湖北省孝感高级中学2024-2025学年高二下学期6月测试物理试题

孝感高中2023级高二年级 物理试题参考答案 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．关于光的现象及其应用下列说法正确的是 （　C　） A．图甲是白光的薄膜干涉现象，从图中可以看到，圆形肥皂膜从上向下一定是均匀变厚 B．如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉使镜头看起来有颜色，膜的厚度为光在膜中波长的 C．如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹下的 D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波 【详解】A．从图甲中可以看到，从上向下干涉条纹越来越密，所以肥皂膜从上向下不断变厚，而且是变厚的越来越快，如果均匀变厚，则干涉条纹使等间距的，故A错误； B．如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，从薄膜前后两表面反射的光发生干涉使镜头看起来有颜色，膜的厚度为光在膜中波长的奇数倍，故B错误； C．如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，如果某处凹下去，则对应亮纹(或暗纹)提前出现，所以图中条纹弯曲说明此处是凹下的，故C正确； D．在丁图中，M、N 是偏振片，P 是光屏，当 M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，这表明光波是横波，因为只有横波才有偏振现象，纵波没有偏振现象，故D 错误。故选C。 2．如图甲为氢原子能级图，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极，只有频率为和的光能使它发生光电效应。分别用频率为的两个光源照射光电管阴极，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　C　） A．图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出3种不同频率的光 B．图乙中，用频率的光照射时，将滑片向右滑动，电流表示数一定增大 C．图丙中，图线所表示的光的光子能量为 D．图乙中，光电管中的光电流方向为由极指向极 【详解】A．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可产生种光子，故A错误； B．图乙中不知道电源正负极，没办法判断在光电管AK之间加的正向还是反向电压，所以滑片P向右滑动时，电流变化情况没法判断，故B错误； C．只有频率为和的光能使它发生光电效应，那么这两种光子必定是能级向能级跃迁和能级向能级跃迁产生的，由图丙可知b光的频率较大，则b光为n=4能级向能级跃迁产生的，所以b光的光子能量为12.75eV，故C正确； D．产生的光电子运动方向为由K极指向A极，则电流方向为由A极指向K极，故D错误。故选C。 3．钋核（）和钍核（）的衰变方程分别为：，已知Po的半衰期约为102年，下列说法正确的是（　D　） A．Y是来自于原子核外的电子 B．核的比结合能小于核 C．的衰变过程吸收能量，的衰变过程释放能量 D．10个核经过102年后不一定还剩5个核 【详解】A．Y是电子，衰变中产生的电子来源于原子核的内部，故A错误； B．根据比结合能越大越稳定可知，核的比结合能大于核，故B错误； C．的衰变过程释放能量，的衰变过程也释放能量，故C错误。 D．半衰期是统计规律，10个核经过102年后不一定还剩5个核，故D正确；故选D。 4. 振荡器是利用电感和电容组合产生振荡信号的电子振荡器，广泛应用于通信、音频处理、频率合成等领域。如图所示的电路，线圈的电阻忽略不计，闭合开关，待电路达到稳定状态后断开开关，电路中将产生电磁振荡，以断开开关的时刻为计时起点，下列判断正确的是(  C   ) A. 乙图可表示振荡电流随时间变化的图像 B. 时刻电容器右极板带负电 C. 时间内电场能向磁场能转化 D. 若增大电容器板间的距离，振荡电流的频率降低 【解析】A. 因线圈电阻为零，电路稳定时，线圈两端电压为零，电容器不带电断开开关后，时刻线圈中电流最大，故乙图可以表示电容器的电荷量随时间的变化规律，A错误 B.线圈中的电流由，给电容器充电，电容器右极板带正电，∽电容器放电，故时刻电容器右极板还是带正电，B错误 C. 时间内电容器继续放电，电场能向磁场能转化，C正确 D. 若增大电容器板间的距离，由可知减小，根据公式可知，振荡电流的频率增大，D错误。 故选C。 5．如图所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将汽缸缓慢转动过程中，缸内气体（  D  ） A．内能增加，外界对气体做正功 B．内能减小，所有分子热运动速率都减小 C．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加 D．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少 【详解】初始时汽缸开口向上，活塞处于平衡状态，汽缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，则有，汽缸在缓慢转动的过程中，汽缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿汽缸壁的分力，故汽缸内气体缓慢的将活塞往外推，最后汽缸水平，缸内气压等于大气压。 