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河北省张家口市2022-2023学年高二下学期期末物理试题
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这是一份河北省张家口市2022-2023学年高二下学期期末物理试题，共12页。试卷主要包含了体温枪是测量人体体温常用的仪器，02eV等内容，欢迎下载使用。
张家口市2022—2023学年度高二年级第二学期期末考试
物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.关于近代物理学史，下列说法正确的是
A.汤姆孙发现电子后，猜测原子具有核式结构模型
B.卢瑟福通过粒子的散射实验发现了质子
C.德布罗意提出：实物粒子也具有波动性
D.爱因斯坦在玻尔原子模型的基础上，提出了光子说
2.2022年3月8日，航天员王亚平从空间站送来的“国际妇女节”节日祝福通过电磁波传播到祖国各地，下列关于电磁波的说法正确的是
A.只要有磁场就能产生电磁波
B.麦克斯韦预言了电磁波的存在
C.电磁波不能在真空中传播
D.振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越低
3.关于分子动理论的知识，下列说法正确的是
A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
B.图乙为水中炭粒运动位置连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
C.图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子势能一直变大
D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高
4.《太平广记》中记载到“魏时，殿前钟忽大鸣，震骇省署”，查其原因后得知“此蜀郡铜山崩，故钟鸣应之也”。下列四幅图对应的情境中涉及的物理原理与“山崩钟鸣”原理完全相同的是
A.图甲：飞行中的蝙蝠利用回声来判断障碍物的方位
B.图乙：汽车底部的减震器随汽车行驶而振动
C.图丙：扬声器表面的碎屑随播放而跳动
D.图丁：玻璃杯在声波的作用下碎裂
5.一定质量的理想气体分别经历和两个变化过程，如图所示。过程，气体对外做功为，与外界交换的热量为；过程，气体对外做功为，与外界交换的热量为，则两过程中
A.气体吸热， B气体吸热，
C.气体放热， D.气体放热，
6.一列简谐横波沿轴传播，图甲为这列横波在时刻的波形图，图乙是波上某一质点的振动图像。由此可以判断该波的传播速度和传播方向是
A.1m/s，沿轴正方向传播 B.1m/s，沿轴负方向传播
C.0.5m/s，沿轴正方向传播 D.0.5m/s，沿轴负方向传播
7.对甲、乙、丙、丁四幅图中的实验现象，下列说法正确的是
A.图甲：用单色光垂直照射牛顿环，可以得到间距相等、明暗相间的同心圆环
B.图乙：单色光进入平行玻璃砖传播，当入射角逐渐增大到某一值后不会再有光线从下表面射出
C.图丙：用平行光照射被检测平面得到干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
D.图丁：用白光照射偏振片M，当M固定不动缓慢转动偏振片N时，光屏P上的光亮度将发生变化
8.如图甲所示的无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是振荡电路。若话筒使用时，某时刻线圈中的磁感线如图乙所示，且电流正在增大，则此时
A.电流由流向，且电容器正在充电
B.电容器上极板带正电荷
C.线圈的自感电动势正在变大
D.若增大电容器两板间的距离，振荡频率减小
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
9.体温枪是测量人体体温常用的仪器。当红外线照射到某体温枪的温度传感器时，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出人体的体温。已知人的体温正常时能辐射波长为的红外线，用该红外线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，如图甲所示，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速，则
A.波长的红外线在真空中的频率为
B.将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号
C.光电子的最大初动能为0.02eV
D.若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大
10.如图为氢原子的能级示意图，已知锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是
A.一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，能放出6种不同频率的光
