北京市一零一中学学年高二下学期期末考试物.docx
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北京市一零一中学学年高二下学期期末考试物
一.单项选择题（本题共26小题，每小题1.5分，共39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1.5分，错选该小题不得分）
1．阿伏加德罗常数为
，铁的摩尔质量为
，铁的密度为
，下列说法中不正确的是（）A．
铁所含的原子数目是
B．1个铁原子的质量是
C．1个铁原子占有的体积是
D．1
铁所含有的原子数目是
【答案】D
【解析】
试题分析：
1摩尔铁的质量为MA，故一个铁原子的质量为MA/NA，选项B正确；1个铁原子占有的体积是MA/NA×ρ，选项C正确；1m3铁的质量为ρ×1m3，摩尔数为ρ×1m3/MA，所含的原子数目是ρ×1m3×NA/MA，故选项A正确；1kg铁的摩尔数为1kg/MA，它所含有的原子数目是1kg×NA/MA，故选项D错误，故选项D符合题意。
考点：
阿伏加德罗常数。
2．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换
C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
D．扩散现象说明分子间存在斥力
【答案】A
【解析】
考点：
分子动理论，布朗运动。
3．一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做功8.0×104J，气体内能减少1.2×105J，传递热量为Q，则下列各式正确的是（）
A．
，
，
B．
，
，
C．
，
，
D．
，
，
【答案】B
【解析】
试题分析：
外界对气体做功8.0×104J，记为W=8.0×104J，气体内能减少1.2×105J，记为△U=－1.2×105J，根据热力学第一定律得，Q=△U－W=－1.2×105J－8.0×104J=－2.0×105J，即它向外传递的热量为2.0×105J，选项B正确。
考点：
热力学第一定律。
4．下列说法中正确的是（）
A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
B．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大
C．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加
D．分子从远处趋近固定不动的分子，当到达到的作用力为零处时，的动能一定最大
【答案】D
【解析】
考点：
理想气体方程，分子间作用力。
5．雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。
雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物（PM是颗粒物的英文缩写）。
某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。
据此材料，以下叙述正确的是（）
A.PM10表示直径小于或等于1.0×10-6m的悬浮颗粒物
B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D.PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大
【答案】C
考点：
雾霾天气。
6．以往，已知材料的折射率都为正值（n>0）。
现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n<0），称为负折射率材料。
位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足
，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。
现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。
若该材料对此电磁波的折射率n=−1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（）
【答案】B
【解析】
试题分析：
电磁波类似光的传播，因为折射率可以为负值（n<0）时，折射线与入射线位于法线的同一侧，故选项AD错误；而n=−1，故选项B正确。
考点：
折射率。
7．先后用甲、乙两种不同的单色光，在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中甲光间距较大。
则甲光比乙光（）
①在真空中的波长短②在玻璃中传播速度大
③在玻璃中传播时，玻璃的折射率大④其光子能量小
A．①②③④B．①③C．②④D．①③④
【答案】C
【解析】
试题分析：
由公式△x=
可知，甲光间距△x较大，则甲光的波长较长，再由公式c=fλ可知，甲光的频率较小，则甲光的折射率较小，甲光在介质中的传播速度较大，②正确；由E=hf可知，甲光的能量较小，④正确，故选项C正确。
考点：
双缝干涉及折射率。
8．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（）
A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球
B．小球所发的光能从水面任何区域射出
C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大
D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大
【答案】D
【解析】
考点：
光的折射，临界角，传播速度。
9．光在真空中的传播速度为c，在水中的传播速度为v。
在平静的湖面上，距水面深h处有一个点光源，在水面上某些区域内，光能从水面射出，这个区域的面积为（）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】
考点：
折射率，临界角。
10．使某种金属X发生光电效应所需的光子最小的能量为2.60eV。
已知一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，其能级如图所示。
这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光。
