卷子答案网-一个不只有答案的网站北京市中央民族大学附属中学2019-2020学年高二下学期物理期末考试试卷
一、单选题
1．（2020高二下·北京期末）下列说法中正确的是（ ）
A．天然放射现象说明原子具有复杂的结构
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变
C．原子核分成单个核子的过程一定有质量亏损，释放出能量
D．一群处于n=2能级的氢原子自发跃迁，可能发出3种不同频率的光子
2．（2020高二下·北京期末）下列说法中正确的是（ ）
A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
D．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的衍射现象
3．（2019高二下·海淀期中）下列说法正确的是（ ）
A．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作用力
B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量
C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小
D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
4．（2020高二下·北京期末）一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做功 7.0×104J，气体内能减小1.3×105J，则此过程（ ）
A．气体从外界吸收热量 2.0×105J
B．气体向外界释放热量 2.0×105J
C．气体从外界吸收热量 6.0×104J
D．气体向外界释放热量 6.0×104J
5．（2019高二下·海淀期中）下列说法正确的是（ ）
A．分子间同时存在着引力和斥力
B．拉伸物体时，分子间引力增大，斥力减小，所以分子间引力大于斥力
C．在真空容器中注入气体，气体分子迅速散开充满整个容器，是因为气体分子间的斥力大于引力
D．当分子间相互作用力做正功时，分子势能增大
6．（2019高二下·海淀期中）关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动
D．分子间的引力总是随分子间距离的增大而增大
7．（2019高二下·海淀期中）某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么（ ）
A．外界对胎内气体做功，气体内能减小
B．外界对胎内气体做功，气体内能增大
C．胎内气体对外界做功，内能减小
D．胎内气体对外界做功，内能增大
8．（2019高二下·海淀期中）一个单摆做简谐运动，周期为T，振幅为A，振动机械能为E（以摆球通过最低点位置为重力势能参考平面）。若保持摆长不变，将摆球质量变为原来的4倍，而通过平衡位置的速度变为原来的一半，那么关于该单摆做简谐运动的周期、振幅、振动机械能，下列判断正确的是（ ）
A．周期小于T，振幅仍为A，振动机械能仍为E
B．周期小于T，振幅小于A，振动机械能小于E
C．周期仍为T，振幅仍为A，振动机械能小于E
D．周期仍为T，振幅小于A，振动机械能仍为E
9．（2019高二上·北京期中）如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴。向右为x轴的正方向。若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（ ）
A． B．
C． D．
10．（2017高二下·廊坊期末）周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波（ ）
A．沿x轴正方向传播，波速v=20m/s
B．沿x轴正方向传播，波速v=10m/s
C．沿x轴负方向传播，波速v=20m/s
D．沿x轴负方向传播，波速v=10m/s
11．（2018高二上·浙江期中）某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．t=1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B．t=2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．t=3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D．t=4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
12．（2019高二下·海淀期中）如图甲所示为一列简谐横波在t=3 s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图象，由图甲、乙中所提供的信息可知这列波的传播速度v以及传播方向分别是（ ）
A．v=25 cm/s，向左传播 B．v=50 cm/s，向左传播
C．v=25 cm/s，向右传播 D．v=50 cm/s，向右传播
13．（2019高二下·海淀期中）已知铜的摩尔质量为M (kg/mol)，铜的密度为ρ (kg/m3)，阿伏加德罗常数为N (mol－1)．下列判断不正确的是（ ）
A．1 kg铜所含的原子数为
B．1 m3铜所含的原子数为
C．1个铜原子的质量为 (kg)
D．1个铜原子所占体积为 (m3)
14．（2020高二下·北京期末）用a、b两种不同的单色光在相同条件下分别经同一单缝衍射装置得到的衍射图样如图甲、乙所示。现使a光从水中斜射向水面上的O点，其入射角为i、折射角为r，如图丙所示。对于这两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．在真空中a光的波长较短
B．水对a光的折射率
C．在水中a光的传播速度较大
D．a光从水中射向空气发生全反射时的临界角较小
15．（2020高二下·北京期末）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图表示了原子核式结构模型的α粒子散射图景．图中实线表示α粒子的运动轨迹．其中一个α粒子在从a运动到b再运动到c的过程中(α粒子在b点时距原子核最近)，下列判断中正确的是（ ）
A．α粒子的动能先增大后减小
B．α粒子的电势能先增大后减小
C．α粒子的加速度先变小后变大
D．电场力对α粒子先做正功后做负功
16．（2019高二下·海淀期中）在用油膜法估测分子大小的实验中，已知识纯油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为m，一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA。以上各量均采用国际单位制，对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断，其中正确的是（ ）
①油酸分子直径d= ②油酸分子直径d=
③一滴油酸溶液中所含油酸分子数n=
④一滴油酸溶液中所含油酸分子数n=
A．①和③ B．①和④ C．②和④ D．②和③
17．（2019高二下·海淀期中）惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟．如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟，图乙所示为摆的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动．在甲地走时准确的摆钟移到乙地未做其他调整时摆动加快了，下列说法正确的是（ ）
A．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动
B．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动
C．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动
D．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动
18．（2020高二下·北京期末）从1907 年起，密立根就开始测量金属的遏止电压 （即图1 所示的电路中电流表G 的读数减小到零时加在电极K 、A 之间的反向电压）与入射光的频率 ，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到了某金属的 图像如图2 所示．下列说法正确的是（ ）
A．该金属的截止频率约为4.27× 1014 Hz
B．该金属的截止频率约为5.50× 1014 Hz
C．该图线的斜率为普朗克常量
D．该图线的斜率为这种金属的逸出功
19．（2019高二下·沧县期中）高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）.此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（）
A． B． C． D．
20．（2020高一下·绥化期末）如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（ ）
A．动量守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能不守恒
C．动量守恒、机械能不守恒 D．动量不守恒、机械能守恒
21．（2020高二下·北京期末）如图所示，两个相同的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，两个物体具有的相同的物理量是（ ）
A．重力的冲量 B．合力的冲量大小
C．斜面对物体的支持力的冲量 D．刚到达底端时动量的水平分量
22．（2020高二下·北京期末）如图所示为小明玩蹦床的情景，其中A位置表示床面未受压力时的平衡位置，B位置是他从最高点直立下落的过程中将床面所压到的最低位置。若床面始终在弹性限度内，空气阻力及床面的质量均可忽略不计，对于小明从最高点下落到最低点的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．床面从A位置下降到B位置的过程中，小明的动能不断变小
B．床面在B位置时，小明所受合外力为零
C．小明接触床面前处于失重状态，接触床面后处于超重状态
D．小明从最高点运动到将床面压至B位置的过程中，重力对他的冲量与床面对他的冲量大小相等
23．（2020高二下·北京期末）假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023mol－1)
A．10年 B．1千年 C．10万年 D．1千万年
