北京市西城區(qū)2021年高二《物理》下學(xué)期期末試題與參考答案

北京市西城區(qū)2021年高二《物理》下學(xué)期期末試題與參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。1.以下事實(shí)可作為“原子核可再分”證據(jù)的是（）A.粒子散射實(shí)驗(yàn)B.天然放射現(xiàn)象C.電子的發(fā)現(xiàn)D.氫原子光譜答案：B2.下列關(guān)于熱學(xué)中的一些說法，正確的是（）A.水的表面張力是由于水表面層的分子間的引力使水表面繃緊B.加速運(yùn)動(dòng)汽車中的座椅動(dòng)能增大，說明座椅的溫度升高C.胡椒粉在開水中劇烈翻滾的運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)D.蒸汽機(jī)有可能把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能答案：A3.下列關(guān)于光的說法錯(cuò)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，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)象答案：A4.如圖所示，將一個(gè)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(shí)，下列情況可能發(fā)生的是（）A. B.C. D.答案：D5.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(shí)的最大初動(dòng)能增大，下列方法可行的是（）A.增加綠光照射時(shí)間B.改用紫光照射C.增大光電管上的加速電壓D.增大綠光的強(qiáng)度答案：B6.下圖為氫原子能級(jí)示意圖，下列說法正確的是（）A.氫原子在激發(fā)態(tài)輻射的光子能量最大為B.吸收能量為的光子可使氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)C.要使電子從氫原子中脫離至少需要吸收的能量D.從能級(jí)躍遷到能級(jí)比從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射的光子波長(zhǎng)短答案：A7.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(shí)，就失去了鐵磁性，不能被磁體吸引了。這個(gè)溫度在物理學(xué)中稱為該材料的“居里點(diǎn)”。關(guān)于該電飯鍋的下列說法正確的是（）A.開始煮飯時(shí)要壓下開關(guān)按鈕，手松開后這個(gè)按鈕會(huì)馬上恢復(fù)到圖示狀態(tài)B.常壓下煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)還有一定水分的時(shí)間內(nèi)，鍋的溫度會(huì)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(diǎn)”，開關(guān)按鈕會(huì)自動(dòng)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(dòng)斷電答案：C8.質(zhì)量為的鋼球從距地面0.2m高處自由落下，掉在水平泥地上，與地面的撞擊時(shí)間為0.5s，撞后速度為0，g取。則鋼球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力大小為（）A.4N B.6N C.14N D.20N答案：C9.如圖是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A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V-T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p-T圖像正確的是（）A. B.C. D.答案：D10.如圖1所示，用手握住長(zhǎng)繩的一端，時(shí)刻在手的帶動(dòng)下O點(diǎn)開始上下振動(dòng)，選向上為正方向，其振動(dòng)圖像如圖2所示，則以下四幅圖中能正確反映時(shí)刻繩上形成的波形的是（）A. B.C. D.答案：D二、多項(xiàng)選擇題本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。11.根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，在如圖所示的四種變化電場(chǎng)中，能產(chǎn)生電磁波的是（）A. B.C. D.答案：CD12.如圖為兩個(gè)分子間作用力F和分子間距離r關(guān)系圖像，下列說法正確的是（）A.兩個(gè)分子間距離為時(shí)相互作用力為零B.分子間距從逐漸增大到的過程中，分子間作用力先減小后增大C.分子間距從逐漸增大到的過程中，分子間作用力做正功D.分子間距從逐漸增大到的過程中，分子勢(shì)能先減小后增大答案：AC13.在同一豎直平面內(nèi)，兩個(gè)完全相同的小鋼球1號(hào)、2號(hào)，懸掛于同一高度，靜止時(shí)小球恰能接觸且懸線平行，如圖所示。在下列實(shí)驗(yàn)中，懸線始終保持繃緊狀態(tài)，碰撞均為對(duì)心正碰。將1號(hào)小角度拉至高度h釋放，碰撞后，觀察到1號(hào)靜止，2號(hào)擺至高度h。則關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)中的第一次碰撞，判斷正確的是（）A.將1、2號(hào)左右分別拉開至高度h同時(shí)釋放，碰撞后，兩球靜止B.若1號(hào)換成質(zhì)量較大的小鋼球拉開至高度h釋放，碰撞后，2號(hào)能擺至高度大于hC.將1號(hào)和左側(cè)涂膠（忽略膠的質(zhì)量）的2號(hào)左右分別拉開至高度h同時(shí)釋放，碰撞后兩球粘在一起，則兩球靜止D.將1號(hào)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(hào)左右分別拉開至高度h同時(shí)釋放，碰撞后兩球粘在一起，則兩球靜止答案：BC14.如圖是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，S為單縫，雙縫、之間的距離是，P為光屏，雙縫到屏的距離為1.2m。用綠色光照射單縫S時(shí)，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。