湖北省黄冈中学2009-2010学年高二下学期期中考试(物理)

湖北省黄冈中学2010年春季高二物理期中考试试题
一、选择题（15小题，共60分，每小题有一个或几个正确选项，选对的得4分，
选不全的得2分，选错的或不选的得0分）
1.根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是 （ ）
A 、变化的电场一定产生变化的磁场
B 、均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
C 、稳定的电场一定产生稳定的磁场
D 、周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场
2.如图1所示为LC 振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的ｕ－ｔ图象（ ）
A 、ｔ1—ｔ2时间内，电路中电流强度不断增大
B 、ｔ2—ｔ3时间内，电场能越来越小
C 、t 3时刻，磁场能为零
D 、t 3时刻电流方向要改变
图1
3．一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上一点光源S ，平面镜从如图2所示的位置
开始以角速度ω绕圆筒轴O 匀速转动．在其转动45°角的过程中，点光源在镜中所成的像
相对于O 点运动的角速度为1ω，反射光斑运动的角速度为2ω，则下列关系中正确的是（ ） A ．122,2ωωωω== B ．12,2ωωωω== C ．122,ωωωω== D ．12,ωωωω==
4．对面海域夏天常会出现海市蜃楼奇观，这是由于光在大气中的折射和全反射使远处物体在空中形成的（ ） A ．正立虚像 B ．倒立虚像 C ．正立实像 D ．倒立实像 5
的玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直，
则入射角应等于（ ）
A ．30°
B ．45°
C ．60°
D ．75°
6．一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，
一部分被折射，
图
2
折射光线与反射光线的夹角可能是（ ） A ．小于40° B ．在50°～100°之间 C ．在100°～140°之间 D ．大于140° 7．如图3所示，MM ′是空气与某种介质的界面，
一条光线从空气射入介质的光路如图所示，那么
根据该光路图做出下列判断中正确的是（ ）
A
B ．
c （c 真空中光速）
C ．光线从介质射向空气时有可能发生全反射
D ．光线由介质射向空气时全反射的临界角大于45°
8．如图4所示，光线从空气垂直射入棱镜界面的BC
上，棱镜的折射率n =，这条光线离
开棱镜时与界面的夹角为（ ） A ．30° B ．45°
C ．60°
D ．90°
9．某种色光，在真空中的频率为f ，波长为λ，光速为c ，射入折射率为n 的介质中时，下列
关系中正确的是（ ）
A ．速度是c ，频率为f ，波长为λ
B ．速度是
c n ，频率为f n ，波长为n
λ C ．速度是c n ，频率为f ，波长为n
λ
D ．速度是c n ，频率为f ，波长为λ
10．单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都是明暗
相间的条纹，比较这两种条纹（ ） A ．干涉、衍射条纹间距都是均匀的 B ．干涉、衍射条纹间距都是不均匀的
C ．干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀
D ．干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀 11．关于光电效应的下列说法中，正确的是（ ）
A ．金属的逸出功与入射光的频率成正比
B ．光电流的大小与入射光的强度无关
C ．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大
D ．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长大于此波长时，就不能产生
光电效应
12． 高速α粒子在重原子核的电场作用下发生的散射现象，如图5所示．虚线表示α粒子运动的轨迹，实线表示重核的各等势面．设α粒子经过a 、b 、c 三点时速度分别为v a ，v b ，v c ，则其关系为（ ） A ．v a <v b <v c B ．v c <v b <v a
图3
′
C ．v b <v a <v c
D ．v a <v c <v b
13．按照玻尔理论，若氢原子从一种定态跃迁到另一种定态时，放出一定频率的光子，则（ ）
A ．原子的量子数增大
B ．电子的轨道半径减小
C ．电子的轨道半径增大
D ．原子的能量增大
14．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X A
Z
经过6次α衰变后的产物是253
100
Fm ．由此，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是（ ） A ．124、259
B ．124、265
C ．112、265
D ．112、277
15．氕核(1
1H )、中子、氘核(2
1H )的质量分别为m 1、m 2、m 3，那么氕核和中子结合成氘核时释放的能量是（ ）
A ．m 3c 2
B ．(m 1＋m 2)c 2
C ．(m 3－m 1＋m 2)c 2
D ．(m 1＋m 2－m 3)c 2
二、实验题（4分+4分+10分=18分）
16． 用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是（ ） A ．相邻干涉条纹之间的距离相等
B ．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍
C ．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大
D ．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距 17．如图6所示，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原点，直边与x 轴重合．OA 是画在纸上的直线，P 1、P 2为竖直地插在直线OA 上的两枚大头针，P 3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA 与y 轴正方向的夹角，β是直线OP 3与y 轴
负方向的夹角．只要直线OA 画得合适，且P 3的位置取得正确，测出角α、β，便可求得玻璃的折射率．
某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA 上竖直地插上了P 1、P 2两枚大头针，若他已透过玻璃
砖看到了P 1、P 2的像，确定P 3位置的方法是插上P 3后，P 3 图6 刚好能够挡住P 1、P 2的_______．
若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n =________________．
18．把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G 的满偏电流I g 为200μA ，内阻估计在400
－600Ω之间。

