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2022-2023学年北京市房山区八年级上册期末物理专项突破模拟题（AB卷）含解析
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这是一份2022-2023学年北京市房山区八年级上册期末物理专项突破模拟题（AB卷）含解析，共45页。试卷主要包含了下列说确的是等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年北京市房山区高二上册期末物理专项突破模拟题
（A卷）
第I卷（选一选）
评卷人
得分
一、单 选 题
1．已知广播电台的短波频率为f1，人体透视用的X射线频率为f2，DVD机的激光（可见光）频率为f3，家用微波炉的微波频率为f4，频率大小的排列顺序正确的是（ ）
A．f2>f3>f4>f1 B．f2>f3>f1>f4 C．f2>f1>f3>f4 D．f2>f4>f1>f3
2．下列说确的是（ ）
A．布朗运动就是分子的无规则运动
B．所有晶体的导热性能一定是各向异性
C．给篮球打气越来越吃力，说明气体分子间存在斥力
D．一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，其内能一定增加
3．关于传感器的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．电熨斗是通过感温铁氧体的作用电路的通断的
B．电子秤能通过应变片把力这个力学量转换为电学量进行测量
C．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
D．热敏电阻是把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量的
4．如图所示，灯泡、的规格完全相同，线圈L的电阻没有计，下列说法中正确的是（ ）
A．当闭合开关S时，立即亮，逐渐变亮，两灯一样亮
B．当闭合开关S时，和始终一样亮
C．当断开开关S时，两灯都立即熄灭
D．当断开开关S时，立即熄灭、过一会儿才熄灭
5．下列说确的是（ ）
A．图甲中，光电效应反映了光具有粒子性
B．图乙中，汤姆孙通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
C．图丙中，某金属发生光电效应时产生的光电子的初动能与入射光的频率成正比
D．图丁中，一个处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种没有同频率的光子
6．图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的内电阻没有计，外接灯泡的电阻为12Ω。下列说确的是（ ）
A．在t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量为零
B．电压表的示数为V
C．灯泡消耗的电功率为3W
D．若其它条件没有变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e=12sin100t（V）
7．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1 500，横截面积S＝20 cm2，螺线管导线电阻r＝1.0 Ω，R1＝4.0 Ω，R2＝5.0 Ω，电容器电容C＝30 μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图乙所示的规律变化。则下列说法中正确的是（ ）
A．螺线管中产生的感应电动势为1.5 V
B．闭合电键，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电
C．电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为5×10－2 W
D．电键断开，流经电阻R2的电荷量为1.8×10－5 C
8．如图所示，一试管开口朝下盛水的广口瓶中，在某一深度静止时， 管内有一定的空气。若向广口瓶中缓慢倒入一些水，则试管将（ ）
A．加速上浮 B．加速下沉
C．保持静止 D．以原静止位置为平衡位置上下振动
评卷人
得分
二、多选题
9．人类没有但掌握了精准测温控温的方法，还可以人工产生高热和深冷，在高热和深冷的“世界”里没有断发现新的科学奇迹。下列关于热力学定律的说确的是（ ）
A．一切与热现象有关的宏观自然过程都是没有可逆的
B．可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而没有引起其他影响
C．第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学定律
D．相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时物体的温度一定相同
10．中国物理学家钱三强与何泽慧等合作，在利用中子打击铀的实验中，观察到三变和四变现象，其中一种裂变反应式是。用mU、mBa、mKr，分别表示、、核的质量，mn表示n粒子的质量，c为真空中的光速，下列说确的是（ ）
A．该核反应过程中质量有所增加
B．链式反应能否发生跟铀原料的体积有关
C．裂变产物的比能大于的比能
D．该核反应中放出的核能为（mU-mBa-mKr-3mn）c2
11．一定质量的理想气体从状态A开始，经状态B、C、D又回到状态A，变化过程的p一V图像如图所示，图中AB的延长线过坐标原点O，BC平行于横轴，CD平行于纵轴，DA为双曲线的一部分。下列说确的是（ ）
A．A到B的过程是等温变化
B．C到D的过程，气体分子平均动能增大
C．D到A的过程，气体放出的热量等于外界对气体做的功
D．整个循环过程，气体吸收的热量小于放出的热量
12．“日”字型硬质导线框如图所示，线框的ac，bd边长为2L（电阻没有计），三条短边ab、ef、cd长均为L、电阻均为R，ef位于线框正中间。线框下方有一宽度为L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场的上、下边界水平，且cd边与磁场边界平行。当cd距磁场上边界一定高度时无初速释放线框，线框cd边进入磁场时线框恰好匀速运动，下落过程中线框始终在竖直面内。已知线框质量为m，重力加速度为g，没有计空气阻力，则下列判断正确的是（ ）
A．释放时cd边到磁场上边界高度为
B．线框通过磁场过程中，e、f两点间电势差始终为
C．线框通过磁场过程中流过ab边的电流大小没有变
D．cd边通过磁场过程中，ab边产生的焦耳热为
第II卷（非选一选）
评卷人
得分
三、实验题
13．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.4mL，用量筒和注射器测得1mL上述溶液有100滴。在浅盘里盛上水，将痱子粉均匀的撒在水面上，用注射器把1滴该溶液滴在浅盘的水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油膜的形状。将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，数出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。
（1）油酸薄膜的面积是____________m2。
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是____________m3。
（3）根据上述数据，估测出油酸分子的直径是____________m。（结果保留两位有效数字）
（4）某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小，可能是由于____________。
A．油酸未完全散开
B．油酸酒精溶液中含有大量酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有没有足一格的方格
D．在测定1mL油酸酒精溶液有多少滴时，滴数多数了l0滴
14．为了探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，某同学自制了A、B和C三个同种类型的线圈。由于前期准备没有足，该同学在将A、B线圈绕制完成后，发现剩下的线材刚好足够C线圈绕制20匝。在三个线圈绕制完毕后，该同学又发现在绕制A、B线圈时忘记了标记两个线圈的匝数，只记得两个线圈的匝数分别大致有几百匝，且有仅交流档可用的多用电表一个，开关一个，导线若干。
（1）变压器的铁芯，它的结构和材料是______；（填字母）
A．整块硅钢铁芯 B．整块没有锈钢铁芯
C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成
（2）为了测定A、B两线圈的匝数，该同学设计了如下三种实验，请基于该同学现有的实验器材、实验测定准确性和性的考量，你认为最可行的为____________（填选项前的字母标号）。
A．把线圈C作为原线圈，将电源与线圈C串联，用多用电表测量当A和B分别作为副线圈时线圈的输出电压U1和U2，算出A、B两线圈的匝数nA和；
B．把线圈C作为副线圈，将电源分别与线圈A、B串联，用多用电表测量线圈C的输出电压U1和U2算出A、B两线圈的匝数nA和；
C．把线圈A作为原线圈，B作为副线圈，先将电源与线圈A串联，用多用电表测量线圈B的输出电压U1；然后把线圈A和线圈C串联共同作为原线圈，B作为副线圈，用多用电表测量线圈B的输出电压U2，算出A、B两线圈的匝数nA和。
（3）根据选择的实验，可算出A线圈的匝数nA =___（用U1、U2表示）。
评卷人
得分
四、解 答 题
15．如图所示，阴极材料由铝制成，已知铝的逸出功为W0，现用波长为的光照射铝的表面，使之发生光电效应。已知电子电量的大小为e，普朗克常量为h，真空中光速为c。求：
（1）光电子的初动能；
（2）为了测定截止电压，直流电源的哪端为正极；电压表示数至少为多大时电流表示数才为零。
16．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为20kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电。为了减少电能损失，利用理想变压器升压后，使用2kV高压输电，利用理想变压器降压后，用户得到的电压和功率分别为220V和19kW。求：
（1）升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2；
（2）输电线总电阻R；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4。
17．如图竖直放置的装置由左右两个侧壁绝热、底部截面积均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通，容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强为p0，环境温度恒为T0=300K，两个活塞对下方气体产生的附加压强均为0.15p0，系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将装置的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.7h，氮气和氢气均可视为理想气体。求：
（1）第三次达到平衡后氢气的压强；
（2）第二次平衡时氮气的体积；
（3）水的温度。
18．如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行（电阻没有计），间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α=37°，MP间接有阻值R=1.6Ω的电阻。匀强磁场的磁感应强度B=2.5T，方向竖直向上。质量m=0.5kg，电阻r=0.4Ω，长为1.0m的金属杆ab垂直导轨放置。现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，运动中金属杆ab始终与导轨垂直，当金属杆沿导轨向上的位移x=3.8m时达到稳定状态，对应过程的v-t图像如图乙所示。取g=10m/s2，导轨足够长。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）恒力F的大小；
（2）从金属杆ab开始运动到刚达到稳定状态的过程，金属杆上产生的焦耳热Qr；
