北京101中學(xué)2021下學(xué)期高二年級(jí)期末考試物理試卷

北京101中學(xué)2021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19小題，每題3分，共57分。在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題意的，選對(duì)的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。下列說法正確的是（）A布朗運(yùn)動(dòng)反映了微粒中分子運(yùn)動(dòng)的不規(guī)則性B對(duì)于一定質(zhì)量的大量氣體分子，在一定溫度時(shí)，處于一定速率范圍內(nèi)的分子數(shù)所占的百分比是不確定的C能量的耗散是從能量的轉(zhuǎn)化角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性D只要有足夠高的技術(shù)條件，絕對(duì)零度是可以達(dá)到的某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成。開箱時(shí)，密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖1所示。在此過程中，若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內(nèi)氣體（ ）圖1A對(duì)外做正功，分子的平均動(dòng)能減小B對(duì)外做正功，內(nèi)能增大C對(duì)外做負(fù)功，分子的平均動(dòng)能增大D對(duì)外做負(fù)功，內(nèi)能減小3盧瑟福a粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果（ ）A證明了質(zhì)子的存在B證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核里D證明了原子中的電子只能在某些軌道上運(yùn)動(dòng)天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，由此可推知（ ）三種射線紙鋁鉛三種射線紙鋁鉛圖2A②來自于原子核外的電子B①的電離作用最強(qiáng)，是一種電磁波C③的電離作用較強(qiáng)，是一種電磁波D③的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放的光子根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，下列說法正確的是（ ）A“光子說”本質(zhì)就是牛頓的“微粒說”B光的波長(zhǎng)越大，光子的能量越小C一束單色光的能量可以連續(xù)變化

D只有光子數(shù)很多時(shí)，光才具有粒子性6圖3甲所示為氫原子的能級(jí)，圖3乙為氫原子的光譜。已知譜線a是氫原子從n=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)的輻射光，則譜線b是氫原子（ ）圖3￡7g圖3￡7gv0-0.54—ABCDABCD從n=3的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)的輻射光從n=5的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)的輻射光從n=4的能級(jí)躍遷到n=3的能級(jí)時(shí)的輻射光從n=2的能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)時(shí)的輻射光7用圖4甲所示的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與照射光的強(qiáng)弱、光的頻率等物理量間的關(guān)系。電流計(jì)G測(cè)得的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化如圖4乙所示，則（ ）圖4A通過電流計(jì)G的電流方向由d到cB電壓U增大，光電流I一定增大C用同頻率的光照射K極，光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)弱無關(guān)D光電管兩端電壓U為零時(shí)一定不發(fā)生光電效應(yīng)下列關(guān)于物質(zhì)波的說法正確的是（）A實(shí)物粒子具有粒子性，在任何條件下都不可能表現(xiàn)出波動(dòng)性B宏觀物體不存在對(duì)應(yīng)波的波長(zhǎng)C電子在任何條件下都能表現(xiàn)出波動(dòng)性D微觀粒子在一定條件下能表現(xiàn)出波動(dòng)性關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是（）A電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波B紅外線、紫外線、可見光、倫琴射線是原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的C倫琴射線和Y射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的D紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線關(guān)于狹義相對(duì)論的說法，不正確的是（ ）A狹義相對(duì)論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的