24．（2020高二下·北京期末）1924年，德布罗意提出了物质波理论，他假设实物粒子也具有波动性，大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子（如电子、质子等），他认为粒子的动量p与波的波长 之间遵从关系： （h为普朗克常量），这一假说后来在一系列实验中得到了证实。如图甲所示，在电子双缝干涉实验中，将电子垂直射向两个紧靠的平行狭缝（电子发射端到两狭缝距离相等），在缝后放上一个安装有电子侦测器的屏幕（屏幕上的O点位于两狭缝中心对称轴的正后方，图中未画出），电子打到探测器上会在屏幕上出现亮点。在实验中，以速率v0发射电子，开始时，屏幕上出现没有规律的亮点，但是当大量的电子到达屏幕之后，发现屏幕上不同位置出现亮点的概率并不相同，且沿垂直双缝方向呈现出间隔分布，如图乙所示．这种间隔分布类似于光的干涉中出现的明暗相间的条纹．则下列说法中正确的是（ ）
A．以速率2v0发射电子，重复实验，O点可能处在暗条纹上
B．以速率2v0发射电子，重复实验，所形成的条纹间距会变小
C．若将两个狭缝沿垂直缝的方向移动一段很小的距离（不改变狭缝和屏幕间的距离），重复实验，如果屏幕上仍有间隔的条纹分布，则O点一定处在暗条纹上
D．若将两个狭缝沿垂直缝的方向移动一段很小的距离（不改变狭缝和屏幕间的距离），重复实验，如果屏幕上仍有间隔的条纹分布，则O点一定处在明条纹上
二、多选题
25．（2020高二下·北京期末）如图，P是一偏振片，P的振动方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？（ ）
A．太阳光
B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°角振动的光
26．（2019高二下·海淀期中）下列说法正确的是（ ）
A．热量不能由低温物体传递到高温物体
B．外界对物体做功，物体的内能必定增加
C．第一类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
D．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
27．（2019高二下·海淀期中）如图所示，a、b、c表示一定质量的理想气体状态变化过程中的三个状态，图中ac线平行于横坐标轴，bc线垂直于横坐标轴，ab线的延长线通过原点O。以下说法中正确的是（ ）
A．由状态a到b是等温变化，气体内能不变
B．由状态b到c是等容变化，气体内能不变
C．由状态c到a是等压变化，气体内能减小
D．由状态c到a是等压变化，气体内能增加
28．（2019高二下·海淀期中）如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器可在竖直面内摆动，且在摆动过程中能持续向下流出一细束墨水．沿着与注射器摆动平面垂直的方向匀速拖动一张硬纸板，摆动的注射器流出的墨水在硬纸板上形成了如图乙所示的曲线．注射器喷嘴到硬纸板的距离很小，且摆动中注射器重心的高度变化可忽略不计．若按图乙所示建立xOy坐标系，则硬纸板上的墨迹所呈现的图样可视为注射器振动的图象．关于图乙所示的图象，下列说法中正确的是（ ）
A．x轴表示拖动硬纸板的速度
B．y轴表示注射器振动的位移
C．匀速拖动硬纸板移动距离0.5L的时间等于注射器振动的周期
D．拖动硬纸板的速度增大，可使注射器振动的周期变短
29．（2020高二下·北京期末）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于（ ）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时， 溶液的滴数多记了 滴
30．（2020高二下·北京期末）一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把在空中下落的过程称为过程I，进入泥潭直到停住的过程称为过程II，空气阻力忽略不计．则（ ）
A．过程I中钢珠动量的改变量等于重力的冲量
B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力冲量的大小
C．过程II中钢珠克服阻力所做的功等于过程I与过程II中钢珠所减少的总重力势能
D．过程II中损失的机械能等于过程I中钢珠所增加的动能
三、实验题
31．（2020高二下·北京期末）
（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是_____。
A．适当加长摆线
B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的
C．摆球偏离平衡位置的角度不能太大
D．当摆球经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，测量得到的时间就是单摆振动的周期
（2）某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现由于摆球质量分布不均匀，单摆静止时摆球重心在球心的正下方。他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L—T2图线，然后在图线上选取A、B 两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g＝ 。请你判断该同学测得的重力加速度与摆球重心就在球心处的 情况相比，将 。（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）
32．（2020高二下·北京期末）如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，在白纸上记录下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在水平面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P点；
步骤2：把小球2放在斜槽末端B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N点；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N到O点的距离，即OM、OP、ON的长度。
（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是______。
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B．斜槽轨道必须光滑
C．小球1的质量应大于小球2的质量
（2）上述实验除需测量OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______。
A．B点距地面的高度h
B．小球1和小球2的质量、
C．小球1和小球2的半径r
（3）当所测物理量满足表达式 用实验所测物理量的字母表示时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式 用实验所测量物理量的字母表示时，即说明两球碰撞时无机械能损失。
四、解答题
33．（2020高二下·北京期末）如图所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切．质量M=2.0kg的小物块B静止在水平面上．质量m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h＝1.8m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）A经过Q点时速度的大小；
（2）A与B碰后速度的大小；
（3）碰撞过程中A、B组成的系统损失的机械能ΔE。
34．（2020高二下·北京期末）1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷，他的研究装置如图所示。真空管内的阴极K发出的电子经加速后，穿过A、B中心的小孔沿直线进入到两块水平正对放置的平行金属板D1、D2的区域。金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上P1点。按图示方式施加电场强度为E的电场之后，射线发生偏转并射到屏上P2点。为了抵消阴极射线的偏转，使它从P2点回到P1，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适、方向垂直于纸面的匀强磁场。
（1）判断匀强磁场的方向；
（2）若施加的匀强磁场磁感应强度为B，求出阴极射线的速度v的表达式；
（3）去掉D1、D2间的电场，只保留(2)中的匀强磁场B。由于磁场方向与射线运动方向垂直，阴极射线在D1、D2之间有磁场的区域内会形成一个半径为r的圆弧，使得阴极射线落在屏上P3点。根据题目所有信息推导电子比荷的表达式。
35．（2020高二下·北京期末）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中 为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度 竖直向上喷出；玩具底部为平板 面积略大于 ；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开 忽略空气阻力 已知水的密度为 ，重力加速度大小为 求：
（1）喷泉单位时间内喷出的水的质量；
（2）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期；玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A. 天然放射现象中的射线来自于原子核，天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，A不符合题意；
B. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变，B符合题意；
C. 原子核分成单个核子的过程需要外界提供能量，故它需要吸收能量，而不是释放能量，吸收的这个能量就叫原子核的结合能，C不符合题意；
D. 根据 知，一群处于n=2能级的氢原子，自发跃迁时只能发出1种频率的光子，而一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，才会发出3种不同频率的光子，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】天然放射现象的源头是原子核不是原子；原子核分解为单个核子时质量变大，结合质能方程可以判别需要吸收能量；利用排列组合可以判别氢原子释放光的种数。
2．【答案】A
【知识点】光的全反射；光的折射及折射定律；光的偏振现象
【解析】【解答】A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象，A符合题意；
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，B不符合题意；
