北京师大附中2009-2010学年下学期高二年级期末考试物理试卷

北京师大附中2009-2010学年下学期高二年级期末考试物理试卷

（考试时间100分钟，满分100分）

一、选择题（每题至少有一个正确选项，共36分）

1．有一种电磁波入射到一个宽为1m的孔上，衍射现象很明显，这种波属于电磁波谱中的哪个波段（ ） A．可见光

B. 无线电波

C. 紫外线

D．红外线

2．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则（ ）

A．na>nb

B．naC．va>vb

D．va3．某透镜使用时入射光中含有真空中波长为500nm和600nm的两种单色光，则（ ） A．进入透镜时，这两种光的颜色会有变化 B．进入透镜时，这两种光的波长会有变化

C. 在透镜前镀增透膜，可能使两种光的透射强度都增加 D．增透膜可以使透过的光变为偏振光

4．下列关于光电效应现象的叙述，正确的是（ ）

A．能产生光电效应时，光电流大小随入射光强度增大而增加

B．某种光照射金属时，能产生光电效应，则入射光强度越大，光电子从金属内逸出所需时间越短 C．对某种金属来说，入射光的波长必须大于某个值，才能产生光电效应 D．对某种金属来说，入射光的频率越大，对应的遏止电压越大

5．用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构，为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为

d，其中n>1。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电n2

2

子的加速电压应为（ ）

nhA． 2

med

mdhB．n2e322 13

d2h2C． 22men

n2h2D． 22med6．已知氢原子基态能量为－13.6eV，下列说法中正确的有（ ） A．用光子能量为10.2eV的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离 B．用波长为60nm的光照射时，可使稳定的氢原子电离

C．氢原子可能向外辐射出11eV的光子 D．氢原子可能吸收能量为1.89eV的光子 7．关于裂变和衰变，下述说法正确的是（ ） A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两块 B．铀核裂变时还能同时释放2～3个中子 C．β衰变过程就是核外电子被电离

D．某种放射性元素经过两个半衰期后其质量变为开始的1／4 8．关于爱因斯坦质能方程的下列看法中正确的是（ ） A．E=mc2中的E是物体以光速c运动的动能 B．E=mc2是物体的核能

C．E=mc2是物体各种形式能的总和

D．由△E=△mc2，在核反应中，亏损的质量△m转化成能量△E放出 9．关于放射性现象的说法正确的是（ ） A．黑体辐射属于人工放射现象 B. α、β射线都是带电粒子流

C．对某放射性元素来说，在化合物中的放射性比单质中的要弱 D．不同元素产生的射线能量可能不同 10．下列元件利用温度传感器的是（ ） A．火灾报警器 C. 电饭锅

B．电熨斗 D．电子秤

11．一台内阻不计的交流发电机，其电动势的瞬时值e=10sinl00πtV，发电机与阻值为R=10Ω的负载电阻连接。若把发电机的转速增大一倍，其他条件都保持不变，则下列说法中正确的是（ ） A．负载电阻两端电压的有效值将变为14.1V B．该发电机发出的交变电流的频率将变为100Hz

C．负载消耗的电功率将是20W D．负载消耗的电功率将是40W

12．在匀强磁场中把矩形线框匀速拉出磁场区域外，磁场始终与线框平面垂直，第一次以速率v拉出，第二次以速率2v拉出，其他条件都相同，则前后两次外力大小之比F1：F2，产生热量之比Q1：Q2和通过线框导线的电量之比q1：q2应分别为（ ）

A．F1：F2=2：1，Q1：Q2=2：1，q1：q2=2：1 B．F1：F2=1：2，Q1：Q2=1：2，q1：q2=1：1 C．F1：F2=1：2，Q1：Q2=1：2，q1：q2=1：2 D．F1：F2=1：1，Q1：Q2=1：1，q1：q2=1：1

二、实验题（共18分）

13．在用双缝干涉测光的波长的实验中：

（1）已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如下左图所示。然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如下右图所示（游标卡尺是50分度的）。这两次示数依次为_________________mm和________________mm。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为nm。

（2）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（ ） A．增大单缝和双缝之间的距离 B．增大双缝和光屏之间的距离 C．将红色滤光片改为绿色滤光片 D．增大双缝之间的距离

