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文档介绍
2018-2019学年北京市101中学高二下学期期末考试物理试题(word版)
北京101中学2018-2019学年下学期高二年级期末考试物理试卷 一、单选题:本大题共27小题,每题1.5分,共40.5分。在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题意的,选对的得1.5分,有选错或不答的得0分。 1. 许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献,下列说法中正确的是 A. 汤姆孙发现质子,揭开了研究原子结构的序幕。 B. 卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型 C. 麦克斯韦提出了电磁场理论,并实验证明了电磁波的存在 D. 赫兹从理论上预言了电磁波的存在 2. 下列现象中,与原子核内部变化有关的是 A. 天然放射现象 B. 光电效应现象 C. α粒子散射现象 D. 感应起电现象 3. 处于n=4能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有 A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 4. 在核反应方程He+N→O+X中,X表示的是 A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. α粒子 5. 根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释α粒子散射实验,使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力是 A. 原子核对α粒子的库仑引力 B. 原子核对α粒子的库仑斥力 C. 核外电子对α粒子的库仑引力 D. 核外电子对α粒子的库仑斥力 6. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则 A. 此刻a的加速度最小 B. 此刻b的速度最小 C. 若波沿x轴正方向传播,此刻b向y轴正方向运动 D. 若波沿x轴负方向传播,a比c先回到平衡位置 7. 下列说法正确的是 A. 物体的温度升高,物体内所有分子热运动的速率都增大 B. 物体的温度升高,物体内分子的平均动能增大 C. 物体吸收热量,其内能一定增加 D. 物体放出热量,其内能一定减少 8. 下列说法中正确的是 A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大 C. 当分子间距离增大时,分子势能一定增大 D. 物体的内能变化,它的温度并不一定发生变化 9. 快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。假设袋内气体与外界没有热交换,当充气袋四周被挤压时,袋内气体 A. 对外界做负功,内能增大 B. 对外界做负功,内能减小 C. 对外界做正功,内能增大 D. 对外界做正功,内能减小 10. 1827年,英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液体里的花粉颗粒,发现花粉颗粒在做永不停息地无规则运动,这种运动称为布朗运动. 以下说法正确的是 A. 花粉颗粒越大,花粉颗粒无规则运动越明显 B. 液体温度越低,花粉颗粒无规则运动越明显 C. 布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动 D. 布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的 11. 如图所示是一透明玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点,一条平行于AB的光线自D点射入球体内,其折射光线为DB,已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c、波长为λ,则 A. 此玻璃的折射率为 B. 光线从D传播到B的时间是 C. 光在玻璃球体内的波长为λ D. 光在 B点会发成全反射 12. 如图所示,一束红光从空气穿过平行玻璃砖,下列说法正确的是 A. 红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化 B. 红光进入玻璃砖前后的速度不会发生变化 C. 若紫光与红光以相同入射角入射,则紫光不能穿过玻璃砖 D. 若紫光与红光以相同入射角入射,在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小 13. 利用图1所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是 A. 甲对应单缝,乙对应双缝 B. 甲对应双缝,乙对应单缝 C. 都是单缝,甲对应的缝宽较大 D. 都是双缝,甲对应的双缝间距较大 14. 下列说法正确的是 A. 温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C. 气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D. 气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变 15. 如图所示,把一块不带电的锌板用导线连接在验电器上,当用某频率的紫外线照射锌板时,发现验电器指针偏转一定角度,下列说法正确的是 A. 验电器带正电,锌板带负电 B. 验电器带负电,锌板也带负电 C. 若改用红光照射锌板,验电器的指针一定也会偏转 D. 若改用同等强度频率更高的紫外线照射锌板,验电器的指针也会偏转 16. 光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。 