2022-2023學年北京通州區(qū)高二年級下冊學期期末物理試題及答案

2023北京通州高二（下）期末

物理

本試卷共8頁，共100分。考試時長90分鐘?？忌鷦毡貙⒋鸢复鹪诖痤}卡上，在試卷上作答

無效。考試結(jié)束后，請將答題卡交回。

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一

項。

1.根據(jù)盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型解釋。粒子散射實驗，使極少數(shù)。粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力是

（）

A.原子核對a粒子的萬有引力B.原子核對《粒子的庫侖斥力

C.核外電子對a粒子的萬有引力D.核外電子對a粒子的庫侖斥力

2.根據(jù)玻爾的原子模型，一個氫原子從〃=4能級躍遷到〃=1能級時，該氫原子（）

A.吸收光子，能量減小B.放出光子，能量減小

C.放出光子，能量不變D.吸收光子，能量不變

3.用同--束單色光，在同一條件下先后照射鋅板和銀板，都能產(chǎn)生光電效應。在以上兩次實驗中，對于下

列四個物理量，一定相同的是（）

A.光子的能量B.光電子的逸出功

C.光電子的動能D.光電子的最大動能

4.如圖甲所示，把小球安裝在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球和彈簧穿在光滑的水平桿上。小球振

動時，沿垂直于振動方向以速度v勻速拉動紙帶，紙帶上可以留下痕跡，。、6是紙帶上的兩點，不計阻

力，如圖乙所示。根據(jù)此實驗，下列說法正確的是（）

A.f時間內(nèi)小球運動的路程為vt

B.小球通過a點的速度小于通過b點的速度

C.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

D.減小小球振動的振幅，其周期也會減小

5.一列沿x軸正方向傳播的筒諧橫波某時刻的波形圖如圖所示，下列判斷正確的是（）

第1頁/共14頁

A.此時質(zhì)點〃的速度方向沿y軸負方向

B.此時質(zhì)點N的加速度方向沿y軸正方向

C.此時質(zhì)點/與質(zhì)點N的速度相同

D.此時質(zhì)點M與質(zhì)點N的相位相同

6.如圖甲所示為一列簡諧橫波在t=2s時波的圖像，P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點。圖乙是質(zhì)點P的振動圖像,

甲乙

A.v=1.Om/s，沿x軸負方向

B.v=2.0m/s，沿x軸負方向

v=2.Om/s,沿X軸正方向

D.v=1.Om/s，沿x軸正方向

7.如圖所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺,其中A、B的擺長相等。先讓A振動起來，其它各擺隨后也

跟著做受迫振動。穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）

A.B、C、D擺的振動頻率不同

B.B、C、D擺的振動頻率相同

C.D擺振幅最大

D.C擺振幅最大

8.有關(guān)光的現(xiàn)象，下列說法正確的是（）

A.雨后的天空出現(xiàn)彩虹，這是光的偏振現(xiàn)象

B.光照射細金屬絲。在其后放置的光屏上出現(xiàn)明暗相間條紋，是光的衍射現(xiàn)象

第2頁/共14頁

C.在陽光照射下肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋，這是光的全反射現(xiàn)象

D.用光導纖維傳送圖像信息，這其中應用到了光的干涉現(xiàn)象

9.如圖所示，是光線由空氣射入半圓形玻璃磚，再由玻璃磚射入空氣中的光路圖。。點是半圓形玻璃磚的

圓心，該現(xiàn)象一定不可能發(fā)生的是（）

10.如圖所示，一束光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上，在玻璃磚與空氣的界面上發(fā)生反射和

折射，入射角為4,折射角為2。下列說法正確的是（）

A.反射光的頻率大于入射光的頻率B.折射光的波長等于入射光的波長

C.若增大入射角4,則折射角e2將減小D.若增大入射角4,則折射光將減弱

11.醫(yī)療檢查使用的CT掃描儀利用的是（）

A.紅外線B.紫外線C.X射線D.Y射線

12.有些金屬原子受激后，從某激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時，會發(fā)出特定顏色的光。圖甲所示為鈉原子和鋰原子

分別從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)的能級差值，鈉原子發(fā)出頻率為5.09xl（）UHz的黃光，可見光譜如圖乙所示。鋰

原子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)發(fā)光顏色為（）

激發(fā)態(tài)

~1激發(fā)態(tài)

丁紅橙黃綠：青藍紫

2.10eV1.85eV

4.04.55.05.56.06.57.07.58.0v/10,4Hz

基態(tài)------基態(tài)

