江苏省常熟市2020-2021学年高二下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2021-07-29 类型：期中考试

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一、单选题

1. 作为一项新能源，人类利用核能，目前都是通过可控制的核裂变反应实现的。下列反应中属于核裂变反应的是（）

A、 $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{56}^{14} Ba +_{36}^{89} Kr+ 3_{0}^{1} n$ B、 $_{2}^{4} He +_{13}^{27} Al \to_{15}^{30} P +_{0}^{1} n$ C、 $_{1}^{2} H +_{1}^{3} H \to_{2}^{4} He +_{0}^{1} n$ D、 $_{90}^{234} Th \to_{88}^{230} Ra +_{2}^{4} He$

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2. 下列说法中不正确的是（）

A、在城市交通中，用红灯表示禁止通行是因为红光更容易产生衍射 B、观看3D立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的 C、唐诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射 D、阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的全反射现象

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3. 在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近。已知中子质量 $m = 1.67 \times 10^{- 27} kg$ ，普朗克常量 $h = 6.63 \times 10^{- 34} J \cdot s$ ，可以估算德布罗意波长 $λ = 1.82 \times 10^{- 10} m$ 的热中子动量的数量级为（）

A、 $10^{- 17} kg \cdot m/s$ B、 $10^{- 19} kg \cdot m/s$ C、 $10^{- 21} kg \cdot m/s$ D、 $10^{- 24} kg \cdot m/s$

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4. 随着通信技术的更新换代，第5代移动通信技术（简称5G）即将全面替代4G。新一代技术所用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。与4G相比，5G使用的电磁波（）

A、真空中传播速度更大 B、光子能量更大 C、衍射更明显 D、波长更长

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5. 对图中的甲、乙、丙、丁图，下列说法中正确的是（）

A、图甲中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B、图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出 C、图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 D、图丁中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将发生变化，此现象表明光是横波

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6. 质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知（）

A、振幅为4cm，频率为0.25Hz B、t=1s时速度为零，但质点所受合外力最大 C、t=2s时质点具有正方向最大加速度 D、该质点的振动方程为x=2cosπt（cm）

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7. 彩虹是由阳光射入雨滴（视为球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束由图示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图所示，下列说法正确的是（）

A、光线a在雨滴中传播时的波长较长 B、光线a在雨滴中的折射率较大 C、光线a在雨滴中的传播速度较大 D、若分别让a、b两色光分别照射同一光电管，若a光能引起光电效应，则b光一定也能

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8. 如图所示的LC振荡电路，在某时刻的磁场方向如图所示，则下列正确的是（）

A、若磁场正在增强，则电容器处于充电状态，电流由a→b B、若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电 C、若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电容器上极板带正电 D、若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电流由b→a

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9. 直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线，位于 $x = 0$ 处的一波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质I、Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示，此时刻b波恰好传到 $x = - 4 m$ 处，下列说法正确的是（）

A、波源的起振方向沿y轴正方向 B、 $x = - 1 m$ 处质点P在这段时间内的路程为10cm C、两列波的频率关系 $f_{a} = 2 f_{b}$ D、此时刻a波传到 $x = 8 m$ 处

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10. 如图甲所示为氢原子部分能级图，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，恰好发生光电效应，则下列说法正确的是（）

A、从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射的光，也一定能使阴极K发生光电效应 B、用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射阴极K，阴极K的逸出功会变大 C、在光的频率不变的情况下，饱和电流不随入射光强度的变化而变化 D、用从n=3能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射n=4能级的氢原子，可以使其电离

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11. 如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆。当a摆振动的时候，其余各摆在a摆的驱动下也逐步振动起来，不计空气阻力，达到稳定时，b摆的振动图像如图乙。下列说法正确的是（）

A、稳定时b摆的振幅最大 B、稳定时b摆的周期最大 C、由图乙可以估算出b摆的摆长 D、由图乙可以估算出c摆的摆长

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12. 如图为 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 三种光在同一光电效应装置中测的光电流和电压的关系。由 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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二、实验题

13. 某学习小组做测定玻璃砖的折射率实验，所用器材：玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。

(1)、下列哪些措施能够提高实验准确程度___________。

A、选用两光学表面间距大的玻璃砖 B、选用两光学表面平行的玻璃砖 C、选用粗的大头针完成实验 D、插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