B.一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为9.72eV
C.用能量为10.45eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到的激发态
D.用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
11.在磁感应强度为的匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于发生了一次衰变放射出某种粒子，放射出的粒子与生成的新核在与磁场垂直的平面内做圆周运动，得到一张两个相切圆的径迹照片如图所示。以、分别表示放射出的粒子的质量和电荷量，放射出的粒子运动的轨迹圆半径为。则
A.放射出的是粒子且其轨迹对应着大圆，绕行方向为顺时针
B放射出的是粒子且其轨迹对应着大圆，绕行方向为逆时针
C.若测得新核与放射出的粒子的半径之比为1：60，则
D.若衰变过程中释放的核能全都转化为粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损
三、非选择题：本题共5小题，共50分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要答题步骤，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。
12.（6分）某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光的波长。其中测量头由分划板、目镜、手轮等构成。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）用测量头来测量亮纹中心的距离：转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。
当分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数为________mm，对准第4条时读数为_________mm，已知单缝与双缝的距离，双缝与屏的距离，单缝宽，双缝间距为0.25mm，求得所测单色光波长为__________m（保留两位有效数字）。
（2）如果仅将双缝的间距变小，则屏上的干涉条纹的间距将变_________（选填“大”或“小”）。
13.（10分）在“用单摆测量重力加速度”的实验中：
（1）下列关于单摆的实验操作正确的是_________（填选项前的字母）。
A.摆球运动过程中摆角应大于10° B.摆球到达平衡位置时开始计时
C.摆球应选用泡沫小球 D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
（2）正确组装单摆后，在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量出从悬点到摆球最低端的长度，再用游标卡尺测出摆球直径，结果如图甲所示，则该摆球的直径为_________mm，单摆摆长为__________m。
（3）实验中，测出不同摆长对应的周期值，作出图像，如图乙所示，已知图线上的斜率为，由此可求出__________。（用含的式子表示）
（4）实验中，某同学误将49次全振动数记为50次，则该同学测得的值将________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
14.（8分）一列简谐横波沿轴正方向传播，传播速度为10m/s，当波传到处的质点时，波形如图所示，质点位于处，求：
（1）波上质点的振动周期；
（2）从图示位置开始计时，再经过0.4s，质点的位移和路程；
（3）从图示位置开始计时，再经过多长时间质点第一次到达波峰。
15.（12分）消毒是防止病毒传播的重要环节，肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示，储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门的打气筒相连，下端出水口用细软管与带阀门的喷头相连。已知储液桶容积，打气筒每打一次能将的外界空气压入储液桶内。现向储液桶内注入的消毒液，拧紧桶盖和喷头开关K2，设大气压强，喷雾器内外温度均为，打气过程中温度保持不变。
（1）未打气时，与储液桶内气体状态相同的气体在标准状态下（气体压强、温度）的体积是多少？
（2）某次消毒前，打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到2.5atm，求打气筒打气的次数；
（3）如果压强达到2.5atm时停止打气，打开阀门K2，向外喷药，直至储液桶消毒液,上方的气压为1.2atm时，桶内剩余的药液还有多少升？（上述过程温度不变）
16.（14分）用透明介质制成的某半圆柱体的横截面如图所示，半圆的半径为、圆心为，一光线沿横截面以入射角从直径上的点经半圆柱体折射后，射到圆弧上的点恰好发生全反射，然后从点（图中未画出）第一次射出半圆柱体。已知、两点间的距离，真空中的光速为，，。求：
（1透明介质对该光线的折射率；
（2）该光线从点传播到点的时间。