鈉圖甲鋰

圖乙

第3頁/共14頁

A.紅色B.橙色C.綠色D.藍色

13.研究光電效應的電路如圖所示，用藍光、較強的黃光和較弱的黃光分別照射密封真空管中的金屬極板

K,極板發(fā)射出的光電子在電路中形成的光電流/與AK之間的電壓U的關(guān)系圖像如圖乙所示。關(guān)于1、

2、3三條曲線，下列說法正確的是（）

圖乙

A.1、3為用黃光照射時得到的曲線,曲線1對應的黃光較強

B.1、3為用黃光照射時得到的曲線,曲線3對應的黃光較強

C.2、3為用黃光照射時得到的曲線,曲線2對應的黃光較強

D.2、3為用黃光照射時得到的曲線,曲線3對應的黃光較強

14.我國科研人員對“嫦娥五號”返回器攜帶的月壤樣品進行研究，取得了重大科研成果。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)月

球土壤里富含的氮-3（；He）是理想的熱核反應原料，即利用一個笊核（：H）和一個氨-3發(fā)生核反應產(chǎn)生一

個質(zhì)子和一個新核X,并釋放能量。氫-3主要來自太陽風——太陽噴射出來的高能粒子流。月球沒有磁

場和大氣的保護，太陽風可以直接降落在月球表面，使其攜帶的氮-3得以保存，但氮-3在地球上含量極

少。此外，中國科學院物理研究所在開展系統(tǒng)的物質(zhì)科學研究中首次發(fā)現(xiàn)天然玻璃纖維。這些具有超高長

徑比的玻璃纖維來源于撞擊過程中黏稠液體的熱塑成型。和低長徑比的玻璃珠相比，形成這些玻璃纖維的

液體粘度要更高，意味著對應的撞擊溫度和撞擊速率更低。研究人員綜合分析了嫦娥五號月壤樣品中玻璃

物質(zhì)的形態(tài)、成分、微觀結(jié)構(gòu)和形成機制。他們發(fā)現(xiàn)，月球表面存在著固、液、氣多種轉(zhuǎn)變路徑的玻璃起

源。月球表面頻繁遭受的隕石及微隕石撞擊導致的礦物熔化和快速冷卻，產(chǎn)生了各種形態(tài)的玻璃物質(zhì)。根

據(jù)以上信息及所學知識判斷，下列說法錯誤的是（）

A.新核X是；He

B.月球表面存在較為溫和的微撞擊事件

C.地磁場會使太陽風中的氫-3發(fā)生偏轉(zhuǎn)，影響其到達地球表面

D.氮-3參與聚變反應，不會產(chǎn)生核輻射，反應過程中不會存在質(zhì)量虧損

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.如圖1所示，某同學做“用單擺測重力加速度”實驗。

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圖1

（1）以下步驟中錯誤的是,不必要的是。（選填步驟前字母）

A.用米尺測量出懸線的長度L并將它記為擺長，并用丁=2萬計算重力加速度g

B.用天平測量出擺球的質(zhì)量，〃

C.使單擺小角度擺動后，用停表記錄全振動〃次的時間，并計算出擺動周期7

（2）正確測量擺長完成后，在測量周期時，擺球振動過程中固定擺線的懸點處出現(xiàn)松動，擺長略微變

長，這將會導致所測重力加速度的數(shù)值_________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）?

（3）實驗時改變擺長正確測出幾組擺長2和對應的周期T的數(shù)據(jù)，作出L—72圖像，如圖2所示。利用

/、8兩點的坐標可求得重力加速度g,請寫出重力加速度g的表達式。

（4）本實驗用圖2計算重力加速度，是否可以消除因擺球質(zhì)量分布不均勻而造成的測量誤差？請說明道

理_________

16.如圖1所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間

距4=0.20mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后，接通電

源使光源正常工作。

（1）“用雙縫干涉測量光的波長”實驗裝置如圖1所示，光具座上a、b、c處放置的光學元件依次為

（選填選項前字母）。

A.濾光片雙縫單縫B.濾光片單縫雙縫

C.單縫濾光片雙縫D.雙縫濾光片單縫

（2）已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游標尺）上有20分度。某同學調(diào)整手輪后，從測量頭

第5頁/共14頁

的目鏡看去，使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊，如圖2所示，此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)情

況如圖3所示，此示數(shù)為mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊，

測得A到B條紋間的距離為8.40mm。利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長

4=m（保留2位有效數(shù)字）。

（3）另一同學按實驗裝置安裝好儀器后，觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好。若他對實驗裝置作了一下改動

