北京市海淀區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末學(xué)業(yè)水平調(diào)研考試+物理試卷（含答案）

海淀區(qū)2024年高二年級(jí)學(xué)業(yè)水平調(diào)研1.關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮在水中的花粉分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C.溫度相同時(shí)，懸浮在水中的微粒越小，其布朗運(yùn)動(dòng)越明顯D.當(dāng)物體溫度達(dá)到0℃時(shí)，物體分子會(huì)停止熱運(yùn)動(dòng)2.關(guān)于光現(xiàn)象，下列說法正確的是()A.為了增加光的透射，通常在攝像機(jī)的鏡頭表面鍍一層特定厚度的薄膜，這是利用了光的干涉B.光照射到不透明圓盤后，在圓盤陰影中心出現(xiàn)一個(gè)亮斑，這是光的偏振現(xiàn)象C.在觀看立體電影時(shí)，觀眾要戴上特制的眼鏡，銀幕上的圖像才清晰，這副眼鏡利用了光的全反射D.用光導(dǎo)纖維傳輸載有聲音、圖像以及各種數(shù)字信號(hào)的信息，這是利用了光的衍射3.α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，在一個(gè)小鉛盒里放有少量的放射性元素作為放射源，它發(fā)出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線打到金箔上，圖中虛線表示被散射的α粒子的徑跡。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可用湯姆孫提出的“棗糕模型”來解釋B.依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推測(cè)原子核是可以再分的C.α粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)是由于它跟金箔中的電子發(fā)生了“碰撞”D.統(tǒng)計(jì)散射到各個(gè)方向的α粒子所占比例，可以推知原子中正電荷的大致分布情況4.電磁波在日常生活和生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，下列說法正確的是()A.驗(yàn)鈔機(jī)使用紅外線照射錢幣使熒光物質(zhì)發(fā)光來鑒別真?zhèn)蜝.機(jī)場(chǎng)、車站用來檢查旅客行李包的透視儀使用的是Y射線C.汽車噴漆后，進(jìn)入烘干車間烘干使用的是X射線D.醫(yī)院里常用紫外線對(duì)病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒5.某種手機(jī)防窺膜由透明介質(zhì)和對(duì)光完全吸收的屏障構(gòu)成，如圖2所示，屏障垂直于屏幕平行排列，可實(shí)現(xiàn)對(duì)像素單元可視角度θ的控制。發(fā)光像素單元緊貼防窺膜下表面，位于相鄰兩屏障正中間。不考慮光的衍射，下列說法正確的是()A.防窺膜實(shí)現(xiàn)防窺效果主要是靠光的全反射B.其他條件不變時(shí)，透明介質(zhì)的折射率越小，可視角度θ越小C.可視角度θ與屏障高度d無關(guān)D.從上往下看，看到的圖像比發(fā)光像素單元位置低6.位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。t=0時(shí)波源開始振動(dòng)，其位移y隨時(shí)間t變化關(guān)系式為y=Asin中能正確描述時(shí)波形圖的是()A.B.C.D.7.用圖4所示的光電管研究光電效應(yīng)，使用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；改用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.a光的波長(zhǎng)一定大于b光的波長(zhǎng)B.只增加a光的強(qiáng)度，電流計(jì)G的指針仍不發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.只增加b光的強(qiáng)度，可使通過電流計(jì)G的電流增大D.用b光照射光電管陰極K時(shí)，通過電流計(jì)G的電流方向是由d到c238928.2389223892U23892U→4Th+X，生成的兩粒子處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，圖5中可以正確反映兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是()A.B.C.D.9.原子核的比結(jié)合能（平均結(jié)合能）曲線如圖6所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A.Li核的比結(jié)合能約為5MeVB.Li核的結(jié)合能約為15MeVC.Li核比H核更穩(wěn)定D.5U裂變?yōu)镵r和4Ba的過程中會(huì)釋放核能10.原子在外加磁場(chǎng)的作用下，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂，這種現(xiàn)象稱為塞曼效應(yīng)。