（3）0～ls内金属杆ab运动的位移x1。
答案：
1．A
【详解】
电磁波的频率从小到大的顺序为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线，射线，所以
f2>f3>f4>f1
故A正确。
故选A。
2．D
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，间接反映了液体或气体分子的无规则运动，故A错误；
B．晶体有单晶体和多晶体，多晶体各向同性，单晶体才各向异性，故B错误；
C．给篮球打气越压越吃力，是由于打气过程中气体压强增大的结果，并没有是气体分子间存在斥力，故C错误；
D．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，虽然温度没有升高，但此过程必须吸热，而吸收的热量使分子之间的距离增大，分子势能增加，其内能增加，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．电熨斗是通过温度传感器来实现温度的自主，故A错误；
B．电子秤是通过应变片这个压力传感器把力学量转换为电学量进行测量的，故B正确；
C．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，故C错误；
D．热敏电阻是把光温度这个热学量转换为电阻这个电学量的，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】
AB．由于线圈的自感现象，总是阻碍电路的变化。当闭合开关S时，因为线圈与A1串联，A1逐渐变亮，而A2没有受线圈影响，立即变亮。两个灯泡规格相同，并联，所以最终两灯一样亮，A正确，B错误；
CD．当断开开关S后，A1，A2和线圈L组成了一个闭合的回路，线圈此时具有维持自身电流的作用，整个回路中短时间内存有电流，然后慢慢变为零，所以A1、A2过一会才熄灭，C、D错误；
故选A。
5．A
【详解】
A．光电效应证明了光具有粒子性，故A正确；
B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误；
C．根据光电效应方程
可知，光电子的初动能随入射光的频率增大而增大，没有是成正比，故C错误；
D．一个处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出3种没有同频率的光子，故D错误。
故选A。
6．C
【详解】
A．在t=0.01s的时刻，电动势为0，则为中性面，穿过线圈磁通量，故A错误；
B．电动势的值为
电压表测量的为有效值，又发电机线圈的内电阻没有计，故示数为
故B错误；
C．灯泡消耗的功率
故C正确；
D．周期为0.02s，则瞬时电动势的表达式为
由公式
可知，转速提高一倍后，角速度变为原来的2倍，值
也增大一倍，则
故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．根据法拉第电磁感应定律
代入数据可求出
E=1.2V
故A错误；
B．根据楞次定律可知，螺线管下极带正电，则电流稳定后电容器下极板带正电，故B错误；
C．根据全电路欧姆定律，有
根据
P=I2R1
求出
P=5.76×10-2W
故C错误；
D．S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q；电容器两端的电压
U=IR2=0.6V
流经R2的电量
Q=CU=1.8×10-5C
故D正确；
故选D。
8．B
【分析】
【详解】
向广口瓶中缓慢倒入一些水，水的深度增加，对试管内空气柱的压强增大，使空气的体积被压缩，则它排开的水的体积减小，浮力减小，重力大于水的浮力，故物体会加速下沉，ACD错误，B正确。
故选B。
9．AD
【详解】
A．根据热力学第二定律，一切与热现象有关的自然过程都是没有可逆的，故A正确；
B．根据热力学第二定律，没有可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而没有产生其他影响，故B错误；
C．第二类永动机没有违反能量守恒定律，即没有违反热力学定律，但违反了热力学第二定律，故C错误；
D．物质的内能与物质的量、温度、体积、物态等有关，所以相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时温度一定相同，而内能可能没有同，故D正确。
故选AD。
10．BC
【详解】
A．核裂变的过程中释放核能，根据爱因斯坦质能方程可知，该核反应过程中质量有所减少，故A错误；
B．根据链式反应的条件可知，铀块体积必须达到临界体积，有中子通过时，才能发生链式反应，故B正确；
C．核裂变产物属于中等质量的原子核，根据原子核的比能与质量数的关系可知，裂变产物的比能大于重核的比能，故C正确；
D．反应后生成的中子是3个，根据质能方程
故D错误。
故选BC。
11．BCD
【详解】
A．.AB直线延长线过坐标原点，由理想气体状态方程
pV的乘积减小，知此过程温度降低，故A错误；
B．C到D的过程，体积没有变、压强增大，由，可知温度升高，气体分子平均动能增大，故B正确；
C．D到A的过程，为双曲线，说明此过程是等温变化，气体内能没有变，体积减小，说明外界对气体做功，由热力学定律
可知，D到A的过程放出的热量等于外界对气体做的功，故C正确；
D．p-V图像中图线与坐标轴所围的面积表示外界对气体做的功，气体经全过程，内能没有变，但由于全过程中气体体积增大过程对外界做功(图线与坐标轴围的面积)小于体积减小过程外界对气体做的功，由热力学定律可知，全过程放热，所以气体吸收的热量小于放出的热量，故D正确。
故选BCD。
12．AB
【详解】
A．设释放时cd边到磁场上边界高度为h，cd边进入磁场时的速度大小为
cd边产生的感应电动势大小为
回路中总电阻为
通过cd的电流为
cd所受的安培力大小为
由题意，根据平衡条件有
联立解得
故A正确；
B．根据线框构成等效电路的特点可知线框在通过磁场的过程中将始终做匀速运动，e、f两点间电势差始终等于对应等效电路的路端电压的相反数，即
联立解得
故B正确；
C．当cd和ef通过磁场的过程中，流过ab的电流大小均为
方向均为b→a，当ab通过磁场的过程中，流过ab的电流大小为I，方向为a→b，故C错误；
D．根据焦耳定律可得cd边通过磁场过程中ab边产生的焦耳热为
联立解得
故D错误。
故选AB。
13． D
【详解】
（1）[1]将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，数出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个, 油酸薄膜的面积为
（2）[2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
（3）[3]可认为油膜为但分子油膜，油膜的厚度等于油酸分子的直径，则有
（4）某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小，根据
A．油酸未完全散开，使得油膜面积测量值偏小，油酸分子直径计算结果偏大，A错误；
B．油酸酒精溶液中含有大量酒精，溶液滴在水面后，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更，B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有没有足一格的方格，使得油膜面积测量值偏小，油酸分子直径计算结果偏大，C错误；
D．在测定1mL油酸酒精溶液有多少滴时，滴数多数了l0滴，使得计算每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积偏小，油酸分子直径计算结果偏小，D正确。
故选D。
14． D C
【详解】
（1）[1]观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成；
（2）[2]A．将线圈C作为原线圈，A和B作为副线圈时，由于A和B匝数远大于C的匝数，因此A和B的输出电压会很大，会大于交流10V挡的量程，故A错误；
B．由于A和B匝数远大于C的匝数，将线圈C作为副线圈，将电源分别与线圈A、B串联，导致线圈C的输出电压很小，电表读数较小，误差较大，故B错误；
C．将线圈A作为原线圈，B作为副线圈，电源与线圈A串联，使用多用电表测量线圈B的输出电压U1，将线圈A和线圈C串联共同作为原线圈，使用电压表测量线圈B的输出电压U2，此种情况下，输出电压即没有超过量程也没有会读数过小，比较合适，故C正确；
（3）[3]将线圈A作为原线圈，B作为副线圈，电源与线圈A串联，使用多用电表测量线圈B的输出电压U1，利用变压器原理有
将线圈A和线圈C串联共同作为原线圈，B作为副线圈，用电压表测量线圈B的输出电压U2，利用变压器原理有
解得
15．（1）；（2）电源的右端为正极，
【详解】
（1）由波速公式
由爱因斯坦光电效应方程知初动能
联立解得
（2）电源的右端为正极，当电流表示数为零时，设反向截止电压为，由动能定理得
解得
16．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）升压变压器原、副线圈匝数比为
解得
（2）输电线损失的电功率
输电线上的电流
所以
（3）降压变压器原线圈上电压
所以降压变压器原、副线圈匝数比为
解得
17．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）氢气初态为
，
末态为
由玻意耳定律得
得
（2）对氮气：第二次平衡时
设体积为，第三次平衡时
由玻意耳定律得
解得
（3）对氮气，初态为
，
第二次平衡时
设温度为T，由盖—吕萨克定律得
得
18．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）由图乙可知，杆运动的速度
对金属感受力分析，如图
此时杆受力平衡
又
，，
则
得
（2）拉力对杆做功，杆的动能增加、重力势能增加、金属杆和电阻上都会产生热量。
由功能关系得
电阻和金属杆上产生的热量与电阻成正比，则
解得
（3）0～1s对杆运用动量定理得
又
代入数据得
2022-2023学年北京市房山区高二上册期末物理专项突破模拟题
（B卷）
第I卷（选一选）
第II卷（非选一选）
评卷人
得分
一、实验题
1．一、如图所示，某小组做“测定玻璃的折射率”实验，所用器材有木板、玻璃砖、大头针、刻度尺、量角器、笔、白纸。
1．关于该实验的操作，下列说确的是( )
A．在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出，
B．在确定、位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差
C．在确定、位置时，应使挡住、的像，挡住以及、的像
D．入射光线与法线夹角过大时，在玻璃砖另一侧有可能看没有到、的像，导致实验无法完成
2．如图所示，过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。用量角器测量图中角和的大小，则玻璃的折射率_________。
3．如图所示，若该同学在实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽，而其他操作均正确，则折射率的测量值_________准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
4．该小组同学虽测出了入射角和折射角，但苦于无法得知非角的正弦值，没有能准确算出折射率，他们及时调整实验，利用实验室提供的圆规，以入射点为圆心作圆，、分别是入射光线、折射光线与圆的交点，、均垂直于法线并分别交法线于、点，如图所示，则玻璃的折射率_________（用图中线段的字母表示）。
5．该小组又设想用下面的方法测量液体的折射率：取一个半径为的圆形软木塞，在它的圆心处垂直插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上，如图所示。调整大头针软木塞的深度，使它露在外面的长度为，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看没有到大头针。利用测得的数据可求出液体的折射率_________（用图中已知的字母表示）。
2．1801年，英国的物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。在托马斯·杨的双缝干涉实验中，利用双缝干涉可以测量光波的波长。某同学想利用双缝干涉实验来测量某种单色光的波长，该同学所使用的装置如图所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。