组 次 入射光子的能量/eV 相对光强 光电流大小/mA 逸出光电子的最大动能/eV 第一组 1 2 3 4.0 4.0 4.0 弱 中 强 29 43 60 0.9 0.9 0.9 第二组 4 5 6 6.0 6.0 6.0 弱 中 强 27 40 55 2.9 2.9 2.9 由表中数据得出的论断中不正确的是 A. 两组实验采用了不同频率的入射光 B. 两组实验所用的金属板材质不同 C. 若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eV D. 若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大 17. 研究光电效应的实验规律的电路如图所示,加正向电压时,图中光电管的A极接电源正极,K极接电源负极时,加反向电压时,反之。当有光照射K极时,下列说法正确的是 A. K极中有无光电子射出与入射光频率无关 B. 光电子的最大初动能与入射光频率有关 C. 只有光电管加正向电压时,才会有光电流 D. 光电管加正向电压越大,光电流强度一定越大 18. 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=10-9 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=6.6×10-34 J·s,真空光速c=3×108 m/s) A. 10-21 J B. 10-18 J C. 10-15 J D. 10-12 J 19. 光子的能量与其 A. 频率成正比 B. 波长成正比 C. 速度成正比 D. 速度平方成正比 20. 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。如图甲所示,O是圆心,MN是法线,AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r,作出sin isin r图象如图乙所示。则 A. 光由A经O到B,n=1.5 B. 光由B经O到A,n=1.5 C. 光由A经O到B,n=0. 67 D. 光由B经O到A,n=0.67 21. 关于α、β、γ三种射线,下列说法正确的是 A. α射线是一种波长很短的电磁波 B. γ射线是一种波长很短的电磁波 C. β射线的电离能力最强 D. γ射线的电离能力最强 22. 氢原子的能级图如图所示,如果大量氢原子处在n =3能级的激发态,则下列说法正确的是 A. 这群氢原子能辐射出2种不同频率的光子 B. 波长最长的辐射光是氢原子从n =3能级跃迁到能级n =1能级产生的 C. 辐射光子的最大能量为12.09 eV D. 处于该能级的氢原子至少需吸收13.6 eV能量的光子才能电离 23. 关于天然放射性,下列说法正确的是 A. 天然放射现象说明原子是可分的 B. 放射性元素的半衰期与外界的温度有关,温度越高半衰期越短 C. 放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 D. 机场、车站进行安检时,能发现箱内危险物品,是利用了α射线较强的穿透能力 24. 下列关于α粒子的说法,正确的是 A. α粒子是氦原子,对外不显电性 B. 卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子“枣糕模型” C. 天然放射现象中,α粒子形成的射线速度很快,穿透能力很强 D. 核反应U→Th+(X)中,X代表α粒子,这是α衰变 25. 根据玻尔的原子模型,一个氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时,该氢原子 A. 吸收光子,能量减小 B. 放出光子,能量减小 C. 放出光子,核外电子动能减小 D. 吸收光子,核外电子动能不变 26. 关于原子模型,下列说法错误的是 A. 汤姆孙发现电子,表明原子具有核式结构 B. 卢瑟福完成的α粒子散射实验,说明了原子的“枣糕”模型是不正确的 C. 按照玻尔理论,氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时,辐射出光子 D. 按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增加 27. 明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是 A. 若增大入射角i,则b光先消失 B. 在该三棱镜中a光波长小于b光 C. a光能发生偏振现象,b光不能发生 D. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低 二、不定项选择题:本大题共14小题,每题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。 28. 下列说法正确的是 A. 光电效应表明光具有波动性 B. 光的康普顿散射现象表明光具有粒子性 C. 光的干涉现象表明光具有波动性 D. 光的衍射现象表明光具有粒子性 29. 关于分子动理论,下列说法正确的是 A. 气体扩散的快慢与温度有关 B. 布朗运动是液体分子的无规则运动 C. 分子间同时存在着引力和斥力 D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大 30. 对于红、蓝两种单色光,下列说法正确的是 A. 在水中红光的传播速度较大 B. 在同种介质中,蓝光的折射率较小 C. 在同种介质中红光、蓝光的传播速度一样大 D. 光从同种介质射向真空发生全反射时,蓝光的临界角较小 31. 下列说法正确的是 A. 电磁波在真空中以光速c传播 B. 在空气中传播的声波是横波 C. 声波只能在空气中传播 D. 光需要介质才能传播 32. 关于机械波,说法中正确的是 A. 机械波的振幅与波源振动的振幅不相等 B. 在波的传播过程中,介质中质点的振动频率等于波源的振动频率 C. 在波的传播过程中,介质中质点的振动速度等于波的传播速度 D. 在机械波的传播过程中,离波源越远的质点振动的周期越大 33. 2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。2020年我国将全面进入5G万物互联的商用网络新时代。