1、河北定州中学2017届新高三物理周练（一）第I卷（选择题）一 选择题（共44分，本大题共11小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1至7题只有一项符合题目要求，第8至11题有多项符合题目要求. 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如右图所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们中间形成一个厚度均匀的空气膜，现在用波长为的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化，当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮，则A
2、出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C温度从t1升至t2过程中，A的高度增加D温度从t1升至t2过程中，A的高度增加2在下列4个核反应方程中，x表示质子的是 A BC D3光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是A内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用4某放射性元素经过11.4天
3、有的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（A）11.4天 （B）7.6天 （C）5.7天 （D）3.8天5下列说法正确的是A粒子大角度散射表明粒子很难进入原子内部B氨原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射C裂变反应有质量亏损，质量数不守恒D射线是一种波长很短的电磁波6对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是A.在相同介质中，绿光的折射率最大B.红光的频率最高C.在相同介质中，蓝光的波长最短D.黄光光子的能量最小71964年至1967年6月我国第一颗原子弹和第一颗氢弹相继试验成功，1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委隆重表彰在研制“两弹一星”中作出贡献的科学家。下列核反应方
4、程式中属于原子弹爆炸的核反应方程式的是AUTh +He BU +nSr +Xe +10nCN +HeO +H DH +HHe +n8如图为一直角棱镜的横截面，bac90，abc60.一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜已知棱镜材料的折射率n，若不考虑入射光线在bc面上的反射光，则有光线()A从ab面射出B从ac面射出C从bc面射出，且与bc面斜交D从bc面射出，且与bc面垂直9如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，Rr.现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播
5、的时间为t，若真空中的光速为c，则()An可能为 Bn可能为2Ct可能为 Dt可能为10一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形(AC边未画出)，AB为直角边，ABC45；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点此玻璃的折射率为1.5.P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则()A从BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光B屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度C屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度D当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大11把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈
6、尖，让单色光从上方射入，如图所示，这时可以看到明暗相间的条纹下面关于条纹的说法中正确的是() A干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的另一侧第II卷（非选择题）二、计算题：共6题 共66分12（12分如图所示，MN是两块竖直放置的带电平行板，板内有水平向左的匀强电场，PQ是光滑绝缘的水平滑槽，滑槽从N板中间穿入电场。a、b为两个带等量正电荷的相同小球，两球之间用绝缘水平轻杆固连，轻杆长为两板间距的，杆长远大于球的半径，开始时
7、从外面用绝缘轻绳拉着b球使a球靠近M板但不接触。现对轻绳施以沿杆方向的水平恒力拉着b球和a球由静止向右运动，当b球刚从小孔离开电场时，撤去拉力，之后a球也恰好能离开电场。求运动过程中b球离开电场前和离开电场后（a球还在电场中）轻杆中的弹力之比。不计两球间库仑力，球视为点电荷。13（8分）【物理物理3-4】（1）下列说法正确的是_a两列频率不同的波可以产生干涉现象b单摆的周期与摆球的质量有关，质量越大周期越小c机械波的传播速度大小与介质有关d根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场（2）如图所示，用某种材料制成的直角三角形ABC，A=30，B=60，一单色光平行AB射入，结果光线垂直BC射
