辽宁省辽阳县集美学校2018_2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）.docx

辽宁省辽阳县集美学校2018-2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、选择题（每题4分，共48分，其中18题为单选题，912题为多选题）1. 如图所示，一束复色光斜射到置于空气中的厚平板玻璃（上、下表面平行）的上表面，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光。关于这两束单色光，下列说法中正确的是（ ）A. 此玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B. 在此玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角C. 在此玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度D. 用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光的干涉条纹间距比b光的宽【答案】B【解析】由光路图可知a光的折射率较大，由sinC=1/n可知a光的全反射临界角较小，A错；B对；由n=c/v可知在此玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度，C错；由，a光频率较大，波长较小，用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光的干涉条纹间距比b光的窄，D错；2.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图（a）是点燃酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是A. 当金属丝圈旋转30时干涉条纹同方向旋转30B. 当金属丝圈旋转45时干涉条纹同方向旋转90C. 当金属丝圈旋转60时干涉条纹同方向旋转30D. 干涉条纹保持原来状态不变【答案】D【解析】金属丝圈的转动，改变不了肥皂液薄膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，D项对3.下列说法正确的是A. 各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是射线B. 红外线有显著的热作用，照射大额钞票上的荧光物质，可以使其发光C. 紫外线能杀死多种细菌，还用于遥感技术中D. 在医学上常利用伦琴射线穿透能力强，检查人体内的病变及骨骼情况【答案】D【解析】【详解】波长越长越容易衍射，则各种电磁波中最容易表现出衍射现象的是无线电波，而干涉只要频率相同即可，故A错误；红外线有显著的热作用，用紫外线照射大额钞票上的荧光物质，可以使其发光，选项B错误；紫外线有化学作用，能杀死多种细菌，红外线的波长较长，常用于遥感技术中，选项C错误；在医学上常利用伦琴射线穿透能力强，检查人体内的病变及骨骼情况，选项D正确.4.某激光光源，光的发光频率为P，发射激光的波长为。当激光照射到折射率为n的均匀介质时，由于反射，入射能量减少了10%。若介质中的激光光束的直径是d，已知激光在真空中传播速度为c，则在介质中单位时间内通过与光速传播方向垂直横截面积的光子个数为A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】由能量守恒定律可知能量关系得光子个数则在介质中单位时间内通过与光速传播方向垂直横截面积的光子个数。故C正确，ABD错误。故选C5.如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为229eV的金属钠，下列说法中正确的是（ ）A. 这群氢原子只能发出三种频率不同的光，其中从n=3 跃迁到n=2所发出的光波长最短B. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为980eVC. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为1131eVD. 这群氢原子只能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高【答案】B【解析】【详解】一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁过程中， 跃迁过程，和三种方式，所以辐射出三种光子，光子能量等于能级差，能量分别为：，能够发生光电效应的只有2种，其中光子能量最大的是从辐射的光子，此光子能量最大，频率最高，波长最短，从跃迁时辐射光子能量最大，发出光电子的最大初动能 综上所述，故应选B。6.某放射性元素原子核的衰变方程为XY+M，将该原子核静置于匀强磁场中，衰变后的新核Y和产生的粒子M在匀强磁场中做匀速圆周运动。新核Y与粒子M运动径迹如图所示，其中正确的是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】AB由衰变方程可知粒子M为电子，带负电，新核Y带正电，以衰变后新核Y的方向为正方向，设新核Y的动量为p，粒子M的动量为p，则由动量守恒可得：0=p+p；则两核动量大小相等，方向相反，速度方向相反；根据左手定则可知两核洛伦兹力方向相同，故AB错误；CD由洛伦兹力提供向心力可知： 由可知：由题意可知，qYqM，则知：RYRM，故C正确，D错误。7.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是A. 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应B. 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的C. 图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子D. 图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性【答案】AB【解析】【详解】A、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，爱因斯坦第一个成功的解释了光电效应，故A错误；B、玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B正确；C、卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子核式结构模型，故C错误；D、根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，故D错误；故选B。8.已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为，其中n2，3，4已知普朗克常量为h，则下列说法正确的是()A. 氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小B. 基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为C. 大量处于n3的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光D. 若原子从n6能级向n1能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则原子从n6能级向n2能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应【答案】C【解析】【详解】A、氢原子跃迁到激发态后，核外电子的动能减小，电势能增大，总能量增大，选项A错误；B、基态的氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，最大动能为EkmhE1，设电子的最大速度为vm，则vm，选项B错误；C、大量处于n3的激发态的氢原子，向低能级跃迁可能辐射的光线的条数3种，选项C正确；从n6能级向n1能级跃迁产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则从n6能级向n2能级跃迁产生的电磁波不一定能使该金属发生光电效应，选项D错误故选C9.如图所示，一束入射光AO从某种介质以入射角射入空气，以O点为圆心，R1为半径画圆C1与折射光线OB交于M点，过M点向两介质的交界面作垂线与入射光线AO的延长线交于N点，以O点为圆心，ON为半径画另一个圆C2，测得该圆的半径为R2，下列判断正确的是（ ）A. 