1. M、N、P三个光学元件依次为( )
A．滤光片、单缝、双缝 B．单缝、滤光片、双缝
C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝
2. 该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的刻线与亮条纹未对齐，如图所示，下列操作中可使刻线与亮条纹对齐的是( )
A．仅转动目镜 B．仅转动双缝
C．仅转动手轮 D．仅转动测量头
3. 通过调整，该同学从目镜中看到如图甲所示的图像，转动测量头的手轮，使分划板刻线对准时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板刻线对准时，手轮的读数如图乙所示，_______。
4. 计算通过单缝的光波波长的表达式为_______，若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长为_______（结果保留三位有效数字）。
5. 若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以( )
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更大的双缝
6. 下列现象中能够观察到的有( )
A．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变窄
B．去掉滤光片后，干涉现象消失
C．换一个缝宽较大的单缝片，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹间距变窄
评卷人
得分
二、解 答 题
三、光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和没有可估量的发展前景。人类对于光到底是什么的问题一直在探索，科学家发现光既能像波一样向前传播，有时又表现出粒子的特征，因此我们称光的“波粒二象性”，下面是对光的现象的一些理解：
3．下列有关波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A．大量光子的行为往往表现出光的粒子性
B．光电效应现象说明了光具有波粒二象性
C．康普顿效应现象说明光具有粒子性
D．实物粒子没有具有波粒二象性
4．如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说确的是（ ）
A．玻璃对光的折射率大
B．光子比光子的能量大
C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D．减小光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，消失的是光
5．单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说确的是（ ）
A．甲、乙图为干涉图样，丙、丁图为衍射图样
B．甲图中条纹间距越大，该色光的波长越大
C．乙图中单缝越宽，亮纹越宽
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越明显
6．如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的横截面，关于竖立肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的说法中正确的是（ ）
A．干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加
B．干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成
C．薄膜上干涉条纹基本上是水平的
D．用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时大
7．下列说确的是（ ）
A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断出为凹处、为凸处
B．图乙为圆形水珠，若改变复色光的入射角，则光先在水珠中发生全反射
C．图丙海市蜃楼是光的全反射现象，原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小
D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的
五、天然放射现象的发现，揭开了人类认识原子核结构的序幕。人们从天然放射现象入手，一步步揭开了原子核内部的结构。以下是关于人类认识原子核结构的相关问题：
8．1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看没有见的射线，它能穿透黑纸使照相底片感光，这就是天然放射现象。天然放射现象的发现揭示了原子核也是可以再分的，下列关于天然放射现象的叙述中正确的是（ ）
A．β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
B．升高温度可以改变氡的半衰期
C．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要8次α衰变和6次β衰变
D．在α、β、γ这三种射线中，α射线的电离能力最强，γ射线的穿透能力最强
9．下面列出的是一些核反应方程，针对核反应方程下列说确的是（ ）
① ②
③ ④
A．核反应方程①是重核裂变，是粒子
B．核反应方程②是轻核聚变，是中子
C．核反应方程③是太阳内部发生的核聚变的一种，是中子
D．核反应方程④是衰变方程，是中子
10．核辐射会向外释放三种射线：α射线带正电，β射线带负电，γ射线没有带电。现有甲、乙两个静止在同一磁场中的原子核，其中一个发生α衰变，一个发生β衰变，且粒子运动方向与磁场方向垂直，图中的、、、分别表示粒子的运动轨迹，则下列说确的是（ ）
A．磁场方向一定垂直纸面，但没有能确定是向里还是向外
B．甲核放出的是β粒子，乙核放出的是α粒子
C．为α粒子的运动轨迹，为β粒子的运动轨迹
D．为α粒子的运动轨迹，为β粒子的运动轨迹
11．2020年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组并网成功。如图所示是原子核的比能与质量数的关系图，下列说确的是（ ）
A．核反应中，质量数守恒，电荷数守恒
B．华龙一号的原理是热核反应
C．原子核能越大，原子核越稳定
D．核裂变反应发生后，核子的平均质量减小
12．“核反应堆”通过可控的链式反应实现核能的释放，如图所示，核燃料是铀棒，在铀棒周围放“慢化剂”，快中子和慢化剂中的碳原子核碰撞后，中子速度减少变为慢中子。下列说确的是（ ）
A．“慢化剂”使快中子变慢中子，慢中子更难被铀核俘获
B．裂变后的新核的比能大于铀核的比能
C．链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程
D．一个裂变释放的能量是，则该核反应中质量亏损约为
13．用中子轰击锂核（）发生核反应，生成氚（）和粒子并放出的能量（相当于）.
（1）写出核反应方程式并求出质量亏损；
（2）若中子与锂核是以等值反向的动量相碰，则氚和粒子的动能之比是多少。
十九世纪末，汤姆孙发现了电子，揭开了人类认识原子结构的序幕，从而认识到：原子是可以分割的，从而开始了对原子结构的研究和探索，以下是关于原子结构的相关问题：
14．没有断的实验探索，我们已经对原子结构有了一定的认识。对于这个探索的过程，下列说确的是（ ）
A．汤姆孙对阴极射线的研究，证实了阴极射线的本质是带电的质子流
B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，否定了汤姆孙的枣糕模型
C．核式结构模型很好地解释了原子光谱的分立特征
D．玻尔将量子观念引入原子领域，指出原子中的电子实际上没有确定的轨道提出了“电子云”的概念
15．关于粒子散射实验，下列说确的是（ ）
A．在实验中，观察到的现象是：绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，极少数发生了较大角度的偏转
B．使粒子发生明显偏转的力来自带正电的核和核外电子，当粒子接近核时，是核的斥力使粒子发生明显偏转；当粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转
C．实验表明：原子有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分
D．实验表明：原子的核带有原子的全部正电荷和全部原子的质量
16．玻尔的能级理论是从研究氢原子光谱开始的，以下是与原子光谱有关的物理知识，下列说确的是（ ）
A．有些原子的发射光谱是线状谱，有些原子的发射光谱是连续谱
B．太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的金属元素的特征谱线相对应
C．巴耳末发现氢原子的可见光谱有分立特征，但氢原子的没有可见光谱有连续特征
D．有些电子绕原子核运动的变化是连续的，所以我们看到了原子的连续光谱
17．氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种没有同频率的光，若用这些光照射逸出功为的钨时，下列说法中正确的是（ ）
A．氢原子能辐射4种没有同频率的光子
B．氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应
C．氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大
D．钨能吸收两个从向能级跃迁的光子而发生光电效应
18．氢原子中核外电子绕核做半径为的匀速圆周运动。已知电子的质量为，电荷量为，静电力常量为。没有考虑相对论效应。
（1）选离核无限远处电势能为0，电子的电势能，求电子的动能和氢原子的能量；
（2）求电子绕核运动形成的等效电流。
评卷人
得分
三、填 空 题
19．1905年爱因斯坦提出，光没有仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个没有可分割的能量子组成的，这些能量子后来被称为光子，爱因斯坦的“光子说”对波粒二象性概念的建立有重大影响，爱因斯坦由于发现了光电效应规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。
1. 如图所示为演示光电效应的实验装置，把一块没有带电的锌板连接在验电器上。当用可见光照射锌板时，验电器指针没有偏转。当用紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，以下说确的是( )
A．用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，说明此时锌板带电，锌板带正电
B．用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，说明此时锌板带电，锌板带负电
C．若减小紫外线的强度，验电器的指针也会偏转
D．若改用红光长时间照射，验电器的指针也会偏转
2. 利用如图所示装置做光电效应实验，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出。若要使光电子的初动能增大，下列选项正确的是( )
A．仅延长光照时间 B．仅换用频率更大的光
C．仅增大入射光的强度 D．仅增大、极板间电压
3. 在光电效应实验中，某同学用同一光电管在没有同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示（甲光、乙光、丙光），则可判断出( )
A．甲光的光强大于乙光的光强
B．甲光的频率大于乙光的频率
C．乙光的波长大于丙光的波长
D．甲光对应的光电子初动能大于丙光的光电子初动能
4. 某种金属发生光电效应时，光电子的初动能与入射光频率的关系图象如图所示。、均为已知量，由图线信息可知( )
A．普朗克常量、该金属的逸出功和极限频率
B．光电子的初动能跟入射光的强度成正比
C．当入射光的频率增大为原来的2倍时，电子的初动能增大为原来的2倍
D．图中与的值与入射光的强度、频率均无关
