学年北京101中学高二下学期期末考试物理试题 Word版.docx
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学年北京101中学高二下学期期末考试物理试题Word版
北京101中学2016-2017学年下学期高二年级期末考试物理试卷
一、单项选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。
请在答题卡上作答。
选对得2分，错选该小题不得分）
1.关于一定质量的气体，下列叙述正确的是（）
A.气体体积增大时，其内能一定减少
B.外界对气体做功，气体内能一定增加
C.气体从外界吸收热量，其内能一定增加
D.气体温度升高，其分子平均动能一定增加
2.如图1所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计。
气缸内封闭了一定质量的气体，气体分子间的相互作用不计。
现缓慢地逐渐向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（）
A.气体的内能增大
B.气缸内分子的平均动能增大
C.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数一定增多
D.因为外界对气体做了功，所以气体的温度是升高的
3.由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。
如图2所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零。
通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（）
A.假设将两个分子从r=r2处释放，它们将开始振动
B.假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近
C.假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小
D.假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大
4.a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中，光路如图3所示。
关于a、b两种单色光，下列说法中正确的是（）
A.该种玻璃对a光的折射率较大
B.b光在该玻璃中传播时的速度较小
C.两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
D.在同样的条件下，分别用这两种单色光做双缝干涉实验，b光的干涉图样的相邻条纹间距较大
5.如图4所示，一验电器与锌板用导线相连，现用一紫外线灯照射锌板，关灯之后，验电器指针保持一定的偏角（）
A.锌板带正电，验电器带负电
B.将一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针将不动
C.使验电器指针回到零，改用强度更大的紫外线灯照射锌板，验电器的指针偏角将增大
D.使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器的指针一定偏转
6.在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管。
若实验a中的光强大于实验b中的光强，实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示，则下列4图中可能正确的是（）
7.下列现象中，与原子核内部变化有关的是（）
A.粒子散射现象B.天然放射现象
C.光电效应现象D.原子发光现象
8.目前核电站利用的核反应是（）
A.裂变，核燃料为铀B.聚变，核燃料为铀
C.裂变，核燃料为氘D.聚变，核燃料为氘
9.以下说法中符合事实的是（ ）
A.汤姆孙发现电子并提出了原子核式结构模型
B.玻尔发现电子并提出了原子核式结构模型
C.卢瑟福做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型
D.密里根做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型
10.对下列各原子核变化的方程，表述正确的是（ ）
A.
H
H
He
n是核聚变反应B.
H
H
He
n是α衰变
C.
Se
Kr+
e是核裂变反应D.
U
n
Xe
Sr+
n是β衰变
11.下列表述正确的是（ ）
A.
He
N
O+X，X表示
He
B.
H
H
He
n是重核裂变的核反应方程
C.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态无关
D.β衰变中放出的β射线是核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
12.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。
已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c，下列说法不正确的是（）
A.该核反应方程是
B.聚变反应中的质量亏损是m=m1+m2－m3
C.辐射出的光子的能量E=（m1+m2－m3）c2
D.光子的波长
13.氢原子能级的示意图如图6所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（）
A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出射线
B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C.在水中传播时，a光较b光的速度小
D.氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离
14.实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图7。
则（ ）
图7
A.轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外
B.轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外
C.轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里
D.轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里
二、不定项选择题：
本题共4小题，每小题3分，共12分。
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。
请在答题卡上作答。
15.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8所示，产生的交变电动势的图象如图9所示，则（）
A.t=0.005s时线框的磁通量为零
B.t=0.01s时线框平面与中性面重合
C.线框产生的交变电动势有效值为311V
D.线框产生的交变电动势的频率为50Hz
16.图10是通过变压器降压给用户供电的示意图。
变压器输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。
输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，开关S闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加。
如果变压器上的能量损失可以忽略，则关于开关S闭合后，以下说法正确的是（）
A.电表V1示数不变，V2示数减小
B.电表A1、A2示数均增大
C.原线圈输入功率减小
D.电阻R1两端的电压减小
17.如图11所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡，S是控制电路的开关。
对于这个电路，下列说法中正确的是（）
A.刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等
B.刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不等
C.闭合S待电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮
D.闭合S待电路达到稳定后，再将S断开的瞬间，D1不立即熄灭，D2立即熄灭
18.平行板电容器C与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源连成如图12所示的电路。
闭合开关S待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷。
要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是（）
A.只增大R1，其他不变B.只增大R2，其他不变
C.只减小R3，其他不变D.只减小a、b两极板间的距离，其他不变
三、填空、实验题（本题共27分）
19.某同学在进行电阻测量时，需要将一块满偏电流为50μA、阻值为800Ω的小量程电流表G改装成量程为3V的电压表，则需要选择一个阻值为________Ω的电阻与这一电流表_______（选填“串”、“并”）联。
20.仪器仪表读数
（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。