C．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射引起的色散现象，C不符合题意；
D．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的干涉现象，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】光导纤维是利用光的全反射；笔杆间的笔缝看到的是单缝衍射现象‘三棱镜对太阳光是利用折射引起的色散现象；肥皂泡的彩色条纹属于光的衍射现象。
3．【答案】A
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强，根据压强的定义 ，得当S是单位面积大小等于1m2时，气体对器壁的压强大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。A符合题意，B不符合题意。影响气体压强的微观因素是分子的密集程度和分子的平均动能，平均动能减小，密集程度可能增加，则压强可能增加或不变，C不符合题意。影响气体压强的微观因素是分子的密集程度和分子的平均动能，单位体积的气体分子数增加，气体平均动能可能减小，故压强不一定增加，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】气体对容器壁的压强就是大量气体分子撞击单位面积平均作用力；平均动能减小只是代表温度降低，不能判别压强的变化；气体分子数增多但是不明确分子的平均动能所以压强大小变化未知。
4．【答案】B
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）
【解析】【解答】由热力学第一定律 得到
即气体向外界释放 的热量，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】由题目中“外界对气体做功7.0×104J，气体内能减小1.3×105J”可知，本题考查气体的内能与做功和热传递的关系，根据热力学第一定律分析即可。
5．【答案】A
【知识点】分子间的作用力
【解析】【解答】分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离小于平衡距离时表现为斥力，当分子间距离大于平衡距离时表现为引力，A符合题意；拉伸物体时，分子之间的距离增大，分子间引力减小，斥力减小，由于斥力减小快，所以分子间引力大于斥力．B不符合题意；气体失去容器的约束就会散开，这是因为分子都在不停地做无规则热运动，与分子力无关．C不符合题意；根据分子做功与分子势能可知，当分子间相互作用力做正功时，分子势能增减小．D不符合题意．
故答案为：A
【分析】拉伸物体时分子间的距离是分子间的引力和斥力同时减小；气体自由扩散是因为分子的无规则运动；分子间作用力做正功时分子势能减小。
6．【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动；分子间的作用力
【解析】【解答】扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，A不符合题意；布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的不规则运动的反映，B不符合题意，C符合题意；分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】扩散现象的快慢与温度有关；布朗运动是固体小颗粒的运动；分子间的引力总是随距离的增大而减小。
7．【答案】D
【知识点】功能关系；理想气体与理想气体的状态方程；物体的内能；热力学第三定律
【解析】【解答】对车胎内的理想气体分析知，体积增大为气体为外做功，内能只有动能，而动能的标志为温度，故中午温度升高，内能增大，故选D。
【分析】热学选择题的高频考点是分子动理论、热力学三大定律、固液气的性质、理想气体的内能和压强。需要识记主要的概念。
8．【答案】D
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】由单摆的周期公式 可知，单摆摆长不变，则周期不变，即周期仍为T；由 可知，当摆球质量变为原来的4倍，通过平衡位置的速度变为原来的一半时经过最低点的动能不变，则振动机械能仍为E，在振动过程中机械能守恒，则有： ，解得： ，由此可知速度变小，高度减小，所以偏离平衡位置的最大距离变小，即振幅减小，所以振幅小于A，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用周期的表达式可以判别摆长不变时周期不变；利用质量和速度的变化可以判别机械能的变化；利用机械能守恒可以判别高度的变化进而判别振幅的变化。
9．【答案】A
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】由题意：设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线，A符合题意．
故答案为：A
【分析】振子处于B点处于峰值，利用正方向可以判别振子的速度方向和位移方向。
10．【答案】B
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】解：由题，此时P点向y轴负方向运动，根据平移法可知，波形将向右平移，则知，该波沿x轴正方向传播．
由图读出波长λ=20m，故波速v= m/s．故B正确．
故选：B．
【分析】由于此时P点向y轴负方向运动，再过四分之一周期就会到达波谷，因此判断波沿X轴正方向传播，根据可以求得速度。
11．【答案】A
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】在t=1 s和t=3 s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A符合题意，C不符合题意；在t=2 s和t=4 s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD不符合题意。
故答案为：A
【分析】利用质点的位置结合振动方向可以判别速度的方向，而加速度方向指向平衡位置。
12．【答案】D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】由图得到该波的波长 =100cm，周期T=2s，则波速为 cm/s，由振动图象乙得知t=3s时刻P点的速度方向沿y轴负方向，在波动图象甲判断出波的传播方向：向右，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用波长和周期可以求出波速的大小；利用P的振动方向可以判别波的传播方向。
13．【答案】B
【知识点】与阿伏加德罗常数有关的计算
【解析】【解答】1kg铜的物质量为： ，故所含的原子数为 ，A正确，不符合题意；1m3铜的物质量为： ，故所含的原子数为 ，B错误，符合题意；1mol铜分子的质量为M，故1个铜原子的质量为 （kg），C正确，不符合题意；铜的摩尔体积为： ，故1个铜原子的体积为： (m3)，D正确，不符合题意。
故答案为：B
【分析】利用物体质量除以摩尔质量再乘以阿伏加德罗常数可以求出原子数；利用摩尔质量除以阿伏加德罗常数可以求出铜原子的质量；利用摩尔体积除以阿伏加德罗常数可以求出铜原子的体积。
14．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的衍射
【解析】【解答】A．甲光衍射明显，说明 光的波长比乙的波长大，即 ，A不符合题意；
B．水对a光的折射率 ，B不符合题意；
C． 光的波长比 的波长大，根据 可知 光的频率小，折射率小，根据 可知在水中a光的传播速度较大，C符合题意；
D．根据全反射定律 可知a光从水中射向空气发生全反射时的临界角较大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用衍射现象的程度可以判别波长的大小；利用入射角和折射角的正弦值可以求出折射率的表达式；利用波长的大小可以比较频率和折射率的大小，利用折射率的大小可以比较临界角和传播速度的大小。
15．【答案】B
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】ABD．α粒子先靠近原子核，然后又远离原子核，则在运动过程中，电场力(库仑斥力)对α粒子先做负功后做正功，所以其电势能先增大后减小，由动能定理知，动能先减小后增大，则B选项正确，而A、D选项错误；
C．α粒子受到的库仑斥力先增大后减小，由牛顿第二定律知，加速度先增大后减小，C选项错误。
故答案为：B。
【分析】题借助α粒子散射实验考查了带电粒子在电场中运动时动能、势能、加速度等物理量的变化情况，根据电场有关知识即可解答．
16．【答案】C
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】由纯油酸的质量与密度的关系可得体积为： ，由所形成油膜面积S可得纯油酸分子的直径为： ，联立得： ，①错误，②正确；一滴油酸溶液中含有纯油酸的摩尔数为 ，一滴油酸溶液中含有纯油酸分子个数 ，③错误，④正确，
故答案为：C。
【分析】利用体积除以表面积可以求出分子的直径；利用质量除以摩尔质量再乘以阿伏加德罗常数可以求出分子数的多少。
17．【答案】C
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】由甲地到乙地摆动加快则说明周期变小，因T＝2π ，则重力加速度变大，要使周期不变小，则应增加摆长，即将螺母适当向下移动．
ABD.由上分析可知，ABD不符合题意；
C.由上分析可知，C符合题意。
故答案为：C
【分析】利用周期表达式可以判别周期的变化，为了使周期不变要减少对应的摆长。
18．【答案】A
【知识点】光电效应
【解析】【解答】设金属的逸出功为 ，截止频率为 ，因此 ；光电子的最大初动能Ek 与遏止电压UC 的关系是 ，光电效应方程为 ；联立两式可得： ，因此图像的斜率为 ，CD错误；当 可解得 ，即金属的截止频率约为 Hz，在误差允许范围内，可以认为A 正确；B 错误．
故答案为：A
【分析】利用光电效应方程可以判别图像斜率的含义；利用遏止电压等于0可以求出截止频率的大小。
19．【答案】A
【知识点】动量定理；匀变速直线运动的位移与速度的关系；自由落体运动
【解析】【解答】人下落h高度为自由落体运动，由运动学公式，可知；缓冲过程（取向上为正）由动量定理得解得：故选A。
【分析】设计运动中的位移问题，优先选择动能定理；涉及运动的时间问题，优先选择动量定理；涉及运动的加速度和匀速直线运动，选择牛顿第二定律和运动学公式。
20．【答案】B
【知识点】机械能守恒及其条件
【解析】【解答】解：此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中水平方向受到墙壁对系统的向右的作用力，所以系统的动量不守恒；子弹在进入木块的过程中，子弹相对于木块有一定的位移，所以子弹与木块组成的系统有一定的动能损失 ，所以系统的机械能也不守恒。
故答案为：B.
