2024年度高二物理下学期期末模拟试卷及答案（七）

2024年高二物理下学期期末模拟试卷及答案（七）

一、A卷：单项选择题（共12小题，每小题3分，满分36分）

1.某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示,

下列说法中正确的是（）

A.该交变电流的频率为0.02Hz

B.交变电流的瞬时表达式为i=5cosl00nt（A）

C.在t=0.01s时，此时穿过发电机线圈的磁通量最大

D.若发电机线圈的电阻为0.4Q,则其产生的热功率为10W

2.如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏

电阻，LED为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且R与LED

间距不变，下列说法中正确的是（）

A.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大

B.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小

C.当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变

D.无论怎样移动触头P,L消耗的功率都不变

3.一列简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示.已知此

时质点F的运动方向向下，则（)

A.此波朝x轴负方向传播

B.质点D此时向下运动

C.质点B将比质点C先回到平衡位置

D.质点E的振幅为零

4.下列说法正确的是（）

A.液体分子的无规则运动称为布朗运动

B.物体从外界吸收热量，其内能一定增加

C.物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大

D.气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击

5.类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知

识，提高学习效率.在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不

同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中

不正确的是（）

A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用

B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象

C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播

D.机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波

6.华裔科学家高银获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为〃光纤通讯

之父〃.光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图

所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播.下列关于光导纤维

的说法中正确的是（）

。-—7卜套

'^内芯

人）“

A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生

全反射

B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生

全反射

C.波长越长的光在光纤中传播的速度越大

D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大

7.如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO,沿半径方向射入空气

中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出.则

（）

A.OA为黄光，OB为紫光B.OA为紫光，OB为黄光

C.OA为黄光，OB为复色光D.OA为紫光，OB为复色光

8.光在科学技术、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偏振

现象

B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象

C.在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象

D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

9.下列说法正确的是（）

A.卢瑟福的原子核式结构学说能够解释氢原子的光谱

B.a、仇V三种射线都是能量不同的光子

C.用升温、加压或化学的方法都不能改变原子核衰变的半衰期

D.阴极射线与0射线都是带负电的电子流，都是由原子核受激发后

产生的

10.现有三个核反应，下列说法正确的是（）

源24

①12Mg

11N

②235l1

891

92u+玲5446Ba+

on36Kr+3On

③

234l

1H+1H玲e+

2Hon

A.①是裂变，②是B衰变，③是聚变B.①是0衰变，②是裂变,

③是聚变

c.①是聚变，②是裂变，③是B衰变D.①是B衰变，②是聚变,

③是裂变

2342_

11.某核反应方程为1H+1H玲2He+x.已知1H的质量为2.0136U,

34

1H的质量为3.018U,2He质量为4.0026u,x的质量为1.0087U.则

下列说法中正确是（)

A.x是质子，该反应释放能量B.x是中子，该反应释放能量

C.x是质子，该反应吸收能量D.x是中子，该反应吸收能量

12.一个打磨得很精细的小凹镜，其曲率很小可视为接近平面.将镜

面水平放置如图所示.一个小球从镜边缘开始释放，小球在镜面上将

会—往复运动，以二下说法中正确的是（)

A.小球质量越大，往复运动的周期越长

B.释放点离最低点距离越大，周期越短

C.凹镜曲率半径越大，周期越长

D.周期应由小球质量、释放点离平衡位置的距离，以及曲率半径共

同决定

二、不定项选择题（共5小题，每小题4分，满分20分•在每小题给

出的四个选项中，至少有一项是符合题意的。全部选对的得4分，选

对但不全的得2分，错选不得分）

13.两个静止的声源，发出声波1和声波2,在同种介质中传播，如

图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法正确的是（）

A.声波1和声波2的波速之比为1：2

B.相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生明显的衍射现象

C.这两列波相遇时，不会产生干涉现象

D.远离两个声源运动的观察者，接收到这两列波的频率比从声源发

出时的频率大

14.图中B为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上.L

为指不灯，灯泡Li和1_2完全相同（其阻值均恒定不变），R是一个定

值电阻，电压表、电流表都为理想电表.开始时开关S是闭合的，当

S断开后，下列说法正确的是（）

A.电压表的示数变大B.电流表餐的示数变大

C.电流表A2的示数变大D.灯泡Li的亮度变亮

15.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一块

表面平行的厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是（）

A.出射光线1与2可能不平行

B.出射光线1与2一定相互平行

C.在真空中，单色光工的波长小于单色光2的波长

D.在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度

232208

16.90Th（牡）经过一系列（X和0衰变，变成82Pb（铅），下列

说法正确的是（）

A.铅核比社核少8个质子B.铅核比社核少8个中子

C.共经过4次a衰变和6次0衰变D.共经过6次a衰变和4次0

衰变

17.氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62

~3.11eV,则（）

nEeV

OO...............................0

4-----------------------0.85

3-----------------------1.51

2-----------------------3.4

1------------------------136

A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离

B.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热

效应

C.处于n=4能级的一个氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同

频率的光子

D.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同

频率的可见光

三、实验填空题题（共2小题，满分14分）

18.〃测定玻璃折射率〃的实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针

A、B.在另一侧再竖直插两个大头针C、D,在插入第四个大头针D

时，要使它—，如图1在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a，

是描在纸上的玻璃甚的两个边，根据该图用直尺画出光路图，并说明

所要测量的物理量（用符号和文字说明），并据此写出求玻璃砖

的折射率的表达式n=—.

