北京市某中學(xué)2020學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題

北京101中學(xué)2016-2017學(xué)年下學(xué)期高二年級(jí)期末考試物理試卷一、單項(xiàng)選擇題（本題共14小題，每小題2分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題意的。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上作答。選對(duì)得2分，錯(cuò)選該小題不得分）1.關(guān)于一定質(zhì)量的氣體，下列敘述正確的是（）A.氣體體積增大時(shí)，其內(nèi)能一定減少B.外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能一定增加C.氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D.氣體溫度升高，其分子平均動(dòng)能一定增加2.如圖1所示，一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上，活塞與氣缸壁間的摩擦不計(jì)。氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，氣體分子間的相互作用不計(jì)?，F(xiàn)緩慢地逐漸向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土，忽略環(huán)境溫度的變化，在此過(guò)程中（）A.氣體的內(nèi)能增大B.氣缸內(nèi)分子的平均動(dòng)能增大C.單位時(shí)間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)一定增多D.因?yàn)橥饨鐚?duì)氣體做了功，所以氣體的溫度是升高的3.由于分子間存在著分子力，而分子力做功與路徑無(wú)關(guān)，因此分子間存在與其相對(duì)距離有關(guān)的分子勢(shì)能。如圖2所示為分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化的圖象，取r趨近于無(wú)窮大時(shí)Ep為零。通過(guò)功能關(guān)系可以從分子勢(shì)能的圖象中得到有關(guān)分子力的信息，則下列說(shuō)法正確的是（）A.假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r2處釋放，它們將開(kāi)始振動(dòng)B.假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r2處釋放，它們將相互靠近C.假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r1處釋放，它們的加速度先增大后減小D.假設(shè)將兩個(gè)分子從r=r1處釋放，當(dāng)r=r2時(shí)它們的速度最大4.a、b兩種單色光以相同的入射角從空氣斜射向某種玻璃中，光路如圖3所示。關(guān)于a、b兩種單色光，下列說(shuō)法中正確的是（）A.該種玻璃對(duì)a光的折射率較大B.b光在該玻璃中傳播時(shí)的速度較小C.兩種單色光從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角較小D.在同樣的條件下，分別用這兩種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光的干涉圖樣的相鄰條紋間距較大5.如圖4所示，一驗(yàn)電器與鋅板用導(dǎo)線(xiàn)相連，現(xiàn)用一紫外線(xiàn)燈照射鋅板，關(guān)燈之后，驗(yàn)電器指針保持一定的偏角（）A.鋅板帶正電，驗(yàn)電器帶負(fù)電B.將一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針將不動(dòng)C.使驗(yàn)電器指針回到零，改用強(qiáng)度更大的紫外線(xiàn)燈照射鋅板，驗(yàn)電器的指針偏角將增大D.使驗(yàn)電器指針回到零，改用強(qiáng)度更大的紅外線(xiàn)燈照射鋅板，驗(yàn)電器的指針一定偏轉(zhuǎn)6.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，先后用頻率相同但光強(qiáng)不同的兩束光照射同一個(gè)光電管。若實(shí)驗(yàn)a中的光強(qiáng)大于實(shí)驗(yàn)b中的光強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線(xiàn)分別以a、b表示，則下列4圖中可能正確的是（）7.下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是（）A.粒子散射現(xiàn)象 B.天然放射現(xiàn)象C.光電效應(yīng)現(xiàn)象 D.原子發(fā)光現(xiàn)象8.目前核電站利用的核反應(yīng)是（）A.裂變，核燃料為鈾 B.聚變，核燃料為鈾C(jī).裂變，核燃料為氘 D.聚變，核燃料為氘9.以下說(shuō)法中符合事實(shí)的是（）A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型B.玻爾發(fā)現(xiàn)電子并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型C.盧瑟福做了α粒子散射實(shí)驗(yàn)并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型D.密里根做了α粒子散射實(shí)驗(yàn)并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型10.對(duì)下列各原子核變化的方程，表述正確的是（）A.HHHen是核聚變反應(yīng) B.HHHen是α衰變C.SeKr+e是核裂變反應(yīng) D.UnXeSr+n是β衰變11.下列表述正確的是（）A.HeNO+X，X表示HeB.HHHen是重核裂變的核反應(yīng)方程C.放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)D.β衰變中放出的β射線(xiàn)是核外電子掙脫原子核的束縛而形成的12.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c，下列說(shuō)法不正確的是（） A.該核反應(yīng)方程是 B.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損是m=m1+m2－m3 C.輻射出的光子的能量E=（m1+m2－m3）c2 D.光子的波長(zhǎng)13.氫原子能級(jí)的示意圖如圖6所示，大量氫原子從n=4的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光a，n=3的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光b，則（） A.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能會(huì)輻射出射線(xiàn) B.氫原子從n=4的能級(jí)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線(xiàn) C.在水中傳播時(shí)，a光較b光的速度小 D.氫原子在n=2的能級(jí)時(shí)可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離14.