北京市朝阳区2019-2020学年高二下学期物理期末考试试卷

更新时间：2020-08-29 浏览次数：235 类型：期末考试

一、单选题

1. 下列四幅图像表示的电流中不是交变电流的一项是（）

A . B . C . D .

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2. 关于电磁场、电磁波、电磁波谱，下列说法中正确的是（）

A . 电磁波是纵波 B . 变化的电场能够产生磁场，变化的磁场也能够产生电场 C . X射线比无线电波更容易发生明显衍射现象 D . 紫外线有显著的热效应，可用其测温

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3. 如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A、E摆长相等。先让A摆振动，其它各摆随后也跟着振动起来，则关于其它各摆的振动（）

A . 周期跟A摆相同 B . 振幅大小相同 C . 振幅大小不同，E摆振幅最小 D . 周期大小不同，D摆周期最大

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4. 如图所示，振幅、频率均相同的两列波相遇，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。某时刻，M点处波峰与波峰相遇，下列说法中正确的是（）

A . 该时刻O点处质点振动最弱 B . M点处质点始终处于波峰位置 C . P、N两点处质点始终处在平衡位置 D . 随着时间的推移，M点处质点将沿波的传播方向向O点移动

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5. 如图所示为记录液体中做布朗运动小颗粒的运动情况放大图。以小颗粒在A点开始计时，每隔30s记下小颗粒的位置，得到B、C、D、E、F、G等点，用直线连接这些点，就得到了小颗粒位置变化的折线。下列说法中正确的是（）

A . 图中记录的是小颗粒真实的运动轨迹 B . 在第15s末时小颗粒位置一定在AB连线的中点 C . 在第15s末时小颗粒位置一定不在AB连线的中点 D . 小颗粒的运动情况间接地反映了液体分子的运动情况

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6. 一束复色光沿半径方向射向一半球形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。下列说法中正确的是（）

A . a、b光在玻璃中的折射率关系为 $\text{[math]}$ B . a、b光在玻璃中的传播速度关系为 $\text{[math]}$ C . 增大复色光的入射角，b光先发生全反射 D . 用同一单缝装置进行衍射实验，a光中央亮纹间距比b光的宽

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7. 用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时，以下推断正确的是（）

A . 双缝干涉图样中亮条纹之间的距离相等，暗条纹之间的距离不相等 B . 若入射光是白光，则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹 C . 像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹 D . 图中双缝屏的作用是使通过双缝的光形成两列相干光波

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8. 两个完全相同的电热器分别通以如图甲、乙所示的交变电流，两电热器的实际电功率之比 $\text{[math]}$ 为（）

A . 4：3 B . 4：9 C . 8：9 D . 16：9

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9. (2020高二下·宁波期中) 地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡 $\text{[math]}$ 的半衰期为 $\text{[math]}$ 天，经衰变最后变成稳定的 $\text{[math]}$ ，在这一过程中（）

A . 要经过4次α衰变和6次β衰变 B . 要经过4次α衰变和4次β衰变 C . 氡核 $\text{[math]}$ 的中子数为86，质子数为136 D . 标号为a、b、c、d的4个氡核 $\text{[math]}$ 经 $\text{[math]}$ 天后一定剩下2个核未衰变

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10. (2015高二下·石嘴山期中)
如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上距原点r₃的位置．虚线分别表示分子间斥力f_斥和引力f_引的变化情况，实线表示分子间的斥力与引力的合力f的变化情况．若把乙分子由静止释放，则乙分子（）

A . 从r₃到r₁做加速运动，从r₁向O做减速运动 B . 从r₃到r₂做加速运动，从r₂到r₁做减速运动 C . 从r₃到r₁ ，分子势能先减少后增加 D . 从r₃到r₁ ，分子势能先增加后减少

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11. 密闭容器内一定质量的理想气体，在温度保持不变的条件下，若气体体积减小，则（）

A . 气体分子热运动的平均动能增大 B . 气体需要从外界吸收热量 C . 气体中每个分子对器壁撞击的作用力都变大 D . 气体分子对器壁单位面积撞击的平均作用力变大

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12. 如图甲所示，光滑水平杆上套着一个小球和一个弹簧，弹簧一端固定，另一端连接在小球上，忽略弹簧质量。小球以点O为平衡位置，在A、B两点之间做往复运动，取向右为正方向，小球的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法中正确的是（）

A . t=0.5s时，小球在O点左侧5cm处 B . t=0.25s和t=0.75s时，小球的速度相同 C . t=0.25s和t=0.75s时，小球的加速度相同 D . t=0.5s到t=1.5s过程中，系统的势能在逐渐增加

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13. 如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为 $\text{[math]}$ ，原线圈两端加一电压 $\text{[math]}$ 的交流电源，交流电压表和交流电流表均为理想电表，定值电阻 $\text{[math]}$ ，可变电阻R的阻值范围为0~10Ω，则下列说法中正确的是（）

A . t=0时，电流表的示数为零 B . 当可变电阻阻值为0时，变压器的输入功率为48.4W C . 副线圈中交变电流的频率为100Hz D . 调节可变电阻R的阻值时，电压表示数的变化范围为11~22V

