1、北京科技大学附属中学2019-2020学年第二学期高二年级物理期末调研卷一、单项选择题(本题共12个小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。1.根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是（ ）A. 变化的电场一定能产生磁场B. 变化磁场一定能产生变化的电场C. 恒定的电场一定能产生恒定的磁场D. 恒定的磁场一定能产生恒定的电场【答案】A【解析】【详解】ACD根据电磁波理论可知，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，而恒定不变的磁场不会产生电场，恒定不变的电场也不会产生磁场，故A正确，CD错误；B变化的磁场不一定能产生变化的电场，因为如果磁场是均匀增加的，则
2、产生的电场是恒定的，而非均匀变化的磁场才能产生变化的电场，故B错误。故选A。2.下列叙述正确的是（）A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动B. 扩散现象说明分子在不停地做无规则运动C. 两个分子间距离增大时，分子间作用力的合力一定减小D. 物体吸收热量，其内能一定增加【答案】B【解析】【详解】A布朗运动是固体小颗粒的运动，它是液体分子运动的反映，故A错误；B扩散现象是分子热运动表现，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；C从平衡位置开始，两个分子间距离增大时，分子间作用力的合力先增大后减小，故C错误；D根据热力学第一定律，物体的内能变化与物体吸放热以及外界对物体做功都有关，因此无法单一从物体
3、吸收热量的角度来判断其内能就一定增加。故D错误。故选B。3.已知阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，水的密度为则一个水分子的质量可以表示为A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】一个水分子的质量，故选项A正确，B、C、D错误4.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则（）A. 该交流电压的有效值是311VB. 该交流电压的周期是2sC. 该交流电压的瞬时值表达式是u = 311sin100pt(V)D. 该交流电压的初位相是【答案】C【解析】【详解】A该交流电压的有效值为，A错误；B交流电的周期，B错误；C根据图像
4、可知则该交流电压的瞬时值表达式是C正确；D该交流电压的初位相是0，D错误。故选C。5.如图甲所示，上端固定的弹簧振子在竖直方向上做简谐运动规定向上为正方向，弹簧振子的振动图象如图乙所示则（ ）A. 弹簧振子的振动频率f=2.0HzB. 弹簧振子的振幅为0.4mC. 在 内，弹簧振子的动能逐渐减小D. 在 内，弹簧振子的弹性势能逐渐减小【答案】C【解析】【分析】根据振动图象直接分析振子的频率和振幅根据加速度的方向判断振子的状态结合弹簧振子的能量变化分析【详解】由振动图像可知，弹簧振子的振动周期为2s，频率f=1 /T=0.5Hz，选项A错误；弹簧振子的振幅为 0.2m，选项B错误；在 00.5
5、s 内，弹簧振子的位移变大，速度减小，动能逐渐减小，选项C正确；在 1.01.5 s 内，弹簧振子离开平衡位置的位移变大，则弹簧的形变量变大，弹性势能逐渐变大，选项D错误；故选C.6.一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为,周期为Tt=0时刻的波形如图甲所示,a、b是波上的两个 质点图乙是波上某一质点的振动图像下列说法中正确的是()A. t=0时质点a的速度比质点b的大B. t=0时质点a的加速度比质点b的小C. 图乙可以表示质点a的振动D. 图乙可以表示质点b的振动【答案】D【解析】【详解】因为在t=0时，a点处于波峰的位置，它的瞬时速度为0，受到的合力最大，加速度最大，而b点处于平衡位置，
6、它的瞬时速度最大，受到的合力为0，加速度为0，故AB错误；在图乙中，质点向下振动，根据甲的波的传播方向可知，b点的振动方向是向下的，故图乙表示质点b的振动情况，故C错误，D正确故选D。7.下列说法正确的是（）A. 放射性元素的半衰期与外界压强有关B. 天然放射现象说明原子具有核式结构C. 原子核放出射线说明原子核内有光子D. 天然放射现象中的射线是高速运动的氦原子核【答案】D【解析】【详解】A半衰期是原子核本身具有的属性，与外界条件和所处形态无关，A错误；B天然放射现象说明原子核内部有复杂的结构，粒子散射实验说明原子具有核式结构，B错误；C射线是伴随衰变或衰变产生的高频电磁波，原子核内无光子，
7、C错误；D天然放射现象中的射线是高速运动的氦原子核，D正确。故选D。8.在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，先配制好浓度（单位体积溶液中含有纯油酸的体积）为的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V用注射器在撒有均匀痱子粉的水面上滴l滴油酸酒精溶液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形状稳定后测量出它的面积为S.关于本实验，下列说法正确的是A. 水面形成的油酸薄膜的体积为VB. 撒痱子粉是为了便于确定出油酸薄膜轮廓C. 根据可以估测油酸分子的直径D. 根据可以估测油酸分子的直径【答案】B【解析】【详解】A、油酸酒精溶液的体积为V，油酸的体积为V，故水面上水面形成的油酸薄膜的体积为V；故A错误
