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四川省宜賓市敘州區2022-2023學年高二下學期期末考試物理試題

一、選擇題：本題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

1．（2023高二下·敘州期末）一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同時輻射一個光子。已知質子、中子、氘核的質量分別為，普朗克常量為，真空中的光速為。下列說法正確的是

A．核反應方程是

B．聚變反應中的質量虧損

C．輻射出的光子的能量

D．光子的波長

【答案】C

【知識點】質量虧損與質能方程；核聚變

【解析】【解答】A.由題意可得該核反應方程是，A不符合題意；

B.反應前的質量與反應后的質量的差值為質量虧損，B不符合題意；

C.由愛因斯坦質能方程可得，C符合題意；

D.聚變反應中虧損的質量轉化為能量以光子的形式放出，有，解得，D不符合題意；

故答案為：C。

【分析】根據題意寫出核聚變方程；由愛因斯坦質能方程計算光子的能量；根據光子能量方程和波長公式，計算光子波長。

2．（2023高二下·敘州期末）一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=1.2s時的波形如圖所示，此時質點P在波峰，Q在平衡位置且向負方向運動，再過0.6s質點Q第一次到達波峰。下列說法正確的是

A．波速大小為10m/s

B．1.0s時質點Q的位移為+0.2m

C．質點P的振動位移隨時間變化的表達式為m

D．任意0.2s內質點Q的路程均為0.2m

【答案】B

【知識點】簡諧運動的表達式與圖象；橫波的圖象；波長、波速與頻率的關系

【解析】【解答】A.由題意可知，Q在平衡位置且向負方向運動，知波向左傳播，再過0.6s質點Q第一次到達波峰，需要的時間為：，得：T=0.8s，由圖可知波長為：λ=24m，所以波速為：，A不符合題意；

B.從1.0s到1.2s經歷的時間為0.2s，因周期為0.8s，即經過了個周期的時間，所以Q點在1.0s時處于波峰位置，位移為+0.2m，B符合題意；

C.，t=1.2s時，質點P在波峰，從0到1.2s，經過了1.5倍周期，根據波的平移可知，t=0時刻P點在波谷位置，所以質點P的振動位移隨時間變化的表達式應為，C不符合題意；

D.因Q點在其平衡位置附近的運動是周期性的變速運動，只有從Q點在平衡位置或波峰及波谷位置開始計時，在0.2s（四分之一個周期）內路程才為0.2m（一個振幅），D不符合題意，

故答案為：B。

【分析】根據題意找出波長和周期，由波速公式求解波速；根據平移法得出質點對應的位移；由周期求出該波的角頻率，再根據振動過程的表達式求解；質點只有在從平衡位置或波峰及波谷位置開始計時，四分之一周期才振動一個振幅。

3．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，電阻阻值和線圈自感系數的值都較大，電感線圈的電阻不計，A、是兩只完全相同的燈泡，當開關斷開時，電路可能出現的現象是

A．A、一起亮，然后A逐漸熄滅

B．A沒有任何反應，逐漸熄滅

C．直接熄滅，A慢慢變亮后熄滅

D．直接熄滅，A先變得比更亮后慢慢熄滅

【答案】D

【知識點】自感與互感

【解析】【解答】電路穩定時電感線圈將燈泡A短路，燈泡A不亮，燈泡B所在支路的電流小于電感線圈的電流。電鍵斷開瞬間，燈泡B與R中電流立刻消失，B燈泡立刻熄滅。電感線圈由于自感現象產生自感電動勢阻礙電流減小，電感線圈與燈泡A組成回路產生自感電流，燈泡B和R被短路。自感電流使燈泡4變亮，因為自感電流等于原電流，故燈泡4變得比燈泡B更亮。隨著自感電流逐漸減小，燈泡A逐漸熄滅，D符合題意，ABC不符合題意。

故答案為：D。

【分析】電鍵閉合瞬間，分析燈泡兩端是否有電壓，確定是否立即亮，電路穩定后，根據電路結構，分析兩燈的亮暗，電鍵斷開瞬間，電感線圈會產生感應電動勢，分析與電感線圈構成回路的燈泡，確定燈是否立即熄滅。

4．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，將一線圈放在垂直紙面向里的勻強磁場B中，當整個線圈在磁場區域內按如下方式運動時，有感應電流產生的是

