2023北京海淀區(qū)高二（下）期末物理試卷和答案

高中PAGE1高中2023北京海淀高二（下）期末物理2023.07學(xué)校_________班級_________姓名_________考生須知1．本試卷共8頁，共四道大題，20道小題。滿分100分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。2．在試卷和答題紙上準(zhǔn)確填寫學(xué)校名稱、班級名稱、姓名。3．試題答案一律填涂或書寫在答題紙上，在試卷上作答無效。4．在答題紙上，選擇題用2B鉛筆作答，其余題用黑色字跡簽字筆作答。5．考試結(jié)束，請將本試卷和答題紙一并交回。一、單項(xiàng)選擇題。本題共10道小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。（每小題3分，共30分）1．下列說法正確的是（）A．小孔成像是光的衍射現(xiàn)象B．水中的氣泡看起來特別明亮是光的偏振現(xiàn)象C．觀看立體電影戴的眼鏡是利用了光的全反射D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用了光的干涉2．一束復(fù)色光沿一半圓形玻璃磚的半徑方向射向其圓心，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。下列說法正確的是（）A．若逐漸增大入射角，b光先發(fā)生全反射B．玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率C．在真空中a光的傳播速度大于b光的傳播速度D．如果b光是綠光，那么a光可能是紅光3．如圖所示為粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，圖中虛線表示被散射的粒子的徑跡。對該實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列解釋合理的是（）A．原子內(nèi)部存在質(zhì)子B．原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．原子的正電荷在原子內(nèi)部是均勻分布的D．原子的全部正電荷和絕大部分的質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上4．關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）A．氣體吸熱后溫度一定升高B．熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體C．若系統(tǒng)A和系統(tǒng)B之間達(dá)到熱平衡，則它們的溫度一定相同D．電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把熱量從冰箱內(nèi)傳到外界，違背了熱力學(xué)第二定律5．一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振動圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振幅為B．在時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)向軸正向運(yùn)動C．在時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的動能在減小D．在時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的加速度在增大6．關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．天然放射現(xiàn)象說明原子具有核式結(jié)構(gòu)B．若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將減小C．衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的D．在、、這三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，射線的電離能力最強(qiáng)7．隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐富，在相同時(shí)間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。?代移動通信技術(shù)（簡稱5G）意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡(luò)容載能力，“4G改變生活，5G改變社會”。與4G相比，對于5G使用的頻率更高的電磁波，下列說法正確的是（）A．不能發(fā)生干涉現(xiàn)象B．光子能量更大C．波長更大，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D．傳播速度更大，相同時(shí)間傳遞的信息量更大8．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)開始，經(jīng)歷三個(gè)過程回到原狀態(tài)，狀態(tài)變化過程中氣體的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度的關(guān)系如圖所示。、和三個(gè)狀態(tài)氣體的體積分別為和。下列說法正確的是（）A．B．氣體從狀態(tài)到狀態(tài)的過程中一定吸熱C．氣體從狀態(tài)到狀態(tài)的過程中分子的數(shù)密度增加D．氣體在和三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)時(shí)分子的平均動能最大9．原子核的比結(jié)合能（平均結(jié)合能）曲線如圖所示，下列說法正確的是（）A．核的結(jié)合能約為B．核比的結(jié)合能更大C．核比核更穩(wěn)定D．兩個(gè)核結(jié)合成核時(shí)吸收能量10．在產(chǎn)品生產(chǎn)的流水線上，常需要對產(chǎn)品計(jì)數(shù)。如圖甲是利用光敏電阻自動計(jì)數(shù)的示意圖，其中A是發(fā)光儀器，B是接收光信號的儀器，B中的主要元件是由光敏電阻組成的光電傳感器。當(dāng)傳送帶上沒有產(chǎn)品擋住由A射向B的光信號時(shí)，光敏電阻的阻值較??；有產(chǎn)品擋住由A射向B的光信號時(shí)，光敏電阻的阻值變大。實(shí)現(xiàn)自動計(jì)數(shù)功能的電路如圖乙所示，a、b之間接示波器。水平傳送帶勻速前進(jìn)，產(chǎn)品通過時(shí)會擋住光信號。示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示。若計(jì)數(shù)電路中的電源兩端的電壓恒為，光敏電阻與阻值為的定值電阻串聯(lián)。已知時(shí)光信號被產(chǎn)品擋住。