2022年北京市海淀区高二下学期期末物理试卷含答案.pdf

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1、1/72022 北京海淀高二（下）期末物理202207学校_ 班班_ 姓名_考生须知1本试卷共 8 页，共四道大题，20 道小题。满分 100 分。考试时间 90 分钟。2在试卷和答题纸上准确填写学校名称、班级名称、姓名。3试题答案一律填涂或书写在答题纸上，在试卷上作答无效4在答题纸上，选择题用 2B铅笔作答，其余题用黑色字迹签字笔作答。5考试结束，请将本试卷和答题纸一并交回。一、单项选择题。本题共 10 小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。（每小题3 分，共 30 分）1图 1 所示的现象中，主要是由液体的表面张力导致的是“辽宁号”能漂浮在海面上A墨水在水中扩散B拱桥在

2、湖面形成倒影C宇宙飞船中的水珠呈现球形D图 12图 2 为空间中电场的电场强度 E 或磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化的情况，其中能在空间中产生电磁波的是3图 3 为悬浮在液体中的 3 颗小炭粒每隔 5s 在坐标纸上标记位置的连线。下列说法正确的是A这些折线表示的是小炭粒的运动轨迹B小炭粒沿折线上相邻标记位置的连线做匀速直线运动C可以准确预测再下一个 5s后这 3 颗小炭粒的位置D小炭粒的运动反映了液体分子的运动情况2/74在暗室中，用激光照射不透明挡板上的两条平行狭缝，在后面的光屏上观察到如图 4 所示的条纹，下列说法正确的是A这是光的衍射现象，说明光具有波动性B这是光的衍射现象，说明

3、光具有粒子性C这是光的干涉现象，说明光具有波动性D这是光的干涉现象，说明光具有粒子性5如图 5 所示，一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到其平直面上，并在该界面处发生反射和折射。当逐渐增大人射角时，下列说法正确的是A反射光线和折射光线都逐渐减弱B反射光线和折射光线的夹角逐渐增大C折射光线逐渐减弱，直至完全消失D折射角和人射角的比值不变6一定质量的理想气体在某过程中，从外界吸收热量 30J，同时对外界做功 10J，关于该气体在此过程中的内能变化量U，说法正确的是A20JU B40JU C20JU D40JU 7图 6 是卢瑟福为解释粒子散射实验而提出的情境。占金原子质量绝大部分的原子核集中在很小的空间

4、范围，曲线表示粒子的运动轨迹。下列说法正确的是A越接近原子核的粒子发生散射时的偏转角越小B电子质量约为粒子质量的17300因此电子对粒子速度的影响可以忽略C由该实验可以得出粒子与金原子核一定带异种电荷D若实验中换用轻金属箔片，发生大角度偏转的粒子将会增多8如图 7 所示，一束光沿AO从空气射入折射率为n的玻璃中，以O口点为圆心、R为半径作圆，与折射光的交点为B，过B点向两介质的交界面作垂线，垂足为N,AO的延长线交BN于M，记OMr。再以O点为圆心、r为半径作圆。则A.RnrB.rnRC.22RnrD.2()Rrnr3/79如图 8 甲所示电路中，电流 i（以图 8 甲中电流方向为正）随时间

5、t 的变化规律如图 8 乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是A10 t内，电容器 C正在充电B12tt内，电容器 C 上极板带负电C23tt内，自感电动势逐渐增大D34tt内，电场能转化为磁场能10“二氧化碳跨临界直冷制冰”是北京冬奥会的“中国方案”，图 9 中国家速滑馆 5000m2的冰面全由它制成，冰面温差可控制在土05 C以内。其制冰过程可简化为图 10 中的循环过程，其中横轴为温度 T，纵轴为压强 p：过程 AB：一定量的二氧化碳在压缩机的作用下变为高温高压的超临界态（一种介于液态和气态之间、分子间有强烈相互作用的特殊状态）；过程 BC：二氧化碳在冷凝器中经历一恒压过程向外放热而变成高压

6、液体；过程 CD：二氧化碳进人蒸发器中蒸发，进而使与蒸发器接触的水降温而凝固；过程 DA：二氧化碳经历一恒压过程回到初始状态。下列说法正确的是A过程 AB 中，每个二氧化碳分子的动能都将增大B过程 BC 中，二氧化碳始终遵循理想气体的实验定律C过程 DA中，若二氧化碳可看作理想气体，则该过程中二氧化碳将吸热D整个循环过程中，热量从低温水向高温二氧化碳传递，违反热力学第二定律4/7二、多项选择题。本题共 4 小题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的。（每小题 3分，共 12 分。每小题全选对的得 3 分，选对但不全的得 2 分，不选或有选错的该小题不得分）11氦原子的 1 个核外电