(2)、该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是__________。

A、 B、 C、 D、

(3)、该组同学又测定一半圆形玻璃砖的折射率。步骤如下：在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P₁、P₂确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分另一侧垂直纸面插大头针P₃ ，使P₃挡住P₁、P₂的像，连接OP₃图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。

①设AB的长度为l₁ ， AO的长度为l₂ ， CD的长度为l₃ ， DO的长度为l₄ ，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量，则玻璃砖的折射率可表示为。

②该同学在插大头针P₃前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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14. 利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。

(1)、若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_________。

A、将单缝向双缝靠近 B、将屏向靠近双缝的方向移动 C、将屏向远离双缝的方向移动 D、使用间距更小的双缝

(2)、某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图所示，下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是_________。

A、仅转动目镜 B、仅转动双缝 C、仅转动手轮 D、仅转动测量头

(3)、正确操作后，该组同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：

①分划板在图中A、B位置时由游标卡尺读数求得相邻两条纹间距Δx=mm。

②该单色光的波长λ=m。

(4)、光屏上出现的明暗相间条纹如图所示，屏上P、P₁、P₂处依次排列着明条纹，Q₁、Q₂处出现暗条纹，P到S₁、S₂的距离相等。某同学突发奇想，如果在遮光筒内装满水，其他条件不变，则光屏上_________。

A、不再出现明暗相间的条纹 B、P处可能出现暗条纹 C、P₁处一定为明条纹 D、明暗相间的条纹间距变窄

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三、解答题

15. 一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示（此时波刚传到x=1m的位置），质点振动的振幅为10cm。已知t=0.5s时，P点第二次出现波峰。求

(1)、该波的传播速度大小；

(2)、Q点开始振动的时间；

(3)、当Q点第一次出现波谷时，P点通过的路程。

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16. 如图甲所示，摆球在竖直平面内做简谐运动，通过力传感器测量摆线拉力 $F ， F$ 的大小随时间t变化规律如图乙所示，摆球经过最低点时的速度大小 $v = \frac{\sqrt{5}}{5} m/s$ ，忽略空气阻力，取 $g = 10 {m/s}^{2} ， π^{2} \approx g$ ，求：

(1)、单摆的摆长L；

(2)、摆球的质量m；

(3)、摆线拉力的最小值。

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17. 如图，一潜水员在距海岸A点45m的B点竖直下潜，B点和灯塔之间停着一条长4m的皮划艇。皮划艇右端距B点4m，灯塔顶端的指示灯与皮划艇两端的连线与竖直方向的夹角分别为 $α$ 和 $β$ （ $\sin α = \frac{4}{5}$ ， $\sin β = \frac{16}{37}$ ），水的折射率为 $\frac{4}{3}$ ，皮划艇高度可忽略。

(1)、潜水员在水下看到水面上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。若海岸上A点恰好处在倒立圆锥的边缘上，求潜水员下潜的深度；

(2)、求潜水员竖直下潜过程中看不到灯塔指示灯的深度范围。

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18. 某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为∶
① $_{1}^{1} H +_{6}^{12} C \to_{7}^{13} N$

② $_{1}^{1} H +_{7}^{15} N \to_{6}^{12} C+X$

(1)、写出原子核X的元素符号、质量数和核电荷数；

(2)、已知原子核 $_{1}^{1} H$ 、 $_{6}^{12} C$ 、 $_{7}^{13} N$ 的质量分别为 $m_{H} = 1.0078 u$ ， $m_{C} = 12.0000 u$ ， $m_{N} = 13.0057 u$ 。 $1 u$ 相当于 $931 MeV$ 。试求每发生一次上述聚变反应①所释放的核能； $($ 结果保留三位有效数字 $)$

(3)、用上述辐射中产生的波长为 $λ = 4 \times 10^{- 7} m$ 的单色光去照射逸出功为 $W = 3.0 \times 10^{- 19} J$ 金属材料铯时，通过计算判断能否产生光电效应？若能，试求出产生的光电子的最大初动能（普朗克常量 $h = 6.63 \times 10^{- 34} J \cdot s$ ，光在空气中的速度 $c = 3.0 \times 10^{8} m/s$ ）（结果保留三位有效数字）

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