2022-2023學(xué)年北京市西城區(qū)高二（下）期末物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題（共10個(gè)小題，每小題3分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。）

• 1．下列現(xiàn)象能說(shuō)明光是橫波的是（　?。?/h2>

  A．光的折射現(xiàn)象	B．光的干涉現(xiàn)象
  C．光的衍射現(xiàn)象	D．光的偏振現(xiàn)象
  組卷：124引用：1難度：0.9

  解析

• 2．氫原子的能級(jí)圖如圖。現(xiàn)有大量氫原子處于n=3能級(jí)上，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．這些原子向基態(tài)躍遷過(guò)程中最多可輻射出3種頻率的光子

  B．從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)，氫原子的能量增加

  C．從n=3能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)，氫原子向外輻射光子

  D．這些氫原子向基態(tài)躍遷過(guò)程中可能向外輻射能量為13.6eV的光子
  組卷：82引用：1難度：0.4

  解析

• 3．下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

  B．液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯

  C．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子力一定減小

  D．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子勢(shì)能一定增大
  組卷：80引用：1難度：0.7

  解析

• 4．某同學(xué)將機(jī)械波與電磁波進(jìn)行對(duì)比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中正確的是（　　）

  A．機(jī)械波和電磁波的傳播都需要介質(zhì)

  B．機(jī)械波和電磁波都有橫波和縱波

  C．機(jī)械波和電磁波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象

  D．機(jī)械波和電磁波的傳播速度都與介質(zhì)無(wú)關(guān)
  組卷：168引用：1難度：0.9

  解析

• 5．用小球和輕彈簧組成彈簧振子，使其沿水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖所示，下列描述正確的是（　?。?/h2>

  A．t=1s時(shí)，振子的速度最大

  B．t=2s時(shí)，振子的加速度最大

  C．1～2s內(nèi)，振子的速度與加速度方向相同

  D．1～2s內(nèi)，振子的位移與加速度方向相同
  組卷：155引用：1難度：0.6

  解析

• 6．如圖是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，S為單縫，S₁、S₂為雙縫，P為光屏．用綠光從左邊照射單縫S時(shí)，可在光屏P上觀察到干涉條紋．下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．減小雙縫間的距離，干涉條紋間的距離減小

  B．增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間的距離增大

  C．將綠光換為紅光，干涉條紋間的距離減小

  D．將綠光換為紫光，干涉條紋間的距離增大
  組卷：309引用：16難度：0.9

  解析

四、論述、計(jì)算題（本題共4小題，共 40分）解答要求：寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式、演算步驟和答案。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。

• 19．交流發(fā)電機(jī)可分為“旋轉(zhuǎn)電樞式”和“旋轉(zhuǎn)磁極式”兩種。通過(guò)旋轉(zhuǎn)，使線(xiàn)圈磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化規(guī)律決定了該線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的規(guī)律。
  （1）如圖為旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)的示意圖。兩磁極間的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。線(xiàn)圈ABCD的面積為S，匝數(shù)為N（圖中只畫(huà)出了其中的一匝線(xiàn)圈），線(xiàn)圈的總電阻為r。線(xiàn)圈繞軸OO?勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω。線(xiàn)圈通過(guò)滑環(huán)和電刷與外電路阻值為R的定值電阻連接。
  a.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出線(xiàn)圈中電流瞬時(shí)值的表達(dá)式；
  b.求線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電阻R的發(fā)熱功率。
  （2）旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)的線(xiàn)圈必須經(jīng)過(guò)裸露的滑環(huán)和電刷來(lái)保持與外電路的連接，電壓高時(shí)可能發(fā)生火花放電，因此發(fā)電站常采用“旋轉(zhuǎn)磁極式”發(fā)電機(jī)。若（1）問(wèn)中線(xiàn)圈和外電路不變，通過(guò)旋轉(zhuǎn)磁極的方式，使線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間發(fā)生變化，規(guī)律為Φ=Φ₀sin

  2

  π

  T

  t,式中Φ₀為線(xiàn)圈的磁通量的最大值，T為線(xiàn)圈磁通量變化的周期。
  a.寫(xiě)出線(xiàn)圈的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律；
  b.線(xiàn)圈磁通量從零增至最大的過(guò)程，求通過(guò)電阻R的電荷量q。
  組卷：66引用：1難度：0.6

  解析

• 20．碰撞在宏觀、微觀世界中都是十分普遍的現(xiàn)象。在了解微觀粒子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的過(guò)程中，碰撞的研究起著重要的作用。
  （1）在列車(chē)編組站里，一輛質(zhì)量為m₁的貨車(chē)在水平平直軌道上以v₀的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛質(zhì)量為m₂的靜止的貨車(chē)，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。碰撞過(guò)程中鐵軌的摩擦力可忽略不計(jì)。求它們碰后瞬時(shí)速度v的大小。
  （2）某種未知的微觀粒子以一定的速度跟靜止的氫原子核正碰，測(cè)出碰撞后氫原子核的速度；讓該未知粒子以相同的速度跟靜止的氮原子核正碰，測(cè)出碰撞后氮原子核的速度與氫原子核速度之比為2：15。已知?dú)湓雍说馁|(zhì)量是m_H，氮原子核的質(zhì)量是14m_H，上述碰撞都是彈性碰撞，求該未知粒子的質(zhì)量m。
  （3）康普頓在研究石墨對(duì)X射線(xiàn)的散射時(shí)，提出光子不僅具有能量，而且具有動(dòng)量，光子動(dòng)量p=

  h

  λ

  。假設(shè)射線(xiàn)中的單個(gè)光子與靜止的無(wú)約束的自由電子發(fā)生彈性碰撞。
  碰撞后光子的方向與入射方向夾角為α，電子的速度方向與入射方向夾角為β，其簡(jiǎn)化原理圖如圖所示。光子和電子組成的系統(tǒng)碰撞前后動(dòng)量守恒，動(dòng)量守恒定律遵循矢量運(yùn)算的法則。已知入射光波長(zhǎng)λ，普朗克常量為h。求碰撞后光子的波長(zhǎng)λ′。
  
  組卷：82引用：1難度：0.5

  解析