高二物理期中复习及考前模拟北师大版

用心 爱心 专心 高二高二物理物理期中复习及考前模拟期中复习及考前模拟北师大版北师大版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 期中复习及考前模拟 期中考试内容 期中考试内容 一 几何光学 一 几何光学 1 光的直线传播 2 光的反射定律 平面镜成像 3 光的折射定律 1 折射光线 入射光线 法线三线共面 且折射光线 入射光线分居法线两侧 4 折射率 n r i n sin sin 1 介质时 定义 光从空气射入 2 折射率 n 反映了介质对光的偏折作用 1 3 n v c n 决定式 注 特例光线垂直入射界面 i 0 光的传播方向不变 r 0 5 全反射现象 1 光疏介质和光密介质 v c n 速度大 介质 光在介质中传播光疏介质 折射率小的 光密介质 折射率大的介质 光在介质中传播速度小 注 光疏 光密介质不是依据物质的密度提出的 2 临界角 光从介质射向空气 真空 折射角等于 90 时的入射角 符号为 A 3 全反射产生条件 6 棱镜 1 定义 用玻璃等介质材料制成的截面为三角形或多边形的透明柱体 通常棱镜是 指三棱镜 即截面为三角形的棱镜 2 棱镜对光路的控制作用 向棱镜厚部偏折 3 偏向角 出射光线与入射光线的角度 偏向角越大 光线偏折作用越明显 用心 爱心 专心 4 全反射棱镜 截面为等腰直角三角形的棱镜 光垂直直角面入射 光传播方向改变 90 光垂直斜面入射 光传播方向改变 180 7 色散 1 色散现象 一束白光照射到三棱镜后 出现红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫色带 2 原因 红光 紫光 偏向角 变大 折射率 变大 光在玻璃中速度 变小 注 七色光在真空中速度相同 在同一介质玻璃中不同 介质折射率不仅取决于介质种类 还和光的颜色有关 二 光的波动性和粒子性 二 光的波动性和粒子性 1 光的干涉 2 光的衍射 3 光的电磁说 4 电磁波谱 5 光电效应 6 光子 7 极限频率与逸出功 W 8 光电效应方程 9 光电效应的规律 三 原子 三 原子 1 汤姆生的 枣糕 模型 2 卢瑟福的核式结构模型 3 玻尔理论 1 定态假设 2 跃迁假设 3 轨道假设 4 氢原子的轨道半径和能级公式 5 光谱 1 定义 复色光经棱镜分光后 按波长的大小依次排列的图案 2 分光镜主要构造 平行光管 三棱镜 望远镜筒 3 光谱的分类 4 光谱分析 根据物质的光谱来鉴别物质的化学组成 注 太阳光谱是 四 原子核 四 原子核 用心 爱心 专心 1 天然放射现象 天然放射现象说明原子核有复杂结构 三种射线的本质和特性 1 射线 2 射线 3 射线 2 原子核的衰变种类及规律 3 半衰期 4 原子核的人工转变 用高能粒子轰击靶核 产生另一种新核的反应过程 典型的原子核的人工转变实验 1 卢瑟福发现质子的实验 2 查德威克发现中子的实验 3 约里奥 居里夫妇发现放射性同位素和正电子的实验 5 原子核的组成 为原子核中的为质量数 为元素符号 其中原子核的符号表示为ZAXX A Z 质子数 6 核能 7 爱因斯坦质能方程 8 质量亏损 m 组成原子核的核子质量与原子核的质量之差 注 国际制单位 m kg c m s E J 常用单位 m u c2 E MeV 1uc2 931 5MeV 五 机械波 五 机械波 1 机械波 1 定义 机械振动在介质中传播形成机械波 产生条件 2 特点 波是传递能量 振动 的一种形式 3 分类 4 描述波的物理量 波长 两个相邻的 在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离 在一个周期内 振动传播的距离等于一个波长 周期 T 频率 f 波的频率由振源的频率决定 与介质无关 波的周期等于振动的周 期 波速 v 振动在介质中传播的速度 由介质决定 波从一种介质进入另一种介质 f 不变 v 变化 用心 爱心 专心 关系 2 波的图象 1 物理意义 描述波传播过程中 在某一时刻介质中各质点的位移 横轴 各质点的平衡位置的坐标 纵轴 各质点某时刻的位移 图象 正 余 弦曲线 2 利用波动图象可知 A 某一时刻某一质点的位移 已知波传播的方向 可知各质点振动方向 也知加速度方向 质点运动情况 介 质后随前 移波形法 逆波法 反过来 已知某质点振动方向会判断波速方向 波速和周期知道其中一个 可求另一个 画经时刻的波形图 3 波的叠加 1 几列波相遇时 每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰 只是在重 