A．線圈以ab邊為軸轉動B．線圈垂直于紙面向里運動

C．線圈平行于紙面向右運動D．線圈平行于紙面向上運動

【答案】A

【知識點】電磁感應的發現及產生感應電流的條件

【解析】【解答】感應電流的產生條件是：閉合回路的磁通量發生變化。

A.當線圈繞ab邊轉動時，其磁通量發生變化，故有感應電流產生，A符合題意；

BCD.由于磁場是勻強磁場，把線圈向右拉動，或向上拉動，或垂直紙面向里運動，其磁通量均不變化，均無感應電流產生，BCD不符合題意。

故答案為：A。

【分析】根據感應電流的產生條件分析各選項。

5．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，理想變壓器輸入端接有效值恒定的正弦交變電流，輸出端電阻，當電阻箱時，理想電壓表和理想電流表的讀數分別為1.0V和0.5A．當電阻箱時，電壓表和電流表的讀數分別為

A．4.0V，2.0AB．2.0V，2.0A

C．2.0V，1.0AD．4.0V，1.0A

【答案】C

【知識點】變壓器的應用；歐姆定律的內容、表達式及簡單應用

【解析】【解答】當電阻箱時，副線圈電流為，可得原副線圈的匝數比為，

原線圈電壓為；當電阻箱時，原線圈電壓不變，副線圈電壓為，副線圈電流為，電壓表示數為，電流表示數為，ABD不符合題意，C符合題意；

故答案為：C。

【分析】根據理想變壓器的原理公式、和閉合電路歐姆定律求解。

6．（2023高二下·敘州期末）利用電容傳感器可檢測礦井滲水，及時發出安全警報，從而避免事故的發生。如圖所示是一種通過測量電容器電容的變化來檢測礦井中液面高低的儀器原理圖，A為位置固定的導體芯，B為導體芯外面的一層絕緣物質，C為導電液體（礦井中含有雜質的水），A、B、C構成電容器。若礦井滲水（導電液體深度增大），則電流

A．從b向a，A、B、C構成的電容器放電

B．從a向b，A、B、C構成的電容器放電

C．從b向a，A、B、C構成的電容器充電

D．從a向b，A、B、C構成的電容器充電

【答案】D

【知識點】電容器及其應用

【解析】【解答】由題圖可知，導電液體和導體芯構成了電容器，可近似為平行板電容器，當液面升高時，電容器極板正對面積S增大，由可知，電容增大，由于A、C與電源連接，所以A、C間電勢差不變，再由知，電容器電荷量增大，因此電容器處于充電狀態，電流從a向b，ABC不符合題意，D符合題意；

故答案為：D。

【分析】導電液體和導體芯構成平行板電容器，根據電容的定義式和決定式，分析電容器極板電量與導電液體深度的關系，確定電容器是充電還是放電，以及電流方向。

7．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，在xOy平面坐標系的第二象限內存在著垂直于坐標平面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場，一質量為m、帶電量為的粒子從（，0）點以初速度射入第二象限，初速度的方向與x軸正方向成角，經過一段時間后，粒子垂直于y軸進入第一象限，不計粒子重力，則粒子的初速度為

A．B．C．D．

【答案】B

【知識點】帶電粒子在有界磁場中的運動

【解析】【解答】畫出粒子的運動軌跡如圖所示，

由幾何關系可知，根據洛倫茲力提供向心力可得：

解得：

故答案為：B。

【分析】先畫出粒子的運動軌跡，由幾何關系求出粒子的軌道半徑，根據洛倫茲力提供向心力列式求解粒子的初速度。

8．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，物體從某一高度處自由下落，落到直立于地面的輕彈簧上，在A點物體開始與彈簧接觸，到B點物體的速度為零，然后被彈回，下列說法中正確的是

A．物體從A下落到B的過程中，動能和重力勢能之和不斷減小

B．物體從A下落到B的過程中，動能和彈性勢能之和不斷減小

C．物體兩次通過A點時動能相等

D．物體兩次通過A點時動量相等

【答案】A,C

【知識點】功能關系；動能；機械能守恒定律；動量

【解析】【解答】A.物體從A下落到B的過程中，彈簧對物體一直做負功，物體的機械能不斷減小，即動能和重力勢能之和不斷減小，A符合題意；

B.物體從A下落到B的過程中，物體和彈簧組成的系統機械能守恒，物體的重力勢能不斷減小，所以動能和彈性勢能之和不斷增大，B不符合題意；

CD.因為系統機械能守恒，兩次經過A點的動能相等，但由于速度方向相反，所以動量不同，C符合題意，D不符合題意；

故答案為：AC。

【分析】根據功能關系，由彈簧對物體的做功情況分析物體的機械能變化；物體和彈簧組成的系統機械能守恒，根據物體的重力勢能的變化，分析動能和彈性勢能之和的變化；動能是標量，動量是矢量，根據矢量和標量的區別進行分析。

