2022 北京西城高二（下）期末 物 理 2022.7 第一部分（选择题 共 48 分）一、选择题（共 16 个小题，每小题 3 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）1.物理学中，将一个恒力的冲量定义为这个力与其作用时间的乘积，用字母 I表示，即 I=F t。下列关于冲量的单位可能正确的是（）A.N/m B.N s C.kg m/s3 D.kg m/s 2.1911 年，卢瑟福提出了原子核式结构模型。当时他提出这种模型的实验依据是（）A.粒子散射实验 B.光电效应实验 C.天然放射现象 D.阴极射线的发现 3.如图所示，是观察布朗运动的实验装置的示意图。用高倍显微镜观察悬浮在液体中的小炭粒的运动情况。选三个小炭粒，每隔 30s记录一次它们的位置，然后用线段把这些位置按时间顺序连接起来得到它们的位置连线图。下列说法正确的是（）A.该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动 B.该实验用显微镜观察到的是小炭粒分子的无规则运动 C.这样得到位置连线图就是该小炭粒实际的运动轨迹 D.小炭粒越小，液体的温度越高，观察到的布朗运动就越明显 4.如图所示，容器中封闭了一定质量的理想气体，缓慢推动活塞压缩气体，气体温度保持不变，下列判断正确的是（）A.气体的压强变大 B.气体分子的平均动能增大 C.气体对外界做功，气体的内能减小 D.外界对气体做功，气体的内能增大 5.如图为以质点 P 为波源的机械波在绳上传到质点 Q时的波形。下列判断正确的是（）A.这列机械波为纵波 B.质点 P 从平衡位置开始振动时，其运动方向向上 C.质点 Q从平衡位置开始振动时，其运动方向向下 D.机械波传到 Q时，质点 P 恰好振动了 1 个周期 6.用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了 900J的功，同时汽缸里的空气向外散热 210J，则汽缸里空气的内能（）A.增加了 900J B.增加了 690J C.减少了 690J D.减少了 210J 7.汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时，关于安全气囊对驾驶员的保护作用，下列说法中正确的是（）A.减小了驾驶员的惯性 B.减小了驾驶员的动量变化量 C.减小了驾驶员受到的冲量 D.减小了驾驶员受到的平均冲击力 8.如图，挡板 M 是固定的，挡板 N可以上下移动。现在把 M、N两块挡板中的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了如图所示的图样，P 点的水没有振动起来。为了使挡板左边的振动传到 P 点处，下列措施中正确的一组是（）A 保持 N板不动，减小振源频率 B.保持 N板不动，增大振源频率 C.增大振源频率，把 N板下移 D.保持振源频率不变，把 N板下移 9.据史书记载：晋朝初期，京城有户人家挂着的铜盘每天早晚轻轻自鸣两次，人们十分惊恐。当时的学者张华判断，这是铜盘与皇宫早晚的钟声共鸣所致。后来把铜盘磨薄一些，它就不再自鸣了。声音的共振称为共鸣，振动系统受迫振动的振幅 A 随驱动力频率 f变化的关系图像如图所示，请根据图像分析把铜盘磨薄的目的是（）A.改变铜盘固有振动的振幅 B.改变铜盘固有振动的周期 C.改变皇宫敲钟引起的空气振动的强度 D.改变皇宫敲钟引起的空气振动的频率 10.如图所示，用铅做成的容器中放有天然放射源，射线从容器上面的小孔射出后垂直射入匀强磁场中，在磁场的作用下分成 a、b、c 三束。则下列判断中正确的是（）A.a 为射线、b 为射线 B.a 为射线、b 为射线 C.b 为射线、c 为射线 D.b 为射线、c 为射线 11.一个质量为 2kg 的物体在合力 F 的作用下从静止开始沿直线运动。F 随时间 t 变化的图像如图所示。下列说法中正确的是（）A.04s 内，F 的冲量大小为6N s B.第 2s末时，物体的动量大小是2kg m/s C.第 4s末时，物体的动量大小是2kg m/s D.第 2s末时，物体的运动方向发生改变 12.有关原子结构和原子核的认识，下列说法正确的是（）A.射线是高速运动的中子流 B.