那么，若用这些氢原子辐射的光照射这种金属，能够使这种金属X发生光电效应的有几种不同频率的光（）
A．一种B．两种C．三种D．四种
【答案】B
【解析】
试题分析：
氢原子处于量子数n＝3的激发态时，它能够向外辐射三种频率的光，一是由n＝3到n＝2，光子的能量为E1=3.40eV－1.51eV=1.89eV；二是由n＝3到n＝1，光子的能量为E2=13.60eV－1.51eV=12.09eV；三是由n＝2到n＝1，光子的能量为E3=13.60eV－3.40eV=10.20eV；这三种光的能量能够大于2.60eV的只有两种，故能够使这种金属X发生光电效应的有几种不同频率的光有两种，选项B正确。
考点：
氢原子光谱，原子的能量跃迁，光电效应。
11．下列关于放射性元素半衰期的几种说法中正确的是（）
A.同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长
B.放射性元素的半衰期与物质所处的物理状态和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用
C.氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过7.6天就只剩下1个
D.氡的半衰期为3.8天，4g氡经过7.6天就只剩下2g
【答案】B
【解析】
试题分析：
同种放射性元素，在化合物中的半衰期与在单质中一样长，选项A错误；放射性元素的半衰期与物质所处的物理状态和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，选项B正确；半衰期的概念对大量的原子核才是适用的，对于某几个原子核，则不适用，故选项C错误；氡的半衰期为3.8天，4g氡经过7.6天，即经过两个半衰期，则剩下的质量为1g，选项D错误。
考点：
原子核的衰变，半衰期。
12．关于原子的玻尔模型，下列说法正确的是（）
A．原子的能量是连续的
B．电子在原子内部静止不动
C．电子的运动轨道半径是量子化的
D．玻尔的原子模型能解释一切原子的光谱现象
【答案】C
考点：
原子的玻尔模型。
13．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。
下列说法符合历史事实的是（）
A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立
B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
C．麦克斯韦提出电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹从实验上证实了电磁波的存在
D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
【答案】C
【解析】
试题分析：
卢瑟福通过α粒子散射实验的研究导致原子的核式结构模型的建立，选项A错误；贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子核是可分的，选项B错误；麦克斯韦提出电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹从实验上证实了电磁波的存在，选项C正确；卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子由原子核和核外电子组成，选项D错误。
考点：
物理学史。
14．关于光谱，下列说法正确的是（）
A．炽热的固体、液体和高压气体发出的光谱是连续光谱
B．太阳光谱中的暗线说明太阳缺少这些暗线对应的元素
C．气体发出的光只能产生线状光谱
D．发射光谱一定是连续光谱
【答案】A
【解析】
考点：
光谱的有关知识。
15．放射性元素A经过2次α衰变和1次β 衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了（）
A．1位B．2位C．3位D．4位
【答案】C
【解析】
试题分析：
放射性元素A经过2次α衰变后，原子的核电荷数减少4，又经过1次β 衰变后，核电荷数增加1，故新元素B的核电荷数总体减少3，即元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了3位，选项C正确。
考点：
放射性元素的衰变。
16.质量为m、长为L的通电直导线放在倾角为的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，磁场方向竖直向上，电流为I时导线平衡，则以下说法正确的是（）
①导线受安培力的方向为沿斜面向上；②导线受安培力的方向为水平向右；
③导线对斜面的压力大小为
；④导线对斜面的压力大小为mgcos；
⑤导线对斜面的压力大小为
；
A．①④B．①⑤C．②③⑤；D．②③
【答案】C
【解析】
考点：
安培力，左手定则，力的平衡。
17．以下物理量的表达式不属于比值定义法是（）
A．E=
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】
试题分析：
A中的电场强度，C中的电容，D中的磁感应强度都是利用比值的方法定义的，而B中的感应电动势则不是利用比值的方法定义的，故选项B正确；比值的方法定义物理量，该物理量都与表达式中各量的大小没有关系，只与本身有关。
考点：
物理方法，比值定义法。
18.一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。
设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2，当R增大时（）
A.I1减小，P1增大 B.I1减小，P1减小
C.I2增大，P2减小 D.I2增大，P2增大
【答案】B
【解析】
试题分析：
当副线圈上的电阻增大时，副线圈上的电流会变小，即I2变小，则引起消耗的电功率P2减小，则输入电功率P1也会减小，从而造成输入的电流I1变小，故选项B正确。
考点：
变压器。
19．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则（ ）
甲 乙
A．用户用电器上交流电的频率是100Hz
B．发电机输出交流电的电压有效值是500V
C．输出线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定
D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小
【答案】D
【解析】
考点：
变压器，高压输电。
