2019-2020学年北京市昌平区高二下学期期末物理试卷(含解析)

2019-2020学年北京市昌平区高二下学期期末物理试卷

一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）

1. 下列说法中正确的是( )

A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动

B. 外界对物体做功，物体内能不一定增加

C. 对于温度不同的物体，温度低的物体内能一定小

D. 质量一定的理想气体，当温度升高时，它的体积一定增大

2. 下列说法正确的是

A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动

B. 单晶体和多晶体都有规则的几何外形

C. 当两分子间距离的增大时，分子引力增大，分子斥力减小

D. 热量可以从低温物体传给高温物体

3. 用密闭活塞封闭在汽缸内一定质量的某种理想气体，如果气体与外界没有热交换，下列说法正确的是( )

A. 若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大

B. 若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定减小

C. 若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定增大

D. 若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能可能不变

4. 如图所示是通过用两个刀片组成的宽度可以调节的狭缝观察日光灯光源时所看到的四个现象．当狭缝宽度从0.8𝑚𝑚逐渐变小时，所看到的四个图象的顺序是( )

A. abcd B. dcba C. bacd D. badc

5. 关于机械波，下列说法中正确的是( )

A. 机械波既能在介质中传播，也能在真空中传播

B. 在一个周期内，沿着波的传播方向，振子随波移动一个波长的距离

C. 机械波的传播速度与振源的振动速度相等

D. 离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些 6. 如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c，则下列说法中正确的是( )

A. a光在真空中的传播速度比b光在真空中的传播速度大

B. a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小

C. 玻璃对a光的折射率比玻璃对b光的折射率大

D. 从玻璃射向空气，a光的临界角大于b光的临界角

7. 一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )

A. 质点振动频率是4 𝐻𝑧

B. 在10 𝑠内质点经过的路程是20 𝑐𝑚

C. 第4 𝑠末质点的速度是零

D. 在𝑡=1 𝑠和𝑡=3 𝑠两时刻，质点位移大小相等、方向相同

8. 一列振幅为0.1𝑐𝑚，波速为4𝑚/𝑠的横波沿直线传播，在某时刻传至该直线上相距4m的S、P两点中一点，然后又传到另一点．已知波传播过程中的某一段时间内，S质点通过的路程为8cm，P质点通过的路程为4𝑐𝑚.则该波的传播方向及频率可能为( )

A. 由S向P，𝐹=10𝐻𝑍 B. 由S向P，𝐹=20𝐻𝑍

C. 由P向S，𝐹=10𝐻𝑍 D. 由P向S，𝐹=20𝐻𝑍

9. 对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列说法中正确的是( )

A. 电流大小变化，方向不变，是直流电

B. 电流大小、方向都变化，是交流电

C. 电流的周期是0.02𝑠，最大值是0.2𝐴

D. 电流做周期性变化，是交流电

10. 关于理想变压器，下面各说法中正确的是( )

A. 它的输出功率小于它的输入功率

B. 它的输出功率等于它的输入功率

C. 原副线圈两端的电压与它们的匝数成反比 D. 原副线圈的电流与它们的匝数成正比

11. 19世纪末科学家们发现了电子。下列与电子有关的说法正确的是( )

A. 卢瑟福认为电子的轨道是量子化的

B. 电子电荷的精确测定是由汤姆孙通过著名的“油滴实验”做出的

C. 𝛽衰变的实质是原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子

D. 爱因斯坦光电效应方程表明，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

12. 电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍，下列不属于电磁感应现象及其应用的是( )

A. 发电机 B. 电动机 C. 变压器 D. 日光灯镇流器

二、实验题（本大题共1小题，共12.0分）

13. “用油膜法估测分子的大小”的实验

(1)“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是______

A.考虑了各油酸分子间的间隙

B.不考虑各油酸分子间的间隙

C.将油酸形成的膜看成单分子油膜

D.将油酸分子看成立方体

(2)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于______

A.油酸未完全散开

B.油酸溶液浓度低于实际值

C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格

D.求每滴体积时1mL的溶液的滴数多记了10滴

(3)在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液为1000mL溶液中有纯油酸0.6𝑚𝐿，用量筒测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1cm，试求：

①油酸膜的面积是______𝑐𝑚2.(保留三位有效数字)

②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______𝑚3

③实验测出油酸分子的直径是______𝑚.(结果保留两位有效数字)

④实验中为什么要让油膜尽可能散开______。

三、计算题（本大题共5小题，共46.0分）

14. 如图所示，一块玻璃砖的横截面由四分之一圆面和直角三角形组成，其中圆的半径为R，三角形斜边𝐴𝐵=2𝑅，该玻璃的折射率为√3，一条与水平面成30°角的光线，指向A点入射到玻璃砖表面，试作图并通过计算确定光线从玻璃砖中射出的方向。(对同一面上的二次反射不予考虑)

15. 一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10.5𝑚的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，求：波速的大小。

