2019-2020学年北京市东城区高二下学期期末物理试卷(含解析)

2019-2020学年北京市东城区高二下学期期末物理试卷

一、单选题（本大题共15小题，共45.0分）

1. 下列说法中正确的是( )

①夏天太阳光把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的

②医院里用X射线进行人体透视，是因为它是各种电磁波中穿透本领最大的

③科学家关注南极臭氧层空洞是因为它将使气候恶化

④在热学中所说的热辐射就是指红外线辐射．

A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④

2. 如图是氢原子的能级图，对于一群处于𝑛=4的氢原子，下列说法中正确的是( )

A. 这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁

B. 这群氢原子能够发出6种不同频率的光

C. 这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 eV

D. 从𝑛=4能级跃迁到𝑛=3能级发出的光的波长最短

3. 下列能揭示原子具有核式结构的是( )

A. 𝛼粒子散射实验 B. 天然放射现象

C. 电子的发现 D. 氢原子光谱是线状谱

4. 人类对光的本性以及原子内部结构的进一步认识，促进了科技极大的进步，并大量应用于医疗、通讯等领域。下列说法中正确的是( )

A. 铀核(92238𝑈)衰变为铅核(82206𝑃𝑏)的过程中，中子数减少了32个

B. 相同频率的光照射不同金属，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，说明这种金属的逸出功越大

C.  94239𝑃𝑢的半衰期约为4天，1𝑔94239𝑃𝑢经8天全部发生了衰变

D. 氢原子吸收光子后，从低能级向高能级跃迁，原子能量增加

5. 用M表示液体或固体的摩尔质量，m表示分子质量，𝜌表示物质密度，𝑉𝑚表示摩尔体积，𝑉0表示分子体积．𝑁𝐴表示阿伏加德罗常数，下列关系式不正确的是( )

A. 𝑁𝐴=𝑉0𝑉𝑚 B. 𝑁𝐴=𝑉𝑚𝑉0 C. 𝑉𝑚=𝑀𝜌 D. 𝑚=𝑀𝑁𝐴

6. 下列说法中，正确的是( ) A. 只有热传递才可以改变物体的内能

B. 气体温度越高，每个分子运动的速率一定越大

C. 布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动

D. 热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化

7. 在各处温度相等的液体中，一个小气泡由液体的底层缓慢地升到液面，上升过程中气泡的体积不断增大，则气泡在浮起的过程中( )

A. 放出热量 B. 吸收热量 C. 与外界绝热 D. 无法判断

8. 下列各组物质全部为晶体的是( )

A. 石英、雪花、沥青 B. 食盐、橡胶、沥青

C. 食盐、雪花、石英 D. 雪花、橡胶、石英

9. 下列说法正确的是( )

A. 5G通信信号(3400～4900𝑀𝐻𝑧) 相对于4G通信信号( 1880～2635𝑀𝐻𝑧)更容易发生衍射现象

B. 立体电影的观看是利用光的偏振现象

C. 马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的折射现象

D. 雨后彩虹是光的干涉现象

10. a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时，如图所示发现b的折射线更靠近法线，由此可判定( )

A. 两种色光的折射率𝑛𝑏>𝑛𝑎

B. 当光从介质射向空气中，a、b要发生全反射的临界角分别为𝐶𝑎、𝐶𝑏，则𝐶𝑎<𝐶𝑏

C. 在介质中b的速度较大

D. 单色光b的频率较低

11. 如图，将洁净的锌板用导线连接在验电器上，用紫外线灯照射锌板时，观察到验电器指针发生偏转。此时( )

A. 有光电子从锌板表面逸出，验电器带正电

B. 有光电子从锌板表面逸出，验电器带负电

C. 有正离子从锌板表面逸出，验电器带正电

D. 有正离子从锌板表面逸出，验电器带负电 12. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈通过电阻值为R的导线与热水器、抽油烟机连接。已知副线圈两端的电压与时间关系如图乙所示，下列说法正确的是( )

A. 副线圈两端的电压可使击穿电压为220V的电容器正常工作

B. 电压表示数约3110V

C. 闭合开关S接通抽油烟机，电阻值为R的导线发热功率将减小

D. 闭合开关S接通抽油烟机，变压器原线圈的输入功率将增大

13. 自从2011年5月1日“酒驾新规”推行后，“醉驾入刑”深入人心．交通警察检测酒驾的最简单的方法就是用酒精测试仪．酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻𝑟′与酒精气体的浓度C成反比，𝑅0为定值电阻．下列关于电压表的示数(𝑈)与酒精气体的浓度(𝐶)之间关系的图象，其中正确的是( )

A. B.

C. D.

14. 下列各图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是( )

