湖北省武汉市新洲区2023-2024学年高二下学期6月期末物理试题
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．（2024高二下·新洲期末）2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并首次实现利用核聚变放电。下列是核聚变反应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
2．（2024高二下·新洲期末）如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。发生火灾时，下列说法正确的是（ ）
A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报
B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报
C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报
D．以上说法均不正确
3．（2024高二下·新洲期末）如图，理想变压器副线圈匝数为2000匝，原线圈接有一电流表A，示数为2A．副线圈接有一个阻值为200的灯泡，绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表V，示数为0.10V。则原线圈的匝数为（ ）
A．1000 B．500 C．4000 D．1500
4．（2024高二下·新洲期末）如图所示，用同样的导线制成的两闭合线圈A、B，匝数均为20匝，半径rA＝2rB，在线圈B所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则线圈A、B中产生感应电动势之比EA：EB和两线圈中感应电流之比IA：IB分别为（ ）
A．1：1，1：2 B．1：1，1：1 C．1：2，1：2 D．1：2，1：1
5．（2024高二下·新洲期末）如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧下端挂一质量为m的小球（可视为质点），小球在竖直方向上做简谐运动，弹簧对小球的拉力F随时间变化的图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能的表达式为，为弹簧的形变量，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球的振幅为
B．小球的最大加速度为
C．小球的最大动能为
D．在振动过程中，弹簧的弹性势能和小球的动能总和不变
6．（2024高二下·新洲期末）如图所示，某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射，当在O点的入射角为30°时，出射光线分成a、b两束，光束a与下边界的夹角为37°，光束b与下边界的夹角为53°，已知，，则下列说法错误的是（ ）
A．a光的频率比b光的频率大
B．a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为
C．在同样的双缝干涉装置中，用a光得到的每条干涉条纹较宽
D．若使入射角增大，则出射光线a先消失
7．（2024高二下·新洲期末）图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为5V
B．若没有转换器则变压器副线圈输出的是直流电
C．若则可以实现燃气灶点火
D．穿过原、副线圈的磁通量之比为1：1
8．（2024高二下·新洲期末）用图甲所示实验装置研究光电效应现象，分别用a，b，c三束光照射光电管阴极，得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中a，c两束光照射时对应的遏止电压相同，均为，根据你所学的相关理论下列论述正确的是( )
A．a，c两束光的光强相同
B．a，c两束光的频率相同
C．b光束的光的波长最短
D．a光束照射时光电管发出的光电子的最大初动能最大
9．（2024高二下·新洲期末）把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧线，如图所示，导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a到b，以下说法正确的是（ ）
A．a端垂直纸面向外旋转，b端垂直纸面向内旋转，当导线转到跟纸面垂直后再向下平移
B．a端垂直纸面向外旋转，b端垂直纸面向内旋转的同时向下平移
C．要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内只可能是蹄形磁铁
D．要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内可能是蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺线管甚至是直线电流
10．（2024高二下·新洲期末）一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是t=0时刻波的图像，图乙为图甲中质点P的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．波传播的速度为3m/s
C．在t=0到t=0.6s内质点P运动的路程为15cm
D．质点P与质点Q的运动方向总是相反
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（2024高二下·新洲期末）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：
（1）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图（甲）所示，摆球直径为 mm。
（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0，当数到n=30时秒表的示数如图（乙）所示，该单摆的周期是T= s（结果保留二位有效数字）。
