北京市朝阳区2022~2023学年度第二学期期末质量检测
高二 物理参考答案 2023.7
第一部分共14题，每题3分，共42分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
C C A A B D B B C A D C D D
第二部分共6题，共58分。
15．（10分）
（1） （2）C （3）升高 p
（4）可以。在bb′一侧能看到大头针P1和P2的像，就可以确定出射光线，再确定玻璃砖的界面和法线，就可以测出折射角θ2和入射角θ1，根据计算折射率。
16．（8分）
（1）B （2）BD （3）9.86
（4）观点正确。a图线与b图线相比，在横轴取相同摆长，周期偏小，出现的原因可能是
多记录了全振动次数；且每次周期测量值均为真实值的49/50，根据可知图线是过原点的直线。
17．（9分）
（1）能够发出3种频率的光 3分
（2）频率最大光子对应的能量也最大，Emax=E3-E1=12.09eV 3分
（3）波长最长时光子对应的能量最小，根据hν=E3-E2，及可得
数量级为10-7 3分
18．（9分）
（1）根据可得
3分
（2）根据题意可知P2=P1，且 可得
U2=4000V 3分
（3）Ur=I2 r=200V，U3=U2-Ur=3800V，且U4=220V，根据可得
3分
19．（10分）
（1）a.设Δt时间内通过金属薄片横截面的电量为Δq，根据
得 3分
b.导电电子定向移动过程中，在MN方向受到的电场力与洛伦兹力平衡时，有
得 2分
（2）a.取表格中某一次数据，地磁场的磁感应强度的大小
=50μT 2分
b.根据z轴测量值均为负可知测量地点位于北半球；第3次测量中，根据By为零，Bx为正，可知x轴指向北。 3分
20.（12分）
（1） 根据有效值的定义，由
得 I=5A 3分
（2）设原、副线圈电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，则有
；且
根据，可知
得 。 4分
（3）两种情况下，振子均恰好返回P点，说明振子在O点左侧的最大压缩量相等，设为距离O点为s的Q点。
当振子从Q点返回P点，合外力为零时弹簧压缩量为x，且。
由对称性，Q点至P点可视为简谐运动的半个全振动，其平衡位置即距O点左侧x的O1处，则弹簧最大压缩量为。如图1所示。
当弹簧由O点右侧x0处由静止出发向Q点运动，仍可视为简谐运动的半个全振动，平衡位置位于距O点右侧x的O2处，如图2所示，则
。 5分
说明：用其他方法解答正确，给相应分数。北京市朝阳区2022~2023学年度第二学期期末质量检测
高二 物理试卷 2023.7
（考试时间90分钟 满分100分）
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．利用发波水槽得到的水面波形如图甲、乙所示，则下列说法正确的是
A．图甲、乙均显示了波的干涉现象
B．图甲、乙均显示了波的衍射现象
C．图甲显示了波的衍射现象，图乙显示了波的干涉现象
D．图甲显示了波的干涉现象，图乙显示了波的衍射现象
2．下列说法正确的是
A．光不能在真空中传播
B．光的偏振现象说明光是一种纵波
C．光电效应现象说明光具有粒子性
D．光导纤维传输信息利用了光的色散现象
3．下列说法正确的是
A．液体中做布朗运动微粒的大小会影响其布朗运动的明显程度
B．一定质量的理想气体，温度越高压强一定越大
C．物体的温度越高内能一定越大
D．分子势能随分子间距离的增大而一定增大
4．如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法正确的是
A．水对a光的折射率较小
B．两束光在水中的传播速度相同
C．两束光在空气中频率相同
D．从水射向空气时，a光全反射的临界角小于b光的临界角
5．关于几位物理学家对光、原子的研究成果，下列说法正确的是
A．卢瑟福通过对一系列阴极射线实验研究发现了电子
B．爱因斯坦建立了光电效应理论，成功解释了光电效应现象
C．汤姆孙通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
D．玻尔理论成功解释了所有原子光谱的实验规律
6．如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经过两个状态变化过程，先后到达状态B和状态C。下列说法错误的是
A．从A到B的过程中，气体的温度升高
B．从A到B的过程中，气体从外界吸热
C．从B到C的过程中，气体的压强减小
D．从B到C的过程中，气体对外界做功
7．一列简谐横波沿x轴正方向传播，速度为0.5m/s，周期为4s。t=0时波形如图甲所示，a、b、c、d是波上的四个质点。如图乙所示是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是
A．这列波的波长为4 m
B．t=0时质点b、d的速度大小相等
C．如图乙表示的是质点b的振动图像
D．t=0.5s时质点a、b的加速度方向相反