（１）按图甲测定电流表G 的内阻R g ，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下： （A ）滑动变阻器（阻值范围0－200Ω） （B ）滑动变阻器（阻值范围0－1750Ω）
（C）电阻箱（阻值范围0－999Ω）
（D）电阻箱（阻值范围0－99999Ω）
（E）电源（电动势6Ｖ，内阻0.3Ω）
（Ｆ）电源（电动势12Ｖ，内阻0.6Ω）
按实验要求，R最好选用________，R’最好选用______，E最好选用_______。

（填入选用器材前的序号字母代号）
（2）假定由上述步骤已测出电流表内阻R g=500Ω，现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为__________Ｖ。

（3）图乙是测定未知电阻R x的电路图，图丙是电路中所需要的器材（虚线框内为上述已改装好的电压表），请按电路图画出连线，将所示器材接成实验电路。

（4）测量时，电流表的读数为0.20Ａ，而改装后的电压表的表头读数如图丁所示，那么R x的阻值等于__________Ω。

三、计算题（10分+10分+10分+12分=42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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

19．（10分）如图7所示，地面上某激光源发出的光束竖直向上投射到一个平面镜上，平面镜上激光入射点离地面高为3m ，镜面与水平面成30°角，求： （1）那么反射光射到地面上的光斑距光源多远?
（2）若镜面以速度v 竖直向上平动，则光斑在地面上移动的速率为多少?
图7
20．（10分）一个圆柱形的筒高h =20 cm ，底面直径d =15 cm ，观察者在筒侧某处P 看筒里，看到的最低处是侧壁深度h ′=10cm 处的A 点（图8甲所示）．如果筒里注满某种液体，那么在筒侧同一观察处恰好能看到侧壁底B 点（图8乙所示）．试求这种液体的折射率．
21．（10分） 有某一水池，如果观察者垂直于水面向下看，水池的视深要比实际深度浅。

(1)题中所说的“垂直水面往下看”，意思是说入射角γ和折射角i 都很小，其光路如图9所示，其中S 为池底的一点，离水平面深度为h =AS ，水面上观察者看到的像点为S ′，视觉深度h ′=AS ′．由于i 和γ都很小，所以有sin i =tan i ，sin r =sin r ．设水的折率为n ，试证明水池的视深为1h h n
'=。