后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數(shù)目有所增加。以下改動可能實現(xiàn)這個效果的是

（選填選項前字母）。

A.僅將濾光片移至單縫和雙縫之間B.僅將單縫遠離雙縫移動少許

C.僅將單縫與雙縫的位置互換D.僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片

17.如圖為光導纖維（可簡化為長玻璃絲）的示意圖，玻璃絲長為/,折射率為〃（〃＜正），A8代表端

面。為使光能從玻璃絲的A3端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣妫蠊庠诙嗣鍭3上的入射角應滿足的條件。

18.如圖所示，在水平方向的勻強磁場中，正方形閉合線圈繞豎直軸。0'勻速轉(zhuǎn)動，線圈通過滑環(huán)和電刷

與一個電阻R和一個理想交流電壓表相連接。已知磁場的磁感應強度3=0.1T。線圈匝數(shù)〃=100匝，邊

長L=20cm,線圈電阻r=20,線圈轉(zhuǎn)動的角速度（y=30rad/s,電阻R=4Q,求：

（1）線圈轉(zhuǎn)到與磁場平行時，線圈中的電動勢民

（2）交流電壓表的示數(shù)

O

19.如圖所示，有一個單匝正方形閉合線框abc",邊長為L質(zhì)量為機。線框下方有一水平勻強磁場，磁

場方向垂直線框所在平面，磁感應強度為8磁場區(qū)域?qū)挾葹?在磁場上方某一高度處釋放線框，線框在

下落過程中始終與磁場方向垂直，且。c邊保持水平。若線框恰好以速度v勻速通過磁場，重力加速度為

g,空氣阻力可忽略不計，求：

（1）線框進入磁場過程中，8c兩點間的電勢差U；

（2）線框通過磁場過程中產(chǎn)生的熱量。；

（3）若將線框從更高的地方釋放，請分析說明線框通過磁場過程中的運動情況。

第6頁供14頁

XXXXXX八

XXXXxX￡

X"XXXXXv

20.如圖所示，兩根相距為心的光滑金屬導軌MN、CD固定在水平面內(nèi)，并處在方向豎直向下的勻強磁場

中，導軌足夠長且電阻不計。在導軌的左端接入一阻值為R的定值電阻，將質(zhì)量為加，電阻可忽略不計的

金屬棒ab垂直放置在導軌上。金屬棒ab以恒定速度”向右運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，不計

空氣阻力。回答以下問題：

(1)若所加勻強磁場的磁感應強度為8且保持不變，試從磁通量變化、電動勢的定義、自由電子的受力

和運動，或功能關(guān)系等角度入手，選用兩種方法推導ab棒中產(chǎn)生的感應電動勢E的大??；

(2)某同學對此安培力的作用進行了分析，他認為：安培力的實質(zhì)是形成電流的定向移動的電荷所受洛

倫茲力的合力，而洛倫茲力是不做功的，因此安培力也不做功。你認為他的觀點是否正確，并說明理由。

(假設(shè)電子在金屬棒中定向移動可視為勻速運動，電子電荷量為e)

第7頁/共14頁

參考答案

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一

項。

1.【答案】B

【詳解】微觀粒子間的萬有引力遠遠小于庫侖力；所以使極少數(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力不是原子

核對a粒子的萬有引力，也不是核外電子對a粒子的萬有引力；a粒子和電子接近時，它們之間就有庫侖

引力作用，但由于電子的質(zhì)量只有a粒子質(zhì)量的七千三百分之一，a粒子與電子碰撞就像一顆子彈與一個

灰塵碰撞一樣，a粒子的運動方向幾乎不改變，所以使極少數(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力是原子核對

a粒子的庫侖斥力，當a粒子與原子核距離較近時，之間的庫侖斥力很大，使得a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)。

故選Bo

2.【答案】B

【詳解】一個氫原子從〃=4能級躍遷到"=1能級時，從高能級向低能級躍遷，該氫原子的能量減小，以

光子的形式釋放能量。

故選B。

3.【答案】A

【詳解】用同一束單色光先后照射鋅板和銀板，一定相同的是入射光的光子能量，根據(jù)光電效應方程

Ekm=hv-W()