所谓5G是指第五代通信技术,采用3300~5000MHZ频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G,其频段范围是1880~2635MHZ。5G相比4G技术而言,其数据传输速度提升了数十倍,容量更大,时延大幅度缩短到1毫秒以内,为产业革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识,判断下列说法正确的是 A. 4G信号、5G信号都是横波 B. 4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象 C. 4G信号比5G信号更容易发生衍射现象 D. 4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小 34. 先后用两种不同的单色光,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,其中两条亮纹间距较大的单色光比两条亮纹间距较小的单色光 A. 其光子的能量较大 B. 在玻璃中传播速度较大 C. 在真空中的波长较长 D. 在玻璃中传播时,玻璃的折射率较大 35. 为证明实物粒子也具有波动性,某实验小组用电子束做双缝干涉实验。实验时用50kV电压加速电子束,然后垂直射到间距为1mm的双缝上,在与双缝距离约为35cm的光屏上得到了干涉条纹。该条纹与托马斯·杨用可见光做的双缝干涉实验所得到的图样基本相同,但条纹间距很小。这是对德布罗意物质波理论的又一次实验验证。根据德布罗意理论,实物粒子也具有波动性,其波长,其中h为普朗克常量,p为电子的动量。下列说法正确的是 A. 只减小加速电子的电压,可以使干涉条纹间距变大 B. 只增大加速电子的电压,可以使干涉条纹间距变大 C. 只增大双缝间的距离,可以使干涉条纹间距变大 D. 只增大双缝到光屏的距离,可以使干涉条纹间距变大 36. 三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3(λ1>λ2>λ3)。分别用这三束光照射同一种金属。已知用光束2照射时,恰能产生光电子。下列说法正确的是 A. 用光束1照射时,不能产生光电子 B. 用光束3照射时,不能产生光电子 C. 用光束2照射时,光越强,单位时间内产生的光电子数目越多 D. 用光束2照射时,光越强,产生的光电子的最大初动能越大 37. A、B是两种放射性元素,原来都静止在同一匀强磁场,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹,下列说法中正确的是 A. 磁场方向一定为垂直纸面向里 B. A放出的是α粒子,B放出的是β粒子 C. b为α粒子运动轨迹,c为β粒子运动轨迹 D. a轨迹中粒子比b轨迹中的粒子动量大 38. 关于电磁波,下列说法正确的是 A. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B. 周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波 C. 电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直 D. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输 39. 一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是 A. t=1 s时质点的速度最小 B. t=2 s时质点所受的回复力最大 C. 质点振动的振幅为4 cm D. 质点振动的频率为4 Hz 40. 如图甲所示为一列简谐横波在t=2 s时的波形图,图乙为这列波上P点的振动图象,则下列说法正确的是 A. 该横波向右传播,波速为0.4 m/s B. t=2 s时,Q点的振动方向为y轴负方向 C. 从t=2 s到t=4 s内,P质点沿x轴向右平移2.0 m D. 从t=2 s到t=4 s内,Q质点通过的路程为10 cm 41. 某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为18s。下列说法正确的是 A. 水面波是一种机械波 B. 该水面波的频率为2 Hz C. 该水面波的波长为3.6 m D. 水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去 三、填空题:本大题共3小题,每空两分,共16分。 42. 在“用双缝干涉测光的波长” 实验中,为了测量红光的波长,将实验器材按要求安装在光具座上,如图1所示。在实验前已获知的数据有:双缝间的间距为d,双缝到屏的距离为L。 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经测量,红光干涉相邻两条亮条纹间的距离为,请据此写出能够反映红光波长大小的表达式l= 。 ③该实验中L=700mm,已知d的数量级为10-4m、相邻两条亮条纹间距的数量级为10-3m,由此可推断红光的波长数量级约为 m。 A. 10-3 B. 10-5 C. 10-7 D. 10-9 43. 某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。 ① 每滴油酸酒精溶液的体积为V0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S。已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL,则油酸分子直径大小的表达式为d=________。 ② 该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。 A. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B. 油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 C. 水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开 D. 计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理 44. 