2022-2023學年北京二中高二（下）期末物理試卷

一、單項選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分）

• 1．2020年12月4日，新一代“人造太陽”裝置--中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成并首次實現(xiàn)利用核聚變放電。下列方程中，正確的核聚變反應(yīng)方程是（　?。?/h2>

  A． 2 1 H+ 3 1 H→ 4 2 He+ 1 0 n

  B． 238 92 U→ 234 90 Th+ 4 2 He

  C． 235 92 U+ 1 0 n→ 144 56 Ba+ 89 36 Kr+3 1 0 n

  D． 4 2 He+ 27 13 Al→ 30 15 P+2 1 0 n
  組卷：472引用：10難度：0.8

  解析

• 2．如圖所示的α粒子散射實驗中，少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是（　?。?/h2>

  A．α粒子與原子中的電子發(fā)生碰撞

  B．正電荷在原子中均勻分布

  C．原子中帶正電的部分和絕大部分質(zhì)量集中在一個很小的核上

  D．原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中
  組卷：240引用：3難度：0.7

  解析

• 3．下列說法正確的是（　　）
  

  A．甲圖中的醬油蛋是布朗運動的結(jié)果

  B．乙圖中的水黽可以停在水面，是因為水具有表面張力

  C．丙圖中醬油與左邊材料不浸潤，與右邊材料浸潤

  D．丁圖中電冰箱能把熱量從低溫的箱內(nèi)傳到高溫的箱外，違背了熱力學第二定律
  組卷：49引用：2難度：0.6

  解析

• 4．如圖，一絕熱容器被隔板K隔開成a,b兩部分．已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空．抽開隔板K后，a內(nèi)氣體進入b,最終達到平衡狀態(tài)．在此過程中（　　）

  A．氣體對外界做功，內(nèi)能減少

  B．外界對氣體做功，內(nèi)能增加

  C．氣體壓強變小，溫度降低

  D．氣體壓強變小，溫度不變
  組卷：168引用：2難度：0.7

  解析

• 5．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時的波形如圖甲所示，L、M、N是波上的三個質(zhì)點，圖乙是其中一個質(zhì)點在此后一段時間內(nèi)的振動圖像。下列說法正確的是（　?。?br />

  A．t=0時，質(zhì)點M沿y軸正方向運動

  B．t=0時，質(zhì)點M的加速度比質(zhì)點N的小

  C．圖乙是質(zhì)點N的振動圖像

  D．質(zhì)點L和質(zhì)點N的相位總是相同
  組卷：187引用：2難度：0.6

  解析

• 6．如圖甲所示的LC振蕩電路中，通過P點的電流隨時間變化的圖線如圖乙所示，若把通過P點向右規(guī)定為電流的正方向，則（　　）

  A．1～1.5ms內(nèi)，Q點比P點電勢低

  B．1～1.5ms內(nèi)，電場能正在增加

  C．0.5～1ms內(nèi)，電容器C正在放電

  D．0.5～1ms內(nèi)，電容器的上極板帶負電荷
  組卷：149引用：6難度：0.8

  解析

• 7．某氣體在T₁、T₂兩種不同溫度下的分子速率分布圖象如圖甲所示，縱坐標f（v）表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，橫坐標v表示分子的速率；而黑體輻射的實驗規(guī)律如圖乙所示，圖乙中畫出了T₁、T₂兩種不同溫度下黑體輻射的強度與波長的關(guān)系。下列說法正確的是（　　）

  A．圖甲中T1＞T2

  B．圖乙中T1＜T2

  C．圖甲中溫度升高，所有分子的速率都增大

  D．圖乙中溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短方向移動
  組卷：424引用：3難度：0.7