B狹義相對(duì)論認(rèn)為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c,與光源的運(yùn)動(dòng)無關(guān)C狹義相對(duì)論只涉及無加速運(yùn)動(dòng)的慣性系D狹義相對(duì)論認(rèn)為任何情況下物體的質(zhì)量不變）~￡一四ABCD在圖乙所示實(shí)驗(yàn)過程中在圖丙所示實(shí)驗(yàn)過程中在圖丁所示實(shí)驗(yàn)過程中，圖5電流計(jì)指針應(yīng)該向左偏轉(zhuǎn)電流計(jì)指針應(yīng)該向左偏轉(zhuǎn)電流計(jì)指針應(yīng)該向右偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中，若磁鐵在線圈上方靜止不動(dòng)，電流表的指針將不再偏轉(zhuǎn)圖612在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)。規(guī)定導(dǎo)體環(huán)中電流的正方向如圖6甲所示,磁場(chǎng)方向向上為正方向。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖6乙變化時(shí)，導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像是（ ）13）~￡一四ABCD在圖乙所示實(shí)驗(yàn)過程中在圖丙所示實(shí)驗(yàn)過程中在圖丁所示實(shí)驗(yàn)過程中，圖5電流計(jì)指針應(yīng)該向左偏轉(zhuǎn)電流計(jì)指針應(yīng)該向左偏轉(zhuǎn)電流計(jì)指針應(yīng)該向右偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中，若磁鐵在線圈上方靜止不動(dòng)，電流表的指針將不再偏轉(zhuǎn)圖612在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)。規(guī)定導(dǎo)體環(huán)中電流的正方向如圖6甲所示,磁場(chǎng)方向向上為正方向。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖6乙變化時(shí)，導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像是（ ）13如圖7所示電路為演示自感現(xiàn)象的電路圖，其中R0為定值電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，小燈泡的燈絲電阻為R（可視為不變），電感線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)、電阻為RL。電路接通并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，斷開開關(guān)S，可以看到燈泡先是“閃亮”（比開關(guān)斷開前更亮）一下，然后才逐漸熄滅，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)“閃亮”現(xiàn)象并不明顯。為了觀察到斷開開關(guān)S時(shí)燈泡比開關(guān)斷開前有更明顯的“閃亮”現(xiàn)象，下列措施中一定可行的是（ ）圖7A撤去電感線圈中的鐵芯，使L減小B更換電感線圈中的鐵芯，使L增大C更換電感線圈，保持L不變，使Rl增大D更換電感線圈，保持L不變，使RL減小14如圖8甲所示的理想變壓器，其原線圈接在輸出電壓如圖8乙所示的正弦式交流電源上，副線圈接有阻值為88Q的負(fù)載電阻R，原、副線圈匝數(shù)之比為5：1。電流表、電壓表均為理想交流電表。下列說法中正確的是（ ）圖8A電流表的示數(shù)為B電壓表的示數(shù)約為44V2VC原線圈的輸入功率為22WD原線圈交流電電流的頻率為H15如圖9所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO′方向觀察，線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為/，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為①。則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)，下列說法不正確的是（ ）0A線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda

nBl23B線圈中的感應(yīng)電流為一C穿過線圈的磁通量為0D穿過某匝線圈磁通量的變化率為C穿過線圈的磁通量為0D穿過某匝線圈磁通量的變化率為B12316圖10為遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，已知發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定不變，而且輸電線路及其設(shè)備均正常，變壓器為理想變壓器，只考慮遠(yuǎn)距離輸電線上的電阻，其他導(dǎo)線電阻不計(jì)。由于用電高峰時(shí)，用戶的總功率變大，則對(duì)應(yīng)著（）圖10遠(yuǎn)距離發(fā)電機(jī) 升壓變壓器 用戶降壓變壓器A升壓變壓器的輸入電流減小B升壓變壓器的輸出電壓減小C降壓變壓器的輸出電壓變大D遠(yuǎn)距離輸電線上的損耗變大17麥克斯韋在前人研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地建立了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論，進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。他大膽地假設(shè)：變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣，會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。以平行板電容器為例：圓形平行板電容器在充、放電的過程中，板間電場(chǎng)發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場(chǎng)相當(dāng)于一連接兩板的板間直導(dǎo)線通以充、放電電流時(shí)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。如圖11所示，若某時(shí)刻連接電容器的導(dǎo)線具有向上的電流，則下列說法中正確的是（）圖11A電容器正在充電B兩平行板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E在減小C該變化電場(chǎng)產(chǎn)生順時(shí)針方向（俯視）的磁場(chǎng)D兩極板間電場(chǎng)最強(qiáng)時(shí)，板間電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)達(dá)到最大值18如圖12所示，水平面內(nèi)兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端與電阻R相連接，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好。若對(duì)金屬棒施加一個(gè)水平向右的外力F，使金屬棒從a位置由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)并依次通過位置b和c。若導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，a到b與b到c的距離相等，則下列關(guān)于金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中的說法正確的是（ ）圖12金屬棒通過b、c兩位置時(shí)，電阻R的電功率之比為1：2B金屬棒通過b、c兩位置時(shí)，外力F的大小之比為1：-<2C在從a到b與從b到c的兩個(gè)過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量之比為1：1D在從a到b與從b到c的兩個(gè)過程中，通過金屬棒的橫截面的電量之比為1：219光滑平行金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，導(dǎo)軌上放置著一根與導(dǎo)軌垂直的導(dǎo)體棒，則以下說法中正確的是（ ）Q圖13A空間存在的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲釫B導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的最大速度為5-BLCC金屬棒穩(wěn)定后電容器兩端的電壓為BLEmEC導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量為——---

