江苏省无锡市宜兴市阳羡高中2014-2015学年高二（下）期末物理模拟试卷（解析版）

江苏省无锡市宜兴市阳羡高中2014-2015学年高二（下）期末物理模拟试卷
　
一、共5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．运输家用电器、易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中（　　）
A．减小物品受到的冲量 B．使物体的动量减小
C．使物体的动量变化量减小 D．使物体的动量变化率减小
　
2．下列有关光现象的说法正确的是（　　）
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大
B．以相同入射角从水中射向空气，红光能发生全反射，紫光也一定能发生全反射
C．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
　
3．在一次观察光衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间图样那么障碍物应是（黑线为暗纹）（　　）
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A．很小的不透明的圆板
B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆板
C．很大的不透明圆板
D．很大的中间有小圆孔的不透明圆板
　
4．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分 ( http: / / www.21cnjy.com )别约为4km/s和9km/s．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）．在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（　　）
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A．P先开始振动，震源距地震仪约36km
B．P先开始振动，震源距地震仪约25km
C．H先开始振动，震源距地震仪约36km
D．H先开始振动，震源距地震仪约25km
　
5．公园里洒光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是（　　）
A．红灯看起来较浅且照亮的水面面积较小
B．红灯看起来较深且照亮的水面面积较小
C．红灯看起来较浅且照亮的水面面积较大
D．红灯看起来较深且照亮的水面面积较大
　
　
二、共4小题，每小题4分，共16分．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．下列关于简谐振动和简谐波的说法正确的是（　　）
A．弹簧振子的周期与振幅有关
B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
C．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
D．单位时间内经过介质中某一点的完整波的个数就是这列简谐波的频率
　
7．下列说法正确的是（　　）
A．利用金属晶格（大小约10﹣10m）作为障碍物能观察到电子的衍射图样，说明电子也具有波动性
B．太阳光谱中的许多暗线是由于太阳大气层中相应元素的原子从低能级向高能级跃迁时吸能而形成的
C．在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大
D．质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系
　
8．图甲为一列简谐横波在某一时刻波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．从该时刻起（　　）
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A．经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度
C．经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3m
D．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向
　
9．如图所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成 ( http: / / www.21cnjy.com )的弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A、B间作简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点，已知OC=h，振子的周期为T，某时刻物体恰好经过C点并向上运动，则从该时刻开始的半个周期内，下列说法错误的是（　　）
A．重力做功2mgh B．重力的冲量大小为
C．回复力做功为零 D．回复力的冲量为零
　
　
三、本题共4小题，共21分．把答案填在答题纸相应的横线上或按规定要求在答题纸上作答．
10．如图为用20分度的游标卡尺测量工件的长度示意图，此工件的长度是　　　　　　cm．
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11．如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期内的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则相邻两次闪光的时间间隔t0=　　　　　　s，振子振动周期为T=　　　　　　 s．
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12．“世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦 ( http: / / www.21cnjy.com )的相对论时空观有关．一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c（c为真空中的光速）时，时钟的周期大约为　　　　　　．在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度　　　　　　．若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变　　　　　　（填“快”或“慢”）了．
