北京市十一学校2019-2020学年度第4学段高二学部物理课程教学与诊断考试时间:90分钟命题人:张少鹤王树超第一部分一、不定项选择题。本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。请你选出正确的选项。1.下列说法正确的是()满分:100分肖乾坤魏运华A.海市蜃楼是光发生全反射的结果B.照相机镜头的增透膜,应用了光的干涉原理C.用双缝干涉实验装置观察红光的干涉现象,中央条纹是白色的D.在城市主道路修缮过程中,往往会安装红色的禁行标志,是因为红光的传播速度最快,它首先射入人的眼睛2.关于分子间相互作用力如图1所示,以下说法中,正确的是(B.分子力随分子间的距离的变化而变化,当r>r0时,随着距离的增大,分子间的引力和斥力都减小,但引力比斥力减小得快,故分子力表现为引力C.当分子间的距离由0.9r0增大到10r0的过程中时,分子力先减小后增大再减小D.当分子间的距离由0.9r0增大到20r0的过程中时,分子势能先减小后增大最后不变斥力O引力图1r0
x)A.当分子间距离r=r0时,分子力为零,说明此时分子间引力与斥力大小相等F3.如图2为L-C振荡电路中电容器极板上的电量q随时间t变化的图线,同时向外传播电磁波。下列说法正确的是(A.电磁波是横波B.电磁波的传播需要介质C.从t2到t3,电容器不断充电D.在t4时刻,电容器的电场能最小0t1t2t3t4t)q图24.如图3所示,给旱区送水的消防车停于水平地面。在缓慢放水过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能。则胎内气体(A.从外界吸热B.对外界做正功C.每个分子的动能都不变D.轮胎内壁单位时间单位面积上碰撞的分子数减小图3)2019-2020学年度高二年级第4学段物理试题第1页共7页5.一个23892U原子核静止在磁感应强度为B的匀强磁场中,当原子核发生衰变后,它放He),其速度方向与磁场方向垂直。关于α粒子与衰变后的新核在磁场中做出一个α粒子(????的圆周运动。下列说法正确的是(A.运动半径之比是45:1C.动能之比是117:2)B.运动周期之比是1:117D.动量总是大小相等6.如图4所示,M是一小型理想变压器,原副线圈匝数比n1:n2=44:1,接线柱a、b接在电压u=311sin314t(V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(R2的阻值随温度升高而减小);电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R1、R3均为定值电阻。当传感器R2所在处出现火情时,以下说法中正确的是(A.交流电周期是0.20s,V1的原来的示数为220VB.V1的示数不变,V2的示数减小C.V1的示数增大,V2的示数增大D.A1的示数增大,A2的示数增大7.图5所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠,下列说法正确的是()A.这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B.这群氢原子能发出两种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eVD.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eVabA1
MA2
V2R3图4R1
R2
)~V1
n=4n=3n=2-0.85eV-1.51eV-3.40eVn=1图5-13.60eV8.如图6所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、BC的中点,则(A.该棱镜的折射率为3B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜,波长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行9.如图7所示,将一个小球以初速度v1从地面竖直上抛,上升到最高点后又落回,落回抛出点时的速度大小为v2。规定竖直向上为正方向,由于空气阻力的影响,小球全过程的v-t图象如图所示。下列说法不正确的是()...2019-2020学年度高二年级第4学段物理试题BEF图6v1O-v2
vCAθ)t1图7t2
t第2页共7页A.上升过程中小球做加速度逐渐减小的减速运动B.下降过程中小球作加速度逐渐减小的加速运动C.t1时刻加速度等于重力加速度gD.时刻t1和t2的大小关系为t2<2t1
10.如图8所示,木块在垂直于倾斜天花板方向的推力F作用下处于静止状态,下列判断正确的是()A.天花板与木块间的弹力可能为零B.天花板对木块的摩擦力一定不为零C.逐渐增大F,木块将始终保持静止状态D.逐渐增大F,木块受到天花板的摩擦力也随之增大11.如图9所示三个装置,(a)中桌面光滑,(b)、(c)中桌面粗糙程度相同,(c)用大小为F=mg的力替代重物m进行牵引,其余均相同。不计绳和滑轮质量,下列关于三个实验装置的分析中,正确的是()A.装置(b)、(c)中物块m的加速度相同B.装置(a)中物块m的加速度为mg/(m+M)C.装置(a)中绳上张力Ta=mgD.装置(a)中绳上的张力Ta小于装置(b)中绳上的张力Tb
12.电磁炉是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。如图10所示,在电磁炉内部,由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40kHz的高频交流电,高速变化的电流通过炉内线圈时会产生快速变化的磁场,磁场的磁感线穿过位于炉子上方的锅体(导磁又导电材料)底部,随着磁场的高频率变化,锅体内部产生无数的小涡流,使锅体本身自行快速发磁感线线圈图10支板锅体涡流M(a)mM(b)图9mM(c)FF图8热,然后再热传导加热器皿内的东西。下列说法中正确的是()A.可以用理想变压器直接把50/60Hz的交流电直接变成20-40kHz的高频交流电B.因为金属器皿要求导磁又导电,所以电阻率太大的铸铁不太适合作为加热器皿C.在其它情况都不变时仅使转换后交流电频率变高,则涡流越大,加热功率越大D.电磁炉上方无论是否有金属器皿,都会有涡旋电场,因此也可以直接加热食物13.近10年来我国大力发展空军和海军,新增舰船是除美国外其他国家的总和。无论是飞机还是战舰设计,都需要复杂的流体力学知识。当流体流动时,根据流动特征可以分成湍流和层流:如果流体质点的轨迹(一般说随初始空间坐标x、y、z随时间t而变)是有规则的光滑曲线(最简单的情形是直线),这种流动叫层流,此时流体分层流动,各层互不混合,没有这种性质的流动叫湍流。不同状态的流体动力学方程不一样。流体力学中用一个无量纲的数--雷诺数Re(Reynoldsnumber),来表征流体的这一特征,一般情况下,雷诺数小的时候是层流,雷诺数大的时候是湍流。已知雷诺数由四个变量决定,流体的流速v、流体2019-2020学年度高二年级第4学段物理试题第3页共7页的密度ρ、特征长度d,黏性系数μ。请根据所学知识对雷诺数的表达式做出判断,以下表达式中可能正确的是:(已知黏性系数μ为流体中相距dx的两平行液层,由于内摩擦,使垂直于流动方向的液层间存在速度梯度dv/dx,当速度梯度为1个单位,相邻层“单位”接触面S上所产生的黏滞力F(亦称内摩擦力)即黏性系数,以μ表示:??
