1、北京二中20192020學年度第四學段高二年級模塊考試試卷物理選修第一部分本部分共17小題，每小題3分，共51分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.首先提出實物粒子也具有波動性的科學家是（）a. 托馬斯·楊b. 德布羅意c. 麥克斯韋d. 查德威克【答案】b【解析】【詳解】德布羅意認為不僅波具有粒子的性質，粒子也應該具有波的性質，把這個波稱為物質波，而且給出了波長與動量之間的關系因此b正確，acd錯誤。故選b。2.在核反應方程中，x表示的是（）a. 質子b. 中子c. 電子d. 粒子【答案】b【解析】【詳解】根據電荷數守恒、質量數守恒得，x的電荷數為0，質量數為

2、1，為中子，故b符合題意，acd不符合題意。3. 下列說法正確的是（ ）a. 物體放出熱量，其內能一定減小b. 物體對外做功，其內能一定減小c. 物體吸收熱量，同時對外做功，其內能可能增加d. 物體放出熱量，同時對外做功，其內能可能不變【答案】c【解析】試題分析：做功和熱傳遞都能改變內能；物體內能的增量等于外界對物體做的功和物體吸收熱量的和，即：u=q+w解：a、物體放出熱量，若外界對物體做更多的功大于放出的熱量，內能可能增加，故a錯誤；b、物體對外做功，如同時從外界吸收的熱量大于做功的數值，則內能增加，故b錯誤；c、物體吸收熱量，同時對外做功w，如二者相等，則內能可能不變，若qw，則內能增加

3、，若wq，則內能減少，故c正確；d、物體放出熱量，q0，同時對外做功，w0，則u0，故內能一定減少，故d錯誤故選c【點評】熱力學第一定律實質是能量守恒定律的特殊情況，要在理解的基礎上記住公式：u=w+q，同時要注意符號法則的應用4.下列幾個光現象中，屬于衍射現象的是（ ）a. 水中氣泡看起來特別明亮b. 白光通過三棱鏡在屏上出現彩色光帶c. 在陽光照射下肥皂泡上出現彩色花紋d. 通過兩支鉛筆夾成的狹縫看點亮的日光燈出現彩色條紋【答案】d【解析】【詳解】a水中的氣泡看起來特別明亮屬于光的全反射，故a不符合題意；b白光通過三棱鏡在屏上出現彩色光帶屬于光的色散，故b不符合題意；c在陽光照射下肥皂泡上

4、出現彩色花紋屬于薄膜干涉，故c不符合題意；d通過兩支鉛筆夾成的狹縫看點亮的日光燈出現彩色條紋屬于單縫衍射，故d符合題意。故選d。5.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時的波形圖，已知波的周期為t，在時，下列說法正確的是a. x2cm處質點的位移最大b. x4cm處質點的速度最大c. x6cm處的質點沿x軸正方向運動到x12cm處d. x8cm處的質點的加速度最大【答案】d【解析】在時，x2cm處質點處在平衡位置向上振動，位移為零，選項a錯誤；x4cm處質點處在波谷位置，速度為零，選項b錯誤；機械波傳播的過程中，質點不隨波遷移，選項c錯誤；x8cm處的質點處在波峰位置，此時的加速度最

5、大，選項d正確；故選d.6.關于分子動理論，下列說法正確的是（）a. 用手捏面包，面包體積會縮小，這是分子間有間隙的緣故b. 分子間的引力和斥力均隨著分子間距離的增大而減小c. 布朗運動是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的d. 物體的溫度升高，物體內所有分子熱運動的速率都增大【答案】b【解析】【詳解】a用手捏面包，面包體積會縮小，這是力可以使物體發生形變，a錯誤；b分子間的引力和斥力均隨著分子間距離的增大而減小，b正確；c布朗運動是由懸浮在液體中的微粒受到液體分子撞擊不平衡引起的，c錯誤；d物體的溫度升高，物體分子的平均動能增大，也有部分分子的動能減小，d錯誤。故選b。7.盧瑟福指導他助