8、；B、撒痱子粉是为了便于确定出油酸薄膜的轮廓，便于测量油膜的面积，故B正确；CD、油酸薄膜的体积为V，根据可以估测油酸分子的直径，故CD错误9.一个氘核（）与一个氚核（）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损，则聚变过程中（）A. 吸收能量，生成的新核为B. 吸收能量，生成的新核为C. 放出能量，生成的新核为D. 放出能量，生成的新核为【答案】C【解析】【详解】核聚变质量亏损，放出能量，核反应方程为ABD错误，C正确。故选C。10.某种介质对空气的折射率是 ，一束光从该介质射向空气，入射角是 60，则下列光路图中正确的是（图 中 I 为空气，为介质）（ ）A B. C. D. 【答案
9、】D【解析】【详解】设该介质的临界角为C，则，C=45，由于光从介质射向空气，入射角i=60C，所以发生全反射，光线全部被反射回原介质故ABC错误，D正确11.如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖圆心O，经折射后分为两束单色光a和b下列判断正确的是A. 玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B. 逐渐增大入射角，b光首先发生全反射C. 在玻璃中，a光的速度大于b光的速度D. 在真空中，a光的波长小于b光的波长【答案】D【解析】【详解】A.因为光的偏折程度大于光，所以根据折射定律得知玻璃对光的折射率大于对光的折射率，故选项A错误；B.根据全反射临界角公式知，光的临界角小于光的临界角，光首先发生全反
10、射，故选项B错误；C.由可知，光的折射率较大，则在玻璃砖中，光的速度小于光的速度，故选项C错误；D.根据折射率大，频率大，波长短，可知光的折射率大于光的折射率，则光在真空中的波长小于光在真空中的波长，故选项D正确12.2017年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm（1 nm=109 m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量h=6.61034
11、 Js，真空光速c=3108 m/s）A. 1021 JB. 1018 JC. 1015 JD. 1012 J【答案】B【解析】一个处于极紫外波段的光子的能量约为，由题意可知，光子的能量应比电离一个分子的能量稍大，因此数量级应相同，故选B【名师点睛】根据题意可知光子的能量足以电离一个分子，因此该光子的能量应比该分子的电离能大，同时又不能把分子打碎，因此两者能量具有相同的数量级，不能大太多二、不定项选择题：（本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）13.关
12、于光的本性，下列描述正确的是（）A. 泊松亮斑说明光具有波动性B. 薄膜干涉说明光具有波动性C. 光电效应说明光具有粒子性D. 偏振现象说明光是一种纵波【答案】ABC【解析】【详解】A泊松亮斑属于光的衍射现象，说明光具有波动性，A正确；B薄膜干涉属于光的干涉现象，说明光具有波动性，B正确；C光电效应说明光子具有能量，说明光具有粒子性，C正确；D偏振现象说明光是一种横波，D错误。故选ABC。14.如图所示，物块放在光滑水平面上，在一个与水平方向成角的恒力F作用下，物块沿光滑水平面运动了一段时间t，在这段时间t内A. 物块受到的力F的冲量为FtB. 物块受到的力F的冲量为FtcosC. 物块的动量
13、变化量为FtD. 物块的动量变化量为Ftcos【答案】AD【解析】【详解】AB.拉力的冲量为Ft，故A正确，B错误；CD.动量的变化量为合力的冲量I=Ftcos，故C错误，D正确15.如图所示，在一根张紧的水平绳子上挂着四个摆，其中、摆长相等，让摆在垂直于水平绳的方向振动起来，通过张紧的绳子给另外三个摆施加驱动力，使它们各自做受迫振动。可以观察到、三个摆的运动情况是（ ）A. 三个摆的振动周期相同B. 三个摆的振动振幅相同C. 摆的振动振幅最大D. 摆的振动周期最小【答案】A【解析】【详解】AD由a摆摆动从而带动其它个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟a摆相同
14、，故A正确，D错误；BC受迫振动时，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，因为摆的固有频率与a摆的相同，故c摆发生共振，振幅最大，故BC错误。故选A。16. 关于气体热现象的微观意义，下列说法正确的是A. 物体温度升高，每个分子的动能都增大B. 物体温度升高，分子的平均动能增大C. 气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的D. 气体压强的大小与气体分子的平均动能及分子的密集程度有关【答案】BCD【解析】【详解】AB由于温度是分子平均动能的反映，故温度升高，分子的平均动能增大，但每个分子的动能却不一定都增大，也许个别的分子动能还减小，但整体的分子平均动能是增大的，所以A