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14. 某同学设计了一个光电烟雾探测器，如图甲所示，S为光源。当有烟雾进入探测器时，来自S的光会被烟雾散射进入光电管C，如图乙所示，光射到光电管中的钠表面（钠的极限频率为 $\text{[math]}$ ），会产生光电子，当光电流大于等于 $\text{[math]}$ 时，便会触发报警系统报警。下列说法中正确的是（）

A . 探测器是否报警仅与入射光的频率有关 B . 探测器是否报警仅与入射光的强度有关 C . 要使该探测器正常工作，光源S发出的光波长需要大于500nm D . 若射向光电管C的光子中有5%会产生光电子，当探测器报警时，每秒射向光电管C的光子最少数目是 $\text{[math]}$ 个

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二、实验题

15. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。

①组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）。

A．长度为1m左右的细线 B．长度为30cm左右的细线

C．直径为2cm左右的塑料球 D．直径为2cm左右的铁球

②选择好器材，将符合实验要求的摆球用细线悬挂在铁架台横梁上，应采用图2中（选填“甲”或者“乙”）所示的固定方式。

③将单摆正确组装后进行如下操作，其中正确的是：（选填选项前的字母）。

A．测出摆线长作为单摆的摆长

B．把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动

C．在摆球经过平衡位置时开始计时

D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期

④甲同学用游标卡尺测得摆球的直径为d，用秒表测得摆球完成N次全振动所用的时间为t，用米尺测得摆线长为 $\text{[math]}$ ，根据以上数据，可得到当地的重力加速度g为。

⑤乙同学多次改变单摆的摆长l并测得相应的周期T，他根据测量数据画出了如图3所示的图像。你认为横坐标所代表的物理量应为（选填“l²”、“l”“ $\text{[math]}$ ” ）。

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16. 在“测定玻璃的折射率”的实验中：
1. （1）在白纸上放好平行玻璃砖，如图1所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。在插 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 时，用 $\text{[math]}$ 挡住 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的像，用 $\text{[math]}$ 挡住 $\text{[math]}$ 及。
2. （2）某同学实验中作出光路图如图2所示，此玻璃的折射率计算式为 $\text{[math]}$ （用图中的 $\text{[math]}$ ，表示）。
3. （3）如图3所示，玻璃砖两个界面不平行，在 $\text{[math]}$ 一侧透过玻璃砖观察，可以看到 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的像，是否依然可以借助上述方法测出折射率？请说出理由。
4. （4）如图3所示，玻璃砖两个界面不平行，在 $\text{[math]}$ 一侧透过玻璃砖观察，可能看不到 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的像，请分析原因。
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三、解答题

17. 如图所示，AB为空气与某种介质的界面，直线MN垂直于界面AB。已知这种介质的折射率为n，光在空气中的传播速度为c。求：
1. （1）光在这种介质中的传播速度大小v；
2. （2）光由这种介质射向空气，发生全反射时临界角C的正弦值。
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18. 有“人造太阳”之称的“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置。“人造太阳”核聚变的反应方程为 $\text{[math]}$ ，此反应中释放的核能为 $\text{[math]}$ ，已知光速为c。
1. （1）请确定聚变方程中Z、M的数值；
2. （2）求上述聚变反应中的质量亏损 $\text{[math]}$ ；
3. （3）轻核聚变、重核裂变是两种重要的核反应类型，请你结合实际，说明它们的异同点。
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19. 一列周期为4s的简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时的波形如图1所示，介质中质点M、N的平衡位置分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）此列波的传播速度v；
2. （2）在0~7s时间内质点N经过的路程；
3. （3）在图2中画出M点自t=0至t=4s的振动图像。
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20. 如图所示，一小型发电机内有n=100匝矩形线圈，矩形面积 $\text{[math]}$ ，线圈电阻可忽略不计。在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度 $\text{[math]}$ 绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，发电机线圈两端与R=100Ω的电阻构成闭合回路。
1. （1）求线圈转动时产生感应电动势的最大值；
2. （2）从线圈平面通过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
3. （3）求从线圈平面通过中性面开始，线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量。
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21. 玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律。
1. （1）氢原子处于基态时，电子在库仑力作用下绕原子核做匀速圆周运动，其轨道半径为 $\text{[math]}$ 已知电子质量为m，电荷量为e，静电力常量为k，试求：
  a.电子绕核运动的环绕速度 $\text{[math]}$ ；
  
  b.电子绕核运动形成的等效电流值I。
2. （2）处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，形成氢原子光谱，其谱线波长可以用巴耳末一里德伯公式来表示 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数。 $\text{[math]}$ ，……，对于每一个 $\text{[math]}$ 值，有 $\text{[math]}$ ，…。。 $\text{[math]}$ 称为里德伯常量，是一个已知量。对于 $\text{[math]}$ 的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系； $\text{[math]}$ 的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系。
  用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最短的光照射时，逸出光电子的最大初动能为 $\text{[math]}$ ；当用巴耳末系波长最长的光照射时，逸出光电子的最大初动能为 $\text{[math]}$ 。真空中的光速为c。试求：
  
  a.赖曼系波长最短的光对应的频率 $\text{[math]}$ ；
  
  b.该种金属的逸出功W（用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）。
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