北京市海淀區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末考試 物理 含解析

海淀區(qū)2024年高二年級學(xué)業(yè)水平調(diào)研物理本試卷共8頁，共四道大題，20道小題，滿分100分?？荚嚂r長90分鐘。試題答案一律填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，請將答題卡交回。一、單項選擇題。本題共10道小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的。（每小題3分，共30分）1.關(guān)于分子熱運動和布朗運動，下列說法正確的是（）A.布朗運動是指在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運動B.布朗運動反映了懸浮在水中的花粉分子的無規(guī)則運動C.溫度相同時，懸浮在水中的微粒越小，其布朗運動越明顯D.當(dāng)物體溫度達(dá)到0℃時，物體分子會停止熱運動2.關(guān)于光現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.為了增加光的透射，通常在攝像機的鏡頭表面鍍一層特定厚度的薄膜，這是利用了光的干涉B.光照射到不透明圓盤后，在圓盤陰影中心出現(xiàn)一個亮斑，這是光的偏振現(xiàn)象C.在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，銀幕上的圖像才清晰，這副眼鏡利用了光的全反射D.用光導(dǎo)纖維傳輸載有聲音、圖像以及各種數(shù)字信號的信息，這是利用了光的衍射3.粒子散射實驗裝置如圖所示，在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素作為放射源，它發(fā)出的粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線打到金箔上，圖中虛線表示被散射的粒子的徑跡。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（）A.實驗現(xiàn)象可用湯姆孫提出的“棗糕模型”來解釋B.依據(jù)實驗結(jié)果可以推測原子核是可以再分的C.粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)是由于它跟金箔中的電子發(fā)生了“碰撞”D.統(tǒng)計散射到各個方向的粒子所占比例，可以推知原子中正電荷的大致分布情況4.電磁波在日常生活和生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，下列說法正確的是（）A.驗鈔機使用紅外線照射錢幣使熒光物質(zhì)發(fā)光來鑒別真?zhèn)蜝.機場、車站用來檢查旅客行李包的透視儀使用的是射線C.汽車噴漆后，進入烘干車間烘干使用的是X射線D.醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室進行消毒5.某種手機防窺膜由透明介質(zhì)和對光完全吸收的屏障構(gòu)成，如圖所示，屏障垂直于屏幕平行排列，可實現(xiàn)對像素單元可視角度的控制。發(fā)光像素單元緊貼防窺膜下表面，位于相鄰兩屏障正中間。不考慮光的衍射，下列說法正確的是（A.防窺膜實現(xiàn)防窺效果主要是靠光的全反射B.其他條件不變時，透明介質(zhì)的折射率越小，可視角度越小C.可視角度與屏障高度d無關(guān)D.從上往下看，看到的圖像比發(fā)光像素單元位置低6.位于坐標(biāo)原點處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t=0時波源開始振動，其位移y隨時間t變化的關(guān)系式為，則t=時的波形圖為（）A. B. C. D.7.用圖所示的光電管研究光電效應(yīng)，使用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K時，電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；改用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法錯誤的是（）A.a光的波長一定大于b光的波長B.只增加a光的強度，電流計G的指針仍不發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.只增加b光的強度，可使通過電流計G的電流增大D.用b光照射光電管陰極K時，通過電流計G的電流方向是由d到c8.一靜止的原子核發(fā)生衰變，其衰變方程為，生成的兩粒子處于勻強磁場中，速度方向與磁場方向垂直，圖中可以正確反映兩粒子運動軌跡的是（）A. B.C D.9.原子核的比結(jié)合能（平均結(jié)合能）曲線如圖所示，下列說法錯誤的是（）A.核的比結(jié)合能約為5MeVB.核的結(jié)合能約為15MeVC.核比核更穩(wěn)定D.裂變?yōu)楹偷倪^程中會釋放核能10.原子在外加磁場作用下，某些能級會發(fā)生劈裂，這種現(xiàn)象稱為塞曼效應(yīng)。在外加磁場不太強時，塞曼效應(yīng)的譜線裂距（光譜上波長的倒數(shù)差）與磁感應(yīng)強度成正比。某原子能級劈裂前后的部分能級圖如圖所示，相應(yīng)能級躍遷放出的光子分別為①、②、③、④。