15、错误，B正确；C气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，C正确；D气体压强的大小与气体分子的平均动能及分子的密集程度有关，D也正确；故选BCD。17. 如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220V和2.2A以下判断正确的是A. 变压器输入功率为484WB. 通过原线圈的电流的有效值为0.6AC. 通过副线圈的电流的最大值为2.2AD. 变压器原、副线圈的电流匝数比【答案】BD【解析】【详解】变压器的输出功率为P2=U2I2=602.2=132W，所以输入功率P1=P2=13
16、2W，故A错误；根据变压规律，变流规律，解得原线圈的电流的有效值为I1=0.6A，所以BD正确； 2.2A是有效值，C错误18. 用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图则这两种光A. 照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B. 从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大D. 通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大【答案】C【解析】试题分析：由光电效应方程，由题图可得b光照射光电管时使其逸出的光电子最大初动能大，b光的频率大，波长小，故A错误；b光的频率大，在玻璃中的折射率大，
17、由可知：从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角小，a光大，故B错误；发生双缝干涉时，b光波长小，相邻条纹间距b光小，a光大，故C正确；在玻璃中的折射率，b光的偏折程度大，故D错误考点：考查了光电效应，光的干涉，全反射，光的折射【名师点睛】要熟练掌握所学公式，明确各个物理量之间的联系如本题中折射率、临界角、光子能量、最大初动能等都有光的频率有关三、实验题：(共 16 分) 19.(1)某同学用如图所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第一亮条纹）的中心，此时游标
18、尺上的示数x1=1.15mm；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第六亮条纹的中心，此时游标尺上的示数x2=8.95mm。双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm。实验中计算波长的表达式=_（用直接测量量的符号表示）。根据以上数据，可计算得出光的波长=_m。（结果保留两位有效数字）(2)关于该实验，以下说法中正确的是（ ）。A将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽【答案】 (1). (2). (3). AB【解析】【详解】(1)1根据双缝干涉条纹的间距公式得2根据1，代入数据得：(2)3A
19、将屏移近双缝，L变小，根据双缝干涉条纹的间距公式知条纹间距减小，A正确；B将滤光片由蓝色的换成红色的，光的波长变长，根据公式知条纹间距增大，B正确；C将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变，C错误。故选AB。20.在“用单摆测定重力加速度”的实验中： (1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，除秒表外，还应选用下列所给器材中的_。（将所选用的器材前的字母填在横线上） A. 长 1m 左右的细绳； B. 长 10cm 左右的细绳； C. 直径约 2cm 的钢球； D. 直径约 2cm 的木球； E. 分度值是 1cm 的米尺； F. 分度值是 1mm 的米尺； (2)将单摆正确悬挂后
20、进行如下操作，其中正确的是_（选填选项前的字母）A.把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动 B.在摆球到达最高点时开始计时 C.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 D.用秒表测量单摆完成30 次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期 (3)若测出单摆的周期T、摆线长 l、摆球直径 d，则当地的重力加速度 g =_（用测出的物理量表示）。(4)若测量出多组周期T、摆长 L 的数值后，画出图线如图，此图线斜率的物理意义是 （ ） 。 A.g B. C. D. (5)在(4)中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的图线将不通过原点，由图线斜率
