重庆市北碚区2018-2019学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2019-08-08 类型：期末考试

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一、单选题

1. 万有引力的数学表达式为 $F = G \frac{m_{1} m_{2}}{r^{2}}$ ，下列说法正确的是 $($ $)$

A、表达式中G是一个没有单位的常量 B、当两物体之间的距离趋近于零时，万有引力趋于无穷大 C、两物体之间的万有引力大小与它们的质量、距离及运动状态都有关 D、两物体间的引力大小总是大小相等方向相反，与两物体质量是否相等无关

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2. 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为 $($ $)$

A、 $\frac{B L^{2} ω}{2 R}$ B、 $\frac{\sqrt{2} B L^{2} ω}{2 R}$ C、 $\frac{\sqrt{2} B L^{2} ω}{4 R}$ D、 $\frac{B L^{2} ω}{4 R}$

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3. 某带活塞的汽缸里装有一定质量的理想气体，气体经历如图所示的 $A \to B$ ， $B \to C$ 、 $C \to D$ ， $D \to A$ 四个变化过程，已知状态A的温度为 $\frac{1}{4}$ ，则下列说法正确的是（）

A、B态的温度 $T_{B} = 287 K$ B、 $A \to B$ 过程气体对外做功100J C、 $C \to D$ 过程气体对外做功140J D、从A态又回到A态的过程气体吸热

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4. 如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为 $θ$ 。已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为 $($ $)$

A、 $\frac{\sin \frac{α + θ}{2}}{\sin \frac{α}{2}}$ B、 $\frac{\sin \frac{α + θ}{2}}{\sin \frac{θ}{2}}$ C、 $\frac{\sin θ}{\sin (θ - \frac{α}{2})}$ D、 $\frac{\sin α}{\sin (α - \frac{θ}{2})}$

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5. 下列说法正确的是（）

A、汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷 B、发射光谱一定是连续谱 C、氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中，原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大 D、 $_{92}^{238} U$ 衰变为 $_{86}^{222} R n$ 要经过4次 $α$ 衰变和6次 $β$ 衰变

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6. 1905 年爱因斯坦提出光子假设，成功地解释了光电效应，因此获得 1921年诺贝尔物理学奖。下列关于光电效应的描述正确的是 $($ $)$

A、只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应 B、金属的逸出功与入射光的频率和强度无关 C、用同种频率的光照射各种金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能都相同 D、发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔将明显增加

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二、多选题

7. 在人类科学发展史中有些科学家为物理学的发展做出了杰出贡献，下列有关说法正确的是 $($ $)$

A、汤姆逊、卢瑟福、玻尔对于原子结构的建立在不同的历史阶段都做出了贡献 B、卢瑟福不但提出了原子的核式结构，还成功的发现了质子的存在 C、贝可勒尔利用 $α$ 粒子撞击铍核发现了中子 D、天然放射现象的发现有力的证明了原子内部有复杂结构

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8. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为0.2T，足够长的光滑水平金属导轨，左侧间距为0.6m，右侧间距为0.2m。质量均为0.02kg的金属棒M、N垂直导轨放置，开始时金属棒M、N均保持静止。现使金属棒M以10m/s的速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒总在宽轨上运动，N棒总在窄轨上运动，直到M、N达到稳定状态。g=10m/s² ，下列说法正确的是（）

A、由M、N导体棒和导轨组成回路的磁通量先减小后不变 B、由M、N两个导体棒组成的系统动量守恒 C、在两棒运动的整个过程中，电路中产生的焦耳热为0.9J D、在两棒运动的整个过程中，通过M、N两个导体棒的电荷量相等，均为1.5C

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9. 下列说法正确的是 $($ $)$

A、机械能全部变成内能是不可能的 B、根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体 C、从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的 D、第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式 E、在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增加原理

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10. 如图所示，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面，且 $∠ B A C = 30^{°}$ ，有一束平行光线垂直射向AC面。已知这种介质的折射率 $n > 2$ ，则 $($ $)$

A、不可能有光线垂直于AB边射出 B、不可能有光线从BC边垂直射出 C、不可能有光线从AC边垂直射出 D、一定既有光线垂直于BC边射出，又有光线垂直于AC边射出

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11. 在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆 1 和 2 的径迹照片(如图所示)，已知两个相切圆半径分贝为r1、r2.下列说法正确的是（）

