北京市大兴区2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题

这是一份北京市大兴区2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题，共11页。试卷主要包含了07，下列关于布朗运动的说法正确的是，有关光的现象，下列说法正确的是，9s等内容，欢迎下载使用。

高二物理
2024.07
第一部分 选择题(共48分)
一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。)
1.下列关于布朗运动的说法正确的是
A.布朗运动指的是悬浮在液体或气体中的固体分子的运动
B.布朗运动能够反映液体或气体分子运动的无规则性
C.悬浮在液体中的颗粒越大布朗运动越明显
D.布朗运动的剧烈程度与温度无关
2.有关光的现象，下列说法正确的是
A.泊松亮斑是光的干涉现象
B.偏振现象说明光是纵波
C.发生折射现象时，光的频率发生变化
D.光电效应现象说明光具有粒子性
3.如图为一弹簧做简谐运动的振动图像，在如图所示的时间范围内，下列判断正确的是
A.弹簧振子的振动周期为0.9s
时的位移与0.4s时的位移相同
时的速度与0.4s时的速度相同
时的回复力与0.4s时的回复力相同
高二物理试卷第2页(共8页)考生须知
1.本试卷共8页，共22道小题，满分100分。考试时间90分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写学校名称、班级、姓名和准考证号。
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他题用黑色字迹签字笔作答。
某同学观察到波长相同的水波通过两个宽度不同的狭缝时的现象，如下图所示，下列说法正确的是
A.水波通过狭缝后波速不变，波长变短
B.这是水波的衍射现象，有些波不能发生衍射现象
C.此现象可以说明，波长一定，缝越窄衍射现象越明显
D.此现象可以说明，缝宽一定，波长越长衍射现象越明显
5.在“双缝干涉”实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是
A.改用蓝色激光 B.增大双缝间距
C.将光源向远离双缝的位置移动 D.将屏幕向远离双缝的位置移动
6.图1所示为一列简谐横波在t=0时的波形图，图2所示为该波中. x=2m处质点 P 的振动图像。下列说法正确的是
A.此列波沿x轴正方向传播
B. 此列波的传播速度为0.25m/s
C. P 点的振幅为0.4cm
D. t=0.75s时,质点 P 相对平衡位置的位移为--0.2cm
7. 比较45℃的热水和100℃的水蒸汽，下列说法正确的是
A.热水分子的平均动能比水蒸汽的大
B.热水分子的速率都比水蒸汽的小
Q.热水分子的热运动比水蒸汽的剧烈
D.热水的内能比相同质量的水蒸汽的小
高二物理试卷第2页(共8页)8.如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态b、c，再回到状态a。下列说法正确的是
A.在过程a→b中气体内能增加
B.在过程a→b中气体向外界放热
C、在过程b→c中气体的内能减少
D.在过程c→a中气体的温度升高
9.如图所示、一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到其平直面上，并在该界面处发生反射和折射。当逐渐增大入射角时，下列说法正确的是
A.反射光线和折射光线都逐渐减弱
B.折射光线逐渐减弱，直至完全消失
C.入射角和折射角的比值不变
D.反射光线和折射光线的夹角逐渐增大
10.一个氘核与一个氚核结合成一个氦核同时放出中子，反应方程为12H+13H—→ 42 He+01n.已知氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为m₁、m₂、m₃和 m₄,，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是
A.m₁+m₂=m₃+m₄
B.该核反应可以在常温下进行
C.该核反应释放的能量 AE=m₁+m₂-m₃-m₄c²
D.该核反应中的核燃料是目前核电站采用的核燃料
11.氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于 n=3 能级，下列说法正确的是
A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子
B.从 n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光的波长最长
C. 从 n=3能级跃迁到n=5能级需要吸收0.66eV 的能量
D. n=3 能级的氢原子电离至少需要吸收1.51eV 的能量
高二物理试卷第3页(共8页)12.分子力 F 随分子间距离r的变化如图所示。若将两分子从相距 r=r₂处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是
A. 从 r=r₀到r=r₁ 分子力表现为引力
B. 从 r=r₂到 r=r₁分子力先减小后增大
C. 从 r=r₂到 r=r₁分子力先做正功后做负功
D. 从; r=r₂到 r=r₁分子势能先增大后减小
13.如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是
A.该三棱镜对a光的折射率大于对 b光的折射率
B.若减小入射角i，则a光先消失
C.在该三棱镜中a 光的传播速度大于b光的传播速度
D. a光的光子能量大于b光的光子能量
14.玻璃茶杯从同一高度掉下，落在石板上易碎，落在海绵垫上不易碎，这是因为茶杯与石板撞击过程中
A.茶杯的初动量较大 B.茶杯所受冲量较大
C.茶杯动量变化较大 D.茶杯动量变化率较大
15.用图1所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色(频率)等物理量间的关系。电流计G测得的光电流I随光电管两端电压 U 的变化如图2所示，则
A.通过电流计 G 的电流方向由 d到c
B.光电流的大小与光的强弱无关
C.光电管两端电压 U 为零时一定不发生光电效应
D.用强弱不同、频率相同的光照射K极，光电子的最大初动能相同高二物理试卷第4页(共8页)16.体积相同的小球A和B悬挂于同一高度，静止时两根轻绳竖直，两球球心等高且刚好彼此接触。如图所示，保持B球静止于最低点，拉起A球，将其由距最低点高度为h处静止释放，两球发生碰撞后分离。两球始终在两悬线所决定的竖直平面内运动，悬线始终保持绷紧状态，不计空气阻力。下列说法正确的是
A.两球从碰撞到分离的过程中，A球减少的动能与B 球增加的动能大小一定相等
B.两球从碰撞到分离的过程中，A 球动量的变化量与B 球动量的变化量大小一定相等
C、两球从碰撞到分离的过程中，A 球对 B球的冲量大于B 球对A球的冲量
D.B 球上升的最大高度不可能大于h
第二部分 非选择题(共52分)
二、实验探究题(本题共2 小题，共18分)
17.(8分)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)下列实验步骤的正确顺序是 (填写实验步骤前的字母)。
a.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
b.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定
c.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
d.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
e.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)实验中，所用油酸酒精溶液每 V₁ 体积溶液中有纯油酸体积V₂，用注射器和量筒测得 V₀体积的上述溶液有n滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小方格的边长为a，则油酸薄膜的面积S= ，可求得油酸分子的直径为 (用 V₁、V₂、V₀、n、S表示)。
高二物理试卷第5页(共8页)(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为 .