5. 从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他的目的是：测量金属的截止电压与入射光的频率，由此算出普朗克常量，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的正确性。
（1）根据爱因斯坦光电效应方程和光子的初动能推导得出遏止电压与入射光的频率之间的函数关系式（已知电子电量为，该金属逸出功为，普朗克常量为）；________
（2）按照密立根的方法我们利用图1所示的装置进行实验，得到了某金属的图像如图2所示。已知元电荷，设图像的斜率为，则普朗克常量的表达式为_________，计算的数值为_________。
答案：
1． BC##CB 小于
【详解】
1．[1]A．没有能在白纸上用铅笔紧靠玻璃砖画出玻璃砖的界面aa'、bb'，这样会污染和磨损玻璃砖，A错误；
B．折射光线是通过隔着玻璃砖观察玻璃砖成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度较大，故P3、P4间距离应适当远一些，可以提高准确度，B正确；
C．在确定、位置时，应使挡住、的像，挡住以及、的像，选项C正确；
D．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，在玻璃砖另一侧能看到P1、P2的像，D错误。
故选BC。
2．[2]玻璃的折射率
3．[3]如图所示，若该同学在实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽，而其他操作均正确，则根据
可知，光线在界面的入射角α偏大，则折射率的测量值小于准确值。
4．[4]由图可知，玻璃的折射率
5．[5]由几何知识可知临界角
根据
可得液体的折射率
2． A D 9.762 438 C D
【详解】
1．[1]由图可知，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。
故选A。
2．[2]当分划板的刻线与亮条纹没有平行时，应该转动测量头，将图中分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。
故选D。
3．[3]由图可得，读数为
4．[4]由得，波长表达式为
[5]由题意得
所以波长为
5．[6]若想减少从目镜中观察到的条纹个数，则应该增大条纹间距，由知，应该将屏向远离双缝的方向移动从而增大l，或者减小双缝间距d。
故选C。
6．[7]
A. 由知，将滤光片由蓝色的换成红色的，光的波长变大，则干涉条纹间距变宽，故A错误；
B. 去掉滤光片后，得到的是白光的干涉条纹，即彩色干涉条纹，故B错误；
CD. 由知，干涉条纹间距与单缝片的缝宽没有关系，若换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹间距变窄，故C错误，D正确。
故选D。
3．C
4．B
5．B
6．AC
7．AC
3．A.光具有波粒二象性是微观世界具有的规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子或少数光子的运动表现出光的粒子性，故A错误；B.光电效应说明光具有粒子性，故B错误；C．康普顿效应现象说明光具有粒子性，故C正确；D．宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，没有是没有具有波粒二象性，故D错误。故选C。
4．AB.由光路图可知，c光的偏折程度，可知玻璃对c光的折射率，则c光的频率，根据
可知，光子比光子的能量大，故B正确，A错误；C．此现象是因为光在玻璃中发生折射形成的，故C错误；D．因
可知c光的临界角最小，若减小a光的入射角，各种光在右侧面的入射角变大，c光的入射角达到临界角发生反射，则消失的是c光，故D错误。故选B。
5．A.甲图中，条纹等间距为单色光的双缝干涉图样；乙图中，条纹没有等间距为单色光的单缝衍射图样；丙图为单色光通过小圆孔的衍射图样；丁图为单色光通过小圆盘的衍射图样，故A错误；B．甲图中，根据公式
知条纹间距越大，该色光的波长越长，故B正确；C．乙图中单缝越窄，亮纹越窄，故C错误；D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越没有明显，故D错误。故选B。
6．A.由于重力作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，故A正确；B. 干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波峰叠加而成，故B错误；C.薄膜干涉是等厚干涉，同一条纹厚度相同，所以薄膜上干涉条纹基本上是水平的故C正确；D．根据公式
知条纹间距越大，该色光的波长越长，黄光波长大于绿光，所以D错误。故选AC。
7．A. 薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，从弯曲可知，P处检查平面左边膜厚度相同，知P处凹陷，而Q出检查平面右边处空气膜厚度与后面空气膜厚度相同，故Q处凸起，故A正确；B．图乙为圆形水珠，若改变复色光的入射角，根据对称性知光在水珠中均没有能发生全反射，故B错误；C．市蜃楼是光的全反射现象，原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小，故C正确；D．立体电影是光的偏振，照相机表面涂上增透膜是光的干涉，原理没有相同，故D错误。故选AC。
8．CD
9．B
10．AD
11．AD
12．BCD
13．（1），0.0052u；（2）4:3
8．
A．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，A错误；
B．放射性元素的半衰期只有原子核内部因素决定，与所处的化学状态和物理状态无关，B错误；
C．设铀核（）经x次α衰变，和y次β衰变，其衰变方程为
由质量数和电荷数守恒可得
解得
x=8，y=6
即经8次α衰变和6次β衰变，C正确；
D．在α、β、γ这三种射线中，α射线的电离能力最强，γ射线的穿透能力最强，D正确。
故选CD。
9．
A．核反应方程①是α衰变方程，其核反应方程为
是α粒子，A错误；
B．核反应方程②是轻核聚变，其核反应方程为
是中子，B正确；
C．核反应方程③是原子核的人工转变，其核反应方程为
是中子，C错误；
D．核反应方程④是重核裂变方程，其裂变方程为
是中子，D错误。
故选B。
10．
A．由题意可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，且粒子运动方向与磁场方向垂直，则有磁场方向一定垂直纸面，向里还是向外磁场方向没有同时，则粒子旋转的方向没有同，由于α粒子和β粒子的速度方向题中没有给出，因此没有能确定磁场的方向是向里还是向外，A正确；
B．放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲原子核的速度方向相反，而电性相同，则两个带电粒子受到洛伦兹力方向相反，两个粒子的运动轨迹应为外切圆；放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲原子核的速度方向相反，而电性相反，则两个带电粒子受到洛伦兹力方向相同，两个粒子的运动轨迹应为内切圆，因此甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子，B错误；
CD．原子核在衰变中放出粒子满足动量守恒，因此衰变放出粒子与反冲原子核的动量大小相等，由带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径与电荷量的关系式
可知反冲原子核的电荷量较大，因此轨迹半径较小，所以b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹，C错误，D正确。
故选AD。
11．
A．核反应中，遵循质量数守恒，电荷数守恒，A正确；
B．华龙一号的原理是重核裂变反应，B错误；
C．原子核的比能越大，原子核中的核子的越牢固，原子核越稳定，C错误；
D．核裂变反应发生后，会较小质量，释放出能量，核子的平均质量减小，D正确。
故选AD。
12．
A．“慢化剂”使快中子变慢中子，慢中子更容易被铀核俘获，A错误；
B．重核裂变中有质量亏损，释放核能，裂变后的新核的比能大于铀核的比能，B正确；
C．链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，C正确；
D．一个裂变释放的能量是，由质能方程可得，该核反应中质量亏损约为
D正确。
故选BCD。
13．
（1）用中子轰击锂核（）发生核反应，生成氚（）和粒子并放出的能量，其核反应方程式为
由题意可得质量亏损
（2）设氚核的质量为m1，速度为v1，粒子的质量为m2，速度为v2，由动量守恒可得
由动能与动量的关系式
可得氚和粒子的动能之比是
14．B
15．AC
16．B
17．C
18．（1），；（2）
14．
A．汤姆孙对阴极射线的研究，证实了阴极射线的本质是带电的电子流。A错误；
B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型，否定了汤姆孙的枣糕模型。B正确；
C．核式结构模型很好地解释了粒子散射实验现象。C错误；
D．玻尔假设依然保留了轨道这一经典概念，没有提出了“电子云”的概念。D错误。
故选B。
15．
A．在实验中，观察到的现象是：绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，极少数发生了较大角度的偏转。A正确；
B．使粒子发生明显偏转的力来自带正电的核，核外电子对粒子的影响可以忽略。当粒子接近核时，是核的斥力使粒子发生明显偏转。B错误；
C．实验表明：原子有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分。C正确；
D．实验表明：原子的核带有原子的全部正电荷和绝大部分原子的质量。D错误。
故选AC。
16．
A．各种原子的发射光谱是线状谱，A错误；
B．太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的金属元素的特征谱线相对应，B正确；
C．巴耳末发现氢原子的可见光谱有分立特征，但氢原子的没有可见光谱也有分立特征，没有连续特征。C错误；
D．有些电子绕原子核运动的变化都是没有连续的，所以我们看到了原子的连续光谱都是线状谱，D错误。
故选B。
17．
A．大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出光子频率数
因此氢原子能辐射6种没有同频率的光子。A错误；
B．从n=4到n=3跃迁辐射出的光子能量
没有能使钨发生光电效应。B错误；
C．氢原子辐射一个光子后，能级降低，氢原子的核外电子绕原子核运动半径变小
由
得
氢原子的核外电子的速率增大。C正确；
D．钨发生光电效应没有能同时吸收两个光子。D错误。
故选C。
18．
（1）电子绕核作匀速圆周运动，根据库仑定律和牛顿第二定律有
而电子的动能为
解得
由于电子的电势能为
因此，氢原子的能量为
（2）电子绕核运动形成的等效电流
而
解得
19． AC B AC AD h=ke
【详解】
1、[1]AB．用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，说明此时锌板带电，因为光电效应打出了光电子，则锌板带正电，选项A正确，B错误；
C．若减小紫外线的强度，同样也会发生光电效应，使得锌板带正电，验电器的指针也会偏转，选项C正确；
D．红光的频率小于紫外线，则若改用红光长时间照射，没有会产生光电效应，则验电器的指针没有会偏转，选项D错误。
故选AC。
2、 [2]根据爱因斯坦光电效应方程可知
若要使光电子的初动能增大，只需要换用频率更大的光；延长光照时间、增大入射光的强度以及增大、极板间电压都没有能增大光电子的初动能。
故选B。
3、[3]A．甲光的饱和光电流大于乙光的饱和光电流，可知甲光的光强大于乙光的光强，选项A正确；
B．甲乙两光的反向截止电压相同，则光电子的初动能相同，则甲光的频率等于乙光的频率，选项B错误；
C．乙光的截止电压小于丙光的截止电压，可知乙光的频率小于丙光的频率，即乙光的波长大于丙光的波长，选项C正确；
D．甲光的截止电压小于丙光的截止电压，甲光对应的光电子初动能小于丙光的光电子初动能，选项D错误。
故选AC。
4、 [4]A．根据
由图像可知普朗克常量
该金属的极限频率为，逸出功
选项A正确；
B．光电子的初动能跟入射光的强度无关，选项B错误；
C．根据
当入射光的频率增大为原来的2倍时，电子的初动能增大没有等于原来的2倍，选项C错误；