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13．在利用双缝干涉测定光 ( http: / / www.21cnjy.com )波波长的实验中，首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到明暗相间的条纹，只看到一片亮区，造成这种情况的最可能的原因是　　　　　　．若调至屏上出现了干涉图样后，用测量头去测量，转动手轮，移动分划板，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图（1）所示，游标卡尺的示数如图（3）所示：第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时如图（2）所示，游标卡尺的示数如图（4）所示．已知双缝的间距d=0.50mm，从双缝到屏的距离L=1.00m，则图（3）中游标卡尺的示数是　　　　　　mm，图（4）中游标卡尺的示数是　　　　　　mm，实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是　　　　　　，所测光波的波长为　　　　　　m（保留两位有效数字）．
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四、本题共5小题，共68分．解答应写出 ( http: / / www.21cnjy.com )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．
14．如图，用线将金属块M和木块m ( http: / / www.21cnjy.com )连在一起浸没入水中，从静止开始以加速度a加速下沉，经过时间t1，线断了，再经过时间t2，木块停止下沉，求此时金属块M的速度．
　
15．如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面高度为h，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出物块．重力加速度为g．求：
（1）此过程中损失的机械能；
（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．
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16．已知一个铍核Be和一个α粒子结合成一个碳核C，并放出5.6MeV能量．
（1）写出核反应方程；
（2）若铍核和α粒子共有130g，刚好完全反应，那么共放出多少J的能量？（阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol﹣1）
（3）质量亏损共多少Kg？
　
17．半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O，两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB=60°，已知该玻璃对红光的折射率n=．
（1）求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d；
（2）若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小？
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18．如图，置于空气中的一不透明容 ( http: / / www.21cnjy.com )器内盛满某种透明液体．容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源．靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源．开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分．将线光源沿容器底向望远镜一侧水平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端．求此液体的折射率n．
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2014-2015学年江苏省无锡市宜兴市阳羡高中高二（下）期末物理模拟试卷
参考答案与试题解析
　
一、共5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．运输家用电器、易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中（　　）
A．减小物品受到的冲量 B．使物体的动量减小
C．使物体的动量变化量减小 D．使物体的动量变化率减小
【考点】动量定理．
【专题】定性思想；控制变量法；动量定理应用专题．
【分析】由动量定理可知，在动量变化量一定的情况下，缩短作用时间可以增大作用力，延长力的作用时间可以减小作用力；据此分析答题
【解答】解：运输家用电器、易碎器件等物品时， ( http: / / www.21cnjy.com )经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中，延长了力的作用时间，减小作用力，即使物体的动量变化率减小，不易损坏；
故D正确，ABC错误．
故选：D
【点评】本题为应用动量定理分析生活现象，要抓住相等的条件进行分析，难度一般．
　
2．下列有关光现象的说法正确的是（　　）
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大
B．以相同入射角从水中射向空气，红光能发生全反射，紫光也一定能发生全反射
C．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
【考点】双缝干涉的条纹间距与波长的关系．
【专题】光的干涉专题．
【分析】A、根据干涉条纹间距公式，即可求解；
B、根据折射率的不同，结合sinC=，即可求解；
C、由光电效应现象的条件，结合红光与紫光的频率不同，即可求解；
D、根据光的偏振原理，结合光的干涉，即可求解．
【解答】解：A、在双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，由于波长变小，故条纹间距变小，故A错误；
B、以相同入射角从水中射向 ( http: / / www.21cnjy.com )空气，因红光的折射率较小，则其临界角较大，当红光能发生全反射，根据光的全反射条件，可知，紫光也一定能发生全反射，故B正确；
