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江苏省泰州市2006-2007学年度第二学期高二物理期末调研考试试

时间:2010-08-29


2006江苏省泰州市 2006-2007 学年度第二学期高二物理期末调研考试试 卷
(考试时间:100 分钟 总分 120 分) 注意事项: 1、本试卷共分两部分,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题. 2、所有试题的答案均填写在答题纸上(选择题部分使用答题卡的学校请将选择题的答 案直接填涂到答题卡上) ,答案写在试卷上的无效. 第 I 卷(选择题 共 35 分) 一、本题共五小题,每小题 3 分,共 15 分.在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确 的,选对的得 3 分,选错的或不答的得 0 分. 1. 手机 A 的号码为 138*******2,手机 B 的号码为 138*******8,用手机 A 拨手机 B 时,手 机 B 发出响声并且显示屏上显示 A 的号码 138*******2.若将手机 B 置于一透明真空罩 中,再用手机 A 拨叫手机 B,则 A.人既听不到响声,也不能看见显示号码 B.人能听到响声,并看见显示的号码 138*******2 C.人能听到响声,但看不见显示号码 D.人听不到响声,但看见显示的号码 138*******2 2.如图1所示,人眼隔着检偏器B、起偏器A去看一只正在发光的电灯泡S,无法看到透 射光.那么,以下说法中正确的是 A.保持 A 不动,单使B转过 90°角的过程中,看到光 先变亮再变暗 B.保持 A 不动,单使B转过 90°角的过程中,看到光 逐渐变亮 C.保持 B 不动,单使A转动时,始终看不到透射光 D.使A和B同时转过 90°角 ,就可以看到透射光了 3.下列陈述中哪个是正确的? A.泊松亮斑是泊松通过实验发现的,它属于光的衍射现象 B.激光是自然界中相干性很好的单色光 C.电磁波包括无线电波、伦琴射线等 D.个别光子的行为显示波动性,大量光子的行为显示粒子性 4.用频率为ν的光子去打击处于静止状态的电子,光子将偏离原运动方向,这种现象称光 子的散射.下列关于光子散射的说法中正确的是 A.由于受到电子碰撞,散射后的光子频率小于入射光子的频率 B.由于受到电子碰撞,散射后的光子波长小于入射光子的波长 C.光子虽然改变原来的运动方向,但频率不变 D.光子由于在与电子碰撞的过程中获得了能量,因而频率增大 图1

5.蹦极是一种惊险刺激的体育运动,如图 2 所示.某人身系弹性绳自高空 p 点自由下落, 图中 a 点是弹性绳的原长位置,c 点是人所到达的最低点,b 点 是人静止时悬吊着的平衡位置.不计空气阻力,下列说法中正确 的是 A.从 p 至 b 的过程中,重力的冲量值小于弹性绳弹力的冲量值 B.从 p 至 b 的过程中,重力的冲量值等于弹性绳弹力的冲量值 C.从 p 至 c 的过程中,重力的冲量值大于弹性绳弹力的冲量值 D.从 p 至 c 的过程中,重力的冲量值等于弹性绳弹力的冲量值 二、本题共五小题,每小题 4 分,共 20 分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正 ....... 确.全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错的或不答的得 0 分. 6.下列关于电磁场和电磁波的叙述中正确的是 A.变化的磁场一定能够产生变化的电场 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. 一个 LC 接收回路, 若要从能够接收较高频率的电磁波变化到能够接收到较低频率的电磁 波,下列调节正确的是 A.增加谐振线圈的匝数 C.降低电源电压 B.在线圈中插入磁芯 D.把可变电容器的动片适当旋进一些 a b c 图2 p

8.半径相等的两个小球 A 和 B,在光滑水平面上沿同一直线相向运动,已知 A 球的质量大 于 B 球的质量,若发生碰撞前,两球的动能相等,则两球正碰后的运动状态可能是 A.A 球的速度为零,B 球反向运动 B.B 球的速度为零,A 球反向运动 C.两球的速度相同,沿 A 球原方向运动 D.两球的速度方向均与原方向相反,两球的动能仍相等 9.来自太阳和宇宙深处的高能粒子流,与高层大气作用产生一种叫做μ子的次级宇宙线, 它的寿命只有 3.0μs,按常理μ子不可能穿过高度大于 100km 的大气层到达地面,但 实际上在地面上可以观测到许多μ子.对此现象的下列解释中正确的是 A.μ子可能以大于光速 c 的速度飞向地面 B.μ子以接近光速的速度飞向地面,由于长度的相对性,它感觉大气层比 100km 薄得 多 C.μ子以接近光速的速度飞向地面,由于时间的相对性,它的寿命比 3.0μs 长得多 D.地面上观测到的μ子可能不是来源于次级宇宙线 10. 直角三棱镜 ABC 横截面如图 3 所示,AB、BC 夹角为 30°,棱镜的折射率 n=2.5,现有 平行光束垂直 AB 边射向棱镜,关于出射光线的下列说法中正确的是(在两介质界面处 发生折射时不考虑反射) A.只有 AB 边有光射出 B.AC 边一定有光射出 A C