用它测量一小球的直径，如图13甲所示的读数是_____________mm。
（2）如图13乙，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是____mm。
（3）按照有效数字规则读出图14电表盘的测量值。
接0～3V量程时读数为______V。
接0～15V量程时读数为______V。
接0～0.6A量程时读数为_________A。
21.在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：
Rx（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；
电压表：
V（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表：
A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；
A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；
电源：
E1（电动势3V，内阻不计）；
E2（电动势12V，内阻不计）；
滑动变阻器：
R（最大阻值约20Ω）；
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。
（1）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图。
（2）按照你所连接的电路测量电阻值比真实值（填“大”或“小”）产生这种误差的原因是。
22.有一个小电珠上标有“2.5V，1.5W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小电珠的I-U图线。
有下列器材供选用：
A.电压表（0～3V，内阻10kΩ）
B.电压表（0～15V，内阻20kΩ）
C.电流表（0～3A，内阻1Ω）
D.电流表（0～0.6A，内阻0.4Ω）
E.滑动变阻器（5Ω，1A）
F.滑动变阻器（500Ω，0.2A）
（1）实验中电压表应选用__________，电流表应选用____________。
为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________（用序号字母表示）。
（2）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图15中的实验电路图连接完整。
（3）开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于________。
（选填“A端”“B端”或“AB之间”）
（4）另一位同学测得某小电珠的伏安特性曲线如图16所示，某次测量时，电流表读数为0.40A，此时小电珠的实际功率为_____________W。
若已知小电珠灯丝在27℃时电阻值约为2.5Ω，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比，试估算该小电珠在此次测量时工作灯丝的温度约为________℃。
（均保留三位有效数字）
（5）某同学发现小电珠的伏安特性曲线并不是直线，说明小灯泡的电阻是变化的，产生这种变化的原因是。
23.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。
实验器材如图17所示。
图17
（1）测量E和r的实验方案为：
调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式，利用测量数据作出UI图象，得出E和r。
（2）电压表的内阻很大，所以本实验要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图17中用笔画线代替导线完成连接电路。
（3）实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图象如图18中a、b、c、d所示，由此可知：
在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻________（填“增大”“减小”或“不变”）。
曲线c对应的电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω，（均保留三位有效数字）
图18
（4）由于系统误差的存在，本实验测得的电动势真实值（填“大于”或“小于”）
四、论述、计算题（本题共4小题，共33分。
要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）
24.（7分）图19所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω。
若灯泡恰能正常发光，求：
（1）电动机的输入功率；
（2）电动机的效率。
25.（9分）如图20所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=0.20Ω，线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀速转动，角速度ω＝100πrad/s。
线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接。
计算时π取3。
（1）从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式；
（2）求此发电机在上述工作状态下的输出功率；
（3）求从线圈经过中性面开始计时，经过
周期时间通过电阻R的电荷量。
26.（9分）交流发电机的输出电功率为100kW，输出电压为250V，欲向远处输电，若输电线的电阻为8.0Ω，要求输电时输电线上损失的电功率不超过交流发电机输出电功率的5％，并向用户输送220V的电压。
（1）请画出远距离输电的示意图；
（2）求升压变压器原、副线圈的匝数比；
（3）求降压变压器的原、副线圈的匝数比。
27.（8分）光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。
前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。
由狭义相对论可知，一定的质量m与一定的能量E相对应：
，其中c为真空中光速。
（1）已知某单色光的频率为ν，波长为λ，该单色光光子的能量
，其中h为普朗克常量。
试借用质子、电子等粒子动量的定义：
动量=质量×速度，推导该单色光光子的动量
。
（2）光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示。
一台发光功率为P0的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积为S。
当该激光束垂照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的光压的表达式。
参考答案
一、二选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
C
D
B
C
A
B
A
C
A
11
12
13
14
15
16
17
18
C
A
C
D
ABD
BD
AC
BD
三、填空、实验题（本题共27分）
19.阻值为_59200_Ω的电阻与这一电流表___串____（选填“串”、“并”）联。
20.仪器仪表读数
（1）如图13甲所示的读数是____22.35_______mm。
（图略）
（2）直径，如图所示的读数是_0.680__mm。
（3）接0～3V量程时读数为__2.15____V。
接0～15V量程时读数为__10.7____V。
接0～0.6A量程时读数为___0.43______A。
21.
（1）电流表应选____A1____、电源应选__E1______（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图。
（2）电阻值比真实值小（填“大”或“小”）原因是电压表的分流。
22.
（1）电压表应选用__A___，电流表应选用__D____。
滑动变阻器应选用__E_（用序号字母表示）。
（2）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图15中的实验电路图连接完整。
（图略）
（3）滑片应该置于___A_____。
（选填“A端”“B端”或“AB之间”）
（4）实际功率为____2.40___W。
灯丝的温度约为_1527_℃。
（保留三位有效数字）
（5）原因是灯丝的电阻率随温度的升高而增大。
23.
（1）依据公式U=E-Ir，利用测量数据作出UI图象，得出E和r。
（2）连接电路。
（3）电源电动势_不变___（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻__增大___（填“增大”“减小”或“不变”）。
E＝__0.975___V，内阻r＝__468_____Ω，（均保留三位有效数字）
（4）由于系统误差的存在，本实验测得的电动势小于真实值（填“大于”或“小于”）
四、论述、计算题（本题共4小题，共33分。
要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）
24.
（1）12W
（2）83.3%
25.
（1）e=150sin300t
（2）2160W
（3）0.1C
26.
（1）略
（2）1:
16
（3）190:
11
27.略
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