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高二物理选修期末综合试题(选修3-4


高二物理选修期末综合试题(五) (选修 3-4 选修 3-5)

本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共 100 分。考试时间为 90 分钟。

第Ⅰ卷(选择题 共 42 分)
一、选择题(本题共 14 小题,每小题 3 分,共 42 分。在每小题给出的四个选项中,有一个以 上的选项是正确的。全部选对的得 3 分,选

对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分) 1.关于电磁场的理论,下列说法正确的是( ) A.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场 B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场 C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 2.光从空气进入某介质,当入射角是 53° 时,折射角为 37° ;则当入射角为 0° 时的折射角和介 质的折射率分别是(sin37° =0.6,sin53° =0.8) ( ) A.0° 0 和 B.0° 1 和 C.0° 1.33 和 D.90° 0.75 和 3.心电图是现代医疗诊断的重要手段,医生从心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔,即为心 动周期,由此可计算 1min 内心脏跳动的次数(即心率) 。 甲、乙两人在同一台心电图仪上做出的心电图分别如图 a、 b 所示,医生通过测量后记下甲的心率是 60 次/min,则心 →25mm →25mm 电图仪图纸移动的速度 v 以及乙的心率为( ) a← ← A.25mm/s,48 次/min B.25mm/min,75 次/min C.25mm/s,75 次/min →20mm →20mm →20mm D.25mm/min,48 次/min ← ←b ← 4.如图所示,沿 x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻 y/cm 的波形图为一正弦曲线,若波速为 200m/s,则下列说法中正确的是 20 ( ) O A.从图示时刻开始,质点 b 的加速度将增大 x/m B.图示时刻,质点 b 的振动方向沿 y 轴正方向 -20 C.若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频 率为 50Hz D.从图示时刻开始,经过 0.01s,质点 a 沿波传播方向迁移了 2m 5. 虹是由阳光射人雨滴(视为球形)时, 经一次反射和两次折射而产生色散形成的。 现有白光束 L 由图示方向射人雨滴,a、b 是经反射和折射后的其中两条出射光 线,如图。下列说法正确的是( ) A.光线 b 在水滴中传播时的波长较长 B.光线 b 在雨滴中的折射率较大 C.若分别让 a、b 两色光通过同一双缝装置,则 b 光形成的干涉条纹的间距较大 D.光线 b 在雨滴中的传播速度较大
1

6.利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度,从而测定含糖量。其原理是:偏振光通过 糖的水溶液后,若迎着射来的光线看,偏振方向会以传播方向为轴线,旋转一个角度 θ,这一角 度称为“旋光角”,θ 的值与糖溶液的浓度有关。将 θ 的测量值与标准值相比较,就能确定被测样 品的含糖量了。如图所示,S 是自然光源,A、B 是偏振片,转动 B,使到达 O 处的光最强,然 后将被测样品 P 置于 A、B 之间,则下列说法中正确 的是( ) O S A. 到达 O 处光的强度会明显减弱 P B A B. 到达 O 处光的强度不会明显减弱 C. 将偏振片 B 转动一个角度,使得 O 处光强度最大,偏振片 B 转过的角度等于 θ D. 将偏振片 A 转动一个角度,使得 O 处光强度最大,偏振片 A 转过的角度等于 θ 7.如图所示,一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光, a 取其中 a、b、c 三种色光,下列说法正确的是( ) b 白光 c A. 把温度计放在 c 的下方,示数增加最快 B.?若分别让 a、b、c 三色光通过一双缝装置,则 a 光形成的干 涉条纹的间距最大。 C. a、b、c 三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小 D. 若让 a、b、c 三色光以同一入射角,从空气中某方向射入一介质,b 光恰能发生全反射, 则 c 光也一定能发生全反射 y/cm y/cm 8.一列简谐横波 某时刻的波 形如图甲 8 8 所示 , 从该时 刻开始计时 , 图中质 点 A P B 的振 动图象如图乙 所示。则 ( ) A O O 0.4 0.8 1.2 5 10 15 20 25 30 x/m t/s A. 这 列波的波 速是 25m/s B.这列波沿 x 轴 负方向传 播 -8 -8 Q 乙 C.质点 A 在任意的 1s 内所通过的 甲 路程都是 0.4m D.若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频率为 1.25Hz

.

.

.

9.如图所示,两只小球在光滑水平面上沿同一直线运动,已知 m1=2kg,m2=4kg,m1 以 2m/s 的速度向右运动,m2 以 8m/s 的速度向左运动。两球相撞后,m1 以 10m/s 的速度向左运动, 由此可得 A.相撞后 m2 的速度大小为 2m/s,方向向右 B.相撞后 m2 的速度大小为 2m/s,方向向左 C.在相碰过程中,m2 的动量改变大小为 24kg· m/s,方向向右 D.在相碰过程中,m1 受到的外力的冲量大小为 24N· s,方向向左 10.“轨道电子俘获”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,使其内部的一个质子变为中子,并放出一个中微子,从而变成一个新核(称为子核) 的过程。中微子的质量远小于质子的质量,且不带电,很难被探测到,人们最早就是通过核的 反冲而间接证明中微子的存在的,一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”,衰变为子核并放出 中微子,下面说法正确的是( ) A.母核的质量数等于子核的质量数 B.母核的电荷数大于子核的电荷数 C.子核的动量与中微子的动量相同 D.子核的动能大于中微子的动能
2

