北京市大兴区2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题(无答案)

北京市大兴区2022-2023学年高二下学期期末考试
物理2023.07
考生须知：
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.本试卷共8页，分为两部分，共100分。第一部分为单项选择题，14小题（共42分），第二部分为非选择题，7小题（共58分）。
3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分选择题答案必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔在作答，作图时必须使用2B铅笔。
4.考试结束后，考生应将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
第一部分（选择题 共42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，选出最符合题要求的一项。
1.将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，关于光的这一现象属于光的（ ）
A.色散 B.折射 C.干涉 D.衍射
2.1827年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了悬浮在液体中的小颗粒的运动。某同学做了一个类似的实验，用显微镜观察炭粒的运动得到某个观测记录，如图所示。下列关于布朗运动的说法，正确的是（ ）
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.布朗运动是液体分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的微粒无规则运动
C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
D.液体温度越高，悬浮微粒越大，布朗运动越剧烈
3.下列现象能说明光是横波的是（ ）
A.光的衍射现象 B.光的折射现象 C.光的偏振现象 D.光的干涉现象
4.在如图所示的粒子散射实验中，少数粒子发生大角度偏转的原因是（ ）
A.原子中带正电的部分和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B.原子只能处于一系列不连续的能量状态中
C.粒子与原子中的电子发生碰撞
D.正电荷在原子中均匀分布
5.下列各组现象能说明光具有波粒二象性的是（ ）
A.光的色散和光的干涉 B.光的干涉和光的衍射
C.泊松亮斑和光电效应 D.光的直线传播和光电效应
6.用油膜法估测油酸分子直径的实验中，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V，油膜面积为S，油酸的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为，下列说法正确的是（ ）
A.一个油酸分子的质量为 B.一个油酸分子的体积为
C.油酸的密度为 D.一滴油酸溶液中油酸分子个数
7.如图所示，是光在真空和某介质的界面MN上发生偏折的现象，光在真空中的传播速度是m/s，下列说法不正确的是（ ）
A.介质的折射率是1.73 B.光是从真空射入介质
C.光在介质中的传播速度约为m/s D.反射光线与折射光线的夹角是90°
8.两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A.在时，分子势能最小，动能最大
B.在时，分子势能为零
C.在阶段，F做负功，分子动能增加，势能减小
D.在阶段，F做正功，分子动能减小，势能也减小
9.已知天然放射现象放出、、三种射线。下列说法正确是（ ）
A.、、三种射线分别是氦原子核、电子和中子
B.三种射线中射线电离作用最强、射线穿透能力最强
C.J.J.汤姆孙最早完成著名的“粒子散射实验”并提出核式结构的原子模型
D.射线轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为
10.如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置在水平桌面上，气缸内封闭一定质量的气体。气体从状态A（活塞在A处）变为状态B（活塞在B处）时，气体吸收热量280J，气体的内能增加160J，则下列说法正确的是（ ）
A.外界对气体做功120J B.气体对外界做功120J
C.外界对气体做功440J D.气体对外界做功440J
11.如图所示是氢原子能级示意图。现有大量氢原子处于能级上，下列说法正确的是（ ）
A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子
B.从能级跃迁到能级比跃迁到能级辐射的光子频率低
C.从能级跃迁到能级需吸收0.66eV的能量
D.能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量
12.光线从折射率为的介质中射向空气，如果入射角为60°，如图所示的光路可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
13.如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为、，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为、，则（ ）
