2021-2022學年北京四十三中高三（下）期中物理試卷

一、單項選擇題（下列每小題的四個選項中只有一個選項符合題意。共42分，每小題3分）

• 1．太陽內部有多種熱核反應，其中一個反應方程是

  2

  1

  H

  +

  3

  1

  H

  →

  4

  2

  H

  e

  +

  X

  ，以下說法正確的是（　　）

  A．X是電子	B．X是質子
  C．該核反應屬于核聚變	D．該核反應屬于α衰變
  組卷：76引用：1難度：0.8

  解析

• 2．如圖所示，一束可見光穿過玻璃三棱鏡后，變為a、b、c三束單色光。如果b光是藍光，則以下說法正確的是（　　）

  A．a光可能是紫光

  B．c光可能是紅光

  C．a光的波長小于b光的波長

  D．b光的頻率小于c光的頻率
  組卷：151引用：1難度：0.8

  解析

• 3．一定質量的理想氣體的壓強隨熱力學溫度變化的圖像如圖所示，該氣體從狀態a開始，經歷ab、bc、ca三個過程回到原狀態，下列判斷正確的是（　　）

  A．狀態a氣體的壓強最大

  B．狀態c氣體的溫度最低

  C．bc過程中，氣體對外界做功

  D．狀態a氣體的體積小于狀態c氣體的體積
  組卷：96引用：1難度：0.7

  解析

• 4．一條繩子可以分成一個個小段，每小段都可以看作一個質點，這些質點之間存在著相互作用。如圖所示，1、2、3、4……為繩上的一系列等間距的質點，繩處于水平方向。質點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，會帶動2、3、4……各個質點依次上下振動，把振動從繩的左端傳向右端。質點1的振動周期為T．t=0時質點1開始豎直向上運動，經過四分之一周期，質點5開始運動。下列判斷正確的是（　　）

  A．質點1與質點20間相距一個波長

  B．質點20開始振動時運動方向向下

  C．t= T 2 時質點5的加速度方向向上

  D．t= 3 T 4 時質點12的運動方向向上
  組卷：197引用：4難度：0.4

  解析

• 5．根據開普勒定律可知，火星繞太陽運行的軌道是橢圓，太陽在橢圓的一個焦點上，如圖所示，下列說法正確的是（　　）

  A．火星運動到近日點時的速度最小

  B．火星運動到遠日點時的加速度最小

  C．火星從遠日點向近日點運動的過程中，機械能逐漸增加

  D．太陽對火星的萬有引力大于火星對太陽的萬有引力
  組卷：166引用：2難度：0.7

  解析

• 6．如圖所示，游樂園的游戲項目--旋轉飛椅，飛椅從靜止開始緩慢轉動，經過一小段時間，坐在飛椅上的游客的運動可以看作勻速圓周運動。整個裝置可以簡化為如圖所示的模型。忽略轉動中的空氣阻力。設細繩與豎直方向的夾角為θ，則（　　）

  A．飛椅受到重力、繩子拉力和向心力作用

  B．θ角越大，小球的向心加速度就越大

  C．只要線速度足夠大，θ角可以達到90°

  D．飛椅運動的周期隨著θ角的增大而增大
  組卷：294引用：10難度：0.7

  解析

三、計算題（4道小題，9分+9分+10分+12分=40分）

• 19．如圖1，一雜技演員利用動滑輪讓自己懸掛在細繩的最低點以完成各種雜技表演。繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的a、b兩點，繩子的質量可忽略不計，繩子不可伸長。已知雜技演員的質量為m,重力加速度為g。當雜技演員靜止不動時，繩與水平方向夾角為α。不計動滑輪重力和動滑輪與繩間的摩擦。
  （1）若保持繩子a端、b端在桿上位置不變，將右側桿向左緩慢平移到虛線位置，使兩桿之間的距離減小。請分析判斷此過程中：①夾角α大小的變化情況，并畫出桿在虛線位置時，繩子和雜技演員的位置分布圖景；②兩繩上張力F的合力的變化情況；③每根繩子上張力F大小的變化情況。
  （2）若保持桿不動，將繩的右端緩慢上移到b′位置，請分析判斷此過程中：①夾角α大小的變化情況，并畫出繩的右端在b′位置時，繩子和雜技演員的位置分布圖景；②兩繩上張力F的合力的變化情況；③每根繩子上張力F大小的變化情況。
  組卷：271引用：1難度：0.3

  解析

• 20．物體中的原子總是在不停地做熱運動，原子熱運動越激烈，物體溫度越高；反之，溫度就越低。所以，只要降低原子運動速度，就能降低物體溫度。“激光致冷”的原理就是利用大量光子阻礙原子運動，使其減速，從而降低了物體溫度。
  使原子減速的物理過程可以簡化為如下情況：如圖所示，某原子的動量大小為p₀．將一束激光（即大量具有相同動量的光子流）沿與原子運動的相反方向照射原子，原子每吸收一個動量大小為p₁的光子后自身不穩定，又立即發射一個動量大小為p₂的光子，原子通過不斷吸收和發射光子而減速。（已知p₁、p₂均遠小于p₀，普朗克常量為h,忽略原子受重力的影響）
  （1）若動量大小為p₀的原子在吸收一個光子后，又向自身運動方向發射一個光子，求原子發射光子后動量p的大小；
  （2）從長時間來看，該原子不斷吸收和發射光子，且向各個方向發射光子的概率相同，原子吸收光子的平均時間間隔為t₀．求動量大小為p₀的原子在減速到零的過程中，原子與光子發生“吸收-發射”這一相互作用所需要的次數n和原子受到的平均作用力f的大小；
  （3）根據量子理論，原子只能在吸收或發射特定頻率的光子時，發生能級躍遷并同時伴隨動量的變化。此外，運動的原子在吸收光子過程中會受到類似機械波的多普勒效應的影響，即光源與觀察者相對靠近時，觀察者接收到的光頻率會增大，而相對遠離時則減小，這一頻率的“偏移量”會隨著兩者相對速度的變化而變化。
  a.為使該原子能夠吸收相向運動的激光光子，請定性判斷激光光子的頻率ν和原子發生躍遷時的能量變化ΔE與h的比值之間應有怎樣的大小關系；
  b.若某種氣態物質中含有大量做熱運動的原子，為使該物質能夠持續降溫，可同時使用6個頻率可調的激光光源，從相互垂直的3個維度、6個方向上向該種物質照射激光。請你運用所知所學，簡要論述這樣做的合理性與可行性。
  組卷：354引用：3難度：0.5

  解析