北京师大附中2017-2018学年下学期高二年级期末考试物理试卷

下列电磁波中，波长最长的是（ ）

A. 无线电波

B. 红外线

C. 可见光

D. 紫外线

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做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是(　　)

A. 位移　　 B. 速度　　 C. 加速度　　 D. 回复力

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下列射线中，穿透本领最强的是（　　 ）

A. α射线　　 B. β射线　　 C. γ射线　　 D. 阴极射线

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下列现象中，属于光的衍射现象的是（ ）

A. 雨后天空出现彩虹

B. 通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹

C. 海市蜃楼现象

D. 日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹

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电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是（ ）

A. 电磁波是横波，不能产生衍射现象

B. 常用的遥控器通过发射紫外线脉冲信号来遥控电视机

C. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度

D. 只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围形成电磁波

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卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是

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一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时

A. 速度相同，波长相同　　 B. 速度不同，波长相同

C. 速度相同，频率相同　　 D. 速度不同，频率相同

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在LC振荡电路中，下列说法正确的是（　 ）

A. 电感线圈中的电流最大时，电容器中电场能最大

B. 电容器两极板间电压最大时，线圈中磁场能最大

C. 在一个周期内，电容器充电一次，放电一次

D. 在一个周期时间内，电路中的电流方向改变两次

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碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有(　 )

A. m/4

B. m/8

C. m/16

D. m/32

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　 经过m次α衰变和n次β衰变，变成 ，则(　　　 　)

A. m＝7，n＝3

B. m＝7，n＝4

C. m＝14，n＝9

D. m＝14，n＝18

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如图所示，在一根张紧的水平绳上挂a、b、c、d四个摆，其中a、d摆长相等。让d球在垂直于水平绳的方向摆动起来，则可以观察到的现象是（　 ）

A. a、b、c球都摆动起来，a球摆动的周期比c球大

B. a、b、c球都摆动起来，a球摆动的周期比c球小

C. a、b、c球都摆动起来，a球摆动的幅度比b球大

D. a、b、c球都摆动起来，a球摆动的幅度比b球小

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我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是（　 ）

A. 同光波一样会发生反射现象

B. 和机械波一样须靠介质传播

C. 米波的频率比厘米波频率高

D. 不可能产生干涉和衍射现象

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图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、 A2、 A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是(　 　)

A. 图甲中，A1与L1的电阻值相同

B. 图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流

C. 图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同

D. 图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等

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质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）（　 ）

A. （m1+m2-m3）c

B. （m1-m2-m3）c

C. （m1+m2-m3）c2

D. （m1-m2-m3）c2

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如图所示，电阻R、电容C和电感L并联后，接入输出电压有效值恒定、频率可调的交流电源。当电路中交流电的频率为f时，通过R、C和L的电流有效值恰好相等。若将频率降低为f/2，分别用I1、I2和I3表示此时通过R、C和L的电流有效值，则（　 ）

A. I1>I3

B. I1<I2

C. I3>I2

D. I2=I3

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如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴。向右为x轴的正方向。若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（　　 ）

A. 　　 B.

C. 　　 D.

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两列振动方向相同，振幅不等、分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是(　 )

A. 波峰与波谷相遇处质点的振幅为0

B. 波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2

C. 波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移

D. 波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅

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周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波（   ）

A. 沿x轴正方向传播，波速v=20m/s　　 B. 沿x轴正方向传播，波速v=10m/s

C. 沿x轴负方向传播，波速v=20m/s　　 D. 沿x轴负方向传播，波速v=10m/s

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在光电效应实验中，用同一光电管在不同实验条件下得到了甲、乙、丙三条光电流与电压之间的关系曲线。下列判断正确的是（　 ）

A. 甲光的频率大于乙光的频率

B. 乙光的波长小于丙光的波长

C. 乙光的强度低于甲光的强度

D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能

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下图为氢原子能级的示意图。现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当同低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（　 ）

A. 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

B. 频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生

C. 最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的

D. 用由n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应

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如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，以判断它是否断路。刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度， 李辉由此确认线圈没有断路。 正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感。下列说法正确的是　

A. 刘伟被电击时变压器线圈中的电流瞬间变大

B. 刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压

C. 刘伟受到电击的同时多用电表也可能被烧坏

D. 实验过程中若李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，他也会受到电击

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通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图T3-2所示，其周期为1s，则该电阻两端电压的有效值为（）

图T3-2

A. 12V　　 B. 　　 C. 15V　　 D.

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图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数I1增大了0.2 A，电流表A2的示数I2增大了0.8 A，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，则下列说法正确的是（　 ）

A. 电压表V1示数增大

B. 电压表V2、V3示数均增大

C. 该变压器起升压作用

D. I1U1=I2U2

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许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径。利用氢气放电管可以获得氢原子光谱，根据玻尔理论可以很好地解释氢原子光谱的产生机理。己知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为，其中n=2，3，4…。1885年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做，n=3，4，5，…。式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为

A.

