北京市通州区2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（无答案）

北京市通州区2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试卷
2023年7月
本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，请将答题卡交回。
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．根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释粒子散射实验，使极少数粒子发生大角度偏转的作用力是
A．原子核对粒子的万有引力 B．原子核对粒子的库仑斥力
C．核外电子对粒子的万有引力 D．核外电子对粒子的库仑斥力
2．根据玻尔的原子模型，一个氢原子从能级跃迁到能级时，该氢原子
A．吸收光子，能量减小 B．放出光子，能量减小
C．放出光子，能量不变 D．吸收光子，能量不变
3．用同一束单色光，在同一条件下先后照射锌板和银板，都能产生光电效应。在以上两次实验中，对于下列四个物理量，一定相同的是
A．光子的能量 B．光电子的逸出功
C．光电子的动能 D．光电子的最大动能
4．如图甲所示，把小球安装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球和弹簧穿在光滑的水平杆上。小球振动时，沿垂直于振动方向以速度v匀速拉动纸带，纸带上可以留下痕迹，a、b是纸带上的两点，不计阻力，如图乙所示。根据此实验，下列说法正确的是
A．t时间内小球运动的路程为
B．小球通过a点的速度小于通过b点的速度
C．小球和弹簧组成的系统机械能守恒
D．减小小球振动的振幅，其周期也会减小
5．一列沿x轴正方向传播的简谐横波某时刻的波形图如图所示，下列判断正确的是
A．此时质点M的速度方向沿y轴负方向
B．此时质点N的加速度方向沿y轴正方向
C．此时质点M与质点N的速度相同
D．此时质点M与质点N的相位相同
6．如图甲所示为一列简谐横波在时波的图像，P为介质中的一个质点。图乙是质点P的振动图像，那么该波的传播速度v和传播方向是
A．，沿x轴负方向
B．，沿x轴负方向
C．，沿x轴正方向
D．，沿x轴正方向
7．如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等。先让A振动起来，其它各摆随后也跟着做受迫振动。稳定后，下列说法正确的是
A．B、C、D摆的振动频率不同
B．B、C、D摆的振动频率相同
C．D摆振幅最大
D．C摆振幅最大
8．有关光的现象，下列说法正确的是
A．雨后的天空出现彩虹，这是光的偏振现象
B．光照射细金属丝。在其后放置的光屏上出现明暗相间条纹。是光的衍射现象
C．在阳光照射下肥皂泡呈现彩色条纹，这是光的全反射现象
D．用光导纤维传送图像信息，这其中应用到了光的干涉现象
9．如图所示，是光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中的光路图。O点是半圆形玻璃砖的圆心，该现象一定不可能发生的是
A． B． C． D．
10．如图所示，一束光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在玻璃砖与空气的界面上发生反射和折射，入射角为，折射角为。下列说法正确的是
A．反射光的频率大于入射光的频率
B．折射光的波长等于入射光的波长
C．若增大入射角，则折射光将减弱
D．若增大入射角，则折射角将减小
11．医疗检查使用的扫描仪利用的是
A．红外线 B．紫外线 C．X射线 D．射线
12．有些金属原子受激后，从某激发态跃迁回基态时，会发出特定颜色的光。图甲所示为钠原子和锂原子分别从激发态跃迁回基态的能级差值，钠原子发出频率为的黄光，可见光谱如图乙所示。锂原子从激发态跃迁回基态发光颜色为
A．红色 B．橙色 C．绿色 D．蓝色
13．研究光电效应的电路如图1所示，用蓝光、较强的黄光和较弱的黄光分别照射密封真空管中的金属极板K，极板发射出的光电子在电路中形成的光电流I与之间的电压U的关系图像如图2所示。关于甲、乙、丙三条曲线，下列说法正确的是
A，乙、丙为用黄光照射时得到的曲线，曲线乙对应的黄光较强
B．乙、丙为用黄光照射时得到的曲线，曲线丙对应的黄光较强
C．甲、丙为用黄光照射时得到的曲线，曲线丙对应的黄光较强
D．甲、丙为用黄光照射时得到的曲线，曲线甲对应的黄光较强
14．我国科研人员对“嫦娥五号”返回器携带的月壤样品进行研究，取得了重大科研成果。经研究发现月球土壤里富含的是理想的热核反应原料，即利用一个氘核和一个氦发生核反应产生一个质子和一个新核X，并释放能量。氦主要来自太阳风——太阳喷射出来的高能粒子流。月球没有磁场和大气的保护，太阳风可以直接降落在月球表面，使其携带的氦得以保存，但氦在地球上含量极少。此外，中国科学院物理研究所在开展系统的物质科学研究中首次发现天然玻璃纤维。这些具有超高长径比的玻璃纤维来源于撞击过程中黏稠液体的热塑成型。和低长径比的玻璃珠相比，形成这些玻璃纤维的液体粘度要更高，意味着对应的撞击温度和撞击速率更低。研究人员综合分析了嫦娥五号月壤样品中玻璃物质的形态、成分、微观结构和形成机制。他们发现，月球表面存在着固、液、气多种转变路径的玻璃起源。月球表面频繁遭受的陨石及微陨石撞击导致的矿物熔化和快速冷却，产生了各种形态的玻璃物质。