AB．汽缸、活塞都是绝热的，故缸内气体与外界没有发生热传递，汽缸内气体压强作用将活塞往外推，气体对外做功，根据热力学第一定律得：气体内能减小，故缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，AB错误； CD．气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，故速率大的分子数占总分子数的比例减小，D正确，C错误。故选D。 6．图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=22：3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V。定值电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω， 滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（　A　） A．1 Ω B．5 Ω C．6 Ω D．8 Ω 【详解】输电电压的有效值为（即原线圈电压的有效值），根据理想变压器电压规律可知副线圈电压有效值为，灯泡正常工作，根据欧姆定律可知分压为，则通过灯泡的电流，即副线圈部分的干路电流为，根据串联分压规律可知，和、构成的并联电路部分的分压为，通过的电流为，通过、的电流为，、的分压为，解得滑动变阻器的阻值为，A正确，BCD错误。故选A。 7．如图所示，边长为L的等边三角形abc内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，P是ab边的中点，一质量为m、电荷量为-Q（Q>0）的带电粒子在纸面内沿不同方向以不同速率v从P点射入磁场，当v=v1时，平行于bc边射入的粒子从c点射出磁场。不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（  D  ） A．若粒子平行于bc边射入、垂直于bc边射出，则粒子在磁场中运动的半径为 B．若粒子平行于bc边射入、从ab边射出，则速度越大的粒子在磁场中运动的时间越长 C．当v=v1时，平行于bc边射入、从c点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为 D．当时改变粒子入射方向，从bc边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为 【详解】A．若粒子平行于bc边射入、垂直于bc边射出，其运动轨迹如图所示 则粒子做匀速圆周运动的半径等于P点到bc边的距离，可得粒子在磁场中运动的半径 ，故A错误； B．若粒子平行于bc边射入、从ab边射出，如图所示 由洛伦兹力提供向心力得，解得，则粒子的速度越大，轨迹半径越大，粒子从ab边射出时的圆心角相同，其在磁场中运动的时间相同，故B错误； C．当v=v1时，平行于bc边射入、从c点射出磁场，其运动轨迹如图所示 根据几何关系可得，解得，粒子运动轨迹对应的圆心角的正弦值为，解得 粒子在磁场中运动的时间为，故C错误； D．当时，粒子在磁场中运动的半径，从bc边射出的粒子在磁场中运动的最短时间时，粒子在磁场中运动的圆心角最小，其运动轨迹如图所示可知从P点到bc边出射点的距离等于轨道半径，即圆心角为，最短时间为，故D正确。故选D。 8．某小型水电站交流发电机的输出电压恒定为，先经升压变压器将电压升高，经总阻值为的导线向远端用户输电，用户端用降压变压器将电压降到供用户使用。若用户的用电功率为，输电导线R上损耗的功率为，已知变压器均为理想变压器，其他电阻不计。下列说法正确的是（　ACD　） A．通过输电线R的电流 B．降压变压器的输入电压 C．升压变压器原、副线圈匝数比 D．若用户增加，则发电机的输出功率变大 【详解】A．通过输电线R的电流，故A正确； B．用电功率为，用户端电流 降压变压器原、副线圈匝数比，所以降压变压器的输入电压，故B错误； C．升压变压器输出电压，升压变压器原、副线圈匝数比，故C正确； D．若用户增加，负载电阻减小，输送电流增大，则发电机输出电流增大，故发电机输出功率变大，D正确。 故选ACD 9．一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，实线为t1＝2s时的波形图，虚线为t2＝2.75s时的波形图，质点P的平衡位置为x＝4m。下列说法正确的是（　CD　） A．该横波遇到体积为64m3的正方体，不会发生明显衍射 B．该横波与另一列频率为1Hz的简谐横波相遇，不可能发生干涉 C．该横波传播的速度大小可能为4m/s D．质点P的振动方程可能为（cm） 【详解】A．由题图可知波长λ＝4m，正立方体的边长为a＝m=4m，该横波的波长与正方体（障碍物）的边长尺寸相同，则该横波遇到体积为64m3的正方体能发生明显衍射，A错误； B．该简谐横波沿x轴正方向传播，传播时间＝0.75s，则（n＝0，1，2，3…），解得s（n＝0，1，2，3…） 当n＝0时，解得周期T＝1s，则＝1Hz，该横波的频率可能为1Hz，则该横波与另一列频率为1Hz的简谐横波相遇可能发生干涉，B错误；C．根据波长与波速以及周期之间的关系，有，解得m/s（n＝0，1，2，3…），把＝4m/s代入，解得n=0，则该横波传播的速度大小可能为4m/s，C正确； D．因为rad/s（n＝0，1，2，3…），当n＝0，ω＝2πrad/s，可设质点P的振动方程为cm 把t1＝2s，y＝0代入可解得可能为0，则质点P的振动方程可能为（cm），故D正确。 故选CD。 10．