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。
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（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 ▲ ．
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（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）