江苏省新海高级中学2005－2006学年第二学期期中考试
高二年级物理试卷
命题人：罗文宁 审校人：贺玉生 时间：2006-4
一．选择题（Ⅰ），共6小题， 每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，请将选择的答案填涂在机读卡指定位置
1．日光灯中有一个启动器，其中的玻璃泡中装有氖气。日光灯启动时，玻璃泡中的氖气会发出红光，关于此红光的产生机理，下列说法中正确的是（ ）
A．自由电子周期性运动而产生的 B．原子的外层电子受激发而产生的
C．原子的内层电子受激发而产生的 D．原子核受激发而产生的
2．原子核内的一个质子可以俘获一个核外电子而转变为一个中子，并发射出一个中微子（质量数、电荷数均为0，用ν表示）,这种现象叫电子俘获（或EC衰变），它发生于核内中子数相对过少的放射性原子核中。则125 53I俘获一个电子后，其EC衰变方程可表示为（ ）
A．125 53I+-1 0e→124 53I+ν B．125 53I+0 -1e→125 52Te+ν
C．125 53I→125 54Xe+0 -1e+ν D．125 53I→126 53I+-1 0e +ν
3．用单色光照射两个不同的金属板，从金属板上逸出的光电子的最大初动能Ek随入射光的频率变化的图像如下图所示，其中正确的是（ ）
4．多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速。现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的，如图所示为经过双可控硅调节后加在灯泡上的电压，即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去（调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变灯泡上的电压），那么现在灯泡上的电压为（ ）
A．U0 B．
C．
D．
5．两个氘核聚变，必须使它们之间的距离接近到r0，也就是接近到核力能够发生作用的范围。物体的温度很高时，氘原子将变为等离子体，等离子体的平均动能为Ek=3k1T/2，式中k1为玻耳兹曼常数，T为热力学温度，两个氘核之间的电势能为Ep=ke2/r，k为静力学常量，r为电荷之间的距离，则氘核发生聚变的温度至少为（ ）
A．ke2/ k1r0 B．2ke2/ 3k1r0 C．ke2/ 3k1r0 D．4ke2/ 3k1r0
6．如图所示，在平行玻璃砖上方有一点光源S，观察者在A点隔着玻璃砖看到S的像在S1处，若将玻璃砖向右下方平行移动一段距离至虚线位置，观察者仍在A点，将看到S的像点S2的位置在（ ）
A．仍在S1处
B．在S1正下方
C．在S1左上方
D．在S正上方
二．选择题（Ⅱ），共6小题，每小题5分，共30分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。请将选择的答案填涂在机读卡指定位置。
7．一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动的过程中，线框中的最大磁通量为 Φm，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是（ ）
A．当磁通量为零时，感应电动势也为零
B．当磁通量减小时，感应电动势在增大
C．当磁通量等于0.5Φm 时，感应电动势等于0.5Em
D．线框转动的角速度ω等于Em／Φm
8．下列关于电磁波的说法中正确的是（ ）
A．麦克斯韦的电磁场理论预言了电磁波的存在
B．电磁波从真空传入水中时，波长将变长
C．雷达是利用自身发射的电磁波来对目标进行定位的
D．电磁波是横波
9．把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让光从上方射入，如图甲所示。这时可以看到亮暗相间的同心圆，如图乙所示，这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫做牛顿环。以下说法中正确的是（ ）
A．同心圆环是由凸透镜上、下表面反射光叠加而成的
B．同心圆环是由凸透镜下表面反射光和玻璃的上表面反射光叠加而成的
C．如果选用表面弯曲得厉害一些的凸透镜，牛顿环的直径会大些
D．如果选用表面弯曲得厉害一些的凸透镜，牛顿环的直径会小些
10．如右图所示，设变压器为理想变压器，并保持输入电压U1不变，L为与原线圈串联的灯泡，L1、L2、L3、L4为接在副线圈上的灯泡，当滑动变阻器R的滑片向下移动时（ ）
A．L1灯亮度变亮
B．L2灯亮度减弱
C．L3灯亮度减弱
D．L灯亮度增加
11．1961年德国学者约恩孙发表了一篇论文，介绍了他用电子束进行的一系列衍射和干涉实验。其中他做的电子双缝干涉实验，与托马斯·杨用可见光做的双缝干涉实验所得的图样基本相同，这是对德布罗意的物质波理论的又一次实验验证。约恩孙实验时用50kV的电压加速电子束，然后垂直射到间距为毫米级的双缝上，在与双缝距离约为35cm的衍射屏上得到了干涉条纹，但条纹间距很小。下列四组方法中，一定能使条纹间距变大的是（ ）
A．降低加速电子的电压，同时加大双缝间的距离
B．降低加速电子的电压，同时减小双缝间的距离
C．加大双缝间的距离，同时使衍射屏靠近双缝
D．减小双缝间的距离，同时使衍射屏远离双缝
12．如图所示，光滑的“∏”型金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好。磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域。现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好作匀速运动。以下说法中正确的有（ ）