D．图中与的值只与金属材料本身决定，与入射光的强度、频率均无关，选项D正确。
故选AD。
5、（1）[5]根据爱因斯坦光电效应方程可得
又因为
可得
（2）[6]根据
可得
则
解得
[7]带入数据
2022-2023学年北京市房山区高二上册期末物理专项突破模拟题
（A卷）
第I卷（选一选）
评卷人
得分
一、单 选 题
1．已知广播电台的短波频率为f1，人体透视用的X射线频率为f2，DVD机的激光（可见光）频率为f3，家用微波炉的微波频率为f4，频率大小的排列顺序正确的是（ ）
A．f2>f3>f4>f1 B．f2>f3>f1>f4 C．f2>f1>f3>f4 D．f2>f4>f1>f3
2．下列说确的是（ ）
A．布朗运动就是分子的无规则运动
B．所有晶体的导热性能一定是各向异性
C．给篮球打气越来越吃力，说明气体分子间存在斥力
D．一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，其内能一定增加
3．关于传感器的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．电熨斗是通过感温铁氧体的作用电路的通断的
B．电子秤能通过应变片把力这个力学量转换为电学量进行测量
C．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
D．热敏电阻是把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量的
4．如图所示，灯泡、的规格完全相同，线圈L的电阻没有计，下列说法中正确的是（ ）
A．当闭合开关S时，立即亮，逐渐变亮，两灯一样亮
B．当闭合开关S时，和始终一样亮
C．当断开开关S时，两灯都立即熄灭
D．当断开开关S时，立即熄灭、过一会儿才熄灭
5．下列说确的是（ ）
A．图甲中，光电效应反映了光具有粒子性
B．图乙中，汤姆孙通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
C．图丙中，某金属发生光电效应时产生的光电子的初动能与入射光的频率成正比
D．图丁中，一个处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种没有同频率的光子
6．图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的内电阻没有计，外接灯泡的电阻为12Ω。下列说确的是（ ）
A．在t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量为零
B．电压表的示数为V
C．灯泡消耗的电功率为3W
D．若其它条件没有变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e=12sin100t（V）
7．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1 500，横截面积S＝20 cm2，螺线管导线电阻r＝1.0 Ω，R1＝4.0 Ω，R2＝5.0 Ω，电容器电容C＝30 μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图乙所示的规律变化。则下列说法中正确的是（ ）
A．螺线管中产生的感应电动势为1.5 V
B．闭合电键，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电
C．电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为5×10－2 W
D．电键断开，流经电阻R2的电荷量为1.8×10－5 C
8．如图所示，一试管开口朝下盛水的广口瓶中，在某一深度静止时， 管内有一定的空气。若向广口瓶中缓慢倒入一些水，则试管将（ ）
A．加速上浮 B．加速下沉
C．保持静止 D．以原静止位置为平衡位置上下振动
评卷人
得分
二、多选题
9．人类没有但掌握了精准测温控温的方法，还可以人工产生高热和深冷，在高热和深冷的“世界”里没有断发现新的科学奇迹。下列关于热力学定律的说确的是（ ）
A．一切与热现象有关的宏观自然过程都是没有可逆的
B．可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而没有引起其他影响
C．第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学定律
D．相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时物体的温度一定相同
10．中国物理学家钱三强与何泽慧等合作，在利用中子打击铀的实验中，观察到三变和四变现象，其中一种裂变反应式是。用mU、mBa、mKr，分别表示、、核的质量，mn表示n粒子的质量，c为真空中的光速，下列说确的是（ ）
A．该核反应过程中质量有所增加
B．链式反应能否发生跟铀原料的体积有关
C．裂变产物的比能大于的比能
D．该核反应中放出的核能为（mU-mBa-mKr-3mn）c2
11．一定质量的理想气体从状态A开始，经状态B、C、D又回到状态A，变化过程的p一V图像如图所示，图中AB的延长线过坐标原点O，BC平行于横轴，CD平行于纵轴，DA为双曲线的一部分。下列说确的是（ ）
A．A到B的过程是等温变化
B．C到D的过程，气体分子平均动能增大
C．D到A的过程，气体放出的热量等于外界对气体做的功
D．整个循环过程，气体吸收的热量小于放出的热量
12．“日”字型硬质导线框如图所示，线框的ac，bd边长为2L（电阻没有计），三条短边ab、ef、cd长均为L、电阻均为R，ef位于线框正中间。线框下方有一宽度为L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场的上、下边界水平，且cd边与磁场边界平行。当cd距磁场上边界一定高度时无初速释放线框，线框cd边进入磁场时线框恰好匀速运动，下落过程中线框始终在竖直面内。已知线框质量为m，重力加速度为g，没有计空气阻力，则下列判断正确的是（ ）
A．释放时cd边到磁场上边界高度为
B．线框通过磁场过程中，e、f两点间电势差始终为
C．线框通过磁场过程中流过ab边的电流大小没有变
D．cd边通过磁场过程中，ab边产生的焦耳热为
第II卷（非选一选）
评卷人
得分
三、实验题
13．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.4mL，用量筒和注射器测得1mL上述溶液有100滴。在浅盘里盛上水，将痱子粉均匀的撒在水面上，用注射器把1滴该溶液滴在浅盘的水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油膜的形状。将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，数出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个。
（1）油酸薄膜的面积是____________m2。
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是____________m3。
（3）根据上述数据，估测出油酸分子的直径是____________m。（结果保留两位有效数字）
（4）某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小，可能是由于____________。
A．油酸未完全散开
B．油酸酒精溶液中含有大量酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有没有足一格的方格
D．在测定1mL油酸酒精溶液有多少滴时，滴数多数了l0滴
14．为了探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，某同学自制了A、B和C三个同种类型的线圈。由于前期准备没有足，该同学在将A、B线圈绕制完成后，发现剩下的线材刚好足够C线圈绕制20匝。在三个线圈绕制完毕后，该同学又发现在绕制A、B线圈时忘记了标记两个线圈的匝数，只记得两个线圈的匝数分别大致有几百匝，且有仅交流档可用的多用电表一个，开关一个，导线若干。
（1）变压器的铁芯，它的结构和材料是______；（填字母）
A．整块硅钢铁芯 B．整块没有锈钢铁芯
C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成
（2）为了测定A、B两线圈的匝数，该同学设计了如下三种实验，请基于该同学现有的实验器材、实验测定准确性和性的考量，你认为最可行的为____________（填选项前的字母标号）。
A．把线圈C作为原线圈，将电源与线圈C串联，用多用电表测量当A和B分别作为副线圈时线圈的输出电压U1和U2，算出A、B两线圈的匝数nA和；
B．把线圈C作为副线圈，将电源分别与线圈A、B串联，用多用电表测量线圈C的输出电压U1和U2算出A、B两线圈的匝数nA和；
C．把线圈A作为原线圈，B作为副线圈，先将电源与线圈A串联，用多用电表测量线圈B的输出电压U1；然后把线圈A和线圈C串联共同作为原线圈，B作为副线圈，用多用电表测量线圈B的输出电压U2，算出A、B两线圈的匝数nA和。
（3）根据选择的实验，可算出A线圈的匝数nA =___（用U1、U2表示）。
评卷人
得分
四、解 答 题
15．如图所示，阴极材料由铝制成，已知铝的逸出功为W0，现用波长为的光照射铝的表面，使之发生光电效应。已知电子电量的大小为e，普朗克常量为h，真空中光速为c。求：
（1）光电子的初动能；
（2）为了测定截止电压，直流电源的哪端为正极；电压表示数至少为多大时电流表示数才为零。
16．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为20kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电。为了减少电能损失，利用理想变压器升压后，使用2kV高压输电，利用理想变压器降压后，用户得到的电压和功率分别为220V和19kW。求：
（1）升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2；
（2）输电线总电阻R；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4。
17．如图竖直放置的装置由左右两个侧壁绝热、底部截面积均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通，容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强为p0，环境温度恒为T0=300K，两个活塞对下方气体产生的附加压强均为0.15p0，系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将装置的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.7h，氮气和氢气均可视为理想气体。求：
（1）第三次达到平衡后氢气的压强；
（2）第二次平衡时氮气的体积；
（3）水的温度。
18．如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行（电阻没有计），间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α=37°，MP间接有阻值R=1.6Ω的电阻。匀强磁场的磁感应强度B=2.5T，方向竖直向上。质量m=0.5kg，电阻r=0.4Ω，长为1.0m的金属杆ab垂直导轨放置。现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，运动中金属杆ab始终与导轨垂直，当金属杆沿导轨向上的位移x=3.8m时达到稳定状态，对应过程的v-t图像如图乙所示。取g=10m/s2，导轨足够长。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）恒力F的大小；
（2）从金属杆ab开始运动到刚达到稳定状态的过程，金属杆上产生的焦耳热Qr；
（3）0～ls内金属杆ab运动的位移x1。
答案：
1．A
【详解】
电磁波的频率从小到大的顺序为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线，射线，所以
f2>f3>f4>f1
故A正确。
故选A。
2．D