【分析】利用系统是否受外力可以判别系统动量是否守恒；利用系统除重力和弹力以外有无其他力做功可以判别系统机械能是否守恒。
21．【答案】B
【知识点】机械能守恒及其条件；动量定理
【解析】【解答】物体在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得
物体到达斜面底端时，速度
由牛顿第二定律得
加速度大小为
物体沿斜面下滑的时间
由于斜面倾角θ不同，物体下滑的时间t不同
A．重力的冲量I=mgt
由于时间t不同，重力的冲量不同，A不符合题意；
B．由动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，即
m、v大小相等，合外力冲量大小相等，B符合题意；
C．斜面对物体的支持力的冲量为
斜面倾角不同，弹力的冲量不同，C不符合题意；
D．物体到达底端时动量的水平分量
斜面倾角不同，动量的水平分量不同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用物体下落过程机械能守恒可以求出末速度的大小，利用末速度的大小可以判别末动量大小相等，结合动量定理可以判别合力的冲量大小相等；由于下落时间不同所以重力的冲量不同；利用重力的分力大小可以求出支持力的大小，结合运动时间可以判别支持力冲量的大小；利用动量的分解可以比较水平方向分量的大小。
22．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；超重与失重
【解析】【解答】A．刚接触床面时，弹力小于重力，合力向下，继续向下加速，动能变大，A不符合题意；
B． 床面在B位置时，速度为零，弹力大于重力，合力向上，B不符合题意；
C．小明接触床面前处于失重状态，刚接触床面到弹力与重力大小相等之前，弹力小于重力，合力向下，仍然处于失重状态，C不符合题意；
D．小明在最高点和B点的速度都为零，根据动量定理可知，小明从最高点运动到将床面压至B位置的过程中，重力对他的冲量与床面对他的冲量大小相等，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用小明刚接触床面时重力还是大于弹力所以过A位置后先加速后减速；利用反弹可以判别合力方向和大小；利用速度变化可以判别加速度的方向进而判别超重和失重；利用整个过程的动量变化量等于0可以比较重力冲量和弹力冲量的大小。
23．【答案】C
【知识点】与阿伏加德罗常数有关的计算
【解析】【解答】1 g水的分子个数 个，则完成任务所需时间t= =6×1018小时，约为1000年．
故答案为：C
【分析】利用摩尔质量结合水的质量可以求出水的物质的量，再乘以阿伏加德罗常数可以求出总分子数；结合数数的速度可以求出完成任务的时间。
24．【答案】B
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】A．由双缝干涉的规律可知，O点到两缝的距离可知是一个振动加强点，故无论改变电子的速度如何改变都不会影响O点的是加强点的性质，A不符合题意；
B．双缝干涉图样中的条纹间距的影响因素是
在l、d均一定的情况下，间距只与λ有关，改变光子速度为原来的二倍，由物质波的定义 ，则相当于减小了波长，则间距也将减小，B符合题意；
CD．改变缝的距离，则使得O点到两个缝的距离与光程差的关系不明，此时O点就有可能是加强点，也有可能减弱点，故在O点出现暗，亮条纹均有可能，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】干涉条纹的规律和电子的速度大小无关；利用波长和间距的表达式可以判别间距的大小变化。
25．【答案】A,B,D
【知识点】光的偏振现象
【解析】【解答】解：A、太阳光包含垂直传播方向向各个方向振动的光，当太阳光照射P时能在P的另一侧观察到偏振光，A符合题意；
B、沿竖直方向振动的光能通过偏振片，B符合题意；
C、沿水平方向振动的光不能通过偏振片，因为它们已经相互垂直．C是错误的；
D、沿与竖直方向成45°角振动的光也能通过偏振片，D符合题意；
故答案为：ABD
【分析】利用光的偏振可以判别沿竖直方向振动的光可以通过偏振片。
26．【答案】C,D
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；热力学第二定律
【解析】【解答】热量不能自发由低温物体传递到高温物体，A不符合题意；影响内能的方式有做功和热传递，外界对物体做功，物体的内能不一定增加，B不符合题意；第一类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律，C符合题意；由热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】热量不能自发从低温物体传递给高温物体；物体的内能有做功和热传递两种途径决定。
27．【答案】A,D
【知识点】气体的变化图像P-V图、P-T图、V-T图
【解析】【解答】由理想气体状态方程 ，变形得： ，结合图象知，其斜率不变，则气体的温度不变，由状态a到b是等温变化，气体的内能不变。A符合题意。由状态b到c是等容变化，压强减小，由理想气体状态方程 知气体的温度降低，气体的内能减小，B不符合题意。由状态c到a是等压变化，体积增大，由理想气体状态方程 知气体的温度升高，气体的内能增加，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】利用图像结合理想气体的状态方程可以判别气体压强、体积和温度的变化；利用温度变化可以判别内能的变化。
28．【答案】B,C
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】注射器振动周期一定，根据白纸上记录的完整振动图象的个数可确定出时间长短，所以白纸上x轴上的坐标代表时间．A不符合题意．白纸上与 垂直的坐标是变化的，即y轴代表了注射器的位移，B符合题意．由图乙可知，匀速拖动硬纸板移动距离0.5L的时间等于注射器振动的周期，C符合题意；注射器振动周期与拖动白纸的速度无关．拖动白纸的速度增大，注射器振动周期不改变，D不符合题意．
故答案为：BC
【分析】x轴代表的是运动的时间；拖动白纸的速度大小不会影响周期的大小。
29．【答案】A,C
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】A．试验过程中应使油酸充分散开，形成单分子油膜，若油酸未完全散开，则S测量值偏小，根据 可知，分子直径的测量值偏大，A符合题意；
B．油酸中含有大量酒精，则对测量结果无影响，B不符合题意；
C．如果计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，面积S测量减小，根据 可知，直径偏大，C符合题意；
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴，每一滴的体积偏小，根据 可知，直径测量值偏小，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用纯油酸的体积与表面积的比值可以判别分子直径偏大的原因。
30．【答案】A,C
【知识点】动量定理；能量守恒定律
【解析】【解答】过程Ⅰ中钢珠只受到重力，根据动量定理分析得知，钢珠动量的改变量等于重力的冲量．A符合题意．对全过程分析，根据动量定理可知，则阻力的冲量的大小等于过程Ⅱ和过程Ⅰ中重力冲量的大小总和．B不符合题意．对于整个过程：钢珠动能的变化量，根据动能定理得知，整个过程重力做功等于钢珠克服阻力做功，而整个重力做功等于整个过程中钢珠所减少的重力势能，所以过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和．C符合题意．根据功能关系分析得知，过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅱ中钢珠克服阻力做功，等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能和过程Ⅱ减小的重力势能．D不符合题意．
故答案为：AC．
【分析】利用动量定理可以判别重力的冲量等于过程I的动量变化量；利用全过程的动量定理可以判别阻力的冲量和重力冲量的大小；利用动能定理可以判别损失机械能大于钢珠增加的动能；利用动能定理可以比较阻力做功和重力势能减少量的大小。
31．【答案】（1）A；C
（2）；相同
【知识点】探究单摆的运动，用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）A．适当加长摆线可减小测量摆长时的误差，A符合题意；
B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较小的，这样可以减小摆动时的相对阻力，B不符合题意；
C．摆球偏离平衡位置的角度不能太大，否则就不是简谐振动了，C符合题意；
D．当摆球经过平衡位置时开始计时，经过n次全振动后停止计时，T=t/n就是单摆振动的周期，D不符合题意。
故答案为：AC。（2）根据
可得
由图像可知
解得 摆球重心不在球心时得到的 的图像的斜率不变，则测得的重力加速度的值相同。
【分析】（1）实验应该选择体积较小的物体可以减小阻力对实验的影响；测量单摆周期是利用多次全振动的时间取平均值；
（2）利用周期的公式可以求出重力加速度的表达式；利用图像斜率求出重力加速度时，其测量结果没有变化。
32．【答案】（1）A；C
（2）B
（3）m1 OP=m1 OM+m2 ON；m1 OP2=m1 OM2+m2 ON2
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）因为平抛运动的时间相等，根据x=vt，所以用水平射程可以代替速度，则需测量小球平抛运动的射程间接测量速度．故应保证斜槽末端水平，小球每次都从轨道上同一点滑下，但是轨道不一定光滑；同时为了小球2能飞的更远，防止1反弹，球1的质量应大于球2的质量；AC符合题意，B不符合题意；故答案为：AC.（2）根据动量守恒得，m1 OP=m1 OM+m2 ON，所以除了测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量m1、m2．故答案为：B．（3）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，要验证的关系是：m1 v0=m1 v1+m2 v2
将速度换成位移，则所测物理量满足表达式为：m1 OP=m1 OM+m2 ON
由功能关系可知，只要
成立则机械能守恒，故若m1 OP2=m1 OM2+m2 ON2
说明碰撞过程中机械能守恒．
【分析】（1）斜槽轨道的摩擦力对抛出小球的初速度没有影响；
（2）利用动量守恒结合平抛运动的位移公式可以判别需要测量的物理量；
（3）利用动量守恒定律和能量守恒定律可以求出对应的表达式。
33．【答案】（1）解：A从P到Q过程中，由动能定理
（2）解：A、B碰撞，AB系统动量守恒，设向右为正方向，则
（3）解：碰撞过程中A、B组成的系统损失的机械能
【知识点】动能定理的综合应用；动量守恒定律
【解析】【分析】（1）利用动能定理可以求出速度的大小；
（2）利用动量守恒定律可以求出速度的大小；
（3）利用机械能守恒可以求出损失的机械能。
34．【答案】（1）解：电场力的方向向上，加上磁场后电子不发生偏转，电子做匀速直线运动，所以洛伦兹力方向向下，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里
（2）解：电子做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得 ①
解得阴极射线的速度 ②