（3）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2-L图像如图（丙），此图线斜率的物理意义是
A. g B. C. D.
（4）与重力加速度的真实值比较，发现第（3）问中获得重力加速度的测量结果偏大，可能是（ ）
A．振幅偏小 B．将摆线长加直径当成了摆长
C．将摆线长当成了摆长 D．开始计时误记为n=1
12．（2024高二下·新洲期末）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲所示装置测量某种色光的波长。
（1）图甲中单缝前标示的器材“A”应为 。
（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，读数为 mm。
（3）若单缝到双缝距离为s，双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，实验中在像屏上得到的干涉图样如图丙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为 。
（4）某同学用“插针法”测量平行玻璃砖的折射率。如图丁所示，直线MN与PQ之间的距离等于玻璃砖的厚度，a、b、c、d为大头针的位置，下列说法中正确的是
A．a、b的间距、入射角的大小均与实验的精确度有关
B．若实验时玻璃砖向上平移微小距离，结果不受影响
C．入射角较大时，光可能会在玻璃砖下表面发生全反射
D．“插针法”实验只能用来测量平行玻璃砖的折射率
13．（2024高二下·新洲期末）有人设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃瓶A内封有一定量气体，与瓶A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映瓶内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A瓶的体积相比可略去不计。
（1）B管刻度线是在1个标准大气压下制作的（1个标准大气压相当于76cm水银柱的压强）。已知当温度t=27℃时的刻度线在x=16cm处，问t=0℃的刻度线在x为多少厘米处
（2）若大气压已变为相当于75cm水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃，问此时实际温度为多少
14．（2024高二下·新洲期末）某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为。今有一质量为、电荷量为的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求：
（1）粒子的速度为多少？
（2）速度选择器两板间电压为多少？
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为多大？
15．（2024高二下·新洲期末）如图所示，两根间距为L的固定光滑金属导轨MP和NQ平行放置，电阻可忽略不计，两导轨是由位于MN左侧的半径为R的四分之一圆弧和MN右侧足够长的水平部分构成，水平导轨范围内存在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场，两根长度均为L的导体棒ab和cd垂直导轨且与导轨接触良好，开始时cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，两导体棒在运动中始终不接触。已知ab棒、cd棒的质量均为m，电阻均为r。重力加速度为g。求：
（1）ab棒到达圆弧底端时对轨道的压力FN大小；
（2）最后稳定时ab棒的速度大小和整个过程中ab棒产生的焦耳热Q；
（3）整个过程中，通过cd棒的电荷量q。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】原子核的人工转变；α、β、γ射线及特点；核裂变；核聚变
【解析】【解答】A．轻核聚变反应方程，A正确；
B．衰变的方程，B错误；
C．核裂变的方程，C错误；
D．核的人工转变方程，D错误。
故选A。
【分析】 核聚变是指将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个极轻的核（或粒子）的一种核反应形式。
2．【答案】C
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】发生火灾时，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小，对应出现三极管三个极电势的高低变化，就会发出警报。
故选C。
【分析】光照强度变化导致电阻变化，对应出现三极管三个极电势的高低变化，从而出现电流的通断或者有无。
3．【答案】A
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】根据
，，
电流与匝数的关系得
解得原线圈的匝数
故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】原副线圈匝数之比等于原副线圈电压之比，原副线圈匝数之比等于原副线圈电流反比。
4．【答案】A
【知识点】感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】根据
A、B环中感应电动势之比为
根据
因为n、ρ、s相同，则电阻之比
产生的感应电流之比
故选A。
【分析】根据法拉第电磁感应定律以及电阻定律和欧姆定律进行分析。