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，间接反映了液体或气体分子的无规则运动，故A错误；
B．晶体有单晶体和多晶体，多晶体各向同性，单晶体才各向异性，故B错误；
C．给篮球打气越压越吃力，是由于打气过程中气体压强增大的结果，并没有是气体分子间存在斥力，故C错误；
D．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，虽然温度没有升高，但此过程必须吸热，而吸收的热量使分子之间的距离增大，分子势能增加，其内能增加，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．电熨斗是通过温度传感器来实现温度的自主，故A错误；
B．电子秤是通过应变片这个压力传感器把力学量转换为电学量进行测量的，故B正确；
C．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，故C错误；
D．热敏电阻是把光温度这个热学量转换为电阻这个电学量的，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】
AB．由于线圈的自感现象，总是阻碍电路的变化。当闭合开关S时，因为线圈与A1串联，A1逐渐变亮，而A2没有受线圈影响，立即变亮。两个灯泡规格相同，并联，所以最终两灯一样亮，A正确，B错误；
CD．当断开开关S后，A1，A2和线圈L组成了一个闭合的回路，线圈此时具有维持自身电流的作用，整个回路中短时间内存有电流，然后慢慢变为零，所以A1、A2过一会才熄灭，C、D错误；
故选A。
5．A
【详解】
A．光电效应证明了光具有粒子性，故A正确；
B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误；
C．根据光电效应方程
可知，光电子的初动能随入射光的频率增大而增大，没有是成正比，故C错误；
D．一个处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出3种没有同频率的光子，故D错误。
故选A。
6．C
【详解】
A．在t=0.01s的时刻，电动势为0，则为中性面，穿过线圈磁通量，故A错误；
B．电动势的值为
电压表测量的为有效值，又发电机线圈的内电阻没有计，故示数为
故B错误；
C．灯泡消耗的功率
故C正确；
D．周期为0.02s，则瞬时电动势的表达式为
由公式
可知，转速提高一倍后，角速度变为原来的2倍，值
也增大一倍，则
故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．根据法拉第电磁感应定律
代入数据可求出
E=1.2V
故A错误；
B．根据楞次定律可知，螺线管下极带正电，则电流稳定后电容器下极板带正电，故B错误；
C．根据全电路欧姆定律，有
根据
P=I2R1
求出
P=5.76×10-2W
故C错误；
D．S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q；电容器两端的电压
U=IR2=0.6V
流经R2的电量
Q=CU=1.8×10-5C
故D正确；
故选D。
8．B
【分析】
【详解】
向广口瓶中缓慢倒入一些水，水的深度增加，对试管内空气柱的压强增大，使空气的体积被压缩，则它排开的水的体积减小，浮力减小，重力大于水的浮力，故物体会加速下沉，ACD错误，B正确。
故选B。
9．AD
【详解】
A．根据热力学第二定律，一切与热现象有关的自然过程都是没有可逆的，故A正确；
B．根据热力学第二定律，没有可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而没有产生其他影响，故B错误；
C．第二类永动机没有违反能量守恒定律，即没有违反热力学定律，但违反了热力学第二定律，故C错误；
D．物质的内能与物质的量、温度、体积、物态等有关，所以相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时温度一定相同，而内能可能没有同，故D正确。
故选AD。
10．BC
【详解】
A．核裂变的过程中释放核能，根据爱因斯坦质能方程可知，该核反应过程中质量有所减少，故A错误；
B．根据链式反应的条件可知，铀块体积必须达到临界体积，有中子通过时，才能发生链式反应，故B正确；
C．核裂变产物属于中等质量的原子核，根据原子核的比能与质量数的关系可知，裂变产物的比能大于重核的比能，故C正确；
D．反应后生成的中子是3个，根据质能方程
故D错误。
故选BC。
11．BCD
【详解】
A．.AB直线延长线过坐标原点，由理想气体状态方程
pV的乘积减小，知此过程温度降低，故A错误；
B．C到D的过程，体积没有变、压强增大，由，可知温度升高，气体分子平均动能增大，故B正确；
C．D到A的过程，为双曲线，说明此过程是等温变化，气体内能没有变，体积减小，说明外界对气体做功，由热力学定律
可知，D到A的过程放出的热量等于外界对气体做的功，故C正确；
D．p-V图像中图线与坐标轴所围的面积表示外界对气体做的功，气体经全过程，内能没有变，但由于全过程中气体体积增大过程对外界做功(图线与坐标轴围的面积)小于体积减小过程外界对气体做的功，由热力学定律可知，全过程放热，所以气体吸收的热量小于放出的热量，故D正确。
故选BCD。
12．AB
【详解】
A．设释放时cd边到磁场上边界高度为h，cd边进入磁场时的速度大小为
cd边产生的感应电动势大小为
回路中总电阻为
通过cd的电流为
cd所受的安培力大小为
由题意，根据平衡条件有
联立解得
故A正确；
B．根据线框构成等效电路的特点可知线框在通过磁场的过程中将始终做匀速运动，e、f两点间电势差始终等于对应等效电路的路端电压的相反数，即
联立解得
故B正确；
C．当cd和ef通过磁场的过程中，流过ab的电流大小均为
方向均为b→a，当ab通过磁场的过程中，流过ab的电流大小为I，方向为a→b，故C错误；
D．根据焦耳定律可得cd边通过磁场过程中ab边产生的焦耳热为
联立解得
故D错误。
故选AB。
13． D
【详解】
（1）[1]将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，数出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个, 油酸薄膜的面积为
（2）[2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
（3）[3]可认为油膜为但分子油膜，油膜的厚度等于油酸分子的直径，则有
（4）某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小，根据
A．油酸未完全散开，使得油膜面积测量值偏小，油酸分子直径计算结果偏大，A错误；
B．油酸酒精溶液中含有大量酒精，溶液滴在水面后，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更，B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有没有足一格的方格，使得油膜面积测量值偏小，油酸分子直径计算结果偏大，C错误；
D．在测定1mL油酸酒精溶液有多少滴时，滴数多数了l0滴，使得计算每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积偏小，油酸分子直径计算结果偏小，D正确。
故选D。
14． D C
【详解】
（1）[1]观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成；
（2）[2]A．将线圈C作为原线圈，A和B作为副线圈时，由于A和B匝数远大于C的匝数，因此A和B的输出电压会很大，会大于交流10V挡的量程，故A错误；
B．由于A和B匝数远大于C的匝数，将线圈C作为副线圈，将电源分别与线圈A、B串联，导致线圈C的输出电压很小，电表读数较小，误差较大，故B错误；
C．将线圈A作为原线圈，B作为副线圈，电源与线圈A串联，使用多用电表测量线圈B的输出电压U1，将线圈A和线圈C串联共同作为原线圈，使用电压表测量线圈B的输出电压U2，此种情况下，输出电压即没有超过量程也没有会读数过小，比较合适，故C正确；
（3）[3]将线圈A作为原线圈，B作为副线圈，电源与线圈A串联，使用多用电表测量线圈B的输出电压U1，利用变压器原理有
将线圈A和线圈C串联共同作为原线圈，B作为副线圈，用电压表测量线圈B的输出电压U2，利用变压器原理有
解得
15．（1）；（2）电源的右端为正极，
【详解】
（1）由波速公式
由爱因斯坦光电效应方程知初动能
联立解得
（2）电源的右端为正极，当电流表示数为零时，设反向截止电压为，由动能定理得
解得
16．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）升压变压器原、副线圈匝数比为
解得
（2）输电线损失的电功率
输电线上的电流
所以
（3）降压变压器原线圈上电压
所以降压变压器原、副线圈匝数比为
解得
17．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）氢气初态为
，
末态为
由玻意耳定律得
得
（2）对氮气：第二次平衡时
设体积为，第三次平衡时
由玻意耳定律得
解得
（3）对氮气，初态为
，
第二次平衡时
设温度为T，由盖—吕萨克定律得
得
18．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）由图乙可知，杆运动的速度
对金属感受力分析，如图
此时杆受力平衡
又
，，
则
得
（2）拉力对杆做功，杆的动能增加、重力势能增加、金属杆和电阻上都会产生热量。
由功能关系得
电阻和金属杆上产生的热量与电阻成正比，则
解得
（3）0～1s对杆运用动量定理得
又
代入数据得
2022-2023学年北京市房山区高二上册期末物理专项突破模拟题
（B卷）
第I卷（选一选）
第II卷（非选一选）
评卷人
得分
一、实验题
1．一、如图所示，某小组做“测定玻璃的折射率”实验，所用器材有木板、玻璃砖、大头针、刻度尺、量角器、笔、白纸。
1．关于该实验的操作，下列说确的是( )
A．在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出，
B．在确定、位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差
C．在确定、位置时，应使挡住、的像，挡住以及、的像
D．入射光线与法线夹角过大时，在玻璃砖另一侧有可能看没有到、的像，导致实验无法完成
2．如图所示，过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。用量角器测量图中角和的大小，则玻璃的折射率_________。
3．如图所示，若该同学在实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽，而其他操作均正确，则折射率的测量值_________准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
4．该小组同学虽测出了入射角和折射角，但苦于无法得知非角的正弦值，没有能准确算出折射率，他们及时调整实验，利用实验室提供的圆规，以入射点为圆心作圆，、分别是入射光线、折射光线与圆的交点，、均垂直于法线并分别交法线于、点，如图所示，则玻璃的折射率_________（用图中线段的字母表示）。
5．该小组又设想用下面的方法测量液体的折射率：取一个半径为的圆形软木塞，在它的圆心处垂直插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上，如图所示。调整大头针软木塞的深度，使它露在外面的长度为，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看没有到大头针。利用测得的数据可求出液体的折射率_________（用图中已知的字母表示）。
2．1801年，英国的物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。在托马斯·杨的双缝干涉实验中，利用双缝干涉可以测量光波的波长。某同学想利用双缝干涉实验来测量某种单色光的波长，该同学所使用的装置如图所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。
1. M、N、P三个光学元件依次为( )
A．滤光片、单缝、双缝 B．单缝、滤光片、双缝
C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝
2. 该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的刻线与亮条纹未对齐，如图所示，下列操作中可使刻线与亮条纹对齐的是( )
A．仅转动目镜 B．仅转动双缝
C．仅转动手轮 D．仅转动测量头
3. 通过调整，该同学从目镜中看到如图甲所示的图像，转动测量头的手轮，使分划板刻线对准时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板刻线对准时，手轮的读数如图乙所示，_______。
4. 计算通过单缝的光波波长的表达式为_______，若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长为_______（结果保留三位有效数字）。
5. 若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以( )
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更大的双缝
6. 下列现象中能够观察到的有( )
A．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变窄
B．去掉滤光片后，干涉现象消失
C．换一个缝宽较大的单缝片，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹间距变窄
评卷人
得分
二、解 答 题
三、光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和没有可估量的发展前景。人类对于光到底是什么的问题一直在探索，科学家发现光既能像波一样向前传播，有时又表现出粒子的特征，因此我们称光的“波粒二象性”，下面是对光的现象的一些理解：
3．下列有关波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A．大量光子的行为往往表现出光的粒子性
B．光电效应现象说明了光具有波粒二象性
C．康普顿效应现象说明光具有粒子性
D．实物粒子没有具有波粒二象性
4．如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说确的是（ ）
A．玻璃对光的折射率大
B．光子比光子的能量大
C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D．减小光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，消失的是光
5．单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说确的是（ ）
A．甲、乙图为干涉图样，丙、丁图为衍射图样
B．甲图中条纹间距越大，该色光的波长越大
C．乙图中单缝越宽，亮纹越宽
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越明显
6．如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的横截面，关于竖立肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的说法中正确的是（ ）
A．干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加
B．干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成
C．薄膜上干涉条纹基本上是水平的
D．用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时大
7．下列说确的是（ ）
A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断出为凹处、为凸处
B．图乙为圆形水珠，若改变复色光的入射角，则光先在水珠中发生全反射
C．图丙海市蜃楼是光的全反射现象，原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小
D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的
五、天然放射现象的发现，揭开了人类认识原子核结构的序幕。人们从天然放射现象入手，一步步揭开了原子核内部的结构。以下是关于人类认识原子核结构的相关问题：
8．1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看没有见的射线，它能穿透黑纸使照相底片感光，这就是天然放射现象。天然放射现象的发现揭示了原子核也是可以再分的，下列关于天然放射现象的叙述中正确的是（ ）
A．β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
B．升高温度可以改变氡的半衰期
C．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要8次α衰变和6次β衰变
D．在α、β、γ这三种射线中，α射线的电离能力最强，γ射线的穿透能力最强
9．下面列出的是一些核反应方程，针对核反应方程下列说确的是（ ）
① ②
③ ④
A．核反应方程①是重核裂变，是粒子
B．核反应方程②是轻核聚变，是中子
C．核反应方程③是太阳内部发生的核聚变的一种，是中子
D．核反应方程④是衰变方程，是中子
10．核辐射会向外释放三种射线：α射线带正电，β射线带负电，γ射线没有带电。现有甲、乙两个静止在同一磁场中的原子核，其中一个发生α衰变，一个发生β衰变，且粒子运动方向与磁场方向垂直，图中的、、、分别表示粒子的运动轨迹，则下列说确的是（ ）
A．磁场方向一定垂直纸面，但没有能确定是向里还是向外
B．甲核放出的是β粒子，乙核放出的是α粒子
C．为α粒子的运动轨迹，为β粒子的运动轨迹
D．为α粒子的运动轨迹，为β粒子的运动轨迹
11．2020年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组并网成功。如图所示是原子核的比能与质量数的关系图，下列说确的是（ ）
A．核反应中，质量数守恒，电荷数守恒
B．华龙一号的原理是热核反应
C．原子核能越大，原子核越稳定
D．核裂变反应发生后，核子的平均质量减小
12．“核反应堆”通过可控的链式反应实现核能的释放，如图所示，核燃料是铀棒，在铀棒周围放“慢化剂”，快中子和慢化剂中的碳原子核碰撞后，中子速度减少变为慢中子。下列说确的是（ ）
A．“慢化剂”使快中子变慢中子，慢中子更难被铀核俘获
B．裂变后的新核的比能大于铀核的比能
C．链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程
D．一个裂变释放的能量是，则该核反应中质量亏损约为
13．用中子轰击锂核（）发生核反应，生成氚（）和粒子并放出的能量（相当于）.
（1）写出核反应方程式并求出质量亏损；
（2）若中子与锂核是以等值反向的动量相碰，则氚和粒子的动能之比是多少。
十九世纪末，汤姆孙发现了电子，揭开了人类认识原子结构的序幕，从而认识到：原子是可以分割的，从而开始了对原子结构的研究和探索，以下是关于原子结构的相关问题：
14．没有断的实验探索，我们已经对原子结构有了一定的认识。对于这个探索的过程，下列说确的是（ ）
A．汤姆孙对阴极射线的研究，证实了阴极射线的本质是带电的质子流
B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，否定了汤姆孙的枣糕模型
C．核式结构模型很好地解释了原子光谱的分立特征
D．玻尔将量子观念引入原子领域，指出原子中的电子实际上没有确定的轨道提出了“电子云”的概念
15．关于粒子散射实验，下列说确的是（ ）
A．在实验中，观察到的现象是：绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，极少数发生了较大角度的偏转
B．使粒子发生明显偏转的力来自带正电的核和核外电子，当粒子接近核时，是核的斥力使粒子发生明显偏转；当粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转
C．实验表明：原子有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分
D．实验表明：原子的核带有原子的全部正电荷和全部原子的质量
16．玻尔的能级理论是从研究氢原子光谱开始的，以下是与原子光谱有关的物理知识，下列说确的是（ ）
A．有些原子的发射光谱是线状谱，有些原子的发射光谱是连续谱
B．太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的金属元素的特征谱线相对应
C．巴耳末发现氢原子的可见光谱有分立特征，但氢原子的没有可见光谱有连续特征
D．有些电子绕原子核运动的变化是连续的，所以我们看到了原子的连续光谱
17．氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种没有同频率的光，若用这些光照射逸出功为的钨时，下列说法中正确的是（ ）
A．氢原子能辐射4种没有同频率的光子
B．氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应
C．氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大
D．钨能吸收两个从向能级跃迁的光子而发生光电效应
18．氢原子中核外电子绕核做半径为的匀速圆周运动。已知电子的质量为，电荷量为，静电力常量为。没有考虑相对论效应。
（1）选离核无限远处电势能为0，电子的电势能，求电子的动能和氢原子的能量；
（2）求电子绕核运动形成的等效电流。
评卷人
得分
三、填 空 题
19．1905年爱因斯坦提出，光没有仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个没有可分割的能量子组成的，这些能量子后来被称为光子，爱因斯坦的“光子说”对波粒二象性概念的建立有重大影响，爱因斯坦由于发现了光电效应规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。
1. 如图所示为演示光电效应的实验装置，把一块没有带电的锌板连接在验电器上。当用可见光照射锌板时，验电器指针没有偏转。当用紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，以下说确的是( )
A．用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，说明此时锌板带电，锌板带正电
B．用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，说明此时锌板带电，锌板带负电
C．若减小紫外线的强度，验电器的指针也会偏转
D．若改用红光长时间照射，验电器的指针也会偏转
2. 利用如图所示装置做光电效应实验，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出。若要使光电子的初动能增大，下列选项正确的是( )
A．仅延长光照时间 B．仅换用频率更大的光
C．仅增大入射光的强度 D．仅增大、极板间电压
3. 在光电效应实验中，某同学用同一光电管在没有同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示（甲光、乙光、丙光），则可判断出( )
A．甲光的光强大于乙光的光强
B．甲光的频率大于乙光的频率
C．乙光的波长大于丙光的波长
D．甲光对应的光电子初动能大于丙光的光电子初动能
4. 某种金属发生光电效应时，光电子的初动能与入射光频率的关系图象如图所示。、均为已知量，由图线信息可知( )
A．普朗克常量、该金属的逸出功和极限频率
B．光电子的初动能跟入射光的强度成正比
C．当入射光的频率增大为原来的2倍时，电子的初动能增大为原来的2倍
D．图中与的值与入射光的强度、频率均无关
5. 从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他的目的是：测量金属的截止电压与入射光的频率，由此算出普朗克常量，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的正确性。
（1）根据爱因斯坦光电效应方程和光子的初动能推导得出遏止电压与入射光的频率之间的函数关系式（已知电子电量为，该金属逸出功为，普朗克常量为）；________
