赣州市2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试卷答案 2023年6月
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）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D B D C C B AD BC BD
10.【详解】
A. 根据振动图像，t=4s时P向下振动，所以该简谐横波向x轴负方向传播，A错误；
B. 该列波的波速为， B正确；
C. 对质点Q 解得
C错误；
D. P、Q两质点的平衡位置的中点R的坐标为
当质点R的位移等于零时，质点P、Q的速度相等；因为该简谐波向x轴负方向传播，质点R运动到平衡位置所需时间为
由上式得
D正确
故选BD。
实验题（本题共2小题，每空2分，第11题10分，第12题10分，共20分）
11.（1）①1.14 ② 2.55 ③等于
调短
12.（1）①向左 ② 不发生 ③向左 ④向右 （2）
三、计算题：(本题共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题14分，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分)
13.（1） (2)
解析：(1)光线在玻璃砖内的光路图如图所示，由几何关系可知光线在AD面上的折射角为30°（2分）
折射率n＝＝＝（3分）
(2)在AB界面上，sin C＝＝设光从BC界面上N点射出，由几何关系可知
EN＝a /cos30°＝2a （1分）
ME=DE=a （1分）
光在介质中的传播速度：v＝（1分）
所用时间：t＝（1分）
解得（1分）
14.解析：（1）（2） （3）
全过程两棒系统的动量守恒，最终达到的共同速度v即为cd棒获得的最大速度
（2分）
解得（1分）
（2）全过程两棒系统能量守恒，令系统产生的焦耳热为
有： （2分）
解得
令cd棒产生的焦耳热为
则 （2分）
解得（1分）
对cd棒全过程由动量定理
（2分）
通过的电量 （1分）
（1分）
（1分）
所以两棒最少相距（1分）
15.（1）0.5T，L=0.8m；（2）（10π+8）×10-7s；（3）1.12m
【详解】（1）设粒子的速度大小为v，由于沿中线MN做直线运动，则该运动为匀速直线运动，则有
qE1=qvB1（1分）
解得 B1=0.5T（1分）
粒子进入磁场，做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有
（1分）
根据题意作出粒子的运动轨迹，如图所示
根据几何关系有L=2r（1分）
解得 r=0.4m
解得 L=0.8m（1分）
（2）.根据轨迹可知，轨迹圆弧的圆心角为θ=90°
粒子在磁场中运动为（1分）
解得 t1=5π×10-7s
粒子沿电场线进入电场，做双向匀边速直线运动，粒子在电场中的加速度
（1分）
粒子在电场中来回运动时间为
（1分）
解得t2=8×10-7s
粒子当再次进入磁场后，根据左手定则，可知洛伦兹力水平向右，导致粒子向右做匀速圆弧运动，恰好完成周期，所以粒子从进入磁场到第三次到达分界线OP所需的时间为
t=2t1+t2=（10π+8）×10-7s（2分）
.当粒子再次进入电场后，做类平抛运动，由题意可知，类平抛运动的速度的方向位移与加速度的方向的位移相等，根据运动学公式，
则有（1分）
解得t3=8×10-7s（1分）
因此粒子沿着y方向的位移为
y3=vt3=0.32m（1分）
则粒子第四次到达分界线时到x轴的距离为
y=r+r+y3=0.4m+0.4m+0.32m=1.12m（1分）赣州市2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试卷
2023年6月
（考试时间75分钟，试卷满分100分）
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. 根据高中物理所学知识，分析下列现象，这些物理现象分别属于（ ）
A. 干涉、衍射、共振、多普勒效应 B. 干涉、多普勒效应、共振、干涉
C. 衍射、多普勒效应、共振、干涉 D. 反射、共振、折射、多普勒效应
2. LC振荡电路中，电流如图示方向并且正在减小时，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器正在放电 B. 电场能正转化为磁场能
C. 线圈内感应电流的磁场方向竖直向上 D. 两平行板间的电场强度方向竖直向上
3. 如图所示，在匀强磁场中，、和三种粒子从同一地点垂直磁场进入，和速度方向竖直向上，速度方向竖直向下，速度大小相等，磁场区域范围足够大，不计粒子重力及粒子间的相互作用。（说明：表示为某种原子核，其中Z为质子数，A为质量数）则三个粒子的运动轨迹可能是（ ）