C、紫光照射某金属时有电子向外发射，根据光电效应发生条件，可知，红光的频率小于紫光，则红光照射该金属时不一定有电子向外发射，故C错误；
D、拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的透射，故D错误；
故选：B．
【点评】考查光的干涉原理及条纹间距的公式，掌握光的全反射条件，理解折射率与临界角的关系，理解光电效应产生的条件，注意偏振片的原理．
　
3．在一次观察光衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间图样那么障碍物应是（黑线为暗纹）（　　）
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A．很小的不透明的圆板
B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆板
C．很大的不透明圆板
D．很大的中间有小圆孔的不透明圆板
【考点】光的衍射．
【分析】很大的中间有大圆孔的不透明挡板和很大的不透明圆板不会发生衍射现象，很小的不透明圆板出现泊松亮斑．
【解答】解：A、用光照射很小的不透明圆板时后面出现一亮点，故A错误；
B、很大的中间有大圆孔的不透明挡板时后面是一亮洞，故B错误；
C、很大的不透明圆板时后面是一片阴影，故C错误；
D、用光照射很大的中间有小圆孔的不透明挡板时是明暗相间的衍射图样，故D正确．
故选：D．
【点评】单缝衍射图样与障碍物或孔的尺寸是有关系的，不同的障碍物或孔出现的衍射图样是不一样的．
　
4．某地区地震波中的横波 ( http: / / www.21cnjy.com )和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）．在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（　　）
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A．P先开始振动，震源距地震仪约36km
B．P先开始振动，震源距地震仪约25km
C．H先开始振动，震源距地震仪约36km
D．H先开始振动，震源距地震仪约25km
【考点】横波和纵波．
【专题】压轴题．
【分析】纵波的速度快，纵波先到．根据求出震源距地震仪的距离．
【解答】解：纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据，x=36km．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
【点评】解决本题的关键运用运动学公式判断哪个波先到．属于容易题．
　
5．公园里洒光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是（　　）
A．红灯看起来较浅且照亮的水面面积较小
B．红灯看起来较深且照亮的水面面积较小
C．红灯看起来较浅且照亮的水面面积较大
D．红灯看起来较深且照亮的水面面积较大
【考点】光的折射定律．
【专题】光的折射专题．
【分析】光源在水中的视深为，结合折射率的大小比较视深的大小，结合sinC=比较全反射临界角的大小，从而结合几何关系比较照亮的水面面积．
【解答】解：光源在水中的视深为，因为红光的折射率最小，则红灯看起来较深．
根据sinC=知，红光的折射率最小，则红光发生全反射的临界角最大，在红光照在水面上产生的圆的半径最大，则被照亮的水面面积较大．故D正确，A、B、C错误．
故选：D．
【点评】解决本题的关键知道视深与实际深度的关系，以及掌握临界角与折射率的关系，并能灵活运用．
　
二、共4小题，每小题4分，共16分．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．下列关于简谐振动和简谐波的说法正确的是（　　）
A．弹簧振子的周期与振幅有关
B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
C．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
D．单位时间内经过介质中某一点的完整波的个数就是这列简谐波的频率
【考点】波的形成和传播；简谐运动的振幅、周期和频率．
【专题】压轴题；简谐运动专题．
【分析】振子在弹簧作用下做简谐运动，振 ( http: / / www.21cnjy.com )子的振动周期与振幅无关．波的传播速度由介质的本身性质决定，且振动速度是变化的，在平衡位置速度最大．简谐波的振动周期与波的传播周期相同．
【解答】解：A、弹簧振子的周期与振幅无关，而与振动的质量及弹簧的劲度系数有关．故A错误；
B、横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，固体比气体传播速度快．故B正确；
C、在波传播方向上的某个质点的振动速度与波的传播速度没有关系，若没有介质波不会传播，但振动依然存在，故C错误；
D、简谐波的振动周期与波的传播周期相同．所以单位时间内经过介质中某一点的完整波的个数就是这列简谐波的频率，故D正确；
故选：BD
【点评】振子在回复力作用下做简谐运动，回复力大小与位移大小成正比，方向彼此相反．质点振动速度与波的传播速度不同，而振动周期与传播周期相同．
　
7．下列说法正确的是（　　）
A．利用金属晶格（大小约10﹣10m）作为障碍物能观察到电子的衍射图样，说明电子也具有波动性
B．太阳光谱中的许多暗线是由于太阳大气层中相应元素的原子从低能级向高能级跃迁时吸能而形成的
C．在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大
D．质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系
【考点】光谱和光谱分析；爱因斯坦质能方程．
【专题】爱因斯坦的质能方程应用专题．
【分析】解答本题需掌握：
原子光谱，是由原子中的电子在能量变化时 ( http: / / www.21cnjy.com )所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱．原子吸收光源中部分波长的光形成吸收光谱，为暗淡条纹；发射光子时则形成发射光谱，为明亮彩色条纹．两种光谱都不是连续的，且吸收光谱条纹可与发射光谱一一对应．每一种原子的光谱都不同，遂称为特征光谱．爱因斯坦质能方程公式：E=mc2．
