1、 1高二物理期末一本题共 10 个小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。请将正确答案的序号填写在题后的括号内。1如图 1 所示，一条单色光线从空气射入某介质时，若入射角是 60，折射角是 30，则该介质的折射率为 （ ）A1 B C D3232下列几种光学现象中，属于光的干涉现象的是 （ ）A太阳光通过玻璃三棱镜后形成彩色光带B用分光镜（其中色散元件为三棱镜）进行光谱分析C水面上的薄油层，在阳光照射下呈现彩色花纹D在空气中观察水中的鱼，看到的景物的位置比实际景物的位置变浅了3在下列所述情况中，能在空气和玻璃的界面上发生全反射的是 （ ）A光从空气射
2、向玻璃，入射角大于临界角B光从空气射向玻璃，入射角小于临界角 C光从玻璃射向空气，入射角大于临界角D光从玻璃射向空气，入射角小于临界角4氢原子的核外电子，在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中（ ）A辐射光子，获得能量 B吸收光子，获得能量C吸收光子，放出能量 D辐射光子，放出能量5图 2 中的四幅图是分别通过四个光学实验获得的图样，其中 A 图是单色光通过单缝后在光屏上形成的图样；B 图是单色光通过双缝后在光屏上形成的图样；C 图是白光通过两层玻璃之间的空气薄膜形成的图样；D 图是白光通过三棱镜后形成的图样。这四幅图中属于衍射图样的是 （ ） 6关于光子的能量，下列说法中正确
3、的是 （ ）A B C D图 2图 1介质6030空气2A光子的能量跟它的频率成反比 B光子的能量跟它的频率成正比C光子的能量跟它的速度成正比 D光子的能量跟它的速度成反比7如图 3 甲是 、 三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来测量金属板厚度装置的示意图，图乙中测量金属板厚度利用的射线是 （ ）A射线 B射线 C射线 D三种射线都可以8铋 210 的半衰期是 5 天，10g 的铋 210 经过 5 天后，还应该剩下 （ ）A7.5g B5g C2.5g D1.25g 9某种单色光，在真空中的频率为 f，波长为 ，速度为 c，射入折射率为 n 的介质中后，其频率、速度和波长
4、为 （ ）A频率为 f，速度为 c，波长为 B频率为 ，速度为 ，波长为fn cn nC频率为 f，速度为 ，波长为 D频率为 f，速度为 ，波长为cn n cn 10某金属在一束绿光的照射下发生光电效应，则 （ ）A若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目一定不变B若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能一定增加C若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能一定增加D若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加二本题共 4 个小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全选对的得 4 分，选不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。请
5、将正确答案的序号填在题后的括号内。11关于光，下列说法中正确的是 （ ）A有的光是波，有的光是粒子 B光的频率越大，光子能量越大C光的波长越长，光的波动性越显著 D光既具有波动性，又具有粒子性12下列叙述中，符合物理学史实的是 （ ）A汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子B卢瑟福通过 粒子的散射实验，提出了原子核式结构学说C玻尔通过对天然放射性的研究，发现了两种放射性新元素镭和钋厚度控制装置金属板探测器放大器放射性同位素甲 乙图 3纸 铝箔 混凝土射线射线射线3D爱因斯坦提出了光子说，并且很好地解释了光电效应现象13在下列核反应方程中，平衡的是 （ ）A （质子） B （中子）N147B15
6、He42e94H2C16C （正电子） D （ 粒子）H213e42 Ra68n814如图 4 所示，一细束红光和一细束紫光以相同的入射角 i 从空气射入长方体玻璃砖的同一点，并且都直接从下表面射出。对于这一过程，下列说法中正确的是 （ ）A从上表面射入，紫光的折射角比红光的折射角小B从下表面射出，紫光的折射角比红光的折射角大C紫光和红光将从下表面的同一点射出D从下表面射出后紫光和红光一定平行三、本题共 4 个小题，每小题 4 分，共 16 分。请把答案填在题中的横线上。15光从折射率为 的介质中以 40的入射角射到介质与空气的交界面上时， 2发生全反射。（选填“能” 或“不能”）16已知光在
7、真空中的传播速度为 3108m/s，则光在折射率为 的玻璃中的传播速度32为 m/s。17核电站是人类和平利用核能的一个实例。目前核电站是利用 释放的核能来发电的。（选填“核裂变”或“核聚变”）18一对正、负电子对撞，转变为一对频率相同的光子。已知正、负电子的静止质量为 me，对撞前的动能均为 Ek，普朗克常量为 h，光在真空中传播的速度为 c。则辐射出的每一个光子的能量为 ，其在真空中的波长为 。四、本题共 3 个小题，共 18 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。19如图 5 所示，在光滑水平面上，有一质量