（3）解：去掉D1、D2间的电场，只保留(2)中的匀强磁场B，电子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 ③
由②③式解得
【知识点】共点力平衡条件的应用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）利用平衡条件可以判别洛伦兹力方向；结合左手定则可以判别磁场的方向；
（2）利用平衡条件可以求出速度的大小；
（3）利用牛顿第二定律可以求出比荷的表达式。
35．【答案】（1）解：设 时间内，从喷口喷出的水的体积为 ，质量为 ，则 ①
②
由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为 ③
（2）解：设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为 ，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为 ．对于 时间内喷出的水，有能量守恒得 ④
在 高度处， 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为 ⑤
设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有 ⑥
由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得 ⑦
联立③④⑤⑥⑦式得 ⑧
【知识点】动量定理
【解析】【分析】（1）利用体积公式结合密度大小可以求出单位时间水的质量；
（2）利用能量守恒定律结合动量定理可以求出对应的高度。
北京市中央民族大学附属中学2019-2020学年高二下学期物理期末考试试卷
一、单选题
1．（2020高二下·北京期末）下列说法中正确的是（ ）
A．天然放射现象说明原子具有复杂的结构
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变
C．原子核分成单个核子的过程一定有质量亏损，释放出能量
D．一群处于n=2能级的氢原子自发跃迁，可能发出3种不同频率的光子
【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期；玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A. 天然放射现象中的射线来自于原子核，天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，A不符合题意；
B. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变，B符合题意；
C. 原子核分成单个核子的过程需要外界提供能量，故它需要吸收能量，而不是释放能量，吸收的这个能量就叫原子核的结合能，C不符合题意；
D. 根据 知，一群处于n=2能级的氢原子，自发跃迁时只能发出1种频率的光子，而一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，才会发出3种不同频率的光子，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】天然放射现象的源头是原子核不是原子；原子核分解为单个核子时质量变大，结合质能方程可以判别需要吸收能量；利用排列组合可以判别氢原子释放光的种数。
2．（2020高二下·北京期末）下列说法中正确的是（ ）
A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
D．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的衍射现象
【答案】A
【知识点】光的全反射；光的折射及折射定律；光的偏振现象
【解析】【解答】A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象，A符合题意；
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，B不符合题意；
C．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射引起的色散现象，C不符合题意；
D．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的干涉现象，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】光导纤维是利用光的全反射；笔杆间的笔缝看到的是单缝衍射现象‘三棱镜对太阳光是利用折射引起的色散现象；肥皂泡的彩色条纹属于光的衍射现象。
3．（2019高二下·海淀期中）下列说法正确的是（ ）
A．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作用力
B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量
C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小
D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
【答案】A
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强，根据压强的定义 ，得当S是单位面积大小等于1m2时，气体对器壁的压强大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。A符合题意，B不符合题意。影响气体压强的微观因素是分子的密集程度和分子的平均动能，平均动能减小，密集程度可能增加，则压强可能增加或不变，C不符合题意。影响气体压强的微观因素是分子的密集程度和分子的平均动能，单位体积的气体分子数增加，气体平均动能可能减小，故压强不一定增加，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】气体对容器壁的压强就是大量气体分子撞击单位面积平均作用力；平均动能减小只是代表温度降低，不能判别压强的变化；气体分子数增多但是不明确分子的平均动能所以压强大小变化未知。
4．（2020高二下·北京期末）一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做功 7.0×104J，气体内能减小1.3×105J，则此过程（ ）
A．气体从外界吸收热量 2.0×105J
B．气体向外界释放热量 2.0×105J
C．气体从外界吸收热量 6.0×104J
D．气体向外界释放热量 6.0×104J
【答案】B
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）
【解析】【解答】由热力学第一定律 得到
即气体向外界释放 的热量，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】由题目中“外界对气体做功7.0×104J，气体内能减小1.3×105J”可知，本题考查气体的内能与做功和热传递的关系，根据热力学第一定律分析即可。
5．（2019高二下·海淀期中）下列说法正确的是（ ）
A．分子间同时存在着引力和斥力
B．拉伸物体时，分子间引力增大，斥力减小，所以分子间引力大于斥力
C．在真空容器中注入气体，气体分子迅速散开充满整个容器，是因为气体分子间的斥力大于引力
D．当分子间相互作用力做正功时，分子势能增大
【答案】A
【知识点】分子间的作用力
【解析】【解答】分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离小于平衡距离时表现为斥力，当分子间距离大于平衡距离时表现为引力，A符合题意；拉伸物体时，分子之间的距离增大，分子间引力减小，斥力减小，由于斥力减小快，所以分子间引力大于斥力．B不符合题意；气体失去容器的约束就会散开，这是因为分子都在不停地做无规则热运动，与分子力无关．C不符合题意；根据分子做功与分子势能可知，当分子间相互作用力做正功时，分子势能增减小．D不符合题意．
故答案为：A
【分析】拉伸物体时分子间的距离是分子间的引力和斥力同时减小；气体自由扩散是因为分子的无规则运动；分子间作用力做正功时分子势能减小。
6．（2019高二下·海淀期中）关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动
D．分子间的引力总是随分子间距离的增大而增大
【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动；分子间的作用力
【解析】【解答】扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，A不符合题意；布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的不规则运动的反映，B不符合题意，C符合题意；分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】扩散现象的快慢与温度有关；布朗运动是固体小颗粒的运动；分子间的引力总是随距离的增大而减小。
7．（2019高二下·海淀期中）某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么（ ）
A．外界对胎内气体做功，气体内能减小
B．外界对胎内气体做功，气体内能增大
C．胎内气体对外界做功，内能减小
D．胎内气体对外界做功，内能增大
【答案】D
【知识点】功能关系；理想气体与理想气体的状态方程；物体的内能；热力学第三定律
【解析】【解答】对车胎内的理想气体分析知，体积增大为气体为外做功，内能只有动能，而动能的标志为温度，故中午温度升高，内能增大，故选D。
【分析】热学选择题的高频考点是分子动理论、热力学三大定律、固液气的性质、理想气体的内能和压强。需要识记主要的概念。
8．（2019高二下·海淀期中）一个单摆做简谐运动，周期为T，振幅为A，振动机械能为E（以摆球通过最低点位置为重力势能参考平面）。若保持摆长不变，将摆球质量变为原来的4倍，而通过平衡位置的速度变为原来的一半，那么关于该单摆做简谐运动的周期、振幅、振动机械能，下列判断正确的是（ ）
A．周期小于T，振幅仍为A，振动机械能仍为E
B．周期小于T，振幅小于A，振动机械能小于E
C．周期仍为T，振幅仍为A，振动机械能小于E
D．周期仍为T，振幅小于A，振动机械能仍为E
【答案】D
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】由单摆的周期公式 可知，单摆摆长不变，则周期不变，即周期仍为T；由 可知，当摆球质量变为原来的4倍，通过平衡位置的速度变为原来的一半时经过最低点的动能不变，则振动机械能仍为E，在振动过程中机械能守恒，则有： ，解得： ，由此可知速度变小，高度减小，所以偏离平衡位置的最大距离变小，即振幅减小，所以振幅小于A，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用周期的表达式可以判别摆长不变时周期不变；利用质量和速度的变化可以判别机械能的变化；利用机械能守恒可以判别高度的变化进而判别振幅的变化。
9．（2019高二上·北京期中）如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴。向右为x轴的正方向。若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】由题意：设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线，A符合题意．
