙光），甲、乙两部分光叠加而发生干涉，称为薄膜干涉。乙光与甲光相比，要多在薄膜中传播一小段时间Δt，理论和实践都证明，能观察到明显的干涉现象的条件是：Δt的最大值Δtmax与Δv的乘积近似等于1，即满足：Δtmax·Δv≈1，才会观察到明显的稳定的干涉现象，已知某红宝石激光器发出激光频率v=4。32×1014Hz，它的频率宽度Δv=8。0×109Hz，让这束单色光由空气斜射到折射率为n=的液膜表面，射入时与液膜表面成45°角，如图所示。�

（1）求从O点射入薄膜中的光线的传播方向及传播速度。�

（2）估算在图中的情景下，能观察到明显稳定干涉现象的液膜的最大厚度dm。

14、（12分）有两个处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度与之发生碰撞。已知：碰撞后二者的速度和 在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而使该氢原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子。欲碰后发出一个光子，试求速度至少需要多大？已知电子的电荷量为，氢原子质量为。氢原子的能级图如图所示。光子的动量与相比较可忽略不计。

15、（15分）如图所示，一质量m2=9。95kg的平板小车，车的右端放一质量m3=6。00kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ=0。2，开始小车静止在光滑的水平轨道上。现有一质量m1=0。05kg的子弹以水平速度v0=400m/s射中小车左端，并留在车中。子弹与车相互作用时间极短。最后小物体从车上滑落，小物块刚滑离小车时的位置到落地点的水平距离为x=0。4m，又已知小车的上表面离地面的高度h=0。8m，g取10m/s2。求：

（1）小物块滑离后小车的速度v车为多少m/s？

（2）小车的长度应为多少m？

(3) 小木块在小车上滑行的时间多长？

16、（15分）两个氘核发生了如下核反应：H+H→He+n，其中氘核质量为2。0136u，氢核质量为3。0150u，中子质量为1。0087u。求：

①核反应中释放的核能。

②在两个氘核以相等的动能0。35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能。

③假设反应中产生的氦核沿直线向原来静止的碳核(C)接近，受库仑力的影响，当它们的距离最近时，两个原子核的动能各是多少?

答案：

一、单选题

1～5 C/

D/ C/ B/

A

二、多选题

6～9 BD/

ACD/ BC/ AD

三、实验题

10、（1）BD   （2）0。630

480

(3)甲   (4)AD   (5)不一定，偏上

11、（1）B的右端至D板的距离L2

（2）

12、（1）等于；BC

（2）②、③、①、④

13、(1)设从O点射入薄膜中的光线的折射角为r，根据折射定律，有sini=nsinr，，故得r=arcsin()=arcsin()=arcsin=30°�

光在薄膜中传播的速率为v=c/n=2。12×108 m/s�

(2)乙光通过薄膜经过的路程s=                     ①�

乙光通过薄膜所用的时间：Δt=             ②�

当Δt取最大值Δtm时，对应薄膜的厚度最大，又因为Δtm·Δv=1，�

则由②式，得�

�

所以dm≈=1。15×10-2 m�

14、碰撞时动量守恒：

①�

碰撞时损失动能：

②�

由①、②得：

③

由③可知最小为�

④

再由题意和能级图可得的最小值为10。2ev，代入④可得

15、解：(1) 子弹与车相互作用的极短时间内，子弹与车的动量可视为守恒，设子弹和车的共同速度为v1，则

m1 v0=( m2+ m1

) v1   所以 v1=2。0 m/s    ①

设物块刚滑离小车时，小车的速度为v车，物块的速度为v3，

对车（含子弹）和物块，由动量守恒定律得

( m2+ m1

) v1=( m2+ m1

) v车+ m3 v3        ②

物块从小车表面滑落后

h = gt2/2   x = v3·t  所以 v3=1。0 m/s     ③

将①③式代入②可得v车=1。4 m/s

④

（2）对车（含子弹）和物块，由功能关系可得

( m2+ m1 ) v12－( m2+ m1) v车2 — m3 v32=μm3gL  ⑤

代入数据可得，小车长L＝0。6m          ⑥

（3）对物块m3，由动量定理可得：μm3gt＝m3 v3—0   ⑦

所以t＝0。5s

⑧

16。①释放的核能△E=3。26Mev

②=0。99Mev En=2。97MeV

③最近两者动能==0。04MeV  Ec=

=0。16Mev）