张家口市2022—2023学年度高二年级第二学期期末考试
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.C 【解析】汤姆孙发现电子后，提出了原子的“枣糕”模型，而核式结构模型是卢瑟福通过粒子的散射实验提出的，A错误；卢瑟福是通过原子核的人工转变实验发现了质子，B错误；1924年德布罗意提出实物粒子像光一样也有波粒二象性，故实物粒子也有波动性，C正确；爱因斯坦在研究光电效应的过程中提出了光子说，D错误。
2.B 【解析】变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，才能使电场和磁场交替产生向外传播，形成电磁波，若电场或磁场不变，则不能产生电磁波，A错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，B正确；电磁波能在真空中传播，C错误；振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越高，D错误。
3.C 【解析】“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉﹐再滴油酸酒精溶液，才能显示油膜的轮廓，A错误；图乙中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是炭粒的运动轨迹，B错误；根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从增大时，分子力表现为引力，分子力做负功，则分子势能增大，C正确；由图丁可知，②中速率大的分子占据的比例较大﹐则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，D错误。
4.D 【解析】“山崩钟鸣”原理属于声音的共鸣现象﹐即发生了共振﹐与之原理相同的是D，即图丁，玻璃杯在声波的作用下碎裂是由声波的共振造成的。B、C都是物体在驱动力作用下的受迫振动，A是机械波的反射现象。
5.A 【解析】图像中，图线与轴所包围的面积为气体对外所做的功，所以；由于两过程的初、末状态乘积相同，由理想气体状态方程可得初、末状态温度相同，则初、末状态气体内能相同；根据热力学第一定律
，
可知两过程气体吸热，且，故A正确，BCD错误。
6.A 【解析】从图中可以读出周期为
波长为
根据计算可得波速为
0.1s时刻根据振动图像可知，点速度方向向上，所以波向轴正方向传播。
7.D 【解析】图甲：牛顿环是由曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触构成，用单色光垂直照射牛顿环，可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环，圆心附近处明暗相间同心圆环的条纹较宽，随离中心点的距离增加，条纹的宽度逐渐变窄，A错误；图乙：单色光进入平行玻璃砖传播，当入射角逐渐增大，折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，所以不论人射角如何增大，不会产生全反射，玻璃砖中都会有光线，由于射向玻璃砖的光线与射出光线为平行光线，因此可知一定有光线从下表面射出，B错误；图丙：由干涉条纹的特点可知，同一级条纹上的光程差相等，条纹向空气薄膜较薄处弯曲，说明此处空气薄膜变厚，由此可知弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，C错误；图丁：因为光是横波，经过偏振片会产生偏振现象，因此，当偏振片M固定不动，缓慢转动偏振片N时，光屏P上的光亮度将发生变化，D正确。
8.B 【解析】由该时刻线圈中的磁感线可知电流的方向由流向，且电流正在增大，电场能减小，电荷量在减少，电容器正在放电，由右手螺旋定则判断，电容器.上极板带正电荷，A错误，B正确；电流正在增大，电流变化率正在减小，则该时刻线圈的自感电动势正在减小，C错误；根据，增大电容器两板之间的距离，电容减小，根据公式可知，振荡电流的频率增大，D错误。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
9.CD 【解析】波长的红外线在真空中的频率为，A错误；将图甲中的电源正负极反接，当反向电压小于遏止电压时，电路中仍有光电流产生，仍会产生电信号，B错误；由图乙可知，遏止电压为，根据动能定理可得光电子的最大初动能，C正确；若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，单位时间从阴极逸出的光电子数增加，则光电管转换成的光电流增大，D正确。
10.BD 【解析】一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，能放出种不同频率的光，A错误；从能级向基态跃迁时释放的光子能量最大，根据光电效应方程，B正确；基态的氢原子跃迁到的激发态需要吸收光子的能量为，即氢原子需要吸收恰好10.2eV的光子能量才能完成跃迁，C错误；使处于基态的氢原子电离至少需要13.6eV的能量，用能量为14.0eV的光子照射可以使处于基态的氢原子电离，D正确。