【解答】解：A、利用金属晶格作为障碍物能观察到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，故A正确；
B、太阳光谱中的许多暗线是由于太阳大气层中相应元素的原子从低能级向高能级跃迁时吸能而形成的，是吸收光谱，故B正确；
C、在光电效应的实验中，入射光频率增大，光电子的最大初动能随之增大，故C错误；
D、爱因斯坦质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系，故D正确；
故选ABD．
【点评】本题考查了物质波、原子光谱、光电效应、爱因斯坦质能方程，知识点多，难度不大，关键多看书．
　
8．图甲为一列简谐横波在某一时刻波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．从该时刻起（　　）
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A．经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度
C．经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3m
D．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向
【考点】波长、频率和波速的关系；简谐运动的振动图象；横波的图象．
【专题】计算题；应用题；压轴题．
【分析】从振动和波动图象上获取有用信息是解题关键，如根据振动图象判断质点P在图示时刻的振动方向，可以进一步根据波动图象判断波的传播方向等．
【解答】解：根据甲乙两图可知T=0.2s，λ=4m，所以波速为．乙图中图示时刻质点P将向下振动，在甲图中根据振动和波动关系可以判断波是向右传播的．
A、经过0.35s即经过周期，经过整数个周期质点将重复原来的振动，故只看经过周期的振动情况即可，经过周期，P质点在波峰处，Q点向下振动还未到达波谷，故质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，故A正确；
B、经过0.25s时，P在波谷，有正向最大加速度，Q点还未到达波峰，故其加速度小于P点加速度，故B错误
C、经过0.15s时，x=vt=20×0.15=3m，即波向x正方向传播了3m，故C正确．
D、经过0.1s即半个周期，质点Q的运动方向沿y轴负方向，故D错误．
故选AC．
【点评】本题考察了波动、振动图象的区别和联系，有一定的综合性，尤其是要掌握在波动图象中判断质点的振动情况．
　
9．如图所示，一轻弹簧与质量为m的 ( http: / / www.21cnjy.com )物体组成的弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A、B间作简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点，已知OC=h，振子的周期为T，某时刻物体恰好经过C点并向上运动，则从该时刻开始的半个周期内，下列说法错误的是（　　）
A．重力做功2mgh B．重力的冲量大小为
C．回复力做功为零 D．回复力的冲量为零
【考点】简谐运动的回复力和能量．
【专题】简谐运动专题．
【分析】从C点开始经过半个周期时间内，物 ( http: / / www.21cnjy.com )体运动到C点关于平衡位置对称的位置，重力做功为2mgh．重力的冲量等于重力与时间的乘积．物体的回复力是重力与弹簧弹力的合力，在半个周期内回复力做功为零，根据动量定理求解回复力的冲量．
【解答】解：
A、由简谐运动的对称性可知，从C点开 ( http: / / www.21cnjy.com )始经过半个周期时间内，物体运动到C点关于平衡位置对称的位置，即到达O点下方h处，则重力做功为2mgh，故A正确．
B、重力是恒力，则重力的冲量大小为I=Gt=mg．故B正确．
C、物体的回复力是重力与弹簧弹力的合力，由于初、末速度大小相等，由动能定理可知，半个周期内回复力做功为零．故C正确．
D、经过半个周期后，振子的速度反向，取向上方向为正方向，则由动量定理得，回复力冲量为I=﹣mv﹣mv=﹣2mv≠0．故D错误．
本题选错误的，故选D
【点评】本题考查了简谐运动的对称性和对物体的冲量大小的计算，要求学生要牢固的掌握住基础知识．
　
三、本题共4小题，共21分．把答案填在答题纸相应的横线上或按规定要求在答题纸上作答．
10．如图为用20分度的游标卡尺测量工件的长度示意图，此工件的长度是　0.040　cm．
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【考点】刻度尺、游标卡尺的使用．
【专题】实验题．
【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．
【解答】解：游标卡尺的主尺读数为0mm ( http: / / www.21cnjy.com )，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为8×0.05mm=0.40mm，所以最终读数为：0mm+0.40mm=0.40mm=0.040cm．
故答案为：0.040
【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．
　
11．如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期内的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则相邻两次闪光的时间间隔t0=　0.1　s，振子振动周期为T=　1.2　 s．
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【考点】简谐运动的振幅、周期和频率．
【专题】简谐运动专题．
【分析】通过频闪的频率知道频闪的周期，从而知道振子的振动周期．简谐运动具有时间的对称性，平衡位置两侧对称的点到平衡位置的时间是相等的．
【解答】解：频闪的频率为f=10Hz，则周期为T==0.1s，即相邻两次闪光的时间间隔t0=0.1s．
从乙图可看出个振动周期为0.3s，所以振子振动的周期为1.2s．
故答案为：0.1，1.2
【点评】解决本题的关键是知道简谐运动的周期表示什么以及知道简谐运动时间的对称性．
　
12．“世界物理年”决议的作出 ( http: / / www.21cnjy.com )是与爱因斯坦的相对论时空观有关．一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c（c为真空中的光速）时，时钟的周期大约为　2.5s　．在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度　远小于光速c　．若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变　慢　（填“快”或“慢”）了．