若相鄰兩條亮條紋中心間距為，則下列說法正確的是（）A.為B.增大雙縫到屏的距離，將變大C.改用間距為的雙縫，將變大D.換用紅光照射，將變大答案：ABD三、實(shí)驗(yàn)題本題共2小題，共18分。15.在“用油膜法估測(cè)油酸分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，已知配制的油酸溶液中，純油酸與溶液體積之比為，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。（1）一滴溶液中所含的純油酸體積為___________；（2）可測(cè)得油酸分子直徑為___________m；（3）請(qǐng)借鑒“用油膜法估測(cè)油酸分子大小”的設(shè)計(jì)思路，寫出利用天平和刻度尺，較精確地測(cè)量一片厚度均勻、密度為的長(zhǎng)方形塑料薄片的厚度的實(shí)驗(yàn)步驟___________。答案：①.②.③.用天平測(cè)出塑料片的質(zhì)量m；用刻度尺測(cè)出塑料片的長(zhǎng)a、寬b；塑料片的厚度為16.在用“單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）下面敘述正確的是___________（選填選項(xiàng)前的字母）A．1m和30cm長(zhǎng)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(shí)開始計(jì)時(shí)，50次經(jīng)過平衡位置后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間除以50做為單擺振動(dòng)的周期（2）若測(cè)出單擺的周期T、擺線長(zhǎng)l、擺球直徑d，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠__________（用測(cè)出的物理量表示）。（3）某同學(xué)用一個(gè)鐵鎖代替小球做實(shí)驗(yàn)。只改變擺線的長(zhǎng)度，測(cè)量了擺線長(zhǎng)度分別為和時(shí)單擺的周期和，則可得重力加速度___________（用測(cè)出的物理量表示）；若不考慮測(cè)量誤差，計(jì)算均無誤，算得的g值和真實(shí)值相比是___________的（選填“偏大”“偏小”或“一致”）；該同學(xué)測(cè)量了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了圖像，該圖像對(duì)應(yīng)下面的___________圖。A．B．C．D．答案：①.ABC②.③.④.一致⑤.B四、論述、計(jì)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(jì)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(gè)圓柱形油桶的底面直徑為0.3m。當(dāng)桶內(nèi)沒有油時(shí)，從A點(diǎn)經(jīng)桶壁上邊緣O點(diǎn)恰能看到桶壁上的B點(diǎn)。當(dāng)桶內(nèi)裝滿油時(shí)，仍沿方向看去，恰好看到桶壁上的C點(diǎn)。已知B點(diǎn)的深度為0.4m，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。答案：（1）1.5（2）18.如圖所示，單擺擺長(zhǎng)為l，擺球質(zhì)量為m，帶正電q，懸掛在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，使擺球在偏離最低點(diǎn)、擺角很小的位置釋放。（忽略空氣阻力）（1）求擺角為時(shí)，擺球所受回復(fù)力的大??；（2）證明：在擺角很小時(shí)，擺球的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。（很小時(shí)，）答案：（1）（2）略。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(dòng)，汽缸的橫截面積為S，將整個(gè)裝置放在大氣壓恒為的空氣中，開始時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度為，空氣柱長(zhǎng)度為。用電熱絲對(duì)氣體加熱，活塞緩慢向左移動(dòng)，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(shí)，缸內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為處于平衡。求：（1）此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度；（2）在此過程中，缸內(nèi)氣體對(duì)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？答案：（1）（2）（3）20.一個(gè)氘核（）與一個(gè)氚核（）聚合成一個(gè)氦核（）的同時(shí)放出一個(gè)中子，平均每個(gè)核子放出的能量比核裂變反應(yīng)中平均每個(gè)核子放出的能量大3~4倍。但是實(shí)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(shí)，熱運(yùn)動(dòng)的速度非常大，就能沖破庫倉排斥力的壁壘，碰到一起發(fā)生結(jié)合，這叫做熱核反應(yīng)。若當(dāng)兩個(gè)核之間距離達(dá)到核半徑r時(shí)（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(diǎn)電荷、的電勢(shì)能（式中靜電力常量，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零）。根據(jù)統(tǒng)計(jì)物理學(xué)，絕對(duì)溫度為T時(shí)，粒子的平均動(dòng)能為（式中，叫作玻耳茲曼常數(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)，若簡(jiǎn)化模型，依據(jù)以上內(nèi)容，不考慮相對(duì)論等效應(yīng)，回答下列問題：（1）請(qǐng)寫出一個(gè)氘核與一個(gè)氚核聚合的核聚變方程；（2）假設(shè)固定一個(gè)氚核，讓一個(gè)氘核從很遠(yuǎn)的地方向氚核運(yùn)動(dòng)。求：a.氘核以怎