7、子发生电离后，就形成了类似氢原子结构的氦离子（He+）。氦离子能级的示意图如图 11 所示，其中 E1=-54.4eV为氦离子的基态能量。在具有下列能量的光子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是A40.8eVB10.2eVC51.0eVD、48.4eV12一个仅由两个分子组成的系统。两分子间的作用力 F 随分子间距离 r 的变化的关系如图 12 所示。两分子从相距 6r0处由静止开始运动，直到相距为 r0的过程中A两分子间作用力先增大后减小B两分子间作用力先减小后增大C两分子的分子势能一直增大D两分子的分子势能一直减小13一束可见光 a 由 3 种单色光 m、p 和 q 组成。光束 a 通过三

8、棱镜后的传播情况如图 13 所示，关于 3 种单色光 m、p 和 q，下列说法正确的是A在真空中，单色光 p 的传播速度最大B在三棱镜中，单色光 m 的传播速度最大C从三棱镜射向空气时，单色光 m 发生全反射的临界角最大D三棱镜对单色光 q 的折射率最大14图 14 为街头变压器给用户供电的示意图。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻为R0，变阻器 R 代表用户用电器的总电阻，当用户用电器增加时，相当于滑动变阻器接入电路中的阻值减小。输人电压可以认为保持不变，不计电表的内阻及变压器上的能量损失，当用户用电器增加时，则A电流表 A1的示数增大B电压表 V1的示数不变C电流表 A2的示

9、数减小D电压表 V3的示数减小5/7三、实验题。本题共 3 小题。（共 20 分。15 题 5 分，16 题 15 分）15热敏电阻是一种常见的感温元件。小明利用热敏电阻自制了一简易温度计，其内部电路由一个电动势为 3V、内阻为 5的直流电源，一个量程为 30mA、内阻为 5的毫安表，一个阻值为 10的定值电阻R0和一个热敏电阻构成，如图 15 所示。已知所用热敏电阻阻值 R 随温度 t 变化的图像如图 16 所示。（1）闭合开关 S，该温度计开始工作，当毫安表示数为 3.0mA 时，待测物温度为_。（2）在图 17 中的电流表表盘刻度上标记温度值，下列说法正确的是_A10mA 处标记的温度高

10、于 20mA 处标记的温度B10mA 处标记的温度低于 20mA 处标记的温度C毫安表相邻刻度对应温度的示数是均匀的D、毫安表相邻刻度对应温度的示数是不均匀的16实验小组采用如图 18 所示的装置探究气体等温变化的规律。他们将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积 V；计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强 p，从而获得气体不上可以显示由压强传感器测得的压强 p，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像，分析得出结论。（1）关于本实验的基本要求，下列说法正确的_是（选填选项前的字母）。

11、A、移动活塞时应缓慢一些B封闭气体的注射器应密封良好C必须测出注射器内封闭气体的质量（2）为了能够最直观地判断出气体的压强 p 与其体积 V 是否成反比，应做出_（选填“pV”或“1pV”）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条_线，就说明在_和_时，气体的压强与其体积成反比。（3）实验小组仅在改变环境温度的条件下，重复了上述实验，并且实验操作和数据处理均正确。得到的两条等温线如图 19 所示，请你判断两条等温线对应的环境温度1T和2T的高低，并从气体分子热运动的视角对上述判断进行说明。6/7四、论述、计算题。本题共 4 小题。（共 38 分。17 至 19 题每题 10 分，

12、20 题 8 分）要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的小题，答案必须明确写出数值和单位。解题中要用到、但题目未给出的物理量和数据，要在解题时做必要的说明。17如图 20 甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比12:3:2nn，原线圈接在一电源上，副线圈接有一阻值100R 的定值电阻。交流电压表和交流电流表均为理想电表。当电源电压随时间变化如图 20 乙所示的正弦曲线时，求：（1）电压表示数 U；（2）电流表示数 I；（3）原线圈的输入功率 P。18如图 21 所示，交流发电机的矩形金属线圈 abcd的边长 ab=cd=50cm,bc=ad=20cm，匝数 n=200，线圈

13、的总电阻 r=10，线圈位于磁感应强度 B=0.01T 的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环 E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值 R=9的定值电阻连接。现使线圈绕过 bc 和 ad 边中点、且垂直于磁场的转轴OO以角速度100rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。（1）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的感应电动势的瞬时值 e 随时间 t 变化的表达式；（2）求通过电阻 R 的电流有效值 I；（3）求一个周期内，电路中产生的焦耳热 Q。19一定量的理想气体从状态 A开始，经历 A、B、C 三个状态变化完成循环，其

14、压强 p 与体积 V 的关系图像如图 22 所示。已知00,2A Vp、00,2B Vp、00,2C Vp，状态 A 的温度为0T（1）求状态 C 的温度cT；（2）类比直线运动中根据速度一时间图像求位移的方法，求过程 BC 中，气体对外界做的功 W；（3）求过程 AB 中，气体从外界吸收的热量 Q。7/720、图 23 中 K、A是密封在真空管中的两电极，电极 K受到紫外线照射时能够发射电子。K、A 间的电压大小可调，电源的正、负极亦可对调（当电极 A的电势高于电极 K的电势时，电压为正）。保持光强不变，改变电源的正、负极，以及移动变阻器的滑片，可得图 24 所示电流表示数 I 与电压表示数

