北京101中学2016-2017学年高二下学期期末考试物理试卷

关于一定质量的气体，下列叙述正确的是（　　 ）

A. 气体体积增大时，其内能一定减少

B. 外界对气体做功，气体内能一定增加

C. 气体从外界吸收热量，其内能一定增加

D. 气体温度升高，其分子平均动能一定增加

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如图所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计。气缸内封闭了一定质量的气体，气体分子间的相互作用不计。现缓慢地逐渐向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（　　 ）

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A. 气体的内能增大

B. 气缸内分子的平均动能增大

C. 单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数一定增多

D. 因为外界对气体做了功，所以气体的温度是升高的

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由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（　　 ）

A. 假设将两个分子从r = r2处释放，它们将开始远离

B. 假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近

C. 假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小

D. 假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大

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a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中，光路如图所示。关于a、b两种单色光，下列说法中正确的是（　　 ）

A. 该种玻璃对a光的折射率较大

B. b光在该玻璃中传播时的速度较小

C. 两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小

D. 在同样的条件下，分别用这两种单色光做双缝干涉实验，b光的干涉图样的相邻条纹间距较大

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如图所示，一验电器与锌板用导线相连，现用一紫外线灯照射锌板，关灯之后，验电器指针保持一定的偏角（　　 ）

A. 锌板带正电，验电器带负电

B. 将一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针将不动

C. 使验电器指针回到零，改用强度更大的紫外线灯照射锌板，验电器的指针偏角将增大

D. 使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器的指针一定偏转

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在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管。若实验a中的光强大于实验b中的光强，实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示，则下列图中可能正确的是（ ）

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下列现象中，与原子核内部变化有关的是

A．α粒子散射现象　　　　 B．天然放射现象　　　　 C．光电效应现象　　　　 D．原子发光现象

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目前核电站利用的核反应是（　　 ）

A. 裂变，核燃料为铀　　 B. 聚变，核燃料为铀

C. 裂变，核燃料为氘　　 D. 聚变，核燃料为氘

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以下说法中符合事实的是

A．汤姆生发现电子并提出了原子核式结构模型

B．玻尔发现电子并提出了原子核式结构模型

C．卢瑟福做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型

D．密里根做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型

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对下列各原子核变化的方程，表述正确的是（　　）

A. 是核聚变反应

B. 是α衰变

C. 是核裂变反应

D. 是β衰变

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下列表述正确的是（　　）

A. HeNO+X， X表示He

B. HHHen是重核裂变的核反应方程

C. 放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态无关

D. β衰变中放出的β射线是核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

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一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c，下列说法不正确的是（　　 ）

A. 该核反应方程是

B. 聚变反应中的质量亏损是m=m1+m2－m3

C. 辐射出的光子的能量E=（m1+m2－m3）c2

D. 光子的波长

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氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（ ）

A. 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线

B. 氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线

C. 在水中传播时，a光较b光的速度小

D. 氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离

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实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图，则（）

A. 轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外

B. 轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外

C. 轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里

D. 轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里

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图中是通过变压器降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，开关S闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加。如果变压器上的能量损失可以忽略，则关于开关S闭合后，以下说法正确的是

A．电表V1示数不变，V2示数减小

B．电表A1、A2示数均增大

C．原线圈输入功率减小

D．电阻R1两端的电压减小

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如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡，S是控制电路的开关。对于这个电路，下列说法不正确的是

A. 刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等

B．刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不等

C．闭合S待电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮

D．闭合S待电路达到稳定后，再将S断开瞬间，D1不立即熄灭，D2立即熄灭

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平行板电容器 C 与三个可变电阻器 R1、R2、R3 以及电源连成如图所示的电路。闭合开关 S 待电路稳定后，电容器C 两极板带有 一定的电荷。要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是 ( )

A. 只增大R1，其他不变

B. 只增大R2，其他不变

C. 只减小R3，其他不变

D. 只减小 a、b 两极板间的距离，其他不变

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在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图所示，产生的交变电动势的图象如图所示，则（　　 ）