A．若B2=B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑
B．若B2=B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑
C．若B2<B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑
D．若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑
三、本大题共2小题，每空2分，共18分。请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置。
13．学校开展研究性学习。某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF。在半径OA上，垂直盘面插上两根大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使液面与直径BC相平，EF作为此界面的法线，而后在右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像。同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值，试回答以下问题：
（1）若∠AOF=30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所刻折射率的值为
（2）图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大？答：
（3）作AO的延长线交圆周于K，则K处所对应的折射率值应为
（4）用此装置、此方法，能测量液体的折射率最大为
14．如图1所示为示波器面板，图2为一个信号源。
（1）若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形（正弦交流信号的电流i随时间t做周期性变化的图象）如图3所示，应将信号源的a端与示波器面板上的____________接线柱相连，b端与____________接线柱相连．(填面板上的文字或符号，以下同)
（2）若示波器所显示的输入波形如图4所示，要将该波形移到坐标中心，应调节面板上的____________旋钮；要使此波形横向展宽，应调节 旋钮；要使屏上能显示出2个完整的波形，应调节____________旋钮．
四、本大题共6小题，共84分。解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请将解答过程书写在答题纸相应位置。
15．（14分）如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，如图所示，则进入透明体的光线经平面境反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的光点P′与原来相比向左平移了3.46cm，已知透明体对光的折射率为
。
（1）作出后来的光路示意图，标出P′位置；
（2）透明体的厚度为多大？
（3）光在透明体里运动的时间多长？
16．（12分）用波长为0.33μm的紫外线照射某金属，发生了光电效应。利用电场对光电子的减速作用，测出了光电子的最大初动能为2.7×10-19J。取普朗克常量h=6.6×10-34J·s。
（1）求该金属的逸出功
（2）至少用多大频率的光照射该金属才能发生光电效应？
17．（14分）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，金属杆两端与导轨良好接触，导轨电阻忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力F沿水平方向拉金属杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。问：
（1）金属杆做什么样运动？5s末的运动速度是多大？
（2）第4s末，外力F的大小是多少？此时F的功率是多大？
18．（14分）有人在实验室中做了这样一个光学实验：一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、滤色片、用烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图所示。小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，若在较短的时间内，胶片上的影象是非常模糊的，而经过近三个月的曝光后，在感光胶片上针尖影子周围出现了非常清晰的衍射条纹。通过对感光胶片进行的光能量测量，可知每秒到达感光胶片的光能量是5×10-13J。已知通过滤色片的光波波长为500nm，光子依次通过狭缝，且实验用的暗箱总长为1.2m，普朗克常量为h=6.63×10-34J·s。求：
（1）每秒钟到达感光胶片的的光子数目
（2）光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子在空间传播时的平均距离
（3）根据第（2）问的计算结果，请你说明光的波动性是光子的本身属性，并用概率波的相关知识阐述你对衍射条纹的认识。
19．（14分）如图所示，交流发电机的电动势为E=20V，内阻不计，它通过一个R=6Ω的指示灯连接到一个理想降压变压器的输入端。在变压器的输出端并联着24只规格都是“6V，0.25W”彩色小灯泡，每只灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：