9．（2023高二下·敘州期末）如圖甲所示，一正方形金屬線框位于有界勻強磁場區域內，線框的右邊緊貼著磁場邊界，t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開始做勻加速直線運動，在t0時刻穿出磁場；圖乙為外力F隨時間變化的圖象，若線框質量為m、電阻為R，圖象中的F0、t0也為已知量，由此可知

A．線框穿出磁場時的速度

B．線框穿出磁場時的速度

C．勻強磁場的磁感應強度B=

D．勻強磁場的磁感應強度B=

【答案】A,C

【知識點】勻變速直線運動的速度與時間的關系；勻變速直線運動的位移與時間的關系；牛頓第二定律；安培力的計算

【解析】【解答】AB.t=0時刻，線框的速度為零，線框沒有感應電流，不受安培力，加速度為，線框做勻加速直線運動，則線框剛出磁場時的速度為，A符合題意，B不符合題意；

CD.線框的邊長為，時刻線框所受的安培力為，根據牛頓第二定律得，解得，C符合題意，D不符合題意；

故答案為：AC。

【分析】由牛頓第二定律求出t=0時刻的加速度，再由速度-時間的關系式求解線框傳出磁場時的速度；由位移-時間關系求出線框邊長，再由安培力的公式和牛頓第二定律向結合求出磁感應強度。

10．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，水平光滑軌道的寬度和彈簧自然長度均為d．m2的左邊有一固定擋板，m1由圖示位置靜止釋放．當m1與m2第一次相距最近時m1速度為v1，在以后的運動過程中

A．m1的最小速度可能是0

B．m1的最小速度可能是v1

C．m2的最大速度可能是v1

D．m2的最大速度可能是v1

【答案】A,B,C

【知識點】動量守恒定律；機械能守恒定律；動量與能量的綜合應用一彈簧類模型

【解析】【解答】從小球到達最近位置后繼續前進，此后拉到前進，減速，加速，達到共同速度時兩者相距最遠，此后繼續減速，加速，當兩球再次相距最近時，達到最小速度，達最大速度：兩小球水平方向動量守恒，速度相同時保持穩定，一直向右前進，選取向右為正方向，則：，，解得：，。

A.當時，，A符合題意；

B.由上述分析結論可知，B符合題意；

C.當時，，C符合題意；

D.不可能等于，故不可能為，D不符合題意.

故答案為：ABC。

【分析】兩小球和彈簧構成的系統所受合外力為零，系統動量守恒，分析兩球的運動過程，明確兩球的速度變化，根據動量守恒定律和機械能守恒定律求出兩球速度的可能值。

二、實驗題（14分）

11．（2023高二下·敘州期末）某同學設計了一個測定激光波長的實驗裝置如圖(a)所示，激光器發出的一束直徑很小的紅色激光進入一個一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒，感光片的位置上出現一排等距的亮點，圖(b)中的黑點代表亮點的中心位置．

（1）這個現象說明激光具有性(填“粒子性”或“波動性”)；

（2）通過測量相鄰光點的距離可算出激光的波長，據資料介紹，如果雙縫的縫間距離為a，雙縫到感光片的距離為L，感光片上相鄰兩光點間的距離為b，則激光的波長．

該同學測得L=1.0000m、縫間距a=0.220mm，用十分度的游標卡尺測感光片上的點的距離時，尺與點的中心位置如圖(b)所示．圖(b)圖中第1到第4個光點的距離是mm．實驗中激光的波長λ=m．(保留兩位有效數字)

（3）如果實驗時將紅激光換成藍激光屏上相鄰兩光點間的距離將．(填“變大”或“變小”)

【答案】（1）波動性

（2）8.5；6.2×10-7

（3）變小【分析】

【知識點】刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；用雙縫干涉測光波的波長

【解析】【解答】（1）這是光的干涉現象，干涉現象是波獨有的特征，說明激光具有波動性；

（2）游標卡尺的主尺讀數為8mm+0.1×5mm=8.5mm，可知第1到第4個光點的距離是8.5mm。則激光波長為；

（3）如果實驗時將紅激光換成藍激光，則波長減小，根據得，，故相鄰兩光點的距離b將變小。

【分析】（1）光具有波粒二象性，干涉是波所特有的，說明光具有波動性；（2）根據游標卡尺的讀數規則讀出卡尺讀數；由題目中所給波長公式計算波長；（3）由推導出光屏上相鄰兩光點間的距離b的表達式，做出相應分析即可。