6、手進行的散射實驗所用儀器的示意圖如圖所示。放射源發射的粒子打在金箔上，通過顯微鏡觀察散射的粒子。實驗發現，絕大多數粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來方向前進，但少數粒子發生了大角度偏轉，極少數的角度甚至大于90°。于是，盧瑟福大膽猜想（）a. 原子核內存在中子b. 原子核內存在質子c. 電子圍繞原子核運動d. 原子內部有體積很小、質量很大的核【答案】d【解析】【詳解】abcd猜想原子內部很空曠，才能讓絕大多數粒子通行無阻；猜想被撞擊的原子部分的質量很大，才能讓粒子發生了大角度偏轉，極少數的角度甚至大于90°，綜上分析即原子內部有體積很小、質量很大的核復合題意，abc錯誤，d正確

7、。故選d。8.如圖所示，一束復色光從空氣中射入水中，分成兩束單色光a和b，則下列說法中正確的是（）a. 在水中，a光的頻率大于b光的頻率b. 在水中，a光的光速大于b光的光速c. 在水中，a光的波長大于b光的波長d. 若從水中向空氣射出時，a光能發生全發射，則b光也一定能發生全反射【答案】a【解析】【詳解】ac根據折射定律由圖知兩束的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，由于折射率越大，光的頻率越大，波長越小，則a光的波長小于b光，b光的頻率比a光的頻率小，c錯誤，a正確；b根據因為，所以，b錯誤；d根據全反射則，a光能發生全發射，則b光不一定能發生全反射，d錯誤。故選 a。9.如圖所示，（a

8、）（b）（c）（d）（e）過程是交流發電機發電的示意圖，線圈的ab邊連在金屬滑環k上，cd邊連在金屬滑環l上，用導體制成的兩個電刷分別壓在兩個滑環上，線圈在轉動時可以通過滑環和電刷保持與外電路連接下列說法正確的是a. 圖（a）中，線圈平面與磁感線垂直，磁通量變化率最大b. 從圖（b）開始計時，線圈中電流i隨時間t變化的關系是c. 當線圈轉到圖（c）位置時，感應電流最小，且感應電流方向改變d. 當線圈轉到圖（d）位置時，感應電動勢最小，ab邊感應電流方向為ba【答案】c【解析】【詳解】a圖（a）中，線圈在中性面位置，故穿過線圈的磁通量最大，磁通量變化率為0，故a錯誤；b從線圈在中性面位置開始計時

9、的表達式才是，故b錯誤；c當線圈轉到圖（c）位置時，線圈在中性面位置，故穿過線圈的磁通量最大，產生的感應電流最小為零，電流方向將改變，故c正確；d當線圈轉到圖（d）位置時，磁通量最小，磁通量的變化率最大，故感應電動勢最大，ab邊感應電流方向為ba，故d錯誤。故選c。【點睛】要解決此題，需要掌握發電機的制作原理，知道發電機是根據電磁感應原理制成的，感應電流的方向與磁場方向和切割磁感線的方向有關。10.堵住打氣筒的出氣口，緩慢向下壓活塞使氣體體積減小，你會感到越來越費力。設此過程中氣體的溫度保持不變。對這一現象的解釋正確的是（）a. 氣體的密度增大，使得在相同時間內撞擊活塞的氣體分子數目增多b.

10、氣體分子間沒有可壓縮的間隙c. 氣體分子的平均動能增大，使得氣體分子撞擊活塞的力度增強d. 氣體分子間距離太小，分子間相互作用力表現為斥力【答案】a【解析】【詳解】a壓縮氣體越來越費力，是因為氣體的體積減小，單位體積內的分子數增多，使得在相同時間內撞擊活塞的氣體分子數目增多，氣體的壓強增大，需要用的外力增大，故a正確；b根據氣體的特點可知，氣體分子間有較大的間隙，故b錯誤。c此過程中氣體的溫度保持不變，則分子的平均動能不變，故c錯誤；d氣體分子間距較大，分子力表現為很小的引力，故d錯誤。故選a。11.下列說法中正確的是（）a. 射線的電離能力弱于射線，但強于射線b. 目前人類使用的核電站就是利