20.如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。
实验中保持极板上的电荷量Q不变。
设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。
下列关于实验现象的描述正确的是（）
A．保持S不变，增大d，则θ变大
B．保持S不变，减小d，则θ不变
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持S、d不变，在两板间插入电介质，则θ变大
【答案】A
【解析】
考点：
电容器的动态平衡。
21．如图所示为等量异号点电荷周围电场线的分布图，图中M点是两点电荷连线的中点，N点和M点到正电荷的距离相等。
若M、N两点电场强度的大小分别为EM和EN，电势分别为φM和φN，则（）
A．EM>EN，φM>φNB．EM>EN，φM<φN
C．EM=EN，φM>φND．EM=EN，φM<φN
【答案】B
【解析】
试题分析：
由图可知，M点周围的磁感线比N点周围的密一些，故EM>EN，选项CD错误；MN点都在一个圆上，但是这个圆不是等势面，正电荷到M点的电场强度大一些，故由U=Ed，则正电荷与M点的电压降低得要多一些，故M点的电势低于N点的电势，φM<φN，选项B正确。
考点：
电场强与电场强度和电势。
22．如下图所示，矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈所在平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。
以图中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向，以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向，则能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是（）
【答案】C
【解析】
考点：
电磁感应。
23．回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。
回旋加速器的原理如图所示，D1和D2是两个正对的中空半圆金属盒，它们的半径均为R，且分别接在电压一定的交流电源两端，可在两金属盒之间的狭缝处形成变化的加速电场，两金属盒处于与盒面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中。
A点处的粒子源能不断产生带电粒子，它们在两盒之间被电场加速后在金属盒内的磁场中做匀速圆周运动。
调节交流电源的频率，使得每当带电粒子运动到两金属盒之间的狭缝边缘时恰好改变加速电场的方向，从而保证带电粒子能在两金属盒之间狭缝处总被加速，且最终都能沿位于D2盒边缘的C口射出。
该回旋加速器可将原来静止的α粒子（氦的原子核）加速到最大速率v，使它获得的最大动能为Ek。
若带电粒子在A点的初速度、所受重力、通过狭缝的时间及C口的口径大小均可忽略不计，且不考虑相对论效应，则用该回旋加速器（）
A．能使原来静止的质子获得的最大速率为
v
B．能使原来静止的质子获得的动能为
Ek
C．加速质子的交流电场频率与加速α粒子的交流电场频率之比为1：
1
D．加速质子的总次数与加速α粒子总次数之比为2：
1
【答案】D
【解析】
考点：
回旋加速器。
24．直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图，M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。
静电力常量用k表示。
若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（）
A.
，沿y轴正向B.
，沿y轴负向
C.
，沿y轴正向D.
，沿y轴负向
【答案】B
【解析】
考点：
电场的叠加。
25．如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷。
导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B。
当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低。
由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为（）
A．
，负B．
，正C．
，负D．
，正
【答案】C
【解析】
试题分析：
若运动电荷为正电荷，则由左手定则可判断出，上表面的电势比下表面高，故该导电材料的运动电荷为负电荷，选项BD错误；当通有稳恒电流时，运动电荷受到的电场力与洛伦兹力相平衡，故F电=F洛，
，又因为I=nqSv，联立两式得n=
，故选项C正确。
考点：
左手定则，洛伦兹力。
26．平行金属板M、N间的距离和板长都等于d。
在两板间加上垂直于纸面向外的匀强磁场。
一束荷质比（电荷量与质量之比）为k的正离子以初速度v贴着M板向右射入两极之间，（重力不计）。
为了使射入两板间的正离子都能打在N板上，磁感应强度B的取值范围是（）
A．
或
B．
C．
或
D．
【答案】B
【解析】
考点：
洛伦兹力，圆周运动。
二.不定项选择题。
（本题共8小题，每小题2分，共16分。
请在答题卡上作答。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全选对的得2分，选不全的得1分，答错或不答的得0分。
）
27．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以速度v射入磁感应强度为B的匀强磁场。
不计粒子重力。
下列说法正确的是（）
A．若v与B的方向垂直，入射速度v越大，则轨道半径越大
B．若v与B的方向垂直，入射速度v越大，则运动周期越大
C．若v与B的方向相同，则粒子在运动过程中速度不断变大
D．若v与B的方向相同，则粒子在运动过程中速度保持不变
【答案】AD
【解析】
试题分析：
由带电粒子在磁场中做圆周运动可知，mv=BqR，则若v与B的方向垂直，入射速度v越大，则轨道半径越大，选项A正确；又因为运动周期T=
，若v与B的方向垂直，入射速度v越大，则运动周期不变，选项B错误；若v与B的方向相同，则粒子在运动过程中不受力，速度不变，选项C错误；选项D正确。
考点：
带电粒子在磁场中的运动。