實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中A點(diǎn)的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌跡示意如圖7。則（）圖7A.軌跡1是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B.軌跡2是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C.軌跡1是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里D.軌跡2是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里二、不定項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題3分，共12分。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得０分。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上作答。15.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線(xiàn)框繞與磁感線(xiàn)垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖8所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖9所示，則（）A.t=0.005s時(shí)線(xiàn)框的磁通量為零B.t=0.01s時(shí)線(xiàn)框平面與中性面重合C.線(xiàn)框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311VD.線(xiàn)框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為50Hz16.圖10是通過(guò)變壓器降壓給用戶(hù)供電的示意圖。變壓器輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不會(huì)有大的波動(dòng)。輸出電壓通過(guò)輸電線(xiàn)輸送給用戶(hù)，輸電線(xiàn)的電阻用R0表示，開(kāi)關(guān)S閉合后，相當(dāng)于接入電路中工作的用電器增加。如果變壓器上的能量損失可以忽略，則關(guān)于開(kāi)關(guān)S閉合后，以下說(shuō)法正確的是（）A.電表V1示數(shù)不變，V2示數(shù)減小B.電表A1、A2示數(shù)均增大C.原線(xiàn)圈輸入功率減小D.電阻R1兩端的電壓減小17.如圖11所示，E為電池，L是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線(xiàn)圈，D1、D2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡，S是控制電路的開(kāi)關(guān)。對(duì)于這個(gè)電路，下列說(shuō)法中正確的是（）A.剛閉合S的瞬間，通過(guò)D1、D2的電流大小相等B.剛閉合S的瞬間，通過(guò)D1、D2的電流大小不等C.閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，D1熄滅，D2比S剛閉合時(shí)亮D.閉合S待電路達(dá)到穩(wěn)定后，再將S斷開(kāi)的瞬間，D1不立即熄滅，D2立即熄滅18.平行板電容器C與三個(gè)可變電阻器R1、R2、R3以及電源連成如圖12所示的電路。閉合開(kāi)關(guān)S待電路穩(wěn)定后，電容器C兩極板帶有一定的電荷。要使電容器所帶電荷量增加，以下方法中可行的是（）A.只增大R1，其他不變 B.只增大R2，其他不變C.只減小R3，其他不變 D.只減小a、b兩極板間的距離，其他不變?nèi)?、填空、?shí)驗(yàn)題（本題共27分）19.某同學(xué)在進(jìn)行電阻測(cè)量時(shí)，需要將一塊滿(mǎn)偏電流為50μA、阻值為800Ω的小量程電流表G改裝成量程為3V的電壓表，則需要選擇一個(gè)阻值為_(kāi)_______Ω的電阻與這一電流表_______（選填“串”、“并”）聯(lián)。20.儀器儀表讀數(shù)（1）有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一小球的直徑，如圖13甲所示的讀數(shù)是_____________mm。（2）如圖13乙，用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑，如圖所示的讀數(shù)是____mm。（3）按照有效數(shù)字規(guī)則讀出圖14電表盤(pán)的測(cè)量值。接0～3V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_____V。接0～15V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_____V。接0～0.6A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)________A。21.在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測(cè)金屬絲：Rx（阻值約4Ω，額定電流約0.5A）；電壓表：V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）；電流表：A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；電源：E1（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）；E2（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器：R（最大阻值約20Ω）；螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線(xiàn)。（1）若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選________、電源應(yīng)選________（均填器材代號(hào)），在虛線(xiàn)框內(nèi)完成電路原理圖。（2）按照你所連接的電路測(cè)量電阻值比真實(shí)值（填“大”或“小”）產(chǎn)生這種誤差的原因是。22.有一個(gè)小電珠上標(biāo)有“2.5V，1.5W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)小電珠的I-U圖線(xiàn)。有下列器材供選用：A.電壓表（0～3V，內(nèi)阻10kΩ）B.電壓表（0～15V，內(nèi)阻20kΩ）C.電流表（0～3A，內(nèi)阻1Ω）D.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.4Ω）E.滑動(dòng)變阻器（5Ω，1A）F.滑動(dòng)變阻器（500Ω，0.2A）（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用__________，電流表應(yīng)選用____________。為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求電壓表從零開(kāi)始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（用序號(hào)字母表示）。