（2）若做实验时，某同学在纸上画玻璃砖的两个界面ab和cd时不

慎使cd边与玻璃砧的边没对齐，如图2所示，其后的操作都正确，

但画光路图时，将出射点确定在cd上，则测出的n值将一.（填〃偏

大"、"偏小〃或"不变”）.

19.（10分）（1）某同学在做〃用双缝干涉测光的波长〃实验时，第

一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图（1）所示，游标卡尺

的示数如图（3）所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时

如图（2）所示，游标卡尺的读数如图（4）所示.已知双缝间距为

0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图（3）中游标卡尺的示数为

mm,图（4）中游标卡尺的示数为—mm,则相邻两个明条纹的间

距平均为—mm,所测光波的波长为—m（保留两位有效数字）.

[[11加租,1|I山”||山山山里

010

(3)

co

I23

|山III山山E

010

<2>

（2）若换用波长更大的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则

屏上的条纹间距(选填〃变宽〃、〃变窄〃、或''不变〃).

四、计算题(共4小题，满分。分)

20.如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=今

T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2,线框电阻不计.线框绕垂

直于磁场的轴00'以角速度u)=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原

线圈相连.变压器的副线圈连接着一个灯泡.

(1)左侧的发电机所产生的交流电的频率是多少.

(2)从图示位置开始，左侧发电机所产生的交流电的电压瞬时值表

达式.

(3)若灯泡的规格是〃220V,60W\要使灯泡正常发光，求变压器

原、副线圈的匝数比.

21.如图所示，甲是一列简谐横波在t=0时的图象，图乙是质点P从

该时刻起的振动图象.据此回答下面的问题：

(1)在t=0时，质点P的运动方向，以及P的振动周期和振幅;

（2）计算并判断这列波的波速大小和传播方向；

（3）在t=l.05s时，质点P在图甲中的位置坐标.

22.两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃

上，如图所示.已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是为

0,穿过玻璃后两条光线交于P点，已知玻璃截面的圆半径为R,OA=£,

OP=Q.

（1）画出从A点到P点的光路图（不画反射光），并计算玻璃材料

的折射率.

（2）求光由A点到P点所有的时间（已知光在真空中的速度为C）；

（3）若该激光的频率为V,用此光来照射极限频率为V。的金属，己

知v>v°.电子的质量为m,求由此激发出的光电子的最大初速率.

23.如图所示，在MN右侧有一个磁感应强度B=0.50T的匀强磁场.在

_236.

磁场中的A点有一静止镭核（88Ra）,A点距MN的距离OA=1.0m.D

236

88

为放置在MN边缘的粒子接收器，OD=1.0m.Ra发生衰变时,

放出某粒子x后变为一氮核（86Rn）,接收器D恰好接收到了沿垂

直于MN方向射来的粒子x.（近似计算时，可认为核的质量等于质

量数乘以原子质量u,lu=1.7X10'27kg.元电荷e=L6XICT】。）.（注:

本题计算结果都保留二位有效数字）

（1）写出上述过程中的核衰变方程（要求写出x的具体符号）；

（2）根据x在磁场中的运动特征，求出粒子x的速度大小；

（3）若衰变时释放的核能全部转化成生成物的动能，求该衰变过程

所释放的核能.

五、B卷：不定项选择题（共5小题，每小题6分，共30分。在每

小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题意的。每小题全选对的

得6分，选对但不全的得3分，错选不得分）

24.近几年，我国北京、上海等地利用引进的"V刀〃成功地为几千名

脑肿瘤患者做了手术.〜刀〃由计算机控制，利用的是Y射线的特性.手

术时患者不必麻醉，手术时间短、创伤小，患者恢复快，因而，刀〃

被誉为“神刀〃.关于V射线的说法正确的是（）

A.它是由原子内层电子受激发而产生的

B.它具有很高的能量，它不属于电磁波

C.它具有很强的贯穿本领，但它的电离作用却很弱

D.它很容易发生衍射

25.一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的

关系）如图所示，则（）

A.此单摆的固有周期约为0.5s

B.此单摆的摆长约为1m

C.若摆长增大，单摆的固有频率增大

D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动

23

26.一个核1H质量为一个核2He质量为m2,它们结合成一个

一234、

质量为m3的氮核.核反应方程如下：1H+2He玲2He+X.在这一

核反应过程释放的能量为△£.已知光速为c.则以下判断正确的是

()