叠的区域里 质点的实际运动是两列波在质点产生分运动的矢量和 任意质点的位移等于 各列波所引起的位移矢量和 2 波的干涉 频率相同的两列波相遇 使某些区域振动加强 某些区域振动减弱 并且振动加强和减弱的区域互相间隔 注 振动加强的点只是振幅变大 并非任意时刻位移都大 但它还是振动加强点 振动最强 n 0 1 振动最弱 n 0 1 3 波的衍射 波绕过障碍物继续传播的现象 产生明显衍射的条件 障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多 4 超声波 多普勒效应 1 超声波 频率高于 20000Hz 的声波 2 多普勒效应 当波源和观察者有相对运动时 观察者接收到的频率和波源发出的 频率不同的现象 两者相互接近时接收的频率升高 相互离开时则降低 典型例题典型例题 例 1 如图所示中画出了一列向右传播的横波在某个时刻的波形图线 由图线可知 A 质点 b 此时的位移是零 B 质点 b 此时向 y 方向运动 C 质点 d 的振幅是 2cm D 质点 d 此时的加速度沿正方向 解析 解析 由图象可知质点 b 此时位于平衡位置 此时其位移为零 故选项 A 正确 由于 波向右传播 质点 b 与质点 a 相比较 a 靠波源近 a 的振动超前 b a 此时处于正向位移 用心 爱心 专心 最大处 b 正在向正向位移最大处运动 故 b 向 y 方向运动 选项 B 错 简谐波在传播时 介质中各质点的振幅都相等 尽管质点 d 此时的位移不是最大 但 d 振动的振幅仍是 2cm 故选项 C 对 质点 d 此时的位移方向为负 由 a kx m 可知 此时质点 d 的加速度 为正 故选项 D 正确 例 2 已知一列简谐横波在 t 0 时刻的波动图象如图所示 再经过 1 1s 时 P 点第 3 次 出现波峰 求 1 波速 v 2 由图示时刻起 Q 点再经过多长时间第一次出现波峰 解解析析 1 由传播方向可以判断 P 点在 t 0 时刻振动的方向向下 需经 2 3 4 32 3 4 1104010个周期第 次达波峰位置 即 解得 波速TTsv T m s 波峰由处传播到处的 点 所求时间2264 1221 xmxmQxxxm 例 3 劈尖干涉是一种薄膜干涉 其装置如图 1 所示 将一块平板玻璃放置在另一平板玻 璃之上 在一端夹入两张纸片 从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜 当光垂直 入射后 从上往下看到的干涉条纹如图 2 所示 干涉条纹有如下特点 1 任意一条明条 纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等 2 任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚 度差恒定 现若在图 1 装置中抽去一张纸片 则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后 从 上往下观察到的干涉条纹 A 变疏B 变密C 不变D 消失 解析 解析 撤去一张纸后 劈形空气膜的劈势减缓 相同水平距离上劈势厚度变化减小 以致干涉时波程差变化减小 条纹变宽 数量变少 变疏 故 A 正确 例 4 本题中用大写字母代表原子核 E 经 衰变成为 F 再经 衰变成为 G 再经 衰变成为 H 上述系列衰变可记为下式 用心 爱心 专心 另一系列衰变如下 已知 P 是 F 的同位素 则 A Q 是 G 的同位素 R 是 H 的同位素 B R 是 E 的同位素 S 是 F 的同位素 C R 是 G 的同位素 S 是 H 的同位素 D Q 是 E 的同位素 R 是 F 的同位素 解析 解析 P F 是同位素 设其核电荷数为 x 由 可知 B 选项正确 说明 说明 1 同位素的核电荷数 即质子数 相同 2 每次 衰变 核电荷数减 2 每次 衰变 核电荷数增加 1 例 5 如下一系列核反应是在恒星内部发生的 veCN 13 6 13 7 其中 P 为质子 为 粒子 e 为正电子 v 为一种中微子 已知质子的质量为 mP 1 672648 10 27kg 粒子的质量为 m 6 644929 10 27kg 正电子的质量为 me 9 11 10 31kg 中微子的质量可忽略不计 真空中的光速 c 3 00 108m s 试计算该 系列核反应完成后释放的能量 解析 解析 此系列核反应最终可等效为 设反应后释放的能量为 Q 根据质能关系和能量守恒有 代入数据可得 例 6 在其他能源中 核能具有能量密度大 地区适应性强的优势 在核电站中 核反应 堆释放的核能被转化为电能 