11.CD 【解析】原来静止的原子核带正电荷，衰变后，由于两个运动轨迹相外切，根据左手定则可知﹐放射出的粒子也一定带正电荷，因此放射出的是粒子，而且都做逆时针方向旋转，AB错误；由于粒子在磁场中运动的轨道半径，粒子带两个单位正电荷，根据动量守恒，可知新核与粒子动量大小相等，因此，可得，C正确；放射出的粒子的轨迹半径，可得粒子动能，由于动量守恒，剩余新核动能，总动能，根据，质量亏损为，D正确。
三、非选择题：本题共5小题，共50分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要答题步骤，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。
12.（6分）（1）2.190（1分） 7.870（1分） （2分） （2）大（2分）
【解析】（1）由图丙可知，对准第1条时读数为
对准第4条时读数为
x2=7.5mm+37.0×0.01mm=7.870mm
根据公式可得，所测单色光波长为
代入数据解得
（2）根据公式可知，当双缝的间距变小，其它条件不变时，则屏上的干涉条纹的间距将变大。
13.（10分）（1）BD（2分，漏选得1分，有错选或不选得0分）
（2）12.0（2分） 0.9900（2分）
（3）（2分） （4）偏大（2分）
【解析】（1）摆球运动过程中摆角应小于10°，否则就不是简谐振动，A错误；为减小测量误差，应从摆球到达平衡位置时，即最低点开始计时，B正确；为减小阻力的影响，摆球应选用质量大，体积较小的球，不能选泡沫球，C错误；实验要使小球做单摆运动，应保证摆球在同一竖直平面内摆动，D正确。
（2）该摆球的直径，单摆摆长为。
（3）根据单摆的周期公式得，则有，解得。
（4）实验中，某同学误将49次全振动数记为50次，则测得的周期偏小，根据可知该同学测得的值将偏大。
14.（8分）解：（1）由图像可知，波长，而传播速度为，则
（2）再经过0.4s，质点运动一个周期回到平衡位置，则位移（1分）
路程（2分）
（3）根据题意可知，振动从传到质点需要时间
点从刚开始振动到到达波峰的时间
则从图示位置开始计时，质点第一次到达波峰的时间为
15.（12分）解：（1）初态
根据，又解得
（2）设打气次数为，初态，
末态，
根据可得次
（3）打开阀门，向外喷药，初态，
末态
根据可得
桶内剩余的药液
16.（14分）解：（1）该光线在半圆柱体中的光路如图所示
设该光线在点发生折射后的折射角为，则根据光的折射定律有
设该光线在半圆柱体中发生全反射的临界角为，则有
对，根据正弦定理有解得
（2）由（1）可得，
由几何关系可知
因此该光线射到点时也发生全反射，第一次从上的点射出半圆柱体
由几何关系可知，、两点间的距离
设、两点间的距离为，对，根据正弦定理有
该光线在半圆柱体中传播的速度大小
解得
张家口市2022—2023学年度高二年级第二学期期末考试
物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.关于近代物理学史，下列说法正确的是
A.汤姆孙发现电子后，猜测原子具有核式结构模型
B.卢瑟福通过粒子的散射实验发现了质子
C.德布罗意提出：实物粒子也具有波动性
D.爱因斯坦在玻尔原子模型的基础上，提出了光子说
2.2022年3月8日，航天员王亚平从空间站送来的“国际妇女节”节日祝福通过电磁波传播到祖国各地，下列关于电磁波的说法正确的是
A.只要有磁场就能产生电磁波
B.麦克斯韦预言了电磁波的存在
C.电磁波不能在真空中传播
D.振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越低
3.关于分子动理论的知识，下列说法正确的是
A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
B.图乙为水中炭粒运动位置连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
C.图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子势能一直变大
D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高
4.《太平广记》中记载到“魏时，殿前钟忽大鸣，震骇省署”，查其原因后得知“此蜀郡铜山崩，故钟鸣应之也”。下列四幅图对应的情境中涉及的物理原理与“山崩钟鸣”原理完全相同的是
A.图甲：飞行中的蝙蝠利用回声来判断障碍物的方位
B.图乙：汽车底部的减震器随汽车行驶而振动
C.图丙：扬声器表面的碎屑随播放而跳动
D.图丁：玻璃杯在声波的作用下碎裂
5.一定质量的理想气体分别经历和两个变化过程，如图所示。过程，气体对外做功为，与外界交换的热量为；过程，气体对外做功为，与外界交换的热量为，则两过程中
A.气体吸热， B气体吸热，
C.气体放热， D.气体放热，
6.一列简谐横波沿轴传播，图甲为这列横波在时刻的波形图，图乙是波上某一质点的振动图像。由此可以判断该波的传播速度和传播方向是
A.1m/s，沿轴正方向传播 B.1m/s，沿轴负方向传播
C.0.5m/s，沿轴正方向传播 D.0.5m/s，沿轴负方向传播
7.对甲、乙、丙、丁四幅图中的实验现象，下列说法正确的是