在外加磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，塞曼效應(yīng)的譜線裂距（光譜上波長(zhǎng)的倒數(shù)差）與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。某原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖7所示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別為①、②、③、④。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，真空中光速為c。下列說法正確的是()A.光子②的頻率大于光子④的頻率B.增大外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，光子②與光子③的頻率差隨之減小C.從量綱角度分析，塞曼效應(yīng)的譜線裂距可能表示為D.利用塞曼效應(yīng)，通過測(cè)量譜線裂距，可以測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度11.對(duì)于原子、原子核，人們無法直接觀察到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只能通過對(duì)各種實(shí)驗(yàn)事實(shí)提供的信息進(jìn)行分析、猜想、提出微觀模型，并進(jìn)一步接受實(shí)驗(yàn)事實(shí)的檢驗(yàn)，進(jìn)而再對(duì)模型進(jìn)行修正。下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)支持相應(yīng)觀點(diǎn)的是 A.電子的發(fā)現(xiàn)，說明原子是可以再分的B.康普頓散射現(xiàn)象及規(guī)律，說明原子具有核式結(jié)構(gòu)C.玻爾依據(jù)氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，將量子觀念引入原子領(lǐng)域D.天然放射現(xiàn)象，說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的12.實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性，下列說法正確的是()A.人們借助中子衍射來研究晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)利用了中子的波動(dòng)性B.電子束通過雙縫后形成的干涉圖樣體現(xiàn)了電子的粒子性C.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋D.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光的粒子性13.把鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜，用它觀察燈焰。圖8為肥皂膜在豎直平面內(nèi)靜置時(shí)的干涉條紋照片。下列說法正確的是()A.拍攝這張照片時(shí)鐵絲圈最高點(diǎn)可能位于a附近B.拍攝這張照片時(shí)鐵絲圈最高點(diǎn)可能位于b附近C.肥皂膜在豎直平面內(nèi)靜置時(shí)，其厚度處處相同D.干涉條紋是由來自肥皂膜前后兩表面反射光疊加形成的14.2023年12月1日晚，我國(guó)多地看到了紅色的極光現(xiàn)象。地球上的極光主要是由來自太陽風(fēng)中的高能帶電粒子被地磁場(chǎng)導(dǎo)引而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿著地球兩極的磁感線沉降到高層大氣中，與大氣中的粒子碰撞，使原子受到激發(fā)對(duì)外輻射電磁波，從而產(chǎn)生不同顏色的光。極光最常見的顏色為綠色，此外還有紅色、紫色等。盡管極光現(xiàn)象常見于高緯度地區(qū)，但如果來自太陽風(fēng)的高能帶電粒子足夠強(qiáng)，極光現(xiàn)象發(fā)生的范圍會(huì)擴(kuò)展到中低緯度地區(qū)，但此時(shí)極光現(xiàn)象已經(jīng)大大減弱。假設(shè)受到激發(fā)前，大氣中的同種原子均處于相同的穩(wěn)態(tài)。下列說法正確的是 A.與高緯度地區(qū)相比，中低緯度地區(qū)不容易觀察到極光現(xiàn)象B.處于穩(wěn)態(tài)的大量同種原子與高能粒子碰撞，一定躍遷至同一高能態(tài)C.產(chǎn)生綠色極光與產(chǎn)生紅色極光相比，原子躍遷前后兩個(gè)能級(jí)的能量差更大D.中低緯度地區(qū)極光現(xiàn)象大大減弱是因?yàn)榈卮艌?chǎng)對(duì)高能粒子做負(fù)功，粒子能量減小15.（1）某熱敏電阻RT的阻值隨溫度變化的圖像如圖9甲所示，圖9乙是由熱敏電阻RT作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器電路圖。a.為了使溫度過高時(shí)報(bào)警器鈴響，開關(guān)c應(yīng)接在端（選填“a”或“b”b.要使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向端移動(dòng)（選填“左”或“右”）。（2）某同學(xué)用如圖10甲所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。a.實(shí)驗(yàn)時(shí)，需測(cè)量一定質(zhì)量的氣體在溫度不變情況下的體積V及其所對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)p。