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將圖15中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整。（3）開(kāi)關(guān)S閉合之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于________。（選填“A端”“B端”或“AB之間”）（4）另一位同學(xué)測(cè)得某小電珠的伏安特性曲線(xiàn)如圖16所示，某次測(cè)量時(shí)，電流表讀數(shù)為0.40A，此時(shí)小電珠的實(shí)際功率為_(kāi)____________W。若已知小電珠燈絲在27℃時(shí)電阻值約為2.5Ω，并且其電阻值與燈絲的熱力學(xué)溫度成正比，試估算該小電珠在此次測(cè)量時(shí)工作燈絲的溫度約為_(kāi)_______℃。（均保留三位有效數(shù)字）（5）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)小電珠的伏安特性曲線(xiàn)并不是直線(xiàn)，說(shuō)明小燈泡的電阻是變化的，產(chǎn)生這種變化的原因是。23.某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，并探究電極間距對(duì)E和r的影響。實(shí)驗(yàn)器材如圖17所示。圖17（1）測(cè)量E和r的實(shí)驗(yàn)方案為：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過(guò)電源的電流I，依據(jù)公式，利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出UI圖象，得出E和r。（2）電壓表的內(nèi)阻很大，所以本實(shí)驗(yàn)要求避免電流表分壓作用對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，請(qǐng)?jiān)趫D17中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)完成連接電路。（3）實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的U-I圖象如圖18中a、b、c、d所示，由此可知：在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極間距的減小，電源電動(dòng)勢(shì)________（填“增大”“減小”或“不變”），電源內(nèi)阻________（填“增大”“減小”或“不變”）。曲線(xiàn)c對(duì)應(yīng)的電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω，（均保留三位有效數(shù)字）圖18（4）由于系統(tǒng)誤差的存在，本實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)真實(shí)值（填“大于”或“小于”）四、論述、計(jì)算題（本題共4小題，共33分。要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。有數(shù)值計(jì)算的題，答案必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）24.（7分）圖19所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L上標(biāo)有“6V12W”字樣，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻RM＝0.50Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，求：（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率；（2）電動(dòng)機(jī)的效率。25.（9分）如圖20所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，其中矩形線(xiàn)圈abcd的邊長(zhǎng)ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝數(shù)n=100，線(xiàn)圈的總電阻r=0.20Ω，線(xiàn)圈在磁感強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω＝100πrad/s。線(xiàn)圈兩端通過(guò)電刷E、F與阻值R=4.8Ω的定值電阻連接。計(jì)算時(shí)π取3。（1）從線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式；（2）求此發(fā)電機(jī)在上述工作狀態(tài)下的輸出功率；（3）求從線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)周期時(shí)間通過(guò)電阻R的電荷量。26.（9分）交流發(fā)電機(jī)的輸出電功率為100kW，輸出電壓為250V，欲向遠(yuǎn)處輸電，若輸電線(xiàn)的電阻為8.0Ω，要求輸電時(shí)輸電線(xiàn)上損失的電功率不超過(guò)交流發(fā)電機(jī)輸出電功率的5％，并向用戶(hù)輸送220V的電壓。（1）請(qǐng)畫(huà)出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖；（2）求升壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比；（3）求降壓變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比。27.（8分）光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量。由狹義相對(duì)論可知，一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對(duì)應(yīng)：，其中c為真空中光速。（1）已知某單色光的頻率為ν，波長(zhǎng)為λ，該單色光光子的能量，其中h為普朗克常量。試借用質(zhì)子、電子等粒子動(dòng)量的定義：動(dòng)量=質(zhì)量×速度，推導(dǎo)該單色光光子的動(dòng)量。（2）光照射到物體表面時(shí)，如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”，用I表示。一臺(tái)發(fā)光功率為P0的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，光束的橫截面積為S。當(dāng)該激光束垂照射到某物體表面時(shí)，假設(shè)光全部被吸收，試寫(xiě)出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式。

參考答案一、二選擇題12345678910DCDBCABACA1112131415161718CACDABDBDACBD三、填空、實(shí)驗(yàn)題（本題共27分）19.阻值為_(kāi)59200_Ω的電阻與這一電流表___串____（選填“串”、“并”）聯(lián)。20.儀器儀表讀數(shù)（1）如圖13甲所示的讀數(shù)是____22.35_______mm。（圖略）（2）直徑，如圖所示的讀數(shù)是_0.680__mm。（3）接0～3V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_2.15____V。接0～15V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_10.7___