北京市西城区2020_2021学年高二物理下学期期末考试试题

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北京市西城区2020-2021学年高二物理下学期期末考试试题

本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）

1.以下事实可作为“原子核可再分”证据的是（ ） A.粒子散射实验 B.天然放射现象 C.电子的发现 D.氢原子光谱

2.下列关于热学中的一些说法，正确的是（ ）

A.水的表面张力是由于水表面层的分子间的引力使水表面绷紧 B.加速运动汽车中的座椅动能增大，说明座椅的温度升高 C.胡椒粉在开水中剧烈翻滚的运动就是布朗运动 D.蒸汽机有可能把蒸汽的内能全部转化成机械能 3.下列关于光的说法错误的是（ ）

A.图甲中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的折射现象 B.图乙中，激光切割是利用了激光的能量集中性 C.图丙中，DNA双螺旋结构的发现利用了衍射图样

D.图丁中，戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象

4.如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时，下列情况可能发生的是（ ）

A.

行的是（ ）

B.C.D.

5.如图所示，用绿光照射一光电管，能产生光电效应。欲使光电子从阴极K逸出时的初动能增大，下列方法可

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A.增加绿光照射时间 B.改用紫光照射

C.增大光电管上的加速电压 D.增大绿光的强度

6.下图为氢原子能级示意图，下列说法正确的是（ ）

A.氢原子在n3激发态辐射的光子能量最大为12.09eV

B.吸收能量为11eV的光子可使氢原子从n1能级跃迁到n2能级 C.要使电子从n2的氢原子中脱离至少需要吸收10.2eV的能量

D.从n3能级跃迁到n2能级比从n4能级跃迁到n3能级辐射的光子波长短

7.某电饭锅的结构如图所示，其中温度传感器的主要元件是感温铁氧体，常温下感温铁氧体具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约103℃时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里点”。关于该电饭锅的下列说法正确的是（ ）

A.开始煮饭时要压下开关按钮，手松开后这个按钮会马上恢复到图示状态 B.常压下煮饭时水沸腾后锅内还有一定水分的时间内，锅的温度会持续升高

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C.饭煮熟后，水分被大米吸收，锅底的温度升高至“居里点”，开关按钮会自动弹起，使电饭锅停止加热 D.如果用电饭锅烧水，也能在水沸腾后立即自动断电

8.质量为1kg的钢球从距地面0.2m高处自由落下，掉在水平泥地上，与地面的撞击时间为0.5s，撞后速度为0，g取10m/s2。则钢球对地面的平均冲击力大小为（ ） A.4N

B.6N

C.14N D.20N

9.右图是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的体积与热力学温度关系的V-T图像。则下列关于此过程的压强与热力学温度关系的p-T图像正确的是（ ）

A.B.C.D.

10.如图1所示，用手握住长绳的一端，t0时刻在手的带动下O点开始上下振动，选向上为正方向，其振动图像如图2所示，则以下四幅图中能正确反映t1时刻绳上形成的波形的是（ ）

A.B.C.D.

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

11.根据麦克斯韦电磁场理论，在如图所示的四种变化电场中，能产生电磁波的是（ ）

A.B.C.D.

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12.右图为两个分子间作用力F和分子间距离r的关系图像，下列说法正确的是（ ）

A.两个分子间距离为r0时相互作用力为零

B.分子间距从r1逐渐增大到r2的过程中，分子间作用力先减小后增大 C.分子间距从r1逐渐增大到r0的过程中，分子间作用力做正功 D.分子间距从r0逐渐增大到r2的过程中，分子势能先减小后增大

13.在同一竖直平面内，两个完全相同的小钢球1号、2号，悬挂于同一高度，静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。将1号小角度拉至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2号摆至高度h。则关于下列实验中的第一次碰撞，判断正确的是（ ）

