【物理】北京市师大二附2019-2020学年高二下学期诊断性测试试题（解析版）

【物理】北京市师大二附2019-2020学年高二下学期诊断性测试试题（解析版）

北京市师大二附2019—2020 学年第二学期诊断性测试 高二年级试题物理 一．单项选择题 ‎1.在下列每组的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是（ ）‎ A. 光的反射现象、折射现象 B. 光的干涉现象、衍射现象 C. 光电效应、康普顿效应 D. 光的直线传播现象、色散现象 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．光的反射现象能体现光的粒子性与能体现波动性，而光的折射现象体现波动性，故A错误；‎ B．光的干涉现象、衍射现象都是波所特有的现象，则都体现波动性，故B错误；‎ C．光电效应、康普顿效应都体现象光的粒子性，故C正确；‎ D．光的直线传播现象、色散现象都体现光的波动性，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎2. 关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B. 布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动 C. 液体的温度越高，布朗运动越激烈 D. 悬浮的固体颗粒越大，布朗运动越明显 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是液体分子对花粉颗粒的无规则撞击所产生的运动，不是液体分子的运动体现，也不是固体分子运动的体现，故选项AB错误；液体的温度越高，布朗运动就会越激烈，选项C正确；悬浮的固体颗粒越小，布朗运动越明显，选项D错误．‎ 考点：布朗运动．‎ ‎3.如图所示为分子间作用力F和分子间距离r的关系图象，关于分子间作用力，下列说法正确的是（ ）‎ A. 分子间同时存在着相互作用的引力和斥力 B. 分子间的引力总是比分子间的斥力小 C. 分子间的斥力随分子间距离的增大而增大 D. 分子间的引力随分子间距离的增大而增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，故A正确；‎ B．由图可知，时，分子引力比分子斥力大，时，分子斥力比分子引力大，故B错误；‎ CD．分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小，故CD错误。‎ 故选A。‎ ‎4.一定质量的气体，膨胀过程中做的功是135J，同时向外放热85J，关于气体内能的变化，下列说法正确的是（　　）‎ A. 气体内能增加了50J B. 气体内能减少了50J C. 气体内能增加了220J D. 气体内能减少了220J ‎【答案】D ‎【解析】根据热力学第一定律可得 即气体内能减少了220J，故ABC错误，D正确。故选D。‎ ‎5.一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为 p1、V1、T1，在另 一平衡状态下的压强、体积和温度分别为 p2、V2、T2，下列关系可能正确的是（ ）‎ A. p1= p2、V1=2V2、T1= B. p1= p2、V1=、T1=‎ C. p1=2 p2、V1=2V2、T1=2T2 D. p1=2 p2、V1=2V2、T1=‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据理想气体状态方程得 A．p1=p2、V1=2V2，则 故A错误；‎ B．p1=p2、V1=，则 故B正确；‎ CD．p1=2p2、V1=2V2，则 故CD错误故选B。‎ ‎6.已知铜的密度为8.9×‎103kg/m3，摩尔质量为‎64g/mol。通过估算可知每个铜原子所占的 体积最接近下列的（　　）‎ A. 7×10−‎6 m3‎ B. 1×10−‎29 m‎3‎ ‎ C. 1×10−‎26 m3‎ D. 8×10−‎‎24 m3‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】铜中的每个铜原子所占的体积为 故B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎7.如图所示为一测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体，把传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同．如果发现指针正向右偏转，则导电液体的深度h变化为（ ）‎ A. h正在减小 B. h正在增大 C. h不变 D. 无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】影响平行板电容器电容的因素有正对面积、极板间距与电介质，然而如图所示为一测定液面高低的传感器，利用了平行板电容器特性。高度的变化，就相当于正对面积变化。如果液体的高度升高，导致两极板的正对面积增大，根据公式可得电容器的电容变大，两极板间的电压恒定，根据可知两极板上所带电荷量增大，应为充电，灵敏电流表应向左偏转，反之向右偏转，题中灵敏电流表向右偏转，说明液面降低，故A正确。‎ 故选A。‎ ‎8.水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。把条形磁铁向水平方向移动时，金属圆环将受到水平方向的驱动力，关于这个情景，下列说法正确的是（　　）‎ A. 驱动力的方向跟条形磁铁运动的方向相同 B. 驱动力的方向跟条形磁铁运动的方向相反 C. 金属圆环中会产生逆时针方向的感应电流（俯视）‎ D. 金属圆环将有收缩的趋势 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．