A.X是质子B.X是中子

△E

c.X的质量为mi+m2-m3D.X的质量为mi+m2-m3-一T

C

27.用图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光

a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转.而用另一频率的单

色光b照射光电管阴极K时；电流计G的指针不发生偏转，那么()

A.a光的频率一定小于b光的频率

B.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转

C.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c

D.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大

28.图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源

相连：P为滑动头.现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线

圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止.月li

表不流过原线圈的电流，12表不流过灯泡的电流，6表示灯泡两端的

电压，电表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值：电

功率指平均值）.下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋

势的是（）

六、计算题（2小题，共20分）

29.（10分）电子的发现揭开了人类对原子结构的认识.汤姆生用

来测定电子的比荷的实验装置如图所示.真空管内的阴极K发出的电

子（不计初速度、重力和电子间的相互作用），经加速电压加速后，

穿过A，中心的小孔沿中心轴OQ的方向进入到两块水平正对放置的

平行极板P和，间的区域.

当极板P和P'间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心0点处,

形成了一个亮点；若加上偏转电压U后，亮点偏离到。，点，（0,与。

点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计）.若此时，在P和，间，

再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁场的强度，当磁

感应强度的大小为B时，亮点重新回到。点，已知极板水平方向的

长度为，极板间距为极板右端到荧光屏的距离为（如图所

Lib,L2

示）.求：

（1）加偏转电压U后，板间区域的电场强度大小和方向；

（2）冉加入磁场后，分析电子重新回到0点的原因，并求出能打在

。点的电子速度的大小；

（3）根据实验现象和条件，推导电子比荷的表达式.

30.（10分）玻尔理论成功的解释了氢光谱.电子绕氢原子核运动

可以看作是仅在库仑力作用下的匀速圆周运动.已知电子的电荷量为

e,电子在第1轨道运动的半径为ri,静电力常量为k.

（1）试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动时的动能；

（2）玻尔认为氢原子处于不同的能量状态，对应着电子在不同的轨

道上绕核做匀速圆周运动，他发现：电子在第n轨道上运动的轨道半

径「后标门，其中n为量子数（即轨道序号）.

根据经典电磁理论，电子在第n轨道运动时，氢原子的能量En为电

子动能与〃电子-原子核〃这个系统电势能的总和.理论证明，系统的

2

电势能Ep和电子绕氢原子核做圆周运动的半径「存在关系：E=-kJ

pr

（以无穷远为电势能零点）.请根据上述条件完成下面的问题.

①电子在第n轨道运动时氢原子的能量En和的表达式（用n、e、n

和k表示）.

②假设氢原子甲的核外电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释

放的能量，恰好被量子数n=3的氢原子乙吸收并使其电离.不考虑跃

迁或电离前后原子核所受到的反冲，试求氢原子乙电离出电子的动

参考答案与试题解析

一、A卷：单项选择题(共12小题，每小题3分，满分36分)

1.某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示,

下列说法中正确的是()

A.该交变电流的频率为0.02Hz

B.交变电流的瞬时表达式为i=5cosl00nt(A)

C.在t=0.01s时，此时穿过发电机线圈的磁通量最大

D.若发电机线圈的电阻为0.4Q,则其产生的热功率为10W

【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；电功、电功率；正弦

式电流的最大值和有效值、周期和频率.

【分析】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频

率等，即可求得结论.

【解答】解：A、由图象可知，交流电的周期为20X10-35,所以交流

电的频率为f=T^50Hz,所以A错误；

B、根据图象可得，交变电流的瞬时表达式为i=Acosu)t=5cosl00nt(A),

所以B正确；

C、在t=0.01s时，感应电流最大，所以此时穿过交流发电机线圈的磁

通量的变化率最大，穿过交流发电机线圈的磁通量为零，所以C错误;

D、交流电的有效值为上逐口一，所以发电机的发热功率为P=l2r=

（平）2X0.4W=5W,所以D错误.

故选：B.

【点评】解决本题的关键就是有电流的瞬时值表达式求得原线圈中电

流的最大值，进而求得原线圈的电流的有效值的大小.

2.如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏

电阻，LED为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且R与LED

间距不变，下列说法中正确的是（）

A.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大

B.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小

C.当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变

D.无论怎样移动触头P,L消耗的功率都不变

【考点】闭合电路的欧姆定律.

【分析】当滑动触头P向左或向右移动时，由欧姆定律分析流过发光

二极管电流的变化,分析发光强度的变化，判断光敏电阻阻值的变化,

确定L的功率变化.

【解答】解：AB、当滑动触头P向左移动时，变阻器接入电路的电阻

减小，电源两端的可压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管

电流增大，发光二极管D发光强度增强，光敏电阻R的阻值减小，则

L分担的电压增大，L消耗的功率增大.故A正确，B错误.