不同的金屬，逸出功不同，則最大初動能不同，但是光電子的動能可能相同。

故選Ao

4.【答案】C

【詳解】A.可是f時間內(nèi)紙帶運動的路程，并不是小球的運動路程，故A錯誤；

B.由圖乙可知小球通過〃點時更靠近平衡位置，其速度大于通過6點的速度，故B錯誤：

C.小球振動過程只有彈簧的彈力做功，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故C正確；

D.小球的運動為簡諧運動，其振動周期與振幅無關(guān)，減小小球振動的振幅，其周期不會減小，故D錯

誤。

故選C。

5.【答案】A

【詳解】A.根據(jù)同側(cè)法可知此時質(zhì)點”的速度方向沿y軸負方向，故A正確：

B.由圖可知，此時質(zhì)點N的位移為正，則質(zhì)點N所受的回復力方向指向y軸負方向，結(jié)合牛頓第二定律

可知此時質(zhì)點N的加速度方向沿y軸負方向，故B錯誤；

C.由圖可知，此時質(zhì)點M與質(zhì)點N的速度大小相同，方向相反，故C錯誤；

D.根據(jù)同側(cè)法可知A/的速度方向沿y軸負方向，質(zhì)點N的速度方向沿y軸正方向，則此時質(zhì)點M和質(zhì)點

第8頁供14頁

N的相位不相同，故D錯誤。

故選A。

6.【答案】D

【詳解】由圖乙可知質(zhì)點P在，=2s時沿y軸正方向振動，根據(jù)波形平移法可知，該波沿x軸正方向傳

播；由圖甲可知波長為2m,由圖乙可知周期為2s,則波速為

u=—=1.0m/s

T

故選D。

7.【答案】B

【詳解】AB.由A擺擺動從而帶動其它3個單擺做受迫振動，受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，故其

它各擺振動頻率跟A擺相同，故A錯誤，B正確；

CD.受迫振動中，當驅(qū)動力頻率等于固有頻率時，出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅達到最大，由于B擺的固有頻率

與A擺的相同，故B擺發(fā)生共振，振幅最大，故CD錯誤。

故選B。

8.【答案】B

【詳解】A.雨后的天空出現(xiàn)彩虹，這是光的色散現(xiàn)象，故A錯誤；

B.光照射細金屬絲。在其后放置的光屏上出現(xiàn)明暗相間條紋，是光的衍射現(xiàn)象，故B正確；

C.在陽光照射下肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋，這是光的薄膜干涉現(xiàn)象，故C錯誤；

D.用光導纖維傳送圖像信息，這其中應用到了光的全反射現(xiàn)象，故D錯誤。

故選B。

9.【答案】A

【詳解】AB.由于玻璃的折射率大于空氣，故光由空氣斜射入玻璃時，折射角要小于入射角，故A錯

誤，符合題意；B正確，不符合題意；

C.當光由玻璃斜射入空氣時，折射角大于入射角，故C正確，可能發(fā)生，不符合題意：

D.光由玻璃磚垂直射向空氣時，傳播方向不發(fā)生變化，故D正確，不符合題意。

故選Ao

10.【答案】D

【詳解】A.光發(fā)生反射和折射后頻率不變，所以反射光的頻率等于入射光的頻率，故A錯誤；

B.折射光的傳播速度大于入射光的傳播速度，頻率相同，由丫=%/可知折射光的波長大于入射光的波長,

故B錯誤；

sin&

c.由〃=—^可知若增大入射角4,則折射角名將增大，故c錯誤；

sin4

D.若增大入射角4,反射光增強，折射光將減弱。故D正確。

故選D。

11.【答案】C

第9頁供14頁

【詳解】醫(yī)療檢查使用的CT掃描儀利用的是X射線。

故選Co

12.【答案】A

【詳解】根據(jù)題意可知，鈉原子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)有

ENL人也

鋰原子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)有

聯(lián)立可得

匕=旦聯(lián)=^-X5.09X10,4HZ?4.48X10'4HZ

L，Na

ENa2.10

根據(jù)圖乙可知鋰原子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)發(fā)光顏色為紅色。

故選A。

13.【答案】A

【詳解】黃光的頻率小于藍光的頻率，根據(jù)光電效應方程紜=。丫-W逸，再根據(jù)動能定理可得

也=用

即

&=把一區(qū)

ee

可見頻率越大則對應的截止電壓越大，截止電壓相等，則光的頻率相等，故2為藍光，1和3為黃光；

根據(jù)光電流的大小與光強成正比，可知曲線1對應的黃光的光強大于曲線3對應的黃光的光強。

選項A正確，BCD錯誤。

故選Ao

14.【答案】D

【詳解】A.一個笊核（；11）和一個氫-3發(fā)生核反應產(chǎn)生一個質(zhì)子和一個新核X,根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守