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大 C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D.21083Bi 的半衰期是 5 天，200g21083Bi 经过 10 天后还剩下 25g 13.如图所示，一束光射向半圆形玻璃砖的圆心 O，经折射后分为两束单色光 a 和 b。下列判断正确的是（）A.玻璃砖对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率 B.若增大入射角，b 光先发生全反射 C.a 光在真空中的传播速度大于 b光在真空中的传播速度 D.a 光在玻璃中的传播速度小于 b光在玻璃中的传播速度 14.如图所示，为某金属在单色光的照射下产生的光电子最大初动能kE与入射光频率的关系图像。由图像可知（）A.该金属的逸出功大于0W B.该金属的逸出功等于chv C.入射光的频率为c时，光电子的最大初动能为0W D.入射光的频率为c2时，光电子的最大初动能为0W 15.观察双缝干涉图样的实验装置如图所示，用绿色滤光片时从目镜中可以看到绿色的干涉条纹，在其他条件不变的情况下，下列操作可以使条纹的间距变大的是（）A.换成紫色滤光片 B.换成缝宽更大单缝 C.换成间距更小的双缝 D.换成双缝到屏的距离更小的遮光筒 16.如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为 m的物块，组成一竖直的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率 v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的余弦型函数曲线印迹，图中的1y、2y、0 x、02x、03x为记录纸上印迹的位置坐标值，P、Q分别是印迹上纵坐标为1y和2y的两个点。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则下列说法正确的是（）A.该弹簧振子在 P 点时的加速度最大，在 Q点时的加速度最小 B.若拉纸的速度 v 变大，该弹簧振子的振幅不变，周期会变长 C.在记录笔留下 PQ段印迹的过程中，物块所受合力的冲量为零 D.在弹簧振子的运动过程中，物块和弹簧所组成系统的动量和机械能都守恒 第二部分（实验、论述和计算题 共 52 分）二、实验题（共 12 分）17.某同学用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”实验。（1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_。A长约 1m的细线 B长约 1m的橡皮绳 C直径约 2cm的铁球 D直径约 2cm的塑料球（2）用游标卡尺测量小球的直径，某次测量的结果如图所示，那么读出的小球直径为_cm。（3）为了提高实验精确度，下列操作正确的是_。A把摆球从平衡位置拉开一个约 30 的角度后由静止释放 B当摆球经过平衡位置时开始计时和结束计时 C用秒表测 50 次全振动的时间，计算出平均周期 D保证摆球在同一竖直平面内摆动（4）若测出单摆的周期 T、摆线长 l、摆球直径 d，则当地的重力加速度 g_（用测出物理量的字母表示）。（5）若该同学做实验时，测量摆线长 l 后，忘记测量摆球直径，正确地画出了2Tl图像。那么：该同学画出的图像应该是下列图中的_。A.B.C.D.该同学通过图线斜率计算的重力加速度与真实值相比_（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），请通过分析说明你的判断依据：_。三、论述和计算题（4 个题，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。18.如图所示，为一列简谐横波在0=t时刻的波形图像，介质中 x=2m处的质点 P 沿 y 轴方向做简谐运动的表达式为()10sin 5yt=（y 的单位是 cm）。（1）由波形图像，确定这列波的波长与振幅；（2）求 P 点的振动周期和这列波的传播波速；（3）试判定这列波的传播方向。19.如图所示，一束光线沿 AO方向从真空中射向某种介质，其折射光线沿 OB 的方向。其中，入射角1和折射角2均为可测的已知量，已知光在真空中的速度为 c。