C、根据上面分析可知，当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率减

小.故C错误.

D、由上分析得知D错误.

故选：A.

【点评】本题关键要抓住电源两端的电压不变，与常见的电路动态分

析问题不同，不能受思维定势影响.

3.一列简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示.已知此

时质点F的运动方向向下，则（）

A.此波朝x轴负方向传播

B.质点D此时向下运动

C.质点B将比质点C先回到平衡位置

D.质点E的振幅为零

【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象.

【分析】简谐波横波在x轴上传播，此时质点F的运动方向向下，可

判断出波x轴负方向传播.质点D此时的运动方向与F的运动方向相

同.质点B向上运动，而质点C向下运动，则C先回到平衡位置.此

时质点E的位移为零，但振幅不为零.

【解答】解：A、简谐波横波在x轴上传播，此时质点F的运动方向

向下，由波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播.故A正确.

B、质点D此时的运动方向与F的运动方向相同，即向下运动.故B

止确.

C、此时质点B向上运动，而质点C向下运动，直接回到平衡位置，

则C先回到平衡位置.故C错误.

D、此时质点E的位移为零,但振幅不为零，各个质点的振幅均相同.故

D错误.

故选AB

【点评】本题是波动图象中基本题，由质点的振动方向判断波的传播

方向是基本功，要熟练掌握.

4.下列说法正确的是（）

A.液体分子的无规则运动称为布朗运动

B.物体从外界吸收热量，其内能一定增加

C.物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大

D.气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击

【考点】热力学第一定律；布朗运动.

【分析】布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液

体分子无规则热运动的反映，温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越

激烈；做功和热传递都能改变物体内能；温度是分子的平均动能的标

志，是大量分子运动的统计规律；根据气体压强的意义分析气体的压

强.

【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运

动，是液体分子无规则热运动的反映，故A错误；

B、由公式4U=W+Q知做功和热传递都能改变物体内能，物体从外界

吸收热量若同时对外界做功，则内能不一定增加，故B错误；

C、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物

体温度升高，不是每个分子热运动的动能沟增大.故C错误；

D、气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击，

故D正确

故选：D

【点评】该题考查3-3的多个知识点的内容，掌握布朗运动的概念

和决定因素，知道热力学第一定律的公式是处理这类问题的金钥匙.

5.类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知

识，提高学习效率.在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不

同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中

不正确的是（）

A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用

B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象

C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播

D.机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波

【考点】波长、频率和波速的关系；机械波；波的干涉和衍射现象；

电磁波的产生.

【分析】本题实际考察了机械波和电磁波的区别和联系，它们虽然都

是波，但是产生机理是不同的.

【解答】解：A、波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对

电磁波当然成立，故A正确；

B、干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具

有，故B正确；

C、机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要

介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以

电磁波传播不需要介质，故C正确；

D、机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是

电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的，D项错误.

本题选错误的，故选D.

【点评】本题通过新颖的题意考察了机械波和电磁波的区别，有创新

性.同时类比法是一种重要的思想方法，要在平时学习中不断应用.

6.华裔科学家高银获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为〃光纤通讯

之父〃.光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图

所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播.下列关于光导纤维

的说法中正确的是（）

A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生

全反射

B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生

全反射

C.波长越长的光在光纤中传播的速度越大

D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大

【考点】光的折射定律；全反射.

【分析】发生全反射的条件是：一是光必须从光密介质射入光疏介质,

即从折射率的介质射入折射率小的介质；二是入射角大于临界角.当

内芯的折射率比外套的大时，光在界面上才能发生全反射.波长越长、

频率越小的光，介质对它的折射率越小，根据公式v=云光在光纤中

传播的速度越大.

【解答】解：A、B当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯

与外套的界面上才能发生全反射.故A正确，B错误.

C、波长越长的光，介质对它的折射率n越小，根据公式丫二点

光在光纤中传播的速度越大.故C正确.

D、频率越大的光，介质对它的折射率n越大，根据公式\/=点

光在光纤中传播的速度越小.故D错误.

故选AC

【点评】对于全反射关键抓住发生全反射的条件.对于波长、频率与

折射率的关系，可借助光的色散、干涉实验结果加深理解、记忆.

7.如图所示，只含黄光和紫光的复色光束P0,沿半径方向射入空气

中的玻璃半圆柱后，被分成两光束0A和0B沿如图所示方向射出.则

()

A.0A为黄光，0B为紫光B.0A为紫光，0B为黄光

C.0A为黄光，0B为复色光D.0A为紫光，0B为复色光

【考点】光的折射定律；全反射；颜色及光的色散.

【分析】由图可知，0B一定为反射光，而两光经过折射后一定会分

为两支光束；而现在只有一支，故说明有一支发生了全反射.

【解答】解：0B为反射光，故0B应为复色光；

而折射后只有一束光线，故有一光发生的全反射；而黄光与紫光相比

较，紫光的临界角要小，故紫光发生了全反射；

故0A应为黄光；故C正确，ABD错误；

故选C.