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，外加磁場的磁感應(yīng)強度為B，真空中光速為c。下列說法正確的是（）A.光子②的頻率大于光子④的頻率B.增大外加磁場的磁感應(yīng)強度，光子②與光子③的頻率差隨之減小C.從量綱角度分析，塞曼效應(yīng)的譜線裂距可能表示為D.利用塞曼效應(yīng)，通過測量譜線裂距，可以測量磁場的磁感應(yīng)強度二、多項選擇題。本題共4道小題，在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題意的。（每小題3分，共12分。每小題全選對的得3分，選對但不全的得2分，不選或有選錯的該題不得分）11.對于原子、原子核，人們無法直接觀察到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只能通過對各種實驗事實提供的信息進行分析、猜想、提出微觀模型，并進一步接受實驗事實的檢驗，進而再對模型進行修正。下列實驗事實支持相應(yīng)觀點的是（）A.電子的發(fā)現(xiàn)，說明原子是可以再分的B.康普頓散射現(xiàn)象及規(guī)律，說明原子具有核式結(jié)構(gòu)C.玻爾依據(jù)氫原子光譜的實驗規(guī)律，將量子觀念引入原子領(lǐng)域D.天然放射現(xiàn)象，說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的12.實物粒子和光都具有波粒二象性，下列說法正確的是（）A.人們借助中子衍射來研究晶體結(jié)構(gòu)的實驗利用了中子的波動性B.電子束通過雙縫后形成的干涉圖樣體現(xiàn)了電子的粒子性C.黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋D.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光的粒子性13.把鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜，用它觀察燈焰。圖為肥皂膜在豎直平面內(nèi)靜置時的干涉條紋照片。下列說法正確的是（）A.拍攝這張照片時鐵絲圈最高點可能位于a附近B.拍攝這張照片時鐵絲圈最高點可能位于b附近C.肥皂膜在豎直平面內(nèi)靜置時，其厚度處處相同D.干涉條紋是由來自肥皂膜前后兩表面反射光疊加形成的14.2023年12月1日晚，我國多地看到了紅色的極光現(xiàn)象。地球上的極光主要是由來自太陽風(fēng)中的高能帶電粒子被地磁場導(dǎo)引而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿著地球兩極的磁感線沉降到高層大氣中，與大氣中的粒子碰撞，使原子受到激發(fā)對外輻射電磁波，從而產(chǎn)生不同顏色的光。極光最常見的顏色為綠色，此外還有紅色、紫色等。盡管極光現(xiàn)象常見于高緯度地區(qū)，但如果來自太陽風(fēng)的高能帶電粒子足夠強，極光現(xiàn)象發(fā)生的范圍會擴展到中低緯度地區(qū)，但此時極光現(xiàn)象已經(jīng)大大減弱。假設(shè)受到激發(fā)前，大氣中的同種原子均處于相同的穩(wěn)態(tài)。下列說法正確的是（）A.與高緯度地區(qū)相比，中低緯度地區(qū)不容易觀察到極光現(xiàn)象B.處于穩(wěn)態(tài)的大量同種原子與高能粒子碰撞，一定躍遷至同一高能態(tài)C.產(chǎn)生綠色極光與產(chǎn)生紅色極光相比，原子躍遷前后兩個能級的能量差更大D.中低緯度地區(qū)極光現(xiàn)象大大減弱是因為地磁場對高能粒子做負(fù)功，粒子能量減小三、實驗題。本題共2道小題。（共18分。15題8分，16題10分）15.圖a是熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的圖象，圖b是由熱敏電阻R1做為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖．（1）為了使溫度過高時報警器鈴響，開關(guān)應(yīng)接在________（填“a”或“b”）（2）若使啟動報警的溫度降低些，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P點向_________移動（填“左”或“右”）．16.某同學(xué)用如圖甲所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。（1）實驗時，需測量一定質(zhì)量的氣體在溫度不變情況下的體積V及其所對應(yīng)的壓強p。為保證氣體溫度不發(fā)生明顯變化，實驗操作中應(yīng)注意______。（2）實驗中，某小組同學(xué)用采集的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點，繪制出圖中的等溫線，如圖乙所示。根據(jù)圖乙所示的圖像，請寫出判斷壓強p與體積V成反比的方法。____。17.某實驗小組的同學(xué)測量某種單色光的波長。（1）利用圖裝置實驗時，接通電源使光源發(fā)光，調(diào)整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，下列操作可行的是______；A.