把条形磁铁向水平方向移动时，穿过金属圆环的磁通量减小，根据来拒去留可知，条形磁铁与金属圆环之间有相互的吸引力，则驱动力的方向跟条形磁铁运动的方向相同，故A正确，B错误；‎ C．把条形磁铁向水平方向移动时，穿过金属圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，金属圆环中会产生顺时针方向的感应电流（俯视），故C错误；‎ D．把条形磁铁向水平方向移动时，穿过金属圆环的磁通量减小，根据增缩减扩可知，金属圆环将有扩张的趋势，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎9.如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出. 则以下说法中正确的是（ ）‎ A. OA为黄光，OB为紫光 B. OA为紫光，OB为黄光 C. OA为黄光，OB为复色光 D. OA为紫光，OB为复色光 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在同一种介质中，对紫光的折射率大于对黄光的折射率，故在黄光能够发生全反射时，两种光都能够发生全反射，所以正确的情况是黄光的入射角恰好等于临界角，而紫光的入射角已经大于临界角，则C正确，ABD错误．‎ 故选C．‎ ‎10.如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光，可知（ ）‎ A. 当它们在真空中传播时，c光波长最长 B. 当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大 C. 若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大 D. 若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出光电子的最大初动能最大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．三种色光，c的偏折程度最大，知c的折射率最大，a的折射率最小。则c的频率最大，a的频率最小。根据可知，a的波长最大，c的波长最短，故A错误；‎ B．根据可知，c在介质中速度最小，故B错误；‎ C．根据可知，折射率越大，临界角越小，所以c光的临界角最小，故C错误；‎ D．根据可知，c的频率最大，则c光照射出光电子的最大初动能最大，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎11.在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2，分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R．闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I．然后，断开S．若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流L1、流过L2的电流l2随时间t变化的图像是 A B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. B. 由于小灯泡L1与电感线圈串联,断开S后再闭合,流过L1的电流从无到有(即增大),电感线圈对电流有阻碍作用,所以流过灯泡L1的电流从0开始逐渐增大，最终达到I.故A错误，B正确。‎ C. D. 由于小灯泡L2与滑动变阻器串联,断开S后再闭合,立即有电流通过L2,当I1电流逐渐增大时,流过L2的电流逐渐减小，最终减到I.故C. D错误。‎ ‎12.用如图所示的装置研究光电效应现象，当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表G的读数为I。则（ ）‎ A. 将电键S断开，也会有电流流过电流表 B. 将变阻器的触点c向a移动，光电子到达阳极时的速度必将变小 C. 如果减小入射光的光强，光电管中可能不会有光电子产生 D. 如果将电池极性反转，光电管中可能不会有光电子产生 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．即使开关S断开，由于仍能发生光电效应，光电子仍能到达阳极，则将电键S断开，也会有电流流过电流表，故A正确；‎ B．将变阻器的触点c向a移动，所加正向电压增大，则光电子到达阳极时的速度必将变大，故B错误；‎ C．只要光频率不变，就能发生光电效应即有光电子产生，故C错误；‎ D．将电池正的极性反转，光电管中仍然有光电子产生，只是电流表读数可能为零，故D错误。‎ 故选A。‎ 二．多项选择题 ‎13.下列说法正确的是 （ ）‎ A. 一定质量的某种理想气体，温度升高，压强一定增大 B. 一定质量的某种理想气体，温度升高，内能一定增大 C. 气体中大量分子做无规则运动，速率有大有小，分子速率的分布是没有规律的 D. 从微观角度看，气体对器壁的压强数值上等于大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的平均冲量 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关，若温度升高的同时体积增大，压强不一定增大，故A错误；‎ B．理想气体分子间没有分子力，故没有分子势能；温度是气体分子平均动能的标志，故温度升高，内能一定增加，故B正确；‎ C．大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但是分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布，故C错误；‎ D．