A. B.

C. D. 15. 某同学在探究电流的磁效应实验中，将小磁针放置在水平桌面上，导线放置在小磁针的正上方，如图所示。将开关闭合，发现小磁针无偏转，经检查实验电路无故障。关于这次实验，下列说法正确的是( )

A. 通电导线的周围不存在磁场，所以小磁针不偏转

B. 调节滑动变阻器，使电流变大，小磁针将会发生偏转

C. 将电流反向，小磁针一定会发生偏转

D. 将导线在水平面内旋转90°，使导线与小磁针平行，再闭合开关小磁针将会发生偏转

二、实验题（本大题共3小题，共18.0分）

16. “测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，𝑎𝑎′和𝑏𝑏′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针𝑃1和𝑃2，用“+”表示大头灯的位置，然后在另一侧透过玻璃窗观察，并依次插入大头针𝑃3和

𝑃4.在插𝑃3和𝑃4时，应使______。

17. 在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。

(1)若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是______。

A.改用红色激光

B.减小双缝间距

C.将光源向远离双缝的位置移动

D.将屏幕向远离双缝的位置移动

(2)在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l。屏上P点到两狭缝距离相等，该点出现______(选填“亮”或“暗”)条纹。A、B两点分别为第2条和第6条亮条纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为______。

18. 做“用油膜法估测分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为每104𝑚𝐿溶液中有纯油酸6𝑚𝐿.用注射器测得1mL溶液有75滴，把1滴溶液滴入撒有痱子粉的浅水盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在水面上。在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图，坐标中正方形小方格的边长为1cm。则：

(1)油酸膜的面积是______𝑐𝑚2； (2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL；

(3)油酸分子的直径是______𝑚(保留一位有效数字)；

(4)若用注射器测量1mL溶液滴数时，错将75滴数成73滴，则油酸分子的直径测量值偏______(选填“大”或“小”)

三、计算题（本大题共4小题，共27.0分）

19. 如图所示，水平面上固定着开口向上的汽缸，质量𝑚=5𝑘𝑔、横截面积𝑆=50𝑐𝑚2的活塞密封了一定质量的理想气体，一根轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一根劲度系数𝑘=500𝑁/𝑚的竖直轻弹簧，弹簧的下端系一质量𝑀=5𝑘𝑔的物块。开始时，缸内气体的温度𝑡1=27℃，活塞到缸底的距离𝐿1=120𝑐𝑚，弹簧恰好处于原长。已知大气压强𝑝0=1.0×105𝑃𝑎，重力加速度𝑔=10𝑚/𝑠2，不计一切摩擦，现使缸内气体缓慢冷却，求

(𝑖)物块恰好离开桌面时，缸内气体的温度𝑡2；

(𝑖𝑖)缸内气体的温度降低到−48℃时，物块离桌面的高度h。

20. 某校科技实验小组研制的风速实验装置，由风杯组系统(图1)和电磁信号产生与采集系统(图2)两部分组成，电磁信号产生器由处于圆环形均强磁场和固定于风杯轴上的导体棒组成，磁场区域的内外半径分别为𝑟1和𝑟2.当风以一定的速度流动时，对风杯产生一定的风力，使风杯组绕着水平轴沿顺时针方向转动起来，带动导体棒同步匀速转动，切割磁感线产生感应电流．由于实验装置的导体棒每转一周与弹性簧片短暂接触一次，从而产生周期性的脉冲电流i，由电流传感器采集此电流i，并对其进行处理，可得到周期性的脉冲电流波形图如图3所示．已知有脉冲电流时，回路的总电阻为R，风杯中心到转轴的距离为L，图3中T为已知量．试回答下列问题：

(1)在导体棒上的电流方向；

(2)风速的测量值−风杯转动的线速度大小；

(3)均强磁场的感应强度B大小；

(4)为了提高该实验仪器的精度，请提出至少三条改进建议．

21. 一硬质细导线的电阻率为𝜌、横截面积为S，将该导线做成边长为a的n匝正方形线框固定在纸面内，如图甲所示，虚线MN过正方形线框上下两边的中点。现在虚线MN左侧空间加一个方向垂直纸面、大小随时间变化的磁场。𝑡=0时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间的变化关系如图乙所示。求：

(1)𝑡=0时刻，线框的磁通量𝜑以及线框中感应电流的方向；

(2)在𝑡=0到𝑡=𝑡0时间内，线框中产生的感应电动势E的大小；

(3)在𝑡=0到𝑡=𝑡0时间内，线框中产生的感应电流I的大小。

22. 在高为ℎ=10𝑚的高台上，放一质量为𝑀=9.9𝑘𝑔的木块，它与平台边缘的距离𝐿=1𝑚。今有一质量为𝑚=0.1𝑘𝑔的子弹以𝑣0的水平向右的速度射入木块(作用时间极短)，并留在木块中。如图所示。木块向右滑行并冲出平台，最后落在离平台边缘水平距离为𝑥=4√2𝑚处，已知木块与平台的动摩擦因数𝜇=920，g取10𝑚/𝑠2，求：

(1)木块离开平台时的速度大小；

(2)子弹射入木块的速度大小。

四、综合题（本大题共1小题，共10.0分）

23. 如图所示，电源电动势𝐸=6.0𝑉，R为电阻箱。当电阻箱读数𝑅=2.0𝛺时，电压表读数𝑈=4.0𝑉(电压表为理想电表)，求：

(1)此时电路中的电流I和电阻R所消耗的电功率P；

(2)电源的内阻r。