【点评】本题要求学生明确色光的性质，各种色光的频率、波长及折

射率的大小关系；同时明确全反射的条件.

8.光在科学技术、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偏振

现象

B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象

C.在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象

D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

【考点】光的干涉；光通过棱镜时的偏折和色散；光的衍射；光的偏

振.

【分析】解答本题应掌握光的折射、全反射及干涉等在生产生活中的

应用.

【解答】解：A、检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故

A错误；

B、用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散

现象，故B错误；

C、光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发

生全反射，故C错误；

D、增透膜是利用光的干涉现象，故D正确；

故选D.

【点评】人类对于光学的研究及应用非常广泛，在学习中要注意掌握

不同现象在生产生活中的应用.

9.下列说法正确的是（）

A.卢瑟福的原子核式结构学说能够解释氢原子的光谱

B.a、1Y三种射线都是能量不同的光子

C.用升温、加压或化学的方法都不能改变原子核衰变的半衰期

D.阴极射线与B射线都是带负电的电子流，都是由原子核受激发后

产生的

【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；X射线、a射线、。射线、

V射线及其特性；原子的核式结构.

【分析】卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，天然放

射现象揭示了原子核具有复杂的结构，半衰期与外界因素无关；阴极

射线管产生的阴极射线是阴极发热产生的电子，该电子在电场力作用

下被加速而射向阳极，P射线是原子核中的一个中子转化为质子同时

释放一个电子.

【解答】解：A、卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子具有核式结构,

玻尔理论能够解释氢原子的光谱.故A错误

B、a射线、0射线都是高速运动的带电粒子流，v射线不带电，是光

子，故B错误；

C、半衰期与外界因素无关，用升温、加压或化学的方法都不能改变

原子核衰变的半衰期.故C正确；

D、阴极射线是阴极发热产生的电子，该电子在电场力作用下被加速

而射向阳极，P射线是原子核中的一个中子转化为质子同时释放一个

电子，故D错误；

故选：C

【点评】该题考查玻尔理论、半衰期的特点、三种射线的特性等知识

点的内容，都是一些基础性的知识点的内容，在平时的学习过程中多

加积累即可.

10.现有三个核反应，下列说法正确的是（）

①2W4Mt-

ole

②235l1的

891

92u+玲56Ba+

on36Kr+3on

③234l

1H+1H玲e+

2Hon

A.①是裂变，②是。衰变，③是聚变B.①是0衰变，②是裂变,

③是聚变

C.①是聚变，②是裂变，③是B衰变D.①是。衰变，②是聚变,

③是裂变

【考点】裂变反应和聚变反应.

【分析】a衰变生成氯原子核，B衰变生成电子，聚变是质量轻的核

结合成质量大的核.裂变是质量大的核分裂成较小的核.

_24240

【解答】解：①11Nafi2Mg+Te,该反应中自发地发出电子，

是B衰变；

211

②891一

92U+On玲5446Ba+

3£Kr+3On,该反应由质量较大的核分裂成较

小的核，是裂变反应；

2341

③1H+中玲2He+On,该反应是较轻的核结合成质量大的核，是聚

变反应，故B正确，A、C、D错误.

故选：B.

【点评】本题难度不大，考查了核反应方程的种类，在学习中需要记

住一些特殊的方程式.

2342

11.某核反应方程为1H+1Hf2He+x.已知1H的质量为2.0136U,

34

1H的质量为3.018U,2He质量为4.0026u,x的质量为1.0087u.则

下列说法中正确是（）

A.x是质子，该反应释放能量B.x是中子，该反应释放能量

C.x是质子，该反应吸收能量D.x是中子，该反应吸收能量

【考点】爱因斯坦质能方程.

【分析】根据核反应方程质量数和核电荷数守恒求出X.

应用质能方程△E=z\mc2判断是吸收能量还是释放能量.

【解答】解：某核反应方程为JH+]3Hf2‘He+X.

根据核反应方程质量数和核电荷数守恒得：X的质量数为1,核电荷

数为0.所以X是中子.

反应前质量为2.0136u+3.018u=5.0316u.

反应后质量为4.0026u+1.0087u=5.0113u.

即得核反应后质量亏损，所以该反应释放能量.

故选：B.

【点评】知道△E=z\mc2中△m是亏损质量，是释放的核能.

12.一个打磨得很精细的小凹镜，其曲率很小可视为接近平面.将镜

面水平放置如图所示.一个小球从镜边缘开始释放，小球在镜面上将

会往复运动，以下说法中正确的是（）

////////////////////////////

A.小球质量越大，往复运动的周期越长

B.释放点离最低点距离越大，周期越短

C.凹镜曲率半径越大，周期越长

D.周期应由小球质量、释放点离平衡位置的距离，以及曲率半径共

同决定

【考点】单摆周期公式.