如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在处相切构成，导轨的间距为，区域内存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场，间距也为。现将多根长度也为的相同导体棒依次从弧形轨道上高为的处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第根棒时，第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为，电阻均为，重力加速度大小为，且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（　BC　） A．第2根棒刚穿出磁场时的速度大小为 B．第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为 C．第根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为 D．从开始到第根棒刚穿出磁场过程中，回路产生的焦耳热为 【详解】A．第2根棒刚进入磁场有，解得，将第2个棒在磁场中的运动过程分成若干个过程，设每个过程时间为，刚进入瞬间则有，棒产生的感应电动势为，电流为设为这段运动的平均速度，对最开始一段运动有，整理有，则整个运动过程，整理后有，解得，故A错误； B．第3根棒刚进入磁场时有 解得，棒产生的感应电动势为，此时第1和第2根棒并联，电阻为，第3根棒等效于电源，电路中总电阻为，电路中电流为，由牛顿第二定律得，解得，故B正确；C．第棒刚进入磁场时，前根棒并联电阻为电路总电阻为，电路总电流，第1根棒中电流，解得，第1根棒的热功率为，故C正确； D．由A项和C项分析可知，第根棒出磁场时的速度为，若所有金属杆离开磁场时的速度都与第2根杆离开磁场时速度相同，则回路产生的焦耳热为，但是本题中各个金属杆离开磁场的速度不同，离开磁场的速度越来越小，故从释放第1根棒到第n根棒刚穿出磁场的过程中，回路产生的焦耳热不等于，故D错误。故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（8分）我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。 (1)接好电路后，合上开关瞬间，电流表指针 偏转 （选填“偏转”或“不偏转”）；合上开关，电路稳定后，电流表指针 不偏转 （选填“偏转”或“不偏转”）； (2)如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向 右 偏（选填“右”或“左”）。 (3)A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是 大于 ；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是 等于 。  （均填“大于”、“等于”或“小于”） 【详解】（1）[1]接好电路后，合上开关瞬间，线圈A中电流变化，通过线圈B的磁通量变化，线圈B的电路中产生感应电流，电流表指针偏转；[2]合上开关，电路稳定后，通过线圈B的磁通量不变化，线圈B的电路中没有感应电流，电流表指针不偏转。 （2）如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，通过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏了一下，那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，接入电路的电阻减小，A中的电流增加，通过B的磁通量增加，所以电流计指针将向右偏转。 （3）[1]根据法拉第电磁感应定律有 将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，当快速滑动时，在相同的情况下，越小，可知 [2]根据 可知 12．（8分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 (1)M、N、P三个光学元件依次为___A___（填标号）； A．滤光片、单缝、双缝 B．单缝、滤光片、双缝 C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝 (2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，下列说法正确的是___C___（填标号）； A．中央亮纹最亮最宽 B．将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度变宽 C．将屏向远离双缝的方向移动，可以减少从目镜中观察到的条纹个数 (3)某次实验中，目镜中心刻线对齐第n条亮条纹中心和第条亮条纹中心时，游标卡尺的示数分别如图乙和图丙所示，图乙中游标卡尺的读数为 8.70 mm。已知双缝间距，双缝到屏的距离，所测单色光的波长为 630 nm（保留三位有效数字）。 【详解】（1）为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此，M、N、P三个光学元件依次为：滤光片、单缝、双缝。 故选A。 （2）A。单色光的干涉条纹等宽等亮，故A错误； B．干涉条纹宽度与单缝与双缝的距离无关，将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度不变，故B错误； C．