某小组做“测定玻璃的折射率”实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。 ①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。 A. 选用两光学表面间距大的玻璃砖 B. 选用两光学表面平行的玻璃砖 C. 选用粗的大头针完成实验 D. 插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 ②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是______。 ③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于、点,再过、点作法线的垂线,垂足分别为、点,如图所示,则玻璃的折射率______。(用图中线段的字母表示) 四、解答题:本大题共2小题,共15.5分。解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,直接写出最后答案的不得分。 45. 利用如图1所示的电路研究光电效应,以确定光电管中电子的发射情况与光照的强弱、光的频率等物理量间的关系。K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极,K受到光照时能够发射电子。K与A之间的电压大小可以调整,电源的正负极也可以对调。 (1)a. 电源按图1所示的方式连接,且将滑动变阻器中的滑片置于中央位置附近。试判断:光电管中从K发射出的电子由K向A的运动是加速运动还是减速运动? I b. 现有一电子从K极板逸出,初动能忽略不计,已知电子的电量为e,电子经电压U加速后到达A极板。求电子到达A极板时的动能Ek。 (2)在图1装置中,通过改变电源的正、负极,以及移动变阻器的滑片,可以获得电流表示数I与电压表示数U之间的关系,如图2所示,图中Uc 叫遏止电压。实验表明,对于一定频率的光,无论光的强弱如何,遏止电压都是一样的。请写出光电效应方程,并对“一定频率的光,无论光的强弱如何,遏止电压都是一样的”做出解释。 (3)美国物理学家密立根为了检验爱因斯坦光电效应方程的正确性,设计实验并测量了某金属的遏止电压Uc与入射光的频率ν。根据他的方法获得的实验数据绘制成如图3所示的图线。已知电子的电量e=1.6×10-19 C,求普朗克常量h。(将运算结果保留1位有效数字。) 46. 玻尔建立的氢原子模型,仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动。他认为,氢原子中的电子在库仑力的作用下,绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m,元电荷为e,静电力常量为k,氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1。 (1)氢原子处于基态时,电子绕原子核运动,可等效为环形电流,求此等效电流值。 (2)氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知当取无穷远处电势为零时,点电荷电场中离场源电荷q为r处的各点的电势。求处于基态的氢原子的能量。 (3)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,形成氢光谱。氢光谱线的波长可以用下面的巴耳末—里德伯公式来表示 n,k分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数。k=1,2,3,……对于每一个k,有n=k+1,k+2,k+3,……R称为里德伯常量,是一个已知量。对于的一系列谱线其波长处在紫外线区,称为赖曼系;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,遏止电压的大小为U1;当用巴耳末系波长最长的光照射时,遏止电压的大小为U2。真空中的光速为。求:普朗克常量和该种金属的逸出功。 参考答案 一、二、选择题:本大题共27小题,共40.5分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B A D A B C B D A D 11 12 13 14 15 16 17 18[来源:Z|xx|k.Com] 19 20 A D A A D B B B A B 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 B C C D B A D BC AC AD 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 A B AC BC AD AC BC BC AC AD 41 AC 三、填空题:本大题共3小题,共16分。 42. ①单缝 ② ③C 43. ① ② AC 44. ①AD ②D ③ 四、解答题:本大题共2小题,共15.5分。 45. (1) a. 加速运动; b. 由动能定理得Ek=eU (2)爱因斯坦光电效应方程 Ek = hν-W 遏止电压对应为具有最大初动能的光电子由K极板运动 到A极板动能减为0,根据动能定理有: Ek=eUc 联立以上各式得 。 可见,对于确定的金属来说,一定频率的光,无论光的强弱如何,遏止电压都是一样的。 (3)斜率为普朗克常量与元电荷常量之比 由图象求得斜率k = 4×10-15 V·s 得普朗克常量:h = ke 代入数据得: h = 6×10-34J·s 46.(1)电子绕原子核做匀速圆周运动 解得 电子绕原子核运动的等效电流 (2)处于基态的氢原子的电子的动能 取无穷远处电势为零,距氢原子核为r处的电势 处于基态的氢原子的电势能 所以,处于基态的氢原子的能量 (3)由巴耳末—里德伯公式 可知赖曼系波长最短的光是氢原子由n =∞→ k =1跃迁发出,其波长的倒数 对应的光子能量为 式中h为普朗克常量。 巴耳末系波长最长的光是氢原子由n = 3→ k = 2跃迁发出,其波长的倒数 对应的光子能量 用W表示该金属的逸出功,则和分别为光电子的最大初动能。由光电效应方程 解得 查看更多