5．【答案】C
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】A．振幅为
故A错误；
B．物体的加速度最大为
得
故B错误；
C．根据
解得
根据动能定理有
解得
故C正确；
D．由于弹簧与小球组成的系统机械能守恒，故D错误。
故选C。
【分析】物体的最大加速度等于重力加速度，弹簧与小球组成的系统机械能守恒，加速度为0时，速度最大，动能最大。
6．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】B．a光的折射率为
b光的折射率为
a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为
故B正确；
A．a光的频率比b光的频率大，故A正确；
C．根据公式
，
a干涉条纹间距比b光的窄，故C错误；
D．根据
由于a光的折射率大于b光的折射率，则a光的临界角小于b光的临界角，若使入射角增大，则出射光线a先消失，故D正确。
故选C。
【分析】a光的折射率大于b光的折射率，根据折射定律求解折射率，由于a光的折射率大于b光的折射率，则a光在玻璃砖中的波长比b光的小。
7．【答案】D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．变压器输入的电压有效值为
所以电压表示数为，故A错误；
B．若没有转换器，副线圈中不会出现感应电流，所以B错误；
C．以根据变压器电压与匝数成正比可得
所以，当
时便可以实现燃气灶点火，故C错误；
D．原副线圈中的磁通量是相同的，故D正确。
故选D。
【分析】直流转化为的交流电是正弦式交流电，原线圈输入直流电，在线圈中的磁通量不变，原副线圈中的磁通量是相同的。
8．【答案】B,C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A.饱和电流与光强成正比，所以A错误
B.根据
所以a、c两光的频率相同，B正确
C.根据
所以b光频率最高，波长最短，C正确
D.根据
b光频率最大，所以b光对应光电子最大初动能最大，D错误
【分析】a光对应饱和电流大于b光大于c光，a、c两光对应的遏制电压相同，b光对应遏制电压最大。
9．【答案】B,D
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场；左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】AB．由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，小磁针应为逆时针转动；导体运动为逆时针转动（a端转向纸外，b端转向纸里）的同时还要向下运动，故A错误，B正确；
CD．要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内可能是蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺线管甚至是直线电流，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧导体所处的磁场斜向下，根据常见磁场磁感线的分布进行分析。
10．【答案】B,C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．“同侧法”可得，波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．根据，，得
故B正确；
C．质点P振动的时间为
则运动的路程为
故C正确；
D．两质点的运动方向不总是相反的，故D错误。
故选BC。
【分析】由图乙可知，当时质点P向下振动，质点P与质点Q两质点平衡位置间距不等于半波长的奇数倍。
11．【答案】（1）20.6
（2）5.0
（3）C
（4）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【(1)解答】摆球直径为
【(2)解答】由于，单摆全振动的次数为n=30时，所以该单摆的周期为
【(3)解答】根据
得
所以
故选C。
【(4)解答】
A．根据单摆的周期公式可得
重力加速度的测量值与振幅无关，故A错误；
B．摆长偏大，g偏大，故B正确；
C．摆长偏小，g偏小，故C错误；
D．开始计时误记为n=1，则周期偏小，g偏大，故D正确。
故选BD。
【分析】（1）游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和；
（2）由图可知秒表读数，全振动的次数为15次，相除即等于周期；
（3）根据单摆的周期公式可得T2-L图线斜率表达式；
（4）根据单摆的周期公式进行分析。
12．【答案】滤光片；4.943；；AB
【知识点】测定玻璃的折射率；用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）图甲中单缝前标示的器材“A”应为滤光片。
（2）读数为
（3）根据
，
得
（4）A．入射角适当大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故a、b的间距、入射角的大小均与实验的精确度有关，故A正确；
B．光路如图所示
入射角和折射角没有变化，折射率将不变，故B正确；
C．由根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，故C错误；
D．若非平行玻璃砖也可以测量，故D错误。
故选AB。
【分析】（1）根根据实验原理知，实验器材的放置顺序是滤光片、单缝、双缝；