（3）用a、b两束单色光分别照射到同一双缝干涉装置上，在距双缝相同距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图（a）是a光照射时形成的图样，图（b）是b光照射时形成的图样，则关于a、b两束单色光，下列说法正确的是（ ）

A．若a光照在某金属上恰好能发生光电效应，则b光照在该金属上不能发生光电效应 B．在水中a光传播的速度较大

C．在相同的环境下，b光更容易发生全反射

D. 若两种光都能使某种金属产生光电效应，则a光导致逸出的光电子动能都比b光导致逸出的光电子动能大 14．如图所示，在用玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，从B点作上表面的垂线，交上表面于M，延长AO与BM交于N，用刻度尺量出OB、ON的长度，则折射率等于____________。

三、计算题（共46分）

228 15．一个静止的镭核88Ra发生α衰变，测得释放出的α粒子垂直于磁感线飞入B=1.0T的匀强磁场后做圆周运

动的轨道半径为r=0.20m。已知86号元素符号为Rn。

（1）写出该衰变反应的方程。

（2）设该衰变反应释放的核能全部转化为动能，α粒子质量为mα=6.64×10损。

16．为了解决日益紧迫的能源问题，有些科学家正在研究太空电站的问题。所谓太空电站，就是位于地球同步轨道上的太阳能电站：在太阳能收集板上铺设太阳能硅电池，让收集板始终正对太阳，把接收到的太阳能转化为电能，再经过微波转换器把直流电转换为微波，通过天线将电能以微波形式向地面固定接收站发送，地面接收站再把微波转换成电能。

（1）已知太阳能硅电池每片面积S0=4.0cm2，可提供的电功率是P0=80mW，巨大的太阳能收集板电池阵列面积为S=5.0×109m2，其总功率为多少?

（2）已知在地球公转轨道上，正对太阳的每平方米面积上接收到的太阳能功率是1.35kW，那么该太空电站所用的硅电池将太阳能转化为电能的效率是多少?

（3）地球半径为6.4×106m，日地距离为1.5×1011m，则整个地球接收到的太阳能与太阳辐射的总能量之比为多少?（答案均保留2位有效数字）

17．图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×103kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持

－

－27

kg，求该衰变过程的质量亏

光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m／s2，试求

（1）速率v；

（2）滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。

18．交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：

（1）通过R的电荷量q为多少? （2）R上产生焦耳热QR为多少? （3）外力做的功W为多少?

19. 如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F=0.5v+0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知l=1m，m=1kg，R=0.3Ω，r=0.2Ω，s=1m）

（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动； （2）求磁感应强度B的大小；

B2l2（3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足vv0x，且棒在运动到ef处时恰好静

m(Rr)止，则外力F作用的时间为多少?

【试题答案】

北京师大附中2009—2010学年度第二学期期末考试

高二物理试卷参考答案

一、选择题 1 B 7 BD 2 AD 8 CD 3 BC 9 BD 4 AD 10 BC 5 D 11 ABC 6 BD 12 B

二、实验题 13．（1）23.22

（2）B （3）BC

32.12

493

14. OB/ON

228224 15. （1）88Ra86Rn42He

kg

12 16．（1）1.010W

（2）3.481030 （2）15%

（3）4.41010

17．4.5m/s（稳定时安培力跟重力平衡，安培力功率就是重力功率就是电功率，mgv=P，代入数据得v）6.0Ω

B2L2vmg，得总电阻R3，内阻1Ω，R1、R2并联后阻值为2Ω） （由

RnBS 18．解：（1）q

RrE2(nBS)2n2B2S22 （2）QI(Rr)t， Rr22(Rr)24(Rr)

Rn2B2S2R QRQRr4(Rr)2n2B2S2 （3）根据能量守恒，WQ

4(Rr) 19．（1）金属棒做匀加速运动，R两端电压UIEv，U、v都随时间均匀增大，加速度为恒量。

（2）FBlvma Rr22B2l2)v0.4a，a与v无关 以F0.5v0.4代入得(0.5RrB2l22所以a0.4m/s，0.5Rr0，得B=0.5T



12B2l2（3）x1at，v0x2at，x1x2s

2m(Rr)12m(Rr)ats 所以at2B2l22得：0.2t0.8t10，t1s