核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应 释 放出大量核能 1 核反应方程式 是反应堆中发生的许多核反应中的一种 n 为中子 X 为待求粒子 a 为 X 的个数 度 则在上述核反应过程中放出的核能 E 2 有一座发电能力为 P 1 00 106kW 的核电站 核能转化为电能的效率 40 假定反应堆中发生的裂变反应全是本题 1 中的核反应 已知每次核反应过程 中放 的质量 消耗的 年 求每年 核的质量 出的核能 Us kgmUJE U 235 92 7 27235 92 11 1015 3 1103901078 2 解析 解析 21 0 231cmmmmn nKrBaU Pt E总 反应堆每年提供的核能 用心 爱心 专心 E E m m U U 总 则有如下的比例关系的质量为设每年消耗的m 235 92 可解得 m m Pt E kgkg U 39010100101031510 40 27810 11010 27637 11 3 模拟试题模拟试题 一 单选题 每小题 3 分 共 33 分 1 光导纤维在信息传递方面有很多应用 利用光导纤维进行光纤通信所依据的原理是 A 光的折射B 光的全反射 C 光的干涉D 光的色散 2 已知一束可见光 a 是由 m n p 三种单色光组成的 检测发现三种单色光中 n p 两种色光的频率都大于 m 色光 n 色光能使某金属发生光电效应 而 p 色光不能使该金属 发生光电效应 那么 光束 a 通过三棱镜的情况是 3 下面是四种与光有关的事实 用光导纤维传播信号 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 一束白光通过三棱镜形成彩色光带 水面上的油膜呈现彩色 其中 与光的干涉有关的是 A B C D 4 最近几年 原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展 1996 年科学家们在研 究某两个重离子结合成超重元素的反应时 发现生成的超重元素的核经过 Z A X6 次 衰变后的产物是 由此 可以判定生成的超重元素的原子序数和质量 100 253Fm 数分别是 A 124 259B 124 265 C 112 265D 112 277 5 据报道 上海某医院正在研究用放射性同位素碘治疗肿瘤 该同位素原子核内的中子 数与核外电子数之差是 A 72B 19C 53D 125 6 下面列出的是一些核反应方程 其中 A X 是质子 Y 是中子 Z 是正电子 B X 是正电子 Y 是质子 Z 是中子 C X 是中子 Y 是正电子 Z 是质子 D X 是正电子 Y 是中子 Z 是质子 7 某单色光照射某金属时不能产生光电效应 则下述措施中可能使该金属产生光电效应 的是 A 延长光照时间 B 增大光的强度 C 换用波长较低的光照射 D 换用频率较低的光照射 8 电磁波在不同介质中传播 保持不变的物理量有 A 频率B 波长 C 波速D 以上答案都不正确 用心 爱心 专心 9 下面四种现象 哪个不是由于光的衍射造成的 A 通过游标卡尺两个测脚间的狭缝 观察远处发光的日光灯管 会看到平行的彩色条 纹 B 不透光圆片后面的阴影中心会出现一个亮点 C 太阳光照射下 架在空中的电线在地面上不会留下影子 D 用点光源照射小圆孔 后面的屏上会出现明暗相间的圆环 10 图为 X 射线管的结构示意图 E 为灯丝电源 要使射线管发出 X 射线 须在 K A 两电极间加上几万伏的直流高压 A 高压电源正极应接在 P 点 X 射线从 K 极发出 B 高压电源正极应接在 P 点 X 射线从 A 极发出 C 高压电源正极应接在 Q 点 X 射线从 A 极发出 D 高压电源正极应接在 Q 点 X 射线从 K 极发出 11 根据玻尔理论 氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后 A 原子的能量增加 电子的动能减少 B 原子的能量增加 电子的动能增加 C 原子的能量减少 电子的动能减少 D 原子的能量减少 电子的动能增加 二 多选题 每小题 3 分 共 27 分 12 一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上 穿过玻璃后从下表面射出 变为 a b 两束平行单色光 如图所示 对于两束单色光来说 A 玻璃对 a 光的折射率较大 B a 光在玻璃中传播的速度较大 C b 光每个光子的能量较大 D 在玻璃中 b 光的波长较长 13 如图中 A B C D 分别为红光和紫光在同样条件下的干涉 衍射图样 其中表示 红光的图样是 