m+B2L2C二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每空2分，共10分?！坝糜湍しü罍y(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理思想，應(yīng)用了通過對(duì)宏觀量的測(cè)量來間接測(cè)量微觀量的方法。①某同學(xué)進(jìn)行了下列操作：A取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液。測(cè)量一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積VB將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地?cái)U(kuò)展為形狀穩(wěn)定的油酸薄膜C向淺盤中倒入約2cm深的水，將痱子粉均勻地撒在水面上D將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上計(jì)算出油酸膜的面積SE將玻璃板蓋到淺水盤上，用彩筆將油酸膜的輪廓畫在玻璃板上正確合理的操作順序是A。（填字母代號(hào)）②若該同學(xué)計(jì)算出滴在水面上油酸酒精溶液中純油酸的體積為V，測(cè)得單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑D=。（1）如圖14甲所示，在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距d=的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后，接通電源使光源正常工作。圖14①已知測(cè)量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游標(biāo)尺）上有20分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測(cè)量頭的目鏡看去，使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對(duì)齊，如圖6乙所示，此時(shí)測(cè)量頭上主尺和副尺的示數(shù)情況如圖6丙所示，此示數(shù)為mm；接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對(duì)齊，測(cè)得A到B條紋間的距離為。利用上述測(cè)量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長(zhǎng)入=m（保留2位有效數(shù)字）。②另一同學(xué)按實(shí)驗(yàn)裝置安裝好儀器后，觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好。若他對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置作了一下改動(dòng)后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數(shù)目有所增加。以下改動(dòng)可能實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果的是 。A僅將濾光片移至單縫和雙縫之間B僅將單縫遠(yuǎn)離雙縫移動(dòng)少許C僅將單縫與雙縫的位置互換D僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片三、計(jì)算題、本題共4小題，共33分。解答要寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。直接寫出最后答案的不得分。22（9分）如圖15所示，寬度L=m的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值R=。的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=。一根導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌之間的導(dǎo)休棒的電阻r=。，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)?，F(xiàn)用一垂直于導(dǎo)體棒的水平拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒使其沿導(dǎo)軌以v=10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。空氣阻力可忽略不計(jì)，求：xxxAfxxxxxxxyx x圖15（1）通過導(dǎo)體棒的電流I，并說明通過導(dǎo)體棒的電流方向；（2）作用在導(dǎo)體棒上的拉力大小F；n EJbY4 DJK5* 1412 3d（3）電阻R的電功率L ""23I=lu,中子的質(zhì)量m=7u,氯核的質(zhì)量m=0u,120^ n ne其中l(wèi)u相當(dāng)于931MeV。（1）在上述輕核聚變的核反應(yīng)中釋放的核能為多少M(fèi)eV（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（2）生成的氦核和中子的動(dòng)能各是多少M(fèi)eV（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）25（10分）如圖17甲所示為法拉第發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī)，圖17乙是其原理示意圖，其中的銅質(zhì)圓盤安裝在水平的銅軸上，銅質(zhì)圓盤的圓心與銅軸重合，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和邊緣良好接觸，用導(dǎo)線將兩塊銅片與電阻R連接起來形成閉合回路，在圓盤繞銅軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過電阻R的電流是恒定的。為討論問題方便，將磁場(chǎng)簡(jiǎn)化為水平向右磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；將圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)簡(jiǎn)化為一根始終在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞銅軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、長(zhǎng)度為圓盤半徑的導(dǎo)體棒，其等效電阻為乙除了R和r以外，其他部分電阻不計(jì)。已知圓盤半徑為a，當(dāng)其以角速度但勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=1B①a2。（1）圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖17乙所示，求通過電阻R的電流大小，并說明其流向；（2）若各接觸點(diǎn)及轉(zhuǎn)軸的摩擦均可忽略不計(jì)，圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，外力需要做多少功；（3）圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓盤簡(jiǎn)化的導(dǎo)體棒的內(nèi)部電子因棒轉(zhuǎn)動(dòng)而在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受沿棒方向的洛侖茲力的分力，其大小f隨電子與圓心距離變化的圖像如圖18所示，試從電動(dòng)勢(shì)的定義式論證圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電1動(dòng)勢(shì)E=—B3a2。2參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共19小題，每題3分，共57分。在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題意的，選對(duì)的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。12345678910CACDBBCDAD111213141516171819DADCADAAD、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每空2分，共10分。20①ACBED。（填字母代號(hào)）②V/S。21①；48x10-7（保留2位有效數(shù)字）。②D。三、計(jì)算題、本題共4小題，共33分。解答要寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。直接寫出最后答案的不得分。22（1）E=BLv=2v I=-E-=1A根據(jù)右手定則電流從N流向M通過金屬棒R+r（2）F=FA=BLI=n（n-1）4義（4-1）6.63義10-34-5.53x10i4（3）- x931MeV=（2義）x931MeV-MeV2 2 1.6x10-19（2）核反應(yīng)中系統(tǒng)的能量守恒EHeEn=2E0AEP2Emm核反應(yīng)中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒丁產(chǎn)=————eV2mEmm+mknHenHemE= He—（2E?！鱁）-3MeVnm+m0n He