將單縫向雙縫靠近 B.將光屏向靠近雙縫方向移動C.將光屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動 D.使用間距更小的雙縫（2）若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為L，測得第1條亮紋中央到第n條亮紋中央的間距為x，則所測量的單色光波長______；（3）圖所示為另一種觀察干涉的裝置，單色光從單縫S射出，一部分入射到平面鏡后反射到光屏上，另一部分直接投射到光屏上，在光屏上兩光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋。單縫S通過平面鏡成的像是（圖中未畫出），可以把單縫S和它的虛像看成是產(chǎn)生干涉圖樣的兩個相干光源。某同學(xué)用該裝置進行實驗。a.通過畫圖進行光路分析，標(biāo)出光屏上出現(xiàn)干涉條紋的范圍______。b.若實驗中已知單縫S到平面鏡的垂直距離h，單縫到光屏的距離D，觀測到第3條亮紋中央到第12條亮紋中央的間距為，則該單色光的波長______。c.為減小測量過程中的誤差，需要增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離，以下操作中可能成功的是______。A.將平面鏡稍向上移動一些B.將平面鏡稍向下移動一些C將光屏稍向左移動一些D.將光屏稍向右移動一些四、論述、計算題。本題共4道小題。（共40分。17、18題各8分，19、20題各12分）要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。有數(shù)值計算的小題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。解題中要用到、但題目未給出的物理量和數(shù)據(jù)，要在解題時做必要的說明。18.電磁波在科學(xué)探索和現(xiàn)實生活中有著廣泛的應(yīng)用。取電磁波在真空中的速度。（1）世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST坐落在我國貴州，被譽為“中國天眼”。當(dāng)火星與地球之間的距離為時，若從火星向地球發(fā)射一電磁波信號，求FAST接收到信號所用時間。（2）已知手機單端天線的長度為接收的電磁波波長的四分之一時，電磁波在天線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢將達(dá)到最大值。如果某手機接收的電磁波頻率為，為使感應(yīng)電動勢達(dá)到最大值，求該手機單端天線應(yīng)設(shè)計的長度。（3）某收音機中的LC電路由固定線圈和可調(diào)電容器組成，能夠產(chǎn)生500kHz到1500kHz的電磁振蕩。已知LC電路的周期T與電容C、電感L的關(guān)系為，求可調(diào)電容器的最大電容和最小電容之比。19.如圖所示，彈簧振子在豎直方向B、C兩點之間做簡諧運動。小球位于B點時開始計時，經(jīng)過0.5s首次到達(dá)C點。若以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點O，以豎直向下為正方向建立坐標(biāo)軸，用x表示小球相對于平衡位置的位移。已知B、C兩點相距20cm，彈簧勁度系數(shù)，小球質(zhì)量，取重力加速度。（1）請寫出小球位移x隨時間t變化的關(guān)系式。（2）求5s內(nèi)小球通過的路程及5s末小球位移的大小。（3）求小球運動至B點時，其所受回復(fù)力和彈簧彈力的大小。20.密閉容器中一定質(zhì)量的某種理想氣體的圖像如圖所示。圖中①、②、③三個小圓圈分別代表氣體的三個不同狀態(tài)，從①到②經(jīng)歷了一個等溫過程，從②到③經(jīng)歷了一個等容過程。（1）定性判斷。圖中①、②、③三個不同狀態(tài)，對應(yīng)的溫度分別是、、，用、、分別表示這三個狀態(tài)下氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積上的平均次數(shù)。請判斷以下物理量之間的大小關(guān)系：______；______；______（選填“＞”“＜”或“=”）。（2）定量計算。分別用、、和、、以及、、表示氣體在①、②、③三個狀態(tài)的狀態(tài)參量。若狀態(tài)①的溫度是400K，結(jié)合圖中信息，推導(dǎo)并計算狀態(tài)③的溫度。（3）模型建構(gòu)。從微觀角度來看，氣體壓強的大小跟兩個因素有關(guān)：一個是氣體分子的平均動能，一個是分子的密集程度。如圖所示，我們可以設(shè)計一個簡易實驗，用豆粒做氣體分子的模型，將豆粒連續(xù)地倒在臺秤的秤盤上，演示氣體壓強產(chǎn)生的微觀機理。為了從宏觀上模擬從狀態(tài)①到狀態(tài)②過程中氣體壓強減小，請說明實驗操作的思路。21.光子不僅具有能量，而且具有動量。照到物體表面的光子與物體相互作用從而對物體產(chǎn)生一定的壓強，稱之為“光壓”，其機理與大量分子撞擊器壁所產(chǎn)生的壓強類似。已知普朗克常量為h，單個光子的能量和動量p之間存在關(guān)系（其中c為光速）。（1）寫出光子的動量p與光的波長的關(guān)系式。（2）為研究光壓，可以建立如下模型：如圖所示，在體積一定的正方體密閉容器中有大量頻率均為的光子；設(shè)光子與器壁各面碰撞的機會均等，且與器壁碰撞前、后瞬間光子相對器壁的動量大小不變、方向與器壁垂直。