8、m1=0.30kg 的小球 A 处于静止状态，现有一质量 m2=0.20kg 的小球 B 沿水平面以 v0=10m/s 的速度与小球 A 发生对心正碰，碰后两小球立即合为一个整体在光滑水平面上运动。求：（1）碰撞前，小球 B 的动量大小；（2）两小球碰撞后它们共同运动的速度大小；图 4iv0m2 m1图 5420如图 6 所示为氢原子的能级图。一群处在 n=2 能级的氢原子跃迁回基态时释放出一定频率的光子。已知 1eV1.610 -19J，普朗克常量 h=6.6310-34Js，计算时不考虑相对论效应。（计算结果保留 3 位有效数字）求：（1）氢原子从 n=2 能级跃迁回基态时释放出光子的能量
9、；（2）氢原子从 n=2 能级跃迁回基态时释放出光子的频率；（3）用这种频率的光照射极限频率为 4.551014Hz 的金属铯，可以发生光电效应，产生光电子的最大初动能为多大。21如图 7 所示，固定在转台上的激光器发出一细光束，转台在折射率为 的液体2中按照图中箭头所示方向匀速转动，使激光束在竖直平面内扫描，扫描一周（转过 360）的时间为 32s。当激光束在液体和空气界面发生全反射时，观察者在液面上方无法观察到激光束。求：（1）光发生全反射的临界角；（2）通过分析、计算说明在激光束转动一周时间内，观察者在液面上方可观察到激光束的时间。第二部分（共 30 分）一、本题共 2 个小题，每小题
10、4 分，共 8 分。请把答案填在题中的横线上。22图 8 所示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，某同学用此装置测量绿光的波长。测量前，他先取下双缝，打开光源，调节光源的高度和角度，使光源发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮。做好调整后，他将双缝安装好，在单缝与光源之间放上绿色的滤光片，然后开始观察和测量。测量的核心部件是测量头，它由分划板、目镜、手轮等构成。测量时转动E/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6n4321图 6液面图 7图 8遮光筒光源 滤色片 单缝 双缝 测量头测量头手轮屏5手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心。当他转动手轮，使分划板的中心刻线与他所
11、选的第 1 条亮纹的中心对齐时，手轮的初始示数为 2.12mm；继续转动手轮，当分划板的中心刻线移动到第 3 条亮纹中心时，手轮的示数为 5.72mm。已知此次实验他所选用的双缝间的距离 d=0.25mm，双缝到屏的距离 l=900mm。由此可知他所测量的相邻亮条纹间的距离为 mm，绿光的波长为 m。23一个物理兴趣小组的同学根据所学光学知识，设计了一个直接测液体折射率的装置。图 9 是这个装置的示意图，其中的圆是一个圆盘，两条直线 BC、 EF 是在圆盘上所画的两条相互垂直的直径，它们分别代表界面和法线。P 1、P 2 是插在圆盘上的两枚大头针，大头针与圆盘表面垂直且在圆盘的同一半径上。每次
12、测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中，并保持圆盘上的直线 BC 与液面相平，然后在圆盘右上方区域观察大头针 P1、P 2，用一枚大头针P3 沿圆周 EC 部分移动，使其挡住 P1、P 2，这样只要根据此时 P3 的位置，就可以直接读出待测液体折射率的值。若测得AOF30，OP 3 与 OC 之间的夹角为 45，则在此时 P3 所在位置标注的折射率值应为 。现有一白光光源从 F 位置沿圆盘边缘向 B 位置移动，在移动过程中光源发出的细光束始终射向 O 点，那么在液面上方最先消失的是 颜色的光。二、本题共 2 个小题，共 22 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得
13、分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。24在原子反应堆中，用石墨做减速剂，使铀核裂变产生的快中子通过与碳原子核发生碰撞而变成慢中子，从而控制核反应的速度。若中子每次与碳原子核发生的碰撞都是弹性正碰，并已知铀核裂变产生的快中子的初速度为 v0，碳原子核的质量为中子质量的 12 倍。求（结果可用分数和指数表示）： （1）快中子与第一个静止的碳原子核碰撞后的速度大小；（2）快中子连续与 50 个静止的碳原子核碰撞后的速度大小。25现代科学研究表明，太阳可以不断向外辐射能量其来源是它内部的核聚变反应，其中最主要的核反应方程是 释放的核能。若太阳内部只有这一种核反He4e2210应，且这些“释