（2）读数等于主尺读数加上游标读数；
（3）根据相邻干涉条纹间距公式进行分析；
（4）折射光线是通过隔着玻璃观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度误差会较大，入射角和折射角没有变化，折射率将不变。
13．【答案】解：（1）A瓶内气体初态
p1=76cmHg-16cmHg=60cmHg
T1=（273+27）K=300K
T2=（273+0）K=273K
气体发生等容变化，由查理定律可得
=
即
=
解得
p2=54.6cmHg
则
x=76cm-54.6cm=21.4cm
（2）此时A瓶内气体压强为
p3=75cmHg-16cmHg=59cmHg
气体发生等容变化，由查理定律
=
即
=
解得
T3=295K
所以
t3=22℃
【知识点】气体的等容变化及查理定律
【解析】【分析】（1）将摄氏温度转化为热力学温度，气体发生等容变化，由查理定律列式求解；
（2）求出A瓶压强，气体发生等容变化，由查理定律列出方程，代入数据求解。
14．【答案】解：（1）粒子在A加速器中做加速直线运动，由动能定理得
解得粒子的速度为
（2）粒子在B速度选择器中做匀速直线运动，由受力平衡条件得
解得速度选择器两板间电压为
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力
可得匀速圆周运动的半径为
【知识点】质谱仪和回旋加速器；速度选择器
【解析】【分析】（1）粒子在A加速器中做加速直线运动，电场力做功导致速度变大，由动能定理列式求解；
（2）粒子在B速度选择器中做匀速直线运动，由受力平衡条件得电场力与洛伦兹力相等；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，从而求解运动半径。
15．【答案】解：（1）ab从圆弧导轨的顶端由静止释放下滑到底端过程，由机械能守恒定理有
到达圆弧底端时对ab有
解得
，
由牛顿第三定律得ab到达圆弧底端时对轨道的压力大小为3mg。
（2）最终稳定时两棒速度相等，对ab、cd根据动量守恒定律有
解得
根据能量守恒，有
解得
（3）导体棒ab进入匀强磁场后至最终cd匀速运动的过程中，对cd棒由动量定理有
又因为，解得
【知识点】竖直平面的圆周运动；机械能守恒定律；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）ab从圆弧导轨的顶端由静止释放下滑到底端过程，由机械能守恒定理求解速度大小，合力提供向心力求解压力大小；
（2）最终稳定时两棒速度相等，对ab、cd根据动量守恒定律求解最终速度，根据能量守恒定律求解 ab棒产生的焦耳热Q ；
（3）对cd棒由动量定理结合电流定义式求解通过cd棒的电荷量q。
湖北省武汉市新洲区2023-2024学年高二下学期6月期末物理试题
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．（2024高二下·新洲期末）2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并首次实现利用核聚变放电。下列是核聚变反应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【知识点】原子核的人工转变；α、β、γ射线及特点；核裂变；核聚变
【解析】【解答】A．轻核聚变反应方程，A正确；
B．衰变的方程，B错误；
C．核裂变的方程，C错误；
D．核的人工转变方程，D错误。
故选A。
【分析】 核聚变是指将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个极轻的核（或粒子）的一种核反应形式。
2．（2024高二下·新洲期末）如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。发生火灾时，下列说法正确的是（ ）
A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报
B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报
C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报
D．以上说法均不正确
【答案】C
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】发生火灾时，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小，对应出现三极管三个极电势的高低变化，就会发出警报。
故选C。
【分析】光照强度变化导致电阻变化，对应出现三极管三个极电势的高低变化，从而出现电流的通断或者有无。
3．（2024高二下·新洲期末）如图，理想变压器副线圈匝数为2000匝，原线圈接有一电流表A，示数为2A．副线圈接有一个阻值为200的灯泡，绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表V，示数为0.10V。则原线圈的匝数为（ ）
A．1000 B．500 C．4000 D．1500
【答案】A
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】根据
，，
电流与匝数的关系得
解得原线圈的匝数
故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】原副线圈匝数之比等于原副线圈电压之比，原副线圈匝数之比等于原副线圈电流反比。