為保證氣體溫度不發(fā)生明顯變化，實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)注意。b.實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)用采集的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，繪制出p一V圖中的等溫線，如圖10乙所示。根據(jù)圖10乙所示的圖像，請(qǐng)寫出判斷壓強(qiáng)p與體積V成反比的方法。。16.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。（1）利用圖11裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源發(fā)光，調(diào)整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，下列操作可行的是；A.將單縫向雙縫靠近B.將光屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)C.將光屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)D.使用間距更小的雙縫（2）若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為L(zhǎng)，測(cè)得第1條亮紋中央到第n條亮紋中央的間距為x，則所測(cè)量的單色光波長(zhǎng)λ=______；（3）圖12所示為另一種觀察干涉的裝置，單色光從單縫S射出，一部分入射到平面鏡后反射到光屏上，另一部分直接投射到光屏上，在光屏上兩光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋。單縫S通過平面鏡成的像是S,（圖中未畫出可以把單縫S和它的虛像S,看成是產(chǎn)生干涉圖樣的兩個(gè)相干光源。某同學(xué)用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。a.通過畫圖進(jìn)行光路分析，標(biāo)出光屏上出現(xiàn)干涉條紋的范圍。b.若實(shí)驗(yàn)中已知單縫S到平面鏡的垂直距離h，單縫到光屏的距離D，觀測(cè)到第3條亮紋中央到第12條亮紋中央的間距為ΔL，則該單色光的波長(zhǎng)λ=。c.為減小測(cè)量過程中的誤差，需要增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離，以下操作中可能成功的是。A.將平面鏡稍向上移動(dòng)一些B.將平面鏡稍向下移動(dòng)一些C.將光屏稍向左移動(dòng)一些D.將光屏稍向右移動(dòng)一些要求：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17.電磁波在科學(xué)探索和現(xiàn)實(shí)生活中有著廣泛的應(yīng)用。取電磁波在真空中的速度c=3.0×108m/s。（1）世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST坐落在我國(guó)貴州，被譽(yù)為“中國(guó)天眼”。當(dāng)火星與地球之間的距離為2.25×1011m時(shí)，若從火星向地球發(fā)射一電磁波信號(hào)，求FAST接收到信號(hào)所用時(shí)間。（2）已知手機(jī)單端天線的長(zhǎng)度為接收的電磁波波長(zhǎng)的四分之一時(shí)，電磁波在天線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將達(dá)到最大值。如果某手機(jī)接收的電磁波頻率為7.50×108Hz，為使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值，求該手機(jī)單端天線應(yīng)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度。（3）某收音機(jī)中的LC電路由固定線圈和可調(diào)電容器組成，能夠產(chǎn)生500kHz到1500kHz的電磁振蕩。已知LC電路的周期T與電容C、電感L的關(guān)系為T=2π求可調(diào)電容器的最大電容和最小電容之比。18.如圖13所示，彈簧振子在豎直方向的B、C兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。小球位于B點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過0.5s首次到達(dá)C點(diǎn)。若以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以豎直向下為正方向建立坐標(biāo)軸Ox，用x表示小球相對(duì)于平衡位置的位移。已知B、C兩點(diǎn)相距20cm，彈簧勁度系數(shù)k=20N/m，小球質(zhì)量m=0.5kg，取重力加速（1）請(qǐng)寫出小球位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。（2）求5s內(nèi)小球通過的路程及5s末小球位移的大小。（3）求小球運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，其所受回復(fù)力和彈簧彈力的大小。