( v1 m1

) v2 m2

11.一群处于 n=3 激发态的氢原子向基态跃迁,发出的光以入射角 θ 照射到一块平行玻璃砖 A 上,经玻璃砖 A 后又照射到一块金属板 B 上,如图所示,则下列说法正确的是( ) A.入射光经玻璃砖 A 后会分成相互平行的三束光线,从 n=3 直接跃迁 到基态发出的光经玻璃砖 A 后的出射光线与入射光线间的距离最大 B.在同一双缝干涉装置上,从 n=3 直接跃迁到基态发出的光形成的干 涉条纹最窄 C.经玻璃砖 A 后有些光子的能量将减小,有些光在玻璃砖的下表面会 发生全反射 D.若从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级放出的光子刚好能使金属板 B 发生 光电效应,则从 n=2 能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板 B 发生光 电效应 12.某静止的放射性元素的原子核 2 X,放出一个 α 粒子后转变成某种新粒子 Y,设衰变过程产
m

生的核能以动能的形式释放,若已知 α 粒子的动能为 Ek,则( ) A.Y 的动能为(m-4)Ek/4 B.Y 的动能为 4Ek/(m-4) C.衰变过程中的质量亏损为 mEk/[(m-4)c2] D.衰变过程中的质量亏损为(m-4)Ek/(mc2) 13.氢原子的能级如图所示,已知可见光的光子能量范围约为 1.62eV—3.11eV,下列说法错误 的是( ) E/eV A.处于 n = 3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发 n 0 ∞ 生电离 4 -0.85 B.大量氢原子从高能级向 n = 3 能级跃迁时,发出的光具有显 3 -1.51 著的热效应 -3.4 2 C.大量处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出 6 种不同频率的光 -13.6 D.大量处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出 3 1 种不同频率的可见光
? ? ?

?

14.某原子核的衰变过程是 A ? B ? C , 符号 ? 表示放出一个 粒子,下列说法中正确的是( ) A.核 C 比核 B 的中子数少 2 B.核 C 比核 A 的质量数少 5 C.原子核为 A 的中性原子的电子数比原子核为 B 的中性原 子的电子数多 1 D.核 C 比核 A 的质子数少 1

?

粒子, ? 表示放出一个 α

第Ⅱ卷(非选择题 共 58 分)
二、填空、实验题(本题共 22 分,每空 2 分) 15.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,某同学用毫米刻度 尺测得摆线长 L0 = 945.8mm; 用游标卡尺测得摆球的直径如图甲
乙 3

所示,则摆球直径 d = 则秒表的示数 t =

mm;用秒表测得单摆完成 n = 40 次全振动的时间如图乙所示, s; 若用给定物理量符号表示当地的重力加速度 g, g = 则 。
2 3 4 单位:cm

0

1

2

3

4

5

6 甲

7

8

9

0

如果该同学测得的 g 值偏大,可能的原因是 。 (填字母代号) A.计算摆长时没有计入摆球的半径 B.开始计时时,秒表过迟按下 C.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了 D.试验中误将 39 次全振动数为 40 次 16.用双缝干涉测光的波长。实验装置如图(甲)所示,已知单缝与双缝间的距离 L1=100mm, 双缝与屏的距离 L2=700mm,双缝间距 d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头 由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹 的中心(如图(乙)所示) ,记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一 条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。 (1)分划板的中心刻线分别对准第 1 条和第 4 条亮纹的中心时,手轮上的读数如图(丙)所示, 则对准第 1 条时读数 x1=______________mm、对准第 4 条时读数 x2=______________mm (2)写出计算波长 λ 的表达式,λ=______________(用符号表示) ,λ=______________nm
滤光片 光源 L1 L2 单缝 双缝

遮光筒



图(甲)

25 20 0
图(乙)

45 40 15 0 20 5 10 35 15 30 20

5

1510

第 1 条时读数 图(丙)

第 4 条时读数

17.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面 ab、cd 与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用 a c ① b d a c ② b a c d ③
4

b d

的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以 ab、cd 为界面画光路图。则甲同学测得的折 射率与真实值相比 ;乙同学测得的折射率与真实值相比 ;丙同学测得的折 射率与真实值相比 。 (填“偏大”、“偏小”或“不变”) 三、计算题(本题共 5 小题,共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤, 只写最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 18. 分)2008 年北京奥运会场馆周围 80%~90% 的路灯将利用太阳能发电技术来供电, (6 奥运会 90%的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术.科学研究发现太阳发光是由于其内部 不断发生从氢核到氦核的核聚变反应,即在太阳内部 4 个氢核( 1 H)转化成一个氦核( 2 He)
1 4