8、出。 ABC作出光路图并求出该材料的折射率；求光在AB面能够发生全反射的临界角（用反三角函数表示）。14(14分)一般认为激光器发出的是频率为的“单色光”实际上它的频率并不是真正单一的激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是(也称频率宽度)如图所示，让单色光照射到薄膜表面a，一部分光从前表面反射回来(这部分光称为甲光)，其余的光进入薄膜内部，其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来，再从前表面折射出(这部分光称为乙光)，甲、乙这两部分光相遇叠加而发生干涉，称为薄膜干涉，乙光与甲光相比，要在薄膜中多传播一小段时间t.理论和实践都证明，能观察到明显稳定的干涉现象的条件是：t的最大值tm与的乘积近
9、似等于1，即只有满足tm1才会观察到明显稳定的干涉现象已知某红宝石激光器发出的激光频率4.321014 Hz，它的频率宽度8.0109 Hz.让这束激光由空气斜射到折射率n的薄膜表面，入射时与薄膜表面成45角，如图所示(1)求从O点射入薄膜中的光的传播方向及速率(2)估算在如图所示的情况下，能观察到明显稳定干涉现象的薄膜的最大厚度dm.来源:学_科_网15如图所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为n，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面的夹角45射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h2.0 cm的光点A和B(图中未画出A、B)(1)请在图中画出光路示意图(2)求玻璃砖的厚度d.来源:
10、学科网ZXXK16(1)研究发现两个氘核(H)可聚变成He，已知氘核的质量为2.013 6 u，中子的质量为1.008 7 u， He核质量为3.015 0 u若质量亏损1 u对应的核能为931.5 MeV，则两个氘核聚变成He核的核反应方程为_；上述反应中释放的核能为_(2)如图所示，光滑水平面上三个物块A、B、C，A、B间有压缩且被锁定的轻弹簧，三物块均处于静止状态现解除对弹簧的锁定，B离开弹簧后，以速度v0与C相碰，最终B与A运动的速度相同，已知mA6 kg，mB1 kg，mC14 kg，求B与C相碰后C的速度大小17(1)我国科学家经过艰苦努力，率先建成了世界上第一个全超导托克马克试验
11、装置并调试成功这种装置被称为“人造太阳”，它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续地输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁能源在该装置内发生的核反应方程是HHHeX，其中粒子X的符号是_已知H的质量是m1， H的质量是m2，He的质量是m3，X的质量是m4，光速是c，则发生一次上述聚变反应所释放的核能表达式为_(2)光滑水平面上静止放置一长方形木板B，B的质量为M2 kg，B的右端离竖直墙6 m现有一小物体A，其质量m1 kg，以v06 m/s的速度从B的左端水平滑上B，如图所示A和B之间的动摩擦因数0.4，B与墙碰撞时间极短，且碰撞时无能量损失要使A最终不脱离B，
12、B的最短长度是多少？参考答案1D【解析】试题分析：本题属于增反膜问题，即增加光的反射量，两列反射光波经过的路程差恰好等于波长整数倍时，反射光叠加后加强。A、增反膜的膜是空气膜，应该是B下表面反射光与A上表面之间的空气膜，出现最亮时，应该是B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强，A选项错误B、理由同A，B选项错误C、温度从t1升到t2的过程中，A的高度增加/4，路程差增加了/2，路程差不再是波长整数倍，亮度最暗，C选项错误D、温度从t1升到t2的过程中，A的高度增加/2，路程差增加了，路程差仍是波长整数倍，亮度最亮，D选项正确考点：考查光的干涉现象点评：中等难度。在光学仪器中为了减少光在光学元
13、件(透镜、棱镜)表面的反射损失，可用薄膜干涉相消来减少反射光像照相机、测距仪、潜望镜上用的光学元件表面为了减少光的反射损失都镀上了介质薄膜(氟化镁)，使薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的，这样反射回来的两列光波经过的路程差恰好等于半个波长，它们干涉后就相互抵消2C【解析】考点：原子核的人工转变；天然放射现象专题：原子的核式结构及其组成分析：根据质量数和电荷数守恒求出x的电荷数和质量数，即可判断x是否表示质子解答：解：A中x表示正电子，B中x表示4个中子，C中x表示质子，D中x表示中子，故ABD错误，C正确故选C点评：本题比较简单，考查了核反应方程中的质量数和电荷数守恒的应用3A【解析】4D【解析
14、】5D【解析】本题主要考查近代物理知识的理解和识记，是一拼盘式的选择题。粒子散射实验大角度偏转是因为原子核集中大量正电荷和质量，半径很小；A错误；氢原子跃迁，光从空气射入水中不可能发生全反射， B项错误；在衰变时释放能量质量亏损，而质量数守恒，C选项错；由电磁波谱可知射线是一种波长很短的电磁波D项正确。误区警示：本题中答案C很多同学会觉的有问题。主要是对质量和质量数没区别开来。质量是指原子核的总质量，单位为千克，而质量数是指原子核内质子和中子的总个数，它们两者之间的关系时原子核的质量等于质量数乘以每个核子的平均质量。在核反应中质量会亏损，而质量数却守恒。6C【解析】A、在光的色散现象中，蓝光偏
