北京20中学2010~2011学年度高二第二学期期中测试

2010—2011学年度第二学期高二年级物理期中试卷（共3页）
一、本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。(每小题3分，共30分)
1、氢弹爆炸的核反应是
A．
B．
C．
D．
2、按照电离能力来看，放射性元素放出的三种射线由弱到强的排列顺序是
A．α射线，β射线，γ射线 B．β射线，α射线，γ射线
C．γ射线，α射线，β射线 D．γ射线，β射线，α射线
3.当氢原子由较高能级跃迁到较低能级时将 ( )
A .辐射光子,获得能量
B. 吸收光子,获得能量
C. 辐射光子,放出能量
D. 吸收光子,放出能量
4．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是
（A）粒子的散射实验 （B）对阴极射线的研究
（C）天然放射性现象的发现 （D）质子的发现
5. 某放射性元素经过11.4天有7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为
（A）11.4天 （B）3.8天 （C）5.7天 （D）7.6天
6.一束光由介质射向空气,如果斜射到界面上,则( ).
(A)必定只发生反射现象 (B)必定只发生折射现象
(C)必定同时发生反射和折射现象 (D)可能只发生反射现象
7.障碍物的大小为10cm.则下列各种波长中的波能出现最明显的衍射现象的波长是 ( ).
(A)5cm (B)10cm (C)15cm (D)20cm
8．下列关于电磁波的说法正确的是 （ ）
A.电磁波必须依赖介质传播
B.电磁波可以发生衍射现象
C.电磁波不会发生偏振现象
D.电磁波无法携带信息传播
9．医院有一种先进的检测技术—彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波．超声波经血液反射后被专用仪器接收,测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速．这一技术主要体现了哪一种物理现象 （ ）
A．多普勒效应 B．波的衍射
C．波的干涉 D．共振
10.对相对论的基本认识，下列说法正确的是（ ）
A．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快
B．爱因斯坦通过质能方程阐明质量就是能量
C．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
二、本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。(每小题3分，共24分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分)
11.两列波叠加,在空间出现稳定的干涉图样,下列说法中正确的是( ).
(A)振动加强的区域内各质点都在波峰上
(B)振动加强区域内各质点都有位移为零的时刻
(C)振动加强是指合振动的振幅比原来变大,振动质点的能量比原来变大
(D)振动加强和减弱区域的质点随波前进
12.红光与紫光相比( ).
(A)在真空中传播时,紫光的速度比较大
(B)在玻璃中传播时,红光的速度比较大
(C)玻璃对红光的折射率较紫光大
(D)从玻璃到空气的界面上,红光的临界角较紫光大
2010—2011学年度第二学期高二年级物理期中试题（第2页）
13．用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应，现将该单色光的光强减弱，则 （ ）
A．光电子的最大初动能不变
B．光电子的最大初动能减少
C．单位时间内产生的光电子数减少?
D．可能不发生光电效应
14.下列说法正确的是 （ ）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A. 是衰变方程
B. 是核聚变反应方程
C. 是核裂变反应方程
D. 是原子核的人工转变方程
15、一简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F沿y轴负方向运动，则 （ ）
A．此波向x轴负方向传播
B．质点D此时y轴负方向运动
C．质点E的振幅为零
D．质点B将比C先回到平衡位置
16、下列有关光现象的说法中正确的是( )
A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象
B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变窄
C．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D．光的偏振现象说明光是一种横波
17、右图所示为某时刻从O点同时持续发出的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，P点在甲波最大位移处，Q点在乙波的最大位移处，下列说法正确的是 （ ）
A．两列波传播相同距离时，乙波所用的时间比甲波短
B．Q点比P点先回到平衡位置
C．在P质点完成20次全振动的时间内Q质点完成了30次全振动
D．甲波和乙波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样
18．右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n = 4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是 ( )
A．最容易表现出衍射现象的光是由n = 4能级跃迁到n = 1能级产生的
B．频率最小的光是由n = 4能级跃迁到n = 3能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．用n = 2能级跃迁到n = 1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应
三、填空题（本题共10分）。
19、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aa'、bb' 与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以aa'、bb' 为界面画光路图，则
甲同学测得的折射率与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
乙同学测得的折射率与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
丙同学测得的折射率与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)
20．在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，装置如左下图，双缝间的距离d=3mm
（1）若测定红光的波长，应选用 色的滤光片，实验时需要测定的物理量有： 和 。
（2）若测得双缝与屏之间距离0.70m，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察第1条亮纹的位置如右下图（a）所示，观察第5条亮纹的位置如右下图（b）所示，则可求出红光的波长= m.（保留一位有效数字）
2010—2011学年度第二学期高二年级物理期中试题（第3页）
四、本题包括4小题，共36分。每题9分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
21、图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R＝20cm，折射率为，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求：
①光在圆柱体中的传播速度；
②距离直线AB多远的入射光线，折射后恰经过B点.
22.分别用波长为λ和λ的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功是多大？
23.如图所示，甲为某一简谐横波在t=1.0 s时的图象，乙为参与该波动的P质点的振动图象.
（1）求该波速v的大小：
(2)在甲图中画出再经3.5 s时的波形图；
（3）求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移.
24.钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为0.097Mev的光子。已知：、和粒子的质量分别为mPu=239.0521u、mU=235.0439u和mα=4.0026u ，1u=931.5MeV/c2
（1）写出衰变方程；
（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能。
北京20中学2010~2011学年度高二第二学期期中测试
一、单项、（10小题。每题3分。共30分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C A B D D B A C
二. 多项选择题（本题共8小题）， (每小题3分，共24分)
题号 11 12 13 14 15 16 17 18
答案 BC BD AC BD AB ACD BC BD
三、填空题 （共10分）
19、偏小 ；不变；可能偏大，可能不变，可能偏小。
20、 （1）红、 双缝到屏的距离L和n条条纹间距a。
四、计算题（36分）
21、解：①光在圆柱体中的传播速度
②设光线PC经折射后经过B点，光路图如图所示
由折射定律有： ①（2分）
又由几何关系有： ②（1分）
解①②得
光线PC离直线AB的距离
则距离直线AB为的入射光线经折射后能到达B点．
22、解析设此金属的逸出功为W,根据光电效应方程得如下两式：
当用波长为λ的光照射时： ①
当用波长为3/4λ的光照射时： ②
又 ③
解①②③组成的方程组得：. ④
23、解析：（1）由甲图得波长λ=4 m，由乙图得周期T=1.0 s，所以波速v==4 m/s.
(2)传播距离：Δx=v·Δt=14 m=（3+）λ
所以，只需将波形向x轴负方向平移λ=2 m即可，如图所示.
（3）求路程：
因n===7 所以路程s=2An=2×0.2×7 m=2.8 m
求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变，所以只需考查从图示时刻开始，P质点经时的位移即可，所以经3.5 s质点P的位移仍为零.
24、解：（1）衰变方程为
①
②
或合起来有
③
（2）上述衰变过程的质量亏损为 ④
放出的能量为ΔE=Δm c2 ⑤
这个能量是铀核的动能EU、α粒子的动能Eα和γ光子的能量Eγ之和
⑥
由④⑤⑥式得 ⑦
设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为vU和vα，则由动量守恒有
⑧
又由动能的定义知 ⑨
由⑧⑨式得 ⑩
由⑦⑩式得
代入题给数据得Eα= 5.034MeV
0
40
0
10
0
10
15
20
1 2 3 4 5
图(a)
图(b)
x
y
o
Q
P
乙
甲
n
∞
2
3
4
1
E/eV
-3.4
-1.51
-0.85
0
-13.6
a
b
b'
①
a
a'
b
b'
③
b
a
a'
b'
②
a'
A
B
O
班级 姓名 学号
B
P
C
O
D
α
β