11、用原子核的衰變將核能轉化為電能的c. 氫、氦等輕核合并成為中等質量的原子核的過程中，質量增大，需要吸收能量d. 一群處于n=4能級的氫原子自發躍遷，可能發出6種不同頻率的光子【答案】d【解析】【詳解】a射線的電離能力弱于射線，但強于射線，a錯誤；b目前人類使用的核電站就是利用重核的裂變將核能轉化為電能的，b錯誤；c氫、氦等輕核合并成為中等質量的原子核的過程中，質量減小，放出能量，c錯誤；d一群處于n=4能級的氫原子自發躍遷，可能發出不同頻率的光子種類種d正確。故選d。12.為研究電阻、電容和電感對交變電流的影響，李老師設計了一個演示實驗，裝置如圖所示兩個電路接在完全相同的交流電源上a、b、c、

12、d、e、f為6只完全相同的小燈泡，a、b各串聯一個電阻，c、d各串聯一個電容器，e、f各串聯一個相同鐵芯匝數不同的線圈電阻、電容、線圈匝數的值如圖所示老師進行演示時，接上交流電源，進行正確的操作下列對實驗現象的描述及分析正確的是a. a、b燈相比，a燈更亮，說明串聯電阻不同，對交流電的阻礙作用不同b. c、d燈均不發光，說明電容器對交流電產生阻隔作用c. c、d燈均能發光，但c燈更亮，說明電容越大，對交流電的阻礙作用越小d. e、f燈均能發光，但f燈更亮，說明自感系數越大，對交流電的阻礙作用越小【答案】c【解析】【詳解】電阻對交流電的阻礙作用和對直流電的阻礙作用相同，故a燈比b燈暗，故a錯誤；

13、電容器可以允許交流電通過，c燈和d燈都會亮，故b錯誤；電容越大，交流電越容易通過，故c正確；線圈起阻礙交流電的作用，且線圈的自感系數越大，對交流電的阻礙作用越強，故e，f兩燈中，e燈更亮，故d錯誤13.利用下列哪一組物理量可以算出二氧化碳的摩爾質量a. 二氧化碳的密度和阿伏加德羅常數b. 二氧化碳分子的體積和二氧化碳的密度c. 二氧化碳分子的質量和阿伏加德羅常數d. 二氧化碳分子的體積和二氧化碳分子的質量【答案】c【解析】【詳解】a已知二氧化碳的密度和阿伏伽德羅常數，可以求出單位體積內二氧化碳的質量，但求不出氧氣的摩爾質量，故a錯誤；b已知二氧化碳分子的體積和二氧化碳的密度，可以求出每個分子的

14、質量，但求不出二氧化碳的摩爾質量，故b錯誤；c一摩爾二氧化碳分子的質量是摩爾質量，一摩爾二氧化碳含有阿伏伽德羅常數個分子，已知二氧化碳分子的質量和阿伏伽德羅常數，可以求出二氧化碳的摩爾質量，故c正確；d已知二氧化碳分子的體積和二氧化碳分子的質量，可求出密度，但求不出氧氣的摩爾質量，故d錯誤；故選c。14.如圖所示，在“測量玻璃的折射率”的實驗中，以下說法正確的是（）a. 為了提高實驗精度，必須選用兩光學表面平行的玻璃磚b. 在白紙上放好玻璃磚后，首先要用鉛筆貼著玻璃磚的光學面畫出邊界c. 判斷像與針是否在同一直線時，應該觀察大頭針的頭部d. 大頭針p1與p2、p3與p4的間距適當遠一些，可以減

15、小實驗誤差【答案】d【解析】【詳解】a光學表面是否平行不影響該實驗的準確度，選項a錯誤；b為了防止弄臟玻璃磚，不能鉛筆貼著玻璃磚的光學面畫出界面，選項b錯誤；c判斷像與針是否在同一直線時，應該觀察大頭針的整個部分，不能只觀察其頭部，選項c錯誤；d大頭針p1與p2、p3與p4的間距適當遠一些，可以減小實驗誤差，選項d正確。故選d。15.研究光電效應的電路如圖所示，用藍光、較強的黃光和較弱的黃光分別照射密封真空管中的金屬極板k，極板發射出的光電子在電路中形成的光電流i與ak之間的電壓u的關系圖像如圖乙所示。關于1、2、3三條曲線，下列說法正確的是（）a. 1、3為用黃光照射時得到的曲線，曲線1對應