根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积，即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均冲力，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎14.如图所示，导热性能良好的气缸放在恒温环境中，气缸内封闭着一定量的气体，气体分 子间相互作用的分子力可以忽略不计。现保持气缸固定不动，缓慢推动活塞Q向左运动 的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 活塞对气体做功，气体分子的平均动能增加 B. 活塞对气体做功，气体分子的平均动能不变 C. 气体的单位体积分子数增大，压强增大 D. 气体的单位体积分子数增大，压强不变 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．推动活塞的过程中，活塞对气体做功；但由于气缸内气体温度保持不变，故气体分子平均动能不变，故A错误，B正确；‎ CD．由于气体体积减小，故气体单位体积内的分子数增多，由玻意耳定律pV=c可知，压强增大，故C正确，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎15.电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备．电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示（图中上部分为主视图、下部分为俯视图）．当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动．下列说法正确的是 A. 感生电场的方向为顺时针方向 B. 感生电场的方向为逆时针方向 C. 电磁铁中通入的电流应越来越强 D. 电磁铁中通入的电流应越来越弱 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 分析】‎ 感应电流的的磁场总是阻碍原磁通量的变化，可以判断磁场在如何变化，几何楞次定律来判断即可．‎ ‎【详解】AB、根据题意电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动且产生的感应电场就会不断加速电子，即电子受到的电场力方向为逆时针，根据电场力与负电荷运动方向相反可知电场方向应该是顺时针，故A对；B错 CD、由于电场方向是顺时针，所以感应电流方向也是顺时针，可知感应磁场方向向下，和原磁场方向相反，结合楞次定律可知原磁场在增强，所以电磁铁中通入的电流应越来越强，故C对；D错；‎ 故选AC ‎【点睛】根据楞次定律可以判断感应电流的方向即应磁场的方向，要灵活运用楞次定律解题．‎ 三．填空题 ‎16.如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑．这是光的________ (填“干涉”“衍射”或“直线传播”)现象，这一实验支持了光的________ (填“波动说”“微粒说”或“光子说”)‎ ‎【答案】 (1). 衍射 (2). 波动说 ‎【解析】‎ ‎【详解】光绕过障碍物偏离直线传播路径而进入阴影区里的现象叫做光的衍射，这是典型的圆孔衍射．光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性．‎ ‎17.如图所示，ABCD是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，线框绕水平固定轴以角速度ω匀速转动。线圈平面与磁感线夹角为_____时（填“‎0”‎或“”），感应电动势最大；从如图所示位置开始计时，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律为e=_____。‎ ‎【答案】 (1). 0 (2). ‎ ‎【解析】[1]当线圈平面与磁感线夹角为0时，AB、CD边垂直切割磁感线，则此时感应电动势最大 ‎[2]从如图所示位置开始计时，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律为 ‎18.某激光器能发射波长为λ的激光。设发射功率为P，用c表示真空中的光速，h表示普朗克常量，则激光器每秒钟发射的光子数为_____。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】每个光子的能量 激光器在每秒钟内发出的能量 故激光器每秒发出的光子数为 四．实验题 ‎19.用油膜法测定液体分子的大小时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸 1mL，用注射器测得1mL上述溶液有液滴50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，形成油酸膜的形状，将玻璃板放在浅盘上，将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上，然后把玻璃板放在已知尺寸的方格纸上，测出油酸膜所占的面积是3.0×‎102cm2。‎ ‎(1)1滴油酸酒精溶液中，油酸的体积为_____m3；‎ ‎(2)估测出油酸分子的直径约为_____m。（结果保留1位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]一滴酒精油酸溶液含纯油酸的体积 ‎(2)[2]油酸分子的直径 ‎20.在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题。‎ ‎(1)图甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_____；‎ ‎(2)如图为双缝干涉实验装置图。