恒可知，新核X是；He,故A正確，不滿足題意要求；

B.根據(jù)題意可知月球表面存在較為溫和的微撞擊事件，故B正確，不滿足題意要求；

C.由于氫-3帶正電，則地磁場會使太陽風中的氯-3發(fā)生偏轉(zhuǎn)，影響其到達地球表面，故C正確，不滿

足題意要求：

D.氨-3參與聚變反應，不會產(chǎn)生核輻射，但反應過程中釋放能量，存在質(zhì)量虧損，故D錯誤，滿足題意

要求。

故選D。

第二部分

本部分共6題，共58分。

第10頁/共14頁

15.【答案】①.A②.B③偏?、?g=4%⑤.見詳解

【詳解】（1）用米尺測量出懸線的長度L,并將它記為擺長是錯誤的，擺長應該為懸線長度加小

球半徑，A項錯誤;

B.本實驗不需要用天平測量出擺球的質(zhì)量w,B項不必要;

C.使單擺小角度擺動后，用停表記錄全振動〃次的時間f,并計算出擺動周期

T=-

n

C項正確。

故錯誤的選A,不必要的選B。

（2）［3］擺長變長，會導致擺長的測量值偏小，由重力加速度表達式

4TL

可知，重力加速度測量值偏小。

（3）［4］根據(jù)單擺周期公式

7=2萬

可得

L=-^yT2

4〃-

由圖像可知

8_%-L[

4/T；-T；

得重力加速度為

4Ms)

87^-T；2

（4）［5］通過前面的分析可知，若擺球質(zhì)量分布不均勻，乙-〃圖像的斜率仍保持不變，所以可以消除因

擺球質(zhì)量分布不均勻而造成的測量誤差，即用圖像法計算重力加速度與當?shù)卣鎸嵵迪啾缺３植蛔儭?/p>

16.【答案】①.B0.25③.4.8x10-7D

【詳解】（1）［1］因為雙縫干涉實驗是讓單色光通過雙縫在光屏上形成干涉圖案，所以先讓光源通過濾光片

形成單色光，再經(jīng)過單縫形成相干光，后通過雙縫形成干涉條紋，所以光具座上氏c處放置的光學元

件依次為濾光片、單縫、雙縫。

故選B。

（2）［2］圖3游標卡尺示數(shù)為

x=0+5x0.05mm=0.25mm

第11頁/共14頁

[3]A到B條紋間的距離為8.40mm,由圖2可知A到B條紋間的距離為5個條紋寬度，則

Ax=-~-mm=1.68mm

5

根據(jù)

Ax=—2

解得

°ArJ1.68x0.20,_

X=---=---------mm=4.8x10n7m

L700

(3)[4]對實驗裝置改動后，再像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數(shù)目有所增加，可知條紋的寬度減

小，由公式

zkx=-A.

A.僅將濾光片移至單縫和雙縫之間，4、L、d都不改變，則Ax不變，故A錯誤；

B.僅將單縫遠離雙縫移動少許，4、L、d都不改變，則Ax不變，故B錯誤；

C.僅將單縫與雙縫的位置互換，則入射光通過單縫后就會投到像屏上，所以像屏上得到的是單縫衍射圖

像，不是雙縫干涉圖像，故C錯誤；

D.僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片，4減小，L、d都不改變，則Ax減小，故D正確。

故選D。

2

17.【答案】sini<V/i-1其中(〃<立)

【詳解】光路如圖，有

sinz〃=—5—,C+r=-n

n=-----

sinrsinC2

解得

sinz

當入射角越小，則在A面上越容易發(fā)生全反射，所以應該保證：

sini<\Jn2-1其中(〃<0)

18.【答案】(1)12V；(2)4點V

【詳解】(1)線圈轉(zhuǎn)到與磁場平行時，線圈中的電動勢為最大值，則有

E=Em=nBSco=100x0.1x0.22x30V=12V

第12頁/共14頁

（2）電動勢有效值為

￡=軍=6限

有V2

交流電壓表的示數(shù)為有效值，則有

U=-^—E&=上一x60V=4瓜

R+r"4+2

3

19.【答案】（I）U=-BLv：（2）Q=2〃/gL；（3）線框可能先做加速度減小的減速運動，當速度減為v

4

時做勻速運動，也可能通過磁場的整個過程中均做加速度減小的減速運動

【詳解】（1）線框勻速通過磁場

F^=mg

由于

F^=BIL

I』

R

E=BLv

線框進入磁場過程中，兒兩點間的電勢差

3

U=1——R

4

解得

3

U=-BLv