2022-2023學年北京市西城區高二（下）期末物理試卷

一、單項選擇題（共10個小題，每小題3分。在每小題列出的四個選項中，只有一個選項符合題意。）

• 1．下列現象能說明光是橫波的是（　　）

  A．光的折射現象	B．光的干涉現象
  C．光的衍射現象	D．光的偏振現象
  組卷：143引用：2難度：0.9

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• 2．氫原子的能級圖如圖。現有大量氫原子處于n=3能級上，下列說法正確的是（　　）

  A．這些原子向基態躍遷過程中最多可輻射出3種頻率的光子

  B．從n=3能級躍遷到n=1能級，氫原子的能量增加

  C．從n=3能級躍遷到n=4能級，氫原子向外輻射光子

  D．這些氫原子向基態躍遷過程中可能向外輻射能量為13.6eV的光子
  組卷：93引用：1難度：0.4

  解析

• 3．下列說法正確的是（　　）

  A．布朗運動就是分子的無規則運動

  B．液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運動越明顯

  C．當分子間距離增大時，分子力一定減小

  D．當分子間距離增大時，分子勢能一定增大
  組卷：90引用：1難度：0.7

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• 4．某同學將機械波與電磁波進行對比，總結出下列內容，其中正確的是（　　）

  A．機械波和電磁波的傳播都需要介質

  B．機械波和電磁波都有橫波和縱波

  C．機械波和電磁波都能發生干涉和衍射現象

  D．機械波和電磁波的傳播速度都與介質無關
  組卷：187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諧運動，振動圖像如圖所示，下列描述正確的是（　　）

  A．t=1s時，振子的速度最大

  B．t=2s時，振子的加速度最大

  C．1～2s內，振子的速度與加速度方向相同

  D．1～2s內，振子的位移與加速度方向相同
  組卷：169引用：1難度：0.6

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• 6．如圖是雙縫干涉實驗裝置的示意圖，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，可在光屏P上觀察到干涉條紋．下列說法正確的是（　　）

  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：320引用：16難度：0.9

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

• 19．交流發電機可分為“旋轉電樞式”和“旋轉磁極式”兩種。通過旋轉，使線圈磁通量發生變化，磁通量的變化規律決定了該線圈產生的感應電動勢的規律。
  （1）如圖為旋轉電樞式發電機的示意圖。兩磁極間的磁場可視為勻強磁場，磁感應強度大小為B。線圈ABCD的面積為S，匝數為N（圖中只畫出了其中的一匝線圈），線圈的總電阻為r。線圈繞軸OO?勻速轉動，角速度為ω。線圈通過滑環和電刷與外電路阻值為R的定值電阻連接。
  a.從圖示位置開始計時，寫出線圈中電流瞬時值的表達式；
  b.求線圈轉動過程中電阻R的發熱功率。
  （2）旋轉電樞式發電機的線圈必須經過裸露的滑環和電刷來保持與外電路的連接，電壓高時可能發生火花放電，因此發電站常采用“旋轉磁極式”發電機。若（1）問中線圈和外電路不變，通過旋轉磁極的方式，使線圈的磁通量隨時間發生變化，規律為Φ=Φ₀sin

  2

  π

  T

  t,式中Φ₀為線圈的磁通量的最大值，T為線圈磁通量變化的周期。
  a.寫出線圈的電動勢隨時間變化的規律；
  b.線圈磁通量從零增至最大的過程，求通過電阻R的電荷量q。
  組卷：80引用：1難度：0.6

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• 20．碰撞在宏觀、微觀世界中都是十分普遍的現象。在了解微觀粒子的結構和性質的過程中，碰撞的研究起著重要的作用。
  （1）在列車編組站里，一輛質量為m₁的貨車在水平平直軌道上以v₀的速度運動，碰上一輛質量為m₂的靜止的貨車，它們碰撞后結合在一起繼續運動。碰撞過程中鐵軌的摩擦力可忽略不計。求它們碰后瞬時速度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。已知氫原子核的質量是m_H，氮原子核的質量是14m_H，上述碰撞都是彈性碰撞，求該未知粒子的質量m。
  （3）康普頓在研究石墨對X射線的散射時，提出光子不僅具有能量，而且具有動量，光子動量p=

  h

  λ

  。假設射線中的單個光子與靜止的無約束的自由電子發生彈性碰撞。
  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，其簡化原理圖如圖所示。光子和電子組成的系統碰撞前后動量守恒，動量守恒定律遵循矢量運算的法則。已知入射光波長λ，普朗克常量為h。求碰撞后光子的波長λ′。
  
  組卷：97引用：1難度：0.5

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