高二物理第一学期期中试卷3
出卷：冯建跃 审卷：焦健生
一、选择题（每题4分，共10题40分，1—5题给出的四个选项只有一个选项正确，6—10题给出的四个选项有几个选项正确，选对但选不全的得2分，不选或选错的不得分）
1．质量为m的汽车静止在粗糙的斜坡上，重力加速度为g，下列叙述正确的是（ ）
A．汽车对斜坡的作用力大小为mg
B．汽车对斜坡的弹力大小为mg
C．汽车对斜坡的摩擦力可能大于mg
D．斜坡对汽车的支持力可能大于mg
2．如图1所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为
、劲度系数为K的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为
。现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是（ ）
A.
B. 
C. 
D. 
3．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子νe而获得了2002年诺贝尔物理学奖。他探测中微子所用的探测器主体是一个储满615t四氯乙烯溶液的巨桶。电子中微子可以将一个氯核转变成一个氩核，其核反应方程式为
。已知
核的质量为36.95658u，
核的质量为36.95691u，
的质量为 0.00055u，1u=931.5MeV。根据上述数据，可以判断参与上述反映的电子中微子的最小能量为（ ）
A．0.82MeV B．0.31MeV C．1.33MeV D．0.51MeV
4．一束白光通过一个有三片玻璃板构建成的“三棱镜”（其内外都是真空）折射后，（如图2）在屏上形成了彩色光带，下列叙述最合理的是（ ）
A．彩色光带在屏上的位置应在屏上M点的附近
B．各种色光出射“三棱镜”时都与入射光平行
C．红光的偏折角度最大
D．紫光的偏折角度最大
5．一群氢原子处于一较高激发态，它们在向较低激发态或基态跃迁的过程中，有可能发生的物理现象是（ ）
A．可能吸收几个频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线
B．可能发出几个频率不同的光子，形成光谱中的若干条明线
C．只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线
D．只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条明线
6．每逢喜庆，人们都要燃放烟花爆竹来热闹一番，有一种烟花腹内藏着许多小小的降落伞，当烟花升到高空炸开后这些降落伞就在空中徐徐下降。设下降过程中始终存在着水平方向的风（如图3中箭头所示），而且风速一样，烟花炸开后降落伞经过一小段时间就做直线运动，一直下落到地面。下列关于这个直线运动的描述正确的是
A．降落伞下降的形状如图a所示，并沿斜向左下方的直线做匀速运动
B．降落伞下降的形状如图b所示，并沿斜向左下方的直线做匀速运动
C．有可能是如图c所示，并沿斜向左下方的直线做匀加速运动
D．一定不是匀加速直线运动
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7．1922年美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现，有些散射波的波长比入射波的波长略大，他认为这是光子和电子碰撞时，光子的一些能量传给了电子。如图4所示，若入射的X射线的波长为λ，散射后X射线的波长为λ′。电子静止时的质量为m0，按相对论原理可知散射后的质量为m。已知普朗克恒量为h，光速为c，下列判断中正确的是 （ ）
A．题中描述的现象说明了原子具有核式结构
B．X射线与电子碰撞后，X射线的频率变小了
C．X射线散射前后的能量差值为
D．X射线散射前后，X射线和电子组成的系统增加的能量为
8．下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是 （ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图5所示，点光源和竖直屏相距2L，点光源距水平地面的高度为H，一个不透明的小球处在点光源与屏的水平连线的中点，从静止开始自由下落，不计空气阻力，重力加速度为g，那么关于在屏上和水平地面上小球的影子的两段运动情况，下列叙述正确的是（ ）
A．在屏上做加速度为g的匀加速直线运动
B．在屏上做加速度为2g的匀加速直线运动
C．在水平地面上做加速运动
D．在水平地面上做减速运动
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10．如图6是光的双狭缝干涉的示意图，双狭缝间距为d，狭缝到屏之间的距离为L，L＞＞d，屏上O点正对着双缝中点。用波长为λ的单色光照射双狭缝，在屏上出现明暗相间的干涉条纹，P点是亮条纹，而且从O处的亮条纹开始计数为1，P处的计数为3，则下列叙述正确的是（ ）
A．OP间距为2λ
B．两束光从狭缝到屏上P点的路程差为2λ
C．将屏向左移动L/2，P点还是亮条纹
D．将屏向右移动L，P点还是亮条纹
二、填空题（按要求作答,共20分）
11．（1）（4分）在验证力的合成法则的实验中，采取下列哪些方法或步骤可减小实验误差（ ）
A．两个分力的夹角要小
B．两个分力的大小一个要大一点另一个要小一点
C．拉橡皮条的细绳要稍长一些
D．实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子互相钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同
（2）（6分）用双狭缝做单色光的干涉实验并测定单色光的波长，测得两个狭缝之间的距离为2mm，狭缝到屏间的距离为1m，6条亮条纹间距是用螺旋测微器来测定的，从图7上读出这个间距为 mm，由此可算得该单色光的波长为 m。
