2022-2023學年北京四中高二（下）期末物理試卷

一、單項選擇題（本大題共8小題，每小題3分，共24分。在每題給出的四個選項中，只有一個選項正確。請將答案填涂在答題卡上）

• 1．關于電磁波及其應用，下列說法正確的是（　　）

  A．雷達測距和測速利用的是無線電波衍射的原理

  B．“中國天眼”（FAST）射電望遠鏡探測的是宇宙中的無線電波

  C．晶體中原子間距與γ射線波長接近，通過γ射線衍射實驗可以推測晶體結構

  D．非接觸式體溫計通過探測人體輻射的紫外線來測量體溫
  組卷：98引用：1難度：0.8

  解析

• 2．以下實驗能說明原子核內有復雜結構的是（　　）

  A．光電效應實驗	B．原子發光產生明線光譜
  C．α粒子散射實驗	D．天然放射現象
  組卷：125引用：2難度：0.9

  解析

• 3．一束復色光由空氣射向玻璃，發生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設a、b在玻璃中的速度分別為v_a和v_b，在玻璃中的波長分別為λ_a和λ_b，則（　　）

  A．va＜vb；λa＜λb	B．va＜vb；λa＞λb
  C．va＞vb；λa＜λb	D．va＞vb；λa＞λb
  組卷：198引用：1難度：0.6

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• 4．如圖所示是一定質量的某種理想氣體狀態變化的P-V圖像，氣體由狀態A變化到狀態B的過程，關于氣體的狀態變化情況，下列說法正確的是（　　）

  A．此過程中壓強逐漸增大，體積逐漸減小

  B．A、B兩狀態的溫度相等，該過程為等溫變化

  C．此過程中溫度先降低后升高

  D．此過程中氣體分子平均動能先增大后減小
  組卷：376引用：5難度：0.4

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• 5．在磁場中放置一個金屬圓環，磁場方向與圓環平面垂直。規定圖甲所示磁場方向為正方向。當磁感應強度B隨時間t按圖乙所示的正弦規律變化時，下列說法正確的是（　　）
  

  A．t2時刻，圓環中感應電流為零

  B．t1時刻，圓環中感應電流最大

  C．t1～t2時間內，圓環中感應電流方向始終不變

  D．t2～t4時間內，圓環中感應電流方向始終不變
  組卷：234引用：1難度：0.8

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• 6．交流發電機在t=0時刻的示意圖如圖所示，其中滑環K與線圈AB邊相連，滑環L與線圈CD邊相連，流過電阻的電流瞬時值表達式為i=20sin（100πt）（A）。下列說法正確的是（　　）

  A．t=0時刻通過線圈的磁通量為零

  B．t=0時刻線圈產生的感應電動勢為零

  C．t=0時刻交流電流表的示數為零

  D．線圈的轉速為100r/s
  組卷：122引用：1難度：0.7

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四、計算題（本大題共4小題，共36分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，畫出相應的示意圖。只寫出最后答案的不能得分。）

• 19．1930年，物理學家博特利用α粒子轟擊鈹

  （

  9

  4

  B

  e

  ）

  原子時，產生了一種中性射線，人們稱為“鈹輻射”，這種射線具有極強的穿透能力。查德威克認為這種射線是一種中性粒子流，并測得了該粒子的質量，從而宣告了中子的存在。
  （1）請寫出α粒子轟擊鈹

  （

  9

  4

  B

  e

  ）

  的核反應方程
  （2）為了測得中性粒子的質量，查德威克讓鈹輻射中的中性粒子與靜止的原子核發生正碰。假如碰撞是彈性碰撞，請證明碰后原子核的速度為：

  v

  2

  ′

  =

  2

  m

  1

  m

  1

  +

  m

  2

  v

  
  其中m₁是中性粒子的質量，v為其初速度，m₂是原子核的質量。
  （3）讓中性粒子分別與靜止的氫原子核、氮原子核發生碰撞，碰撞后氫原子核的速度是3.3×10⁷m/s,碰撞后氮原子核的速度是4.4×10⁶m/s。若氫核質量為m_H，氮原子核的質量是氫原子核質量的14倍。請計算中性粒子的質量與氫核質量m_H的關系？
  組卷：129引用：1難度：0.4

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• 20．光電效應和康普頓效應深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外還具有動量。由狹義相對論可知，一定的質量m與一定的能量E相對應：E=mc²，其中c為真空中光速。
  （1）已知某單色光的頻率為ν，波長為λ，該單色光光子的能量E=hν，其中h為普朗克常量。試借用質子、電子等粒子動量的定義：動量=質量×速度，推導該單色光光子的動量

  p

  =

  h

  λ

  。
  （2）光照射到物體表面時，光子被物體吸收或反射時，光都會對物體產生壓強，這就是“光壓”。已知太陽半徑為R，單位時間輻射的總能量為P₀，光速為c。求：
  a.距離太陽中心r處（r＞R），太陽光光子被完全吸收時產生的光壓p是多大？
  b.科幻作品中經常以文明能夠利用的能量程度來對文明進行分級。比如，一級文明能夠利用行星的全部能量，人類處于0.73級；二級文明能夠利用恒星的全部能量；三級文明能夠利用整個星系的能量。科幻作家們設想了一種被稱為“戴森球”的裝置來收集整個恒星的能量。“戴森球”是一種包圍整個恒星的球狀膜，它的內表面可以吸收恒星發出的所有光的能量。如果給太陽安裝一個“戴森球”，求：戴森球的半徑r多大時，戴森球可以靠著光壓來抵抗太陽的萬有引力，避免其向太陽塌縮。已知引力常量為G，太陽的質量為M，戴森球的總質量記為m。
  組卷：144引用：1難度：0.3

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