高二物理第二学期期末统考题

高二物理第二学期期末统考题

第一卷（选择题　共35分）

一、单项选择题：（每小题3分，5小题，共15分。每小题所给四个选项中只有一个是正确

的，选对得3分，不选或错选得0分。）

1、关于半衰期，以下说法正确的是(　 )

　A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。

　B．升高温度可以使半衰期缩短

　C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个

　D．氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克

2、2005年是“世界物理年”，100年前的1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功地解释了光电效应现象。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、等效替代 　B、控制变量 　 C、科学假说 D、数学归纳

3、下列几种说法：（1）所有惯性系中基本规律都是等价的；（2）在真空中，光速是个定值；（3）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同；

其中哪些说法是正确的（　　　）

A、（1）（2）　B、（1）（3） C、（2）（3）　D、（1）（2）（3）

4、康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．右图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子：

A、可能沿1方向，且波长变小　　　

B、可能沿2方向，且波长变小

C、可能沿1方向，且波长变长

D、可能沿3方向，且波长变长

5．“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程，中微子的质量极小，不带电，很难被探测到，人们最早是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的．关于一个静止的母核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下面的说法中正确的是（　　　）

A．子核的动量与中微子的动量相同

B．母核的电荷数小于子核的电荷数

C．母核的质量数等于子核的质量数　

D．子核的动能大于中微子的动能

二、不定项选择题：（每小题4分，5小题，共20分。每小题所给四个选项中有一个或多个是正确的，选择正确得4分，选对但不全的得2分，不选或错选的得0分。）

6．下列关于电磁场和电磁波的叙述正确的是　　

A．变化的磁场一定能产生变化的电场

B．电磁波由真空进入玻璃后频率变小

C．广播电台、电视台发射无线电波时需要进行调制

D．电磁波是一种物质

7、在质量为M的小车中挂着一个单摆，摆球的质量为m₀，小车(和单摆)以恒定的速度u沿光滑的水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞时间极短，在此碰撞过程中，下列哪些说法是可能发生的？ (　  )

　　A．小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v₁、v₂、v₃，满足：（M+m₀）u=Mv₁+mv₂+m_ov₃

　　B．摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v₁和v₂，满足：Mu=Mv₁+mv₂

　　C．摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为v，满足：Mu=（M+m）v

　　D．小车和摆球的速度都变为v₁，木块的速度为v₂，满足：（M+m₀）u=（M+m₀）v₁+mv₂

8、 如图所示，电路中所有元件完好，光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（　　）

　　A. 入射光太弱

　　B. 入射光波长太长

　　C. 光照时间短

　　D. 电源正负极接反

9、如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2．现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线时针转过，使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是　(　　)　　　

A、反射光束1消失

B、 射光束2消失

C、反射光束1和透射光束2都消失

D、偏振片P以入射光线为轴旋转90⁰角，透射光束2消失

10、为了观察晶体的原子排列，可以采用下列方法：(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(出于电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象，因此电子显微镜的分辨率高)；(2)利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样，进而分析出晶体的原子排列．则下列分析中正确的是(　　  )

A．电子显微镜所利用的电子的物质波的波长比原子尺寸小得多

B。电子显微镜中电子束运动的速度应很小

C．要获得晶体的X射线衍射图样，x射线波长要远小于原子的尺寸

D．中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当

第二卷（非选择题　共85分）

三、填空题：（20分）　　　　　　　　　　　   

11．（10分）用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d＝0.25mm，双缝到毛玻璃屏间距离L的大小由下图中毫米刻度尺读出（如戊图所示），实验时先移动测量头（如图甲所示）上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹(如图乙所示)，并记下螺旋测微器的读数x₁（如丙图所示），然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x₇（如丁图所示），由以上测量数据可求该单色光的波长。

甲　　　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　 　　　丙　　　　　　　　　丁

戊

图示中双缝的位置L₁＝_________mm，毛玻璃屏的位置L₂＝________mm，螺旋测微器的读数x₁=____________mm，螺旋测微器读数x₇=____________mm。请用以上测量量的符号表示该单色光波长的表达式____________。

第13题图

12．（10分）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的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如

图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：

a.用天平分别测出滑块A、B的质量m_A、m_B。

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L₁。

e.按下电钮放开卡销，同时使记录滑块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挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁和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____________________，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___________。

四、论述、计算题65分。解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

13．（12分）两条完全相同的磁铁磁性极强，分别固定在质量相等的甲、乙小车上，小车在光滑的水平面上。开始时甲车速度大小为3m/s，乙车速度大小为2m/s，方向相反并在同一条直线上，如图所示。

（1）当乙车速度为零时，甲车的速度多大？方向如何？

（2）由于磁性极强，故两车不会相碰，那么两车的距离最短时，乙车的速度多大？方向如何？

14．(12分)如图所示，ABC是由折射率为的某种透明物质制成的直角三棱镜横截面（O为AB的中点），∠A=30°．一束光线在纸面内从O点射入棱镜，光线与AB面间的夹角为α。若不考虑光线在AB和BC面上的反射，则：

（1）若α=45°，请作出光路图并标明相应角度．

（2）要使射入O点的光线能从AC面射出，夹角α（0°＜α＜90°）应满足什么条件？结果可用反三角函数表示。

15、(13分)在暗室的真空装置中做如下实验:在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中,有一个能产生α、β、γ三种射线的放射源,从放射源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场,如图所示,在距射线源距离为H的高处,水平放置两张叠放着的,涂药面朝下的印像纸(比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸),经射线照射一段时间后把两张印像纸显影.