【分析】小凹镜的表面接近平面，知所对应的圆心角很小，小球的运

动可看成单摆的运动，单摆的周期T=2兀需，可知周期与哪些因素有

关.

【解答】解：小球的运动可看成单摆的运动，根据单摆的周期丁二2兀雪,

知小球的周期与质量、释放点的位置无关，与曲率半径有关，曲率半

径越大，周期越大.故C正确，A、B、D错误.

故选C.

【点评】解决本题的关键知道小球的运动可看成单摆的运动，知道单

摆的周期公式T=2兀

二、不定项选择题（共5小题，每小题4分，满分20分.在每小题给

出的四个选项中，至少有一项是符合题意的。全部选对的得4分，选

对但不全的得2分，错选不得分）

13.两个静止的声源，发出声波1和声波2,在同种介质中传播，如

图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法正确的是（）

y/cm

12

\八\/xAn

A.声波1和声波2的波速之比为1：2

B.相对十同一障碍物，波1比波2更容易发生明显的衍射现象

C.这两列波相遇时，不会产生干涉现象

D.远离两个声源运动的观察者，接收到这两列波的频率比从声源发

出时的频率大

【考点】波长、频率和波速的关系.

【分析】波速是由介质决定的，两列声波在同一空间的空气中沿同一

方向传播，波速相同.由图读出波长关系，由v5f研究频率关系.根

据干涉和衍射产生的条件分析能否产生稳定的干涉现象和衍射现象，

并根据多普勒效应，来确定接收频率的变化关系.

【解答】解：A、两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波

速相同.故A错误.

B、由图读出声波1和声波2波长之比为入1：入2=2：1,由得到两

波频率之比为fi：f2=l：2.波长越长，波动性越强，所以相对于同一

障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象.故B正确.

C、由v二入f得到两波频率之比为力：f2=l：2.耐两列波发生干涉的必

要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的

干涉现象.故C正确.

D、当远离两个声源时，观察者接收到这两列波的频率比从声源发出

时的频率小.故D错误.

故选：BC.

【点评】本题考查基本的读图能力.对于波的三个物理量抓住：波速

是由介质决定的，频率是由波源决定的.波长由介质和波源共同决定.

14.图中B为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上.L

为指示灯，灯泡Li云口1_2完全相同（其阻值均恒定不变），R是一个定

值电阻，电压表、电流表都为理想电表.开始时开关S是闭合的，当

S断开后，下列说法正确的是（）

A.电压表的示数变大B.电流表餐的示数变大

C.电流表A2的示数变大D.灯泡Li的亮度变亮

【考点】变压器的构造和原理.

【分析】断开开关，总电阻增大，电流减小，副线圈两端的电压由变

压器的匝数之比和原线圈的输入电压有关，再结合闭合电路欧姆定律

分析灯泡的亮度变化.

【解答】解：S断开后相当于负载减少，总电阻增大，副线圈中电流

减小，原线圈中的电流也减小，故BC错误；

副线圈电流减小，但副线圈两端的电压不变，因此定值电阻的分压减

小，所以灯泡Li的亮度变亮，故A错误D正确；

故选D

【点评】本题考查了变压器的特点，同时结合闭合电路的欧姆定律考

查了电路的动态分析.

15.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一块

表面平行的厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是（）

A.出射光线1与2可能不平行

B.出射光线1与2一定相互平行

C.在真空中，单色光1的波长小于单色光2的波长

D.在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度

【考点】光的折射定律.

【分析】根据几何知识和光路的可逆性原理，分析出射光线与入射光

线的关系.通过光的偏折程度比较出单色光1、2的折射率大小，从

而比较出频率、波长的大小，根据比较出在介质中传播的速度大

小.

【解答】解：AB、根据几何知识可知，光线在玻璃砖上表面的折射角

等于在卜表面的入射角，由光路可逆性原理可知，出射光线的折射角

等于入射光线的入射角，所以出射光线与入射光线，因此出射光线1

与2一定相互平行.故A错误，B正确.

C、在上表面，单色光1比单色光2偏折厉害，则玻璃对单色光1的

折射率大，频率大，则单色光1的波长小.故C正确.

D、根据v=£知，单色光1的折射率大，则单色光1在玻璃中传播的

速度小.故D正确.

故选：BCD

【点评】解决本题的突破口在于根据光的偏折程度比较出折射率的大

小，知道折射率、频率、波长、在介质中的速度等大小关系.

232208

16.90Th（牡）经过一系列a和。衰变，变成82Pb（铅），下列

说法正确的是（）

A.铅核比针核少8个质子B.铅核比社核少8个中子

C.共经过4次a衰变和6次。衰变D.共经过6次a衰变和4次0

衰变

【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度.

【分析】正确解答本题的关键是：理解a、（3衰变的实质，正确根据

衰变过程中质量数和电荷数守恒进行解题.