16. 一列简谐波沿+𝑥轴方向传播，𝑡0=0时刻波的图象如图，此刻波刚好传播至𝑥1=10𝑚处，在此后2s时间内𝑥1=10𝑚处的质点通过的总路程是20𝑐𝑚.求：

①波沿x轴传播速度v；

②𝑥轴上𝑥2=16𝑚处的质点何时开始振动？开始振动时的方向如何？

17. 一水平弹簧振子做简谐运动，其位移和时间关系如图所示．

(1)求𝑡=0.25×10−2𝑠时的位移． (2)从𝑡=0到𝑡=8.5×10−2𝑠的时间内，质点的路程、位移各为多大？

18. 如图甲所示，表面绝缘、倾角𝜃=30°的斜面固定在水平地面上，斜面所在空间有一宽度𝐷=0.40𝑚的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上．一个质量𝑚=0.10𝑘𝑔、总电阻𝑅=0.25𝛺的单匝矩形金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长𝐿=0.50𝑚.从𝑡=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示．已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数𝜇=√33，重力加速度g取10𝑚/𝑠2.求：

(1)线框受到的拉力F的大小；

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3)线框在斜面上运动的过程中产生的焦耳热Q．

【答案与解析】

1.答案：B

解析：解：A、布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，A错误；

B、外界对物体做功的同时对外放热，物体内能不一定增加，B正确；

C、对于温度不同的物体，温度低的物体内能不一定小，还与质量、体积有关，C错误；

D、质量一定的理想气体，当温度升高时，它的体积可能增大，可能减小，还可能不变，D错误；

故选；B

布朗运动是固体颗粒的运动，改变内能的方式有做功和热传递，内能与温度、质量和状态等元素有关．

本题考查了布朗运动的实质，改变内能的方式和理想气体状态方程等知识点，难度不大．

2.答案：D

解析：布朗运动是固体小颗粒的运动，不是液体分子的无规则运动；

单晶体具有规则的几何外形，而多晶体没有规则的形状；

热量总是能由高温物体自发地传给低温物体；而热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体；

分子间同时存在引力和斥力，当距离增大时，两个力同时减小．

A、布朗运动是固体小颗粒的运动，它是液体分子无规则运动的反应；故A错误；

B、单晶体有规则的几何外形，而多晶体一般没有规则的几何外形；故B错误；

C、分子间的引力和斥力随距离的增大同时减小，斥力要比引力减小的快；故C错误；

D、热量不可以自发地从低温物体传递给高温物体，除非引起其它变化；在引起其它变化的情况下，热量可以从低温物体传给高温物体，故D正 确

故选D

3.答案：A

解析：解：A、若气体分子的平均动能增大，则温度一定升高，内能增加，据△𝑈=𝑊+𝑄，由于△𝑈>0，𝑄=0，故𝑊>0，则气体被压缩，据𝑃𝑉𝑇，由于𝑇2>𝑇1，𝑉2<𝑉1，则𝑝2>𝑝1，即压强一定增大，A正确B错误；

C、若气体分子的平均距离增大，则气体体积变大，气体对外做功𝑊<0，据𝑊+𝑄=△𝑈，由于𝑄=0，则△𝑈<0，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能一定减小，故CD错误． 故选A

温度是分子平均动能的标志，根据热力学第一定律和理想气体状态方程联立可以判断压强和平均动能的变化．

本题考查了热力学第一定律的应用，结合温度是分子平均动能的标志考查状态方程．

4.答案：A

解析：解：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近甚至比波长更小时即能发生明显的衍射；

显然0.8𝑚𝑚大于光的波长，故不能发生明显的衍射现象，根据光的直线传播的原理，此时我们看到的应该是条纹状的光斑，即图象a，但随孔缝的宽度的减小，光斑的面积逐渐减小，在发生衍射前看到图象b；

当发生衍射时，随狭缝的宽度逐渐变小时衍射条纹的间距逐渐变大，而条纹间距最小的是c，条纹间距最大的是d，所以先观察到c，再观察到d；

综上所述当狭缝宽度从0.8𝑚𝑚逐渐变小时我们依次看到的四个图象的顺序是abcd；

故选A．

0.8𝑚𝑚大于光的波长，不能发生明显的衍射现象，看到的应该是没有条纹的光斑，此时是小孔成像原理；随孔缝的宽度的减小，光斑的面积逐渐减小，当发生衍射时，随狭缝的宽度逐渐变小时衍射条纹的间距逐渐变大．

真正理解发生小孔成像和衍射的条件是解决本题的关键所在．

5.答案：D

解析：机械波只能在介质中传播，不能在真空中传播，A错误；质点不随波的传播而迁移，B错误；机械波传播与质点振动速度不同，C错误；机械波是振动形式由近及远传播过程，离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些，D正确。

考点：本题考查机械波传播与质点振动。

6.答案：D

解析：解：A、两种光在真空中传播速度相同，都是𝑐=3×108𝑚/𝑠.故A错误．

B、C由图知，b光的入射角大于a光的入射角，折射角相同，由折射定律𝑛=𝑠𝑖𝑛𝑖𝑠𝑖𝑛𝑟知，玻璃对b光的折射率比玻璃对a光的折射率大，由由𝑣=𝑐𝑛知，a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大，故BC错误．

D、由临界角公式𝑠𝑖𝑛𝐶=1𝑛得知，a光的折射率n较小，临界角较大，故D正确．