4．（2024高二下·新洲期末）如图所示，用同样的导线制成的两闭合线圈A、B，匝数均为20匝，半径rA＝2rB，在线圈B所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则线圈A、B中产生感应电动势之比EA：EB和两线圈中感应电流之比IA：IB分别为（ ）
A．1：1，1：2 B．1：1，1：1 C．1：2，1：2 D．1：2，1：1
【答案】A
【知识点】感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】根据
A、B环中感应电动势之比为
根据
因为n、ρ、s相同，则电阻之比
产生的感应电流之比
故选A。
【分析】根据法拉第电磁感应定律以及电阻定律和欧姆定律进行分析。
5．（2024高二下·新洲期末）如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧下端挂一质量为m的小球（可视为质点），小球在竖直方向上做简谐运动，弹簧对小球的拉力F随时间变化的图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能的表达式为，为弹簧的形变量，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球的振幅为
B．小球的最大加速度为
C．小球的最大动能为
D．在振动过程中，弹簧的弹性势能和小球的动能总和不变
【答案】C
【知识点】简谐运动
【解析】【解答】A．振幅为
故A错误；
B．物体的加速度最大为
得
故B错误；
C．根据
解得
根据动能定理有
解得
故C正确；
D．由于弹簧与小球组成的系统机械能守恒，故D错误。
故选C。
【分析】物体的最大加速度等于重力加速度，弹簧与小球组成的系统机械能守恒，加速度为0时，速度最大，动能最大。
6．（2024高二下·新洲期末）如图所示，某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射，当在O点的入射角为30°时，出射光线分成a、b两束，光束a与下边界的夹角为37°，光束b与下边界的夹角为53°，已知，，则下列说法错误的是（ ）
A．a光的频率比b光的频率大
B．a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为
C．在同样的双缝干涉装置中，用a光得到的每条干涉条纹较宽
D．若使入射角增大，则出射光线a先消失
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】B．a光的折射率为
b光的折射率为
a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为
故B正确；
A．a光的频率比b光的频率大，故A正确；
C．根据公式
，
a干涉条纹间距比b光的窄，故C错误；
D．根据
由于a光的折射率大于b光的折射率，则a光的临界角小于b光的临界角，若使入射角增大，则出射光线a先消失，故D正确。
故选C。
【分析】a光的折射率大于b光的折射率，根据折射定律求解折射率，由于a光的折射率大于b光的折射率，则a光在玻璃砖中的波长比b光的小。
7．（2024高二下·新洲期末）图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为5V
B．若没有转换器则变压器副线圈输出的是直流电
C．若则可以实现燃气灶点火
D．穿过原、副线圈的磁通量之比为1：1
【答案】D
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．变压器输入的电压有效值为
所以电压表示数为，故A错误；
B．若没有转换器，副线圈中不会出现感应电流，所以B错误；
C．以根据变压器电压与匝数成正比可得
所以，当
时便可以实现燃气灶点火，故C错误；
D．原副线圈中的磁通量是相同的，故D正确。
故选D。
【分析】直流转化为的交流电是正弦式交流电，原线圈输入直流电，在线圈中的磁通量不变，原副线圈中的磁通量是相同的。
8．（2024高二下·新洲期末）用图甲所示实验装置研究光电效应现象，分别用a，b，c三束光照射光电管阴极，得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中a，c两束光照射时对应的遏止电压相同，均为，根据你所学的相关理论下列论述正确的是( )
A．a，c两束光的光强相同
B．a，c两束光的频率相同
C．b光束的光的波长最短
D．a光束照射时光电管发出的光电子的最大初动能最大
【答案】B,C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A.饱和电流与光强成正比，所以A错误
B.根据
所以a、c两光的频率相同，B正确
C.根据
所以b光频率最高，波长最短，C正确
D.根据
b光频率最大，所以b光对应光电子最大初动能最大，D错误
【分析】a光对应饱和电流大于b光大于c光，a、c两光对应的遏制电压相同，b光对应遏制电压最大。
9．（2024高二下·新洲期末）把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧线，如图所示，导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a到b，以下说法正确的是（ ）
A．a端垂直纸面向外旋转，b端垂直纸面向内旋转，当导线转到跟纸面垂直后再向下平移
B．a端垂直纸面向外旋转，b端垂直纸面向内旋转的同时向下平移