不考慮光子間的相互作用。假定容器中光子的個數(shù)保持不變，單位體積內(nèi)光子個數(shù)記為n。根據(jù)上述模型，請推導(dǎo)光壓I的表達(dá)式（用n、h和表示）。（3）在（2）基礎(chǔ)上進一步研究，將容器中所有光子的能量稱為光子的“內(nèi)能”。上問中光壓的表達(dá)式與容器的形狀無關(guān)；當(dāng)容器中光子的頻率不同時，取平均頻率，上問中光壓的表達(dá)式仍然成立。如圖所示，長方體密閉容器的右側(cè)面質(zhì)量為m且能夠自由移動，容器中有大量光子且頻率不同。初始時，容器體積為，光壓為，單位體積內(nèi)光子個數(shù)為，右側(cè)面速度為0.不計容器的右側(cè)面與器壁間摩擦。a.求初始時光子的“內(nèi)能”的表達(dá)式（用和表示）。b.當(dāng)容器右側(cè)面速度為v時，求光子的平均頻率（用、、m、v、和h表示）。海淀區(qū)2024年高二年級學(xué)業(yè)水平調(diào)研物理本試卷共8頁，共四道大題，20道小題，滿分100分?？荚嚂r長90分鐘。試題答案一律填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。考試結(jié)束后，請將答題卡交回。一、單項選擇題。本題共10道小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的。（每小題3分，共30分）1.關(guān)于分子熱運動和布朗運動，下列說法正確的是（）A.布朗運動是指在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運動B.布朗運動反映了懸浮在水中的花粉分子的無規(guī)則運動C.溫度相同時，懸浮在水中的微粒越小，其布朗運動越明顯D.當(dāng)物體溫度達(dá)到0℃時，物體分子會停止熱運動【答案】C【解析】【詳解】A．布朗運動是指在顯微鏡中看到的懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運動，選項A錯誤；B．布朗運動是指懸浮在水中的花粉顆粒的無規(guī)則運動，反映了水分子的無規(guī)則運動，選項B錯誤；C．溫度相同時，懸浮在水中的微粒越小，其布朗運動越明顯，選項C正確；D．分子在永不停息的做無規(guī)則運動，即使當(dāng)物體溫度達(dá)到0℃時，物體分子的熱運動也不會停止，選項D錯誤。故選C。2.關(guān)于光現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.為了增加光的透射，通常在攝像機的鏡頭表面鍍一層特定厚度的薄膜，這是利用了光的干涉B.光照射到不透明圓盤后，在圓盤陰影中心出現(xiàn)一個亮斑，這是光的偏振現(xiàn)象C.在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，銀幕上的圖像才清晰，這副眼鏡利用了光的全反射D.用光導(dǎo)纖維傳輸載有聲音、圖像以及各種數(shù)字信號的信息，這是利用了光的衍射【答案】A【解析】【詳解】A．為了增加光的透射，通常在攝像機的鏡頭表面鍍一層特定厚度的薄膜，這是薄膜干涉現(xiàn)象，利用了光的干涉，故A正確；B．光照射到不透明圓盤后，在圓盤陰影中心出現(xiàn)一個亮斑，這是光的衍射現(xiàn)象，故B錯誤；C．在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，銀幕上的圖像才清晰，這副眼鏡利用了光的偏振，故C錯誤；D．用光導(dǎo)纖維傳輸載有聲音、圖像以及各種數(shù)字信號的信息，這是利用了光的全反射，故D錯誤。故選A。3.粒子散射實驗裝置如圖所示，在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素作為放射源，它發(fā)出的粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線打到金箔上，圖中虛線表示被散射的粒子的徑跡。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（）A.實驗現(xiàn)象可用湯姆孫提出的“棗糕模型”來解釋B.依據(jù)實驗結(jié)果可以推測原子核是可以再分的C.粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)是由于它跟金箔中的電子發(fā)生了“碰撞”D.統(tǒng)計散射到各個方向的粒子所占比例，可以推知原子中正電荷的大致分布情況【答案】D【解析】【詳解】A．實驗現(xiàn)象可用盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)理論來解釋，不能通過湯姆孫提出的“棗糕模型”來解釋，故A錯誤；B．依據(jù)實驗結(jié)果不可以推測原子核是可以再分的，故B錯誤；C．粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)是由于它受到了金箔中的金原子核的斥力作用，故C錯誤；D．統(tǒng)計散射到各個方向的粒子所占比例，可以推知原子中正電荷的大致分布情況，即原子的中間存在一個原子核，原子的正電荷和幾乎的全部質(zhì)量都集中在原子核上，故D正確。故選D。4.