300

C.AB 边出射光与入射光传播方向不一定平行 D.AB 边所有出射光在棱镜中传播的时间相等

第 II 卷 (非选择题 共 85 分) 三、 本题共二小题, 18 分.把答案填在答题纸相应的横线上或按规定的要求在答题纸上作 共 答. 11. 分)气垫导轨是常用的一种实验仪器(如图 4 所示).它是利用气泵使带孔的导轨与滑 (7 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.用天平测出滑块 A 的质量 mA. 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)实验中还需要测量的物理量是 ▲ , ▲ ▲ . . 图4

(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

(3)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__________ ▲ , ▲ ( 答出两点即可).

12.(11 分)如图 5 所示是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图.











图5 (1)图中①是光源、⑤是光屏,它们之间的②、③、④依次是 ▲ 、 ▲ 和 ▲ . ▲ 、 ▲ (答出两点即可).

(2)若在屏上看不到干涉条纹,则原因可能是

(3)在某次实验中,已知双缝到光屏之间的距离是 600mm,双缝之间的距离是 0.20mm,某 同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记 作第 1 条)的中心,这时手轮的示数如甲图所示.然后他转动测量头,使分划板中心刻 线对准第 7 条亮纹的中心,这时手轮上的示数如图乙所示.这两次示数依次为 ▲ mm 和 ▲ mm.由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为 ▲ mm (结果保留

3 位有效数字).

图6

四、本题共六小题,共 67 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 出最后答案不得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 13.(8 分)根据爱因斯坦的光子说,光子既有能量又有动量,试根据光子能量 E=hν的表达 式以及质能方程,推导出光子动量 p 的表达式 p = 长.).

h

λ

(h 是普朗克恒量,λ是光子的波

14.(8 分)在宇宙探测中可用光为动力推动探测器加速.某探测器上安装有反射率极高的薄 膜,现让它正对着太阳,已知太阳光垂直照射薄膜时,每平方米面积上的辐射功率为 1.35kW,薄膜面积为 4×10 m ,求此时太阳光子对该探测器的推力大小.
4 2

15.(10 分)已知氢原子基态的能级值为 E1=-13.6eV,普朗克恒量 h=6.63×10 (1)有一群氢原子处于量子数 n=4 的激发态,这些原子自发由高 能态向低能态跃迁时能够产生几条光谱线?请在如图 7 所示 的能级图上画出这些跃迁过程. (2) 计算氢原子从 n=4 的激发态跃迁到 n=2 的激发态所发出的光
n ∞ 4 3 2 1

-34

Js.

E/eV 0 -0.85 -1.51 -3.4 -13.6 图7

谱线的波长.

16.(12 分)如图 8 所示,M 是一个光电管,合上开关 K,用光子能量为 2.5eV 的一束光照射

M 的阴极, 把滑动变阻器的滑动头 P 从 a 端向 b 端缓慢移动,
当电压表读数小于 0.60V 时,电流表读数不为零;当电压 表读数等于或大于 0.60V 时,电流表读数为零.(普朗克恒 量 h=6.63×10
-34

Js).求:

(1)M 的阴极材料的逸出功. (2)M 的阴极材料的截止频率. (3)如果改用光子能量为 E 的一束光照射 M 的阴极,调节 滑动头 P, 当电压表读数等于 1.1V 时, 电流表读数恰好为 零,求该光子的能量 E 为多少? 17.(14 分)如图 9 所示,MN 是一条通过透明球体球心的直线.AB 为单色细光束(在真空中 波长为 λ0 =6×10 m) ,平行于 MN 射向球体,B 为入射点,其出射光线 CD 与 MN 的交点 P
-7

图8

到球心 O 的距离是球半径的 2 倍, CD 与 MN 所成的角α=30°. 且 求: (1)透明球体的折射率; (2)此单色光在透明球体中的波长; (3) 若换用波长 λ > λ0 的单色光沿原方向入射,经透明球后的 图9

出射光线与 MN 的交点在 P 点哪一侧?请说明理由(不考虑光在球体内的反射).

18.(15 分)介子由两个夸克构成,而夸克之间的相互作用相当复杂.研究介子可通过用高能 电子与之做弹性碰撞来进行.研究表明:电子只和介子的某部分(比如其中一个夸克) 作弹性碰撞,碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子. 上述物理过程可用图 10 所示的简化模型来描述:介子中质量为 m1 的夸克和质量为

m2 的夸克(m1≠m2)以一无质量的弹簧相连, 弹簧处于自然长度.一个质量为 M 及动能为

图 10

E 的电子与质量为 m1 的静止夸克发生弹性碰撞,所有运动都在同一直线上,忽略一切相
对论效应.求: (1)质量为 m1 的夸克被电子碰撞后的速度; (2)碰撞后的运动过程中,夸克 m2 达到的最大动能是多少?