故答案为：A
【分析】振子处于B点处于峰值，利用正方向可以判别振子的速度方向和位移方向。
10．（2017高二下·廊坊期末）周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波（ ）
A．沿x轴正方向传播，波速v=20m/s
B．沿x轴正方向传播，波速v=10m/s
C．沿x轴负方向传播，波速v=20m/s
D．沿x轴负方向传播，波速v=10m/s
【答案】B
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】解：由题，此时P点向y轴负方向运动，根据平移法可知，波形将向右平移，则知，该波沿x轴正方向传播．
由图读出波长λ=20m，故波速v= m/s．故B正确．
故选：B．
【分析】由于此时P点向y轴负方向运动，再过四分之一周期就会到达波谷，因此判断波沿X轴正方向传播，根据可以求得速度。
11．（2018高二上·浙江期中）某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．t=1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B．t=2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．t=3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D．t=4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
【答案】A
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】在t=1 s和t=3 s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A符合题意，C不符合题意；在t=2 s和t=4 s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD不符合题意。
故答案为：A
【分析】利用质点的位置结合振动方向可以判别速度的方向，而加速度方向指向平衡位置。
12．（2019高二下·海淀期中）如图甲所示为一列简谐横波在t=3 s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图象，由图甲、乙中所提供的信息可知这列波的传播速度v以及传播方向分别是（ ）
A．v=25 cm/s，向左传播 B．v=50 cm/s，向左传播
C．v=25 cm/s，向右传播 D．v=50 cm/s，向右传播
【答案】D
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】由图得到该波的波长 =100cm，周期T=2s，则波速为 cm/s，由振动图象乙得知t=3s时刻P点的速度方向沿y轴负方向，在波动图象甲判断出波的传播方向：向右，D符合题意。
故答案为：D
【分析】利用波长和周期可以求出波速的大小；利用P的振动方向可以判别波的传播方向。
13．（2019高二下·海淀期中）已知铜的摩尔质量为M (kg/mol)，铜的密度为ρ (kg/m3)，阿伏加德罗常数为N (mol－1)．下列判断不正确的是（ ）
A．1 kg铜所含的原子数为
B．1 m3铜所含的原子数为
C．1个铜原子的质量为 (kg)
D．1个铜原子所占体积为 (m3)
【答案】B
【知识点】与阿伏加德罗常数有关的计算
【解析】【解答】1kg铜的物质量为： ，故所含的原子数为 ，A正确，不符合题意；1m3铜的物质量为： ，故所含的原子数为 ，B错误，符合题意；1mol铜分子的质量为M，故1个铜原子的质量为 （kg），C正确，不符合题意；铜的摩尔体积为： ，故1个铜原子的体积为： (m3)，D正确，不符合题意。
故答案为：B
【分析】利用物体质量除以摩尔质量再乘以阿伏加德罗常数可以求出原子数；利用摩尔质量除以阿伏加德罗常数可以求出铜原子的质量；利用摩尔体积除以阿伏加德罗常数可以求出铜原子的体积。
14．（2020高二下·北京期末）用a、b两种不同的单色光在相同条件下分别经同一单缝衍射装置得到的衍射图样如图甲、乙所示。现使a光从水中斜射向水面上的O点，其入射角为i、折射角为r，如图丙所示。对于这两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．在真空中a光的波长较短
B．水对a光的折射率
C．在水中a光的传播速度较大
D．a光从水中射向空气发生全反射时的临界角较小
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的衍射
【解析】【解答】A．甲光衍射明显，说明 光的波长比乙的波长大，即 ，A不符合题意；
B．水对a光的折射率 ，B不符合题意；
C． 光的波长比 的波长大，根据 可知 光的频率小，折射率小，根据 可知在水中a光的传播速度较大，C符合题意；
D．根据全反射定律 可知a光从水中射向空气发生全反射时的临界角较大，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用衍射现象的程度可以判别波长的大小；利用入射角和折射角的正弦值可以求出折射率的表达式；利用波长的大小可以比较频率和折射率的大小，利用折射率的大小可以比较临界角和传播速度的大小。
15．（2020高二下·北京期末）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图表示了原子核式结构模型的α粒子散射图景．图中实线表示α粒子的运动轨迹．其中一个α粒子在从a运动到b再运动到c的过程中(α粒子在b点时距原子核最近)，下列判断中正确的是（ ）
A．α粒子的动能先增大后减小
B．α粒子的电势能先增大后减小
C．α粒子的加速度先变小后变大
D．电场力对α粒子先做正功后做负功
【答案】B
【知识点】α粒子的散射
【解析】【解答】ABD．α粒子先靠近原子核，然后又远离原子核，则在运动过程中，电场力(库仑斥力)对α粒子先做负功后做正功，所以其电势能先增大后减小，由动能定理知，动能先减小后增大，则B选项正确，而A、D选项错误；
C．α粒子受到的库仑斥力先增大后减小，由牛顿第二定律知，加速度先增大后减小，C选项错误。
故答案为：B。
【分析】题借助α粒子散射实验考查了带电粒子在电场中运动时动能、势能、加速度等物理量的变化情况，根据电场有关知识即可解答．
16．（2019高二下·海淀期中）在用油膜法估测分子大小的实验中，已知识纯油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为m，一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S，阿伏加德罗常数为NA。以上各量均采用国际单位制，对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断，其中正确的是（ ）
①油酸分子直径d= ②油酸分子直径d=
③一滴油酸溶液中所含油酸分子数n=
④一滴油酸溶液中所含油酸分子数n=
A．①和③ B．①和④ C．②和④ D．②和③
【答案】C
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】由纯油酸的质量与密度的关系可得体积为： ，由所形成油膜面积S可得纯油酸分子的直径为： ，联立得： ，①错误，②正确；一滴油酸溶液中含有纯油酸的摩尔数为 ，一滴油酸溶液中含有纯油酸分子个数 ，③错误，④正确，
故答案为：C。
【分析】利用体积除以表面积可以求出分子的直径；利用质量除以摩尔质量再乘以阿伏加德罗常数可以求出分子数的多少。
17．（2019高二下·海淀期中）惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟．如图甲所示为日常生活中我们能见到的一种摆钟，图乙所示为摆的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动．在甲地走时准确的摆钟移到乙地未做其他调整时摆动加快了，下列说法正确的是（ ）
A．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动
B．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动
C．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动
D．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动
【答案】C
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】由甲地到乙地摆动加快则说明周期变小，因T＝2π ，则重力加速度变大，要使周期不变小，则应增加摆长，即将螺母适当向下移动．
ABD.由上分析可知，ABD不符合题意；
C.由上分析可知，C符合题意。
故答案为：C
【分析】利用周期表达式可以判别周期的变化，为了使周期不变要减少对应的摆长。
18．（2020高二下·北京期末）从1907 年起，密立根就开始测量金属的遏止电压 （即图1 所示的电路中电流表G 的读数减小到零时加在电极K 、A 之间的反向电压）与入射光的频率 ，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到了某金属的 图像如图2 所示．下列说法正确的是（ ）
A．该金属的截止频率约为4.27× 1014 Hz
B．该金属的截止频率约为5.50× 1014 Hz
C．该图线的斜率为普朗克常量
D．该图线的斜率为这种金属的逸出功
【答案】A
【知识点】光电效应
【解析】【解答】设金属的逸出功为 ，截止频率为 ，因此 ；光电子的最大初动能Ek 与遏止电压UC 的关系是 ，光电效应方程为 ；联立两式可得： ，因此图像的斜率为 ，CD错误；当 可解得 ，即金属的截止频率约为 Hz，在误差允许范围内，可以认为A 正确；B 错误．
故答案为：A
【分析】利用光电效应方程可以判别图像斜率的含义；利用遏止电压等于0可以求出截止频率的大小。
19．（2019高二下·沧县期中）高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）.此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】动量定理；匀变速直线运动的位移与速度的关系；自由落体运动
【解析】【解答】人下落h高度为自由落体运动，由运动学公式，可知；缓冲过程（取向上为正）由动量定理得解得：故选A。
【分析】设计运动中的位移问题，优先选择动能定理；涉及运动的时间问题，优先选择动量定理；涉及运动的加速度和匀速直线运动，选择牛顿第二定律和运动学公式。
20．（2020高一下·绥化期末）如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（ ）
A．动量守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能不守恒
C．动量守恒、机械能不守恒 D．动量不守恒、机械能守恒
【答案】B
【知识点】机械能守恒及其条件
【解析】【解答】解：此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中水平方向受到墙壁对系统的向右的作用力，所以系统的动量不守恒；子弹在进入木块的过程中，子弹相对于木块有一定的位移，所以子弹与木块组成的系统有一定的动能损失 ，所以系统的机械能也不守恒。
故答案为：B.