F/S
它的单位是Pa·s)dv/dx
D.Re?
?vdA.Re?
??vd
B.Re?
??vd2
C.Re?
??vd?3
14.中微子是物理研究的一大热门,因为它是暗物质的候选者,它同时也关系到宇宙中反物质的KA消失。然而它只参与弱相互作用,平时很难探测,G目前探测的主要手段是当它跟原子核发生相互作S用时,会放出电子或者跟电子类似性质的带电粒子,图11这些粒子在介质(一般在水里)中会超过水中的光速。当带电粒子以超过介质中的光速穿过介质时,会发出契伦科夫辐射(英语:Cherenkovradiation)。该辐射是介质中运动的电荷速度超过该介质中光速时发出的一种以短波长为主的电磁辐射,其特征是蓝色辉光。这种辐射是1934年由苏联物理学家帕维尔·阿列克谢耶维奇·契伦科夫发现的,因此以他的名字命名,并获得了1958年的诺贝尔奖。探测这种蓝色光用特殊的光电倍增管,其基本的工作原理是蓝色光通过时在管子内部发生光电效应,简易原理如图11所示,当用蓝光照射光电管阴极K时,可以发生光电效应,电路中有光电流.则以下说法中正确的是A.增大蓝光照射强度,光电子最大初动能增大B.增大蓝光照射强度,电路中的光电流可能会增大C.改用波长更长的黄光照射光电管阴极K时,电路中一定有光电流D.改用频率更大的紫光照射光电管阴极K时,电路中一定有光电流第二部分本部分共6题,共58分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。15.(6分)在测量玻璃折射率实验中,探讨下列问题:(1)(2分)“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12所示,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1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()ab图12A.P3只挡住P1的像B.P4只挡住P2的像C.P3同时挡住P1、P2的像D.P4挡住P3和P1、P2的像(2)(2分)用插针法测定玻璃折射率的实验中,下列说法中正确的是()+P1
+2
2
Pa′b′2019-2020学年度高二年级第4学段物理试题第4页共7页A.P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些,可以提高测量的准确度B.入射角适当大些,可以提高测量的准确度C.入射角太大,折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射,使实验无法进行D.如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度小的玻璃砖来测量b图13b'aa'(3)(2分)某同学在画界面时,不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些,如图13所示,则他测得折射率__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。16.(12分)“验证牛顿第二定律”的实验装置如图14所示。按图设置好实验装置后,把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码。(1)(2分)同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材:A.交流电源、导线B.直流电源、导线C.天平(含配套砝码)D.秒表E.刻度尺其中必要的器材是(2)(4分)某同学正确进行实验后,打出了一条纸带如图15所示。计时器打点的时间间隔为13.5023.68图15小钩码图14小车电源打点计时器纸带木板;33.83453.99(单位:cm)0.02s。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。则在打下点迹3时,小车运动的速度v=_____m/s(结果保留3位有效数字),该小车的加速度a=_____m/s2;(结果保留3位有效数字)(3)(4分)根据测量的实验数据作出的a-F图线(图16)不通过原点,请分析其主要原因是轴截距的物理意义是______________;(4)(2分)在对上一问中的装置进行了调整后,a-F图线能够通过原点。为得到更多的数据点,该同学不断改变钩码质量,发现随着F增大,a-F图象由直线逐渐变为一条弯曲的图线,如图17所示。图线在末端弯曲的原因是_____________________。A.所挂钩码的总质量太大C.小车与轨道之间存在摩擦B.所用小车的质量太大D.导轨保持了水平状态O图17Faa;图16中图线(或延长线)与FO图16F2019-2020学年度高二年级第4学段物理试题第5页共7页