C．要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内只可能是蹄形磁铁
D．要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内可能是蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺线管甚至是直线电流
【答案】B,D
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场；左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】AB．由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，小磁针应为逆时针转动；导体运动为逆时针转动（a端转向纸外，b端转向纸里）的同时还要向下运动，故A错误，B正确；
CD．要产生以上弧形磁感线的磁场源，虚线框内可能是蹄形磁铁、条形磁铁、通电螺线管甚至是直线电流，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧导体所处的磁场斜向下，根据常见磁场磁感线的分布进行分析。
10．（2024高二下·新洲期末）一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是t=0时刻波的图像，图乙为图甲中质点P的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．波传播的速度为3m/s
C．在t=0到t=0.6s内质点P运动的路程为15cm
D．质点P与质点Q的运动方向总是相反
【答案】B,C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．“同侧法”可得，波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．根据，，得
故B正确；
C．质点P振动的时间为
则运动的路程为
故C正确；
D．两质点的运动方向不总是相反的，故D错误。
故选BC。
【分析】由图乙可知，当时质点P向下振动，质点P与质点Q两质点平衡位置间距不等于半波长的奇数倍。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（2024高二下·新洲期末）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：
（1）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图（甲）所示，摆球直径为 mm。
（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0，当数到n=30时秒表的示数如图（乙）所示，该单摆的周期是T= s（结果保留二位有效数字）。
（3）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2-L图像如图（丙），此图线斜率的物理意义是
A. g B. C. D.
（4）与重力加速度的真实值比较，发现第（3）问中获得重力加速度的测量结果偏大，可能是（ ）
A．振幅偏小 B．将摆线长加直径当成了摆长
C．将摆线长当成了摆长 D．开始计时误记为n=1
【答案】（1）20.6
（2）5.0
（3）C
（4）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【(1)解答】摆球直径为
【(2)解答】由于，单摆全振动的次数为n=30时，所以该单摆的周期为
【(3)解答】根据
得
所以
故选C。
【(4)解答】
A．根据单摆的周期公式可得
重力加速度的测量值与振幅无关，故A错误；
B．摆长偏大，g偏大，故B正确；
C．摆长偏小，g偏小，故C错误；
D．开始计时误记为n=1，则周期偏小，g偏大，故D正确。
故选BD。
【分析】（1）游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和；
（2）由图可知秒表读数，全振动的次数为15次，相除即等于周期；
（3）根据单摆的周期公式可得T2-L图线斜率表达式；
（4）根据单摆的周期公式进行分析。
12．（2024高二下·新洲期末）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲所示装置测量某种色光的波长。
（1）图甲中单缝前标示的器材“A”应为 。
（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，读数为 mm。
（3）若单缝到双缝距离为s，双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，实验中在像屏上得到的干涉图样如图丙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为 。
（4）某同学用“插针法”测量平行玻璃砖的折射率。如图丁所示，直线MN与PQ之间的距离等于玻璃砖的厚度，a、b、c、d为大头针的位置，下列说法中正确的是
A．a、b的间距、入射角的大小均与实验的精确度有关
B．若实验时玻璃砖向上平移微小距离，结果不受影响
C．入射角较大时，光可能会在玻璃砖下表面发生全反射
D．“插针法”实验只能用来测量平行玻璃砖的折射率
【答案】滤光片；4.943；；AB
【知识点】测定玻璃的折射率；用双缝干涉测光波的波长
【解析】【解答】（1）图甲中单缝前标示的器材“A”应为滤光片。
（2）读数为
