2022-2023学年北京四中高二（下）期末物理试卷

一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。在每题给出的四个选项中，只有一个选项正确。请将答案填涂在答题卡上）

• 1．关于电磁波及其应用，下列说法正确的是（　　）

  A．雷达测距和测速利用的是无线电波衍射的原理

  B．“中国天眼”（FAST）射电望远镜探测的是宇宙中的无线电波

  C．晶体中原子间距与γ射线波长接近，通过γ射线衍射实验可以推测晶体结构

  D．非接触式体温计通过探测人体辐射的紫外线来测量体温
  组卷：97引用：1难度：0.8

  解析

• 2．以下实验能说明原子核内有复杂结构的是（　　）

  A．光电效应实验	B．原子发光产生明线光谱
  C．α粒子散射实验	D．天然放射现象
  组卷：124引用：2难度：0.9

  解析

• 3．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设a、b在玻璃中的速度分别为v_a和v_b，在玻璃中的波长分别为λ_a和λ_b，则（　　）

  A．va＜vb；λa＜λb	B．va＜vb；λa＞λb
  C．va＞vb；λa＜λb	D．va＞vb；λa＞λb
  组卷：191引用：1难度：0.6

  解析

• 4．如图所示是一定质量的某种理想气体状态变化的P-V图像，气体由状态A变化到状态B的过程，关于气体的状态变化情况，下列说法正确的是（　　）

  A．此过程中压强逐渐增大，体积逐渐减小

  B．A、B两状态的温度相等，该过程为等温变化

  C．此过程中温度先降低后升高

  D．此过程中气体分子平均动能先增大后减小
  组卷：360引用：5难度：0.4

  解析

• 5．在磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图甲所示磁场方向为正方向。当磁感应强度B随时间t按图乙所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（　　）
  

  A．t2时刻，圆环中感应电流为零

  B．t1时刻，圆环中感应电流最大

  C．t1～t2时间内，圆环中感应电流方向始终不变

  D．t2～t4时间内，圆环中感应电流方向始终不变
  组卷：233引用：1难度：0.8

  解析

• 6．交流发电机在t=0时刻的示意图如图所示，其中滑环K与线圈AB边相连，滑环L与线圈CD边相连，流过电阻的电流瞬时值表达式为i=20sin（100πt）（A）。下列说法正确的是（　　）

  A．t=0时刻通过线圈的磁通量为零

  B．t=0时刻线圈产生的感应电动势为零

  C．t=0时刻交流电流表的示数为零

  D．线圈的转速为100r/s
  组卷：120引用：1难度：0.7

  解析

四、计算题（本大题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，画出相应的示意图。只写出最后答案的不能得分。）

• 19．1930年，物理学家博特利用α粒子轰击铍

  （

  9

  4

  B

  e

  ）

  原子时，产生了一种中性射线，人们称为“铍辐射”，这种射线具有极强的穿透能力。查德威克认为这种射线是一种中性粒子流，并测得了该粒子的质量，从而宣告了中子的存在。
  （1）请写出α粒子轰击铍

  （

  9

  4

  B

  e

  ）

  的核反应方程
  （2）为了测得中性粒子的质量，查德威克让铍辐射中的中性粒子与静止的原子核发生正碰。假如碰撞是弹性碰撞，请证明碰后原子核的速度为：

  v

  2

  ′

  =

  2

  m

  1

  m

  1

  +

  m

  2

  v

  
  其中m₁是中性粒子的质量，v为其初速度，m₂是原子核的质量。
  （3）让中性粒子分别与静止的氢原子核、氮原子核发生碰撞，碰撞后氢原子核的速度是3.3×10⁷m/s,碰撞后氮原子核的速度是4.4×10⁶m/s。若氢核质量为m_H，氮原子核的质量是氢原子核质量的14倍。请计算中性粒子的质量与氢核质量m_H的关系？
  组卷：120引用：1难度：0.4

  解析

• 20．光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知，一定的质量m与一定的能量E相对应：E=mc²，其中c为真空中光速。
  （1）已知某单色光的频率为ν，波长为λ，该单色光光子的能量E=hν，其中h为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义：动量=质量×速度，推导该单色光光子的动量

  p

  =

  h

  λ

  。
  （2）光照射到物体表面时，光子被物体吸收或反射时，光都会对物体产生压强，这就是“光压”。已知太阳半径为R，单位时间辐射的总能量为P₀，光速为c。求：
  a.距离太阳中心r处（r＞R），太阳光光子被完全吸收时产生的光压p是多大？
  b.科幻作品中经常以文明能够利用的能量程度来对文明进行分级。比如，一级文明能够利用行星的全部能量，人类处于0.73级；二级文明能够利用恒星的全部能量；三级文明能够利用整个星系的能量。科幻作家们设想了一种被称为“戴森球”的装置来收集整个恒星的能量。“戴森球”是一种包围整个恒星的球状膜，它的内表面可以吸收恒星发出的所有光的能量。如果给太阳安装一个“戴森球”，求：戴森球的半径r多大时，戴森球可以靠着光压来抵抗太阳的万有引力，避免其向太阳塌缩。已知引力常量为G，太阳的质量为M，戴森球的总质量记为m。
  组卷：135引用：1难度：0.3

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