北京市西城區(qū)2020-2021學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題

2021北京西城高二（下）期末物理本試卷共8頁，共100分?？荚嚂r長90分鐘。考生務(wù)必將答案寫在答題卡上，在試卷上作答無效。一、單項選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的。1.以下事實可作為“原子核可再分”證據(jù)的是2.下列關(guān)于熱學(xué)中的一些說法，正確的是B.加速運(yùn)動汽車中的座椅動能增大，說明座椅的溫度升高錯誤的是A.圖甲中，陽光下的肥皂薄膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象B.圖乙中，激光切割是利用了激光的能量集中性C.圖丙中，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)利用了衍射圖樣D.圖丁中，戴特制的眼鏡觀看立體電影，是利用了光的偏振現(xiàn)象4.如圖所示，將一個半圓形玻璃磚置于空氣中，當(dāng)一束單色光入射到玻璃磚的圓心O時，下列情況可能發(fā)生的是5.如圖所示，用綠光照射一光電管，能產(chǎn)生光電效應(yīng)。欲使光電子從陰極K逸出時的初動能增大，下列方法可行的是6.下圖為氫原子能級示意圖，下列說法正確的是能級躍遷到能級能級躍遷到能級比從能級躍遷到能級輻射的光子波長短7.某電飯鍋的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中溫度傳感器的主要元件是感溫鐵氧體，常溫下感溫鐵氧體具有鐵磁性，能夠被磁體吸引，但是溫度上升到約103℃時，就失去了鐵磁性，不能被磁體吸引了。這個溫度在物理學(xué)中稱為該材料的“居里點”。關(guān)于該電飯鍋的下列說法正確的是A.開始煮飯時要壓下開關(guān)按鈕，手松開后這個按鈕會馬上恢復(fù)到圖示狀態(tài)B.常壓下煮飯時水沸騰后鍋內(nèi)還有一定水分的時間內(nèi)，鍋的溫度會持續(xù)升高C.飯煮熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度升高至“居里點”，開關(guān)按鈕會自動彈起使電飯鍋停止加熱D.如果用電飯鍋燒水，也能在水沸騰后立即自動斷電8.質(zhì)量為1kg的鋼球從距地面0.2m高處自由落下，掉在水平泥地上，與地面的撞擊時間為0.5s，撞后速度為0，g取10m/s2。則鋼球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力大小為 D.20NA經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的體積與熱力學(xué)溫度關(guān)系的VT圖像。則下列關(guān)于此過程的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度關(guān)系的pT圖像正確的是10.如圖1所示，用手握住長繩的一端，時刻在手的帶動下O點開始上下振動，選向上為正方向，其振動圖像如圖2所示，則以下四幅圖中能正確反映t1時刻繩上形成的波形的是二、多項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）11.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，在如圖所示的四種變化電場中，能產(chǎn)生電磁波的是F和分子間距離r的關(guān)系圖像，下列說法正確的是r0時相互作用力為零r1逐漸增大到r2的過程中，分子間作用力先減小后增大r1逐漸增大到r0的過程中，分子間作用力做正功r0逐漸增大到r2的過程中，分子勢能先減小后增大13.在同一豎直平面內(nèi)，兩個完全相同的小鋼球1號、2號，懸掛于同一高度，靜止時小球恰能接觸且懸線平行，如圖所示。在下列實驗中，懸線始終保持繃緊狀態(tài)，碰撞均為對心正碰。將1號小角度拉至高度h釋放，碰撞后，觀察到1號靜止，2號擺至高度h，則關(guān)于下列實驗中的第一次碰撞，判斷正確的是A.將1、2號左右分別拉開至高度h同時釋放，碰撞后，兩球靜止h釋放，碰撞后，2號能擺至高度大于hC.將1號和左側(cè)涂膠（忽略膠的質(zhì)量）的2號左右分別拉開至高度h同時釋放，碰撞后兩球粘在一起，則兩球靜止D.將1號換成質(zhì)量較大的小鋼球和左側(cè)涂膠（忽略膠的質(zhì)量）的2號左右分別拉開至高度h同時釋放，碰撞后兩球粘在一起，則兩球靜止14.右圖是雙縫干涉實驗裝置的示意圖，S為單縫，雙縫S1、S2之間的距離是0.2mm，P為光屏，雙縫到屏的距離為1.2m。用綠色光照射單縫s時，可在光屏P上觀察到第1條亮紋中心與第6條亮紋中心間距為1.500cm。若相鄰兩條亮條紋中心間距為△x，則下列說法正確的是A.△xB.增大雙縫到屏的距離，△x將變大C.改用間距為0.3mm的雙縫，△x將變大D.換用紅光照射，△x將變大三、實驗題（本題共2小題，共18分。）15.在“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中，已知配制的油酸溶液中，純油酸與溶液體積之比為1：1000，1mL該溶液能滴50滴，一滴溶液在水面上形成的單分子油膜的面積為250cm2。（1）一滴溶液中所含的純油酸體積為m3；（2）可測得油酸分子直徑為m；（3）請借鑒“用油膜法估測油酸分子大小”的設(shè)計思路，寫出利用天平和刻度尺，較精確地測量一片厚度均勻、密度為ρ的長方形塑料薄片的厚度的實驗步驟。16.在用“單擺測量重力加速度”的實驗中：（1）下面敘述正確的是（選填選項前的字母）A.1m和30cm長度不同的同種細(xì)線，選用1m的細(xì)線做擺線；B.直徑為1.8cm的塑料球和鐵球，選用鐵球做擺球；C.如圖甲、乙，擺線上端的兩種懸掛方式，選乙方式懸掛；D.