（3）根据
，
得
（4）A．入射角适当大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故a、b的间距、入射角的大小均与实验的精确度有关，故A正确；
B．光路如图所示
入射角和折射角没有变化，折射率将不变，故B正确；
C．由根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，故C错误；
D．若非平行玻璃砖也可以测量，故D错误。
故选AB。
【分析】（1）根根据实验原理知，实验器材的放置顺序是滤光片、单缝、双缝；
（2）读数等于主尺读数加上游标读数；
（3）根据相邻干涉条纹间距公式进行分析；
（4）折射光线是通过隔着玻璃观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度误差会较大，入射角和折射角没有变化，折射率将不变。
13．（2024高二下·新洲期末）有人设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃瓶A内封有一定量气体，与瓶A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映瓶内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A瓶的体积相比可略去不计。
（1）B管刻度线是在1个标准大气压下制作的（1个标准大气压相当于76cm水银柱的压强）。已知当温度t=27℃时的刻度线在x=16cm处，问t=0℃的刻度线在x为多少厘米处
（2）若大气压已变为相当于75cm水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃，问此时实际温度为多少
【答案】解：（1）A瓶内气体初态
p1=76cmHg-16cmHg=60cmHg
T1=（273+27）K=300K
T2=（273+0）K=273K
气体发生等容变化，由查理定律可得
=
即
=
解得
p2=54.6cmHg
则
x=76cm-54.6cm=21.4cm
（2）此时A瓶内气体压强为
p3=75cmHg-16cmHg=59cmHg
气体发生等容变化，由查理定律
=
即
=
解得
T3=295K
所以
t3=22℃
【知识点】气体的等容变化及查理定律
【解析】【分析】（1）将摄氏温度转化为热力学温度，气体发生等容变化，由查理定律列式求解；
（2）求出A瓶压强，气体发生等容变化，由查理定律列出方程，代入数据求解。
14．（2024高二下·新洲期末）某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为。今有一质量为、电荷量为的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求：
（1）粒子的速度为多少？
（2）速度选择器两板间电压为多少？
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为多大？
【答案】解：（1）粒子在A加速器中做加速直线运动，由动能定理得
解得粒子的速度为
（2）粒子在B速度选择器中做匀速直线运动，由受力平衡条件得
解得速度选择器两板间电压为
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力
可得匀速圆周运动的半径为
【知识点】质谱仪和回旋加速器；速度选择器
【解析】【分析】（1）粒子在A加速器中做加速直线运动，电场力做功导致速度变大，由动能定理列式求解；
（2）粒子在B速度选择器中做匀速直线运动，由受力平衡条件得电场力与洛伦兹力相等；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，从而求解运动半径。
15．（2024高二下·新洲期末）如图所示，两根间距为L的固定光滑金属导轨MP和NQ平行放置，电阻可忽略不计，两导轨是由位于MN左侧的半径为R的四分之一圆弧和MN右侧足够长的水平部分构成，水平导轨范围内存在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场，两根长度均为L的导体棒ab和cd垂直导轨且与导轨接触良好，开始时cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，两导体棒在运动中始终不接触。已知ab棒、cd棒的质量均为m，电阻均为r。重力加速度为g。求：
（1）ab棒到达圆弧底端时对轨道的压力FN大小；
（2）最后稳定时ab棒的速度大小和整个过程中ab棒产生的焦耳热Q；
（3）整个过程中，通过cd棒的电荷量q。
【答案】解：（1）ab从圆弧导轨的顶端由静止释放下滑到底端过程，由机械能守恒定理有
到达圆弧底端时对ab有
解得
，
由牛顿第三定律得ab到达圆弧底端时对轨道的压力大小为3mg。
（2）最终稳定时两棒速度相等，对ab、cd根据动量守恒定律有
解得
根据能量守恒，有
解得
（3）导体棒ab进入匀强磁场后至最终cd匀速运动的过程中，对cd棒由动量定理有
又因为，解得
【知识点】竖直平面的圆周运动；机械能守恒定律；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）ab从圆弧导轨的顶端由静止释放下滑到底端过程，由机械能守恒定理求解速度大小，合力提供向心力求解压力大小；
（2）最终稳定时两棒速度相等，对ab、cd根据动量守恒定律求解最终速度，根据能量守恒定律求解 ab棒产生的焦耳热Q ；
（3）对cd棒由动量定理结合电流定义式求解通过cd棒的电荷量q。