求：（1）该介质的折射率 n；（2）这束光在该介质中的传播速度 v；（3）该光由介质射向真空而发生全反射的临界角用 C 表示。请写出sinC的表达式。20.一个静止的放射性原子核发生了一次衰变，放射出的粒子的质量为 m。速度的大小为 v。分析并计算以下三个问题：（1）放射性原子核用XAZ表示，新核的元素符号用 Y表示，写出该衰变的核反应方程；（2）若该原子核发生衰变后新核质量为 M，求衰变后新核的速度大小；（3）设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能，求衰变过程的质量亏损m。21.在宏观、微观世界中，碰撞是普遍存在现象，它可以实现物体之间运动量或能量的“传输”。（1）如图所示，在光滑的水平面上有两个体积相同的小球 A和 B，其质量分别是1m和2m。A球以1v的速度与静止的 B 球发生对心相碰，碰撞后 A、B 的速度分别是1v、2v。碰撞过程中 A对 B 的平均作用力是2F，B 对 A的平均作用力是1F。a请根据牛顿运动定律和运动学公式，推导小球 A和小球 B 在碰撞前后满足关系式：1 11 122mvmvm v=+b如果系统在碰撞前后总动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞；如果系统在碰撞后总动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。在某次碰撞实验中12kgm=、21kgm=，碰撞前后的速度13m/sv=、24m/sv=。请通过计算碰撞前后的动能，分析说明该次碰撞属于弹性碰撞还是非弹性碰撞。（2）碰撞过程可以实现物体之间的能量传输。在（1）的情景中，小球 A和 B 的质量1m和2m的大小关系未确定。如果某次碰撞前后，小球 A的动能全部“传输”给了小球 B，请分析并判断这次碰撞中的两个问题：a小球 A和 B 发生的碰撞类型是。A一定是弹性碰撞 B一定是非弹性碰撞 C弹性碰撞或非弹性碰撞均有可能 b质量1m和2m的大小关系是什么？参考答案 第一部分（选择题 共 48 分）一、选择题（共 16 个小题，每小题 3 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）1.物理学中，将一个恒力的冲量定义为这个力与其作用时间的乘积，用字母 I表示，即 I=F t。下列关于冲量的单位可能正确的是（）A.N/m B.N s C.kg m/s3 D.kg m/s【答案】BD【解析】【详解】根据冲量表达式以及对应物理量的单位可知冲量的单位是N s，而 21N1kg m/s=所以冲量的单位还可以表示为kg m/s。故选 BD。2.1911 年，卢瑟福提出了原子核式结构模型。当时他提出这种模型的实验依据是（）A.粒子散射实验 B.光电效应实验 C.天然放射现象 D.阴极射线的发现【答案】A【解析】【详解】1911年，卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子核式结构模型，A正确，BCD错误。故选 A。3.如图所示，是观察布朗运动的实验装置的示意图。用高倍显微镜观察悬浮在液体中的小炭粒的运动情况。选三个小炭粒，每隔 30s记录一次它们的位置，然后用线段把这些位置按时间顺序连接起来得到它们的位置连线图。下列说法正确的是（）A.该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动 B.该实验用显微镜观察到的是小炭粒分子的无规则运动 C.这样得到的位置连线图就是该小炭粒实际的运动轨迹 D.小炭粒越小，液体的温度越高，观察到的布朗运动就越明显【答案】D【解析】【详解】AB该实验用显微镜观察到的是小炭粒的无规则运动，并不是小炭粒分子的无规则运动，也不是液体分子的无规则运动，AB 错误；C图中记录的是每隔一定时间小炭粒位置的连线，并不是小炭粒做布朗运动的轨迹，C 错误；D小炭粒越小，液体分子同一时刻撞击小炭粒产生的撞击力越不平衡，液体的温度越高，液体分子运动越激烈，观察到的布朗运动就越明显，D正确。故选 D。4.如图所示，容器中封闭了一定质量的理想气体，缓慢推动活塞压缩气体，气体温度保持不变，下列判断正确的是（）A.气体的压强变大 B.气体分子的平均动能增大 C.气体对外界做功，气体的内能减小 D.外界对气体做功，气体的内