14 在下图所示的光电管的实验中 发现用黄光照射光电管时 电流表指针会发生偏转 而用另一频率的 B 单色光照射时不发生光电效应 那么 用心 爱心 专心 A B 光可能是红光 B B 光可能是紫光 C 用黄光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是 a 流向 b D 用黄光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是 b 流向 a 15 下列说法中正确的是 A 玛丽 居里首先提出原子的核式结构学说 B 卢瑟福在 粒子散射实验中发现了电子 C 查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子 D 爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说 16 先后用两种不同的单色光 在相同条件下用同一双缝干涉装置做实验 在屏幕上相邻 的两条亮纹间距不同 其中间距较大的那种单色光比另一种单色光 A 在真空中的波长较短 B 在玻璃中的传播速度较大 C 在玻璃中传播时 玻璃的折射率较大 D 其光子的能量较小 17 红 黄 绿三种单色光以相同的入射角从同一介质射向空气 若黄光恰好发生全反 射 则 A 绿光一定能发生全反射 B 红光一定能发生全反射 C 绿光在该介质中波长最短 D 只有红光从介质射向空气 18 关于放射性元素放出 三种射线的说法中正确的是 A 原子核每放出一个 粒子 就减少两个质子和两个中子 B 原子核每放出一个 粒子 就增加一个质子 减少一个中子 C 原子核每放出一个 粒子 就增加一个中子 减少一个质子 D 原子核在放出 射线 射线的同时 常常伴随着放出 射线 19 关于光谱的说法中 正确的是 A 只有明线谱可用于光谱分析 B 线状谱和吸收光谱都是原子的特征谱线 C 太阳光谱是连续光谱 D 在吸收光谱中 低温气体原子吸收的光恰好就是这种气体原子在高温时发出的光 20 在波的传播方向上有 P Q 两个质点 在振动过程中它们的运动方向始终相同 则这 两个点的距离 A 不可能小于一个波长 B 处在连线中点处的质点 M 在振动过程中的运动方向始终与 P 的运动方向相同 C 当 M 处于波谷时 P Q 一定处于波峰 D P Q 之间的距离等于半波长的偶数倍 三 填空题 每小题 4 分 共 20 分 答案填在横线上 21 完成下列核反应方程 用心 爱心 专心 22 88 226 镭要经过次 衰变 次 衰变才能转成Ra 核 在上述衰变过程中损失了个中子 82 206 Pb 23 在匀强磁场中的 A 点 有一个静止的原子核 它发生 衰变时 射出的粒 子及新核的轨迹才如图所示 可以确定新核是沿着轨道半径 填 大 小 的圆运动的 24 如图为一列横波在介质中某一时刻的波形 质点 M 在该时刻的加速度方向 速度方向 若经过 0 4s 质点 M 第 4 次回到图示位置 则这列波的 周期是 波速是 25 可见光在传播过程中遇到障碍物 最容易发生衍射的是 光 如图所示为 薄膜干涉的实验装置 P 是附有肥皂膜的铁丝圈 S 是点燃的酒精灯 往火焰上洒些盐后 在肥皂膜上观察到火焰的像上会出现 四 作图与实验题 本题共 2 小题 共 6 分 答案填在横线上 或按要求画图 26 如图 画有直角坐标系 Oxy 的白纸位于水平桌面上 M 是放在白纸上的半圆形玻璃 砖 其底面的圆心在坐标的原点 直边与 x 轴重合 OA 是画在纸上的直线 P1 P2为竖 直地插在直线 OA 上的两枚大头针 P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针 是直线 OA 与 y 轴正方向的夹角 是直线 OP3与 y 轴负方向的夹角 只要直线 OA 画得合适 且 P3 的位置取得正确 测得角 和 便可求得玻璃的折射率 用心 爱心 专心 某学生用上述方法测量玻璃的折射率 在他画出的直线 OA 上竖直插上了 P1 P2两枚 大头针 若他已透过玻璃砖看到了 P1 P2的像 确定 P3位置的方法是 若他已正确地测 得了 的值 则玻璃的折射率 n 27 如图所示是截面为直角三角形且一锐角为 60 的玻璃三棱镜 已知该玻璃对某单色 射出棱镜的全部光路图 并标出出射角 每个面的反射都不能忽略 五 计算题 本题共 4 小题 共 14 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 28 如图所示 有一个不透明的长方体形状的筒 高 16cm 底面边长 12cm 筒内盛满 某种液体 有人在筒前某处向筒内望 恰能看到筒内侧的