12．（2023高二下·敘州期末）

（1）螺旋測微器的讀數mm，游標卡尺的讀數cm。

（2）某研究小組收集了兩個電學元件：電阻R0（約為20Ω）和手機中的鋰電池（E的標稱值為3.7V，最大放電電流為600mA）。實驗室備有如下器材：

A．電壓表V（量程3V，內阻RV約為4.0kΩ）；B．電流表A1（量程150mA，內阻RA1約為3Ω）；

C．電流表A2（量程3A，內阻RA2約為0.2Ω）；D．滑動變阻器R1（量程3Ω，最大電流1A）；

E.電阻箱R2（99.9Ω）；F.開關S一只、導線若干。

①為測定電阻R0的阻值，該小組設計了一測量電路，與其對應的實物連接如圖1，圖中的電流表A應選（選填“A1”或“A2”），并將實物連線補充完整；

②為測量鋰電池的電動勢E和內阻r，該小組設計了如圖2所示的電路圖。根據測量數據作出圖線如圖3所示。若該圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則該鋰電池的電動勢E=，內阻r=。（用k、b和R2表示）

【答案】（1）4.485/4.486/4.487/4.488；2.64

（2）A1；；；【分析】

【知識點】刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；伏安法測電阻；電池電動勢和內阻的測量

【解析】【解答】（1）螺旋測微器固定刻度讀數4mm，可動刻度讀數為0.01×48.6mm=0.486mm，所以螺旋測微器的讀數為4.486mm；

游標卡尺主尺讀數為26mm，游標尺上第4個刻度與主尺上某一刻度對齊，因此游標尺讀數為0.1×4mm=0.4mm，所以最終讀數為26mm+0.4mm=26.4mm=2.64cm；

（2）①通過的電流大約，故電流表A選；因為，所以電流表應采用外接法，滑動變阻器的阻值小于待測電阻的阻值，滑動變阻器采用分壓式，電路圖的實物連線為：

②由閉合電路歐姆定律得，解得，可得，，解得電源電動勢，電源內阻。

【分析】（1）根據螺旋測微器讀數規則和游標卡尺讀數規則讀出數值；（2）根據歐姆定律計算通過的最大電流，選取電流表；由阻值與電壓表和電流表的阻值關系選擇電流表的接法；根據滑動變阻器與的阻值關系確定滑動變阻器的接法；（3）由閉合電路歐姆定律推導的關系式，結合圖像的斜率和縱軸截距求出電源電動勢和內阻。

三、解答題（本答題共三個小題，13題12分，14題14分，15題20分，共46分）

13．（2023高三上·大冶月考）如圖所示，半圓形玻璃截面的圓半徑OA＝R，一束細激光束平行于半徑OD且垂直于平面AB射到半圓形玻璃上的C點．穿過玻璃后光線交OD的延長線于P點．已知玻璃材料對激光束的折射率為，．

①畫出該激光束傳播過程的光路圖；

②求OP兩點的距離．

【答案】解：①如圖所示：

②在半圓面上的入射點為D，設入射角為i，折射角為r，由圖中幾何關系可得：

解得i=30°

由折射定律可得：

解得：r=60°

由幾何關系知∠DOP=∠POD=30°

所以

【知識點】光的折射及折射定律

【解析】【分析】（1）光線先直接穿過AB面，在半圓形玻璃面上發生折射；

（2）在半圓面上發生折射，利用幾何關系可以求出入射角的大小，結合折射定律可以求出折射角的大小，結合幾何關系可以求出OP之間的距離大小。

14．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，半徑為R、質量為3m的四分之一圓弧形光滑槽靜止在光滑的水平地面上，底部與水平面平滑連接，將質量為m的小球從距A點正上方R高度處由靜止釋放，小球自由落體后由A點進入到弧形槽，運動到右側墻壁時與豎直墻壁發生碰撞后以原速率彈回，已知重力加速度為g，求：

（1）小球第一次與墻壁碰撞時的速度大小；

（2）小球再次滑上弧形槽到達的最大高度。

【答案】（1）小球從圓弧軌道滑出時，系統機械能守恒：①

水平方向動量守恒②由①②聯立得③④

因此小球第一次與墻壁碰撞時的速度大小為

（2）到達最高點時，小球和槽速度相等，水平方向滿足動量守恒⑤

系統機械能守恒⑥

由③④⑤⑥聯立得

因此小球再次滑上弧形槽到達的最大高度為

【知識點】動量守恒定律；機械能守恒定律

【解析】【分析】（1）小球從開始下落到與墻面發生碰撞的過程，小球與槽組成的系統，水平方向動量守恒，機械能守恒，求出小球第一次與墻壁碰撞時的速度大小；（2）小球與豎直墻壁發生碰撞后以原速率彈回，從小球彈回到小球滑上槽的最高點，小球與槽組成的系統動量守恒，機械能守恒，求出小球再次滑上弧形槽到達的最大高度。