由双缝干涉条纹间距公式 可知，对于某单色光，波长λ一定，增大双缝到光屏的距离L可增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可以减少从目镜中观察到的条纹个数，故C正确。 故选C。 （3）[1]图乙中游标卡尺的读数为 图丙中游标卡尺的读数为 相邻条纹间距 [2]根据条纹间距公式 代入数据可得 13．（本题10分）如图所示，导热性能良好的汽缸竖直固定，其左端与一竖直的L形玻璃管相连。该玻璃管分为a、b、c三部分，b、c管横截面积相同，a管横截面积为b管横截面积的4倍，a、b、c三管长度分别为、、。b管中水银高度，c管中刚好充满水银。最初a管内气体的压强相当于75cm高的水银柱产生的压强，现通过阀门K向汽缸内缓慢充气，当c管内恰好无水银时，停止充气。c管容积与汽缸容积相比可忽略不计，环境温度恒定，气体可视为理想气体，汽缸和玻璃管密封良好。求： (1)停止充气时汽缸内气体的压强（结果用cmHg表示）； (2)充入气体的质量与最初汽缸内气体的质量的比值（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)178.75cmHg (2)1.2 【详解】（1）设管的横截面积为，则管的横截面积为，设进入到管内的水银的高度为，则，解得，设充气完毕后管内气体压强为，由玻意耳定律可，设水银的密度为，重力加速度为，停止充气时汽缸内气体的压强为，则，解得 （2）最初汽缸内气体的压强，设汽缸容积为，充入气体的压强为，体积为，其温度与环境温度相同，则，设充入气体的质量为，则，解得 14．（本题16分）如图所示，金属板和互相平行竖直放置，形成两条狭缝，金属板上的小孔和O点共线，狭缝的电势差与狭缝的电势差均为U，一质量为m，电荷量为的粒子从小孔飘入狭缝（初速度为零），通过小孔进入金属板和P之间的区域I，区域I中存在匀强磁场和匀强电场（未画出），其中匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。粒子沿直线运动，经过进入狭缝，经O点进入金属板右侧区域II，区域II具有和区域I完全相同的电场和磁场。以O点为坐标原点，垂直于金属板向右的方向为轴正方向，平行于金属板向上的方向为轴正方向建立直角坐标系，不计粒子重力，不计粒子经过狭缝的时间。求： (1)粒子刚进入区域I时的速度大小； (2)区域I、区域II电场强度E； (3)粒子到达O点开始计时，第二次到达距轴最远处的速度和需要的时间。 【答案】(1) (2) (3), 【详解】（1）粒子在狭缝中做匀加速直线运动，经过时的速度为，由动能定理得 解得 （2）粒子在区域I中做匀速直线运动，则，解得，方向沿轴负方向； （3）粒子在狭缝中做匀加速直线运动，经过O点速度为，由动能定理得，解得，粒子在区域II的运动看作是速度为的匀速直线运动和速率为的匀速圆周运动的合运动，又，解得，粒子第二次离轴最远时，恰好完成个周期的运动。由运动的合成与分解，得，即，方向：沿轴正方向；需要的时间为 15．（本题18分）如图所示，水平面内足够长的两光滑平行金属直导轨，左侧有电动势E＝36V的直流电源、C＝0.1F的电容器和R＝0.05的定值电阻组成的图示电路。右端和两半径r＝0.45m的竖直面内光滑圆弧轨道在PQ处平滑连接，PQ与直导轨垂直，轨道仅在PQ左侧空间存在竖直向上，大小为B＝1T的匀强磁场。将质量为、电阻为的金属棒M静置在水平直导轨上，图中棒长和导轨间距均为L＝1m，M距R足够远，金属导轨电阻不计。开始时，单刀双掷开关断开，闭合开关，使电容器完全充电；然后断开，同时接“1”，M从静止开始加速运动直至速度稳定；当M匀速运动到与PQ距离为d＝0.27m时，立即将接“2”，并择机释放另一静置于圆弧轨道最高点、质量为的绝缘棒N，M、N恰好在PQ处发生第1次弹性碰撞。随后N反向冲上圆弧轨道。已知之后N与M每次碰撞前M均已静止，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，M、N始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度，，求： （1）电容器完成充电时的电荷量q和M稳定时的速度； （2）第1次碰撞后绝缘棒N在离开圆弧轨道后还能继续上升的高度； （3）自发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒M的总位移。 【答案】（1），；（2）；（3） 【详解】（1）根据求得，金属棒M最终匀速直线时，对金属棒M应用动量定理可得，即，其中，联立求得 （2）在开关接2时，对金属棒M应用动量定理，即，又由，联立求得，绝缘棒N滑到圆周最低点时，由动能定理可得求得，金属棒M，绝缘棒N弹性碰撞， 求得，对绝缘棒N由机械能守恒可得，求得 （3）发生第一次碰撞后，金属棒M向左位移为，根据动量定理可得，即 又由，联立求得，由题可知，绝缘棒N第二次与金属棒M碰前速度为，方向水平向左，碰后速度为，金属棒的速度为，由弹性碰撞可得，，求得 金属棒M向左的位移：，求得同理可知，金属棒M与绝缘棒N第三次碰撞后的瞬时速度，，金属棒M向左的位移：，求得，以此类推，金属棒M与绝缘棒N第次碰撞后的瞬时速度： 金属棒M向左的位移：，发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒M的总位移： 当趋于无穷大时 试卷第2页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 孝感高中2023级高二年级物理试题 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．