根据以上信息及所学知识判断，下列说法错误的是
A．新核X是
B．月球表面存在较为温和的微撞击事件
C．地磁场会使太阳风中的氦发生偏转，影响其到达地球表面
D．氦参与聚变反应，不会产生核辐射，反应过程中不会存在质量亏损
第二部分
本部分共6题，共58分。
15．（10分）如图1所示，某同学做“用单摆测重力加速度”实验。
（1）以下步骤中错误的是____________，不必要的是____________。（选填步骤前字母）
A．用米尺测量出悬线的长度l，并将它记为摆长，并用计算重力加速度g
B．用天平测量出摆球的质量m
C．使单摆小角度摆动后，用停表记录全振动n次的时间，并计算出摆动周期T
（2）正确测量摆长完成后，在测量周期时，摆球振动过程中固定摆线的悬点处出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（3）实验时改变摆长正确测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出图像，如图2所示。利用A、B两点的坐标可求得重力加速度g，请写出重力加速度g的表达式_________。
（4）本实验用图2计算重力加速度，是否可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差？请说明道理。
16．（8分）如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。
（1）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图1所示，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为
__________（选填选项前字母）。
A．滤光片 双缝 单缝 B．滤光片 单缝 双缝
C．单缝 滤光片 双缝 D．双缝 滤光片 单缝
（2）已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图2所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图3所示，此示数为_________；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长_________m（保留2位有效数字）。
（3）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是________（选填选项前字母）。
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B．仅将单缝远离双缝移动少许
C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片
17．（9分）如图所示为光导纤维（可简化为长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为l，折射率为，代表端面。为使光能从玻璃丝的端面传播到另一端面，求光在端面上的入射角应满足的条件。
18．（9分）如图所示，在水平方向的匀强磁场中，正方形闭合线圈绕竖直轴匀速转动，线圈通过滑环和电刷与一个电阻R和一个理想交流电压表相连接。已知磁场的磁感应强度。线圈匝数匝，边长，线圈电阻，线圈转动的角速度，电阻，求：
（1）线圈转到与磁场平行时，线圈中的电动势E；
（2）交流电压表的示数U。
19．（10分）如图所示，有一个单匝正方形闭合线框，边长为L，质量为m。线框下方有一水平匀强磁场，磁场方向垂直线框所在平面，磁感应强度为B磁场区域宽度为L。在磁场上方某一高度处释放线框，线框在下落过程中始终与磁场方向垂直，且边保持水平。若线框恰好以速度v匀速通过磁场，重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，求：
（1）线框进入磁场过程中，两点间的电势差U；
（2）线框通过磁场过程中产生的热量Q；
（3）若将线框从更高的地方释放，请分析说明线框通过磁场过程中的运动情况。
20．（12分）如图所示，两根相距为L的光滑金属导轨、固定在水平面内，并处在方向竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计。在导轨的左端接入一阻值为R的定值电阻，将质量为m，电阻可忽略不计的金属棒垂直放置在导轨上。金属棒以恒定速度v向右运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力。回答以下问题：
（1）若所加匀强磁场的磁感应强度为B且保持不变，试从磁通量变化、电动势的定义、自由电子的受力和运动，或功能关系等角度入手，选用两种方法推导棒中产生的感应电动势E的大小；
（2）某同学对此安培力的作用进行了分析，他认为：安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，而洛伦兹力是不做功的，因此安培力也不做功。你认为他的观点是否正确，并说明理由。（假设电子在金属棒中定向移动可视为匀速运动，电子电荷量为e）