陕西省宝鸡市金台区2020-2021学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2021-07-23 类型：期末考试

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一、单选题

1. 以下宏观概念中，哪些是“量子化”的（　　）

A、物体的带电荷量 B、物体的质量 C、物体的动量 D、学生的温度

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2. 光学知识在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　）

A、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的反射 B、抽制高强度纤维细丝，可用激光监控其粗细，是利用了光的偏振 C、利用光导纤维传送图象，是利用光的全反射现象 D、照相机的镜头表面镀有一层膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射

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3. 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（）

A、 B、 C、 D、

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4. 2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并首次实现利用核聚变放电。下列方程中，正确的核聚变反应方程是（）

A、 $_{1}^{2} {H+}_{1}^{3} H \to_{2}^{4} {He+}_{0}^{1} n$ B、 $_{92}^{238} U \to_{90}^{234} {Th+}_{2}^{4} He$ C、 $_{92}^{235} {U+}_{0}^{1} n \to_{56}^{144} {Ba+}_{36}^{89} {Kr+3}_{0}^{1} n$ D、 $_{2}^{4} {He+}_{13}^{27} Al \to_{15}^{30} {P+2}_{0}^{1} n$

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5. 一束光从某种介质射向空气时发生全反射的临界角是37°，则该束光在介质与空气中的传播速度之比是（　　）

A、3：4 B、4：3 C、5：3 D、3：5

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6. 某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为p ，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为（）

A、 $\frac{λ p}{h c}$ B、 $\frac{h p}{λ c}$ C、 $\frac{c p λ}{h}$ D、 $λ p h c$

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7. 红宝石激光器的工作物质红宝石是含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光.铬离子的能级图如图所示， $E_{1}$ 是基态的能量， $E_{2}$ 是亚稳态的能量， $E_{3}$ 是激发态的能量.若以脉冲氙灯发出的波长为 $λ_{1}$ 的绿光照射晶体.处于基态的铬离子受到激发而跃迁到激发态.然后自发地跃迁到亚稳态，释放波长为 $λ_{2}$ 的光子.处于亚稳态的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长 $λ$ 为（）

A、 $\frac{λ_{1} λ_{2}}{λ_{2} - λ_{1}}$ B、 $\frac{λ_{1} λ_{2}}{λ_{1} - λ_{2}}$ C、 $\frac{λ_{1} - λ_{2}}{λ_{1} λ_{2}}$ D、 $\frac{λ_{2} - λ_{1}}{λ_{1} λ_{2}}$

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8. 一个透明均匀玻璃圆柱的横截面如图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光从A点射入，分成两束分别从B、C射出，则下列说法正确的是（　　）

A、a光的折射率大于b光的折射率 B、在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度 C、b光射出玻璃时可能会发生全反射 D、a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距较大

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二、多选题

9. 广义相对论的两个基本原理是（　　）

A、光速不变原理 B、广义相对性原理 C、等效原理 D、同时的相对性

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10. 一束光从介质1进入介质2，如图所示，下列对于1，2两种介质的光学属性判断正确的是（　　）

A、介质1是光密介质 B、介质1的折射率小 C、光在介质2中传播速度大 D、光在介质2中的频率大

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11. 云室能显示射线的径迹，把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向和半径大小就能判断粒子的属性，放射性元素A的原子核静止放在匀强磁场中发生衰变，放射出粒子并变成新原子核B，放射出的粒子与新核运动轨迹如图所示，测得两圆的半径之比 $R_{1} ： R_{2} = 42 ： 1$ 。下列说法正确的是（　　）

A、放射性元素A原子核发生的是α衰变 B、B核比A核更稳定 C、新原子核B的核电荷数为84 D、该反应过程中动量守恒，能量不守恒

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12. 如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图象，以下说法正确的是（　　）

A、由图甲可求得普朗克常量 $h = \frac{b e}{a}$ B、由图乙可知虚线对应金属的逸出功比实线对应金属的逸出功的小 C、由图丙可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 D、由图丁可知电压越高，则光电流越大