14、放的核能”最后都以可见光的形式辐射，其平均频率为 6.01014Hz。在地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，通过的太阳能辐射功率为 P1.3510 3 W/m2。已知普朗克常量 h=6.6310-34Js，质子质量 mp1.672610 -27 kg， 质量 m6.645810 -27 He42kg，电子质量 me0.910 -30 kg，光速 c310 8 m/s，太阳到地球之间的距离r=1.51011m。求：（1）每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能；（2）在地球上与太阳光垂直的每平方米截面上 1s 内接收到的太阳辐射光子的个数；EB CAOP1P2P3液体F图 96（3）每年太阳由
15、于发光所减少的质量。海淀区高中课改水平检测参考答案及评分标准第一部分（共 90 分）一本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 D C C D A B C B C C7二本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。全选对的得 4 分，选不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。题号 11 12 13 14答案 BCD ABD BD AD三本题共 16 分。每题 4 分。15不能 16210 8 17核裂变 18E k+mec2， hcmec2+Ek四本题共 3 个小题，共计 18 分。（说明：各题的得分见答案后圈中的数字；用其他
16、解法做答，正确的同样得分。）19（1）小球 B 碰撞前的动量 PB=m2v0=0.2010kgm/s=2.0 kgm/s。3 分（2）设 A、B 两球碰撞后共同运动的速度为 v，由于 A、 B 两球构成的系统所受的外力的矢量和为零，所以 A、B 两球构成的系统在相互作用过程中动量守恒。根据动量守恒定律有 2 分2012()代入数据解得： =4.0m/s1 分12vm20（1）根据玻尔理论可知氢原子从 n=2 能级跃迁回基态时释放出光子的能量E=E2E1= 3.4（13.6 ）eV=10.2eV（=1.6310 -18J） 2 分（2）设氢原子从 n=2 能级跃迁回基态时释放出光子的频率为 ，根
17、据 h=E1 分解得： Hz1 分15046.（3）设金属铯发生光电效应的极限频率为 0，逸出光电子的最大初动能为 Ek，根据爱因斯坦光电效应方程 Ek=E h01 分解得： Ek=1.3310-18J1 分21（1）设光由这种液体射向空气发生全反射的临界角为 C，根据 sinC= ，有 sinC= 2 分1n 2代入数据解得： C=451 分（2）由于光从液体射向空气发生全反射的临界角为 45，所以激光束照射到答图 1 中 AB 范围光不发生全反射，此阶段观察者在液面上方观察者可观察到激光束。2 分设在激光束转动一周时间（T）内，观察者在液面上方观察到激光束的时间为 t，由图可知 t = T
18、= T=8.0s1 分90360 14第二部分（共 30 分）一、本题共 8 分，每空 2 分。A答图 1B908221.80，5.010 -7 23 （1.4），紫2二、本题共 2 个小题，共 22 分。24（1）因为快中子与碳原子核发生弹性正碰，所以快中子与碳原子核相互作用过程中系统的动量和机械能均守恒。设快中子的质量为 m，碳原子核的质量为 M，快中子与碳原子核发生第一次碰撞后快中子、碳原子核的速度分别为 v1、v。根据动量守恒定律有 mv0mv 1Mv ， 2 分 1根据机械能守恒定律有 1 分222v 2联立 两式，可解得：v 1 v01 分 1 2 m+将 M=12m 代入上式，可
19、解得快中子第一次与碳原子核碰撞后的速度大小v1 v01 分3（2）中子连续与碳原子核碰撞，设中子与第二个静止的碳原子核碰撞后的速度为 v2，与第三个静止的碳原子核碰撞后的速度为 v3，与第 50 个静止的碳原子核碰撞后的速度为 v50。因中子与每一个静止碳原子核碰撞过程中，中子与静止的碳原子核构成系统的动量和机械能均守恒。同理可解得中子与第 2 个静止的碳原子核碰撞后的速度 v2 v12 分mM+将 v1 v0 代入上式，解得 v2( )2v01 分mM+mM+中子与第 3 个静止的碳原子核碰撞后的速度 v3 v2( )3v0中子与第 50 个静止的碳原子核碰撞后的速度 v50( )50v01
20、 分将 M=12m 代入上式，解得中子连续与第 50 个静止的碳原子核碰撞后的速度大小 v50（ ） 50v01 分1325（1）根据质量亏损和质能关系，可知每发生一次该核反应释放的核能为E（4m p2m em ）c 22 分代入数值，解得：E4.210 12 J2 分（2）设每秒内在地球上与太阳光垂直的每平方米截面上光子的个数为 N，根据题设条件可知 E0=PtNh，所以 2 分PtNh代入数值，解得：N=3.410 21 个2 分（3）设 1s 内太阳辐射的能量为 E1，1 年内太阳辐射的能量为 E，每年太阳由于发光减少的质量为 m。根据题设条件可知 E14 r2P，EE 1t4r 2Pt 年 2 分根据质量亏损和质能关系可知 E Emc 2，9所以每年太阳由于发光减少的质量 224cPtrEm年代入数值，解得：m=1.310 17kg2 分