19.密閉容器中一定質(zhì)量的某種理想氣體的p一V圖像如圖14所示。圖中①、②、③三個(gè)小圓圈分別代表氣體的三個(gè)不同狀態(tài)，從①到②經(jīng)歷了一個(gè)等溫過程，從②到③經(jīng)歷了一個(gè)等容過程。（1）定性判斷。圖14中①、②、③三個(gè)不同狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3，用N1、N2、N3分別表 示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁單位面積上的平均次數(shù)。請(qǐng)判斷以下物理量之間的大小關(guān)系：；N1N2；N2N3（選填“＞”（2）定量計(jì)算。分別用p1、V1、T1和p2、V2、T2以及p3、V3、T3表示氣體在①、②、③三個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)參量。若狀態(tài)①的溫度是400K，結(jié)合圖14中信息，推導(dǎo)并計(jì)算狀態(tài)③的溫度T3。（3）模型建構(gòu)。從微觀角度來看，氣體壓強(qiáng)的大小跟兩個(gè)因素有關(guān)：一個(gè)是氣體分子的平均動(dòng)能，一個(gè)是分子的密集程度。如圖15所示，我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，用豆粒做氣體分子的模型，將豆粒連續(xù)地倒在臺(tái)秤的秤盤上，演示氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的微觀機(jī)理。為了從宏觀上模擬從狀態(tài)①到狀態(tài)②過程中氣體壓強(qiáng)減小，請(qǐng)說明實(shí)驗(yàn)操作的思路。20.光子不僅具有能量，而且具有動(dòng)量。照到物體表面的光子與物體相互作用從而對(duì)物體產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)，稱之為“光壓”，其機(jī)理與大量分子撞擊器壁所產(chǎn)生的壓強(qiáng)類似。已知普朗克常量為h，單個(gè)光子的能量ε和動(dòng)量p之間存在關(guān)系ε=pc（其中c為光速）。（1）寫出光子的動(dòng)量p與光的波長(zhǎng)λ的關(guān)系式。（2）為研究光壓，可以建立如下模型：如圖16所示，在體積一定的正方體密閉容器中有大量頻率均為v的光子；設(shè)光子與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等，且與器壁碰撞前、后瞬間光子相對(duì)器壁的動(dòng)量大小不變、方向與器壁垂直。不考慮光子間的相互作用。假定容器中光子的個(gè)數(shù)保持不變，單位體積內(nèi)光子個(gè)數(shù)記為n。根據(jù)上述模型，請(qǐng)推導(dǎo)光壓I的表達(dá)式（用n、h和v表示）。（3）在（2）基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究，將容器中所有光子的能量稱為光子的“內(nèi)能”。上問中光壓的表達(dá)式與容器的形狀無關(guān)；當(dāng)容器中光子的頻率不同時(shí)，取平均頻率，上問中光壓的表達(dá)式仍然成立。如圖17所示，長(zhǎng)方體密閉容器的右側(cè)面質(zhì)量為m且能夠自由移動(dòng)，容器中有大量光子且頻率不同。初始時(shí)，容器體積為V0，光壓為I0，單位體積內(nèi)光子個(gè)數(shù)為n0，右側(cè)面速度為0。不計(jì)容器的右側(cè)面與器壁間摩擦。a.求初始時(shí)光子的“內(nèi)能”U0的表達(dá)式（用V0和I0表示）。 b.當(dāng)容器右側(cè)面速度為v時(shí)，求光子的平均頻率v（用V0、I0、m、v、n0和h表示）。海淀區(qū)2024年高二年級(jí)學(xué)業(yè)水平調(diào)研參考答案123456789CADDBCDABDACDADBDAC15.（1）a.a（2分）b.左（2分）（2）a.用鐵架臺(tái)固定，不能用手握住注射器，且在實(shí)驗(yàn)中要緩慢地向下壓或向上拉柱塞（2分）b.在p-V圖像中，若任意狀態(tài)的pV為定值，即p-V圖中某一狀態(tài)橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)與坐標(biāo)軸所圍的矩形面積相等，則說明p與V成反比。（其他方法正確也可得分2分）16.（1）B（2分）（22分）（3）a.如答圖1所示（2分）答圖1b.（2分）c.AD（2分）17.（1）設(shè)火星與地球之間距離為x，所用時(shí)間為t（2）設(shè)天線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，接受的電磁波頻率為v、波長(zhǎng)為λ根據(jù)c=λv由題意λ=4L得L=0.1m可得當(dāng)f=500Hz時(shí)，C最大，設(shè)為Cmax；f=1500Hz時(shí)，C最小，設(shè)為Cmin得（3分）18.（1）根據(jù)已知條件，可知小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為A=10cm，振動(dòng)周期T=1s。根據(jù)，可得w=2πrad/s（2）從小球經(jīng)過B處開始計(jì)時(shí)，則Δt=5T一個(gè)周期內(nèi)小球通過的路