28．一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如下图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1∶16，有（）
A．该原子核发生了α衰变
B．反冲核在纸面沿小圆作逆时针方向运动
C．原静止的原子核的原子序数为15
D．该衰变过程结束后其系统的总质量略有增加
【答案】BC
【解析】
考点：
动量守恒，洛伦兹力，衰变，圆周运动。
29．质子、中子和氦核的质量分别为m1、m2和m3，当质子和中子结合成氦核时，是释放能量还是吸收的能量和具体的能量值（c表示真空中的光速）（ ）
A．（2m1＋2m2－m3）c2B．（m1＋m2－m3）c2
C．释放能量D．吸收能量
【答案】AC
【解析】
试题分析：
当质子和中子结合成氦核时，应该是两个质子与两个中子结合成氦核，而当两个质子和两个中子结合成一个氦核时，质量亏损△m=（2m1+2m2-m3），则释放的能量△E=△mc2=（2m1+2m2-m3）c2．故AC正确。
考点：
核反应，爱因斯坦方程。
30．在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（ ）
A．增大入射光的强度，光电流增大
B．减小入射光的强度，光电效应现象消失
C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应
D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大
【答案】AD
【解析】
试题分析：
在发生光电效应的时候，如果我们增大入射光的强度，则光电流增大，选项A正确；减小入射光的强度，光电效应现象不会消失，选项B错误；改用频率小于ν的光照射，不一定不发生光电效应，只要入射光的能量大于逸出功，选项C错误；改用频率大于ν的光照射，根据爱因斯坦的光电效应方程可知，光电子的最大初动能变大，选项D正确。
考点：
光电效应。
31．红光与紫光相比（）
A．在真空中传播时，紫光的速度比较大
B．在玻璃中传播时，红光的速度比较大
C．玻璃对红光的折射率较紫光的大
D．从玻璃到空气的界面上，红光的临界角较紫光的大
【答案】BD
【解析】
考点：
折射率，临界角。
32．如图所示，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484W
B．通过原线圈的电流的有效值为0.6A
C．通过副线圈的电流的最大值为2.2A
D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3
【答案】BD
【解析】
考点：
变压器。
33．如图所示，一个正方形导线框abcd，边长为L，质量为m。
将线框从距水平匀强磁场上方h处由静止释放，在线框下落过程中，不计空气阻力，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。
当ab边刚进入磁场时，线框速度为v。
在线框进入磁场的整个过程中，下列说法正确的是（）
A．线框可能做加速度减小的加速运动
B．线框不可能做匀速运动
C．安培力对线框的冲量大小一定为mv
D．线框克服安培力做功一定为
【答案】AD
【解析】
试题分析：
若线框下落进入磁场时的速度较大，产生的感应电流较大，安培力较大，线框可能做加速度减小的减速运动；若下落到磁场的速度较小，线框也可能做加速运动，若速度达到某一大小，其安培力与重
考点：
安培力，动量定理，能量守恒。
34.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一电阻为R的用电器和一个交流电压表。
若线圈绕对称轴OOˊ以角速度ω做匀速转动，则线圈从图示位置转过900的过程中，下列说法正确的是（）
A．通过电阻的电量为
B．交流电压表的示数为NBSω
C．交流电压表的示数为
D．电阻产生的热量为
【答案】C
【解析】
试题分析：
线圈从图示位置转过900的过程中，磁通量的变化量△φ=BS，时间为t=
，故产生的平均电动势为E=N
，产生的平均电流为I=
，故通过电阻的电量为q=It=
=
，选项A错误；感应电动势的最大值为NBSω，故电路中电流的有效值为
，交流电压表的示数是路端电压U=
×R=
，选项C正确；电阻产生的热量为Q=（
）2R×
=
，选项D错误。
考点：
感应电动势，感应电流，最大值，有效值。
三、填空、实验题（本题共6分）
35．如图a所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。
然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。
此后正确的操作步骤是。
（选填选项前的字母）
A．插上大头针P3，使P3挡住P2的像
B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像
C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像
D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像
正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置（图中已标出）。
为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图甲、乙所示。
在甲、乙图中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图（选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式n=（用代表线段长度的字母ED、FG表示）。
【答案】BD；乙；DE/GF。
【解析】
正确计算出折射率的是图乙；折射率的表达式为n=DE/GF。
考点：
测量玻璃折射率。
四、论述、计算题（本题共4小题，共39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）
36．某校科技小组的同学设计了一个传送带测速仪，测速原理如图所示。
在传送带一端的下方固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。
电极间充满磁感应强度为B、方向垂直传送带平面（纸面）向里、有理想边界的匀强磁场，且电极之间接有理想电压表和电阻R，传送带背面固定有若干根间距为d的
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