已知该装置中双缝间距 d=‎0.20mm，双缝到光屏 的距离 L=‎0.600m，在光屏上得到干涉图样。若只将双缝间距变为 d =‎0.25mm， 则干涉条纹间距变为原来的__________倍；‎ ‎(3)若将实验装置中的滤光片撤去，则屏上的干涉条纹将_____（填“消失”、 “变为彩色”或“变为衍射条纹”）‎ ‎【答案】 (1). 乙 (2). 0.8 (3). 变为彩色 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度；衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗，且不等间距；根据此特点知乙图是干涉条纹 ‎(2)[2]根据可知，干涉条纹间距变为原来的0.8倍 ‎(3)[3]去掉滤光片，将出现彩色的干涉条纹 五、解答题 ‎21.一束光波以45°的入射角，从AB面射入透明三棱镜，如图所示，棱镜折射率n=．试求光进入AB面时的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路图．‎ ‎【答案】30°；光路图如下：‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由光的折射定律 解得 画图： ‎ 其中由几何关系，画出光线在AC面上的入射角i′=45°‎ 由 则 C=45°‎ 光在AC面发生全反射，并垂直BC面射出 ．‎ ‎22.如图，电磁继电器和热敏电阻R1等元件组成了恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内。电源电动势E=6V，内阻不计，继电器线圈的电阻R0=100Ω。下右图为热敏电阻的R1－t图象，且已知在50～150范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R1t=常数，电阻R2是可变电阻。当线圈中的电流增加到20mA时，继电器的衔铁被吸合，已知此时可变电阻R2=125Ω，恒温箱保持60恒温。左图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。‎ ‎(1)60时，热敏电阻R1的阻值是多少？‎ ‎(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端？‎ ‎(3)如果要使恒温箱内的温度保持100，可变电阻R2的阻值应调为多少？‎ ‎(4)欲将恒温箱的温度调高一些，应将R2的阻值调大还是调小？‎ ‎【答案】(1)；(2)AB；(3)；(4)调大 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)因可变电阻R2=125Ω，电流是20mA，电压6V，则根据欧姆定律可得 解得 ‎(2)由图可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，可见温度越高，电路中的电流越大，当电流达到20mA时，继电器的衔铁被吸合，电路应当断开，所以应该把恒温箱的加热器接在A、B端；‎ ‎(3)由题意可知，R1t=常数，当温度是100时，则有 解得 ‎(4)恒温箱的温度越高，热敏电阻的阻值越小，相同电流情况下，可变电阻应越大，则欲将恒温箱的温度调高一些，应将R2的阻值调大 ‎23.在电磁感应现象中，感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感 应电动势的那部分导体就相当于“电源”，在“电源”内部非静电力做功将其它形式 的能转化为电能。‎ ‎(1)利用图甲所示的电路可以产生动生电动势。设匀强磁场的磁感应强度为B，金属棒ab的长度为L，在外力作用下以速度v水平向右匀速运动。此时金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1即为“电源”内部的非静电力。设电子的电荷量为e。‎ a．请根据电子受力情况，在图中画出包含f和f1的力的平行四边形，并求出电子从棒的一端运动到另一端的过程中f1做的功；‎ b．根据电动势的定义，求金属棒产生的感应电动势。‎ ‎(2)均匀变化的磁场会在空间激发感生电场，该电场为涡旋电场，其电场线是一系列 同心圆，单个圆上的电场强度大小处处相等，如图乙所示。在某均匀变化的磁场 中，将一个半径为r的金属圆环置于相同半径的电场线位置处。从圆环的两端点a、b引出两根导线，与阻值为R的电阻和内阻不计的电流表串接起来，如图丙所示。金属圆环的电阻为R0，圆环两端点a、b间的距离可忽略不计，除金属圆环外其他部分均在磁场外。此时金属圆环中的自由电子受到的感生电场力F即为非静电力。若电路中电流表显示的示数为I，电子的电荷量为e，求：‎ a．金属圆环中自由电子受到的感生电场力F的大小；‎ b．分析说明在感生电场中能否象静电场一样建立“电势”的概念。‎ ‎【答案】(1)a.，；b.；(2)a.,b.由于感生电场的电场线是闭合曲线，而沿着电场线电势降低，故无法比较各个点的电势的高低，故不能像静电场一样建立“电势”的概念 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)a.电子随棒向右运动时具有向右的水平速度，由左手定则可知，洛伦兹力方向向下，同时电子在洛伦兹力作用下沿棒向下运动，由左手定则可知，此方向运动时的洛伦兹力方向水平向左，则电子受到的洛伦兹力如图所示 金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力，棒方向的分力f1做的功 b.由公式可得 ‎(2)a.根据闭合电路的欧姆定律可得金属环中感应电动势 金属环中电子从a沿环运动b的过程中，感生电场力F做的功 由电动势的定义式可得即有 解得 b.由于感生电场的电场线是闭合曲线，而沿着电场线电势降低，故无法比较各个点的电势的高低，故不能像静电场一样建立“电势”的概念