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三、填空题

13. 光的偏振现象说明光是（选填“横波”或“纵波”）；α、β、γ三种射线中，穿透能力最强的是射线。

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14. 中核集团利用小型辐照装置研究新冠病毒灭活，其主要原理是利用辐照源钴 $60 （_{27}^{60} Co ）$ 衰变后产生镍 $（ Ni ）$ 和电子，并放出 $γ$ 射线，利用 $γ$ 射线、电子束产生的电离作用，使病毒失去感染性。该衰变方程为 $_{27}^{60} Co \to$ $+_{- 1}^{0} e$ ；已知钴60的半衰期为 $5.27$ 年，则1g的钴60经 $10.54$ 年后还剩下g的钴60没有发生衰变。

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15. 一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量为m_H＝1.007 3 u，中子质量为m_n＝1.008 7 u，氚核质量为m＝3.018 0 u，1 u相当于931.5 MeV．
这个聚变方程为；

释放出的核能为

平均每个核子释放的能量是

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四、解答题

16. ${}_{92}^{238}U$ 衰变成学 ${}_{82}^{206}P b$ （铅），要经过几次α衰变和β衰变？

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17. 如图所示，一透明介质制成的直角三棱镜，顶角 $∠ A = 30^{\circ}$ ，BC=l。一束光由真空垂直射向AC面的中点，经AB面射出后的光线偏离原来方向15°。已知光在真空中的传播速度为c。求：

(1)、该介质对光的折射率；

(2)、光在介质中的传播时间。

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18. 如图所示，电源的电动势均为E，内阻不计，光电管的阴极K用极限波长为 $λ_{0}$ 的材料制成。将开关S闭合，将波长为 $λ$ 的激光射向阴极，通过改变光电管A和阴极K之间的电压，可测得相应光电流的饱和值，已知普朗克常量h，电子电荷量e。

(1)、该金属材料的逸出功W；

(2)、求由K极发射的光电子的最大初动能 $E_{km}$ ；

(3)、当阳极A和阴极K之间的电压为 $U_{1}$ 时，求电子到达A极时的最大动能 $E_{k}$ 。

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19. 当前，我国军事技术不断向高端发展，基本防御设施更加完善，在某种防御设施中有一种特殊材料制作的观察孔玻璃砖，既有较强的抗击打能力，又可以有较好的视角。如图所示，在宽度为d，厚度未知的矩形玻璃砖里侧，挖掉一块截面为半圆的部分，玻璃砖折射率合适时，外部180°角度处景物发出的光线恰能全部进入O点的人眼，且穿过玻璃砖内侧界面时不偏折，方便观察。假设在O点瞭望员的视角 $θ$ 为60°设该玻璃砖对自然光的折射率为n，真空中光速为c。

(1)、求该玻璃砖对自然光的折射率n；

(2)、求光线同时沿AO与CO方向在玻璃砖中传播的时间差。

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五、实验题

20. 如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则

(1)、出射光线与入射光线（填“仍平行”或“不再平行”）。

(2)、以入射点O为圆心，以 $R = 5 cm$ 长度为半径画圆，与入射光线PO交于M点，与折射光线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得 $M N = 1.68 cm$ ， $F E = 1.20 cm$ ，则该玻璃砖的折射率 $n =$ 。

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21. 同学们用双缝干涉实验测单色光的波长。已知双缝间距 $d = 0.2 mm$ ，双缝到屏的距离 $l = 70 cm$ ，屏幕上出现黄光的干涉条纹如图甲所示。回答下列问题：

(1)、分划线对准最左边的亮条纹中心时，螺旋测微器的读数 $x_{1} = 0.662 mm$ ，转动手轮，分划线向右移，对准另一条亮条纹时，螺旋测微器的示数如图乙所示， $x_{2} =$ mm。

(2)、相邻的亮条纹的间距 $△ x =$ $mm （$ 结果保留两位小数）。

(3)、黄光的波长的计算式 $λ =$ （用前面给出的字母d、l、 $△ x$ 表示），代入相关数据，求得所测单色光的波长为m（结果保留两位小数）。

(4)、若要观察到更多的干涉条纹，可选用的方法是______（填选项前的字母代号）。

A、改用波长更小的单色光做实验 B、改用强度大的此单色光做实验 C、增大双缝之间的距离 D、将光源向远离双缝的位置移动

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