15．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，甲圖是在研究性學習活動中吳麗同學自制的電子秤原理示意圖，目的是利用理想電壓表的示數指示物體的質量。托盤與電阻可忽略的金屬彈簧相連，托盤與彈簧的質量均不計。滑動變阻器的滑動端與彈贅上端相連接，當托盤中沒有放物體時，滑片恰好指在變阻器的最上端，此時電壓表的示數為零。設變阻器的總電阻為，總長度為，電源電動勢為，內阻為，限流電阻的阻值為，彈簧的勁度系數為，重力加速度為，不計一切摩擦和其他阻力。

（1）請推導出電壓表的示數U與所稱物體的質量m的關系式；

（2）為使電壓表的示數與待測物體的質量成正比，請利用原有器材進行改進，在乙圖的基礎上完成改進后的電路原理圖，并求出電壓表的示數與所稱物體的質量m的關系式。

【答案】（1）根據題意，設在托盤中放入質量為的物體后，彈簧被壓縮的長度為，則有

滑動變阻器接入電路的電阻為

由閉合回路歐姆定律有

電壓表的示數

聯立解得

（2）根據題意可知，使電壓表示數與待測物體質量成正比，則電壓表要測量兩端的電壓即可，則有

可知，需保證流過電阻的電流大小不變，則改進后的電路原理圖如圖所示

則電流為

電壓表的示數為

聯立解得

【知識點】胡克定律；共點力的平衡；閉合電路的歐姆定律

【解析】【分析】（1）由共點力平衡，求出物體放入托盤中彈簧的壓縮量，確定滑動變阻器接入電阻的阻值，再由閉合電路歐姆定律推導電壓表的示數U與所稱物體的質量m的關系式；（2）分析要使電壓表的示數與待測物體的質量成正比，電壓表的接法，再由閉合電路歐姆定律推導電壓表的示數與所稱物體的質量m的關系式。

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四川省宜賓市敘州區2022-2023學年高二下學期期末考試物理試題

一、選擇題：本題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

1．（2023高二下·敘州期末）一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同時輻射一個光子。已知質子、中子、氘核的質量分別為，普朗克常量為，真空中的光速為。下列說法正確的是

A．核反應方程是

B．聚變反應中的質量虧損

C．輻射出的光子的能量

D．光子的波長

2．（2023高二下·敘州期末）一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=1.2s時的波形如圖所示，此時質點P在波峰，Q在平衡位置且向負方向運動，再過0.6s質點Q第一次到達波峰。下列說法正確的是

A．波速大小為10m/s

B．1.0s時質點Q的位移為+0.2m

C．質點P的振動位移隨時間變化的表達式為m

D．任意0.2s內質點Q的路程均為0.2m

3．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，電阻阻值和線圈自感系數的值都較大，電感線圈的電阻不計，A、是兩只完全相同的燈泡，當開關斷開時，電路可能出現的現象是

A．A、一起亮，然后A逐漸熄滅

B．A沒有任何反應，逐漸熄滅

C．直接熄滅，A慢慢變亮后熄滅

D．直接熄滅，A先變得比更亮后慢慢熄滅

4．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，將一線圈放在垂直紙面向里的勻強磁場B中，當整個線圈在磁場區域內按如下方式運動時，有感應電流產生的是

A．線圈以ab邊為軸轉動B．線圈垂直于紙面向里運動

C．線圈平行于紙面向右運動D．線圈平行于紙面向上運動

5．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，理想變壓器輸入端接有效值恒定的正弦交變電流，輸出端電阻，當電阻箱時，理想電壓表和理想電流表的讀數分別為1.0V和0.5A．當電阻箱時，電壓表和電流表的讀數分別為

A．4.0V，2.0AB．2.0V，2.0A

C．2.0V，1.0AD．4.0V，1.0A

6．（2023高二下·敘州期末）利用電容傳感器可檢測礦井滲水，及時發出安全警報，從而避免事故的發生。如圖所示是一種通過測量電容器電容的變化來檢測礦井中液面高低的儀器原理圖，A為位置固定的導體芯，B為導體芯外面的一層絕緣物質，C為導電液體（礦井中含有雜質的水），A、B、C構成電容器。若礦井滲水（導電液體深度增大），則電流