15、折最大，所以它的折射率最大，故A不正确；B、在空气中由于红光的速度最大，则红光的频率最低，则在红光的折射率最小，故B不正确；C、在光的单缝衍射现象中，可发现红光的衍射条纹最宽，蓝光的条纹最小，所以红光的波长最长，蓝光的波长最短故C正确；D、由于红光的波长最长，则红光的频率最低，所以红光的光子能量最小故D不正确；点评：通过实验结论去理论分析，然后得出规律再去运用解题7B【解析】核裂变，又称核分裂，是指由重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式原子弹的能量来源就是核裂变；聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更
16、重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应方式，是氢弹的能量来源，本题考查了聚变和裂变在现代科技中的应用，注意了解这两种核反应的实质，将所学理论知识和实际应用相结合8BD【解析】由全反射条件知sin C，所以C45.由几何知识和反射定律、折射定律作出光路图如图所示，通过分析计算可以判断：光线在ab面发生全反射，在ac面不发生全反射，既有折射光线，又有反射光线，且其反射光线垂直于bc面射出9AB【解析】根据题意可画出光路图如图所示，则两次全反射时的入射角均为45，所以全反射的临界角C45，折射率n，A、B项均正确；波在介质中的传播速度v，所以传播时间t，C、D两项均错误10BD【解析】作光路
17、图可知平行光从AB边射入后不发生折射，射到BC边上时，由临界角公式可得：sin C，得Carcsin45，故全部光线发生全反射，选项A错误；BC边反射的光射向ADC弧形边后，由于弧ADC对平行光有会聚作用，可知B对C错；同时当屏向下移动时，屏上亮区将先变小后变大，所以选项D也正确11AC【解析】本实验是薄膜干涉，是空气膜干涉，A正确，干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波峰与波谷叠加的结果，B错，因为光的等厚干涉有 其中h是空气膜的厚度，k是干涉级，可见厚度越小的地方，干涉级越小.所以，最初始的情况是：两个玻璃相接触的地方，干涉级最小，向右依次增大.现在，提升上面的玻璃，厚度增加，原来厚度为
18、最小的地方，现在变厚了，厚度跟初始的厚度最小的地方的右边的厚度一样了，那么原理在右边的条纹，现在就应该往左边移动了，所以，此题答案是向左侧移动，C正确，观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的同一侧.125:2【解析】试题分析：设两球质量各为m，各受电场力大小为f，杆长为L，b球刚穿出时速度为v，两球加速时加速度大小为a1，减速时加速度大小为a2，b球离开前杆弹力大小为F1，离开后弹力大小为F2对a球F1-f=ma1对b球F2=ma2对整体f=2ma2加速过程v2=2a12L减速过程v2=2a2L联立解得考点：牛顿定律及匀变速运动的规律。13（1）cd；（2）光路图见下图； ；（3）ABC60【解
19、析】试题分析：（1）只有相干波才能发生干涉现象，故选项A错误；单摆的周期与质量无关，所以选项B错误；介质不同，机械波的传播速度不同，所以选项C正确；麦克斯韦电磁理论指出，变化的磁场可产生电场、变化的电场可以产生磁场，所以选项D正确；（2）光路如图所示。（光路图正确1分）ABC60根据光路图可得：=30（1分） 根据折射定律（1分）得 （1分）由（1分） 得临界角（1分）考点：单摆、机械波；折射率、全反射；14(1)折射角为30，速度大小为2.12108 m/s (2)1.15102 m来源:学科网【解析】(1)设从O点射入薄膜中的光线的折射角为r，根据折射定律有：n，即sin r，所以r30.
20、光在薄膜中的传播速度vc/n2.12108 m/s.(2)乙光在薄膜中经历的路程x乙光通过薄膜所用时间t当t取最大值tm时，对应的薄膜厚度最大，又因tm1，所以.解得：dm1.15102 m.15(1)(2) cm【解析】(1)光路图如图所示(2)设第一次折射时折射角为r.则有：n，来源:学&科&网Z&X&X&K解得：r30，设第二次折射时折射角为，则有：，解得：45，来源:学科网ZXXK由几何关系得：h2dtan r，dcm.16(1)2HHen3.26 MeV (2) 【解析】(2)对A、B，由动量守恒定律mAvmBv0对B、C，由动量守恒定律mBv0mBvmCvC得vC17(1) nE(
21、m1m2m3m4)c2 (2)4.33 m【解析】(1)由核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，可知粒子X为中子，即n；据爱因斯坦质能方程得所释放的核能表达式为E(m1m2m3m4)c2.(2)设A、B向右滑动时达到的共同速度为v，则由动量守恒定律有mv0(mM)v，解得v2 m/s.由功能关系mgL1mv (mM)v2解得，A相对于B滑行的距离L13 m此过程中B的加速度aB2 m/s2，B滑行位移sB1 m6 m，说明此时B未碰到墙壁B与墙壁碰后，B以速度2 m/s向左运动，A以速度2 m/s向右运动，最终A和B以共同的速度向左运动，设向左运动的共同速度为v，则由动量守恒定律有Mvmv(mM)v，解得vm/s由功能关系mgL2 (Mm)v2 (Mm)v2解得，该过程中A相对于B滑行的距离L2m则B的长度至少为LL1L2m4.33 m
