2012-2013学年天津一中高三（上）零月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于下列说法正确的是（ ）
A．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
B．α粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的
C．当氢原子从n=3的状态跃迁到n=2的状态时，发射出光子，核外电子动能增加
D．核力与万有引力都是只有引力，没有斥力

2. 难度：中等

 如图所示，空气中一块圆截异型玻璃砖，折射率为，现有一束细光束，垂直射到AO面上，经玻璃砖反射、折射后，经OB面平行返回，角AOB为135°，圆半径为r．则入射点P距圆心O的距离为（ ）
A．rsin15°
B．rsin7.5°
C．
D．r

3. 难度：中等

物理学是一门以实验为基础的科学，任何理论和学说的建立都离不开实验．下面有关物理实验与物理理论或学说关系的说法中不正确的（ ）
A．α粒子散射实验表明了原子具有核式结构
B．光电效应实验证实了光具有粒子性
C．电子的发现表明了原子不是构成物质的最小微粒
D．天然放射现象的发现证实了玻尔原子理论

4. 难度：中等

氢原子能级如图所示，若氢原子发出的a、b两种频率的光，用同一装置做双缝干涉实验，分别得到干涉图样如图甲、乙两图所示．若a 光是由能级n=5向n=2跃迁时发出的，则b光可能是（ ）
A．从能级n=4 向n=3跃迁时发出的
B．从能级n=4 向n=2跃迁时发出的
C．从能级n=6 向n=3跃迁时发出的
D．从能级n=6 向n=2跃迁时发出的

5. 难度：中等

在水面下同一深处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光．当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光，以下说法正确的是（ ）
A．P光的频率大于Q光
B．P光在水中的传播速度小于Q光
C．让P光和Q光通过同一单缝装置，P光的中心条纹宽度大于Q光的中心条纹宽度
D．让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的条纹间距小于Q光

6. 难度：中等

如图所示，一细束白光通过三棱镜后分为各种单色光，取其中a、b、c三种单色光，并同时做如下实验：①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验装置在光屏上产生干涉条纹（双缝间距和缝屏间距均不变）；②让这三种单色光分别照射锌板；③让这三种单色光分别垂直投射到一条直光纤的端面上；则下列说法正确的是（ ）

A．如果b种色光能产生光电效应，则c种色光一定能产生光电效应
B．c种色光的波动性最显著
C．c种色光穿过光纤的时间最长
D．a种色光形成的干涉条纹间距最小

7. 难度：中等

频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．单色光1的波长大于单色光2的波长
B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
C．单色光1的光子能量小于单色光2的光子能量
D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角

8. 难度：中等

在图1所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，W为由石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上，E为输出电压可调的直流电流，其负极与电极A相连，是电流表，实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子（光电效应），这时，即使A、K之间的电压等于零，回路中也有电流．当A的电势低于K时，当A比K的电势低到某一值U_c时，电流消失，U_c称为截止电压，当改变照射光的频率ν，截止电压U_c也将随之改变，其关系如图2所示，如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据，又知道了电子电量，则 （ ）
①可求得该金属的极限频率
②可求得该金属的逸出功
③可求得普朗克常量
④可求得中子的质量．
A．①②③④
B．②③
C．①③④
D．①②③

9. 难度：中等

以下说法正确的是（ ）
A．利用红外线进行遥感、遥控，主要是因为红外线的波长长，不容易发生衍射
B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象
C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
D．a射线、β射线、γ射线本质上都是电磁波

10. 难度：中等

雷蒙德•戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（ν_e）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖，他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯（C₂Cl₄）溶液的巨桶，电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为ν_e+₁₇³⁷Cl→₁₈³⁷Ar+_-1e，己知₁₇³⁷Cl核的质量为36.956 58u，₁₈³⁷Ar核的质量为36.956 91u，_-1e的质量为0.000 55u，l u质量对应的能量为931.5MeV．根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为（ ）
A．1.33MeV
B．0.82MeV
C．0.51MeV
D．0.31MeV

11. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大

12. 难度：中等

目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（ ）
A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
C．γ射线一般伴随α或β射线产生，三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强
D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核子数减少了2

13. 难度：中等

设某放射性同位素A的半衰期为T，另一种放射性同位素B的半衰期为．在初始时刻，A的原子核数目为N，B的原子核数目为4N，则（ ）
A．经过时间T，A、B的原子核数目都等于
B．经过时间2T，A、B的原子核数目都等于
C．经过时间3T，A、B的原子核数目都等于
D．经过时间4T，A、B的原子核数目都等于

14. 难度：中等

氘和氚发生聚变释放能量H+H→He+n+17.6Mev，若2克氘完全聚变释放的能量是（N是阿佛加得罗常数）（ ）
A．N×17.6MeV
B．2N×17.6MeV
C．3N×17.6MeV
D．5N×17.6MeV

15. 难度：中等

在匀强磁场中，一个原光静止的原子核，由于放射出一个α粒子，而得到一张“8”字形的径迹照片．经测定“8”字形的两个圆半径之比是44：1，若一个基本电量为e，则这个原子核原先所带的电量为（ ）
A．43e
B．45e
C．88e
D．90e