关于光的现象及其应用下列说法正确的是 （　　） A．图甲是白光的薄膜干涉现象，从图中可以看到，圆形肥皂膜从上向下一定是均匀变厚 B．如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉使镜头看起来有颜色，膜的厚度为光在膜中波长的 C．如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹下的 D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波 2．如图甲为氢原子能级图，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极，只有频率为和的光能使它发生光电效应。分别用频率为的两个光源照射光电管阴极，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出3种不同频率的光 B．图乙中，用频率的光照射时，将滑片向右滑动，电流表示数一定增大 C．图丙中，图线所表示的光的光子能量为 D．图乙中，光电管中的光电流方向为由极指向极 3．钋核（）和钍核（）的衰变方程分别为：，已知Po的半衰期约为102年，下列说法正确的是（　　） A．Y是来自于原子核外的电子 B．核的比结合能小于核 C．的衰变过程吸收能量，的衰变过程释放能量 D．10个核经过102年后不一定还剩5个核 4. 振荡器是利用电感和电容组合产生振荡信号的电子振荡器，广泛应用于通信、音频处理、频率合成等领域。如图所示的电路，线圈的电阻忽略不计，闭合开关，待电路达到稳定状态后断开开关，电路中将产生电磁振荡，以断开开关的时刻为计时起点，下列判断正确的是(     ) A. 乙图可表示振荡电流随时间变化的图像 B. 时刻电容器右极板带负电 C. 时间内电场能向磁场能转化 D. 若增大电容器板间的距离，振荡电流的频率降低 5．如图所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将汽缸缓慢转动过程中，缸内气体（     ） A．内能增加，外界对气体做正功 B．内能减小，所有分子热运动速率都减小 C．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加 D．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少 6．图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=22：3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V。定值电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω， 滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（　 　） A．1 Ω B．5 Ω C．6 Ω D．8 Ω 7．如图所示，边长为L的等边三角形abc内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，P是ab边的中点，一质量为m、电荷量为-Q（Q>0）的带电粒子在纸面内沿不同方向以不同速率v从P点射入磁场，当v=v1时，平行于bc边射入的粒子从c点射出磁场。不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（     ） A．若粒子平行于bc边射入、垂直于bc边射出，则粒子在磁场中运动的半径为 B．若粒子平行于bc边射入、从ab边射出，则速度越大的粒子在磁场中运动的时间越长 C．当v=v1时，平行于bc边射入、从c点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为 D．当时改变粒子入射方向，从bc边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为 8．某小型水电站交流发电机的输出电压恒定为，先经升压变压器将电压升高，经总阻值为的导线向远端用户输电，用户端用降压变压器将电压降到供用户使用。若用户的用电功率为，输电导线R上损耗的功率为，已知变压器均为理想变压器，其他电阻不计。下列说法正确的是（　 　） A．通过输电线R的电流 B．降压变压器的输入电压 C．升压变压器原、副线圈匝数比 D．若用户增加，则发电机的输出功率变大 9．一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，实线为t1＝2s时的波形图，虚线为t2＝2.75s时的波形图，质点P的平衡位置为x＝4m。下列说法正确的是（　 　） A．该横波遇到体积为64m3的正方体，不会发生明显衍射 B．该横波与另一列频率为1Hz的简谐横波相遇，不可能发生干涉 C．该横波传播的速度大小可能为4m/s D．质点P的振动方程可能为（cm） 10．如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在处相切构成，导轨的间距为，区域内存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场，间距也为。现将多根长度也为的相同导体棒依次从弧形轨道上高为的处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第根棒时，第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为，电阻均为，重力加速度大小为，且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（　 　） A．