A.图甲：用单色光垂直照射牛顿环，可以得到间距相等、明暗相间的同心圆环
B.图乙：单色光进入平行玻璃砖传播，当入射角逐渐增大到某一值后不会再有光线从下表面射出
C.图丙：用平行光照射被检测平面得到干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
D.图丁：用白光照射偏振片M，当M固定不动缓慢转动偏振片N时，光屏P上的光亮度将发生变化
8.如图甲所示的无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是振荡电路。若话筒使用时，某时刻线圈中的磁感线如图乙所示，且电流正在增大，则此时
A.电流由流向，且电容器正在充电
B.电容器上极板带正电荷
C.线圈的自感电动势正在变大
D.若增大电容器两板间的距离，振荡频率减小
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
9.体温枪是测量人体体温常用的仪器。当红外线照射到某体温枪的温度传感器时，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出人体的体温。已知人的体温正常时能辐射波长为的红外线，用该红外线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，如图甲所示，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速，则
A.波长的红外线在真空中的频率为
B.将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号
C.光电子的最大初动能为0.02eV
D.若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大
10.如图为氢原子的能级示意图，已知锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是
A.一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，能放出6种不同频率的光
B.一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为9.72eV
C.用能量为10.45eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到的激发态
D.用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
11.在磁感应强度为的匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于发生了一次衰变放射出某种粒子，放射出的粒子与生成的新核在与磁场垂直的平面内做圆周运动，得到一张两个相切圆的径迹照片如图所示。以、分别表示放射出的粒子的质量和电荷量，放射出的粒子运动的轨迹圆半径为。则
A.放射出的是粒子且其轨迹对应着大圆，绕行方向为顺时针
B放射出的是粒子且其轨迹对应着大圆，绕行方向为逆时针
C.若测得新核与放射出的粒子的半径之比为1：60，则
D.若衰变过程中释放的核能全都转化为粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损
三、非选择题：本题共5小题，共50分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要答题步骤，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。
12.（6分）某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光的波长。其中测量头由分划板、目镜、手轮等构成。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）用测量头来测量亮纹中心的距离：转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。
当分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数为________mm，对准第4条时读数为_________mm，已知单缝与双缝的距离，双缝与屏的距离，单缝宽，双缝间距为0.25mm，求得所测单色光波长为__________m（保留两位有效数字）。
（2）如果仅将双缝的间距变小，则屏上的干涉条纹的间距将变_________（选填“大”或“小”）。
13.（10分）在“用单摆测量重力加速度”的实验中：
（1）下列关于单摆的实验操作正确的是_________（填选项前的字母）。
A.摆球运动过程中摆角应大于10° B.摆球到达平衡位置时开始计时
C.摆球应选用泡沫小球 D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