【解答】解：AB、根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比社核少8

个质子，少16个中子，故A正确，B错误；

CD、发生a衰变是放出“zHe,发生。衰变是放出电子°」e,设发生

了x次a衰变和y次p衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：

2x-y+82=90,4x+208=232,解得x=6,y=4,故衰变过程中共有6次

a衰变和4次（3衰变，故C错误，D正确.

故选：AD.

【点评】本题主要考查了质量数和电荷数守恒在衰变过程中的应用，

是考查基础知识和规律的好题.

17.氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62

~3.11eV,则()

nEeV

..................................0

4-----------------------0.85

3-----------------------1.51

2-----------------------3.4

1-----------------------136

A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生可离

B.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热

效应

C.处于n=4能级的一个氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同

频率的光子

D.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同

频率的可见光

【考点】氢原子的能级公式和跃迁.

【分析】当吸收能量后能量大于0,则氢原子发生电离，能级间跃迁

吸收和辐射光子的能量等于两能级间的能级差.

【解答】解：A、处于n=3能级的氢原子能量为-1.51eV,紫外线的

光子能量大于3.11eV,则吸收任意频率的紫外线都会发生电离.故A

正确.

B、从高能级向n=3能级跃迁时，辐射的光子能量小于L51eV,最小

光子能量为1.51-0.85eV=0.66eV,该光子能量为红外线的光子能量,

红外线具有显著的热效应.故B正确.

C、处于n=4能级的大量氢原子向低能级跃迁时，根据数学组合公式

知，C4=6,可能发出6种不同频率的光子，但是只有一个氢原子，

发出的光子频率没有6利I.故C、D错误.

故选AB.

【点评】解决本题的关键知道能级间跃迁时辐射和吸收光子能量与能

级差相等,BPEm-En=hv.

三、实验填空题题（共2小题，满分14分）

18.（1）〃测定玻璃折射率〃的实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个

大头针A、B.在另一侧再竖直插两个大头针C、D,在插入第四个大

头针D时，要使它挡住大头针D与大头针A、B的像，如图］在

白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a，是描在纸上的玻璃砖的两个

边，根据该图用直尺画出光路图，并说明所要测量的物理量（用符号

和文字说明）入射角i与折射角「，并据此写出求玻璃砖的折射

率的表达式n二—器_.

（2）若做实验时，某同学在纸上画玻璃砖的两个界面ab和cd时不

慎使cd边与玻璃砖的边没对齐，如图2所示，其后的操作都正确，

但画光路图时，将出射点确定在cd上，则测出的n值将偏小.（填

"偏大"、〃偏小"或"不变〃）.

雯1

【考点】测定玻璃的折射率.

【分析】用“插针法〃测定玻璃的折射率的原理是折射定律关

XIUL

键是确定折射光线，方法是：在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、

B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D,使C挡住A、B的像，要使

D挡住C和A、B的像.作出入射光线和折射光线，画出光路图，用

量角器量出入射角和折射角，由折射定律算出折射率；

用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律世篝，作出光

OxiUL

路图，分析入射角与折射角的误差，来确定折射率的误差.

【解答】解：（1）在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B,在另一

侧再竖直插两个大头针C、D,使C挡住A、B的像，要使D挡住C

和A、B的像，说明CD在AB的出射光线上，CD连线即为AB的出射

光线.

作出光路图如图1,入射角i,折射角r,则折射率n二昌

（2）如图2所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而

黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测

量值偏大，则由n二器得，折射率测量值偏小；

故答案为：（1）挡住大头针D与大头针A、B的像；入射角i与折射

rsini,八、心।

角r；X•1U-；（2）偏小.

【点评】解决本题的关键理解和掌握实验的原理和实验的方法，其中

实验原理是实验的核心；

对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角

的误差，即可分析折射率的误差.

19.（10分）（2016春•北京校级期末）（1）某同学在做“用双缝干

涉测光的波长〃实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时

如图（1）所示，游标卡尺的示数如图（3）所示，第二次分划板中心

刻度线对齐B条纹中心时如图（2）所示，游标卡尺的读数如图（4）

所示.已知双缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图（3）

中游标卡尺的示数为1L4mm,图（4）中游标卡尺的示数为16.7

mm,则相邻两个明条纹的间距平均为1.3mm,所测光波的波长

为6.5X107m（保留两位有效数字）.

I23

i[1,日|他I山iiihii山illc更

010

(3)

I23

川山1山山c0

010

⑷

（2）若换用波长更大的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则

屏上的条纹间距变宽（选填〃变宽〃、〃变窄〃、或〃不变〃）.

【考点】用双缝干涉测光的波长.

【分析】（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需要

估读.根据人求出激光的波长.

（2）根据△乂二士入求条纹间距的变化.

【解答】解：（1）主尺读数为11mm,游标读数为0.1X4=0.4mm,

所以第一个光点到第四个光点的距离是11.4mm.