（2）若实际深度为3m ，水的折率为n =4
3
，水池的视深是多少？
22． （12分） 半径为R 的玻璃半圆柱体，横截面如图10所示，圆心为O ，两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线l 的入射点A 为圆柱面的顶点，光线2
的
入射点为B ，且∠AOB =60°．已知该玻璃对红光的折射率n （1）求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离d ．
（2）若入射的是单色蓝光，则距离d 将比上面求得的结果大还是小？
湖北省黄冈中学2010年春季高二物理期中考试答题卡
一、选择题（4分×15=60分） 二、实验题（4分+4分+10分=18分）
16．________ 17．（1）_________ 、 ________
18．（1）_______、_______、_______（2）_______、（3）在图中连接电路(连线不能交叉)（4）_______
三、计算题（10分+10分+10分+12分=42分）
图10
湖北省黄冈中学2010年春季高二物理期中考试试题
参考答案
一、选择题（4分×10=40分）
二、实验题（4分+4分+10分=18分） 16． A 17．像、sin sin n β
α
=
18．答案：（1）D 、C 、F （2）5.0 （3）电路连接如图D-1所示。

（4）15
三、计算题（10分+10分+10分+12分=42分） 19．（1）如图D-2所示，tan30°=
h
L
，
∴tan30h
L =
=︒
，
∵h =3m ，∴L =．
（2）又∵L =，∴L h ∆=， 故
L x ∆∆，即u =． 20． 如图D-3甲所示，在P 点能看到最深处A 点，就是说，从A 点发出的光线恰能掠过筒口达到P 点，A 点以下的各点发出的光线就不能到达P 点了．所以连接AP 的直线恰好过筒口的O 点．
图D-3
筒里注满液体后，能看到侧壁底B ，那就是说：从B 点发出的光线也能达到P 点，表示有一条光线沿路线BO —OP 传播，如图D-3乙所示．OO ′是空气和液体两种介质的界面，NN ′是它在O 点处的法线，BO 是入射光线，OP 是折射光线．根据几何关系，算出入射角和折射角的正弦后，由折射定律即得折射率．
解 由图可知，入射角i =∠BON ，折射角r =∠PON ′=∠AON ．
图D-2
则sin d d i r BO AO =
==
由光路可逆，根据折射定律得液体的折射率
sin sin r n i ====
21．解 （1）证明： 题中所说的“垂直水面往下看”，意思是说入射角γ和折射角i 都很小，其光路如图D-4所示，其中S 为池底的一点，水面上观察者看到的像点为S ′，视觉深
度h ′=AS ′．由于i 和γ都很小．所以有sin i =tan i ，sin r =sin r ．
由折射定律可知
sin 1
sin i r n
= 即有
tan 1tan AB
i AS h AS AB r n AS h AS ''===='
∴1
h h n
'= （2）13
3m=2.25m 4
h h n '=
=⨯． 故水池的视深度为2.25m ．
22．解 （1）只有当光线斜射向分界面并越过分界面进入第二种介质时才发生折射，现题中光线1在柱面和底面两处都与该面垂直，不发生折射，因而穿过圆柱后方向仍沿AO 不变．而光线2在B 点发生折射，折射光线为BC ，在C 点射出底面时又折射，折射光线为CD ，它与1的出射光线相交于D 点，OD 的距离就是所求的d ．
对光线2在B 处发生折射用折射定律 s i n s i n i
n r
=
11
sin sin 2
r i n ==， ∴ r =30°
由三角形外角与不相邻内角关系知 6030r r '=︒-=︒
对光线2在C 处发生折射用折射定律 s i n s i n n r β
='
sin sin 602n r ββ'==
=︒． 由几何知
112,tan30cos303R
OC OD d OC R ===︒=︒∴．
（2）若将入射红光变成蓝光，则因二者在同一材料玻璃中的折射率不同，折射后方向改
变的程度不同而引起D 点位置的变化，从而改变了d 的大小．现因蓝光在玻璃中的折射率大于红光，因而折射后偏离程度大，D 点向O 点移动，故d 减小．
评析 此题主要考查光的折射规律，要注意同一材料对不同频率光的折射率不同，画好光路图．解答的关键是要定性找出折射光线的相交点D ，并由折射定律和几何知识求得D 点的确切位置．
图D-4。