1、期末综合高中同步测控优化训练(十三)期末综合(A卷)说明：本试卷分为第、卷两部分，请将第卷选择题的答案填入题后括号内，第卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟.第卷(选择题 共40分)一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请把它填在括号内.1.纳米科技是跨世纪新科技.将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除.这是利用了激光的A.单色性B.方向性C.高能量D.粒子性解析：本题考查激光的应用.正确选项为C.答案：C2.沙尘暴是由于土地沙
2、化形成的恶劣的气象现象.发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于这种情况下A.只有波长较长的一部分光才能到达地面B.只有波长较短的一部分光才能到达地面C.只有频率较大的一部分光才能到达地面D.只有能量较大的光子才能到达地面解析：本题考查光发生明显衍射的条件，波速、波长与频率的关系.波长较长的光更容易发生衍射，A正确.答案：A3.光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程.太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能.真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳光能转化为热能，这种镀膜技术的物理学依据是A.光的直线传播B
3、.光的粒子性C.光的干涉D.光的衍射解析：本题考查薄膜干涉在太阳能热水器中的应用.正确选项为C.答案：C4.下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是A.光有时是波，有时是粒子B.光子与电子是同样的粒子C.大量光子的行为呈现波动性，个别光子的行为呈现粒子性D.光的波长越短，其波动性越显著；光的波长越长，其粒子性越显著解析：本题考查对光的波粒二象性的理解.正确选项为C.答案：C5.已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的.检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应.那么，光束a通过三棱镜的情况是解析：本题考查光的频率
4、与光的能量及折射率的关系.由题意知，npm,根据频率与折射率的关系得：nnnpnm，折射率大的偏折角大，故A正确.答案：A6.用某单色光照射一金属表面，能产生光电效应.现减弱光照强度A.逸出光电子的最大初动能将减小B.单位时间内从金属表面逸出光电子的数目将减少C.光照强度减弱到一定程度，有可能不发生光电效应D.光照强度减弱后，光电子逸出时间将增加解析：本题考查的是光电效应.由光电效应规律知选项ACD错.减弱光照强度，则单位时间内照射到金属表面的光子数减少，因此从金属表面逸出的光电子数目将减少.故正确选项为B.答案：B7.如图所示，只含黄光和紫光的复色光PO沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被
5、分成两光束OA和OB，沿如图方向射出.则A.OA为黄光，OB为紫光B.OA为紫光，OB为黄光C.OA为黄光，OB为复色光D.OA为紫光，OB为复色光解析：本题考查折射和全反射.因为射到界面上的光线被分成两束，其中光线OB一定是反射光线，而两种色光不论是否发生全反射，都一定有反射光线.据反射定律，两种色光的入射角相同，反射角一定相同，所以光线OB一定是黄光和紫光组成的复色光.虽然两种色光的入射角相同，但它们的折射率不同，所以折射角不同，若都没有发生全反射，则应该有两条折射光线，但折射光线只有一条，说明一种色光已经发生了全反射.紫光的折射率大，临界角小，是紫光发生了全反射，所以光线OA一定是黄光.
6、C正确.答案：C8.下列叙述中正确的是A.放射性元素的半衰期是由元素所处的外部环境决定的B.射线是原子核外电子挣脱原子核束缚而形成的电子流C.重核的裂变和轻核的聚变都可以放出大量的能量D.一种元素的同位素具有相同的化学性质和物理性质解析：放射性元素的半衰期是由元素原子核内部的因素决定的，与外部环境无关，选项A错；射线是原子核内一个中子变成一个质子时放出电子形成的，选项B错；重核裂变和轻核聚变时都要发生质量亏损，放出能量，选项C对；一种元素的同位素具有相同的化学性质和不同的物理性质，选项D错.故正确选项为C.答案：C9.在活着的生物体内，由于新陈代谢作用，所含的C元素中有一定比例的14C.生物体
7、死亡后，14C的含量将不再增加.随着时间的推移，14C的数量将因放射性衰变而逐渐减少.因此，测定生物化石中14C的含量，与活的生物体中14C的含量相比较，就可以判断出生物化石的年龄.已知14C的半衰期约为5.7103年.关于14C原子核的组成以及在考古学中的应用，以下的判断中正确的是A. 14C原子核中包含有14个中子和6个质子B. 14C原子核中包含有14个核子，其中有6个中子C.若测定某一块生物化石中14C的含量是活的生物体内的1/4，这块生物化石的年龄大约为1.1104年D.若测定某一块生物化石中14C的含量是活的生物体内的1/4，这块生物化石的年龄大约为2.3104年解析：本题考查原子
8、核的组成及半衰期. 14C含有6个质子，8个中子，共有14个核子，选项AB错；当14C含量为生物体内的时，经历了2个半衰期，化石年龄约为：t=2T=25.7103年=1.1104年.故正确选项为C.答案：C10.一个静止的放射性原子核发生天然衰变时，在匀强磁场中得到内切圆的两条径迹，如图所示.若两圆半径之比为441，则发生的是衰变 轨迹2是反冲核的径迹 反冲核是逆时针运动，放射出的粒子是顺时针运动 该放射性元素的原子序数是90A. B. C. D.解析：本题考查的是衰变与带电粒子在磁场中的运动.发生衰变时，放出的射线与新核速度方向相反，因轨迹是内切圆，所以是衰变，错；由半径公式r=知，电子轨迹
