北京市海淀區(qū)高二（下）期末物理試題

海淀區(qū)高二年級練習(xí)物理學(xué)校___________班級___________姓名___________1.本試卷共8頁，共四道大題，20道小題，滿分100分?？荚嚂r間90分鐘2.在試卷和答題紙上準確填寫學(xué)校名稱，班級名稱、姓名。3.試題答案一律填涂或書寫在答題紙上，在試卷上作答無效4.在答題紙上，選擇題用2B鉛筆作答，其余題用黑色字跡簽字筆作答。5.考試結(jié)束，請將本試卷和答題紙一并交回。一、單項選擇題。本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的。（每小題3分，共30分）1.圖所示的現(xiàn)象中，主要是由液體的表面張力導(dǎo)致的是（）A.“遼寧號”能懸浮在海面上 B.墨汁在水中擴散C.拱橋在水面形成倒影 D.宇宙飛船中的水珠呈現(xiàn)球形【答案】D【解析】【詳解】A．“遼寧號”能懸浮在海面上，是水的浮力平衡了艦艇的重力，A錯誤；B．墨汁在水中擴散，是分子熱運動導(dǎo)致，B錯誤；C．拱橋在水面形成倒影是光的反射現(xiàn)象，C錯誤；D．宇宙飛船中的水珠呈現(xiàn)球形是水的表面張力導(dǎo)致，D正確。故選D。2.圖為空間中電場的電場強度E或磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的情況，其中能在空間中產(chǎn)生電磁波的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】已知變化電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠向周圍傳播，形成電磁波A．圖A中，電場恒定，不產(chǎn)生磁場，不能產(chǎn)生電磁波，故A錯誤；B．圖B中，電場均勻變化，產(chǎn)生恒定的磁場，不能產(chǎn)生電磁波，故B錯誤；C．圖C中，周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場，能產(chǎn)生電磁波，故C正確；D．圖D中，均勻變化的磁場，產(chǎn)生恒定的電場，不能產(chǎn)生電磁波，故D錯誤。故選C。3.圖為懸浮在液體中的3顆小炭粒每隔5s在坐標紙上標記位置的連線。下列說法正確的是（）A.這些折線表示的是小炭粒的運動軌跡B.小炭粒沿折線上相鄰標記位置的連線做勻速直線運動C.可以準確預(yù)測再下一個5s后這3顆小炭粒的位置D.小炭粒的運動反映了液體分子的運動情況【答案】D【解析】【詳解】A.這些折線表示的是小炭粒每隔5s在坐標紙上標記位置的連線，不是運動的軌跡，故A錯誤；B．小炭粒在做無規(guī)則的運動，所以沿折線上相鄰標記位置的連線不是勻速直線運動，故B錯誤；C．只按時間間隔依次記錄位置的連線，再下一個5s后這3顆小炭粒的位置可能在任一點，故C錯誤；D．小炭粒在做無規(guī)則的運動是液體分子撞擊不平衡引起的，所以小炭粒的運動間接的反映了液體分子的運動情況，故D正確。故選D。4.在暗室中，用激光照射不透明擋板上的兩條平行狹縫，在后面的光屏上觀察到如圖所示的條紋，下列說法正確的是（）A.這是光的衍射現(xiàn)象，說明光具有波動性 B.這是光的衍射現(xiàn)象，說明光具有粒子性C.這是光的干涉現(xiàn)象，說明光具有波動性 D.這是光的干涉現(xiàn)象，說明光具有粒子性【答案】C【解析】【詳解】激光照射兩個平行狹縫，兩個狹縫形成兩個光源，它們的頻率、相位和振動方向相同，這兩個光源發(fā)出的光在擋板后面的空間發(fā)生干涉現(xiàn)象，在光屏上形成干涉條紋，說明光具有波動性。故選C。5.如圖所示，一束光沿半圓形玻璃磚半徑射到其平直面上，并在該界面處發(fā)生反射和折射。當逐漸增大入射角時，下列說法正確的是（）A.反射光線和折射光線都逐漸減弱 B.反射光線和折射光線的夾角逐漸增大C.折射光線逐漸減弱，直至完全消失 D.折射角和入射角的比值不變【答案】C【解析】【詳解】ABC．隨著入射角的逐漸增大的過程中，折射角逐漸增大；折射光線亮度逐漸變暗；反射角逐漸增大；反射光線亮度逐漸變亮；當入射角增大到某一角度時，折射光線消失，光線將全部反射回光密介質(zhì)中，故AB錯誤，C正確；D．由折射定率可得逐漸增大入射角r，折射角i逐漸增大，折射率不變，折射角r正弦值和入射角i的正弦值比值不變，折射角和入射角的比值在變化，故D錯誤。故選C。6.一定質(zhì)量的理想氣體在某過程中，從外界吸收熱量30J，同時對外界做功10J，關(guān)于該氣體在此過程中的內(nèi)能變化量，說法正確的是（）A. B. C. D.J【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)熱力學(xué)第一定律有代入數(shù)據(jù)可得故選A。7.圖是盧瑟福為解釋粒子散射實驗而提出的情境。占金原子質(zhì)量絕大部分的原子核集中在很小的空間范圍，曲線表示粒子的運動軌跡。下列說法正確的是（）