该介质的折射率为B. 若光由介质射入空气发生全反射，则临界角为C. 若过圆C1与界面的交点作界面的垂线交圆C2于P点，则OP与法线所夹的锐角等于全反射的临界角D. 若入射光的强度保持不变，逐渐增大入射角，则折射光的强度将逐渐增加【答案】C【解析】试题分析：设折射角为，由几何知识得到，R1sin=R2sin又折射率n=，得到n=A错误；光由介质射入空气发生全反射，临界角为C=arcsinB错误；设OP与法线所夹锐角，临界角为C由图可知 sin=则=CC正确;光从介质射入空气时，入射角增大，反射光增强，折射光的强度减弱D错误故选C。考点：光折射定律；全反射。10.氢原子部分能级的示意图如图所示不同色光的光子能量如下表所示.处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为( )色光红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.612.002.02.072.072.142.142.532.532.762.763.10A. 红光、B. 黄光C. 蓝靛光D. 紫光【答案】AC【解析】【详解】如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出10.2eV的光子，不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09eV、10.2eV、1.89eV的三种光子，只有1.89eV属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75eV、12.09eV、10.2eV、2.55eV、1.89eV、0.66eV的六种光子，1.89eV和2.55eV属于可见光，1.89eV的光子为红光，2.55eV的光子为蓝-靛光，故选AC。11.某学习小组利用大色拉油圆桶（去掉上半部）、小石子 d来测定水的折射率，如图所示.当桶内没有水时，从某点B恰能看到桶底边缘的某点C；当桶内水的深度等于桶高的一半时，仍沿BC 方向看去，恰好看到桶底上的小石子A在圆桶的底面直径CD上；用毫米刻度尺铡得直径CD=16.00cm，桶高DE=12.00cm；AC=3.50cm；光在真空中的传播速度为c=3108m/s，则A. 水的折射率为B. 水的折射率为C. 光在水中的传播速度为2108m/sD. 光在水中的传播速度为2.25108m/s【答案】BD【解析】【详解】光路图如图：根据折射定律有 其中；，解得；由公式nc/v得vc/n2.25108m/s，故选BD.12.如图所示，是汞原子的能级图，一个自由电子的总能量为8.0ev，与处于基态的汞原子碰撞后（不计汞原子的动量变化），则电子剩余的能量可能为（碰撞无能量损失）（ ）A. 0.3evB. 3.1evC. 4.9evD. 8.8ev【答案】AB【解析】试题分析：汞原子获得的能量等于能级差时，才会发生跃迁电子与基态的汞原子发生碰撞，汞原子获得能量发生跃迁若电子剩下能量为0.3eV，则被汞原子吸收的能量为7.7eV，能量变为-2.7eV，能跃迁到n=3能级，A正确；若电子剩下能量为3.1eV，则被汞原子吸收的能量为5.9eV，能量变为-5.5eV，能跃迁跃迁到n=2能级，B正确；若电子剩下能量为4.9eV，则被汞原子吸收的能量为3.1eV，能量变为-7.3eV，不能跃迁，C错误；因为总能量为8.0eV，故电子不可能剩余8.8eV，D错误二、实验题（每空2分，共22分）13.如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa和bb。O为直线AO与aa的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。（1）该同学接下来要完成的必要步骤有_A.插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像B. 插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像C. 插上大头针P4，使P4仅挡住P3D.插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像（2）过P3、P4作直线交bb于O，过O作垂直于bb的直线NN，连接OO。测量图1中角和的大小。则玻璃砖的折射率n=_.（3）如图2所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa和bb的间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值_准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”).【答案】BD sin/sin 小于【解析】【详解】（1）确定P3大头针位置的方法是大头针P3能挡住P1、P2的像，则P3必定在出射光线方向上所以确定P3大头针的位置的方法是大头针P3能挡住P1、P2的像确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能 挡住P1、P2和P3的像，故选BD；（2）测定玻璃砖折射率的原理是折射定律；（3）作图时，玻璃砖应与所画的边界相齐该同学的做法中，出射光线的侧向偏移距离小于理论的侧向偏移距离，所以测量出的折射角要小于真实的折射角，导致测量值偏小14.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C，单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用来测量红光的波长。将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_、A；若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到明暗相同的条纹，只看到一片亮区，造成这种情况的最可能的原因是_。将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图所示然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x为_mm 已知双缝间距d为2.0104m，测得双缝到屏的距离L为0.700 m，由计算式=_，求得所测红光波长为_ nm。利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是_A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄E.去掉滤光片后，干涉现象消失【答案】 (1). EDB (2). 单缝和双缝不平行 (3). 13.870mm (4). 2.310mm (5). = (6). 6.610-4mm (7). ABD【解析】【详解】为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，最后是毛玻璃排列顺序是：C、E、D、B、A；实验时，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和双缝不平行；甲的读数为：2.320mm；乙的读数：13.870mm，则条纹间距： .已知双缝间距d为2.0104m，测得双缝到屏的距离L为0.700 m，由计算式=，求得所测红光波长为: 将屏移近双缝，L变小，根据双缝干涉条纹的间距公式x=条纹间距减小，故A正确；将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变长，根据双缝干涉条纹的间距公式x=知条纹间距增大，故B正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变故C错误换一个两缝之间距离较大的双缝，d变大，根据双缝干涉条纹的间距公式x=知条纹间距减小，故D正确；去掉滤光片后，透过缝的将是多种颜色的光，波长不同干涉后形成的条纹间距不同，在屏上形成彩色条纹，故E错误故选ABD.四、解答题（共30分）15.铝的逸出功是4.2 eV，现在将波长200 nm的光照射铝的表面(h=6.6310-34.e=1.610-19)(1)求光电子的最大初动能(2)求遏止电压(3)求铝的截止频率【答案】（1）31019 J （2）2 V（3）11015 Hz【解析】详解】解：(1) 根据光电效应方程得：代入数据得：(2)根据动能定理：解得：(3)又：解得：16.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