和两个正电子( 1 e)并放出能量.(已知质子质量 mP = 1.0073u,α 粒子的质量 mα = 4.0015u,
0

电子的质量 me = 0.0005u. 1u 的质量相当于 931.MeV 的能量. ) (1)写出该热核反应方程; (2)一次这样的热核反应过程中释放出多少 MeV 的能量?(结果保留四位有效数字)

19.(6 分)如图所示,一束光线以 60° 的入射角射到一水平放置 的平面镜上, 反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点 P, 现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上,则进入透明 体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出,打在光屏上 的 P′点,与原来相比向左平移了 3.46 cm,已知透明体对光的折 射率为
3

P

。求光在透明体里运动的时间。

5

y/cm 20.(8 分)如图所示为一列简谐横波在 t=0 时刻的图象。此时质点 P 5 的运动方向沿 y 轴负方向,且当 t=0.55s 时质点 P 恰好第 3 次到达 y Q 2.5 5 轴正方向最大位移处。问: 0 P 0.2 0.4 (1)该简谐横波的波速 v 的大小和方向如何? (2)从 t=0 至 t=1.2s,质点 Q 运动的路程 L 是多少? -5 (3)当 t=1.2s 时,质点 Q 相对于平衡位置的位移 s 的大小是多少?

x/m

21. 分)如图所示,一轻质弹簧两端连着物体 A 和 B,放在光滑的水平面上。物体 A 被水平 (8 速度为 v0 的子弹射中并嵌在其中(接触时间极短) ,已知物体 B 的质量为 m,物体 A 的质量是 物体 B 的质量的
3 4

,子弹的质量是物体 B 的质量的

1 4

,求弹簧压缩到最短时的弹性势能。

22.(8 分)一光电管的阴极用极限波长 λ0=5× 7m 的钠制成。用波长 λ=3× 7m 的紫外线 10 10
-

照射阴极,光电管阳极 A 和阴极 K 之间的电势差 U =21V,光电流的饱和值 I =0.56?A。 (1)求每秒内由 K 极发射的电子数; (2)求电子到达 A 极时的最大动能; (3)如果电势差 U 不变,而照射光的强度增到原值的 3 倍,此时电子到达 A 极时的最大动 能是多少?(普朗克恒量 h=6.63× 34J· 10 s,电子的电量 e=1.6× 19C)。 10
-

6

高二物理选修期末综合试题(五)答题卷 一、选择题本题共 14 小题,每小题 3 分,共 42 分 ______________________________________________________ ______________________________________________________ 二、填空题(本题共 22 分,每空 2 分) 15、___________ 16、___________ 17、___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ __________ __________

三、计算题(本题共 5 小题,共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演
算步骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)

18、 分) (6

19、 分) (6

P

7

20、 分) (8
5 2.5 5 0

y/cm Q x/m P 0.2 0.4

-5

21、 分) (8

22、 分) (8

8

高中物理选修期末综合试题 参考答案
1. D 2. C 3. C 4. AC 5. ACD 6. ACD 7. A 8. ABD 9. BCD 10.AB 11.ABD 12.BC 13.D 14.AD d 4π2n2(L0 + ) 2 d ( x 2 ? x1 ) 15. 20.20;78.4; ;BD 16. (1)2.190,7.868 (2) ,676 2 t 3L
2

17. 偏小;不变;偏小 18. (6 分)①4 1 H → 2 He +2 1 e…(2 分)
1 4 0

②Δm = 4mP- mα-2me = 4× 1.0073u-4.0015u-2× 0.0005u = 0.0267 u…(2 分) 2 ΔE = Δ mc = 0.0267 u× 931.5MeV/u =24.86 MeV …(2 分) 19.(7 分)光路示意图如图所示.由 sin ? ? n sin ? (2 分) 得β =30°(1 分) 由题意及光路图得 ? s ? 2 d tan 60 ? ? 2 d tan 30 ? , 代入数值解得 d=1.5 cm. 分) (2 c 光在透明介质里传播的速度 v= ,光在透明介质里的路程 n d s 2dn s=2 ,所以光在透明体里运动的时间 t= = = 2×10-10s(2 分) v cosβ c.cosβ 20.(9 分) (1)此波沿 x 轴负向传播(2 分) 在 t1=0 到 t2=0.55s 这段时间里,质点 P 恰好第 3 次到达 y 正方向最大位移处 3 则有 (2+ )T=0.55s(1 分)解得 T =0.2s(1 分) 4 由图象可得简谐波的波长为 λ=0.4m 则波速 λ v= T =2m/s(1 分)

(2)在 t1=0 至 t3=1.2s 这段时间,质点 Q 恰经过了 6 个周期,即质点 Q 回到始点,由于振 幅 A=5cm 所以质点 Q 运动的路程为 L=4A× 6=4× 6cm=120cm 5× (2 分) (3)质点 Q 经过 6 个周期后恰好回到始点,则相对于平衡位置的位移为 s=2.5cm(2 分) 21、
mv
2 0

64

22、 (1)3.5×1012 (2)6×10 19J (3)6×10 19J

-

-

9


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