A.越接近原子核的粒子發(fā)生散射時的偏轉(zhuǎn)角越小B.電子質(zhì)量約為粒子質(zhì)量的，因此電子對粒子速度的影響可以忽略C.由該實驗可以得出粒子與金原子核一定帶異種電荷D.若實驗中換用輕金屬笛片，發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的粒子將會增多【答案】B【解析】【詳解】A．越接近原子核的粒子受到的庫侖斥力越大，發(fā)生散射時的偏轉(zhuǎn)角越大，A錯誤；B．電子質(zhì)量約為粒子質(zhì)量的，因此電子對粒子速度的影響可以忽略，B正確；C．由該實驗可以得出粒子與金原子核一定帶同種電荷，C錯誤；D．若實驗中換用輕金屬笛片，發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的粒子將會減少，D錯誤。故選B。8.如圖所示，一束光沿AO從空氣射入折射率為n的玻璃中，以O(shè)點為圓心，R為半徑作圓，與折射光的交點為B，過B點向兩介質(zhì)的交界面作垂線，垂足為N，AO的延長線交BN于M，記。再以O(shè)點為圓心、r為半徑作圓。則（）

A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意，設(shè)入射角為，折射角為，由幾何關(guān)系可得，由折射定律可得故BCD錯誤，A正確。故選A。9.如圖甲所示電路中，電流i（以圖甲中電流方向為正）隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示的正弦曲線，下列說法正確的是（）A.內(nèi)，電容器C正在充電 B.內(nèi)，電容器C上極板帶負電C.內(nèi)，自感電動勢逐漸增大 D.內(nèi)，電場能轉(zhuǎn)化為磁場能【答案】B【解析】【詳解】A．依題圖可知，內(nèi)，電流在逐漸變大，電容器C正在放電，故A錯誤；B．依題圖可知，內(nèi)，電流在逐漸減小，電容器正在充電，根據(jù)電流方向可知，電容器C下極板帶正電，上極板帶負電，故B正確；C．依題圖可知，內(nèi)，電流隨時間變化率減小，則自感電動勢逐漸減小，故C錯誤；D．依題圖可知，內(nèi)，電流逐漸減小，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，故D錯誤。故選B。10.“二氧化碳跨臨界直冷制冰”是北京冬奧會的“中國方案”，圖中國家速滑館5000m2的冰而全由它制成，冰面溫差可控制在±0.5°C以內(nèi)。其制冰過程可簡化為圖中的循環(huán)過程，其中橫軸為溫度T，縱軸為壓強p；過程A→B：一定量的二氧化碳在壓縮機的作用下變?yōu)楦邷馗邏旱某R界態(tài)（一種介于液態(tài)和氣態(tài)之間，分子間有強烈相互作用的特殊狀態(tài)）；過程B→C：二氧化碳在冷凝器中經(jīng)歷一恒壓過程向外故熱而變成高壓液體；過程C→D：二氧化碳進入蒸發(fā)器中蒸發(fā)，進而使與蒸發(fā)器接觸的水降溫面凝固；過程D→A；二氧化碳經(jīng)歷一恒壓過程回到初始狀態(tài)。下列說法正確的是（）