[参考答案] 参考答案] http://www.DearEDU.com http://www.DearEDU.com

一~二、选择题 1 D 三、实验题 11.(1) B 的质量 mB、B 的右端至 D 板的距离 L2 (2) m A …………2’ …………3’ 2 B 3 C 4 A 5 D 6 CD 7 ABD 8 AC 9 BC 10 BD

L1 L mB 2 = 0 t1 t2

(3)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 对两点即可) 12.(1) 滤光片、单缝、双缝 (2)光源、单缝、双缝不共轴;单缝、双缝不平行 (3)0.640~0.643mm 10.294~10.296mm 5.37×10 mm 四、计算题 13. (8 分)解: E = hυ …………1’ …………2’ …………1’ …………2’
-4

…………2’ …………3’ …………2’ …………2’ …………2’ …………2’

υ=

c

λ

E = mc 2
p=mc

解得 p =

h

λ
E = P0 St

…………2’ …………1’ …………1’ …………2’ …………2’ …………2’ …………2’ …………2’

14.(8 分)解:t 秒内太阳光照射到薄膜的总能量

t 秒内太阳光照射到薄膜的总光子数为 N=E/h υ
一个光子垂直照射物体表面并反射 p = 2 p =

2h

λ

t 秒内光子对物体表面冲量
故探测器所受推力

Ft = N p

F=

2P 0 S = 0.36N c

15. (10 分) 解: (1)能产生 6 条光谱线 如图 1 所示
n ∞ E/eV 0

(2)由 hυ = E 4 E 2 得

…………2’ …………2’

h

c

λ

= E1 (

1 1 2) 2 2 4

图1

解得: λ =

16hc = 4.88 × 10 7 m …………2’ 3E1

16. (12 分)解: (1)依题意, 用能量为 2.5eV 的光子照射光电管, 当光电管上反向电压达 0.6V 时,光电流恰好为零,表明光电子的最大初动能为 0.6eV 由 W = hυ E K 可知阴极材料的逸出功 W 为 1.9eV。 (2)由 W=h υ0 得 υ0 = (3)E=W+Ekm=3.0eV …………2’ …………2’ …………4’ …………4’

W 1.9 × 1.6 × 10 19 14 = Hz=4.58×10 Hz 34 h 6.63 × 10

17. (14 分) 解: (1)连接 OB、BC,如图 2。

在 B 点光线的入射角、折射角分别为 i、r 在△OCP 中:有

图2

OC OP = sin α sin ∠OCP
…………2’

解得:∠OCP=135°(45°值舍去) 进而可得: ∠COP=15° 由折射率定义: 在 B 点有: n =

sin i sin r

在 C 点有: n =

sin(180° 135°) sin ∠BCO
…………2’ …………2’

又∠BCO= r,所以,i=45°, r=30° 因此,透明体的折射率 n = (2)由 n =

sin i sin 45° = = 2 sin r sin 30°

c , c = λ 0 f , v = λf 得 v

单色光在透明体中的波长 λ =

λ0
n

=

6 × 10 7 2

≈ 4.2 × 10 7 m …………4’

(3) 若换用波长 λ > λ0 的单色光照射, 经透明球后的出射光线与 MN 的交点在 P 点的右侧, 因为此单色光的折射率变小,所以偏折程度变小。 18. (15 分) 解: (1)设 M 原来的速度为 v 0,则 E = 设 M 与 m1 弹性碰撞后 M 速度为 v1,m1 的速度为 v2 由动量守恒得 Mv0 = Mv1 + m1v 2 由动能守恒得 解得 v 2 = …………2’ …………2’ …………4’

1 2 Mv 0 2

1 1 1 2 2 2 Mv 0 = Mv1 + m1v 2 2 2 2

2 Mv 0 2 2 ME = M + m1 M + m1

…………2’

(2)m1 与 m2 相互作用过程中,在弹簧第一次恢复原长时 m2 动能最大 …1’ 设此时 m1 速度 v3,m2 速度 v4 再由动量守恒得 m1 v 2 = m1v3 + m 2 v 4 再由能量守恒得 解得 v 4 = …………2’ …………2’

1 1 1 2 2 2 m1 v 2 = m1v3 + m 2 v 4 2 2 2

2m1v 2 m1 + m2
1 2 m2 v 4 2
2

…………1’

m2 的最大动能为 E K =

…………1’

16 Mm 2 m1 E 解得 E K = ( M + m1 ) 2 (m1 + m 2 ) 2

…………2’


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