（2）正确组装单摆后，在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量出从悬点到摆球最低端的长度，再用游标卡尺测出摆球直径，结果如图甲所示，则该摆球的直径为_________mm，单摆摆长为__________m。
（3）实验中，测出不同摆长对应的周期值，作出图像，如图乙所示，已知图线上的斜率为，由此可求出__________。（用含的式子表示）
（4）实验中，某同学误将49次全振动数记为50次，则该同学测得的值将________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
14.（8分）一列简谐横波沿轴正方向传播，传播速度为10m/s，当波传到处的质点时，波形如图所示，质点位于处，求：
（1）波上质点的振动周期；
（2）从图示位置开始计时，再经过0.4s，质点的位移和路程；
（3）从图示位置开始计时，再经过多长时间质点第一次到达波峰。
15.（12分）消毒是防止病毒传播的重要环节，肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示，储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门的打气筒相连，下端出水口用细软管与带阀门的喷头相连。已知储液桶容积，打气筒每打一次能将的外界空气压入储液桶内。现向储液桶内注入的消毒液，拧紧桶盖和喷头开关K2，设大气压强，喷雾器内外温度均为，打气过程中温度保持不变。
（1）未打气时，与储液桶内气体状态相同的气体在标准状态下（气体压强、温度）的体积是多少？
（2）某次消毒前，打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到2.5atm，求打气筒打气的次数；
（3）如果压强达到2.5atm时停止打气，打开阀门K2，向外喷药，直至储液桶消毒液,上方的气压为1.2atm时，桶内剩余的药液还有多少升？（上述过程温度不变）
16.（14分）用透明介质制成的某半圆柱体的横截面如图所示，半圆的半径为、圆心为，一光线沿横截面以入射角从直径上的点经半圆柱体折射后，射到圆弧上的点恰好发生全反射，然后从点（图中未画出）第一次射出半圆柱体。已知、两点间的距离，真空中的光速为，，。求：
（1透明介质对该光线的折射率；
（2）该光线从点传播到点的时间。
张家口市2022—2023学年度高二年级第二学期期末考试
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.C 【解析】汤姆孙发现电子后，提出了原子的“枣糕”模型，而核式结构模型是卢瑟福通过粒子的散射实验提出的，A错误；卢瑟福是通过原子核的人工转变实验发现了质子，B错误；1924年德布罗意提出实物粒子像光一样也有波粒二象性，故实物粒子也有波动性，C正确；爱因斯坦在研究光电效应的过程中提出了光子说，D错误。
2.B 【解析】变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，才能使电场和磁场交替产生向外传播，形成电磁波，若电场或磁场不变，则不能产生电磁波，A错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，B正确；电磁波能在真空中传播，C错误；振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越高，D错误。
3.C 【解析】“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉﹐再滴油酸酒精溶液，才能显示油膜的轮廓，A错误；图乙中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是炭粒的运动轨迹，B错误；根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从增大时，分子力表现为引力，分子力做负功，则分子势能增大，C正确；由图丁可知，②中速率大的分子占据的比例较大﹐则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，D错误。
4.D 【解析】“山崩钟鸣”原理属于声音的共鸣现象﹐即发生了共振﹐与之原理相同的是D，即图丁，玻璃杯在声波的作用下碎裂是由声波的共振造成的。B、C都是物体在驱动力作用下的受迫振动，A是机械波的反射现象。
5.A 【解析】图像中，图线与轴所包围的面积为气体对外所做的功，所以；由于两过程的初、末状态乘积相同，由理想气体状态方程可得初、末状态温度相同，则初、末状态气体内能相同；根据热力学第一定律
，
可知两过程气体吸热，且，故A正确，BCD错误。
6.A 【解析】从图中可以读出周期为
波长为
根据计算可得波速为
0.1s时刻根据振动图像可知，点速度方向向上，所以波向轴正方向传播。