下列說法正確的是（）A．為光敏電阻B．光信號被產(chǎn)品擋住時(shí)，光敏電阻的阻值為C．光信號被產(chǎn)品擋住時(shí)，光敏電阻的阻值為D．每分鐘通過計(jì)數(shù)裝置的產(chǎn)品數(shù)量為300個(gè)二、多項(xiàng)選擇題。本題共4道小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。（每小題3分，共12分。每小題全選對的得3分，選對但不全的得2分，不選或有選錯(cuò)的該題不得分）11．在“利用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置按如圖所示安裝在光具座上，單縫保持豎直方向，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使光屏上出現(xiàn)清晰的干涉條紋。下列說法正確的是（）A．單縫和雙縫應(yīng)相互垂直放置B．若取下濾光片，光屏上會出現(xiàn)彩色的干涉條紋C．若測得5個(gè)連續(xù)亮條紋的中心間距為a，則相鄰兩條亮條紋中心間距D．若稍微增大單縫和雙縫之間的距離，光屏上相鄰兩條亮紋中心的距離將增大12．如圖所示為兩分子間的作用力與它們之間距離的關(guān)系曲線。下列說法正確的是（）A．當(dāng)?shù)扔跁r(shí)，分子勢能最小B．當(dāng)小于時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．在由增加到的過程中，分子力做負(fù)功D．在由增加到的過程中，分子勢能增大13．如圖所示為氫原子能級的示意圖。按玻爾理論，下列說法正確的是（）A．處于基態(tài)的氫原子要發(fā)生電離只能吸收的能量B．處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為的光子C．大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，輻射出2種不同頻率的光D．氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能減小，原子的電勢能增大14．麥克斯韋在前人研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地建立了經(jīng)典電磁場理論，進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。他大膽地假設(shè)：變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣，會在空間產(chǎn)生磁場，即變化的電場產(chǎn)生磁場。以平行板電容器為例：圓形平行板電容器在充、放電的過程中，板間電場發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場相當(dāng)于一連接兩板的板間直導(dǎo)線通以充、放電電流時(shí)所產(chǎn)生的磁場。若某時(shí)刻連接電容器和電阻R的導(dǎo)線中電流i的方向，及電容器板板間電場強(qiáng)度E的方向如圖中所示，則下列說法正確的是（）A．兩平行板間的電場正在增強(qiáng)B．該變化電場產(chǎn)生逆時(shí)針方向（俯視）的磁場C．該變化電場產(chǎn)生的磁場越來越弱D．電路中的電流正比于板間的電場強(qiáng)度的大小三、實(shí)驗(yàn)題。本題共2道小題。（共20分。15題10分，16題10分）15．（1）某同學(xué)用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。①關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列敘述正確的是_________．A．實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)該用手握注射器B．應(yīng)該以較快的速度推拉活塞來改變氣體體積C．實(shí)驗(yàn)過程中要保證橡膠套的密閉性良好，以保證氣體的質(zhì)量一定②為得出氣體壓強(qiáng)和體積的定量關(guān)系，該同學(xué)利用所采集的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，繪制出了如圖所示的圖線。從圖線上看類似于雙曲線，那么，空氣柱的壓強(qiáng)跟體積是否成反比呢？請寫出進(jìn)行判斷的一種方法。_____________________________________________（2）在“油膜法估測分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，我們通過宏觀量的測量間接計(jì)算微觀量。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將1滴配置好的濃度（即每油酸酒精溶液中有純油酸）的油酸酒精溶液滴入盛水的淺盤中，讓油膜在水面上盡可能散開，待液面穩(wěn)定后，把帶有方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描繪出油膜的邊界輪廓，形狀如圖所示，圖中正方形小方格邊長為，則油膜的面積約為_________。（2）膠頭滴管能將體積的油酸酒精溶液分為大小相等的個(gè)液滴，由①中的數(shù)據(jù)估測油酸分子直徑的計(jì)算式為_________（用表示）；則所測得的油酸分子直徑約為_________（保留一位有效數(shù)字）。16．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖的裝置做“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。（1）本實(shí)驗(yàn)中，以下器材不需要的有_________．A．秒表B．天平C．刻度尺D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（2）在挑選合適的器材制成單擺后他們開始實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：①測量擺線長度，作為單擺的擺長；②在偏角較小的位置將小球由靜止釋放；③小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)；④記錄小球完成n次全振動所用的總時(shí)間t，得到單擺振動周期；⑤根據(jù)單擺周期公式計(jì)算重力加速度的大小。在前四個(gè)操作步驟中不妥當(dāng)?shù)氖莀________。（填寫操作步驟前面的序號）（3）該組同學(xué)通過改變擺線長進(jìn)行了多次測量，正確操作后，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了擺球做簡諧運(yùn)動周期的平方與擺線長關(guān)系的圖像，如圖所示。測得圖像中的橫截距和縱截距分別為和，根據(jù)圖像可得重力加速度_________．