A.， B.，
C.， D.，
14.如图所示是甲、乙两种金属的光电子的最大初动能与入射光频率的关系图象，由图象可知（ ）
A.无论用什么金属做实验，图象的斜率都不变
B.同一色光照射下，甲金属发射的光电子的最大初动能比乙金属发射的光电子的最大初动能小
C.要获得相等的最大初动能的光电子，照射甲金属的光的频率要比照射乙金属的光的频率大
D.甲金属的逸出功比乙金属的逸出功大
第二部分（非选择题 共58分）
本部分共7题，共58分。
15.（4分）用油膜法估测油酸分子的大小。某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，获得如图所示的油膜轮廓。
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空：
（1）上述步骤中，实验依次④①后其他步骤的正确顺序是______。（填写步骤前面的数字）
（2）将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；测得的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是。由此估算出油酸分子的直径为______m。（结果保留1位有效数字）
（3）在计算油膜面积时，他把凡是半格左右的油膜都算成了一整格，这一操作会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小______？请分析说明理由______。
16.（6分）如图所示是测玻璃砖折射率的示意图。在“测定玻璃折射率”的实验中，提作步骤如下：
①先在白纸上画出一条直线代表两种介质的界面，过上的点画出界面的法线，并画一条线段，作为入射光线。
②把长方形玻璃砖放在白纸上，描出玻璃砖的、。
③在线段、上竖直地插上两枚大头针、，透过玻璃砖观察大头针、的像。调整视线方向，直到的像被挡住。再在观察的这一侧插两枚大头针、，记下、的位置。
④移去大头针和玻璃砖，连接、作为折射光线，测量出入射角，与折射角。
（1）上述操作步骤中存在严重的缺漏，应做的必要补充中正确的是（ ）
A.步骤③中应使仅挡住的像
B.步骤③中应使挡住、的像和
C.步骤④中应通过、的连线与的交点和上的入射点O，作出玻璃砖中的折射光线
（2）实验中测出了多组入射角与折射角，并作出了图象如图所示。则玻璃的折射率为______。
17.（8分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干沙实验仪按要求安装在光具座上（如图），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。
（1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则______。
A.可观察到水平方向的干涉条纹
B.可观察到竖直方向的干涉条纹
C.看不到干涉现象
（2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中______。
A.观察不到干涉条纹
B.可观察到明暗相间的白条纹
C.可观察到彩色条纹
（3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图1所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图1中A、B位置时，游标尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为______。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图2所示，则其读数为______mm。
图1 图2
18.（8分）一定质量的气体压强的大小与气体的体积和温度有关，气体的压强与温度、体积之间的关系满足气体实验定律。某种气体的压强为，体积为，温度为。
（1）该气体经过等容过程后，气体的温度变为，求此时气体的压强；
（2）该气体经过等温过程后，气体的体积变为，求此时气体的压强。
19.（9分）如图所示，OCBD为半圆柱体玻璃的横截面，CD为直径，O为圆心，半径为R，一束光沿AC方向从真空射入玻璃，光线会达到玻璃砖边缘的B点。已知入射角为，玻璃砖的折射率为，光在真空中的传播速度为c.
（1）求折射角？
（2）求光线在玻璃砖中传播的速度？
（3）通过分析，判断光线在B点是否发生全反射，并画出B位置的光路图。
20.（11分）如图所示，一台四冲程内燃机，活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离为L，这段时间活塞对气体的压力逐渐增大，其做的功相当于2000N的恒力使活塞移动相同距离所做的功。内燃机工作时汽缸温度高于环境温度，该过程中压缩气体传递给汽缸的热量为25J。
（1）上述压缩过程中通过哪些方式改变了气体内能？
（2）若上述的压缩过程中气体内能的变化量为175J；则活塞移动的位移L是多少？
（3）燃烧后的高压气体对活塞做功，气体推动活塞移动距离与活塞压缩气体距离相等，其做功相当于恒力F使活塞移动相同距离所做的功，该做功过程气体内能变化了930J，气体传递给汽缸的热量为30J，则恒力F的大小是多少？
21.（12分）氧原子的能级图如图甲所示，一群处于的激发态的氢原子自发跃迁，辐射出的光子中仅有a、b两种光能使图乙中的光电管电路产生光电流，测量得到的光电流I与电压U的关系曲线如图丙所示。求：
（1）b光产生的光电子的最大初动能（结果用eV为单位）；
（2）阴极K的逸出功W（结果用eV为单位）；
（3）a光的反向遏止电压。