A．從b向a，A、B、C構成的電容器放電

B．從a向b，A、B、C構成的電容器放電

C．從b向a，A、B、C構成的電容器充電

D．從a向b，A、B、C構成的電容器充電

7．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，在xOy平面坐標系的第二象限內存在著垂直于坐標平面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場，一質量為m、帶電量為的粒子從（，0）點以初速度射入第二象限，初速度的方向與x軸正方向成角，經過一段時間后，粒子垂直于y軸進入第一象限，不計粒子重力，則粒子的初速度為

A．B．C．D．

8．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，物體從某一高度處自由下落，落到直立于地面的輕彈簧上，在A點物體開始與彈簧接觸，到B點物體的速度為零，然后被彈回，下列說法中正確的是

A．物體從A下落到B的過程中，動能和重力勢能之和不斷減小

B．物體從A下落到B的過程中，動能和彈性勢能之和不斷減小

C．物體兩次通過A點時動能相等

D．物體兩次通過A點時動量相等

9．（2023高二下·敘州期末）如圖甲所示，一正方形金屬線框位于有界勻強磁場區域內，線框的右邊緊貼著磁場邊界，t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開始做勻加速直線運動，在t0時刻穿出磁場；圖乙為外力F隨時間變化的圖象，若線框質量為m、電阻為R，圖象中的F0、t0也為已知量，由此可知

A．線框穿出磁場時的速度

B．線框穿出磁場時的速度

C．勻強磁場的磁感應強度B=

D．勻強磁場的磁感應強度B=

10．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，水平光滑軌道的寬度和彈簧自然長度均為d．m2的左邊有一固定擋板，m1由圖示位置靜止釋放．當m1與m2第一次相距最近時m1速度為v1，在以后的運動過程中

A．m1的最小速度可能是0

B．m1的最小速度可能是v1

C．m2的最大速度可能是v1

D．m2的最大速度可能是v1

二、實驗題（14分）

11．（2023高二下·敘州期末）某同學設計了一個測定激光波長的實驗裝置如圖(a)所示，激光器發出的一束直徑很小的紅色激光進入一個一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒，感光片的位置上出現一排等距的亮點，圖(b)中的黑點代表亮點的中心位置．

（1）這個現象說明激光具有性(填“粒子性”或“波動性”)；

（2）通過測量相鄰光點的距離可算出激光的波長，據資料介紹，如果雙縫的縫間距離為a，雙縫到感光片的距離為L，感光片上相鄰兩光點間的距離為b，則激光的波長．

該同學測得L=1.0000m、縫間距a=0.220mm，用十分度的游標卡尺測感光片上的點的距離時，尺與點的中心位置如圖(b)所示．圖(b)圖中第1到第4個光點的距離是mm．實驗中激光的波長λ=m．(保留兩位有效數字)

（3）如果實驗時將紅激光換成藍激光屏上相鄰兩光點間的距離將．(填“變大”或“變小”)

12．（2023高二下·敘州期末）

（1）螺旋測微器的讀數mm，游標卡尺的讀數cm。

（2）某研究小組收集了兩個電學元件：電阻R0（約為20Ω）和手機中的鋰電池（E的標稱值為3.7V，最大放電電流為600mA）。實驗室備有如下器材：

A．電壓表V（量程3V，內阻RV約為4.0kΩ）；B．電流表A1（量程150mA，內阻RA1約為3Ω）；

C．電流表A2（量程3A，內阻RA2約為0.2Ω）；D．滑動變阻器R1（量程3Ω，最大電流1A）；

E.電阻箱R2（99.9Ω）；F.開關S一只、導線若干。

①為測定電阻R0的阻值，該小組設計了一測量電路，與其對應的實物連接如圖1，圖中的電流表A應選（選填“A1”或“A2”），并將實物連線補充完整；

②為測量鋰電池的電動勢E和內阻r，該小組設計了如圖2所示的電路圖。根據測量數據作出圖線如圖3所示。若該圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則該鋰電池的電動勢E=，內阻r=。（用k、b和R2表示）

三、解答題（本答題共三個小題，13題12分，14題14分，15題20分，共46分）

13．（2023高三上·大冶月考）如圖所示，半圓形玻璃截面的圓半徑OA＝R，一束細激光束平行于半徑OD且垂直于平面AB射到半圓形玻璃上的C點．穿過玻璃后光線交OD的延長線于P點．已知玻璃材料對激光束的折射率為，．

①畫出該激光束傳播過程的光路圖；

②求OP兩點的距離．

14．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，半徑為R、質量為3m的四分之一圓弧形光滑槽靜止在光滑的水平地面上，底部與水平面平滑連接，將質量為m的小球從距A點正上方R高度處由靜止釋放，小球自由落體后由A點進入到弧形槽，運動到右側墻壁時與豎直墻壁發生碰撞后以原速率彈回，已知重力加速度為g，求：