B.

C.

D.

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在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是

A. 增大入射光强度，光电流增大

B. 减小入射光的强度，光电效应现象消失

C. 改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应

D. 改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大

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常用的温差发电装置的主要结构是半导体热电偶。如图所示，热电偶由N型半导体和P型半导体串联而成，N型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，P型半导体的载流子是空穴，空穴带正电且电荷量等于元电荷e。若两种半导体相连一端和高温热源接触，而另一端A、B与低温热源接触，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在A、B两端形成稳定的电势差，且电势差的大小与高温热源、低温热源间的温度差有确定的函数关系。下列说法正确的是（　　　 ）

A. B端是温差发电装置的正极

B. 热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相反

C. 温差发电装置供电时不需要消耗能量

D. 可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器

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物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是（　 ）

A. 天然放射现象说明原子核内部是有结构的

B. 电子的发现使人认识到原子具有核式结构

C. α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的

D. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的

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以下是物理学史上3个著名的核反应方程 ， ， 、y和z是三种不同的粒子，则（　 ）

A. x是α粒子

B. x是质子

C. z是中子

D. z是电子

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如图所示，将半圆形玻璃砖置于空气中，让单色光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它平直的面上，以下四个光路图中，可能发生的情况是（　 ）

A.

B.

C.

D.

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用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图案如图所示，则（　 ）

A. 光的能量在胶片上分布不均匀

B. 单个光子的分布是随机的，大量光子的分布满足统计规律

C. 时间较长的图案不同于强光的单缝衍射图样

D. 图案表明光是一种概率波

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在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则（____）

A. 中间条纹间距较两侧更宽

B. 不同色光形成的条纹完全重合

C. 双缝间距离越大条纹间距离也越大

D. 增大双缝到光屏间的距离，相邻条纹间距会变大

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某同学通过实验研究光的折射现象。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sini-sinr图像如图乙所示。则（____）

A. 光由A经O到B　　　　　　　 　　　　　

B. 入射角与折射角成正比

C. 玻璃的折射率为n=1.5　　　 　　　　　　　　

D. 空气的折射率为n=0.67

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某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。

①他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是（填字母代号）。

A．保证摆动过程中摆长不变

B．可使周期测量得更加准确

C．需要改变摆长时便于调节

D．保证摆球在同一竖直平面内摆动

②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L = 0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为mm，单摆摆长为m。

③下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横作标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin50=0.087，sin150=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是（填字母代号）。

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如图所示，一边长为l的正方形线圈abcd绕对称轴OO'在匀强磁场中转动，转速为n=120转/分，若已知边长l=20 cm，匝数N=20，磁感应强度B=0.2 T，线圈电阻为r=2Ω，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M和N相连。M和N又通过固定的电刷P和Q与电阻R=8Ω相连。在线圈转动过程中，求：

（1）从图示位置开始计时的电动势瞬时值表达式；

（2）从图所示位置转过90°过程中的平均电流；

（3）电阻R的热功率。

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在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。

（1）放射性原子核用AZX表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程。

（2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。

（3）设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损△m。

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根据量子理论，光子的能量为E=hv，其中h是普朗克常量。

（1）根据爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，光子的质量可表示为m=E/c2，由动量的定义和相关知识，推导出波长为λ的光子动量的表达式p=h/λ；

（2）光子能量和动量的关系是E=pc。既然光子有动量，那么光照到物体表面，光子被物体吸收或反射时，都会对物体产生压强，这就是“光压”。

a. 一台二氧化碳气体激光器发出的激光功率为P0=103W，发出的一细束激光束的横截面积为S=1mm2。若该激光束垂直照射到物体表面，且光子全部被该物体吸收，求激光束对该物体产生的光压P0的大小；

b. 既然光照射物体会对物体产生光压，科学家设想在遥远的宇宙探测中，可以用光压为动力使航天器加速，这种探溅器被称做“太阳帆”。设计中的某个太阳帆，在其运行轨道的某一阶段，正在朝远离太阳的方向运动，太阳帆始终保持正对太阳。已知太阳的质量为2×1030kg，引力常量G=7×10-11Nm2/kg2，太阳向外辐射能量的总功率为P=4×1026W，太阳光照到太阳帆后有80%的太阳光被反射。探测器的总质量为m=50kg。考虑到太阳对探测器的万有引力的影响，为了使由太阳光光压产生的推动力大于太阳对它的万有引力，太阳帆的面积S至少要多大？（计算结果保留1位有效数字）

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