A.将1、2号左右分别拉开至高度h同时释放，碰撞后，两球静止

B.若1号换成质量较大的小钢球拉开至高度h释放，碰撞后，2号能摆至高度大于h

C.将1号和左侧涂胶（忽略胶的质量）的2号左右分别拉开至高度h同时释放，碰撞后两球粘在一起，则两球静止

D.将1号换成质量较大的小钢球和左侧涂胶（忽略胶的质量）的2号左右分别拉开至高度h同时释放，碰撞后两球粘在一起，则两球静止

14.右图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，双缝S1、S2之间的距离是0.2mm，P为光屏，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝S时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为

1.500cm。若相邻两条亮条纹中心间距为x，则下列说法正确的是（ ）

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A.x为0.300cm

B.增大双缝到屏的距离，x将变大 C.改用间距为0.3mm的双缝，x将变大 D.换用红光照射，x将变大

三、实验题（本题共2小题，共18分。）

15.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，已知配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1:1000，

1mL该溶液能滴50滴，一滴溶液在水面上形成的单分子油膜的面积为250cm2。

（1）一滴溶液中所含的纯油酸体积为_______m； （2）可测得油酸分子直径为______m；

（3）请借鉴“用油膜法估测油酸分子大小”的设计思路，写出利用天平和刻度尺，较精确地测量一片厚度均匀、密度为的长方形塑料薄片的厚度的实验步骤。 16.在用“单摆测量重力加速度”的实验中：

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（1）下面叙述正确的是______（选填选项前的字母） A.1m和30cm长度不同的同种细线，选用lm的细线做摆线； B.直径为1.8cm的塑料球和铁球，选用铁球做摆球； C.如图甲、乙，摆线上端的两种悬挂方式，选乙方式悬挂；

D.当单摆经过平衡位置时开始计时，50次经过平衡位置后停止计时，用此时间除以50做为单摆振动的周期 （2）若测出单摆的周期T、摆线长l、摆球直径d，则当地的重力加速度g______（用测出的物理量表示）。 （3）某同学用一个铁锁代替小球做实验。只改变摆线的长度，测量了摆线长度分别为l1和l2时单摆的周期T1和；若不考虑测量误差，计算均无误，算得的g值和T2，则可得重力加速度g______（用测出的物理量表示）

真实值相比是______的（选填“偏大”“偏小”或“一致”）；该同学测量了多组实验数据做出了T2l图像，该图像对应下面的______图。

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A.B.C.D.

四、论述、计算题（本题共4小题，共36分。）解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

17.如图所示，一个圆柱形油桶的底面直径为0.3m。当桶内没有油时，从A点经桶壁上边缘O点恰能看到桶壁上的B点。当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶壁上的C点。已知B点的深度为0.4m，CO间

8距为0.75m，真空中的光速c310m/s。

求：

（1）油的折射率： （2）光在油中传播的速度。

18.如图所示，单摆摆长为l，摆球质量为m，带正电q，悬挂在电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场中，使摆球在偏离最低点、摆角很小的位置释放。（忽略空气阻力）

（1）求摆角为时，摆球所受回复力的大小；

（2）证明：在摆角很小时，摆球的运动是简谐运动。（很小时，sin）

19.如图所示，水平放置的固定汽缸内由活塞封闭一定质量的气体，活塞能无摩擦地滑动，汽缸的横截面积为

S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时缸内气体的温度为T0，空气柱长度为l0。用电热丝对气

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体加热，活塞缓慢向左移动，缸内气体只与电热丝发生热交换，当缸内气体吸热为Q时，缸内空气柱长度为l1处于平衡。

求：

（1）此时缸内气体的温度；

（2）在此过程中，缸内气体对活塞做了多少功？ （3）在此过程中，缸内气体的内能增加了多少？

3420.一个氘核（21H）与一个氚核（1H）聚合成一个氦核（2He）的同时放出一个中子，平均每个核子放出

的能量比核裂变反应中平均每个核子放出的能量大3~4倍。但是实现核聚变的困难在于原子核都带正电，互相排斥，在一般情况下不能互相靠近而发生结合。但在温度非常高时，热运动的速度非常大，就能冲破库仓排斥力的壁垒，碰到一起发生结合，这叫做热核反应。若当两个核之间距离达到核半径r时（核接触距离），才有可能发生核反应。根据电磁学，相距为r的点电荷q1、q2的电势能Epkq1q2（式中静电力常量rk9109Nm2/C2，取无穷远处电势能为零）。根据统计物理学，绝对温度为T时，粒子的平均动能为

