2021-2022學(xué)年北京市十一學(xué)校亦莊實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二（下）期末物理試卷
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0
一、解答題（共2小題，滿分32分）
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1．如圖所示，某小組做“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)，所用器材有木板、玻璃磚、大頭針、刻度尺、量角器、筆、白紙。
（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是 。
A．在確定玻璃磚上下邊界時(shí)，應(yīng)用鉛筆緊貼玻璃磚上下邊緣畫出aa'，bb'
B．在確定P3、P4位置時(shí)，二者距離應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)一些，以減小誤差
C．在確定P3、P4位置時(shí)，應(yīng)使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3以及P1、P2的像
D．入射光線AO與法線夾角過大時(shí)，在玻璃磚另一側(cè)有可能看不到P1、P2的像，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法完成
（2）如圖所示，過P3、P4作直線交bb'于O'，過O'作垂直于bb'的直線NN'，連接OO'。用量角器測量圖中角α和β的大小，則玻璃的折射率n=。
（3）如圖所示，若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將玻璃磚界面aa'和bb'的間距畫得過寬，而其他操作均正確，則折射率的測量值 準(zhǔn)確值（選填“大于”、“小于”或“等于”）。
（4）該小組同學(xué)雖測出了入射角和折射角，但苦于無法得知非特殊角的正弦值，不能準(zhǔn)確算出折射率，他們及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案，利用實(shí)驗(yàn)室提供的圓規(guī)，以入射點(diǎn)O為圓心作圓，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)，如圖所示，則玻璃的折射率n=（用圖中線段的字母表示）。
（5）該小組又設(shè)想用下面的方法測量液體的折射率：取一個(gè)半徑為r的圓形軟木塞，在它的圓心處垂直插上一枚大頭針，讓軟木塞浮在液面上，如圖所示。調(diào)整大頭針插入軟木塞的深度，使它露在外面的長度為h,這時(shí)從液面上方的各個(gè)方向向液體中看，恰好看不到大頭針。利用測得的數(shù)據(jù)可求出液體的折射率n'=（用圖中已知的字母表示）。
組卷：130引用：2難度：0.5 -
2．1801年，英國的物理學(xué)家托馬斯?楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象。在托馬斯?楊的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，利用雙縫干涉可以測量光波的波長。某同學(xué)想利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)來測量某種單色光的波長，該同學(xué)所使用的裝置如圖所示，光具座上放置的光學(xué)元件依次為光源、透鏡、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大鏡。
（1）M、N、P三個(gè)光學(xué)元件依次為 ；
A．濾光片、單縫、雙縫
B．單縫、濾光片、雙縫
C．單縫、雙縫、濾光片
D．濾光片、雙縫、單縫
（2）該同學(xué)通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時(shí)，發(fā)現(xiàn)分劃板的中心刻線與亮條紋未對齊，如圖所示，下列操作中可使中心刻線與亮條紋對齊的是 ；
A．僅轉(zhuǎn)動目鏡
B．僅轉(zhuǎn)動雙縫
C．僅轉(zhuǎn)動手輪
D．僅轉(zhuǎn)動測量頭
（3）通過調(diào)整，該同學(xué)從目鏡中看到如圖甲所示的圖像，轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)a時(shí)，手輪的讀數(shù)x1=1.002mm,繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)b時(shí)，手輪的讀數(shù)如圖乙所示，x2=mm。
（4）計(jì)算通過單縫的光波波長的表達(dá)式為λ=，若已知雙縫間距d=2.0×10-4m,雙縫到屏的距離l=1.0m,則待測光的波長為 nm（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
（5）若想減少從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可以 。
A．將單縫向雙縫靠近
B．將屏向靠近雙縫的方向移動
C．將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動
D．使用間距更大的雙縫
（6）下列現(xiàn)象中能夠觀察到的有 。
A．將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變窄
B．去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失
C．換一個(gè)縫寬較大的單縫片，干涉條紋間距變寬
D．換一個(gè)兩縫間距較大的雙縫片，干涉條紋間距變窄組卷：104引用：2難度：0.7
三、（15分）光給世界帶來光明，使我們能看清周圍的景物，進(jìn)行各種活動；光從太陽、星球射到我們這里，給我們帶來了宇宙空間的信息，使我們能夠認(rèn)識宇宙；光從原子、分子內(nèi)部發(fā)射出來，使我們認(rèn)識了微觀世界的奧秘。光學(xué)既是物理學(xué)中一門古老的學(xué)科，又是現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域中最活躍的前沿科學(xué)之一，具有強(qiáng)大的生命力和不可估量的發(fā)展前景。人類對于光到底是什么的問題一直在探索，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)光既能像波一樣向前傳播，有時(shí)又表現(xiàn)出粒子的特征，因此我們稱光的“波粒二象性”，下面是對光的現(xiàn)象的一些理解：
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3．下列有關(guān)波粒二象性的說法中，正確的是（ ?。?/h2>
組卷：121引用：1難度：0.8 -
4．如圖所示，用一束太陽光去照射橫截面為三角形的玻璃磚，在光屏上能觀察到一條彩色光帶。下列說法正確的是（ ）組卷：433引用：6難度：0.4 -
5．單色光通過四種元件產(chǎn)生的明暗條紋圖樣如圖所示，以下說法正確的是（ ?。?br />
組卷：336引用：2難度：0.9 -
6．如圖所示是一豎立的肥皂液薄膜的橫截面，關(guān)于豎立肥皂液薄膜上產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象的下列陳述中正確的是（ ）組卷：76引用：2難度：0.7 -
7．下列說法正確的是（ ）
組卷：185引用：1難度：0.6
六、（共18分）十九世紀(jì)末，湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，揭開了人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)的序幕，從而認(rèn)識到：原子是可以分割的，從而開始了對原子結(jié)構(gòu)的研究和探索，以下是關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)問題：
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22．氫原子的能級示意圖如圖所示，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級躍遷時(shí)，會輻射出若干種不同頻率的光，若用這些光照射逸出功為4.5eV的鎢時(shí)，下列說法中正確的是（ ?。?/h2>組卷：123引用：2難度：0.7
八、解答題（共1小題，滿分6分）
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23．氫原子中核外電子繞核做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,靜電力常量為k。不考慮相對論效應(yīng)。
（1）選離核無限遠(yuǎn)處電勢能為0，電子的電勢能Ep=-，求電子的動能和氫原子的能量；ke2r
（2）求電子繞核運(yùn)動形成的等效電流I。組卷：109引用：2難度：0.6