  解析

四、計算題（本題共4小題，共43分）

• 21．激光由于其單色性好、亮度高、方向性好等特點，在科技前沿的許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。光子的能量E、動量p以及光在真空中的傳播速度為c滿足關(guān)系：E=pc。
  （1）科研人員曾用強激光做過一個有趣的實驗：一個水平放置的小玻璃片被一束強激光托在空中。已知激光豎直向上照射到質(zhì)量為m的小玻璃片上后，全部被小玻璃片吸收，重力加速度為g,光在真空中的傳播速度為c。求激光照射到小玻璃片上的功率P₀；
  （2）激光冷卻和原子捕獲技術(shù)在科學上意義重大，特別是對生物科學將產(chǎn)生重大影響。所謂激光冷卻就是在激光的作用下使得做熱運動的原子減速，其具體過程如下：一質(zhì)量為m的原子沿著x軸負方向運動，波長為λ₀的激光束迎面射向該原子。運動著的原子就會吸收迎面而來的光子從基態(tài)躍遷，而處于激發(fā)態(tài)的原子會立即自發(fā)地輻射光子回到基態(tài)。在回到基態(tài)過程中，原子向各方向輻射光子的可能性可認為是均等的，因而輻射不再對原子產(chǎn)生合外力的作用效果，并且可認為原子的質(zhì)量沒有變化。已知普朗克常量為h,光在真空中的傳播速度為c。
  ①設(shè)原子單位時間內(nèi)與n個光子發(fā)生相互作用，求運動原子做減速運動的加速度a的大?。?br />②假設(shè)該基態(tài)原子以速度v₀沿著x軸負方向運動，當該原子吸收一個波長為λ₀的光子的能量后躍遷到了第一激發(fā)態(tài)，且原子的速度大小發(fā)生了變化，但方向未變，請列出求該原子的第一激發(fā)態(tài)與其基態(tài)的能級差ΔE的力學方程（或方程組）。（只列方程不求解，且不需考慮相對論效應(yīng)）
  組卷：95引用：1難度：0.3

  解析

• 22．簡諧振動是物理學中很重要的一種運動形式，不同的簡諧振動現(xiàn)象各異，但卻遵循著相似的規(guī)律。例如，一個質(zhì)量為m,勁度系數(shù)為k的彈簧振子，其位移x隨時間t按正余弦規(guī)律做周期性變化，周期公式是：T=2π

  m

  k

  ，同時在振子周期性運動的過程中其動能和能相互轉(zhuǎn)化，但總能量保持不變，即：

  1

  2

  m

  v

  2

  +

  1

  2

  k

  x

  2

  =E，其中E為系統(tǒng)的總能量，v=

  Δ

  x

  Δ

  t

  為振子位移為x時的瞬時速度。
  結(jié)合簡諧振動的上述知識，通過類比的方法分析下面幾個問題。
  （1）如圖1所示，在LC振蕩電路中，電容器極板上的帶電量q與電路中的電流i=

  Δ

  q

  Δ

  t

  隨時間t都是按正余弦規(guī)律做周期性變化的。同時線圈儲存的磁場能和電容器儲存的電場能相互轉(zhuǎn)化，但總能量E保持不變，即：

  1

  2

  L

  i

  2

  +

  1

  2

  ?

  q

  2

  C

  =E。其中L為線圈的自感系數(shù)，C為電容器的電容。類比彈簧振子中的各物理量，電容器極板上的帶電量q相當于彈簧振子中的哪個物理量？并類比簡諧振動公式寫出LC振蕩的周期公式；
  （2）如圖2所示，擺長為L，小球質(zhì)量為m的單擺，當最大偏角較小時，擺動過程中其擺角隨時間也是按正余弦規(guī)律變化的。寫出單擺擺角為θ、小球角速度為ω時系統(tǒng)總能量的表達式，并類比彈簧振子的規(guī)律求出單擺擺動的周期；（已知θ很小時，cosθ≈1-

  1

  2

  θ

  2

  ）
  （3）如圖3所示，長為L的輕桿（質(zhì)量不計），一端可繞固定在O點的光滑軸承在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，在距點為

  L

  2

  和L處分別固定一個質(zhì)量為m、可看作質(zhì)點的小球。類比彈簧振子的規(guī)律求出系統(tǒng)在豎直平面內(nèi)做小角度擺動時的周期。
  
  組卷：107引用：1難度：0.2

  解析