北京市密云区2020-2021学年高二下学期物理期末考试试卷

更新时间：2021-09-24 浏览次数：84 类型：期末考试

一、单选题

1. (2021高二下·密云期末) 太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）

A . 化学反应 B . 放射性衰变 C . 裂变反应 D . 热核反应

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2. (2021高二下·密云期末) 关于布朗运动下列说法正确的是（）

A . 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动 B . 布朗运动是液体分子的无规则运动 C . 液体温度越低，布朗运动越剧烈 D . 悬浮微粒越大，布朗运动越剧烈

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3. (2021高二下·密云期末) 在研究气体性质时，若分子间距离足够大，可以不计分子大小和分子间相互作用力，我们把它叫做理想气体。对于一定质量的某种理想气体，下列说法正确的是（）

A . 气体温度升高，每一个分子的动能都增大 B . 气体温度升高，气体分子的平均动能增大 C . 外界对气体做功，气体内能一定增大 D . 气体对外界放热，气体内能一定减小

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4. (2021高二下·密云期末) 研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示。则下列解释正确的是（）

A . 当r < r₀时分子间的作用力F表现为斥力 B . 当r < r₀时分子间的作用力F表现为引力 C . 当r = r₀时分子间的作用力F表现为引力 D . 当r $\text{[math]}$ r₀时分子间的作用力F无限大

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5. (2021高二下·密云期末) 在玻璃瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后发现瓶盖很难拧开，由此可推断瓶内气体可能发生的变化是（）

A . 温度降低，压强减小 B . 温度降低，压强不变 C . 温度降低，压强增大 D . 温度升高，压强减小

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6. (2021高二下·密云期末) 蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . “落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大 B . 当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于 $\text{[math]}$ 时，丝网不振动 C . 当“落网”昆虫翅膀振动的频率等于 $\text{[math]}$ 时，丝网的振幅最大 D . 昆虫“落网”时，丝网振动的频率由丝网的固有频率决定

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7. (2021高二下·密云期末) 一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如图所示．a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置，且b、d关于平衡位置对称，则下列说法正确的是（）

A . 质点做简谐运动的方程为 $\text{[math]}$ B . 质点在位置b与位置d时相对平衡位置的位移大小相等，方向相同 C . 质点在位置b与位置d时速度大小相等，方向相同 D . 质点从位置a运动到b和从位置b运动到c的过程中平均速度相同

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8. (2021高二下·密云期末) 如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图．已知波沿着x轴的正方向传播，关于波上的三个质点K、L、M，下列说法中正确的是（）

A . 此时质点K和M的运动方向相同 B . 此时质点K和M的回复力方向相同 C . 此时质点L的速度最大 D . 质点K经过一段时间会沿x轴运动到质点M的位置

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9. (2021高二下·密云期末) 关于如图所示的各种光现象，下列说法正确的是（）

A . 图甲中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象 B . 图乙中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的干射现象 C . 图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象 D . 图丁中观看立体电影时佩戴特殊眼镜是利用了光的偏振现象

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10. (2021高二下·密云期末) 根据玻尔理论，氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上，如图所示，下列说法正确的是（）

A . 氢原子要吸收一定频率的光子 B . 原子核外电子受力变小 C . 原子核外电子的电势能减少 D . 核外电子做圆周运动周期变大

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11. (2021高二下·密云期末) 引力波也被称为“时空的涟漪”，是爱因斯坦根据广义相对论做出的预言之一。对于引力波概念的提出过程，我们大致可以这样理解：麦克斯韦认为，电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会辐射电磁波；爱因斯坦认为，物体周围存在引力场，当物体加速运动时，会也辐射出引力波。在中学物理学习过程中，你认为可能用到与爱因斯坦上述思想方法类似的是（）

A . 卢瑟福预言中子的存在 B . 库仑预测两点电荷间的相互作用力与万有引力有相似的规律 C . 法拉第猜想：电能生磁，磁也一定能生电 D . 汤姆生发现电子后猜测原子中存在带正电的物质

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12. (2021高二下·密云期末) 我们知道，气体分子的运动是无规则的，每个分子运动的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布却有一定的统计规律。如图所示描绘了某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则二条曲线分别对应的温度T₁和T₂的大小关系是（）

A . T₁<T₂ B . T₁>T₂ C . T₁=T₂ D . 无法确定

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13. (2021高二下·密云期末) 中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐代张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”．从物理学的角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则（）

A . a可能是红光，b可能是紫光，在a、b之间形成彩色光带 B . 在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光 C . 以相同的入射角从水中射向空气，若在空气中只能看到一种光，则一定是a光 D . 分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，则a光一定也能

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14. (2021高二下·密云期末) 在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（　　）

A . 人有触电感觉是在电键闭合瞬间 B . 人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流 C . 断开电键时流过人的电流方向从B→A D . 断开电键时线圈中的电流突然增大

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15. (2021高二下·密云期末) 假期里小明在家里利用手机观看某科幻电影，为了急于了解后续情节，他开启了倍速播放模式如图所示，与原速播放相比，音调发生变化，开启倍速播放后，手机发出的声音（）

A . 频率降低 B . 频率升高 C . 传播速度增大 D . 波长变长

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16. (2021高二下·密云期末) 图甲是小米手机无线充电器的示意图。其工作原理如图乙所示，该装置可等效为一个理想变压器，送电线圈为原线圈，受电线圈为副线圈。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝数为n₁ ，受电线圈的匝数为n₂ ，且n₁∶n₂=5∶1.两个线圈中所接电阻的阻值均为R，当该装置给手机快速充电时，手机两端的电压为5V，充电电流为2A，则下列判断正确的是（　　）