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【考点】狭义相对论．
【专题】常规题型．
【分析】狭义相对论的几个基本结论：
①钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了；
②尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点．
③质量变大：质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，速度越大，质量越大．
【解答】解：根据图中数据可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c时，对应时钟的频率为0.4Hz，则周期为2.5s．
日常生活中，我们无法察觉是因为运动速度远小于速度c．
根据钟慢效应得在高速运行状态，时钟变慢．
故答案为：2.5s　远小于光速c　慢．
【点评】记住并理解狭义相对论的基本假设和几个基本结论是解决此题的关键．
　
13．在利用双缝干涉测定光波波长的实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中，首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到明暗相间的条纹，只看到一片亮区，造成这种情况的最可能的原因是　单缝与双缝不平行　．若调至屏上出现了干涉图样后，用测量头去测量，转动手轮，移动分划板，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图（1）所示，游标卡尺的示数如图（3）所示：第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时如图（2）所示，游标卡尺的示数如图（4）所示．已知双缝的间距d=0.50mm，从双缝到屏的距离L=1.00m，则图（3）中游标卡尺的示数是　11.4　mm，图（4）中游标卡尺的示数是　16.4　mm，实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是　减小测量误差，提高实验精度　，所测光波的波长为　6.3×10﹣7　m（保留两位有效数字）．
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【考点】用双缝干涉测光的波长．
【专题】定量思想；方程法；光的干涉专题．
【分析】螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读．根据相邻的条纹间距，结合双缝干涉条纹的间距公式，即可求解．
【解答】解：在光屏上看不到明暗相间的条纹，只看到一片亮区，造成这种情况的最可能的原因是单缝与双缝不平行．
游标卡尺读数=主尺刻度读数+游标尺读数；
故（1）图读数为：11mm+4×0.1mm=11.4mm；
（2）图读数为：16mm+0.1mm×4=16.4mm；
故条纹间距为：△x==1.25×10﹣3m
实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量误差，提高实验精度；
根据条纹间距公式△x=λ，波长为：λ==m=6.3×10﹣7m
故答案为：单缝与双缝不平行；11.4；16.4；减小测量误差，提高实验精度；6.3×10﹣7
【点评】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式，注意游标卡尺的读数中，游标尺的边框，不是当作零刻度．
　
四、本题共5小题，共68分．解答应写出必要 ( http: / / www.21cnjy.com )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．
14．如图，用线将金属块M和 ( http: / / www.21cnjy.com )木块m连在一起浸没入水中，从静止开始以加速度a加速下沉，经过时间t1，线断了，再经过时间t2，木块停止下沉，求此时金属块M的速度．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【专题】计算题；整体思想；整体法和隔离法；牛顿运动定律综合专题．
【分析】以金属块与木块组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律求出合力，由动量定理求出金属块的速度．
【解答】解：以金属块与木块组成的系统为研究对象，取向下为正方向，由牛顿第二定律得系统的合力为：
F=（M+m）a，
对系统，由动量定理得：
F（t1+t2）=Mv+m 0
解得：金属块M的速度为：
v=；
答：此时金属块M的速度是．
【点评】本题的关键要灵活选择研究对象， ( http: / / www.21cnjy.com )对加速度不同的物体，也可以尝试运用整体法，这样做比较简便．应用牛顿第二定律与动量定理解题时注意正方向的选择．
　
15．如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面高度为h，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出物块．重力加速度为g．求：
（1）此过程中损失的机械能；
（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．
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【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．
【专题】动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．
【分析】（1）子弹射击物块，子弹和物块 ( http: / / www.21cnjy.com )的总动量守恒，由动量守恒定律求出子弹穿出木块时木块的速度大小．系统损失的机械能等于射入前子弹的动能与射出后物块与子弹总动能之差．
（2）子弹射出物块后，物块做平抛运动，由高度求出时间，再求出水平距离．
【解答】解：（1）设子弹穿过物块后物块的速度为v，由动量守恒定律得：
mv0=m+Mv…①
解得v=v0…②
系统的机械能损失为