16. 难度：中等

下列哪些现象属于光的衍射现象（ ）
A．雨后天空美丽的彩虹
B．阳光下肥皂膜的彩色条纹
C．光通过三棱镜产生的彩色条纹
D．对着日光灯从两铅笔缝中看到的彩色条纹

17. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．发现质子的核反应方程是：
B．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出光子的能量，高于从n=8能级跃迁到n=2能级所辐射出光子的能量
C．由爱因斯坦质能方程E=mc²可知，质量可以转变为能量
D．天然放射现象说明原子核内部有电子

18. 难度：中等

如图所示，一束白光垂直于全反射棱镜的AC面射入，在BC面上又发生全反射，则下述正确的是（ ）

A．若将入射光以O点为轴逆时针转动，则可能有光透过BC面
B．若将入射光以O点为轴顺时针转动，则可能有光透过BC面
C．若有光透过BC面，首先是红光
D．若有光透过BC面，首先是紫光

19. 难度：中等

以下说法中正确的是（ ）
A．核反应堆中镉棒的作用是控制反应堆的功率
B．β射线比α射线更容易使气体电离
C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变
D．氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减少，核外电子运动的加速度增大

20. 难度：中等

以下说法正确的是（ ）
A．γ射线是核外电子由外层轨道向内层轨道跃迁时发出的
B．氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道的过程中放出光子，电子的动能增大
C．α粒子轰击硼10（）生成氮13（）和x粒子．氮13具有放射性，放出y粒子并生成碳13，则x粒子和y粒子分别是中子和正电子
D．麦克斯韦电磁场理论指出：变化的电场一定产生变化的磁场

21. 难度：中等

如图所示是一竖直的肥皂液薄膜的横截面，关于竖直的肥皂薄膜上产生光的干涉现象，下列陈述正确的是（ ）

A．干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加
B．干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷的叠加线
C．用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时小
D．薄膜的干涉条纹基本上是竖直的

22. 难度：中等

下列叙述正确的是（ ）
A．任何一个运动着的物体，都有一种波和它对应，这种波叫德布罗意波
B．光子在空间各点出现的可能性的大小，可以用波动规律描述，光波叫做概率波
C．激光是一种人工产生的相干光源，利用强激光产生的高压可以引起核聚变
D．泊松亮斑说明光具有粒子性

23. 难度：中等

静止在匀强磁场中的核，发生α衰变后生成Th核，衰变后的α粒子速度方向垂直于磁场方向，则以下结论中正确的是（ ）
A．衰变方程可表示为：
B．衰变后的Th核和α粒子的轨迹是两个内切圆，轨道半径之比为1：45
C．Th核和α粒子的动能之比为2：117
D．若α粒子转了117圈，则Th核转了90圈

二、填空题

24. 难度：中等

经过核衰变成为，共发生了    次α衰变，    次β衰变．i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下    g．

25. 难度：中等

某种单色光在真空中的波长为λ，速度为c，普朗克恒量为h，现将此单色光以入射角i由真空射入水中，折射角为r，则此光在水中的波长为    ，每个光子在水中的能量为    ．

26. 难度：中等

U衰变成Th，半衰期为27万年，一块U234中原来没有钍，经过54万年后，该矿石中的铀、钍质量之比为    ．

27. 难度：中等

在做测定玻璃折射率的实验时，①甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些，如图甲所示，其后操作都正确，但画光路图时，将折射点确定在ab和cd上，则测出的n值将    ．②乙同学为了避免笔尖接触玻璃面，画出的a’b’和c’d’都比实际侧面向外侧平移了一些，如图中乙所示，以后的操作均正确，画光路图时将入射点和折射点都确定在a’b’和c’d’上，则测出的n值将    ．③丙同学在操作时和作图时均无失误，但所用玻璃砖的两个界面明显不平行，这时测出的n值将    ．

三、解答题

28. 难度：中等

功率为P的点光标，放在折射率为n的水中，在水中光源均匀向周围辐射波长为λ的光，则在水中以光源为球心，半径为R的球面上，面积为S的一小块球面上每秒通过的光子数？

29. 难度：中等

原来静止的Rn放出一个α粒子后，衰变为钚核P_o，已知它们的质量分别为氡核222.08663u，α粒子为4.00387u，钋核为218.07676u，反应中释放能量若全部转变为钋核和α粒的动能，则α粒子获得的动能为多少电子伏特？写出核反应方程并计算．（保留三位有效数字）

30. 难度：中等

如图所示，有界的匀强磁场磁感应强度B=0.5T，磁场方向垂直于纸面向里，在磁场中A处放一个放射源，内装（镭）放出某种射线后衰变成（氡）．试写出衰变的方程．若A距磁场的左边界MN的距离OA=1m时，放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器位置距OA直线1m．由此可以推断出一个静止镭核衰变时放出的能量是多少？m_质子=1.67×10^-27kg（保留2位有效数字）