（2）按照密立根的方法我们利用图1所示的装置进行实验，得到了某金属的图像如图2所示。已知元电荷，设图像的斜率为，则普朗克常量的表达式为_________，计算的数值为_________。
答案：
1． BC##CB 小于
【详解】
1．[1]A．没有能在白纸上用铅笔紧靠玻璃砖画出玻璃砖的界面aa'、bb'，这样会污染和磨损玻璃砖，A错误；
B．折射光线是通过隔着玻璃砖观察玻璃砖成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度较大，故P3、P4间距离应适当远一些，可以提高准确度，B正确；
C．在确定、位置时，应使挡住、的像，挡住以及、的像，选项C正确；
D．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，在玻璃砖另一侧能看到P1、P2的像，D错误。
故选BC。
2．[2]玻璃的折射率
3．[3]如图所示，若该同学在实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽，而其他操作均正确，则根据
可知，光线在界面的入射角α偏大，则折射率的测量值小于准确值。
4．[4]由图可知，玻璃的折射率
5．[5]由几何知识可知临界角
根据
可得液体的折射率
2． A D 9.762 438 C D
【详解】
1．[1]由图可知，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。
故选A。
2．[2]当分划板的刻线与亮条纹没有平行时，应该转动测量头，将图中分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。
故选D。
3．[3]由图可得，读数为
4．[4]由得，波长表达式为
[5]由题意得
所以波长为
5．[6]若想减少从目镜中观察到的条纹个数，则应该增大条纹间距，由知，应该将屏向远离双缝的方向移动从而增大l，或者减小双缝间距d。
故选C。
6．[7]
A. 由知，将滤光片由蓝色的换成红色的，光的波长变大，则干涉条纹间距变宽，故A错误；
B. 去掉滤光片后，得到的是白光的干涉条纹，即彩色干涉条纹，故B错误；
CD. 由知，干涉条纹间距与单缝片的缝宽没有关系，若换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹间距变窄，故C错误，D正确。
故选D。
3．C
4．B
5．B
6．AC
7．AC
3．A.光具有波粒二象性是微观世界具有的规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子或少数光子的运动表现出光的粒子性，故A错误；B.光电效应说明光具有粒子性，故B错误；C．康普顿效应现象说明光具有粒子性，故C正确；D．宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，没有是没有具有波粒二象性，故D错误。故选C。
4．AB.由光路图可知，c光的偏折程度，可知玻璃对c光的折射率，则c光的频率，根据
可知，光子比光子的能量大，故B正确，A错误；C．此现象是因为光在玻璃中发生折射形成的，故C错误；D．因
可知c光的临界角最小，若减小a光的入射角，各种光在右侧面的入射角变大，c光的入射角达到临界角发生反射，则消失的是c光，故D错误。故选B。
5．A.甲图中，条纹等间距为单色光的双缝干涉图样；乙图中，条纹没有等间距为单色光的单缝衍射图样；丙图为单色光通过小圆孔的衍射图样；丁图为单色光通过小圆盘的衍射图样，故A错误；B．甲图中，根据公式
知条纹间距越大，该色光的波长越长，故B正确；C．乙图中单缝越窄，亮纹越窄，故C错误；D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越没有明显，故D错误。故选B。
6．A.由于重力作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，故A正确；B. 干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波峰叠加而成，故B错误；C.薄膜干涉是等厚干涉，同一条纹厚度相同，所以薄膜上干涉条纹基本上是水平的故C正确；D．根据公式
知条纹间距越大，该色光的波长越长，黄光波长大于绿光，所以D错误。故选AC。
7．A. 薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，从弯曲可知，P处检查平面左边膜厚度相同，知P处凹陷，而Q出检查平面右边处空气膜厚度与后面空气膜厚度相同，故Q处凸起，故A正确；B．图乙为圆形水珠，若改变复色光的入射角，根据对称性知光在水珠中均没有能发生全反射，故B错误；C．市蜃楼是光的全反射现象，原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小，故C正确；D．立体电影是光的偏振，照相机表面涂上增透膜是光的干涉，原理没有相同，故D错误。故选AC。
8．CD
9．B
10．AD
11．AD
12．BCD
13．（1），0.0052u；（2）4:3
8．
A．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，A错误；
B．放射性元素的半衰期只有原子核内部因素决定，与所处的化学状态和物理状态无关，B错误；
C．设铀核（）经x次α衰变，和y次β衰变，其衰变方程为
由质量数和电荷数守恒可得
解得
x=8，y=6
即经8次α衰变和6次β衰变，C正确；
D．在α、β、γ这三种射线中，α射线的电离能力最强，γ射线的穿透能力最强，D正确。
故选CD。
9．
A．核反应方程①是α衰变方程，其核反应方程为
是α粒子，A错误；
B．核反应方程②是轻核聚变，其核反应方程为
是中子，B正确；
C．核反应方程③是原子核的人工转变，其核反应方程为
是中子，C错误；
D．核反应方程④是重核裂变方程，其裂变方程为
是中子，D错误。
故选B。
10．
A．由题意可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，且粒子运动方向与磁场方向垂直，则有磁场方向一定垂直纸面，向里还是向外磁场方向没有同时，则粒子旋转的方向没有同，由于α粒子和β粒子的速度方向题中没有给出，因此没有能确定磁场的方向是向里还是向外，A正确；
B．放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲原子核的速度方向相反，而电性相同，则两个带电粒子受到洛伦兹力方向相反，两个粒子的运动轨迹应为外切圆；放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲原子核的速度方向相反，而电性相反，则两个带电粒子受到洛伦兹力方向相同，两个粒子的运动轨迹应为内切圆，因此甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子，B错误；
CD．原子核在衰变中放出粒子满足动量守恒，因此衰变放出粒子与反冲原子核的动量大小相等，由带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径与电荷量的关系式
可知反冲原子核的电荷量较大，因此轨迹半径较小，所以b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹，C错误，D正确。
故选AD。
11．
A．核反应中，遵循质量数守恒，电荷数守恒，A正确；
B．华龙一号的原理是重核裂变反应，B错误；
C．原子核的比能越大，原子核中的核子的越牢固，原子核越稳定，C错误；
D．核裂变反应发生后，会较小质量，释放出能量，核子的平均质量减小，D正确。
故选AD。
12．
A．“慢化剂”使快中子变慢中子，慢中子更容易被铀核俘获，A错误；
B．重核裂变中有质量亏损，释放核能，裂变后的新核的比能大于铀核的比能，B正确；
C．链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，C正确；
D．一个裂变释放的能量是，由质能方程可得，该核反应中质量亏损约为
D正确。
故选BCD。
13．
（1）用中子轰击锂核（）发生核反应，生成氚（）和粒子并放出的能量，其核反应方程式为
由题意可得质量亏损
（2）设氚核的质量为m1，速度为v1，粒子的质量为m2，速度为v2，由动量守恒可得
由动能与动量的关系式
可得氚和粒子的动能之比是
14．B
15．AC
16．B
17．C
18．（1），；（2）
14．
A．汤姆孙对阴极射线的研究，证实了阴极射线的本质是带电的电子流。A错误；
B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型，否定了汤姆孙的枣糕模型。B正确；
C．核式结构模型很好地解释了粒子散射实验现象。C错误；
D．玻尔假设依然保留了轨道这一经典概念，没有提出了“电子云”的概念。D错误。
故选B。
15．
A．在实验中，观察到的现象是：绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，极少数发生了较大角度的偏转。A正确；
B．使粒子发生明显偏转的力来自带正电的核，核外电子对粒子的影响可以忽略。当粒子接近核时，是核的斥力使粒子发生明显偏转。B错误；
C．实验表明：原子有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分。C正确；
D．实验表明：原子的核带有原子的全部正电荷和绝大部分原子的质量。D错误。
故选AC。
16．
A．各种原子的发射光谱是线状谱，A错误；
B．太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的金属元素的特征谱线相对应，B正确；
C．巴耳末发现氢原子的可见光谱有分立特征，但氢原子的没有可见光谱也有分立特征，没有连续特征。C错误；
D．有些电子绕原子核运动的变化都是没有连续的，所以我们看到了原子的连续光谱都是线状谱，D错误。
故选B。
17．
A．大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出光子频率数
因此氢原子能辐射6种没有同频率的光子。A错误；
B．从n=4到n=3跃迁辐射出的光子能量
没有能使钨发生光电效应。B错误；
C．氢原子辐射一个光子后，能级降低，氢原子的核外电子绕原子核运动半径变小
由
得
氢原子的核外电子的速率增大。C正确；
D．钨发生光电效应没有能同时吸收两个光子。D错误。
故选C。
18．
（1）电子绕核作匀速圆周运动，根据库仑定律和牛顿第二定律有
而电子的动能为
解得
由于电子的电势能为
因此，氢原子的能量为
（2）电子绕核运动形成的等效电流
而
解得
19． AC B AC AD h=ke
【详解】
1、[1]AB．用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，说明此时锌板带电，因为光电效应打出了光电子，则锌板带正电，选项A正确，B错误；
C．若减小紫外线的强度，同样也会发生光电效应，使得锌板带正电，验电器的指针也会偏转，选项C正确；
D．红光的频率小于紫外线，则若改用红光长时间照射，没有会产生光电效应，则验电器的指针没有会偏转，选项D错误。
故选AC。
2、 [2]根据爱因斯坦光电效应方程可知
若要使光电子的初动能增大，只需要换用频率更大的光；延长光照时间、增大入射光的强度以及增大、极板间电压都没有能增大光电子的初动能。
故选B。
3、[3]A．甲光的饱和光电流大于乙光的饱和光电流，可知甲光的光强大于乙光的光强，选项A正确；
B．甲乙两光的反向截止电压相同，则光电子的初动能相同，则甲光的频率等于乙光的频率，选项B错误；
C．乙光的截止电压小于丙光的截止电压，可知乙光的频率小于丙光的频率，即乙光的波长大于丙光的波长，选项C正确；
D．甲光的截止电压小于丙光的截止电压，甲光对应的光电子初动能小于丙光的光电子初动能，选项D错误。
故选AC。
4、 [4]A．根据
由图像可知普朗克常量
该金属的极限频率为，逸出功
选项A正确；
B．光电子的初动能跟入射光的强度无关，选项B错误；
C．根据
当入射光的频率增大为原来的2倍时，电子的初动能增大没有等于原来的2倍，选项C错误；
D．图中与的值只与金属材料本身决定，与入射光的强度、频率均无关，选项D正确。
故选AD。
5、（1）[5]根据爱因斯坦光电效应方程可得
又因为
可得
（2）[6]根据
可得
则
解得
[7]带入数据
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