△E=mv02﹣[m（）2+Mv2]…③
由②③式得△E=（3﹣）mv02…④
（2）设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的
水平距离为s，则：h=gt2…⑤
s=vt…⑥
由②⑤⑥式得s=
（1）此过程中系统损失的机械能为（3﹣）mv02；
（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离为．
【点评】本题采用程序法按时间顺序进行分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较容易．
　
16．已知一个铍核Be和一个α粒子结合成一个碳核C，并放出5.6MeV能量．
（1）写出核反应方程；
（2）若铍核和α粒子共有130g，刚好完全反应，那么共放出多少J的能量？（阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol﹣1）
（3）质量亏损共多少Kg？
【考点】爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．
【专题】定量思想；方程法；爱因斯坦的质能方程应用专题．
【分析】（1）根据质量数与质子数守恒，即可求解；
（2）根据题意可知共发生20次完全反应，求出共有多少个铍核和α粒子发生反应，而一个铍核Be和一个α粒子结合成一个碳核C，并放出5.6MeV的能量，1eV等于1.6×10﹣19J，从而求出释放的能量；
（3）根据爱因斯坦质能方程求出损失的质量．
【解答】解：（1）由质量数与质子数守恒，则有Be+He→C+n+5.66MeV，
（2）发生一次完全反应时共要13g，铍Be和α粒子共130g发生了完全反应，则共发生10次完全反应，
此过程需要10molBe和10molα粒子，
而一个铍核Be和一个α粒子结合成一个碳核C，并放出5.6MeV的能量，1eV等于1.6×10﹣19J，
则10molBe和10molα粒子反应产生的能量为E=10×6.02×1023×5.6×106×1.6×10﹣19=5.4×1012J，
（3）反应过程中损失的总质量△m===6.0×10﹣5kg．
答：（1）写出核反应方程Be+He→C+n+5.6MeV；
（2）若铍核和α粒子共有130g，刚好完全反应，那么共放出5.4×1012J的能量；
（3）质量亏损共6.0×10﹣5kg．
【点评】考查核反应方程书写规律，理解质量亏损的概念，掌握质能方程，注意单位的换算．
　
17．半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O，两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB=60°，已知该玻璃对红光的折射率n=．
（1）求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d；
（2）若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小？
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【考点】光的折射定律；电磁波谱．
【专题】光的折射专题．
【分析】（1）光线1通过玻璃砖后不偏折． ( http: / / www.21cnjy.com )光线2在圆柱面上的入射角为60°，根据折射定律求出折射角，由几何知识求出在底面上的入射角，再由折射定律求出折射角，作出光路图．根据几何关系求解d．
（2）若入射的单色蓝光，光线1仍不偏折，由于介质对蓝光的折射率大于介质对红光的折射率，光线2偏折得更厉害，d更小．
【解答】解：（1）光线1通过玻璃砖后不偏折．光线2在圆柱面上的入射角θ1=60°，由折射定律得
n=，得到=
得θ2=30°
由几何知识得 θ1′=60°﹣θ2=30°
又由折射定律得
n= 代入解得θ2′=60°
由于△BOC是等腰三角形，则==R
所以d=cotθ2′=．
（2）若入射的单色蓝光，光线1仍不偏 ( http: / / www.21cnjy.com )折，由于介质对蓝光的折射率大于介质对红光的折射率，光线2偏折得更厉害，θ2′更大，d更小．
答：（1）两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d=；
（2）若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果小．
( http: / / www.21cnjy.com )
【点评】本题其实是光的色散问题，关键是作出光路图，运用几何知识辅助分析．中等难度．
　
18．如图，置于空气中的一不透明容器 ( http: / / www.21cnjy.com )内盛满某种透明液体．容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源．靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源．开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分．将线光源沿容器底向望远镜一侧水平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端．求此液体的折射率n．
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【考点】光的折射定律．
【专题】光的折射专题．
【分析】当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，射到遮光板边缘O的那条光线的入射角最小．
【解答】解：
若线光源底端在A点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过O点液面的法线为OO1，则
∠AOO1=α ①
其中α为此液体到空气的全反射临界角，由折射定律有
②
同理，若线光源顶端在B1点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则
∠B1OO1=α．设此时线光源底端位于B点．由图中几何关系可得
③
联立②③式得
④
由题给条件可知
AB=8cm BB1=6cm
代入③式得
n=1.25．
故液体的折射率为1.25．
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【点评】由光的折射定律得出光刚好发生光的全反射时的，同时运用几何关系共同求出结果．注意当光线是从光密介质进入光疏介质时才有可能发生光的全反射．