A、原子核可能发生的是α衰变，也可能发生的是β衰变 B、径迹 2 可能是衰变后新核的径迹 C、若衰变方程是 ${}_{92}^{238}U \to {}_{90}^{234}T h + {}_{2}^{4}H e$ ，则r1：r2 = 1：45 D、若是α衰变，则 1 和 2 的径迹均是顺时针方向

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三、填空题

12. 下列说法正确的是（）

A、用“油膜法估测分子大小”实验中，油酸分子的直径等于油酸酒精溶液的体积除以相应油酸膜的面积 B、一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加 C、液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 D、如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大 E、晶体在熔化过程中吸收热量，主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能

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13. 用波长为 $λ$ 的单色光射向阴极，产生了光电流，已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为 $c .$ 测出光电流i随电压U的变化图象如图所示，则照射在金属表面上的这束光的最小功率P；该光电管的阴极K是用截止频率为 $v$ 的金属铯制成，在光电管阳极A和阴极K之间加正向电压 $U .$ 则光电子到达阳极的最大动能．

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14. 如图所示，粗细均匀的细U形管竖直放置，左右两侧管中各有一段水银柱长度如下图所示，水平管中封闭10 cm长的空气，设大气压强为76 cmHg，环境温度为 $27 ° C$ ，此时管中气体的压强等于cmHg，温度升到 $° C$ ，左侧水银柱刚好全部进入竖直管．

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15. 一理想变压器原、副线圈匝数比 $n_{1}$ ： $n_{2} = 11$ ： $5.$ 原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示，副线圈仅接入一个 $10 Ω$ 的电阻。则

(1)、该交变电压的周期是；

(2)、副线圈输出电压的有效值为；

(3)、流过电阻的最大电流为。

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16. 如图是一列简谐波在 $t = 0$ 时的波动图像，波的传播速度为 $2 m/s$ ，则从 $t = 0$ 到 $t = 2.5 s$ 的时间内，质点M通过的路程是m，位移是m．

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17. 太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核 ${}_{1}^{1}H$ 结合成1个氦核 ${}_{2}^{4}H e$ ，同时释放出正电子 ${}_{1}^{0}e$ ；已知氢核的质量为 $m_{P}$ ，氦核的质量为 $m_{α}$ ，正电子的质量为 $m_{e}$ ，真空中光速为 $c .$ 则每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能

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四、实验题

18. 利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离L＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中(a)、(b)所示给出，则：

(1)、分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为x_A＝mm，x_B＝mm，相邻两条纹间距Δx＝mm；

(2)、波长的表达式λ＝(用Δx、L、d表示)，该单色光的波长λ＝m；

(3)、若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将(填“变大”“不变”或“变小”)．

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19. 某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为 $97.50 cm$ ，摆球直径为 $2.00 cm$ ，然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示，则

(1)、该摆摆长为cm，停表表示的读数为s．

(2)、如果测得的g值偏小，可能的原因是________．

A、测摆线时摆线拉得过紧 B、摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C、开始计时时，停表过迟按下 D、实验时误将49次全振动数为50次

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20. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图甲)：

(1)、下列说法哪一个是错误的________。(填选项前的字母)

A、调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝。 B、测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐 C、为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹中心间的距离a，求出相邻两条亮纹间距 $Δ x= \frac{a}{n - 1}$

(2)、将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，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条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则图乙读数为mm，求得这种色光的波长λ＝ nm。（已知双缝间距d＝0.2 mm，双缝到屏间的距离L＝700 mm

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五、解答题

21. 如图所示，竖直放置的U形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T的空气柱，左右两管水银面高度差为h cm，外界大气压为h₀ cmHg.

(1)、若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分)，求在右管中注入水银柱的长度h₁(以cm为单位)；

(2)、在两管水银面相平后，缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l ，求此时空气柱的温度T′.

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22. 如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力。求

(1)、带电粒子的比荷；

(2)、带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。

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23. 已知氘核的质量为 $2.0136 u$ ，中子的质量为 $1.0087 u$ ， $_{2}^{3} He$ 的质量为 $3.0150 u$ ．两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成 $_{2}^{3} He$ 并放出一个中子，质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV．

(1)、计算上述核反应中释放的能量．

(2)、若两个氘核以相等的动能 $0.35 MeV$ 发生对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的 $_{2}^{3} He$ 和中子的动能各是多少？

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