高三年级物理上学期联考考试试题

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

高三年级物理上学期联考考试试题

物 理 试 题

一、选择题（每题只有一个正确选项，每题3分，共计42分）

1．在下列四个方程中，X₁、X₂、X₃和X₄各代表某种粒子　　　　　　

　　　

以下判断中错误的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．X₁是中子　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．X₂是质子

　　　 C．X₃是粒子　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．X₄是电子

2．下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

　　　 B．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构

　　　 C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短

　　　 D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子

　　　 的动能减小，原子总能量增加

3．下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期

　　　 B．光导纤维内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射

　　　 C．当放射性元素的原子外层电子具有较高能量时，将发生衰变

　　　 D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出射线

4．下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象

　　　 B．三种射线，其中射线穿透能力最强

　　　 C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象

　　　 D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来换频道的

5．关于光的性质，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　　 A．光在介质中的速度大于光在真空中的速度

　　　 B．双缝干涉试验说明光具有波动性

　　　 C．散射度验说明光具有粒子性

　　　 D．光的偏振现象说明光是纵波

6．如图所示：放射源产生的放射线可以通过铅盒穿孔射出，射线垂直进入水平匀强电场（方向未知）后，分成三束射线1、2、3，关于放射源产生的射线下列说法中正确的是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ 　 ）

　　　 A．射线1是射线

　　　 B．射线2是射线

　　　 C．射线3是射线

　　　 D．射线3是射线

7．abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图所示，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向（不考虑自bc面反射的光线）　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，

　　　 如果有色光射出ab面，则红光首先射出

　　　 B．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，

　　　 如果有色光射出ab面，则紫光首先射出

　　　 C．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，

　　　 红光将首先射出ab面

　　　 D．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，

　　　 紫光将首先射出ab面

8．精确的研究表明，不同的原子核，其核子的平均质量与原子序数有如图所示的关系，则

　 下述核反应中能释放核能的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．原子序数较小的核B和核C结合成

　　　 原子序重核A

　　　 B．原子序数很小的轻核C和E结合成

　　　 原子序数较大的F核

　　　 C．原子序数大些的C核分裂成原子序

　　　 数很小的轻核E和F

　　　 D．原子序数较大的F核分裂成原子序

　　　 数较小的核D和E

9．关于电磁波谱下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　　 A．伦琴射线是高速电子流射到固体原子的内层电子受到激发而产生的

　　　 B．射线是原子内层电子受激发而产生的

　　　 C．在电磁波谱最容易发生衍射的是射线

　　　 D．在同种介质中，紫外线比紫光传播速度大

2,4,6

10．假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞后，电子向某一方向运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原来的光子相比　　（　　）

　　　 A．频率变大　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．速度变小

　　　 C．光子动量变大　　　　　　　　　　　　　　　　　　D．波长变长

11．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光强射逸出功为2.49eV的

金属钠，下列说法中正确的是 　　　　　　　（　　）

　　　 A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3

　　　 跃迁到n=2所发出的光波长最短

　　　 B．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV

　　　 C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV

　　　 D．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃

　　　 迁到n=1所发出的光频率最高

12．科学家最近发现114号超重元素，这种元互的质量数为288，该元素经衰变成为铋208（），则衰变和衰变的次数分别为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　　 A．9，20　　　　　　　　 B．20，9　　　　　　　　 C．9，9　　　　　　　　　 D．20，20

13．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　　 A．将提前

　　　 B．将延后

　　　 C．在某些地区将提前，在另一些地区将延后

　　　 D．不变

14．在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是

下列给出的　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．很小的不透明圆板

　　　 B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板

　　　 C．很大的不透明圆板

　　　 D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板

二、实验题

15．（6分）用三棱镜作测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P₁和P₂，然后在棱旬的另一侧观察，调整视线，使P₁的像被P₂挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P₃、P₄，使P₃­挡

住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像。在纸

上标出大头针位置的三棱镜如图所示：

　 （1）在本题的图上作出所需的光路；

　 （2）为了测出棱镜玻璃的年射率，需要测量的

是　　　　　　　  ，在图上标出它们；

　 （3）计算折射率的公式是n=　　　　　　  。

16．（10分）

　 （1）某同学用如图甲所示的实验装置，做《用双缝干涉测光的波长》的实验，他用带有游标尺的测量头（如图乙所示）测量相邻两条亮纹间的距离△x。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮纹（将这一条纹确定为第1亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丙的示数x­₁=

　　　　 mm；图丁的示数x₂=　　　　　　  mm。如果实验中所用的双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm，则计算波长的表达式=　　　　（用已知量和直接测量量的符号表示）。根据以上数据，可得实验中测出的光的波长=　　　　　　  m。

