北京101中学2017-2018学年下学期高二年级期末考试物理试卷

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1所示，一束光线从玻璃射向空气，入射角为45°。已知该束光从玻璃射向空气时的临界角为42°，下列四幅光路图中正确的是（　　 ）

A.

B.

C.

D.

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下列说法正确的是（　　）

A. 用光导纤维传播信号是利用了光的全反射

B. 光学镜头上的增透膜利用了光的衍射现象

C. 偏振光可以是横波，也可以是纵波

D. 雨后天晴，马路上的油膜在阳光照耀下出现的彩色现象是光的衍涉现象

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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，则右图可能正确的是（ ）

A. 　　 B. 　　 C. 　　 D.

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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

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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. 是衰变

C. 是核裂变反应

D. 是β衰变

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麦克斯韦电磁场理论告诉我们（　　）

A. 任何电场周围都要产生磁场

B. 任何变化的电场都要在周围空间产生变化的磁场

C. 任何变化的电场都要在周围空间产生恒定的磁场

D. 周期性变化的电场要在周围空间产生周期性变化的磁场

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下列叙述中符合历史史实的是（　　 ）

A. 玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱

B. 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构

C. 卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设

D. 贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构

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如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为55∶6，其原线圈两端接入如图3乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（　　 ）　　

A. 变压器输入电压的最大值是220V

B. 若电流表的示数为0.50A，变压器的输入功率是12W

C. 原线圈输入的正弦交变电流的频率是100Hz

D. 电压表的示数是

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图是用电流传感器（电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，电源的电动势为E，内阻为r，自感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开开关S。在图所示的图象中，可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是（　　 ）

A.

B.

C.

D.

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下列说法正确的是 （　　）

A. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性

B. 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

C. 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素

D. 当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大

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a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如图所示。下列说法正确的是（　　 ）

A. a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小

B. 该玻璃对a光的折射率较小

C. b光的光子能量较大

D. b光在该玻璃中传播的速度较大

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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做匀速圆周运动，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里

B. 轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外

C. 轨迹l是新核的，磁场方向垂直纸面向外

D. 轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里

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“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa＇和bb＇分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针Pl和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使_________（选填选项前的字母）。

A. P3只挡住Pl的像

B. P4只挡住P2的像

C. P3同时挡住Pl、P2的像

D. P4同时挡住Pl、P2、P3的像

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用如图所示的装置测光的波长。

（1）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数为_______mm，求得相邻亮纹的间距Δx为_______mm。

（2）已知双缝间距d = 2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l = 0.700m，由计算式 _______，求得所测红光波长为_______nm。

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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＝100πrad/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电流表示数；

（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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美国物理学家密立根用精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，这项工作成了爱因斯坦方程式在很小误差范围内的直接实验证据。密立根的实验目的是：测量金属的遏止电压Uc。入射光频率v，由此计算普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程式的正确性。如图所示，是根据某次实验作出的Uc－图像，电子的电荷量e=1.6×10－19C。试根据图像和题目中的已知条件：

（1）写出爱因斯坦光电效应方程（用Ekm 、h、、W0表示）；

（2）由图像可知这种金属的截止频率c；

（3）若图像的斜率为k，写出普朗克常量的表达式，并根据图像中的数据求出普朗克常量。

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一个静止的钚核Pu自发衰变成一个铀核U和另一个原子核X，并释放出一定的能量。其核衰变方程为： 。

（1）方程中的“X”为?

（2）钚核的质量为239.0522 u，铀核的质量为235.0439 u，X核的质量为4.0026 u，已知1u相当于931MeV，则：

①该衰变过程放出的能量是多少MeV？

②假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核的动能约为多少MeV？

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直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。轨道端点MP间接有直流电源，电源内阻不计；电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v0（v0平行于MN）向右做匀速运动，通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。求：

（1）物体重力；

（2）从宏观角度看导体棒由于运动切割磁感线，产生动生电动势，该电动势总是削弱电源的电动势，我们把这个电动势称为反电动势；

①试证明：电流克服反电动势做功的功率等于该“电动机”提升重物所增加的机械功率；

②求出该“电动机”提升重物的机械效率。

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一个光源以P0=1.5W的功率向四周均匀地发射能量。在离光源距离R=3.5m处放置一钾箔,钾的逸出功W=2.2eV，假设入射光的能量是连续平稳地传给钾箔，光的平均波长为。假设照射到钾箔上面的光能被钾箔完全吸收。

（1）根据爱因斯坦的光子说和质能方程，证明光子动量P=，（是普朗克常量）。

（2）假设照射在钾箔上的能量能被钾箔完全吸收，求：

①钾箔在垂直入射光方向上单位面积受到光平均作用力的表达式（用题目中的物理符号表示）。

②按照经典电磁理论，钾箔只需吸收足够的能量就可以逐出电子，若一个要被逐出的电子收集能量的圆形截面的半径约为一个典型原子的半径m，求：电子将被逐出的时间。根据你的计算结果，你认为经典电磁理论在解释光电效应现象时是否合理？谈谈你的看法。

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