北京101中學2021學年下學期高二年級期末考試物理試卷一、單項選擇題：本題共19小題，每題3分，共57分。在每小題給出的4個選項中，只有一項是符合題意的，選對的得3分，有選錯或不答的得0分。下列說法正確的是（）A布朗運動反映了微粒中分子運動的不規則性B對于一定質量的大量氣體分子，在一定溫度時，處于一定速率范圍內的分子數所占的百分比是不確定的C能量的耗散是從能量的轉化角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性D只要有足夠高的技術條件，絕對零度是可以達到的某汽車后備箱內安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成。開箱時，密閉于汽缸內的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖1所示。在此過程中，若缸內氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內氣體（ ）圖1A對外做正功，分子的平均動能減小B對外做正功，內能增大C對外做負功，分子的平均動能增大D對外做負功，內能減小3盧瑟福a粒子散射實驗的結果（ ）A證明了質子的存在B證明了原子核是由質子和中子組成的C證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在一個很小的核里D證明了原子中的電子只能在某些軌道上運動天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結果如圖2所示，由此可推知（ ）三種射線紙鋁鉛三種射線紙鋁鉛圖2A②來自于原子核外的電子B①的電離作用最強，是一種電磁波C③的電離作用較強，是一種電磁波D③的電離作用最弱，屬于原子核內釋放的光子根據愛因斯坦的“光子說”可知，下列說法正確的是（ ）A“光子說”本質就是牛頓的“微粒說”B光的波長越大，光子的能量越小C一束單色光的能量可以連續變化

D只有光子數很多時，光才具有粒子性6圖3甲所示為氫原子的能級，圖3乙為氫原子的光譜。已知譜線a是氫原子從n=4的能級躍遷到n=2的能級時的輻射光，則譜線b是氫原子（ ）圖3￡7g圖3￡7gv0-0.54—ABCDABCD從n=3的能級躍遷到n=2的能級時的輻射光從n=5的能級躍遷到n=2的能級時的輻射光從n=4的能級躍遷到n=3的能級時的輻射光從n=2的能級躍遷到n=1的能級時的輻射光7用圖4甲所示的電路研究光電效應中電子發射的情況與照射光的強弱、光的頻率等物理量間的關系。電流計G測得的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化如圖4乙所示，則（ ）圖4A通過電流計G的電流方向由d到cB電壓U增大，光電流I一定增大C用同頻率的光照射K極，光電子的最大初動能與光的強弱無關D光電管兩端電壓U為零時一定不發生光電效應下列關于物質波的說法正確的是（）A實物粒子具有粒子性，在任何條件下都不可能表現出波動性B宏觀物體不存在對應波的波長C電子在任何條件下都能表現出波動性D微觀粒子在一定條件下能表現出波動性關于電磁波譜，下列說法中正確的是（）A電磁波中最容易表現出干涉、衍射現象的是無線電波B紅外線、紫外線、可見光、倫琴射線是原子的外層電子受激發后產生的C倫琴射線和Y射線是原子的內層電子受激發后產生的D紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線關于狹義相對論的說法，不正確的是（ ）A狹義相對論認為在不同的慣性參考系中，一切物理規律都是相同的

B狹義相對論認為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c,與光源的運動無關C狹義相對論只涉及無加速運動的慣性系D狹義相對論認為任何情況下物體的質量不變）~￡一四ABCD在圖乙所示實驗過程中在圖丙所示實驗過程中在圖丁所示實驗過程中，圖5電流計指針應該向左偏轉電流計指針應該向左偏轉電流計指針應該向右偏轉實驗中，若磁鐵在線圈上方靜止不動，電流表的指針將不再偏轉圖612在豎直方向的勻強磁場中,水平放置一圓形導體環。規定導體環中電流的正方向如圖6甲所示,磁場方向向上為正方向。當磁感應強度B隨時間t按圖6乙變化時，導體環中感應電流隨時間變化的圖像是（ ）13）~￡一四ABCD在圖乙所示實驗過程中在圖丙所示實驗過程中在圖丁所示實驗過程中，圖5電流計指針應該向左偏轉電流計指針應該向左偏轉電流計指針應該向右偏轉實驗中，若磁鐵在線圈上方靜止不動，電流表的指針將不再偏轉圖612在豎直方向的勻強磁場中,水平放置一圓形導體環。規定導體環中電流的正方向如圖6甲所示,磁場方向向上為正方向。當磁感應強度B隨時間t按圖6乙變化時，導體環中感應電流隨時間變化的圖像是（ ）13如圖7所示電路為演示自感現象的電路圖，其中R0為定值電阻，電源電動勢為E、內阻為r，小燈泡的燈絲電阻為R（可視為不變），電感線圈的自感系數為L、電阻為RL。