　 （2）在上述实验中，以白光为光源，将光源与单缝间的滤光片取走，在屏上能观察到彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时　　　　　  （填字母代号）

A．只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜色的干涉条纹消失

B．红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜色的干涉条纹仍然存在

C．任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有亮光

D．屏上无任何亮光

2,4,6

三、计算题（写出必要的解题步骤和文字说明）

17．（10分）某液体的折射率为，在其液面下有一可绕O轴匀速转动的平面镜OA，OA的初始位置与液面平行，如图所示。在液面与平面镜间充满自左向右的平行光线，若在平面镜逆时针旋转一周的过程中，有光线 射入空气中的时间为2秒，试问：

　 （1）平面镜由初始位置转过多大角度时，

光线开始进入空气？

　 （2）平面镜放置的角速度多大？

18．（10分）发光功率为P的点光源放在折射率为n的介质中，点光源向各个方向均发出波长为的单色光，在距点光源为l远处，垂直光的传播方向有一孔屏，小孔的面积为S，求ts内通过小孔的光子数。（设真空中光速为c，普朗克恒量为h）

19．（10分）用质子轰击锂核，生成两个粒子。已知质子的初动能是E1=0.6Mev，质子、粒子和锂核的质量分别为m_H=1.0073u,ma=4.0015u,m_Li=7.0160u。

　 （1）写出核反应方程。

　 （2）核反应前后的质量亏损△m=？

　 （3）核反应中释放的能量△E=？

　 （4）核反应释放的能量全部增加了两个粒子的动能，则核反应后两个粒子具有的总动能Ek是多少？

20．根据量子理论，光子不但有能量E=hv而且有动量，计算式为p=h/，其中h是普朗克常量，是光子的波长。既然光子有动量，那么照物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”。

　 （1）一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P₀=10³W，射出的光束的横截面积为S=1.00mm²，当它垂直照射到某一物体表面时，对该物体产生的光压最大，最大光压是多少？

　 （2）有人设想在遥远的宇宙探测中用光压为动力推动航天器加速，给探测器安上面积极大、反射率极高的薄膜，并让它正对太阳，已知在地球绕日轨道上，每秒单位面积上得到的太阳光能为1.35kJ，探测器质量为M=50kg，薄膜同积为4×10⁴m²，那么探测器得到的加速度为多大？

参考答案

一、选择题

1．B　　2．D　 3．D　　4．C　　5．B　　6．D　　7．A　　8．B　　9．A

2,4,6

10．D　 11．B　 12．B　 13．B　 14．D

二、试验题

15．（1）图略………………2分

　 （2）入射角i、折射角r（或两个长度）………………2分

　 （3）两个长度比或……………………2分

16．（1）0.15　8.95；约5.87×10^-7m（每空2分）

（2）C……………………2分

三、计算题

17．解：（1）设临角为C，则

……………………2分

根据反射定律及几何知识，平面镜转过时光线开始进入空气………3分

　 （2）当平面镜转过67.5°时，光线又发生全反射，不通进入空气，…………2分

所以平面镜转过22.5°—67.5°间光线通进入空气………………3分

平面镜转动的角速度………………3分

18．E_总=Pt………………2分

一个光子的能量E=………………2分

单位面积的能量………………2分

……………………2分

………………2分

19．（1）……………………3分

（2）………………2分

（3）………………2分

（4）………………3分

20．（1）由以及光在真空中光速c=v知，光子的动量和能量之间关系为E=pc。………………2分

设时间t内激光器射出光子个数为n，每个光子能量为E，激光射到物体上后全部反射，

则这时激光对物体的光压最大，设这个压强为P_压

激光器的功率………………2分

激光对物体表面的压力………………2分

压强………………1分

由以上各式得

………………1分

　 （2）同理可得：………………1分

探测器受到光压力为F=S………………1分

对探测器应用牛顿第二定律F=Ma………………1分

可得………………1分