2022年春季湖北省黄冈中学高二物理期中考试试题一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1．现有a、b、c三束单色光，其波长关系为有b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应，若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定（）A．a光束照射时，不能发生光电效应B．c光束照射时，不能发生光电效应C．a光束照射时，释放出的光电子数目最多D．c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小2．一束光从空气射向折射率的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则（）A．当i＞45°时会发生全反射现象B．无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°C．欲使折射角r=30°，应以i=45°的角度入射D．当入射角时，反射光线跟折射光线互相垂直图1－1图1－23．如图，主截面是等边三角形的三棱镜，折射率为，光线从它的一个面垂直入射，则它从三棱镜射出的光线为图所示的a、b、c中的（）A．aB．bC．cD．都不正确图1－34．如图所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光，则这三束单色光（）A．频率关系是B．在真空中的传播速度关系是C．在玻璃中的传播速度关系是D．通过同一双缝产生的干涉条纹间距8/8图1－45．一束白光从顶角为的三棱镜一边以较大的入射角射入，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角逐渐减小到零的过程中，假如屏上彩色光带先后全部消失，则（）A．红光最先消失，紫光最后消失B．紫光最先消失，红光最后消失C．紫光最先消失，黄光最后消失D．红光和紫光一起同时消失图1－56．图是双缝干涉的实验装置示意图，其中S是单缝，S1、S2为双缝，P为光屏，实验时从左侧入射平行光，判断下述说法中正确的是（）A．把入射平行光由绿光换成紫光后，屏上干涉条纹中相邻两条明纹间的距离就变大B．把入射光由绿光换成红光后，屏上干涉条纹中相邻两条明纹间的距离就变大C．入射光为单色平行光，当双缝S1、S2之间的距离变小时，屏上干涉条纹中相邻两条明纹间的距离变小D．若入射光为白光，将缝S1左边加红色滤光片（只透过红光），将缝S2左边加蓝色滤光片（只透过蓝光），则屏上出现彩色干涉条纹7．如图所示，ABC为一等腰直角玻璃棱镜的横截面，该玻璃临界角小于45°，一束白光平行于BC面射到AB面上，折射后能射到BC面上；该光束射出棱镜的情况是（）图1－6A．从BC面射出，是不平行的彩色光束B．从AC面射出，是平行于BC面的彩色光束C．从AC面射出，是不平行的彩色光束D．从BC面射出，是一束平行的彩色光束图1－78．如图所示，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零，合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为（）A．1.9eVB．0.6eVC．2.5eVD．3.1eV9．处于基态的氢原子在某单色光束照射下，只能发出频率为、、的三种光，且，则该照射光的光子能量（）A．B．C．D．8/810．在匀强磁场里有一个原来静止的放射性元素，由于发生衰变而变为一种新元素钍核，假设衰变时释放的核能全部转化为粒子和钍核的动能，则粒子和钍核的动能之比以及它们在磁场中运动的半径之比为（）A．1∶1，两内切圆，半径之比为1∶45B．4∶234，两外切圆，半径之比为45∶1C．234∶4，两外切圆，半径之比为45∶1D．2∶90，两内切圆，半径之比为1∶4511．一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为→，则下列叙述正确的是（）A．X原子核中含有86个中子B．X原子核中含有141个核子C．因为裂变时释放能量，根据，所以裂变后的总质量数增加D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少图1－812．如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a，一正三角形（高度为a）导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流I与线框移动距离x的关系图象正确的是（）二、实验题（本题共两小题，共16分）图1－913．（6分）在一次测玻璃的折射率实验中，采用了如下方法，将一块半圆形玻璃砖放在水平面上（如图所示），用一束光线垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖，当刚转过角时，观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线，这样就可以知道该玻璃砖的折射率n的大小，那么，上述测定方法主要是利用了的原理，该玻璃的折射率n=。8/814．（10分）现有毛玻璃A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。图1－10（1）将白光光源C放在光具座的最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、、A。（2）实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒的轴线把屏照亮；②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的轴线上；④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。在操作步骤②时还应注意和。（3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹的中心对齐此时图乙所示轮上的示数为mm，求得相邻亮纹的间距为mm。图1－11（4）已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式__________，求得所测红光波长为__________nm.8/8三、计算题（本题共4小题，共44分，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）图1－1215．（8分）如图所示的直角三棱镜中，入射光线垂直于AB面，求光线从棱镜第一次折射射入空气时的折射角，并作出光路图，已知折射率图1－1316．（8分）钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子.设该粒子的质量为m、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间电场时，其速度为v0，经电场加速后，沿Ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox垂直平板电极S2.当粒子从P点离开磁场时，其速度方向与Ox方向的夹角，如图所示，整个装置处于真空中.（1）写出钍核的衰变方程；（2）求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；（3）求粒子在磁场中运动所用时间t.17．（12分）如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接在阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦.图1－14甲乙（1）由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值.8/8图1－1518．（16分）如图所示，在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第三象限有沿y轴负方向的匀强电场，第四象限内无电场和磁场.质量为m、带电荷量为q的粒子从M点以速度v0沿x轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经N和x轴上的P点最后又回到M点.设，，求：（1）电场强度E的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向；（3）粒子从M点进入电场，经N、P点最后又回到M点所用的时间.参考答案一、选择题1．A2．BCD3．B4．C5．B6．B7．B8．A9．CD10．C11．A12．C二、实验题13．全反射，14．（1）E、D、B（2）单缝和双缝间的距离约为5cm～10cm，使单缝与双缝相互平行（3）13.8702.310（4），三、计算题15．解：由得，，作垂直AB的入射光线OO1，在AC界面上入射点为O1，由图中几何关系可知，，发生全反射，由反射定律得，作出反射光线O1O2，在BC上的入射点O2，由图中的几何关系知，，光线还发生全反射，由反射定律知，作出反射光线O2O3，在AC上的入射点为O3，由几何关系可知，不能发生全反射，光线由O3点折射出，根据折射定律8/8，得，则16．解：（1）钍核衰变方程→（2）设粒子离开电场时速度为v，对加速过程有粒子在磁场中有由②③得（3）粒子做圆周运动的回旋周期粒子在磁场中的运动时间由⑤⑥得17．解：（1）如图重力mg，方向竖直向下；支持力N，方向垂直斜面向上；安培力F，平行斜面向上.（2）当ab杆速度为v时，感应电动势，此时电路中电流ab杆所受安培力根据牛顿运动定律，有（3）当时，ab杆达到最大速度，18．解：（1）根据粒子在电场中运动的情况可知，粒子带负电，粒子在电场中运动所用的时间，设为t1，x方向：，y方向：解得：电场强度（2）设到达N点时速度为v，运动方向与x轴负方向的夹角为，如图所示.由动能定理得将代入得，因为，所以粒子在磁场中做匀速圆周运动，经过P点时速度方向也与x8/8轴负方向成，从P到M做直线运动.因为，，所以，粒子在磁场中的轨道半径为又因为，联立解得，方向垂直纸面向里.（3）粒子在电场中运动的时间为t1，设粒子在磁场中运动所用的时间为t2，有设从P点到M点所用时间为t3，则粒子从M点进入电场，经N、P点最后又回到M点所用的时间为8/8