A. t =0.005s时线框的磁通量为零

B. t =0.01s时线框平面与中性面重合

C. 线框产生的交变电动势有效值为311V

D. 线框产生的交变电动势的频率为50Hz

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某同学在进行电阻测量时，需要将一块满偏电流为50μA、阻值为800Ω的小量程电流表G改装成量程为3V的电压表，则需要选择一个阻值为________Ω的电阻与这一电流表_______（选填“串”、“并”）联。

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仪器仪表读数

（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1 mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是_____________ mm。

（2）如图乙，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是____mm。

（3）按照有效数字规则读出图电表盘的测量值。

接0～3 V量程时读数为______ V。

接0～15 V量程时读数为______ V。

接0～0.6 A量程时读数为_________A。

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在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：

待测金属丝：Rx（阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A）；

电压表：V（量程3 V，内阻约3 kΩ）；

电流表：A1（量程0.6 A，内阻约0.2 Ω）；

电流表：A2（量程3 A，内阻约0.05 Ω）；

电源：E1（电动势3 V，内阻不计）；

电源：E2（电动势12 V，内阻不计）；

滑动变阻器：R（最大阻值约20 Ω）；

螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。

（1）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图____________。

（2）按照你所连接的电路测量电阻值比真实值_______（填“大”或“小”）产生这种误差的原因是______。

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有一个小电珠上标有“2.5V，1.5W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小电珠的I-U图线。有下列器材供选用：

A. 电压表（0～3 V，内阻10 kΩ）

B. 电压表（0～15 V，内阻20 kΩ）

C. 电流表（0～3 A，内阻1 Ω）

D. 电流表（0～0.6 A，内阻0.4 Ω）

E. 滑动变阻器（5 Ω，1 A）

F. 滑动变阻器（500 Ω，0.2 A）

（1）实验中电压表应选用__________，电流表应选用____________。为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________（用序号字母表示）。

（2）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图中的实验电路图连接完整_______。

（3）开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于________。（选填“A端”“B端”或“AB之间”）

（4）另一位同学测得某小电珠的伏安特性曲线如图所示，某次测量时，电流表读数为0.40 A，此时小电珠的实际功率为_____________W。若已知小电珠灯丝在27 ℃时电阻值约为2.5 Ω，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比，试估算该小电珠在此次测量时工作灯丝的温度约为________℃。（均保留三位有效数字）

（5）某同学发现小电珠的伏安特性曲线并不是直线，说明小灯泡的电阻是变化的，产生这种变化的原因是_______。

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某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如图所示。

（1）测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式 _________________，利用测量数据作出UI图象，得出E和r。

（2）电压表的内阻很大，所以本实验要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线完成连接电路_____________________。

（3）实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图象如图中a、b、c、d所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻________（填“增大”“减小”或“不变”）。

曲线c对应的电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω， （均保留三位有效数字）

（4）由于系统误差的存在，本实验测得的电动势________真实值（填“大于”或“小于”）

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如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω。若灯泡恰能正常发光，求：

（1）电动机的输入功率；

（2）电动机的效率。

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如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=0.20Ω，线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀速转动，角速度ω＝100π rad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接。计算时π取3。

（1）从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式；

（2）求此发电机在上述工作状态下的输出功率；

（3）求从线圈经过中性面开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量。

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交流发电机的输出电功率为100kW，输出电压为250V，欲向远处输电，若输电线的电阻为8.0Ω，要求输电时输电线上损失的电功率不超过交流发电机输出电功率的5％，并向用户输送220V的电压。

（1）请画出远距离输电的示意图；

（2）求升压变压器原、副线圈的匝数比；

（3）求降压变压器的原、副线圈的匝数比。

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光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知，一定的质量m与一定的能量E相对应： ，其中c为真空中光速。

（1）已知某单色光的频率为ν，波长为λ，该单色光光子的能量，其中h为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义：动量=质量×速度，推导该单色光光子的动量。

（2）光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示。

一台发光功率为P0的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积为S。当该激光束垂照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的光压的表达式。

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