【分析】利用系统是否受外力可以判别系统动量是否守恒；利用系统除重力和弹力以外有无其他力做功可以判别系统机械能是否守恒。
21．（2020高二下·北京期末）如图所示，两个相同的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，两个物体具有的相同的物理量是（ ）
A．重力的冲量 B．合力的冲量大小
C．斜面对物体的支持力的冲量 D．刚到达底端时动量的水平分量
【答案】B
【知识点】机械能守恒及其条件；动量定理
【解析】【解答】物体在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得
物体到达斜面底端时，速度
由牛顿第二定律得
加速度大小为
物体沿斜面下滑的时间
由于斜面倾角θ不同，物体下滑的时间t不同
A．重力的冲量I=mgt
由于时间t不同，重力的冲量不同，A不符合题意；
B．由动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，即
m、v大小相等，合外力冲量大小相等，B符合题意；
C．斜面对物体的支持力的冲量为
斜面倾角不同，弹力的冲量不同，C不符合题意；
D．物体到达底端时动量的水平分量
斜面倾角不同，动量的水平分量不同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用物体下落过程机械能守恒可以求出末速度的大小，利用末速度的大小可以判别末动量大小相等，结合动量定理可以判别合力的冲量大小相等；由于下落时间不同所以重力的冲量不同；利用重力的分力大小可以求出支持力的大小，结合运动时间可以判别支持力冲量的大小；利用动量的分解可以比较水平方向分量的大小。
22．（2020高二下·北京期末）如图所示为小明玩蹦床的情景，其中A位置表示床面未受压力时的平衡位置，B位置是他从最高点直立下落的过程中将床面所压到的最低位置。若床面始终在弹性限度内，空气阻力及床面的质量均可忽略不计，对于小明从最高点下落到最低点的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．床面从A位置下降到B位置的过程中，小明的动能不断变小
B．床面在B位置时，小明所受合外力为零
C．小明接触床面前处于失重状态，接触床面后处于超重状态
D．小明从最高点运动到将床面压至B位置的过程中，重力对他的冲量与床面对他的冲量大小相等
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；超重与失重
【解析】【解答】A．刚接触床面时，弹力小于重力，合力向下，继续向下加速，动能变大，A不符合题意；
B． 床面在B位置时，速度为零，弹力大于重力，合力向上，B不符合题意；
C．小明接触床面前处于失重状态，刚接触床面到弹力与重力大小相等之前，弹力小于重力，合力向下，仍然处于失重状态，C不符合题意；
D．小明在最高点和B点的速度都为零，根据动量定理可知，小明从最高点运动到将床面压至B位置的过程中，重力对他的冲量与床面对他的冲量大小相等，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用小明刚接触床面时重力还是大于弹力所以过A位置后先加速后减速；利用反弹可以判别合力方向和大小；利用速度变化可以判别加速度的方向进而判别超重和失重；利用整个过程的动量变化量等于0可以比较重力冲量和弹力冲量的大小。
23．（2020高二下·北京期末）假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023mol－1)
A．10年 B．1千年 C．10万年 D．1千万年
【答案】C
【知识点】与阿伏加德罗常数有关的计算
【解析】【解答】1 g水的分子个数 个，则完成任务所需时间t= =6×1018小时，约为1000年．
故答案为：C
【分析】利用摩尔质量结合水的质量可以求出水的物质的量，再乘以阿伏加德罗常数可以求出总分子数；结合数数的速度可以求出完成任务的时间。
24．（2020高二下·北京期末）1924年，德布罗意提出了物质波理论，他假设实物粒子也具有波动性，大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子（如电子、质子等），他认为粒子的动量p与波的波长 之间遵从关系： （h为普朗克常量），这一假说后来在一系列实验中得到了证实。如图甲所示，在电子双缝干涉实验中，将电子垂直射向两个紧靠的平行狭缝（电子发射端到两狭缝距离相等），在缝后放上一个安装有电子侦测器的屏幕（屏幕上的O点位于两狭缝中心对称轴的正后方，图中未画出），电子打到探测器上会在屏幕上出现亮点。在实验中，以速率v0发射电子，开始时，屏幕上出现没有规律的亮点，但是当大量的电子到达屏幕之后，发现屏幕上不同位置出现亮点的概率并不相同，且沿垂直双缝方向呈现出间隔分布，如图乙所示．这种间隔分布类似于光的干涉中出现的明暗相间的条纹．则下列说法中正确的是（ ）
A．以速率2v0发射电子，重复实验，O点可能处在暗条纹上
B．以速率2v0发射电子，重复实验，所形成的条纹间距会变小
C．若将两个狭缝沿垂直缝的方向移动一段很小的距离（不改变狭缝和屏幕间的距离），重复实验，如果屏幕上仍有间隔的条纹分布，则O点一定处在暗条纹上
D．若将两个狭缝沿垂直缝的方向移动一段很小的距离（不改变狭缝和屏幕间的距离），重复实验，如果屏幕上仍有间隔的条纹分布，则O点一定处在明条纹上
【答案】B
【知识点】用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】A．由双缝干涉的规律可知，O点到两缝的距离可知是一个振动加强点，故无论改变电子的速度如何改变都不会影响O点的是加强点的性质，A不符合题意；
B．双缝干涉图样中的条纹间距的影响因素是
在l、d均一定的情况下，间距只与λ有关，改变光子速度为原来的二倍，由物质波的定义 ，则相当于减小了波长，则间距也将减小，B符合题意；
CD．改变缝的距离，则使得O点到两个缝的距离与光程差的关系不明，此时O点就有可能是加强点，也有可能减弱点，故在O点出现暗，亮条纹均有可能，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】干涉条纹的规律和电子的速度大小无关；利用波长和间距的表达式可以判别间距的大小变化。
二、多选题
25．（2020高二下·北京期末）如图，P是一偏振片，P的振动方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？（ ）
A．太阳光
B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°角振动的光
【答案】A,B,D
【知识点】光的偏振现象
【解析】【解答】解：A、太阳光包含垂直传播方向向各个方向振动的光，当太阳光照射P时能在P的另一侧观察到偏振光，A符合题意；
B、沿竖直方向振动的光能通过偏振片，B符合题意；
C、沿水平方向振动的光不能通过偏振片，因为它们已经相互垂直．C是错误的；
D、沿与竖直方向成45°角振动的光也能通过偏振片，D符合题意；
故答案为：ABD
【分析】利用光的偏振可以判别沿竖直方向振动的光可以通过偏振片。
26．（2019高二下·海淀期中）下列说法正确的是（ ）
A．热量不能由低温物体传递到高温物体
B．外界对物体做功，物体的内能必定增加
C．第一类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
D．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
【答案】C,D
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；热力学第二定律
【解析】【解答】热量不能自发由低温物体传递到高温物体，A不符合题意；影响内能的方式有做功和热传递，外界对物体做功，物体的内能不一定增加，B不符合题意；第一类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律，C符合题意；由热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】热量不能自发从低温物体传递给高温物体；物体的内能有做功和热传递两种途径决定。
27．（2019高二下·海淀期中）如图所示，a、b、c表示一定质量的理想气体状态变化过程中的三个状态，图中ac线平行于横坐标轴，bc线垂直于横坐标轴，ab线的延长线通过原点O。以下说法中正确的是（ ）
A．由状态a到b是等温变化，气体内能不变
B．由状态b到c是等容变化，气体内能不变
C．由状态c到a是等压变化，气体内能减小
D．由状态c到a是等压变化，气体内能增加
【答案】A,D
【知识点】气体的变化图像P-V图、P-T图、V-T图
【解析】【解答】由理想气体状态方程 ，变形得： ，结合图象知，其斜率不变，则气体的温度不变，由状态a到b是等温变化，气体的内能不变。A符合题意。由状态b到c是等容变化，压强减小，由理想气体状态方程 知气体的温度降低，气体的内能减小，B不符合题意。由状态c到a是等压变化，体积增大，由理想气体状态方程 知气体的温度升高，气体的内能增加，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】利用图像结合理想气体的状态方程可以判别气体压强、体积和温度的变化；利用温度变化可以判别内能的变化。
28．（2019高二下·海淀期中）如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器可在竖直面内摆动，且在摆动过程中能持续向下流出一细束墨水．沿着与注射器摆动平面垂直的方向匀速拖动一张硬纸板，摆动的注射器流出的墨水在硬纸板上形成了如图乙所示的曲线．注射器喷嘴到硬纸板的距离很小，且摆动中注射器重心的高度变化可忽略不计．若按图乙所示建立xOy坐标系，则硬纸板上的墨迹所呈现的图样可视为注射器振动的图象．关于图乙所示的图象，下列说法中正确的是（ ）
A．x轴表示拖动硬纸板的速度
B．y轴表示注射器振动的位移
C．匀速拖动硬纸板移动距离0.5L的时间等于注射器振动的周期
D．拖动硬纸板的速度增大，可使注射器振动的周期变短
【答案】B,C
【知识点】简谐运动的表达式与图象
【解析】【解答】注射器振动周期一定，根据白纸上记录的完整振动图象的个数可确定出时间长短，所以白纸上x轴上的坐标代表时间．A不符合题意．白纸上与 垂直的坐标是变化的，即y轴代表了注射器的位移，B符合题意．由图乙可知，匀速拖动硬纸板移动距离0.5L的时间等于注射器振动的周期，C符合题意；注射器振动周期与拖动白纸的速度无关．拖动白纸的速度增大，注射器振动周期不改变，D不符合题意．
故答案为：BC
【分析】x轴代表的是运动的时间；拖动白纸的速度大小不会影响周期的大小。
29．（2020高二下·北京期末）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于（ ）
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时， 溶液的滴数多记了 滴
【答案】A,C
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】A．试验过程中应使油酸充分散开，形成单分子油膜，若油酸未完全散开，则S测量值偏小，根据 可知，分子直径的测量值偏大，A符合题意；
B．油酸中含有大量酒精，则对测量结果无影响，B不符合题意；
C．如果计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，面积S测量减小，根据 可知，直径偏大，C符合题意；
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴，每一滴的体积偏小，根据 可知，直径测量值偏小，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】利用纯油酸的体积与表面积的比值可以判别分子直径偏大的原因。
30．（2020高二下·北京期末）一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把在空中下落的过程称为过程I，进入泥潭直到停住的过程称为过程II，空气阻力忽略不计．则（ ）