A.過程A→B中，每個二氧化碳分子的動能都將增大B.過程B→C中，二氧化碳始終遵循理想氣體的實驗定律C.過程D→A中，若二氧化碳可看作理想氣體，則該過程中二氧化碳將吸熱D.整個循環(huán)過程中，熱量從低溫水向高溫二氧化碳傳遞，違反熱力學(xué)第二定律【答案】C【解析】【詳解】A．過程A→B中，溫度升高，二氧化碳分子的平均動能將增大，但不是每個二氧化碳分子的動能都將增大，故A錯誤；B．過程B→C中，二氧化碳在C是液態(tài)，不是氣體，不符合理想氣體實驗定律的條件，故B錯誤；C．過程D→A中，若二氧化碳可看作理想氣體，壓強不變，溫度升高，體積增大，因溫度升高，故二氧化碳的內(nèi)能增大，又由于體積增大，二氧化碳對外做功，所以該過程中二氧化碳將吸熱，故C正確；D．整個循環(huán)過程中，熱量從低溫水向高溫二氧化碳傳遞，該過程引起了其它的變化，所以不違反熱力學(xué)第二定律，故D錯誤。故選C。二、多項選擇題。本題共4小題，在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題意的。（每小題3分，共12分。每小題全選對的得3分，選對但不全的得2分，不選或有選錯的該小題不得分）11.氦原子的1個核外電子發(fā)生電離后，就形成了類似氫原子結(jié)構(gòu)的氦離子（）。氦離子能級的示意圖如圖所示，其中為氮離子的基態(tài)能量。在具有下列能量的光子中，能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是（）A. B. C. D.【答案】ACD【解析】【詳解】A．因故結(jié)合題圖可知，基態(tài)氦離子吸收能量為的光子后能躍遷到n=2的能級；故A正確；B．因故結(jié)合題圖可知，基態(tài)氦離子不能吸收能量為的光子；故B錯誤；C．因故結(jié)合題圖可知，基態(tài)氦離子吸收能量為的光子后能躍遷到n=4的能級；故C正確；D．因故結(jié)合題圖可知，基態(tài)氦離子吸收能量為的光子后能躍遷到n=3的能級，故D正確。故選ACD。12.一個僅由兩個分子組成系統(tǒng)。兩分子間的作用力F隨分子間距離r的變化的關(guān)系如圖所示。兩分子從相距處由靜止開始運動，直到相距為的過程中（）

A.兩分子間作用力先增大后減小 B.兩分子間作用力先減小后增大C.兩分子的分子勢能一直增大 D.兩分子的分子勢能一直減小【答案】AD【解析】【詳解】由兩分子間的作用力F隨分子間距離r的變化的關(guān)系圖像可知，兩分子從相距處由靜止開始運動，直到相距為的過程中，分子力為引力，且兩分子間作用力先增大后減??；引力一直做正功，兩分子的分子勢能一直減小，故AD正確，BC錯誤。故選AD。13.一束可見光a由3種單色光m、p和q組成，光束a通過三棱鏡后的傳播情況如圖所示。關(guān)于3種單色光m、p和q，下列說法正確的是（）