電磁波在日常生活和生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，下列說法正確的是（）A.驗鈔機使用紅外線照射錢幣使熒光物質(zhì)發(fā)光來鑒別真?zhèn)蜝.機場、車站用來檢查旅客行李包的透視儀使用的是射線C.汽車噴漆后，進入烘干車間烘干使用的是X射線D.醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室進行消毒【答案】D【解析】【詳解】A．驗鈔機使用紫外線照射錢幣使熒光物質(zhì)發(fā)光來鑒別真?zhèn)?，故A錯誤；B．機場、車站用來檢查旅客行李包的透視儀利用了X射線，故B錯誤；C．紅外線具有典型的熱效應(yīng)，所以汽車廠造出的新車噴漆后進入烘干車間烘干利用了紅外線，故C錯誤；D．醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室進行消毒，故D正確。故選D。5.某種手機防窺膜由透明介質(zhì)和對光完全吸收的屏障構(gòu)成，如圖所示，屏障垂直于屏幕平行排列，可實現(xiàn)對像素單元可視角度的控制。發(fā)光像素單元緊貼防窺膜下表面，位于相鄰兩屏障正中間。不考慮光的衍射，下列說法正確的是（A.防窺膜實現(xiàn)防窺效果主要是靠光的全反射B.其他條件不變時，透明介質(zhì)的折射率越小，可視角度越小C.可視角度與屏障高度d無關(guān)D.從上往下看，看到圖像比發(fā)光像素單元位置低【答案】B【解析】【詳解】A．防窺屏實現(xiàn)防窺效果的原理是因為某些角度范圍內(nèi)的光被屏障吸收，能射出到空氣中的光其入射角都小于臨界角，沒有發(fā)生全反射，故A錯誤；B．透明介質(zhì)的折射率越小，則在空氣中的折射角越小，則由幾何關(guān)系可知，可視角度θ越小，故B正確；C．由圖可知，屏障的高度d越大，光線射到界面的入射角越小，則在空氣中的折射角越小，則可視角度θ越小，故C錯誤；D．根據(jù)光路可逆，可知從上往下觀察手機屏幕，看到的圖像比發(fā)光像素單元位置高，故D錯誤。故選B。6.位于坐標(biāo)原點處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t=0時波源開始振動，其位移y隨時間t變化的關(guān)系式為，則t=時的波形圖為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】時，波源的位移為故選C。7.用圖所示的光電管研究光電效應(yīng)，使用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K時，電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；改用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法錯誤的是（）A.a光的波長一定大于b光的波長B.只增加a光的強度，電流計G的指針仍不發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.只增加b光的強度，可使通過電流計G的電流增大D.用b光照射光電管陰極K時，通過電流計G的電流方向是由d到c【答案】D【解析】【詳解】A．由題意可知，用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可知b光的頻率大于a光的頻率，即a光的波長一定大于b光的波長，選項A正確，不符合題意；B．因a光的頻率小于金屬的極限頻率，可知即使增加a光的強度，也不會發(fā)生光電效應(yīng)，電流計G的指針仍不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項B正確，不符合題意；C．只增加b光的強度，單位時間逸出光電子數(shù)量增加，則可使通過電流計G的電流增大，選項C正確，不符合題意；D．用b光照射光電管陰極K時，電子移動方向是從d到c，則通過電流計G的電流方向是由c到d，選項D錯誤，符合題意。故選D。8.一靜止的原子核發(fā)生衰變，其衰變方程為，生成的兩粒子處于勻強磁場中，速度方向與磁場方向垂直，圖中可以正確反映兩粒子運動軌跡的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)動量守恒定律可知，生成的兩粒子動量等大反向，則根據(jù)解得可知電荷量較大的在磁場中的運動半徑較小，即Th核的運轉(zhuǎn)半徑小于X。因兩粒子均帶正電，速度反向，可知運動軌跡為外切圓。故選A。9.原子核的比結(jié)合能（平均結(jié)合能）曲線如圖所示，下列說法錯誤的是（）A.核的比結(jié)合能約為5MeVB.核結(jié)合能約為15MeVC.核比核更穩(wěn)定D.裂變?yōu)楹偷倪^程中會釋放核能【答案】B【解析】【詳解】AB．由圖可知，核的比結(jié)合能約為5MeV，核的結(jié)合能約為5MeV×6=30MeV故A正確，與題意不符；B錯誤，與題意相符；C．比結(jié)合能越大越穩(wěn)定，如圖所示，核比結(jié)合能比核比結(jié)合能大，所以核比核更穩(wěn)定。故C正確，與題意不符；D．裂變?yōu)楹偷倪^程中會出現(xiàn)質(zhì)量虧損，釋放核能。故D正確，與題意不符。故選B。10.原子在外加磁場的作用下，某些能級會發(fā)生劈裂，這種現(xiàn)象稱為塞曼效應(yīng)。