8．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡，实验过程中两灯泡均未烧坏。下列说法正确的是
A．开关S由断开变为闭合，A灯先亮B灯后亮
B．开关S由断开变为闭合，A、B灯同时亮，然后A灯逐渐熄灭，B灯变得更亮
C．开关S由闭合变为断开，A、B灯同时熄灭
D．开关S由闭合变为断开，A灯先熄灭，B灯后熄灭
9．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1，其原线圈两端接入正弦式交变电压，副线圈通过电流表与变阻器R相连，若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法正确的是
A．当变阻器电阻R=10Ω时，电流表的示数为3.11A
B．滑动变阻器的滑片向下滑动，电压表的示数增大
C．滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表的示数增大
D．滑动变阻器的滑片向下滑动，变压器的输入功率减小
10．从分子动理论的观点来看，气体分子间距离比较大，分子间的作用力很弱，气体对容器的压强源于气体分子的热运动。当它们飞到器壁时，就会跟器壁发生碰撞（可视为弹性碰撞），对器壁产生作用力从而产生压强，如图所示。设气体分子的质量为m，气体分子热运动的平均速率为v。下列说法正确的是
A．气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，可视为匀速直线运动
B．在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目差距很大
C．每个气体分子跟器壁发生碰撞过程中，施加给器壁的冲量大小为2mv
D．若增大气体体积，则气体压强一定减小
11．如图是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：（1）用频率为v1的光照射光电管，此时电流表中有电流。调节滑动变阻器，使电流表示数恰好变为0，记下此时电压表的示数U1。（2）用频率为v2的光照射光电管，此时电流表中有电流，重复（1）中的步骤，记下电压表的示数U2。已知电子的电荷量为e。下列说法正确的是
A．实验前需要将滑片P置于b端
B．由实验数据不能得到该金属的逸出功
C．若，则
D．由实验数据可得到普朗克常量
12．利用热敏电阻在通以恒定电流时可以制作电子温度计，其阻值RT随温度t的变化关系如图甲所示。把恒压直流电源、热敏电阻RT（测温探头）、可变电阻R1（调节电路使电流恒定）、电流表A、电压表V连成如图乙所示的电路。把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是
A．电压较高时表示温度也较高
B．该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的
C．当热敏电阻的温度升高时，应将R1的阻值调大
D．每升高相同的温度，热敏电阻的阻值变化均相等
13．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。时导体棒在水平向右的恒力作用下开始运动。设导体棒MN两端的电压为U，所受安培力的大小为FA，通过的电流为I，速度大小为v，加速度的大小为a。关于导体棒MN开始运动后的情况，下列图像中合理的是
14．已知X射线是一种波长较短的电磁波,波长范围约为0.01~10nm，对应能量范围约为102eV~105eV。当X射线照射在晶体上会发生明显的衍射现象（衍射可看作较多个波之间产生了光程差而形成叠加效应的结果）。衍射图样中斑点的强度和位置包含着有关晶体的信息,人们可以利用X射线衍射探测晶体的微观结构。如图所示，当X射线射向NaCl晶体（为单晶体）时，入射X射线1、2与NaCl晶体的作用效果类似于被一簇平行面（晶面）反射，反射线1’、2’在足够远处叠加。已知晶面间距为d，X射线波长为λ，入射X射线与晶面的夹角为。下列说法正确的是
A．NaCl晶体具有各向同性的特点
B．在真空中X射线的传播速度比可见光的传播速度大
C．若用X射线照射氢原子，不能使氢原子电离
D．若反射线1’、2’叠加后相互加强，则可以推知（n=1，2，3···）
第二部分
本部分共6题，共58分。
（10分）
物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,通过测算得到一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，形成面积为S的单分子油膜。用以上字母表示油酸分子直径的大小d = 。
（2）如图1为实验室中的学生实验用变压器，当左侧线圈“0”、“16”间接入9 V电压时，右侧线圈“0”、“4”接线柱间输出电压可能是________。
A．3.1 V
B．2.5 V
C．2.0V
如图2所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置，气体的压强可从仪表上读出，一段空气柱被橡胶套和柱塞封闭在针筒内，从刻度尺上可读出空气柱的长度。实验过程中若气体压缩太快会使气体温度________(填“升高”、“不变”或“降低”)；用图像处理数据时，为了更直观的寻找规律可采用_______图像（填“p V”或“p ”）。