9、为1，新核轨迹为2，对；由，得，则放射性元素的原子序数为43，错；由左手定则知对.故正确选项为B.答案：B第卷(非选择题 共60分)二、本题共5小题，每小题4分，共20分.把答案填在题中的横线上.11.以下是四个核反应方程，请把X1、X2、X3和X4代表的核符号填写在核反应方程后面的空格内.+3X1+X2+X3+X4则X1：_；X2：_；X3：_；X4_.解析：本题考查核反应方程.根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒知X1是;X2是；X3是；X4是.答案： 12.如图所示，是生产、生活中大部分光电控制设备(如夜亮昼熄的路灯)用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部
10、分组成. (1)示意图中，a端应是电源的_极.(2)光控继电器的原理是： .解析：本题考查光电效应的应用.(1)正极.(2)当光照射到光电管上时，阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流使电磁铁磁化，将衔铁N吸住.没有光照射到光电管上时，阴极K不发射电子，电路中无电流，衔铁N在弹簧弹力作用下，离开电磁铁.答案：见解析.13.如图所示是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图.玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，以入射点O为圆心，以R=5 cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得=1.68 cm, =1.12
11、cm.则该玻璃砖的折射率n=_.解析：本题考查的是测玻璃折射率的实验.由折射定律n=.答案：1.514.用如图所示的装置测定玻璃的折射率.在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使二者的圆心重合，一激光束从玻璃圆弧面一侧入射并垂直平面AOB，通过圆心O射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应的位置的刻度.以圆心O为轴逆时针转动光具盘，同时观察从平面AOB一侧出射光线的变化，出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止.记下这时入射光线在光具盘上对应的刻度.光具盘上两次刻度之间的夹角就是光束从玻璃射向空气的_.玻璃折射率的表达式n=_.解析：本题考查光的全反射.由题意知临界角为，则折
12、射率为n=.答案：临界角 15.太阳内部发生热核反应，每秒钟辐射出的能量约为3.81026 J，据此可估算太阳一年内质量将减少_kg.(保留两位有效数字)解析：本题考查质能方程由E=mc2得m=则太阳一年内质量减少为M=mT=1.31017 kg.答案：1.31017三、本题共4小题，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.16.(8分)图示为氢原子的能级图.用光子能量为13.07 eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有多少种？解析：本题考查原子能级跃迁规律.(1)基态氢原
13、子能级值为13.6 eV,吸收了13.07 eV的能量后变为0.54 eV，因而由基态跃迁到第5能级. (4分)(2)处在第5能级上的大量氢原子，向低能级跃迁时发出大量光子，光子种类是种=10种. (4分)答案：10种17.(10分)如图所示，伦琴射线管两极加上一高压电源，即可在阳极A上产生X射线.(h=6.6310-34 Js,电子电荷量e=1.610-19 C) (1)如高压电源的电压为20 kV，求X射线的最短波长;(2)如此时电流表读数为5 mA，1 s内产生51013个平均波长为1.010-10 m的光子，求伦琴射线管的工作效率.解析：(1)X射线管阴极上产生的热电子在20 kV高压
14、加速下获得的动能全部变成X光子的能量，X光子的波长最短由W=Ue=h=hc/ (2分)得= m=6.210-11 m. (2分)(2)高压电源的电功率P1=UI=100 W (2分)每秒产生X光子的能量P2=nhc/=0.1 W (2分)效率为=0.1%. (2分)答案：(1)6.210-11 m (2)0.1%18.(10分)如图所示，山区盘山公路的路面边上一般都等间距地镶嵌一些小玻璃球，当夜间行驶的汽车的车灯照上后显得非常醒目，以提醒司机注意.若小玻璃球的半径为R，折射率是，今有一束平行光沿直径AB方向照在小玻璃球上，试求离AB多远的入射光经折射反射折射，再射出后沿原方向返回即实现“逆向反
15、射”？解析：本题考查光的折射及光路可逆.光路如图所示.由几何关系知1=22 (2分)n=2cos2= (2分)解得cos2= 2=30 (2分)1=60,sin1= (2分)d=Rsin1=R. (2分)答案：R 19.(12分)已知氘核质量为2.0136 u，中子质量为1.0087 u,的质量为3.0150 u.两个氘核聚变成并放出一个中子.若两个氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的和中子的动能各是多少兆电子伏？(质量亏损为1 u时，释放的能量为931.5 MeV)解析：核反应方程为+(1分)由题给条件可求出质量亏损为m=2.01362 u(3.0150+1.0087) u=0.0035 u (1分)释放的核能为E=mc2=931.50.0035 MeV=3.26 MeV (2分)因为该反应中释放的核能全部转化为机械能，即转化为核和中子的动能.设和中子的质量分别为m1、m2，速度分别为v1、v2，反应后动能分别为E1、E2.则由动量守恒及能量的转化和守恒定律，得m1v1m2v2=0(2分)E1+E2=2E0+E(2分)解得E1=(2E0+E)/4=(20.35+3.26)/4 MeV=0.99 MeV(2分)E2=3(2E0+E)/4=2.97 MeV.(2分)答案：0.99 MeV 2.97 MeV