12．（10分）用一个测力传感器拉一端固定的轻弹簧，以此来测定弹簧的劲度系数k，测得拉力F与弹簧的长度L之间的关系如表中数据所示。
（1）在图8中的方格纸上作出F—L图线；
（2）图线与L轴的交点表示 ，其值是 ；
（3）由此求出弹簧的劲度系数k的值为 N/m。
| F/N | 1.10 | 1.50 | 2.00 | 3.00 | 3.50 | 3.80 | 4.00 |
| L/cm | 22.00 | 22.35 | 22.70 | 23.31 | 23.65 | 23.80 | 24.00 |
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三、计算题(共90分)
13．(本题的解答无须写出解题过程,只须答案,15分)地球的年龄到底有多大？科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定，推算出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半。铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间的变化规律如图9所示，图中N为铀238的原子个数，N0为铀和铅的原子总数。求：
（1）由铀238衰变到铅206，必须经过多少次α衰变？
（2）地球的年龄大约是多少年？
（3）这块岩石样品在从形成开始经过90亿年，样品中的铀和铅的原子数比例约为多少？
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14．(14分)如图10所示，小球的重力为G，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于小球上，在小球上另施加一个方向与水平线成θ的拉力F，若要使绳都能伸直，求拉力F的大小范围。
15．(14分)截面是正方形的透明体边长为16cm从OB边上的C点注视A棱，如图11所示，发现A棱在D点，在C、D两点插上大头针，测出两点的坐标为：C（0，12）、D（－9，0）。
（1）以A为发光点，作出由A发出、经C
折射到第Ⅰ象限到达人眼的光线；（人眼
的位置由考生自己确定）
（2）求出此透明体的折射率n。
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16．(16分)如图12所示，是研究光电效应的实验装置简图，在抽成真空的玻璃管内，K为阴极（用逸出功为1.9eV的金属铯制成）,A为阳极。a、b间不接电源，用频率为ν的单色光照射阴极K时，发现电流表指针有偏转。若a、b间接入电源，a接正极，b接负极，并使ab间电压由零开始逐渐增大，发现当电压表示数增大到1.1V时，电流表示数减小到零。
（1）a、b间未外接电源时，流经电流表的电流方向是如何的？在原图上标出。
（2）当电流表的示数刚好减小到零时，从阴极发射出的电子的最大初动能EK是多少？这时入射光的波长λ是多少？（h=6.63×10-34Js，e=1.6×10-19C，c=3×108m/s）
（3）若将a接电源的负极，b接电源的正极，电压表的示数为 2.5V时，光电子到达阳极A时的最大动能为多大？
（上述计算结果中，能量的单位可用电子伏eV表示）
17.(15分)太阳现在正处于主序星演化阶段.它主要是由正、负电子和
等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是
（释放的核能），这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的
核数目从现有的数目减少η=10％，太阳将离开主序星阶段而转化为红巨星的演化阶段，为了简化，假定目前太阳全部由核组成。
（1）已知质子的质量
，He质量
，电子质量
，光速c=3×108m/s，求每一次核聚变反应所释放核能ΔE。（计算结果保留1位有效数字）
（2）已知地球的质量为M（kg），地球上与太阳光垂直的每平方米面积上，每秒通过太阳辐射能W（W/m2），太阳到地球的距离为r，另外以η、mp、ΔE等为已知量，试推导太阳继续保持在主序星阶段还有多少年寿命t（s）的计算公式。
18．(16分)如图13所示，原长L0为100cm的轻质弹簧放置在一光滑的直管内，弹簧的一端固定在管的O端，另一端连一小球，小球的直径略小于管的内径，这一装置可以从水平位置开始绕O点缓慢地转到竖直位置。设弹簧的形变总是在弹性限度内。
（1）在转动过程中，发现小球距水平面的高度出现先增大后减小的现象，而且从原来的水平位置开始缓慢地转到竖直位置时，小球离开水平面的高度h0=37.5cm，试求，当直管转到与水平面成多大角度θ时，（可用反三角函数表示）小球离水平面的高度最大？这个最大高度hm=？
（2）在转动过程中，如果发现小球离原来水平面的高度是不断增大的，那么直管转到竖直位置时小球离水平面的距离h0在什么范围内？
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高二物理期中考试试卷答卷
一、选择题（每题4分，40分。前5题单选题，后5题多选题）
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 答案 |
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二、填空题（20分）
11．（1） ，
（2） ， 。
12．（1）作在右边的方格纸上
（2） ， ；
（3） 。
三、计算题（90分）
13．（15分）（1） ，（2） ，（3） 。
14．（14分）解：
15．（14分）（1）作光路图
（2）解：
16．（16分）解：（1）标电流方向（在右图上）
17．（15分）解：
18．（16分）解：