（4）完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)他們所測的重力加速度的數(shù)值偏大，他們認(rèn)為是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過程中小球做了類似如圖所示的圓錐擺運(yùn)動，使得周期的測量值偏小造成的。假如擺長相等的單擺做簡諧運(yùn)動的周期為T，做繩和豎直方向夾角為的圓錐擺運(yùn)動的周期為，請通過計(jì)算分析T與的大小關(guān)系，說明該組同學(xué)想法的合理性。四、論述、計(jì)算題。本題共4道小題。（共38分。17至19題每題10分，20題8分）要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。有數(shù)值計(jì)算的小題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。解題中要用到、但題目未給出的物理量和數(shù)據(jù)，要在解題時(shí)做必要的說明。17．一列簡諧橫波在時(shí)的波形圖如圖所示。介質(zhì)中處的質(zhì)點(diǎn)沿軸方向做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為。（1）由如圖確定這列波的波長與振幅。（2）求這列波的波速。（3）試判定這列波的傳播方向。18．如圖所示，一個(gè)儲水用的圓柱形的水桶的底面直徑為，高為。當(dāng)桶內(nèi)沒有水時(shí)，從某點(diǎn)恰能看到桶底邊緣的某點(diǎn)，當(dāng)桶內(nèi)注滿水時(shí)，仍沿方向看去，恰好看到桶底上的點(diǎn)兩點(diǎn)相距。已知光在真空中的傳播速度。求：（1）水的折射率。（2）光在水中傳播的速度v．19．對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，沿圖示路徑先后到達(dá)狀態(tài)B和C。氣體在狀態(tài)和時(shí)的溫度均為。（1）求氣體在狀態(tài)時(shí)的溫度；（2）求氣體在狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)；（3）某同學(xué)經(jīng)查閱資料得到如下信息：Ⅰ．理想氣體模型中氣體分子可視為質(zhì)點(diǎn)，分子間除了相互碰撞外，分子間無相互作用力。Ⅱ．氣體壓強(qiáng)源自氣體分子與容器壁的碰撞，它與分子平均動能的關(guān)系為，其中為容器中單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)。Ⅲ．溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，即，其中為常量，為分子熱運(yùn)動的平均動能。請根據(jù)上述信息，從宏觀與微觀聯(lián)系的角度，分析回答下列問題：a．氣體從狀態(tài)變化到狀態(tài)過程中的溫度變化；b．論證“一定質(zhì)量的理想氣體，為定值”。20．利用如圖所示的電路研究光電效應(yīng)，以確定光電管中電子的發(fā)射情況與光照的強(qiáng)弱、光的頻率等物理量間的關(guān)系。K、A是密封在真空玻璃管中的兩個(gè)電極，K受到光照時(shí)能夠發(fā)射電子。K與A之間的電壓大小可以調(diào)整。移動滑片P，可以獲得靈敏電流計(jì)示數(shù)I與電壓表示數(shù)U之間的關(guān)系。（1）為了測量遏止電壓，滑動變阻器的滑片P應(yīng)該往a端還是b端移動？（2）密立根通過該實(shí)驗(yàn)研究光電效應(yīng)，從而驗(yàn)證了愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。他在實(shí)驗(yàn)中測量出某種金屬的遏止電壓和與之對應(yīng)的入射光的頻率的多組數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)作出圖線，如圖所示。已知元電荷。求普朗克常量。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種利用光電效應(yīng)的電池，如圖所示。K電極加工成球形，A電極加工成透明導(dǎo)電的球殼形狀，K與A的球心重合。假設(shè)K電極發(fā)射光電子的最小動能為，最大動能為，電子電荷量為e。若照射到K電極表面的光照條件不變，單位時(shí)間內(nèi)有個(gè)電子逸出，且所有電子都是沿著球形結(jié)構(gòu)半徑方向向外運(yùn)動，忽略電子的重力及在球殼間的電子之間的相互作用。a．求之間的最大電勢差，以及將短接時(shí)回路中的電流。b．在間接上不同負(fù)載時(shí)，電路中的電流可能會變化，求在什么范圍內(nèi)變化，電流可保持不變。參考答案一、單項(xiàng)選擇題。本題共10道小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。（每小題3分，共30分）12345678910DBDCDCBBCB二、多項(xiàng)選擇題。本題共4道小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。（每小題3分，共12分。每小題全選對的得3分，選對但不全的得2分，不選或有選錯(cuò)的該小題不得分）11121314BCACDBDCD三、實(shí)驗(yàn)題。本題共2道小題。（共20分。15題10分，16題10分）

15．（1）①C②作出壓強(qiáng)與體積的倒數(shù)圖像，若圖像為一條過原點(diǎn)的直線，可認(rèn)為壓強(qiáng)和體積成反比。（其他正確的方法也可得分）（2）①②16．（1）BD（2）①③（3）（4）對圖中的圓雉擺，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和向心力公式，有，由此可得。依據(jù)，可知重力加速度的測量值會偏大，即該組同學(xué)的想法是合理的。四、論述、計(jì)算題。本題共4題。（共38分。17至19題每題10分，20題8分）17．（1）由圖可知，這列波的波長，振幅。（2）由振動表達(dá)式可知振動的圓頻率。依據(jù)，可得周期，波速。（3）由質(zhì)點(diǎn)的振動方程可知，時(shí)質(zhì)點(diǎn)的振動方向沿軸的正方向，因此可判斷出這列波沿軸負(fù)方向傳播。18．（1）如圖1，，可知，可知則油的折射率（2）依據(jù)，可得光在水中的傳播速度19．（1）氣體由狀態(tài)到的過程為等壓變化，依據(jù)蓋-呂薩克定律，有代入數(shù)據(jù)，解得（2）氣體由狀態(tài)到的過程為等容變化，依據(jù)查理定律，有，代入數(shù)據(jù)，解得（3）a．氣體由狀態(tài)到的過程中，氣體體積不變，即單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，由圖可知壓強(qiáng)減小，依據(jù)，