A. B. C. D.
4. 在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，不可选用的方法是（ ）
A. 改用红色激光 B. 减小双缝间距
C. 将屏幕向远离双缝的位置移动 D. 将光源向远离双缝的位置移动
5. 如图甲为某同学探究自感现象的实验，自感线圈的直流阻值比电阻R小。该同学又利用图乙测量自感线圈的直流阻值，下列说法正确的是（ ）
A. 在电路甲中，闭合开关后，B将逐渐变亮
B. 在电路甲中，断开开关后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗
C. 在电路乙中，实验结束拆除电路时应先断开，再断开
D. 在电路乙中，调整滑动变阻器后应立刻读出电表读数
6. 如图甲所示，MN为磁流体发电机，大量的正、负电荷连续以某速度射入有垂直纸面向里匀强磁场的两板间，ab直导线与M、N相连接，线圈A与直导线cd连接，线圈A内有按图乙所示规律变化的磁场，且规定向左为磁场B的正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. M板带负电，N板带正电 B. 2s~3s内，ab、cd导线互相吸引
C. 0~4s内，通过线圈A的电荷量为零 D. 1s~2s内，cd导线中的电流逐渐增大
7. 赣南利用当地丰富的高山风力资源，大力发展风力发电，以绿色经济振兴乡村，助力“碳达峰”“碳中和”目标实现。发电过程中风轮机叶片做匀速圆周运动，转速为n，叶片通过转轴带动面积为S、匝数为N的发电机线圈转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压最大值为。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，图中电压表为理想交流电压表，忽略发电机线圈电阻，图中发电机线圈刚好垂直于磁场，题中物理量单位均为国际单位，则（ ）
A. 线圈位于图示位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流最大
B. 变压器原、副线圈的匝数比为
C. 线圈位于图示位置时，交流电压表的示数为0
D. 从图示位置开始计时，线圈中电动势随时间t变化的关系式为
8. “八一勋章”获得者马伟明带领的科研团队研制成功的电磁弹射技术首次在中国003号航母“福建舰”上使用。电磁弹射可用于舰载机、无人机、电磁炮等领域。用强迫储能器代替常规电源，它能在极短时间内释放所储存的电能。飞机电磁弹射原理如图所示，两根水平发射轨道长S，相距为L的光滑的金属导轨，ab杆是相当于飞机的弹射车（弹射车和飞机总质量为m，ab杆电阻为R），匀强磁场方向竖直向上，磁感应强度为B，a和b端接强迫储能器恒流源两极（强迫储能器恒流源输出的电流恒为I），ab杆将以最大速度从右端水平飞出。那么以下说法正确的是（ ）
A. a端接强迫储能器的负极
B. 强迫储能器的输出电压不变
C. 不考虑图示导线中电流产生的磁场，ab杆将做加速度逐渐减小的加速运动，最大加速度为
D. 不考虑图示导线中电流产生的磁场，ab杆将做匀加速运动，最大速度
9. 我国特高压直流输电技术实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。如图是特高压直流输电过程的示意图，发电站输出稳定的交流电，经升压后被整流成800kV的直流电，经输电线后，被逆变成交流电，再被降压后供用户使用，假设电压在整流和逆变前后有效值不变。则下列说法正确的是（ ）
A. 发电站输出的电压整流后仍能利用升压变压器升压
B. 采用高压直流输电时，可减小输电线路上电感对电流的影响
C. 用电高峰时，输电线上损耗的功率增大
D. 保持输电功率不变，若电压经升压和整流后为400kV，输电线上损耗的功率为原来的两倍
10. “甩绳”运动可以提升健身者的爆发力、心肺耐力等。如图所示，某根绳子上一列简谐横波沿x轴传播，图甲为时的波形图，P、Q是绳子上的两个质点。图乙为质点P的振动图象，下列说法正确的是（ ）
A. 该简谐横波向x轴正方向传播 B. 该列波的波速为2.5m/s
C. 质点Q的平衡位置坐标为 D. 当时，P、Q两质点速度相同
二、实验题（本题共2小题，每空2分，第11题10分，第12题10分，共20分）
11. 小李同学了解到位于赣州大桥桥头的和谐钟塔塔高113米，外观九层，超过英国大本钟，是世界上最大的机械钟塔。于是他想把和谐钟塔的摆钟简化为单摆，准备在实验室估测和谐钟塔机械钟摆臂的长度。
（1）第一步，利用单摆测赣州当地的重力加速度。
①测摆长：在实验室先测出摆线的长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为d，如图甲所示，则摆球的直径为______cm。