在外加磁場不太強時，塞曼效應(yīng)的譜線裂距（光譜上波長的倒數(shù)差）與磁感應(yīng)強度成正比。某原子能級劈裂前后的部分能級圖如圖所示，相應(yīng)能級躍遷放出的光子分別為①、②、③、④。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，外加磁場的磁感應(yīng)強度為B，真空中光速為c。下列說法正確的是（）A.光子②的頻率大于光子④的頻率B.增大外加磁場的磁感應(yīng)強度，光子②與光子③的頻率差隨之減小C.從量綱角度分析，塞曼效應(yīng)的譜線裂距可能表示為D.利用塞曼效應(yīng)，通過測量譜線裂距，可以測量磁場的磁感應(yīng)強度【答案】D【解析】【詳解】A．因②對應(yīng)的能級差小于④對應(yīng)的能級差，可知②的能量小于④的能量，根據(jù)可知②的頻率小于④的頻率，故A錯誤；B．增大外加磁場的磁感應(yīng)強度，由于譜線裂距（光譜上波長的倒數(shù)差）與磁感應(yīng)強度成正比，由于頻率與波長成反比，則頻率差增大，故B錯誤；C．從量綱角度分析，塞曼效應(yīng)的譜線裂距單位應(yīng)為，根據(jù)可知分析量綱，故塞曼效應(yīng)的譜線裂距可能表示為，但不可能為，故C錯誤；D．塞曼效應(yīng)的譜線裂距（光譜上波長的倒數(shù)差）與磁感應(yīng)強度成正比，則可以通過測量譜線裂距，來測量磁場的磁感應(yīng)強度，故D正確。故選D。二、多項選擇題。本題共4道小題，在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題意的。（每小題3分，共12分。每小題全選對的得3分，選對但不全的得2分，不選或有選錯的該題不得分）11.對于原子、原子核，人們無法直接觀察到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只能通過對各種實驗事實提供的信息進行分析、猜想、提出微觀模型，并進一步接受實驗事實的檢驗，進而再對模型進行修正。下列實驗事實支持相應(yīng)觀點的是（）A.電子的發(fā)現(xiàn)，說明原子是可以再分的B.康普頓散射現(xiàn)象及規(guī)律，說明原子具有核式結(jié)構(gòu)C.玻爾依據(jù)氫原子光譜的實驗規(guī)律，將量子觀念引入原子領(lǐng)域D.天然放射現(xiàn)象，說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的【答案】ACD【解析】【詳解】A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，電子帶負(fù)電，而原子呈現(xiàn)電中性，說明原子是可以再分的，故A正確；B．康普頓散射現(xiàn)象及規(guī)律，說明光具有粒子性，故B錯誤；C．玻爾依據(jù)氫原子光譜的實驗規(guī)律，提出了波爾理論，將量子觀念引入原子領(lǐng)域，故C正確；D．天然放射現(xiàn)象與元素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)無關(guān)，說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，故D正確。故選ACD。12.實物粒子和光都具有波粒二象性，下列說法正確的是（）A.人們借助中子衍射來研究晶體結(jié)構(gòu)的實驗利用了中子的波動性B.電子束通過雙縫后形成的干涉圖樣體現(xiàn)了電子的粒子性C.黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋D.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光的粒子性【答案】AD【解析】【詳解】A．因衍射是波特有的現(xiàn)象，則人們借助中子衍射來研究晶體結(jié)構(gòu)的實驗利用了中子的波動性，選項A正確；B．電子束通過雙縫后形成的干涉圖樣體現(xiàn)了電子的波動性，選項B錯誤；C．黑體輻射的實驗規(guī)律無法用光的波動性解釋，為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出了量子學(xué)說，認(rèn)為微觀粒子的能量是分立的，故C錯誤；D．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)揭示了光的粒子性，選項D正確。故選AD。13.把鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜，用它觀察燈焰。圖為肥皂膜在豎直平面內(nèi)靜置時的干涉條紋照片。下列說法正確的是（）A.拍攝這張照片時鐵絲圈最高點可能位于a附近B.拍攝這張照片時鐵絲圈最高點可能位于b附近C.肥皂膜在豎直平面內(nèi)靜置時，其厚度處處相同D.干涉條紋是由來自肥皂膜前后兩表面反射光疊加形成的【答案】BD【解析】【詳解】肥皂膜在豎直平面內(nèi)靜置時，由于重力作用呈現(xiàn)上薄下厚的分布，從薄膜的前后表面反射的光疊加而出現(xiàn)干涉條紋，則在相同的厚度處出現(xiàn)的干涉條紋顏色相同，則干涉條紋應(yīng)該橫向分布，則拍攝這張照片時鐵絲圈最高點可能位于b附近，故選項BD正確，AC錯誤。故選BD。14.2023年12月1日晚，我國多地看到了紅色的極光現(xiàn)象。