當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，50次經(jīng)過平衡位置后停止計時，用此時間除以50做為單擺振動的周期（2）若測出單擺的周期T、擺線長l、擺球直徑d，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=（用測出的物理量表示）。（3）某同學(xué)用一個鐵鎖代替小球做實驗。只改變擺線的長度，測量了擺線長度分別為l1和l2時單擺的周期T1和T2，則可得重力加速度g=（用測出的物理量表示）；若不考慮測量誤差，計算均無誤，算得的g值和真實值相比是的（選填“偏大”“偏小”或“一致”）；該同學(xué)測量了多組實驗數(shù)據(jù)做出了T2l圖像，該圖像對應(yīng)下面的圖。四、論述、計算題（本題共4小題，共36分。）解答要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.）17.如圖所示，一個圓柱形油桶的底面直徑為0.3m。當(dāng)桶內(nèi)沒有油時，從A點經(jīng)桶壁上邊緣O點恰能看到桶壁上的B點。當(dāng)桶內(nèi)裝滿油時，仍沿AB方向看去，恰好看到桶壁上的C點。已知B點的深度為0.4m，CO間距為0.75m，真空中的光速。求：（1）油的折射率；（2）光在油中傳播的速度。18.如圖所示，單擺擺長為l，擺球質(zhì)量為m，帶正電q，懸掛在電場強(qiáng)度大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，使擺球在偏離最低點、擺角很小的位置釋放。（忽略空氣阻力）（1）求擺角為θ時，擺球所受回復(fù)力的大??；（2）證明：在擺角很小時，擺球的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動。（θ很小時，）19.如圖所示，水平放置的固定汽缸內(nèi)由活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，活塞能無摩擦地滑動，汽缸的橫截面積為S，將整個裝置放在大氣壓恒為p0的空氣中，開始時缸內(nèi)氣體的溫度為T0，空氣柱長度為l0用電熱絲對氣體加熱，活塞緩慢向左移動，缸內(nèi)氣體只與電熱絲發(fā)生熱交換，當(dāng)缸內(nèi)氣體吸熱為Q時，缸內(nèi)空氣柱長度為l1，處于平衡。求：（1）此時缸內(nèi)氣體的溫度；（2）在此過程中，缸內(nèi)氣體對活塞做了多少功？（3）在此過程中，缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了多少？20.一個氘核（）與一個氚核（）聚合成一個氫核（）的同時放出一個中子，平均每個核子放出的能量比核裂變反應(yīng)中平均每個核子放出的能量大3~4倍。但是實現(xiàn)核聚變的困難在于原子核都帶正電，互相排斥，在一般情況下不能互相靠近而發(fā)生結(jié)合。但在溫度非常高時，熱運(yùn)動的速度非常大，就能沖破庫侖排斥力的壁壘，碰到一起發(fā)生結(jié)合，這叫做熱核反應(yīng)，若當(dāng)兩個核之間距離達(dá)到核半徑r時（核接觸距離），才有可能發(fā)生核反應(yīng)。根據(jù)電磁學(xué)，相距為r的點電荷q1、q2的電勢能（式中靜電力常量人，取無窮遠(yuǎn)處電勢能為零），根據(jù)統(tǒng)計物理學(xué)，絕對溫度為T時，粒子的平均動能為（式中，叫作玻耳茲曼說數(shù)），已知質(zhì)子的電荷量為e，核半徑為r，以及常量k、常數(shù)k0，若簡化模型，依據(jù)以上內(nèi)容，不考慮相對論等效應(yīng)，回答下列問題：（1）請寫出一個氘核與一個氚核聚合的核聚變方程；（2）假設(shè)固定一個氚核，讓一個氘核從很遠(yuǎn)的地方向核運(yùn)動。求：a.氘核以怎樣的動能才能達(dá)到與氚核接觸的距離？（寫出表達(dá)式）b.使氚核平均熱運(yùn)動動能達(dá)到此值，需要達(dá)到的溫度：（寫出表達(dá)式）（3）假設(shè)氚核靜止但不固定，讓一個氚核從很遠(yuǎn)的地方向氚核運(yùn)動，求a.氚核以怎樣的動能才能達(dá)到與氚核接觸的距離？（寫出表達(dá)式）b.使氚核平均熱運(yùn)動動能達(dá)到此值，溫度（以K為單位）需要多少？（已知電荷，核半徑r約為，計算結(jié)果保留1位有效數(shù)字）2021北京西城高二（下）期末物理參考答案一、單項選擇題（每小題3分，共30分。）題號12345678910答案BAADBACCDD二、多項選擇題（每小題4分，共16分。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）題號11121314答案CDACBCABD三、實驗題（共18分。）15.（1） （2分）（2） （2分）（3）用天平測出塑料片的質(zhì)量m；用刻度尺測出塑料片的長a、寬b；塑料片的厚度為 （3分）16.（1）ABC （3分）（2） （2分）（3） （2分）一致（2分）B（2分）四、論述、計算題（本題共4小題，共36分。）17.（1）由幾何關(guān)系可知：入射角與等大折射角與等大則 （5分）（2） （3分）18.（1）在擺球運(yùn)動到圓弧上某一位置P點時，擺球受到的重力和電場力沿圓弧切線方向的分力之和充當(dāng)回復(fù)力，其大小 （2分）（2）證明：當(dāng)擺角θ很小時，擺球運(yùn)動的圓弧可以看成直線，相對位置O的位移x大小與弧長相等，有 （2分）回復(fù)力大小 （2分）回復(fù)力方向，與位移x方向相反 （2分）又因為是一定的，可以用一個常量k表示，則回復(fù)力可表示為即證得球的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動。 （2分）19.（1）根