A.油膜中含有大量未溶解的酒精
B.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D.用注射器和量筒测 V。体积溶液滴数时多记录了几滴
18.(10分)用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。实验中使用的两个小球半径相等。
(1)为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是 (选填选项前的字母)。
A.刻度尺 B. 秒表 C.打点计时器 D. 天平
(2)本实验必须满足的条件是 (选填选项前的字母)。
A.轨道倾斜部分必须光滑
B.轨道末端必须水平
C.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
D.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量
(3)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有 (选填选项前的字母)。
A、入射小球和被碰小球的质量m₁、m₂
B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H
D. 两球相碰后的平抛射程OM、ON
高二物理试卷第 6页(共8页)(4)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为： [用(3)中测量的量表示]。通过测量小球做平抛运动的射程来代替小球的速度，这样做的依据是: 。
三、论述计算题(本题共4 小题，共34分)
19.(8分)质谱仪的工作原理示意图如图所示，它由速度选择器和有边界的偏转磁场构成。速度选择器由两块水平放置的金属板构成，两金属板分别与电源的两极相连，两金属板间匀强电场的场强大小为E、匀强磁场的磁感应强度大小为 B₁,方向垂直纸面向里。偏转磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为 B₂,方向垂直纸面向外。一束带正电的电量为q的粒子从狭缝O₁射入，恰能沿直线通过速度选择器，从磁场边界上的O₂点垂直磁场方向射入偏转磁场，经历半个圆周打在照相底片上的A点，测得 O₂和A 点之间的距离为L。粒子所受重力及粒子间的相互作用均可忽略。
(1)判断速度选择器的上、下两金属板哪端应接电源正极?求带电粒子从速度选择器射出时的速度大小v；
(2)求带电粒子的质量m；
(3)另外一束带电量相同的粒子也从狭缝 O₁射入，保持装置的其他条件不变，粒子最终打在照相底片上的C点，O₂和C点之间的距离大于L。比较这两束粒子，你能得到哪些结论?并阐述理由。
20.(9分)在光滑水平面上，甲、乙两物体的质量分别为 m1m2,，它们沿东西方向的一直线相向运动，其中甲物体以速度6m/s由西向东运动，乙物体以速度2m/s 由东向西运动。碰撞后两物体运动方向都与原方向相反，速度的大小都是4m/s。求：
(1)甲、乙两物体的质量之比；
(2)通过计算说明这次碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞；
(3)有些核反应堆里，要让中子与原子核碰撞，以便把中子的速度降下来。假设中子与原子核的碰撞是弹性碰撞且碰前原子核处于静止状态。请你通过推导说明应该选用质量较大的还是质量较小的原子核?
高二物理试卷第7页(共8页)21.(7分)某种型号的笔由弹簧、内芯和外壳三部分构成。小明同学在探究这种笔的弹跳问题时，发现笔的弹跳过程可简化为三个阶段：①把笔竖直倒立于水平硬桌面上，下压外壳使其下端接触桌面(如图1所示)；②把笔由静止释放，外壳竖直上升，当速度达到某一值时，与静止的内芯碰撞，碰撞过程时间极短，碰后瞬间，内芯与外壳具有竖直向上的共同速度(如图2 所示)；③然后，内芯与外壳以相同速度一起向上运动(如图 3 所示)。
已知笔的外壳和内芯质量分别为m₁和m₂，外壳与内芯碰撞后一起上升的最大高 m₂,度h；不计弹簧质量和空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)外壳和内芯碰撞后瞬间的共同速度大小v；
(2)外壳与内芯碰撞前瞬间外壳速度的大小 v₀;
(3)外壳与内芯组成的系统在碰撞过程中损失的动能 Ek损。
22.(10分)如图所示，宽度为L的U型导体框，水平放置在磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场中，左端连接一阻值为R的电阻。一质量为m、电阻为r的导体棒MN置于导体框上。不计导体框的电阻及导体棒与框之间的摩擦，导体棒与框始终接触良好。在水平向右的拉力作用下，导体棒以速度v向右匀速运动。
(1)求通过导体棒MN的电流大小I；
(2)求拉力做功的功率P；
(3)某时刻撤去拉力，再经过一段时间导体棒MN停在导体框上。求从撤去拉力到导体棒 MN停止的过程中：
a.电阻 R 上产生的热量 Q;
b.通过电阻 R 的电荷量q。
高二物理试卷第8页(共8页)