地球上的極光主要是由來自太陽風(fēng)中的高能帶電粒子被地磁場導(dǎo)引而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿著地球兩極的磁感線沉降到高層大氣中，與大氣中的粒子碰撞，使原子受到激發(fā)對外輻射電磁波，從而產(chǎn)生不同顏色的光。極光最常見的顏色為綠色，此外還有紅色、紫色等。盡管極光現(xiàn)象常見于高緯度地區(qū)，但如果來自太陽風(fēng)的高能帶電粒子足夠強，極光現(xiàn)象發(fā)生的范圍會擴展到中低緯度地區(qū)，但此時極光現(xiàn)象已經(jīng)大大減弱。假設(shè)受到激發(fā)前，大氣中的同種原子均處于相同的穩(wěn)態(tài)。下列說法正確的是（）A.與高緯度地區(qū)相比，中低緯度地區(qū)不容易觀察到極光現(xiàn)象B.處于穩(wěn)態(tài)的大量同種原子與高能粒子碰撞，一定躍遷至同一高能態(tài)C.產(chǎn)生綠色極光與產(chǎn)生紅色極光相比，原子躍遷前后兩個能級的能量差更大D.中低緯度地區(qū)極光現(xiàn)象大大減弱是因為地磁場對高能粒子做負(fù)功，粒子能量減小【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)題中敘述可知，與高緯度地區(qū)相比，中低緯度地區(qū)不容易觀察到極光現(xiàn)象，選項A正確；B．處于穩(wěn)態(tài)的大量同種原子與高能粒子碰撞，因吸收的能量可能不同，則不一定躍遷至同一高能態(tài)，選項B錯誤；C．在高緯度地區(qū)，高能粒子吸收較大的能量受到激發(fā)后容易輻射出綠光；而中低緯度的高能粒子受到激發(fā)輻射出紅光，則根據(jù)躍遷規(guī)律可知，產(chǎn)生綠色極光與產(chǎn)生紅色極光相比，原子躍遷前后兩個能級的能量差更大，選項C正確；D．中低緯度地區(qū)極光現(xiàn)象大大減弱是因為地磁場對高能粒子做正功較小，粒子能量較小，選項D錯誤。故選AC。三、實驗題。本題共2道小題。（共18分。15題8分，16題10分）15.圖a是熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的圖象，圖b是由熱敏電阻R1做為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖．（1）為了使溫度過高時報警器鈴響，開關(guān)應(yīng)接在________（填“a”或“b”）（2）若使啟動報警的溫度降低些，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P點向_________移動（填“左”或“右”）．【答案】①.a,②.右【解析】【詳解】(1)根據(jù)圖甲坐標(biāo)系中曲線的趨勢可以得出,電阻隨溫度的升高而減小,因此熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,為了使溫度過高時發(fā)送報警信息,則熱敏電阻阻值最小,回路中電流增大，導(dǎo)致螺旋管處的磁場增大，吸引豎直金屬桿左偏與a接觸，要先報警則開關(guān)c應(yīng)該接在a處,此時報警電路接通．

(2)若使報警的最低溫度降低根據(jù)熱敏電阻的特征可知此時熱敏電阻的阻值變大，要保證電流不變，所以應(yīng)該減小滑動變阻器的阻值，即向右移動16.某同學(xué)用如圖甲所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。（1）實驗時，需測量一定質(zhì)量氣體在溫度不變情況下的體積V及其所對應(yīng)的壓強p。為保證氣體溫度不發(fā)生明顯變化，實驗操作中應(yīng)注意______。（2）實驗中，某小組同學(xué)用采集的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點，繪制出圖中的等溫線，如圖乙所示。根據(jù)圖乙所示的圖像，請寫出判斷壓強p與體積V成反比的方法。____?！敬鸢浮浚?）用鐵架臺固定，不能用手握住注射器，且在實驗中要緩慢地向下壓或向上拉柱塞（2）在圖像中，若任意狀態(tài)的為定值，即圖中某一狀態(tài)橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)與坐標(biāo)軸所圍的矩形面積相等，則說明p與V成反比?！窘馕觥俊拘?詳解】實驗操作中要保持氣體的質(zhì)量和溫度不變，則應(yīng)注意：用鐵架臺固定，不能用手握住注射器，且在實驗中要緩慢地向下壓或向上拉柱塞?！拘?詳解】在圖像中，若任意狀態(tài)的為定值，即圖中某一狀態(tài)橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)與坐標(biāo)軸所圍的矩形面積相等，則說明p與V成反比。17.某實驗小組的同學(xué)測量某種單色光的波長。（1）利用圖裝置實驗時，接通電源使光源發(fā)光，調(diào)整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，下列操作可行的是______；A.將單縫向雙縫靠近 B.將光屏向靠近雙縫的方向移動C.將光屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動 D.