電路接通并達到穩定狀態后，斷開開關S，可以看到燈泡先是“閃亮”（比開關斷開前更亮）一下，然后才逐漸熄滅，但實驗發現“閃亮”現象并不明顯。為了觀察到斷開開關S時燈泡比開關斷開前有更明顯的“閃亮”現象，下列措施中一定可行的是（ ）圖7A撤去電感線圈中的鐵芯，使L減小B更換電感線圈中的鐵芯，使L增大C更換電感線圈，保持L不變，使Rl增大D更換電感線圈，保持L不變，使RL減小14如圖8甲所示的理想變壓器，其原線圈接在輸出電壓如圖8乙所示的正弦式交流電源上，副線圈接有阻值為88Q的負載電阻R，原、副線圈匝數之比為5：1。電流表、電壓表均為理想交流電表。下列說法中正確的是（ ）圖8A電流表的示數為B電壓表的示數約為44V2VC原線圈的輸入功率為22WD原線圈交流電電流的頻率為H15如圖9所示，一正方形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO'勻速轉動，沿著OO′方向觀察，線圈沿逆時針方向轉動。已知勻強磁場的磁感應強度為B，線圈匝數為n，邊長為/，電阻為R，轉動的角速度為①。則當線圈轉至圖示位置時，下列說法不正確的是（ ）0A線圈中感應電流的方向為abcda

nBl23B線圈中的感應電流為一C穿過線圈的磁通量為0D穿過某匝線圈磁通量的變化率為C穿過線圈的磁通量為0D穿過某匝線圈磁通量的變化率為B12316圖10為遠距離輸電的示意圖，已知發電機的輸出電壓保持恒定不變，而且輸電線路及其設備均正常，變壓器為理想變壓器，只考慮遠距離輸電線上的電阻，其他導線電阻不計。由于用電高峰時，用戶的總功率變大，則對應著（）圖10遠距離發電機 升壓變壓器 用戶降壓變壓器A升壓變壓器的輸入電流減小B升壓變壓器的輸出電壓減小C降壓變壓器的輸出電壓變大D遠距離輸電線上的損耗變大17麥克斯韋在前人研究的基礎上，創造性地建立了經典電磁場理論，進一步揭示了電現象與磁現象之間的聯系。他大膽地假設：變化的電場就像導線中的電流一樣，會在空間產生磁場，即變化的電場產生磁場。以平行板電容器為例：圓形平行板電容器在充、放電的過程中，板間電場發生變化，產生的磁場相當于一連接兩板的板間直導線通以充、放電電流時所產生的磁場。如圖11所示，若某時刻連接電容器的導線具有向上的電流，則下列說法中正確的是（）圖11A電容器正在充電B兩平行板間的電場強度E在減小C該變化電場產生順時針方向（俯視）的磁場D兩極板間電場最強時，板間電場產生的磁場達到最大值18如圖12所示，水平面內兩根光滑的平行金屬導軌，左端與電阻R相連接，勻強磁場B豎直向下分布在導軌所在的空間內，質量一定的金屬棒垂直于導軌并與導軌接觸良好。若對金屬棒施加一個水平向右的外力F，使金屬棒從a位置由靜止開始向右做勻加速運動并依次通過位置b和c。若導軌與金屬棒的電阻不計，a到b與b到c的距離相等，則下列關于金屬棒在運動過程中的說法正確的是（ ）圖12金屬棒通過b、c兩位置時，電阻R的電功率之比為1：2B金屬棒通過b、c兩位置時，外力F的大小之比為1：-<2C在從a到b與從b到c的兩個過程中，電阻R上產生的熱量之比為1：1D在從a到b與從b到c的兩個過程中，通過金屬棒的橫截面的電量之比為1：219光滑平行金屬導軌M、N水平放置，導軌上放置著一根與導軌垂直的導體棒，則以下說法中正確的是（ ）Q圖13A空間存在的磁場方向為垂直紙面向外EB導體棒向右運動的最大速度為5-BLCC金屬棒穩定后電容器兩端的電壓為BLEmEC導體棒運動的過程中，通過導體棒的電荷量為——---

m+B2L2C二、實驗題：本題共2小題，每空2分，共10分。“用油膜法估測分子的大小”實驗體現了構建分子模型的物理思想，應用了通過對宏觀量的測量來間接測量微觀量的方法。①某同學進行了下列操作：A取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液。測量一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積VB將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地擴展為形狀穩定的油酸薄膜C向淺盤中倒入約2cm深的水，將痱子粉均勻地撒在水面上D將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上計算出油酸膜的面積SE將玻璃板蓋到淺水盤上，用彩筆將油酸膜的輪廓畫在玻璃板上正確合理的操作順序是A。（填字母代號）②若該同學計算出滴在水面上油酸酒精溶液中純油酸的體積為V，測得單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑D=。（1）如圖14甲所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距d=的雙縫屏。