A.在真空中，單色光p的傳播速度最大B.在三棱鏡中，單色光m的傳播速度最大C.從三棱鏡射向空氣時，單色光m發(fā)生全反射的臨界角最大D.三棱鏡對單色光q的折射率最大【答案】BCD【解析】【詳解】A．光在真空中的傳播速度都一樣，A錯誤；BD．由光路圖可知，法線垂直于三棱鏡，光線與法線的夾角為入射角和折射角，三種單色光入射角相同，但單色光q的折射角最小，m的折射角最大，根據(jù)折射率公式所以q的折射率最大，m的折射率最小，在介質(zhì)中，由公式可知，折射率越小，傳播速度越大，單色光m的折射率最小，所以故單色光m的傳播速度最大，BD正確；C．由公式全反射的臨界角C可知，折射率越小，全反射的臨界角越大，單色光m的折射率最小，所以單色光m發(fā)生全反射的臨界角最大，C正確。故選BCD。14.圖為街頭變壓器給用戶供電的示意圖。輸出電壓通過輸電線輸送的用戶，兩條輸電線的總電阻為，變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當用戶用電器增加時，相當于滑動變阻器接入電路中的阻值減小。輸入電壓可以認為保持不變，不計電表的內(nèi)阻及變壓器上的能量損失，當用戶用電器增加時，則（）A.電流表的示數(shù)增大 B.電壓表的示數(shù)不變C.電流表的示數(shù)減小 D.電壓表的示數(shù)減小【答案】ABD【解析】【詳解】AC．用戶用電器增加時，相當于滑動變阻器接入電路中的阻值減小，則副線圈的電流變大，原副線圈匝數(shù)比不變，故原線圈的電流變大，即電流表、的示數(shù)都增大，A正確，C錯誤；B．原線圈輸入電壓不變，電壓表的示數(shù)不變，B正確；D．副線圈兩端電壓不變，由于副線圈的電流變大，R0兩端的電壓變大，故R兩端的電壓變小，電壓表的示數(shù)減小，D正確。故選ABD。三、實驗題。本題共3小題。（共20分。15題5分，16題15分）15.熱敏電阻是一種常見的感溫元件。小明利用熱敏電阻自制了一簡易溫度計，其內(nèi)部電路由一個電動勢為3V、內(nèi)阻為5Ω的直流電源，一個量程為30mA、內(nèi)阻為5Ω的毫安表，一個阻值為10Ω的定值電阻和一個熱敏電阻構(gòu)成，如圖所示。已知所用熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的圖像如圖所示。（1）閉合開關(guān)S，該溫度計開始工作，當毫安表示數(shù)為時，待測物溫度為___________°C。（2）在圖中的電流表表盤刻度上標記溫度值，下列說法正確的是___________A．10mA處標記的溫度高于20mA處標記的溫度B．10mA處標記的溫度低于20mA處標記的溫度C．毫安表相鄰刻度對應(yīng)溫度的示數(shù)是均勻的D．毫安表相鄰刻度對應(yīng)溫度的示數(shù)是不均勻的【答案】①.38.0##38②.AD##DA【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律解得熱敏電阻的阻值由圖像得熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的函數(shù)關(guān)系解得當毫安表示數(shù)為時，待測物溫度為38.0°C；（2）[2]AB．根據(jù)可知電流越大，熱敏電阻阻值越小，溫度越低，所以10mA處標記的溫度高于20mA處標記的溫度，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)聯(lián)立可得可知電流與溫度不是線性關(guān)系，所以毫安表相鄰刻度對應(yīng)溫度的示數(shù)是不均勻的，故D正確，C錯誤。故選AD。16.實驗小組采用如圖所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。他們將注射器、壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機逐一連接，在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體。實驗中由注射器的刻度可以讀出氣體的體積V；計算機屏幕上可以顯示由壓強傳感器測得的壓強p，從而獲得氣體不同體積時的壓強數(shù)值。根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)圖像，分析得出結(jié)論。

（1）關(guān)于本實驗的基本要求，下列說法正確的是___________（選填選項前的字母）。A．移動活塞時應(yīng)緩慢一些B．封閉氣體的注射器應(yīng)密封良好C．必須測出注射器內(nèi)封閉氣體的質(zhì)量（2）為了能夠最直觀地判斷出氣體的壓強p與其體積V是否成反比，應(yīng)做出___________（選填“p—V”或圖像。對圖線進行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條___________線，就說明在___________和___________時，氣體的壓強與其體積成反比（3）實驗小組僅在改變環(huán)境溫度的條件下，重復(fù)了上述實驗，并且實驗操作和數(shù)據(jù)處理均正確。得到的兩條等溫線如圖所示，請你判斷兩條等溫線對應(yīng)的環(huán)境溫度和的高低，并從氣體分子熱運動的視角對上述判斷進行說明。（）