16、的黃光較強b. 1、3為用黃光照射時得到的曲線，曲線3對應的黃光較強c. 2、3為用黃光照射時得到的曲線，曲線2對應的黃光較強d. 2、3為用黃光照射時得到的曲線，曲線3對應的黃光較強【答案】a【解析】【詳解】黃光的頻率小于藍光的頻率，根據光電效應方程，再根據動能定理可得即可見頻率越大則對應的截止電壓越大，截止電壓相等，則光的頻率相等，故2為藍光，1和3為黃光；根據光電流的大小與光強成正比，可知曲線1對應的黃光的光強大于曲線3對應的黃光的光強。選項a正確，bcd錯誤。故選a。16.如圖，若x軸表示時間，y軸表示位移，則該圖像反映了質點從某時刻起做勻速直線運動時，位移與時間的關系。若令x軸和y軸

17、分別表示其它的物理量，則該圖像又可以反映在某種情況下，相應的物理量之間的關系。下列說法中正確的（）a. 若x軸表示長度，y軸表示力的大小，則該圖像可以反映在彈性限度內，一根可以拉伸和壓縮的輕彈簧，其彈力的大小與彈簧長度之間的關系b. 若x軸表示時間，y軸表示感應電動勢，則該圖像可以反映靜置于磁場中的某閉合回路，當磁感應強度隨時間均勻增大時，閉合回路的感應電動勢與時間的關系c. 若x軸表示頻率，y軸表示動能，則該圖像可以反映光電效應中，光電子最大初動能與入射光頻率之間的關系d. 若x軸表示距離，y軸表示勢能，則該圖像可以反映兩個分子間，分子勢能隨分子間距離變化的關系【答案】c【解析】【詳解】a根

18、據彈簧拉伸時彈簧壓縮時可知 圖象是一條直線，其圖象在橫軸截距等于原長，圖象沒表示出彈簧壓縮的圖象，故a錯誤；b根據可知若磁感強度隨時間均勻增加，感應電動勢恒定不變，其圖象應該是一條平行時間軸直線，與圖象不符，b錯誤；c根據光電效應方程可知圖象是一條直線，圖象在橫軸的截距等于極限頻率 ，滿足題意，c正確；d分子間的距離等于時，分子勢能最小，當時隨距離的增大，分子勢能增大，但分子勢能的增加與分子間距離不是線性關系，d錯誤。故選c。17.愛因斯坦在廣義相對論中曾這樣描述：任何有質量的物體都會使它周圍的時空發生扭曲，物體質量越大，時空就扭曲的越厲害。當有質量的物體加速運動，如兩個天體加速旋轉的時候，他

19、們周圍的時空會發生起伏，震顫，波浪。這種“時空擾動”以波（漣漪）的形式向外傳播，這就是引力波。引力波探測是難度最大的尖端技術之一，因為只有質量非常大的天體加速運動時才會產生較容易探測的引力波。2016年2月11日，美國激光干涉引力波天文臺（ligo）宣布探測到了引力波，該引力波是由距離地球13億光年之外的兩個黑洞合并時產生的。探測裝置受引力波影響，激光干涉條紋發生相應的變化，從而間接探測到引力波。通過對探測數據研究，科學家發現引力波在空間傳播的方式與電磁波類似，以光速傳播，攜帶有一定能量，并有兩個獨立的偏振態。根據上述材料做下列推斷，下列說法正確的是（）a. 引力波是縱波b. 引力波的傳播不需

20、要介質c. 只有質量非常大的天體加速旋轉時才能產生引力波d. 引力波可以與激光發生干涉，產生干涉條紋【答案】b【解析】【詳解】a縱波不能發生偏振現象，能發生偏振現象，則一定是橫波，故a錯誤；b引力波是一種時空漣漪，能在宇宙中肆意傳播，這說明引力波的傳播不需要介質，故b正確；c質量小的物體加速運動時也會產生引力波，只是不容易探測，故c錯誤d引力波不會與激光發生干涉，不會產生干涉條紋，故d錯誤。故選b。第二部分本部分共5題，共49分。18.如圖甲所示，在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距d=0.4mm的雙縫屏。從儀器注明的規格可知，像屏與雙縫屏間的距離l