使用間距更小的雙縫（2）若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為L，測得第1條亮紋中央到第n條亮紋中央的間距為x，則所測量的單色光波長______；（3）圖所示為另一種觀察干涉的裝置，單色光從單縫S射出，一部分入射到平面鏡后反射到光屏上，另一部分直接投射到光屏上，在光屏上兩光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋。單縫S通過平面鏡成的像是（圖中未畫出），可以把單縫S和它的虛像看成是產(chǎn)生干涉圖樣的兩個相干光源。某同學(xué)用該裝置進行實驗。a.通過畫圖進行光路分析，標(biāo)出光屏上出現(xiàn)干涉條紋的范圍______。b.若實驗中已知單縫S到平面鏡的垂直距離h，單縫到光屏的距離D，觀測到第3條亮紋中央到第12條亮紋中央的間距為，則該單色光的波長______。c.為減小測量過程中的誤差，需要增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離，以下操作中可能成功的是______。A.將平面鏡稍向上移動一些B.將平面鏡稍向下移動一些C.將光屏稍向左移動一些D.將光屏稍向右移動一些【答案】（1）B（2）（3）①.②.③.AD【解析】【小問1詳解】根據(jù)可知將光屏向靠近雙縫的方向移動、使用間距更大的雙縫均可以減小條紋間距，達(dá)到增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)的目的。故選B。【小問2詳解】依題意，聯(lián)立，解得【小問3詳解】a.[1]畫出單縫光源的入射和反射光線，在光屏上兩光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋。b.[2]相鄰亮條紋間距根據(jù)聯(lián)立，解得c.[3]若要增大條紋間距，可以增大D，即將光屏向右移動。減小h，即將平面鏡稍向上移動一些。故選AD。四、論述、計算題。本題共4道小題。（共40分。17、18題各8分，19、20題各12分）要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。有數(shù)值計算的小題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。解題中要用到、但題目未給出的物理量和數(shù)據(jù)，要在解題時做必要的說明。18.電磁波在科學(xué)探索和現(xiàn)實生活中有著廣泛的應(yīng)用。取電磁波在真空中的速度。（1）世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST坐落在我國貴州，被譽為“中國天眼”。當(dāng)火星與地球之間的距離為時，若從火星向地球發(fā)射一電磁波信號，求FAST接收到信號所用時間。（2）已知手機單端天線的長度為接收的電磁波波長的四分之一時，電磁波在天線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢將達(dá)到最大值。如果某手機接收的電磁波頻率為，為使感應(yīng)電動勢達(dá)到最大值，求該手機單端天線應(yīng)設(shè)計的長度。（3）某收音機中的LC電路由固定線圈和可調(diào)電容器組成，能夠產(chǎn)生500kHz到1500kHz的電磁振蕩。已知LC電路的周期T與電容C、電感L的關(guān)系為，求可調(diào)電容器的最大電容和最小電容之比。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)火星與地球之間距離為x，所用時間為t，根據(jù)得（2）設(shè)天線長度為L，接受電磁波頻率為v、波長為，根據(jù)可得由題意，可得（3）根據(jù)和，可得當(dāng)時，C最大，設(shè)為；時，C最小，設(shè)為，可得19.如圖所示，彈簧振子在豎直方向的B、C兩點之間做簡諧運動。小球位于B點時開始計時，經(jīng)過0.5s首次到達(dá)C點。若以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點O，以豎直向下為正方向建立坐標(biāo)軸，用x表示小球相對于平衡位置的位移。已知B、C兩點相距20cm，彈簧勁度系數(shù)，小球質(zhì)量，取重力加速度。（1）請寫出小球位移x隨時間t變化的關(guān)系式。（2）求5s內(nèi)小球通過的路程及5s末小球位移的大小。（3）求小球運動至B點時，其所受回復(fù)力和彈簧彈力的大小。【答案】（1）或；（2），；（3）2N，【解析】【詳解】（1）根據(jù)已知條件，可知小球做簡諧運動的振幅為振動周期根據(jù)，可得小求經(jīng)過B點始計時，故當(dāng)時，，當(dāng)時，，故或（2）從小球經(jīng)過B處開始計時，則一個周期內(nèi)小球通過的路程為所以5s內(nèi)通過的路程小球在5s內(nèi)運動5個周期，故5s末仍位于B點，所以（3）小球在豎直面內(nèi)做簡諧運動，其在平衡位置的受力分析如答圖所示設(shè)此時彈簧的形變量為，則有當(dāng)小球位于B點時，小球的受力如答圖所示此時小球的位移為彈簧的形變量根據(jù)，可得回復(fù)力的大小為2N；根據(jù)，可得20.密閉容器中一定質(zhì)量的某種理想氣體的圖像如圖所示。圖中①、②、③三個小圓圈分別代表氣體的三個不同狀態(tài)，從①到②經(jīng)歷了一個等溫過程，從②到③經(jīng)歷了一個等容過程。（1）定性判斷。