從儀器注明的規格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后，接通電源使光源正常工作。圖14①已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游標尺）上有20分度。某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊，如圖6乙所示，此時測量頭上主尺和副尺的示數情況如圖6丙所示，此示數為mm；接著再轉動手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊，測得A到B條紋間的距離為。利用上述測量結果，經計算可得經濾光片射向雙縫的色光的波長入=m（保留2位有效數字）。②另一同學按實驗裝置安裝好儀器后，觀察到光的干涉現象效果很好。若他對實驗裝置作了一下改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數目有所增加。以下改動可能實現這個效果的是 。A僅將濾光片移至單縫和雙縫之間B僅將單縫遠離雙縫移動少許C僅將單縫與雙縫的位置互換D僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片三、計算題、本題共4小題，共33分。解答要寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。直接寫出最后答案的不得分。22（9分）如圖15所示，寬度L=m的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上，導軌的一端連接阻值R=。的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=。一根導體棒MN放在導軌上，兩導軌之間的導休棒的電阻r=。，導軌的電阻可忽略不計。現用一垂直于導體棒的水平拉力拉動導體棒使其沿導軌以v=10m/s的速度向右勻速運動，在運動過程中保持導體棒與導軌垂直且接觸良好。空氣阻力可忽略不計，求：xxxAfxxxxxxxyx x圖15（1）通過導體棒的電流I，并說明通過導體棒的電流方向；（2）作用在導體棒上的拉力大小F；n EJbY4 DJK5* 1412 3d（3）電阻R的電功率L ""23I=lu,中子的質量m=7u,氯核的質量m=0u,120^ n ne其中lu相當于931MeV。（1）在上述輕核聚變的核反應中釋放的核能為多少MeV（結果保留2位有效數字）（2）生成的氦核和中子的動能各是多少MeV（結果保留1位有效數字）25（10分）如圖17甲所示為法拉第發明的圓盤發電機，圖17乙是其原理示意圖，其中的銅質圓盤安裝在水平的銅軸上，銅質圓盤的圓心與銅軸重合，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與圓盤的轉動軸和邊緣良好接觸，用導線將兩塊銅片與電阻R連接起來形成閉合回路，在圓盤繞銅軸勻速轉動時，通過電阻R的電流是恒定的。為討論問題方便，將磁場簡化為水平向右磁感應強度為B的勻強磁場；將圓盤勻速轉動簡化為一根始終在勻強磁場中繞銅軸勻速轉動、長度為圓盤半徑的導體棒，其等效電阻為乙除了R和r以外，其他部分電阻不計。已知圓盤半徑為a，當其以角速度但勻速轉動時，產生的感應電動勢E=1B①a2。（1）圓盤轉動方向如圖17乙所示，求通過電阻R的電流大小，并說明其流向；（2）若各接觸點及轉軸的摩擦均可忽略不計，圓盤勻速轉動一圈，外力需要做多少功；（3）圓盤勻速轉動時，圓盤簡化的導體棒的內部電子因棒轉動而在勻強磁場中受沿棒方向的洛侖茲力的分力，其大小f隨電子與圓心距離變化的圖像如圖18所示，試從電動勢的定義式論證圓盤勻速轉動產生的感應電1動勢E=—B3a2。2參考答案一、單項選擇題：本題共19小題，每題3分，共57分。在每小題給出的4個選項中，只有一項是符合題意的，選對的得3分，有選錯或不答的得0分。12345678910CACDBBCDAD111213141516171819DADCADAAD、實驗題：本題共2小題，每空2分，共10分。20①ACBED。（填字母代號）②V/S。21①；48x10-7（保留2位有效數字）。②D。三、計算題、本題共4小題，共33分。解答要寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。直接寫出最后答案的不得分。22（1）E=BLv=2v I=-E-=1A根據右手定則電流從N流向M通過金屬棒R+r（2）F=FA=BLI=n（n-1）4義（4-1）6.63義10-34-5.53x10i4（3）- x931MeV=（2義）x931MeV-MeV2 2 1.6x10-19（2）核反應中系統的能量守恒EHeEn=2E0AEP2Emm核反應中系統的動量守恒丁產=————eV2mEmm+mknHenHemE= He—（2E。△E）-3MeVnm+m0n He