21、=0.5m。然后，接通電源使光源正常工作。(1)由理論分析可知，波長為的單色光在雙縫干涉實驗中形成干涉條紋，其相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距x=_（字母表達式）；(2)用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板處于b位置時游標卡尺讀數如圖中所給出，則分劃板在圖中b位置時游標卡尺讀數為xb=_mm；(3)若已知分劃板處于a位置時，刻度為11.1mm，該單色光的波長=_m（結果保留2位有效數字）；(4)另一同學按實驗裝置安裝好儀器后，觀察到光的干涉現象效果很好。若他對實驗裝置作了一下改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數目有所增加。以下改動可實現這個效果的是_。a僅將濾光片移至單縫

22、和雙縫之間b僅將單縫遠離雙縫移動少許c僅將單縫與雙縫的位置互換d僅將紅色濾芯光片換成綠色的濾芯光片【答案】 (1). (2). (3). (4). d【解析】【詳解】（1）1根據實驗原理，則有（2）2 圖中b位置時游標卡尺讀數為（3）3 條紋的間距根據得該單色光的波長（4）4a僅將濾光片移至單縫和雙縫之間，、與d都不變，則不變，條紋數目不變，a錯誤；b僅將單縫遠離雙縫移動少許，、與d都不變，則不變，條紋數目不變，b錯誤；c僅將單縫與雙縫的位置互換，將不能正常觀察雙縫干涉，c錯誤；d僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片，減小，與d都不變，則減小，條紋數目將有所增加，d正確。故選d19.現代科學研究表明

23、，光既具有波動性，又具有粒子性。若已知光速為c，普朗克常量為h，對一束波長為的光，求：(1)光的頻率；(2)光子的能量；(3)光子的動量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據波長、頻率與波速關系可得（2）光子的能量（3）光子的動量20.一個理想變壓器的原、副線圈匝數比為55：8，原線圈接在u=311sin100tv的交流電源上，試求：(1)交流電源輸出電壓的有效值；(2)變壓器副線圈輸出電壓的有效值；(3)當副線圈接上電阻為16的小燈泡時，變壓器原線圈中的電流的有效值；【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由題意可知，交流電源輸出電壓的最大值交流電源輸出電壓的

24、有效值 （2）由理想變壓器原副線圈電壓滿足關系則變壓器副線圈的輸出電壓的有效值（3）由歐姆定律可得由理想變壓器原副線圈電流滿足關系則變壓器原線圈中的電流的有效值21.如圖所示，光滑平行金屬導軌的水平部分處于豎直向下的大小為b的勻強磁場中，兩導軌間距為l，導軌足夠長且不計電阻。金屬棒a和b的質量都為m，連入導軌間的電阻分別為ra、rb。b棒靜止于導軌水平部分，現將a棒從距水平軌道高為h的地方由靜止釋放，沿弧形導軌下滑，通過c點進入導軌的水平部分，已知兩棒在運動過程中始終保持與導軌垂直，且兩棒始終不相碰，重力加速度為g。求：(1)金屬棒a從c點進入磁場瞬間，回路中的電流大小和方向（答“順時針”或“

25、逆時針”）；(2)金屬棒a最終的速度大小；(3)整個過程中，流過金屬棒a的總電量。【答案】(1) ，順時針方向；(2) ；(3) 【解析】【詳解】(1)a棒下滑的過程中，根據機械能守恒到達c時的速度進入磁場時回路中的感應電動勢回路的感應電流大小整理得根據右手定則可知電流方向為順時針方向。(2)兩根導體棒在磁場中運動的過程中，所受合外力為零，因此滿足動量守恒，最終兩導體棒速度相等兩棒最終速度(3)對導體棒a，根據動量定理又聯立解得22.有些知識我們可能沒有學過，但運用我們已有的物理思想和科學方法，通過必要的分析和推理可以解決一些新的問題。例如簡諧運動是我們研究過的一種典型運動形式，它的一個特征是質點運動時，位移與時間的關系遵從正弦函數規律，呈現出周期性，其運動的周期，式中m為振動物體的質量，k為回復力與位移間的比例系數。(1)試證明在小角度下，單擺做簡諧運動，并根據簡諧運動周期的公式推導出單擺振動頻率f的表達式（已知單擺的擺長為l、擺球質量為m、當地重力加速度為g）；(2)在彈吉他時，當撥動琴弦時，琴弦會發生振動，琴弦振動的頻率f由琴弦的質量m、長度l和張力f共同決定，假設琴弦