15、 U之间的关系，当电压分别为cU和1U时，对应光电流的大小分别为 0 和1I，光电流的最大值为2I。已知电子电荷量为 e。（1）求光电子的最大初动能 Ek；（2）当所加电压为 U1时，求单位时间内由电极 K 发出的光电子数 n；（3）一种经典模型，计算光电效应中电子获得逸出金属表面所需能量的时间t的方法如下：一功率 P=0.16W 的紫外光源（可看作点光源）向四周均匀辐射能量，距离光源 r=1m 处放置一小块钾。假设：钾原子为球状且紧密排列，紫外光的能量连续且平稳地被这块钾正对光源的表面的原子全部吸收，并且每个原子吸收的能量全部给钾的最外层电子，使之逸出成为光电子。已知钾的逸出功 W=2.3e

16、V、其原子半径 R=0.13nm，取元电荷 e=1.610-19C。根据上述信息，计算t的大小（结果保留三位有效数字）。并将计算结果与光电效应实验中“电子几乎是瞬时（约为 10-9s量级）逸出金属表面的”实验结果作比较，判断上述经典模型是否合理。1/32022 北京海淀高二（下）期末物理参考答案一、单项选择题。本题共 10 道小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。（每小题 3 分，共 30 分）12345678910DCDCCABABC二、多项选择题.本题共 4 道小题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的。（每小题 3分，共 12 分.每小题全选对的得 3 分

17、，选对但不全的得 2 分，不选或有选错的该小题不得分）11121314ACDADBCDABD三、实验题。本题共 2 道小题。（共 20 分。15 题 5 分，16 题 15 分）15.（1）38.0（3 分）；（2）AD（2 分）；16.（1）AB（3 分）（2）1pV1（2 分）；过原点的直（2 分）；气体质量一定（2 分）；气体温度一定（2 分）；（3）12TT；从微观角度看，气体压强越大，单位时间、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力就越大。气体压强与气体的分子数密度及其平均速率有关。当气体体积一定时，气体的分子数密度不变.但温度越高，气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积

18、上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力就越大，因此12TT（4 分）。四、论述、计算题.本题共 4 题.（共 38 分.17至 19 题每题各 10 分，20 题 8 分）要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案.有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位.解题中要用到、但题目未给出的物理量和数据，要在解题时做必要的说明。17.（1）由图 20 乙可知，1U的有效值1max30V2UU 1有根据理想变压器电压公式112UnUn有，可得 U=20V（4 分）（2）根据欧姆定律，有2AUIR（3 分）（3）根据能量守恒定律，变压器副线圈的输出功率与原线圈的输入功率相等，因此有40WPPUI副

19、（3 分）18.（1）设该交变电流电动势的最大值为 Em，有20VEmnB ab bc又因为从与中性面垂直的位置开始计时，所以电动势瞬时值2/3mcos20cos100 VeEtt（4 分）（2）根据闭合电路欧姆定律，可得电流的最大值mm2AEIRr所以电流的有效值0m12A2II（3 分）（3）根据焦耳定律，电路中产生的焦耳热22002()()0.4 JQIRr TIRr（3 分）（注：若第 2 问中学生将2取了近似值 1.41 或 1.414，再代入第 3 问计算并计算正确，整体扣 1 分）19.（1）根据盖-吕萨克定律，对状态 A 和 C，有000C3VVTT解得03cTT（注：用理想气

20、体状态方程计算亦可）（2 分）（2）从过程 BC，气体体积变大，即气体对外做功，有000002322ppWVp V（3 分）（3）对状态A和B，有AA000022p Vp Vp VBB000022p VpVp V发现AABBp Vp V，说明状态 A 和状态 B 位于同一条等温线上，因此状态 A、B 的内能相同，即过程AB 中，理想气体的内能增加量0U再根据热力学第一定律，对过程 AB 有ABUQW，所以00AB0002322ppQWVp V （5 分）（注：若学生答03/2ABQWpoV亦可得满分）20.（1）由动能定理kEW，有0kcEeU，可得cEkeU（注：若学生直接写kcEeU，则应

21、当有“将电场和电子看成一个系统”的说明）（1 分）（2）当强度一定的紫外线照射到阴极 K 时，单位时间内从阴极 K 发出的光电子数 n 是一定的，只是当光电流未饱和（即电压为1U时）时，说明从阴极发出的光电子不能全部到达阳极，只有当光电流达到饱和时，才说明从阴极发出的光电子全部到达阳极.根据电流的定义，有2qn t eInett 可得2Ine（2 分）（3）由于该点光源均匀地向四周辐射能量，在离光源 r 处，单位时间、单位面积上接收的能量3/3024PPr在t时间内，正对光源的 1 个钾原子的投影面积内接受的能量为20EPtR 如果电子要从表面层中逸出，则其吸收的能量至少等于钾的逸出功，即EW联立以上各式，可以解得224WrtPR 代入数据，可得544st 可见9544s10 s，说明该经典模型不合理。（5 分）（注：若学生按“EW”计算，得9544s10 st 亦可得满分）