（1）小球第一次與墻壁碰撞時的速度大小；

（2）小球再次滑上弧形槽到達的最大高度。

15．（2023高二下·敘州期末）如圖所示，甲圖是在研究性學習活動中吳麗同學自制的電子秤原理示意圖，目的是利用理想電壓表的示數指示物體的質量。托盤與電阻可忽略的金屬彈簧相連，托盤與彈簧的質量均不計。滑動變阻器的滑動端與彈贅上端相連接，當托盤中沒有放物體時，滑片恰好指在變阻器的最上端，此時電壓表的示數為零。設變阻器的總電阻為，總長度為，電源電動勢為，內阻為，限流電阻的阻值為，彈簧的勁度系數為，重力加速度為，不計一切摩擦和其他阻力。

（1）請推導出電壓表的示數U與所稱物體的質量m的關系式；

（2）為使電壓表的示數與待測物體的質量成正比，請利用原有器材進行改進，在乙圖的基礎上完成改進后的電路原理圖，并求出電壓表的示數與所稱物體的質量m的關系式。

答案解析部分

1．【答案】C

【知識點】質量虧損與質能方程；核聚變

【解析】【解答】A.由題意可得該核反應方程是，A不符合題意；

B.反應前的質量與反應后的質量的差值為質量虧損，B不符合題意；

C.由愛因斯坦質能方程可得，C符合題意；

D.聚變反應中虧損的質量轉化為能量以光子的形式放出，有，解得，D不符合題意；

故答案為：C。

【分析】根據題意寫出核聚變方程；由愛因斯坦質能方程計算光子的能量；根據光子能量方程和波長公式，計算光子波長。

2．【答案】B

【知識點】簡諧運動的表達式與圖象；橫波的圖象；波長、波速與頻率的關系

【解析】【解答】A.由題意可知，Q在平衡位置且向負方向運動，知波向左傳播，再過0.6s質點Q第一次到達波峰，需要的時間為：，得：T=0.8s，由圖可知波長為：λ=24m，所以波速為：，A不符合題意；

B.從1.0s到1.2s經歷的時間為0.2s，因周期為0.8s，即經過了個周期的時間，所以Q點在1.0s時處于波峰位置，位移為+0.2m，B符合題意；

C.，t=1.2s時，質點P在波峰，從0到1.2s，經過了1.5倍周期，根據波的平移可知，t=0時刻P點在波谷位置，所以質點P的振動位移隨時間變化的表達式應為，C不符合題意；

D.因Q點在其平衡位置附近的運動是周期性的變速運動，只有從Q點在平衡位置或波峰及波谷位置開始計時，在0.2s（四分之一個周期）內路程才為0.2m（一個振幅），D不符合題意，

故答案為：B。

【分析】根據題意找出波長和周期，由波速公式求解波速；根據平移法得出質點對應的位移；由周期求出該波的角頻率，再根據振動過程的表達式求解；質點只有在從平衡位置或波峰及波谷位置開始計時，四分之一周期才振動一個振幅。

3．【答案】D

【知識點】自感與互感

【解析】【解答】電路穩定時電感線圈將燈泡A短路，燈泡A不亮，燈泡B所在支路的電流小于電感線圈的電流。電鍵斷開瞬間，燈泡B與R中電流立刻消失，B燈泡立刻熄滅。電感線圈由于自感現象產生自感電動勢阻礙電流減小，電感線圈與燈泡A組成回路產生自感電流，燈泡B和R被短路。自感電流使燈泡4變亮，因為自感電流等于原電流，故燈泡4變得比燈泡B更亮。隨著自感電流逐漸減小，燈泡A逐漸熄滅，D符合題意，ABC不符合題意。

故答案為：D。

【分析】電鍵閉合瞬間，分析燈泡兩端是否有電壓，確定是否立即亮，電路穩定后，根據電路結構，分析兩燈的亮暗，電鍵斷開瞬間，電感線圈會產生感應電動勢，分析與電感線圈構成回路的燈泡，確定燈是否立即熄滅。