（4）在“测量玻璃的折射率”的实验中，若使用的玻璃砖两个界面不平行，如图3所示，在bb′一侧透过玻璃砖观察，仍能看到大头针P1和P2的像。是否可以借助上述实验测出玻璃的折射率？请说明理由。
__________________________________________________。
16．（8分）
用单摆测量重力加速度的实验装置如图1所示。
（1）组装单摆时，应选用________(选填选项前的字母)。
A．长度为30 cm左右的细线，直径为2.0 cm左右的小钢球
B．长度为1 m左右的细线，直径为2.0 cm左右的小钢球
C．长度为30 cm左右的细线，直径为2.0 cm左右的塑料球
D．长度为1 m左右的细线，直径为2.0 cm左右的塑料球
（2）在实验中，有人提出以下几点建议，其中合理的是________(选填选项前的字母)。
A．为防止测量摆线长度时直尺与摆线不平行，应让摆线平放在桌面测量
B．为使摆球的运动接近简谐运动，实验时摆球偏离平衡位置的角度应适当小些
C．为减小偶然误差，实验中改变摆线长度多次实验，最后将摆长相加取平均记为平均摆长
D．为减小偶然误差，实验中可用秒表记录n次全振动的时间，周期记为
（3）为了提高测量精度，需多次改变摆长l值，并测得相应的周期T值。现将测得的五组数据标在以l为纵轴、T2为横轴的坐标系上，可得到图2所示的图像，图线经过坐标原点。由此可得重力加速度___________。（取π=3.14，结果保留3位有效数字）
用多组实验数据做出T 2－l图像，也可以求出重力加速度g。已知两位同学做出的T 2－l图线的示意图如图3中的a、b所示，a和b都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。有同学认为：出现图线a的原因可能是每次都误将49次全振动记为50次，
请你分析说明此观点是否正确。
__________________________________________________________________________。
17．（9分）
氢原子的能级图如图所示。根据玻尔理论，当氢原子的电子从能量较高的定态轨道（其能量记为En）跃迁到能量较低的定态轨道（其能量记为Em，m最多能发出几种频率的光；
频率最大光子的能量Emax；
波长最长光子的波长数量级。
18．（9分）
某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制在5kW（即用户得到的功率为95kW）。根据实际需求，某同学设计了如图所示的输电线路示意图。升压变压器、降压变压器均视为理想变压器，请你帮他计算：
（1）输电线上通过的电流I2；
（2）升压变压器输出的电压U2；
（3）降压变压器的匝数比n3：n4。
19.（10分）
（1）在匀强磁场中放置一个截面为矩形的金属薄片。大小为I的恒定电流从电极P流入、从电极Q流出，当磁场方向与金属薄片垂直时，如图所示，在M、N两电极间产生电势差为U。已知薄片长为a，宽为b，厚为c，单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e。求：
a．导电电子定向移动速度的大小v；
b．匀强磁场磁感应强度的大小B1。
（2）假定（1）中的装置足够灵敏，可用来测量地磁场磁感应强度的大小和方向。在该装置上建立空间直角坐标系，对某地磁场进行了四次测量，每次测量时x、y轴指向不同方向，而z轴正方向保持竖直向上，记录数据如表中所示。
a．求测量地点磁感应强度的大小B2（结果可用根式表示）；
b．判断测量地点处于南半球还是北半球以及第3次测量时x轴正方向的指向，并简述理由。
测量序号 Bx /μT By /μT Bz /μT
1 0 20 -46
2 0 -20 -46
3 20 0 -46
4 -20 0 -46
20.（12分）
等效是物理学常用的科学思想方法。
（1）可以把变化的物理量等效替代为不变量。已知某电流i随时间t变化的关系如图1所示，求其电流的有效值I。
（2）可以把复杂的结构等效为简单的结构。如图2，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈接有电压有效值恒定的交变电源，副线圈负载为阻值R的电阻。
请你证明：若将变压器与负载等效为一定值电阻，则。
（3）可以建构等效物理过程以便于解决问题。在考虑摩擦的情况下，水平弹簧振子可以分段等效为简谐运动。如图3所示，有一水平弹簧振子，弹簧的劲度系数为k，振子的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为μ。拉开弹簧至原长位置O的右侧P点，此时弹簧伸长量为l（），使振子以某一初速度向左运动，振子越过O点后再次向右运动，恰好返回P点。为实现这一过程，也可将振子初始时拉至P点右侧距离O点为x0位置，再由静止释放振子，振子也能恰好返回P点。求x0。
