2017级高二下学期期中考试物理试题
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高二年级下学期期中考试
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．满分100分，考试时间90分钟．
第Ⅰ卷（选择题 共50分）
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错的或不答的得0分,将正确答案填涂在答题卡上。
1．下列有关物理学史，不符合事实的是( )
A．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在
B．德布罗意认为，实物粒子也具有波动性
C．赫兹首先捕捉到了电磁波
D．牛顿发现了单摆周期公式
2．下列说法中正确的是( )
A．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用
C．形成机械波和电磁波都一定要有波源和介质
D．低温物体不能辐射红外线
3．下列说法正确的是( )
A．对于一定量的气体，在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
B．如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到100%
C．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性
D．一定量的理想气体等压膨胀对外做功，气体可能放热
4．下列事实中能突出体现实物粒子或光具有粒子性的是( )
A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样
B．石墨对X射线散射时，在散射的X射线中除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分
C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构
D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
5．劲度系数为k的轻弹簧竖直悬挂，在其下端挂一质量为m的砝码，然后从弹簧原长处由静止释放砝码，不计摩擦阻力，重力加速度为g.则( )
A．砝码的运动不是简谐振动
B．砝码最大加速度为2g
C．砝码偏离平衡位置的最大位移为2mgk
D．弹簧最大弹性势能为2m2g2k
6．下列说法正确的是( )
A．在光电效应实验中，只要入射光足够强，时间足够长，金属表面就会逸出光电子
B．在光电效应的实验中，饱和光电流大小取决于入射光的频率，频率越大，饱和光电流越大
C．根据玻尔的原子理论，氢原子从n＝5的激发态跃迁到n＝2的激发态时，原子能量减小，电势能增加
D．根据玻尔的原子理论，大量处于基态的氢原子吸收波长为λ0的光子后，如果辐射出3种频率的光子，则其中波长最小的为λ0
7． 为了从坦克内部（如图左侧为其内部）观察外部目标，在厚度为20 cm的坦克壁上开了一个直径为12 cm的孔，若在孔内分别安装由同一材料制成的如图甲、乙、丙所示的三块玻璃，其中两块玻璃的厚度相同.坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是
A．甲的大于乙的
B．甲的小于丙的
C．乙的小于丙的
D．乙的大于丙的
8． 登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率n＝1.5，所要消除的紫外线的频率ν＝8.1×1014 Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是( )
A．9.25×10－8 m B．1.85×10－7 m
C．1.23×10－7 m D．6.18×10－8 m
9．现有k个氢原子被激发到量子数为3的能级上,若这些受激氢原子最后都回到基态,则在此过程中发出的光子总数是(假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的11n) ( )
A． 2k B．k C．32k D．2k
10．图1是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.4s时刻的波形图。若d位置的质点比a位置的质点晚0.6s起振，图2表示位置在a、d之间的某质点P的振动图象，且图1、图2的计时起点相同。则
A．该波沿x轴负方向传播
B．该波的周期为0.6s
C．质点P位于b、c之间
D．质点P位于a、b之间
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选对的得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分。
11．如图所示,两束单色光a、b从水下射向A点后,光线经折射成一束光c,则下列说法正确的是
A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
B．用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的
C．在水中a光的速度比b光的速度小
D．a光在水中的临界角大于b光在水中的临界角
12．如图所示，玻璃管A和B同样粗细，A的上端封闭，两管下端用橡皮管连通，两管中水银柱高度差为h，若将B管慢慢地提起，则( )
A．A管内空气柱将变长
B．A管内空气柱将变短
C．两管内水银柱高度差将增大
D．两管内水银柱高度差将减小
13．一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V－T图象如图所示．下列说法正确的有( )
A．A→B的过程中，气体对外界做功
B．A→B的过程中，气体放出热量
C．B→C的过程中，气体压强不变
D．A→B→C的过程中，气体内能增加
14．用如图所示的装置研究光电效应现象,当用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时,电流表G的示数为0.2 mA。移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于0.7 V时,电流表示数为0。则( )
A．光电管阴极的逸出功为1.8 eV
B．开关K断开后,没有电流流过电流表G
C．光电子的最大初动能为0.7 eV
D．改用光子能量为1.5 eV的光照射,电流表G也有电流,但电流较小
15．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播,波速为2 m/s,振幅相同;某时刻的图象如图所示。则( )
A．甲乙两波的起振方向相反
B．甲乙两波的频率之比为3∶2
C．再经过3 s,平衡位置在x=7 m处的质点振动方向向下
D．再经过3 s,两波源间(不含波源)有5个质点位移为零
第Ⅱ卷（非选择题 共50分）
三.实验(12分)
16．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，已知装置中双缝间距d＝0.50 mm，双缝到光屏的距离L＝0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图甲所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图乙所示，则其示数为________mm；在B位置时游标卡尺如图丙所示，则其示数为________mm。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________m。
17．用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
⑴组装单摆时，应在下列器材中选用________(选填选项前的字母)。
A．长度为1 m左右的细线
B．长度为30 cm左右的细线
C．直径为1.8 cm的塑料球
D．直径为1.8 cm的铁球
⑵测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g ＝________(用L、n、t表示)。
⑶下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。
组次 1 2 3
摆长L/cm 80.00 90.00 100.00
50次全振动时间t/s 90.0 95.5 100.5
振动周期T/s 1.80 1.91
重力加速度g/(m·s－2) 9.74 9.73
请计算出第3组实验中的T＝______s，g＝______m/s2。（结果均保留3位有效数字）
⑷用多组实验数据作出T2L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是________(选填选项前的字母)。
A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
⑸某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，
由于家里只有一根量程为0～30 cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g＝________(用l1、l2、T1、T2表示)。
四、计算题：（共38分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
18．(8分)氢原子基态能量E1＝－13.6 eV，电子绕核做圆周运动的半径r1＝0.53×10－10 m．已知能量关系En＝1n2E1，半径关系rn＝n2r1，k＝9.0×109 N·m2/C2，e＝1.6×10－19 C，求氢原子处于n＝4激发态时：（以下结果均保留2位有效数字）
(1)原子系统具有的能量；
(2)电子在n＝4轨道上运动的动能为多少eV；
(3)若要使处于n＝2轨道上的氢原子电离，至少要用频率为多大的电磁波照射氢原子？(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)
19．(10分)如图所示为一个半径为R的透明介质球体,M、N两点关于球心O对称,且与球心的距离均为2R。一细束单色光从M点射出穿过透明介质球体后到达N点。真空中的光速为c。
(1)若介质的折射率为n0,光线沿MON传播到N点,光传播的时间t为多少?
(2)已知球面上的P点到MN的距离PA=35R。若光束从M点射出后到达P点,经过球体折射后传播到N点,那么球体的折射率n等于多少? ( sin 37°=0.6,cos 37°=0.8 )
20．(10分)如图所示是一列简谐横波上A、B两点的振动图象，A、B两点相距8 m．求：
(1)这列波可能的波长；
(2)这列波可能的波速。
21．(10分)如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度l＝10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0 cm。现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝10.0 cm时将开关K关闭。已知大气压强p0＝75.0 cmHg。
(1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度；
(2)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的