4．【答案】A

【知識點】電磁感應的發現及產生感應電流的條件

【解析】【解答】感應電流的產生條件是：閉合回路的磁通量發生變化。

A.當線圈繞ab邊轉動時，其磁通量發生變化，故有感應電流產生，A符合題意；

BCD.由于磁場是勻強磁場，把線圈向右拉動，或向上拉動，或垂直紙面向里運動，其磁通量均不變化，均無感應電流產生，BCD不符合題意。

故答案為：A。

【分析】根據感應電流的產生條件分析各選項。

5．【答案】C

【知識點】變壓器的應用；歐姆定律的內容、表達式及簡單應用

【解析】【解答】當電阻箱時，副線圈電流為，可得原副線圈的匝數比為，

原線圈電壓為；當電阻箱時，原線圈電壓不變，副線圈電壓為，副線圈電流為，電壓表示數為，電流表示數為，ABD不符合題意，C符合題意；

故答案為：C。

【分析】根據理想變壓器的原理公式、和閉合電路歐姆定律求解。

6．【答案】D

【知識點】電容器及其應用

【解析】【解答】由題圖可知，導電液體和導體芯構成了電容器，可近似為平行板電容器，當液面升高時，電容器極板正對面積S增大，由可知，電容增大，由于A、C與電源連接，所以A、C間電勢差不變，再由知，電容器電荷量增大，因此電容器處于充電狀態，電流從a向b，ABC不符合題意，D符合題意；

故答案為：D。

【分析】導電液體和導體芯構成平行板電容器，根據電容的定義式和決定式，分析電容器極板電量與導電液體深度的關系，確定電容器是充電還是放電，以及電流方向。

7．【答案】B

【知識點】帶電粒子在有界磁場中的運動

【解析】【解答】畫出粒子的運動軌跡如圖所示，

由幾何關系可知，根據洛倫茲力提供向心力可得：

解得：

故答案為：B。

【分析】先畫出粒子的運動軌跡，由幾何關系求出粒子的軌道半徑，根據洛倫茲力提供向心力列式求解粒子的初速度。

8．【答案】A,C

【知識點】功能關系；動能；機械能守恒定律；動量

【解析】【解答】A.物體從A下落到B的過程中，彈簧對物體一直做負功，物體的機械能不斷減小，即動能和重力勢能之和不斷減小，A符合題意；

B.物體從A下落到B的過程中，物體和彈簧組成的系統機械能守恒，物體的重力勢能不斷減小，所以動能和彈性勢能之和不斷增大，B不符合題意；

CD.因為系統機械能守恒，兩次經過A點的動能相等，但由于速度方向相反，所以動量不同，C符合題意，D不符合題意；

故答案為：AC。

【分析】根據功能關系，由彈簧對物體的做功情況分析物體的機械能變化；物體和彈簧組成的系統機械能守恒，根據物體的重力勢能的變化，分析動能和彈性勢能之和的變化；動能是標量，動量是矢量，根據矢量和標量的區別進行分析。

9．【答案】A,C

【知識點】勻變速直線運動的速度與時間的關系；勻變速直線運動的位移與時間的關系；牛頓第二定律；安培力的計算

【解析】【解答】AB.t=0時刻，線框的速度為零，線框沒有感應電流，不受安培力，加速度為，線框做勻加速直線運動，則線框剛出磁場時的速度為，A符合題意，B不符合題意；

CD.線框的邊長為，時刻線框所受的安培力為，根據牛頓第二定律得，解得，C符合題意，D不符合題意；

故答案為：AC。

【分析】由牛頓第二定律求出t=0時刻的加速度，再由速度-時間的關系式求解線框傳出磁場時的速度；由位移-時間關系求出線框邊長，再由安培力的公式和牛頓第二定律向結合求出磁感應強度。

10．【答案】A,B,C

【知識點】動量守恒定律；機械能守恒定律；動量與能量的綜合應用一彈簧類模型

【解析】【解答】從小球到達最近位置后繼續前進，此后拉到前進，減速，加速，達到共同速度時兩者相距最遠，此后繼續減速，加速，當兩球再次相距最近時，達到最小速度，達最大速度：兩小球水平方向動量守恒，速度相同時保持穩定，一直向右前進，選取向右為正方向，則：，，解得：，。

A.當時，，A符合題意；

B.由上述分析結論可知，B符合題意；

C.當時，，C符合題意；

D.不可能等于，故不可能為，D不符合題意.

故答案為：ABC。

【分析】兩小球和彈簧構成的系統所受合外力為零，系統動量守恒，分析兩球的運動過程，明確兩球的速度變化，根據動量守恒定律和機械能守恒定律求出兩球速度的可能值。

11．【答案】（1）波動性

（2）8.5；6.2×10-7

（3）變小【分析】

【知識點】刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；用雙縫干涉測光波的波長

【解析】【解答】（1）這是光的干涉現象，干涉現象是波獨有的特征，說明激光具有波動性；

（2）游標卡尺的主尺讀數為8mm+0.1×5mm=8.5mm，可知第1到第4