第2根棒刚穿出磁场时的速度大小为 B．第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为 C．第根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为 D．从开始到第根棒刚穿出磁场过程中，回路产生的焦耳热为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（8分）我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。 (1)接好电路后，合上开关瞬间，电流表指针 （选填“偏转”或“不偏转”）；合上开关，电路稳定后，电流表指针 （选填“偏转”或“不偏转”）； (2)如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向 偏（选填“右”或“左”）。 (3)A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是 ；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是 。  （均填“大于”、“等于”或“小于”） 12．（8分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 (1)M、N、P三个光学元件依次为___ ___（填标号）； A．滤光片、单缝、双缝 B．单缝、滤光片、双缝 C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝 (2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，下列说法正确的是___ ___（填标号）； A．中央亮纹最亮最宽 B．将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度变宽 C．将屏向远离双缝的方向移动，可以减少从目镜中观察到的条纹个数 (3)某次实验中，目镜中心刻线对齐第n条亮条纹中心和第条亮条纹中心时，游标卡尺的示数分别如图乙和图丙所示，图乙中游标卡尺的读数为 mm。已知双缝间距，双缝到屏的距离，所测单色光的波长为 nm（保留三位有效数字）。 13．（本题10分）如图所示，导热性能良好的汽缸竖直固定，其左端与一竖直的L形玻璃管相连。该玻璃管分为a、b、c三部分，b、c管横截面积相同，a管横截面积为b管横截面积的4倍，a、b、c三管长度分别为、、。b管中水银高度，c管中刚好充满水银。最初a管内气体的压强相当于75cm高的水银柱产生的压强，现通过阀门K向汽缸内缓慢充气，当c管内恰好无水银时，停止充气。c管容积与汽缸容积相比可忽略不计，环境温度恒定，气体可视为理想气体，汽缸和玻璃管密封良好。求： (1)停止充气时汽缸内气体的压强（结果用cmHg表示）； (2)充入气体的质量与最初汽缸内气体的质量的比值（结果保留两位有效数字）。 14．（本题16分）如图所示，金属板和互相平行竖直放置，形成两条狭缝，金属板上的小孔和O点共线，狭缝的电势差与狭缝的电势差均为U，一质量为m，电荷量为的粒子从小孔飘入狭缝（初速度为零），通过小孔进入金属板和P之间的区域I，区域I中存在匀强磁场和匀强电场（未画出），其中匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。粒子沿直线运动，经过进入狭缝，经O点进入金属板右侧区域II，区域II具有和区域I完全相同的电场和磁场。以O点为坐标原点，垂直于金属板向右的方向为轴正方向，平行于金属板向上的方向为轴正方向建立直角坐标系，不计粒子重力，不计粒子经过狭缝的时间。求： (1)粒子刚进入区域I时的速度大小； (2)区域I、区域II电场强度E； (3)粒子到达O点开始计时，第二次到达距轴最远处的速度和需要的时间。 15．（本题18分）如图所示，水平面内足够长的两光滑平行金属直导轨，左侧有电动势E＝36V的直流电源、C＝0.1F的电容器和R＝0.05的定值电阻组成的图示电路。右端和两半径r＝0.45m的竖直面内光滑圆弧轨道在PQ处平滑连接，PQ与直导轨垂直，轨道仅在PQ左侧空间存在竖直向上，大小为B＝1T的匀强磁场。将质量为、电阻为的金属棒M静置在水平直导轨上，图中棒长和导轨间距均为L＝1m，M距R足够远，金属导轨电阻不计。开始时，单刀双掷开关断开，闭合开关，使电容器完全充电；然后断开，同时接“1”，M从静止开始加速运动直至速度稳定；当M匀速运动到与PQ距离为d＝0.27m时，立即将接“2”，并择机释放另一静置于圆弧轨道最高点、质量为的绝缘棒N，M、N恰好在PQ处发生第1次弹性碰撞。随后N反向冲上圆弧轨道。已知之后N与M每次碰撞前M均已静止，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，M、N始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度，，求： （1）电容器完成充电时的电荷量q和M稳定时的速度； （2）第1次碰撞后绝缘棒N在离开圆弧轨道后还能继续上升的高度； （3）自发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒M的总位移。 试卷第2页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $$