2021-2022学年江西省景德镇一中高二下学期期末考试（重点班）物理试题（Word版）

江西省景德镇一中2021-2022学年高二下学期期末考试

（重点班）物理试卷

一、选择题。本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分.

1. 障碍物或孔的尺寸不同，光的一些行为有所不同，光的波长不同，发生的一些光行为也不同，下列说法中正确的是（　　）

A. 波长越长的光，越容易发生衍射，因此要提高光学仪器的分辨率应尽量使用波长大的光或口径小的透镜

B. 波长越短的光，衍射越不明显，越容易沿直线传播，因此遥感卫星应尽可能利用波长短的光

C. 小孔成像的原理是光的直线传播，小孔衍射的原理也是光的直线传播

D. 小孔衍射不遵守光的直线传播规律，也不遵守光路可逆原理

2. 医学治疗中常用放射性核素产生γ射线，而是由半衰期相对较长的衰变产生的。对于质量为的，经过时间后剩余的质量为，其图线如图所示。从图中可以得到的半衰期为（　　）

A. 67.3d B. 101.0d C. 115.1d D. 124.9d

3. 真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为λ1和λ2）制成，板面积为S，间距为d。现用波长为λ（λ1＜λ＜λ2）的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电荷量Q正比于（  ）

A.  B.  C.  D.

4. 卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种核素X和一个质子，这是人类第一次实现原子核的人工转变。已知α粒子、氮原子核、氧的核素X、质子的质量分别为，核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 MeV。则下列说法正确的是（　　）

A. X的核子数为16

B. 核反应中释放的能量约为2.33 MeV

C. X核比α粒子更稳定，是因为X核结合能大

D. 若用动能为2 MeV的α粒子轰击静止的氮原子核，该核反应一定不能发生

5. 在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=200m/s，已知t=0时波刚好传播到x=40m处，如图所示．在x=400m处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是（   ）

A. 波源开始振动时方向沿y轴正方向

B. 接收器在t=2s时才能接收到此波

C. 从t=0开始经0.15s，x=40m的质点运动的路程为0.6m

D. 若波源向x轴正方向运动，接收器收到的波的频率可能为9 Hz

6. 某偏僻山区靠小型发电机供电照明，供电电路如图甲所示，通过电灯的电流随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，若发电机的线圈共有1000匝，总内阻为2Ω，电灯的电阻为48Ω，不计输电线的电阻，则下列说法正确的是（　　）

A. 电路中的电流方向每秒改变50次

B. 穿过线圈的磁通量的最大值为

C. 穿过线圈的磁通量变化率的最大值为25Wb/s

D. 电灯的电功率为12.5W

7. 在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6μm，若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现亮、暗条纹的情况是（　　）

A. 用单色光f1和f2分别照射时，均出现亮条纹

B. 用单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹

C. 用单色光f1照射时出现亮条纹，用单色光f2照射时出现暗条纹

D. 用单色光f1照射时出现暗条纹，用单色光f2照射时出现亮条纹

8. 图乙是降压变压器图甲给用户供电的电路示意图，表示输电线的总电阻、假设用户端为纯电阻用电器，总电阻为R。若变压器视为理想变压器、输入电压恒定，电表视为理想电表，当用户使用的用电器减少时，则（　　）

A 电流表示数减少

B. 用户总电阻R减少

C. 用电器R两端电压降低

D. 电压表示数减少

9. 下列说法不正确的是（　　）

A. 照相机等的镜头涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在真空中波长的

B. 火车以接近光速的速度通过站台时，车上乘客观察到站在站台上的旅客变矮

C. 在波的干涉现象中，振动减弱的质点的位移一定为零

D. 声波和电磁波由空气进入水中，声波的波长变长而电磁波的波长变短

10. 用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则这两种光

A. 照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大

B. 从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大

C. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大

D. 通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大

11. 如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0eV

B. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源左侧为正极

C. 这些氢原子跃迁时共发出3种频率的可见光

D. 氢原子跃迁放出的光子中有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象

12. 如图，若x轴表示时间，y轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时，位置与时间的关系，若令x轴和y轴分别表示其它的物理量，则该图像又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系，下列说法中正确的是（　　）

A. 若x轴表示摆线长，y轴表示周期的平方，则该图像可以反映单摆摆线长和周期的关系

B. 若x轴表示频率，y轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系

C. 若x轴表示电压，y轴表示动能，则该图像可以反映光电管阴极接电源负极，光电子到达阳极的最大动能和两极板电压的关系

D. 若x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系

二、实验探究（共10分，除最后两空每空2分外，其余每空1分）

13. （1）在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的黄光，在距双缝0.5m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为4 × 10 - 4m，若改用氦氖激光器作光源，其发出的红光波长比黄光的________（选填“长”或“短”），其他条件不变，则相邻两明条纹中心间距比黄光的________（选填“大”或“小”）。在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。

（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某干涉条纹中心时，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图乙、丙所示，相邻两条纹间距Δx = _______mm。（保留两位有效数字）

（3）该单色光的波长λ = ______nm。

14. （1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是（    ）

A.若、的距离较大时，通过玻璃砖会看不到、的像

B.为减少测量误差，、的连线与法线的夹角应尽量小些

C.为了减小作图误差，和的距离应适当取大些

D.若、的连线与法线夹角较大时，有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到、的像

（2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是________。

（3）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以、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”）。

三、解答题（共42分，8+10+12+12）

15. 如图所示，一LC回路的电感L=0.25H，电容C=4μF，在电容开始放电时设为零时刻，上极板带正电，下极板带负电，求：

（1）此LC振荡电路周期为多少？

（2）当t=20×10-3s时，电容器上板带何种电荷？电流方向如何？

（3）如电容器两板电压最大为10V，则在前T/4内的平均电流为多大？

16. 将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核束缚而成为自由电子。（电子电荷量e＝1.6×10－19C，电子质量m＝0.91×10－30kg，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s）

（1）若要使n＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？

（2）若用波长为200nm的紫外线照射n＝2激发态的氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度为多大？

17. 如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻刚好传到A点，此时相距Δx=0.8m的P、Q两质点运动方向相反、偏离平衡位置的位移均为y0=10cm，其中，P点在Q点左侧但位置未标出；从t=0时刻开始，Q质点经历1.4s第二次位于波峰。求：

（1）此列简谐横波的周期及1.4s末A质点偏离平衡位置的位移；

（2）此列简谐横波的波速。

18. 如图甲为微棱镜增亮膜的工作原理示意图，光源通过入光面及透明的基材层，在棱镜层透过其表层精细的棱镜结构时，将光线经过折射、全反射、光累积等来控制光强分布，进而将光源散射的光线向正面集中，并且将视角外未被利用的光通过光的反射实现再循环利用，减少光的损失，同时提升整体辉度与均匀度，对液晶显示屏（LCD）面板显示起到增加亮度和控制可视角的效果。如图乙，△ABC为棱镜层中的一个微棱镜的横截面，∠A＝90°，AB＝AC，用放在BC边上P点的单色点光源来模拟入射光对增亮膜进行研究，PC＝3PB，已知微棱镜材料的折射率n＝，sin37°＝0.6，只考虑从P点发出照射到AB边和AC边上的光线。

（1）若经AB边折射出的光线与BC边垂直，求该光线在微棱镜内入射角的正弦值；

（2）求从P点发出的光能从AB边和AC边射出棱镜区域的长度L1、L2之比。

1-8 DCDDC  BCA  9.ABC  10.BC  11.BD  12.C 

13. 【答案】    ①. 长    ②. 大    ③. 0.78    ④. 624

14. 【答案】    ①. C    ②. 1.5    ③. 偏小    ④. 不变

15. 1）根据可得此LC振荡电路的周期为

（2）当t=2.0×10-3s时，即从t=0时刻开始在第二个周期阶段，电容器反向充电，此时上板带负电荷，电流方向为逆时针方向；

（3）如电容器两板电压最大为10V，则电容器带电量最大值为

Q=CU=4×10-5C

则在前T/4内的平均电流为

16. （1）要使处于n=2的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小的电磁波的光子能量应为

则所用电磁波的频率为

（2）波长为200 nm的紫外线一个光子所具有的能量为

电离能为

由能量守恒有

代入数据解得

又

代入数据可得

17. （1）Q质点的振动方程为

当时，将，代入得

当时，将，，代入解得

A质点的振动方程为

当时，将数据代入解得

（2）时刻，P、Q两质点运动方向相反、位移均为

P质点的振动方程为

波动具有周期性，将数据代入得

P、Q两质点的相位差为

P、Q两质点的起振时间差为

又

将、代入解得

18. （1）由题意知，出射角

由折射定律得

解得

（2）根据可得临界角为

当光线刚好边上点发生全反射时，如实线光路所示，在边刚好全反射时，入射角

由几何关系知，反射到边的入射角

能够发生全反射。过点做的垂线与点，设，由几何关系知

从P点发出的光能从AB边射出棱镜区域的长度为

L1=

当P点发出的光线刚好在边上发生全反射时，如图蓝线光路所示，设与AC交点为H，从P作AC垂线，交AC于I点，由几何关系知

PI=3a，IH=PI·tan37°=

从P点发出的光线到A点时，由几何关系知<37°，光线可以出射。

从P点发出的光能从AC边射出棱镜区域的长度为

L2=

则L1、L2之比为

L1∶L2=6∶13