A．过程I中钢珠动量的改变量等于重力的冲量
B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力冲量的大小
C．过程II中钢珠克服阻力所做的功等于过程I与过程II中钢珠所减少的总重力势能
D．过程II中损失的机械能等于过程I中钢珠所增加的动能
【答案】A,C
【知识点】动量定理；能量守恒定律
【解析】【解答】过程Ⅰ中钢珠只受到重力，根据动量定理分析得知，钢珠动量的改变量等于重力的冲量．A符合题意．对全过程分析，根据动量定理可知，则阻力的冲量的大小等于过程Ⅱ和过程Ⅰ中重力冲量的大小总和．B不符合题意．对于整个过程：钢珠动能的变化量，根据动能定理得知，整个过程重力做功等于钢珠克服阻力做功，而整个重力做功等于整个过程中钢珠所减少的重力势能，所以过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和．C符合题意．根据功能关系分析得知，过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅱ中钢珠克服阻力做功，等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能和过程Ⅱ减小的重力势能．D不符合题意．
故答案为：AC．
【分析】利用动量定理可以判别重力的冲量等于过程I的动量变化量；利用全过程的动量定理可以判别阻力的冲量和重力冲量的大小；利用动能定理可以判别损失机械能大于钢珠增加的动能；利用动能定理可以比较阻力做功和重力势能减少量的大小。
三、实验题
31．（2020高二下·北京期末）
（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是_____。
A．适当加长摆线
B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的
C．摆球偏离平衡位置的角度不能太大
D．当摆球经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，测量得到的时间就是单摆振动的周期
（2）某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现由于摆球质量分布不均匀，单摆静止时摆球重心在球心的正下方。他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L—T2图线，然后在图线上选取A、B 两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g＝ 。请你判断该同学测得的重力加速度与摆球重心就在球心处的 情况相比，将 。（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）
【答案】（1）A；C
（2）；相同
【知识点】探究单摆的运动，用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）A．适当加长摆线可减小测量摆长时的误差，A符合题意；
B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较小的，这样可以减小摆动时的相对阻力，B不符合题意；
C．摆球偏离平衡位置的角度不能太大，否则就不是简谐振动了，C符合题意；
D．当摆球经过平衡位置时开始计时，经过n次全振动后停止计时，T=t/n就是单摆振动的周期，D不符合题意。
故答案为：AC。（2）根据
可得
由图像可知
解得 摆球重心不在球心时得到的 的图像的斜率不变，则测得的重力加速度的值相同。
【分析】（1）实验应该选择体积较小的物体可以减小阻力对实验的影响；测量单摆周期是利用多次全振动的时间取平均值；
（2）利用周期的公式可以求出重力加速度的表达式；利用图像斜率求出重力加速度时，其测量结果没有变化。
32．（2020高二下·北京期末）如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，在白纸上记录下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在水平面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P点；
步骤2：把小球2放在斜槽末端B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N点；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N到O点的距离，即OM、OP、ON的长度。
（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是______。
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B．斜槽轨道必须光滑
C．小球1的质量应大于小球2的质量
（2）上述实验除需测量OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______。
A．B点距地面的高度h
B．小球1和小球2的质量、
C．小球1和小球2的半径r
（3）当所测物理量满足表达式 用实验所测物理量的字母表示时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式 用实验所测量物理量的字母表示时，即说明两球碰撞时无机械能损失。
【答案】（1）A；C
（2）B
（3）m1 OP=m1 OM+m2 ON；m1 OP2=m1 OM2+m2 ON2
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】（1）因为平抛运动的时间相等，根据x=vt，所以用水平射程可以代替速度，则需测量小球平抛运动的射程间接测量速度．故应保证斜槽末端水平，小球每次都从轨道上同一点滑下，但是轨道不一定光滑；同时为了小球2能飞的更远，防止1反弹，球1的质量应大于球2的质量；AC符合题意，B不符合题意；故答案为：AC.（2）根据动量守恒得，m1 OP=m1 OM+m2 ON，所以除了测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量m1、m2．故答案为：B．（3）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，要验证的关系是：m1 v0=m1 v1+m2 v2
将速度换成位移，则所测物理量满足表达式为：m1 OP=m1 OM+m2 ON
由功能关系可知，只要
成立则机械能守恒，故若m1 OP2=m1 OM2+m2 ON2
说明碰撞过程中机械能守恒．
【分析】（1）斜槽轨道的摩擦力对抛出小球的初速度没有影响；
（2）利用动量守恒结合平抛运动的位移公式可以判别需要测量的物理量；
（3）利用动量守恒定律和能量守恒定律可以求出对应的表达式。
四、解答题
33．（2020高二下·北京期末）如图所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切．质量M=2.0kg的小物块B静止在水平面上．质量m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h＝1.8m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）A经过Q点时速度的大小；
（2）A与B碰后速度的大小；
（3）碰撞过程中A、B组成的系统损失的机械能ΔE。
【答案】（1）解：A从P到Q过程中，由动能定理
（2）解：A、B碰撞，AB系统动量守恒，设向右为正方向，则
（3）解：碰撞过程中A、B组成的系统损失的机械能
【知识点】动能定理的综合应用；动量守恒定律
【解析】【分析】（1）利用动能定理可以求出速度的大小；
（2）利用动量守恒定律可以求出速度的大小；
（3）利用机械能守恒可以求出损失的机械能。
34．（2020高二下·北京期末）1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷，他的研究装置如图所示。真空管内的阴极K发出的电子经加速后，穿过A、B中心的小孔沿直线进入到两块水平正对放置的平行金属板D1、D2的区域。金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上P1点。按图示方式施加电场强度为E的电场之后，射线发生偏转并射到屏上P2点。为了抵消阴极射线的偏转，使它从P2点回到P1，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适、方向垂直于纸面的匀强磁场。
（1）判断匀强磁场的方向；
（2）若施加的匀强磁场磁感应强度为B，求出阴极射线的速度v的表达式；
（3）去掉D1、D2间的电场，只保留(2)中的匀强磁场B。由于磁场方向与射线运动方向垂直，阴极射线在D1、D2之间有磁场的区域内会形成一个半径为r的圆弧，使得阴极射线落在屏上P3点。根据题目所有信息推导电子比荷的表达式。
【答案】（1）解：电场力的方向向上，加上磁场后电子不发生偏转，电子做匀速直线运动，所以洛伦兹力方向向下，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里
（2）解：电子做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得 ①
解得阴极射线的速度 ②
（3）解：去掉D1、D2间的电场，只保留(2)中的匀强磁场B，电子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 ③
由②③式解得
【知识点】共点力平衡条件的应用；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）利用平衡条件可以判别洛伦兹力方向；结合左手定则可以判别磁场的方向；
（2）利用平衡条件可以求出速度的大小；
（3）利用牛顿第二定律可以求出比荷的表达式。
35．（2020高二下·北京期末）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中 为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度 竖直向上喷出；玩具底部为平板 面积略大于 ；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开 忽略空气阻力 已知水的密度为 ，重力加速度大小为 求：
（1）喷泉单位时间内喷出的水的质量；
（2）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．
【答案】（1）解：设 时间内，从喷口喷出的水的体积为 ，质量为 ，则 ①
②
由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为 ③
（2）解：设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为 ，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为 ．对于 时间内喷出的水，有能量守恒得 ④
在 高度处， 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为 ⑤
设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有 ⑥
由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得 ⑦
联立③④⑤⑥⑦式得 ⑧
【知识点】动量定理
【解析】【分析】（1）利用体积公式结合密度大小可以求出单位时间水的质量；
（2）利用能量守恒定律结合动量定理可以求出对应的高度。
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