A . 无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是“电流的磁效应 B . 快速充电时，流过送电线圈的电流为10A C . 快速充电时，两线圈上所接电阻的阻值R=18.75Ω D . 充电期间使用手机，回路中的电流不会发生变化

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二、实验题

17. (2021高二下·密云期末) 某同学用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示：
1. （1）对测量原理的理解正确的是________；
  
  A . 由 $\text{[math]}$ 可知，T一定时，g与L成正比 B . 由 $\text{[math]}$ 可知，l一定时，g与 $\text{[math]}$ 成反比 C . 单摆的振动周期T和摆长l可用实验测定，由 $\text{[math]}$ 可算出当地的重力加速度
2. （2）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，应当选用以下哪些器材_______；
  
  A . 长度为 $\text{[math]}$ 左右的细绳 B . 长度为 $\text{[math]}$ 左右的细绳 C . 直径为 $\text{[math]}$ 的钢球 D . 直径为 $\text{[math]}$ 的木球 E . 最小刻度为 $\text{[math]}$ 的米尺 F . 秒表、铁架台
3. （3）然后进行以下必要的实验操作，请将横线部分内容补充完整。
  ①测量单摆的摆长，即测量从摆线的悬点到的距离；
  
  ②把此单摆从平衡位置拉开一个小角度后释放，使摆球在竖直面内摆动，测量单摆全振动30次（或50次）的时间，求出一次全振动的时间，即单摆振动的周期；
  
  ③适当改变摆长，测量几次，并记录相应的摆长和周期；
  
  ④根据测量数据画出图像，并根据单摆的周期公式，由图像计算重力加速度。
4. （4）若实验得到的g值偏大，可能是因为_______；
  
  A . 组装单摆时，选择的摆球质量偏大 B . 测量摆长时，将悬线长作为单摆的摆长 C . 测量周期时，把n次全振动误认为是 $\text{[math]}$ 次全振动
5. （5）该同学利用假期分别在北京和厦门两地做了此实验，比较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，然后将这两组实验数据绘制了 $\text{[math]}$ 图像，如图所示，在北京测得的实验结果对应的图线是（选填“A”、“B”）。
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18. (2021高二下·密云期末) 如图是双缝干涉测光的波长的实验装置示意图．某次实验选用的双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，接通电源使光源正常工作。
1. （1）为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出M处的实验器材是；
2. （2）某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图甲所示，图甲中的数字是该同学给各亮纹的编号，此时游标尺上的读数为 $\text{[math]}$ ；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图乙所示，此时游标尺上的读数为 $\text{[math]}$ ．请根据上述测量结果，写出这种色光波长的表达式 $\text{[math]}$ ；（用题中给出的字母表示）
3. （3）干涉实验能够把一些数量级非常小、不便于观测的量（波长 $\text{[math]}$ ），放大为便于观测的量（条纹间距 $\text{[math]}$ ）。通过干涉现象还可以观测到一些物理量的微小变化（比如双缝间距d的微小变化），干涉仪就是这类仪器．基于干涉理论的激光干涉仪LIGO于2015年首次观测到引力波的存在，其观测到引力波所引起的 $\text{[math]}$ 尺度上的变化（相当于原子核直径的千分之一），进一步证实了爱因斯坦相对论理论的正确性．请举例写出2～3个利用将微小量放大的方法进行的实验。
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三、解答题

19. (2021高二下·密云期末) 一束光线以45°的入射角从真空中射入某种介质时，其折射角为30°。已知真空中的光速为c，求：
1. （1）这种介质的折射率；
2. （2）光在这种介质中的传播速度大小。
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20. (2021高二下·密云期末) 一列沿x 轴传播的简谐横波，某时刻的波形如图中的图线Ⅰ所示，此时x=3m处的质点 P 振动方向沿y 轴正方向。经 t=0.2s 后，波形如图中图线Ⅱ所示。已知这列波的周期大于 0.2s，求：
1. （1）这列波的振幅A和波长λ；
2. （2）这列波的传播速度的大小和方向；
3. （3）这列波的周期。
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21. (2021高二下·密云期末) 如图所示，一小型发电机内有 $\text{[math]}$ 匝矩形线圈，矩形面积 $\text{[math]}$ ，线圈电阻可忽略不计。在外力作用下矩形线圈在 $\text{[math]}$ 匀强磁场中，以恒定的角速度 $\text{[math]}$ 绕垂直于磁场方向的固定轴 $\text{[math]}$ 匀速转动，发电机线圈两端与 $\text{[math]}$ 的电阻构成闭合回路。
1. （1）求线圈转动时产生感应电动势的最大值；
2. （2）从线圈平面通过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
3. （3）求从线圈平面通过中性面开始，线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量。
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22. (2021高二下·密云期末) 玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律。
1. （1）氢原子处于基态时，电子在库仑力作用下绕原子核做匀速圆周运动，其轨道半径为 $\text{[math]}$ 已知电子质量为m，电荷量为e，静电力常量为k，试求：
  a.电子绕核运动的环绕速度 $\text{[math]}$ ；
  
  b.电子绕核运动形成的等效电流值I。
2. （2）处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，形成氢原子光谱，其谱线波长可以用巴耳末一里德伯公式来表示 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数。 $\text{[math]}$ ，……，对于每一个 $\text{[math]}$ 值，有 $\text{[math]}$ ，…。。 $\text{[math]}$ 称为里德伯常量，是一个已知量。对于 $\text{[math]}$ 的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系； $\text{[math]}$ 的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系。
  用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最短的光照射时，逸出光电子的最大初动能为 $\text{[math]}$ ；当用巴耳末系波长最长的光照射时，逸出光电子的最大初动能为 $\text{[math]}$ 。真空中的光速为c。试求：
  
  a.赖曼系波长最短的光对应的频率 $\text{[math]}$ ；
  
  b.该种金属的逸出功W（用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）。
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