2022-2023学年北京市西城区高二（下）期末物理试卷
发布：2024/6/27 8:0:9
一、单项选择题（共10个小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。）
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1．下列现象能说明光是横波的是（ ）
组卷：154引用：2难度：0.9 -
2．氢原子的能级图如图。现有大量氢原子处于n=3能级上，下列说法正确的是（ ）组卷：98引用：1难度：0.4 -
3．下列说法正确的是（ ）
组卷：98引用：1难度：0.7 -
4．某同学将机械波与电磁波进行对比，总结出下列内容，其中正确的是（ ）
组卷：198引用：1难度：0.9 -
5．用小球和轻弹簧组成弹簧振子，使其沿水平方向做简谐运动，振动图像如图所示，下列描述正确的是（ ）组卷：174引用：1难度：0.6 -
6．如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏．用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹．下列说法正确的是（ ）组卷：330引用：16难度：0.9
四、论述、计算题（本题共4小题，共 40分）解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
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19．交流发电机可分为“旋转电枢式”和“旋转磁极式”两种。通过旋转，使线圈磁通量发生变化，磁通量的变化规律决定了该线圈产生的感应电动势的规律。
（1）如图为旋转电枢式发电机的示意图。两磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B。线圈ABCD的面积为S，匝数为N（图中只画出了其中的一匝线圈），线圈的总电阻为r。线圈绕轴OOʹ匀速转动，角速度为ω。线圈通过滑环和电刷与外电路阻值为R的定值电阻连接。
a.从图示位置开始计时，写出线圈中电流瞬时值的表达式；
b.求线圈转动过程中电阻R的发热功率。
（2）旋转电枢式发电机的线圈必须经过裸露的滑环和电刷来保持与外电路的连接，电压高时可能发生火花放电，因此发电站常采用“旋转磁极式”发电机。若（1）问中线圈和外电路不变，通过旋转磁极的方式，使线圈的磁通量随时间发生变化，规律为Φ=Φ0sint,式中Φ0为线圈的磁通量的最大值，T为线圈磁通量变化的周期。2πT
a.写出线圈的电动势随时间变化的规律；
b.线圈磁通量从零增至最大的过程，求通过电阻R的电荷量q。组卷：87引用：1难度：0.6 -
20．碰撞在宏观、微观世界中都是十分普遍的现象。在了解微观粒子的结构和性质的过程中，碰撞的研究起着重要的作用。
（1）在列车编组站里，一辆质量为m1的货车在水平平直轨道上以v0的速度运动，碰上一辆质量为m2的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。碰撞过程中铁轨的摩擦力可忽略不计。求它们碰后瞬时速度v的大小。
（2）某种未知的微观粒子以一定的速度跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度；让该未知粒子以相同的速度跟静止的氮原子核正碰，测出碰撞后氮原子核的速度与氢原子核速度之比为2：15。已知氢原子核的质量是mH，氮原子核的质量是14mH，上述碰撞都是弹性碰撞，求该未知粒子的质量m。
（3）康普顿在研究石墨对X射线的散射时，提出光子不仅具有能量，而且具有动量，光子动量p=。假设射线中的单个光子与静止的无约束的自由电子发生弹性碰撞。hλ
碰撞后光子的方向与入射方向夹角为α，电子的速度方向与入射方向夹角为β，其简化原理图如图所示。光子和电子组成的系统碰撞前后动量守恒，动量守恒定律遵循矢量运算的法则。已知入射光波长λ，普朗克常量为h。求碰撞后光子的波长λ′。
组卷：109引用：1难度：0.5