7.D 【解析】图甲：牛顿环是由曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触构成，用单色光垂直照射牛顿环，可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环，圆心附近处明暗相间同心圆环的条纹较宽，随离中心点的距离增加，条纹的宽度逐渐变窄，A错误；图乙：单色光进入平行玻璃砖传播，当入射角逐渐增大，折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，所以不论人射角如何增大，不会产生全反射，玻璃砖中都会有光线，由于射向玻璃砖的光线与射出光线为平行光线，因此可知一定有光线从下表面射出，B错误；图丙：由干涉条纹的特点可知，同一级条纹上的光程差相等，条纹向空气薄膜较薄处弯曲，说明此处空气薄膜变厚，由此可知弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，C错误；图丁：因为光是横波，经过偏振片会产生偏振现象，因此，当偏振片M固定不动，缓慢转动偏振片N时，光屏P上的光亮度将发生变化，D正确。
8.B 【解析】由该时刻线圈中的磁感线可知电流的方向由流向，且电流正在增大，电场能减小，电荷量在减少，电容器正在放电，由右手螺旋定则判断，电容器.上极板带正电荷，A错误，B正确；电流正在增大，电流变化率正在减小，则该时刻线圈的自感电动势正在减小，C错误；根据，增大电容器两板之间的距离，电容减小，根据公式可知，振荡电流的频率增大，D错误。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
9.CD 【解析】波长的红外线在真空中的频率为，A错误；将图甲中的电源正负极反接，当反向电压小于遏止电压时，电路中仍有光电流产生，仍会产生电信号，B错误；由图乙可知，遏止电压为，根据动能定理可得光电子的最大初动能，C正确；若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，单位时间从阴极逸出的光电子数增加，则光电管转换成的光电流增大，D正确。
10.BD 【解析】一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，能放出种不同频率的光，A错误；从能级向基态跃迁时释放的光子能量最大，根据光电效应方程，B正确；基态的氢原子跃迁到的激发态需要吸收光子的能量为，即氢原子需要吸收恰好10.2eV的光子能量才能完成跃迁，C错误；使处于基态的氢原子电离至少需要13.6eV的能量，用能量为14.0eV的光子照射可以使处于基态的氢原子电离，D正确。
11.CD 【解析】原来静止的原子核带正电荷，衰变后，由于两个运动轨迹相外切，根据左手定则可知﹐放射出的粒子也一定带正电荷，因此放射出的是粒子，而且都做逆时针方向旋转，AB错误；由于粒子在磁场中运动的轨道半径，粒子带两个单位正电荷，根据动量守恒，可知新核与粒子动量大小相等，因此，可得，C正确；放射出的粒子的轨迹半径，可得粒子动能，由于动量守恒，剩余新核动能，总动能，根据，质量亏损为，D正确。
三、非选择题：本题共5小题，共50分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要答题步骤，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。
12.（6分）（1）2.190（1分） 7.870（1分） （2分） （2）大（2分）
【解析】（1）由图丙可知，对准第1条时读数为
对准第4条时读数为
x2=7.5mm+37.0×0.01mm=7.870mm
根据公式可得，所测单色光波长为
代入数据解得
（2）根据公式可知，当双缝的间距变小，其它条件不变时，则屏上的干涉条纹的间距将变大。
13.（10分）（1）BD（2分，漏选得1分，有错选或不选得0分）
（2）12.0（2分） 0.9900（2分）
（3）（2分） （4）偏大（2分）
【解析】（1）摆球运动过程中摆角应小于10°，否则就不是简谐振动，A错误；为减小测量误差，应从摆球到达平衡位置时，即最低点开始计时，B正确；为减小阻力的影响，摆球应选用质量大，体积较小的球，不能选泡沫球，C错误；实验要使小球做单摆运动，应保证摆球在同一竖直平面内摆动，D正确。
（2）该摆球的直径，单摆摆长为。
（3）根据单摆的周期公式得，则有，解得。
（4）实验中，某同学误将49次全振动数记为50次，则测得的周期偏小，根据可知该同学测得的值将偏大。
14.（8分）解：（1）由图像可知，波长，而传播速度为，则
（2）再经过0.4s，质点运动一个周期回到平衡位置，则位移（1分）
路程（2分）
（3）根据题意可知，振动从传到质点需要时间
点从刚开始振动到到达波峰的时间
则从图示位置开始计时，质点第一次到达波峰的时间为
15.（12分）解：（1）初态
根据，又解得
（2）设打气次数为，初态，
末态，
根据可得次
（3）打开阀门，向外喷药，初态，
末态
根据可得
桶内剩余的药液
16.（14分）解：（1）该光线在半圆柱体中的光路如图所示
设该光线在点发生折射后的折射角为，则根据光的折射定律有
设该光线在半圆柱体中发生全反射的临界角为，则有
对，根据正弦定理有解得
（2）由（1）可得，
由几何关系可知
因此该光线射到点时也发生全反射，第一次从上的点射出半圆柱体
由几何关系可知，、两点间的距离
设、两点间的距离为，对，根据正弦定理有
该光线在半圆柱体中传播的速度大小
解得
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