⑴上面的印像纸有几个暗斑?各是什么射线的痕迹?

⑵下面的印像纸显出一串三个暗斑,试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比?

⑶若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场,一次使α射线不偏转,一次使β射线不偏转,则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少?

(已知:, ,,)

　

16．（14分）两个氘核发生了如下核反应，其中氘核的质量为2.0136u，氦核的质量为3.0150u，中子的质量为1.0087u．

　　（1）若反应前两个氘核的动能都为0.35MeV，进行对心碰撞，并且结合能全部转化为机械能，求反应中产生的中子和氦核的动能．

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

17、（14分）阅读如下资料并回答问题：

　　自然界中的物体由于具有一定的温度．会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射．热辐射具有如下特点：①辐射的能量中包含各种波长的电磁波；②物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；③在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同．处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变．若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体．它能100％地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体．单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即．其中常量．在下面的问题中，把研究对象（太阳、火星）都简单地看作黑体．有关数据及数学公式：太阳半径，太阳表面温度T＝6000K，火星半径．求面积，其中R为球半径．（计算时都保留两位有效数字）

　　（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为～范围内，求相应的频率范围（光速）？

　　（2）每秒从太阳表面辐射的总能量为多少？

（3）火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为（r为火星半径）的圆盘上．已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度．

参考答案及评分标准

一、　  选择题

1 D　2C  3D　4C　5C  6CD　7BC　8BD  9AD　10AD

二、填空题

11、L₁＝100.0mm （2分）　　L₂＝938.2mm（2分）　  ＝0.300mm（2分），　＝14.700mm（2分），　　（2分）

12、（1）B的右端至D板的距离L₂　　　　  （2分）

（2）　测量时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。（学生只要答对其中两点即可） （3分）

（3）能（2分）。　 （3分）

三、论述、计算题

13、（1）取整体为研究对象，甲车原来行驶的方向为正方向，根据动量守恒定律有

　　　　　　　　　 4分

甲车速度方向水平向右　　　　　　　　　　　　　　　　　  2分

（2）取整体为研究对象，甲车原来行驶的方向为正方向，根据动量守恒定律有

　　　　　　　　　　　  4分

乙车速度方向水平向右　　　　　　　　　　　　　　　　　  2分

14

14．解： ⑴光线射向AB面的入射角i=45°,由折射定律有

　  ，解得　r=30°

　  设该透明物质的临界角为C，则

　　，解得　C=45°

　　光线射向AC面的入射角θ₁=90°-r=60°>C，故发生全反射．

　　而θ₂=θ₁，故反射光线垂直于BC面从棱镜射出，光路图如下图．

⑵由几何关系可知，射向AC面的光线恰好发生全反射时r=15°，设此时，则有

　　　　　　　　　  ①

解得　　　　②

当α角为90°时，射向AC的光线入射角30°，不会发生全反射，故要使射入O点的光线能从AC面射出，夹角α应满足

 ．　　　　　  ③

评分标准：本题共12分，正确作出光路图得2分，正确标出角度得4分（每正确标一个角度得1分）；①②③式各2分。

15、解:⑴2个暗斑,分别是β和γ射.因这两种射线的穿透能力较强.　　(3分)

⑵由h=v₀t

　　s=at²　及　　a=　　　　　 (4分)

得S_α:S_β=5:184　　　　　　　　　　  (2分)

 ⑶qBv=qE　　　　　　　　　　 (2分)

所以　　　　　　 (2分)

16、　　（1）反应中的质量亏损　＝2×2.0136-（3.0150＋1.0087）＝0.0035u

　　所以释放的能量为　＝0.0035×931.5MeV＝3.26MeV

　　设反应中生成的中子和氦核的速率分别为和由反应中能量守恒和动量守恒有

　　

　　其中＝0.35MeV

　　由①得到

　　所以动能之比为

　　由②得到

　　∴　＝0.99MeV，＝2.97MeV

　　（2）氦核与静止的碳核对心正碰后，当它们相距最近时，两核的速度相等，相当于完全非弹性碰撞模型，由动量守恒定律有　

　　∴　，此时，氦核的动能和碳核的动能分别为

　　≈0.04MeV

　　≈0.16MeV

17 （14分） 解（1）太阳热辐射能量以光子射出∴　即（2分）

　　得（2分）

　　　　∴　f在（3分）

　　（2）由黑体辐射能量的公式可得

　　

　　　（3分）

　　（3）设火星表面温度为T，而太阳到达火星表面单位时间辐射到火星的能量为，得（2分）

　　∴　，（2分）