123mvk0T（式中k01.381023J/K，叫作玻耳兹曼常数）。已知质子的电荷量为e，核半径为r，以22及常量k、常数k0，若简化模型，依据以上内容，不考虑相对论等效应，回答下列问题： （1）请写出一个氘核与一个氚核聚合的核聚变方程；

（2）假设固定一个氚核，让一个氘核从很远的地方向氚核运动。求： a.氘核以怎样的动能才能达到与氚核接触的距离？（写出表达式） b.使氘核平均热运动动能达到此值，需要达到的温度；（写出表达式） （3）假设氚核静止但不固定，让一个氘核从很远的地方向氚核运动，求 a.氘核以怎样的动能才能达到与氚核接触的距离？（写出表达式）

b.使氘核平均热运动动能达到此值，温度（以K为单位）需要多少？（已知电荷e1.610约为1.0101519C，核半径rm，计算结果保留1位有效数字）

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北京市西城区2020-2021学年度第二学期期末试卷

高二物理参考答案

2021.7

一、单项选择题（每小题3分，共30分。）

题号 答案 1 B 2 A 3 A 4 D 5 B 6 A 7 C 8 C 9 D 10 D 二、多项选择题（每小题4分，共16分。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

题号 11 12 13 14 答案 CD AC BC ABD 三、实验题（共18分。） 15.（1）2.01011（2分） （2）81010（2分）

（3）用天平测出塑料片的质量m； 用刻度尺测出塑料片的长a、宽b； 塑料片的厚度为

mab（3分） 16.（1）ABC（3分）

（2）22(2ld)T2（2分）

（3）42l2l1T22（2分）一致（2分）B（2分） 2T1四、论述、计算题（本题共4小题，共36分。） 17.（1）

由几何关系可知： 入射角与COO等大

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折射角与BOO等大

BO0.5m

sinBOOCO1.5（5分） 则nsinCOOBOc8（2）v210m/s（3分）

n18.（1）在摆球运动到圆弧上某一位置P点时，摆球受到的重力和电场力沿圆弧切线方向的分力之和充当回复力，其大小FmgqEsin（2分） （2）

证明：当摆角很小时，摆球运动的圆弧可以看成直线， 相对位置O的位移x大小与弧长OP相等， 有sinOPxll（2分） 回复力大小FmgqElx（2分） 回复力方向，与位移x方向相反（2分） 又因为

mgqEl是一定的，可以用一个常量k表示，则回复力可表示为即Fkx证得摆球的运动是简谐运动。（2分） 19.（1）根据盖-吕萨克定律，有

V0V1T得Tl11T0（4分） 0T1l0（2）气体对活塞做功WFlp0Sl1l0（2分）

（3）根据热力学第一定律，内能的变化UWQQp0Sl1l0（2分）

20.（1）23411H1H2He0n（2分）

（2）氘核从很远恰好运动到离氘核距离为r的过程中，

0Eke2系统能量守恒，即Ek00p，解得Ek0r（2分）

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1232ke2因为Ek0mvk0T，解得T（2分）

223k0r（3）设氘核质量mD2m，氚核质量mT3m，氘核从很远的地方向氚核运动，距离最近时，二者共速，共速的速度为v，这个过程中系统动量守恒，mDv0mDmTv， 再根据系统能量守恒，即

1m21Dv00m222DmTvEp， 15ke2解得E2k02mDv03r（2分）

因为E12m2310ke2k0Dv02k0T，解得T9k21010K（2分）

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