②测周期：让摆球做简谐运动，当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为1，单摆每经过最低点计一次数，当数到时秒表的示数如图乙所示，则该单摆的运动周期______s（结果保留三位有效数字）。
③该同学将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，记为L。改变摆长L，重复以上实验步骤，记录各次实验的数据L和T，利用所测得的数据作出与L的关系图像，如图丙所示，根据该图像的斜率计算得到重力加速度g的值______当地重力加速度值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）第二步，估测和谐钟塔机械钟摆长。
正确测量得到赣州当地的重力加速度g，又了解到和谐钟塔机械钟摆的摆动周期T，该同学利用公式______来计算摆长（利用题目中的物理量符号g、T、等表示）。
（3）第三步，实地考察。
在实地测量摆臂长度的数据与实验估测出的摆长误差偏大。通过查资料，该同学明白他处理机械钟摆臂有效摆长的方法是欠妥的。该同学还了解到塔的机械钟是由英国制造的运送回赣州安装的，英国的纬度比较高，对应的我国省份为黑龙江。如果在英国出厂时走时准确运到赣州后，会发现机械钟走不准（只考虑重力加速度对钟摆周期的影响），要该钟在赣州也走时准确，技术人员应该______（填“调长”或“调短”）摆长。
12.（1）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图（甲）电路接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系；然后再按图（乙）电路将电流表与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路。在图（甲）中，当闭合开关S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）在图（乙）中，
①将开关S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将______（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转；
②螺线管A放在螺线管B中不动，电流表的指针将______（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转；
③螺线管A放在螺线管B中不动，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，电流表的指针将______（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转；
④螺线管A放在螺线管B中不动，突然切断开关S时，电流表的指针将______（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转。
（2）如图丙所示的交变电流的有效值______A（其中每个周期的后半周期的图像为半个周期的正弦曲线）。
三、计算题（本大题共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题14分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。）
13.（12分）如图所示，ABCD为一直角梯形玻璃砖的截面，其中BCDE是正方形，，BC边的长度为a。在真空中，现有一束单色光从AD的中点M平行AB边射入，折射光线恰好过E点。光在真空中的传播速度为c，求：
（1）该玻璃砖的折射率n；
（2）从M点入射到第一次从玻璃砖射出所用的时间。
14.（14分）如图所示，水平光滑金属导轨PQ、MN间距为，金属棒ab、cd垂直于导轨静止放置。ab棒质量，电阻；cd棒质量，电阻。整个装置处于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。现给ab棒一个瞬时冲量使其获得水平向左的初速度。导轨电阻不计且都足够长，两棒始终与导轨接触良好且未相撞。求：
（1）cd棒能获得的最大速度；
（2）全过程cd棒产生的焦耳热；
（3）开始时两棒至少多大的间距才能避免相撞。
15.（14分）如图所示，xOy坐标系的第三象限有一对正交的匀强电场和匀强磁场，磁场的磁感应强度为，方向垂直纸面向里，电场强度，第二象限内有一边界OP与y轴的夹角为，该边界线的左边为垂直纸面向外的匀强磁场，边界线的右边有方向水平向左的匀强电场。一个电荷量、质量的带正电的粒子从M点以射入板间，沿中线MN做直线运动，穿出后从x轴上的N点垂直x轴射入磁场区，随后第一次沿水平方向进入电场，之后多次穿越边界线OP，不计粒子重力，求：
（1）磁感应强度的大小以及ON间的距离L；
（2）粒子从进入磁场到第三次到达分界线OP所需的时间（计算结果可包含）；
（3）粒子第四次到达分界线OP时离x轴的距离。