21、得到的重力加速度与原来相比，其大小 （ ）A.偏大 B.偏小 C.不变 D.都有可能【答案】 (1). ACF (2). AD (3). (4). C (5). C【解析】【详解】(1)1单摆的摆角较小，所以所用细绳需要适当长一些，这样摆幅较大，便于观察，选择长 1m 左右的细绳，即A；为减小空气阻力对实验的影响，应选择质量较大，体积较小的钢球，即C；测量长度需要尽量精确，选择分度值是 1mm 的米尺，即F。故选ACF。(2)2A单摆的摆角不超过，把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动，A正确；B摆球在最高点速度为零，停滞时间较大，从最高点计时误差较大，摆球在最低点速度最大，
22、所以应从最低点开始计时，B错误；CD用1次全振动的时间作为周期误差较大，应用秒表测量单摆完成30 次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期，C错误，D正确。故选AD。(3)3根据单摆的周期公式，可知重力加速度(4)4根据单摆的周期公式，变形得斜率为，ABD错误，C正确。故选C。(5)5结合(4)可知斜率与摆长无关，所以斜率不变，ABD错误，C正确。故选C。四、论述、计算题(共40分解答应画出受力示意图，写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)（g取10m/s2） 21.如图所示，一质量为M的物块静止在桌
23、面边缘，桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出。重力加速度为g。求：(1)物块被子弹射穿时的速度；(2)此过程中系统损失的机械能；(3)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。【答案】(1) ；(2)；(3)【解析】【详解】(1)子弹击中木块前后的过程由动量守恒定律有解得物块被子弹射穿时的速度为。(2)此过程，对系统由功能关系可知解得此过程中系统损失的机械能。(3)物块的飞行时间解得物块飞行的水平距离物块落地点离桌面边缘的水平距离为。22.如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为。线圈匝数为，电阻为，长为，宽为
24、，转动角速度为。线圈两端外接阻值为的电阻和一个理想交流电流表求：（）线圈转至图示位置时的感应电动势；（）电流表的读数；（）从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式。【答案】（） （） （）【解析】【详解】（）此时电动势最大值由解得（）由闭合电路欧姆定律，则有 解得（）从图示位置开始计时，线圈平行磁感线，感应电动势最大，则感应电动势的瞬时值表达23.氢原子的能级如图所示。原子从能级 n=4 向 n=2 跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。现有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。普朗克常量h= 6.6310-34Js，求：(1)该金属的逸出功为多少？截
25、止频率是多少？（结果保留三位有效数字）(2)一群处于 n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，可以辐射几种频率的光子？在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有多少种？ (3)这些光子使该金属材料产生光电效应时，产生光电子最大初动能的最大值是多少。 【答案】(1)，；(2)6，4；(3)【解析】【详解】(1)原子从能级 n=4 向 n=2 跃迁所辐射的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，则逸出功为截止频率为(2)一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，可以辐射种频率的光子；要使金属发生光电效应，光子能量需要大于等于，对应的能级跃迁有、四种，所以能使该金属发生光电效应的频率共有4
26、种。(3)能级跃迁产生的最大光子能量为，对应光子能量为产生的最大初动能的最大值24.(1)如图1所示，质量为 m 的物体，仅在与运动方向相同的恒力F的作用下做匀变速直线运动。经过时间t，速度由 v1 增加到 v2。请根据牛顿运动定律和匀变速直线运动规律，推导在这个运动过程中，恒力 F 的冲量和物体动量变化之间的关系，即动量定理。(2)动量定理也适用于变力，此时的力可以理解为平均作用力。如图 2所示，一个质量是 0.1kg 的钢球，以 6m/s 的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s 的速度水平向左运动。若钢球与墙壁的碰撞时间为 0.02s，求墙壁对钢球的平均作用力的大小和方向。 (3)用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别进行研究。如图3所示，质量为 m 的小球斜射到木板上，入射的角度是，碰撞后弹出的角度也是，碰撞前后的速度大小都是v。碰撞过程中忽略小球所受重力。若小球与木板的碰撞时间为t，求木板对小球的平均作用力的大小和方向。 【答案】(1)见解析；(2)，方向水平向左；(3)，方向竖直向上【解析】【详解】(1)根据匀变速直线运动的规律可知根据牛顿第二定律可知两式联立推得动量定理为(2)以钢球初速度为正方向，根据动量定理解得方向水平向左。(3)小球受到木板的作用力在方向上，小球在方向上根据动量定理解得方向竖直向上。