（1）原线圈中的电流；
（2）降压变压器初级、次级线圈的匝数比；
（3）若只使用18盏彩色小灯泡，这时每盏小灯泡的工作状态如何？（设小灯泡的电阻不随温度变化）
20．（16分）水平放置的足够长的光滑U型金属框架的宽为L，左端连接有一阻值为R的电阻（金属框架、金属棒及导线的电阻均可忽略不计）。框架上放一根质量为m的金属棒ab。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，如图甲所示。现给金属棒一个初速 v0，使棒保持与框架垂直并沿框架向右运动。 试问：
（1）金属棒将做怎样的运动？并求出整个运动过程中，电阻R中产生的热量。
（2）在上述运动过程中，通过电阻R的电荷量是多少？
（3）如果将U型金属框架左端的电阻R换成一只电容为C的电容器，其他条件不变，如图乙所示。求金属棒从获得初速度v0至稳定的过程中，电容器的带电量和电容器所储存的能量（不计电路向外辐射的能量）。
江苏省新海高级中学2005－2006学年第二学期期中考试
高二年级物理试卷参考答案及评分标准
一．选择题（Ⅰ），共6小题， 每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，请将选择的答案填涂在机读卡指定位置
1．（ B ）；2．（ B ）；3．（ B ）；4．（ D ）；5．（ C ）；6．（ A ）
二．选择题（Ⅱ），共6小题，每小题5分，共30分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分。请将选择的答案填涂在机读卡指定位置。
7．（ BD ）；8．（ ACD ）；9．（ BD ）；10.（ AD ）；11.（BD）；12．（BCD）
三、本大题共2小题，每空2分，共18分。请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置。
13（1）（2）P4（3）1（4）2
14．（1）Y输入； 地．
（2）
； X增益；扫描微调
四、本大题共6小题，共84分。解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请将解答过程书写在答题纸相应位置。
15．（14分）
（1）光路示意图如图所示（3分；注意出射光线平行，各处光线的箭头）
（2）由sinα=nsinβ得β=30° （2分）
由题意及光路有2dtan60°-2dtan30°=△s （3分）
得d=1.5cm （1分）
（3）光在透明体里运动的速度
v=
（1分）
光在透明体里运动的路程
（2分）
所以光在透明体里运动的时间
＝2×10－10s （2分）
16．（12分）
解：
……………………………………4分
……………………3分
………………………………………………3分
…………………………………2分
17．（14分）
解：（1）由
，及
为定值，可知a不变
所以，金属杆做初速度为0的匀加速直线运动.（必须答匀加速运动才给分）……2分
………………………………………１分
……………………１分
……………………………………………１分
…………………………………１分
(2) 由
……………………………１分
4s末金属杆的速度大小
v/=at/=2m/s…………………………………………１分
E/=BLv/=0.2V………………………………………１分
I/=E//(R+r)=0.4A……………………………………1分
……………………………………1分
…………………………1分
=0.18w……………………………………2分
18．（14分）(1)
………………………………………3分
n=1.25×106个……………………………………2分
(2)
…………………2分
s=ct=
………………3分
(3)由于s远大于暗箱总长，故同一时刻暗箱中只有一个光子飞向感光胶片，所以说光的波动性（衍射条纹）不是光子之间的相互作用引起的，光的波动性是光子的一种属性（2分）
光是概率波，是说光子在空间各点出现的可能性的大小（概率）可以用波动规律来描述，衍射条纹中亮纹所在处是光子出现概率较大的地方，而暗纹所在处是光子出现概率较小的地方（2分）
19．（14分）
（1）原线圈的输入功率等于24盏彩灯的总功率
即P1=P2=24P额＝6W （2分）
由功率关系得I1E=I12R+P1 （3分）
得I1=
A(1分)（因是降压变压器另一解I1=3A舍去） （1分）
（2）U1=E-I1R=18V （2分）
（2分）
（3）若改为18只小灯炮，变压器的输出电流小于１Ａ，原线圈的电流将小于Ａ，指示灯上的电压小于２Ｖ，原线圈的输入电压大于18Ｖ，副线圈的输出电压大于６Ｖ（2分）
所以，灯泡比原来更亮，可能烧坏. （２分）
或做定量计算：每盏灯泡的电阻RL=
144Ω， 18盏灯的总电阻R总=
=8Ω
设这时副线圈中的电流为I2，则原线圈中的电流为I2
由功率关系得：EI2-（I2）2R=I22R总 代入数据得I2=
A
这时每盏灯泡的电压U2′=I2R总=
V＞6V
所以灯泡比原来更亮，可能烧坏。
20．（16分）
解（1）金属棒将做加速度逐渐减小的减速运动，直至最后静止。………2分
Q=
……………………………………………………2分
（2）BILt=mv………………………………………………………2分
q=It=mv0/BL……………………………………………………2分
(3)mv-mv0=-BILt1=-BLq1…………………………………………２分
q1=CU1…………………………………………………………1分
U1=BLv…………………………………………………………1分
q1=
………………………………………………２分
=