同理图4中的读数为16.7mm.

167-114

则相邻两个明条纹的间距平均为：ax=二%一.mm'1.3mm；

33

根据△乂二?求得：X=^=1.3X10-X0,5X10-=65XW-7M

（2）根据△x：』人知波长越长条纹间距越天，若换用波长更大的激光

进行上述实验，则屏上相邻两条纹的距离将变宽.

故答案为：（1）11.4,16.7,1.3,6.5X10-7；（2）变宽.

【点评】解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，以及掌握条纹间

距公式△乂二号人的应用，注意单位的统一.

四、计算题（共4小题，满分。分）

20.（2016春•北京校级期末）如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD

处于磁感应强度大小B=奈T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2,

线框电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴00,以角速度u）=200rad/s匀速

转动，并与理想变压器原线圈相连.变压器的副线圈连接着一个灯泡.

（1）左侧的发电机所产生的交流电的频率是多少.

（2）从图示位置开始，左侧发电机所产生的交流电的电压瞬时值表

达式.

（3）若灯泡的规格是〃220V,60W\要使灯泡正常发光，求变压器

原、副线圈的匝数比.

【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象

和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.

【分析】（1）根据3二2M求得交流电的频率；

（2）根据Em=NBSu）求得交流电的最大值，由于从中性面开始计时，

故可求得产生交流电的瞬时值；

（3）根据变压器原副线圈中的电压之比等于匝数之比求得匝数之比

【解答】解：（1）根据3=2后可知，交流电的频率为:普取#比

（2）产生的交流电的最大值为：Em=NBSW=50X^|X0.5X2007=500/2

V,

500V2sin200t(V)

线圈从中性面开始计时，故有:e=

Em50OV2

（3）发电机产生的有效电压为：E=7F五二500V

nl_E_500_25

根据变压器的特点可知：^7"?"220"1?

答：（1）左侧的发电机所产生的交流电的频率是端Hz.

（2）从图示位置开始，左侧发电机所产生的交流电的电压瞬时值表

达式.

（3）若灯泡的规格是"220V,60W\要使灯泡正常发光，求变压器

原、副线圈的匝数比

【点评】解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式，以及知道

峰值与有效值的关系，知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系.

21.（2016春•北京校级期末）如图所示，甲是一列简谐横波在t=0

时的图象，图乙是质点P从该时刻起的振动图象.据此回答下面的问

甲乙

（1）在t=0时，质点P的运动方向，以及P的振动周期和振幅;

（2）计算并判断这列波的波速大小和传播方向；

（3）在t=1.05s时，质点P在图甲中的位置坐标.

【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值

和有效值、周期和频率.

【分析】（1）根据振动图象判断出t=0时刻P点的振动方向，周期

和振幅，再判断波的传播方向.

（2）根据振动图象判断出t=0时•刻P点的振动方向，再判断波的传

播方向.

（3）根据时间和周期关系判断出传播的周期数，即可判断

【解答】解：（1）由图乙知，t=0时刻质点P正向下振动，振动周期

T=0.6s,振幅A=10cm

（2）由图乙知，t=0时刻质点P正向下振动，所以波沿x轴负方向传

播.

X08上

从图乙可知振动周期T=0.6s,波长入=0.8m,故波速v=〒蓝6/s二mm/s

（3）n=1=1!T,故质点向左传播了玲T个周期，故质点P向左移动距

7

离）（=0.8'尸1.4%横坐标x=-1.2m,纵坐标y=10cm,故坐标为（-

1.2,10）

答：（1）在t=0时，质点P的运动方向为向下振动，P的振动周期为

0.6s,振幅为10cm；

（2）计算并判断这列波的波速大小为晟4m/s,传播方向为沿X轴负方

向传播；

（3）在t=1.05s时，质点P在图甲中的位置坐标为（-1.2,10）

【点评】考查由振动图象与波动图象确定已知信息，要掌握两种图象

判断质点振动方向的方法，同时掌握波速、波长与周期的关系

22.（2016春•北京校级期末）两束平行的细激光束，垂直于半圆柱

玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示.已知其中一条光线沿直线

穿过玻璃，它的入射点是为0,穿过玻璃后两条光线交于P点，已知

玻璃截面的圆半径为R,0A=1,0P=&R.

（1）画出从A点到P点的光路图（不画反射光），并计算玻璃材料

的折射率.

（2）求光由A点到P点所有的时间（已知光在真空中的速度为C）；

（3）若该激光的频率为V,用此光来照射极限频率为V。的金属，已

知v>vo.电子的质量为m,求由此激发出的光电子的最大初速率.

【考点】光的折射定律.

【分析】（1）光线沿直线从0点穿过玻璃，方向不变.从A点射入

玻璃祜的光线方向不变，射到圆弧面上发生折射后射到P点，作出光

路图，根据数学知识求出入射角和折射角，再由折射定