【答案】①.AB##BA②.③.過原點的直線④.氣體質(zhì)量一定⑤.氣體溫度一定⑥.見解析【解析】【詳解】（1）[1]AB．由于該實驗是“用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律”，條件是對于一定質(zhì)量的氣體而言的，故實驗中不能出現(xiàn)漏氣的現(xiàn)象；實驗時應(yīng)該緩慢一些，因為移動活塞時，相當于對氣體做功或者氣體對外做功，如果太快的話，氣體的溫度就會發(fā)生變化，故AB正確；C．等溫變化的規(guī)律為所以不必要測出氣體的質(zhì)量，只要看它是否滿足這樣的變化規(guī)律即可，故C錯誤。故選AB。（2）[2][3][4][5]如果做p-V圖象，因為它們的乘積是不變的，故這個圖象應(yīng)該是一條曲線，為了直觀地判斷壓強p與體積V的數(shù)量關(guān)系，正比關(guān)系更能形象直觀的體現(xiàn)二者的關(guān)系，故應(yīng)作出的圖象，在誤差允許的范圍內(nèi)，圖線是一條過原點的傾斜直線；就說明在氣體質(zhì)量一定和氣體溫度一定時，氣體的壓強與其體積成反比；（3）[6]由于實驗操作和數(shù)據(jù)處理均正確，則溫度高的對應(yīng)的pV值較大，分別在圖線上找到兩個點，則pV乘積較大的是T1對應(yīng)的圖線，即T1表示溫度高。四、論述、計算題。本題共4小題。（共38分。17至19題每題10分，20題8分）要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。有數(shù)值計算的小題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。解題中要用到、但題目未給出的物理量和數(shù)據(jù)，要在解題時做必要的說明。17.如圖甲所示，理想變壓器原，副線圈匝數(shù)比，原線圈接在一電源上，副線圈接有一阻值的定值電阻。交流電壓表和交流電流表均為理想電表。當電源電壓隨時間變化如圖乙所示的正弦曲線時，求：（1）電壓表示數(shù)U；（2）電流表示數(shù)I；（3）原線圈的輸入功率P。

【答案】（1）20V；（2）2A；（3）40W【解析】【詳解】（1）由圖乙知正弦交流電原線圈兩端電壓的有效值為U1=30V根據(jù)匝數(shù)比公式解得電壓表示數(shù)（2）電流表示數(shù)（3）根據(jù)匝數(shù)比公式解得原線圈的輸入功率18.如圖所示，交流發(fā)電機的矩形金屬線圈abcd的邊長，匝數(shù)，線圈的總電阻，線圈位于磁感應(yīng)強度的勻強磁場中，線圈平面與磁場方向平行。線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值的定值電阻連接?，F(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點、且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO'以角速度勻速轉(zhuǎn)動。電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計。（1）從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，寫出線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢的瞬時值e隨時間t變化的表達式：（2）求通過電阻R的電流有效值I；（3）求一個周期內(nèi)，電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值得線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，線圈內(nèi)的電動勢瞬時值的表達式（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，線圈中感應(yīng)電流的最大值通過電阻R的電流的有效值得（3）電阻R上產(chǎn)生的熱量19.一定量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷A、B、C三個狀態(tài)變化完成循環(huán)，其壓強p與體積V的關(guān)系圖像如圖所示。已知A（，），B（，），C（，），狀態(tài)A的溫度為。（1）求狀態(tài)C的溫度；（2）類比直線運動中根據(jù)速度一時間圖像求位移的方法，求過程B→C中，氣體對外界做的功W；（3）求過程A→B中，氣體從外界吸收的熱量Q。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，由理想氣態(tài)方程有解得（2）根據(jù)題意可知，