云南省曲靖市麒麟区2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
1．（2024高二下·麒麟期末）以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（ ）
A．电流、A B．位移、m
C．电容、F D．磁感应强度、T
【答案】B
【知识点】矢量与标量；力学单位制
【解析】【解答】AC．电流和电容均为标量，只有大小，没有方向，故AC错误；
BD．位移为矢量，且单位是国际单位制基本单位m，故B正确，D错误。
故选B。
【分析】矢量特点是既有大小又有方向，同时满足平行四边形定则或三角形法则
2．（2024高二下·麒麟期末）下列对生活中的热学现象分析正确的是（ ）
A．沙尘暴天气出现时，风沙弥漫，尘土飞扬，这是布朗运动现象
B．汽车尾气中存在多种成分气体，它们可以自发的分离
C．静止在水平地面上的卡车在缓慢装沙子的过程中，若车胎内气体温度不变，则胎内气体向外界放热
D．荷叶上露珠附着层的水分子比露珠的内部密集
【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动；液体的表面张力
【解析】【解答】A．布朗运动是肉眼看不见的，A错误；
B．一切宏观热学想象都具有方向性，要实现具有逆过程必须付出能量代价，B错误；
C．卡车上缓慢装入沙子，则外界对车胎内气体做正功，又因气体温度不变，则内能不变根据热力学第一定律
W>0，则Q<0，则胎内气体向外界放热，C正确；
D．荷叶上露珠附着层的水分子比内部稀疏，出现表面张力，D错误。
故选C。
【分析】布朗运动是指悬浮在液体或气体的微粒所做的永不停息的无规则运动。
3．（2024高二下·麒麟期末）下列说法正确的是（ ）
A．中X为中子，该方程属于衰变
B．中K为10个中子，该方程属于重核裂变
C．中Y为中子，该方程属于人工核转变
D．中Z为氢核，该方程属于轻核聚变
【答案】B
【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．根据质量数守恒与电荷数守恒可知
该衰变为α衰变，故A错误；
B．K的个数为
K为10个中子，故B正确；
C．Y的质量数为
质子数为
Y为中子，该核反应为聚变反应，故C错误；
D．Z的质量数为
质子数为
可知Z为质子，该核反应为人工核反应，故D错误。
故选B。
【分析】核反应过程中质量数守恒与电荷数守恒，根据守恒列式求解。
4．（2024高二下·麒麟期末）如图所示，两束单色光、平行射入一块平行厚玻璃砖，玻璃砖下表面有反射涂层，两束光线经过折射、反射、再折射后从上表面同一位置射出成为一束复色光，则下列说法正确的是（ ）
A．若光是黄色光，则光可能是紫色光
B．在玻璃砖中光的速率大于光的速率
C．若光能使某种金属发生光电效应，则光一定能使该金属发生光电效应
D．在相同条件下做双缝干涉实验，光条纹间距大于光条纹间距
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；干涉条纹和光的波长之间的关系；光电效应
【解析】【解答】AB．光折射率大于光，若光为黄色光，光不可能为紫色光；光在玻璃砖中的速率比光小，故AB错误；
C．若光能使某种金属发生光电效应，则光一定能使该金属发生光电效应，故C正确；
D．在相同条件下做双缝干涉实验，光条纹间距小于光，故D错误。
故选C。
【分析】由光路图可得，偏折程度越大，折射率越大，结合折射定律求解。
5．（2024高二下·麒麟期末）如图（a）所示，线圈的匝数比为3：1，Rr为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．变压器输入输出功率之比为3：1
B．变压器副线圈输出的交变电压的频率为150Hz
C．若热敏电阻Rr的温度升高，R1消耗的功率变大
D．若热敏电阻Rr的温度升高，电压表和电流表示数均变大
【答案】C
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．理想变压器的输入、输出功率相等，故A错误；
B．根据
可知，副线圈输出的交变电压的频率也为50Hz，故B错误；
C．当热敏电阻Rr的温度升高时，电路中的电流变大，电流表示数变大；由定值电阻R1消耗的功率将变大，故C正确；
D．电阻Rr的阻值变化不会影响输入电压，所以电压表的示数不变，故D错误。
故选C。
【分析】理想变压器的输入、输出功率相等，因为没有线圈的热损耗，结合图b进行分析求解。
6．（2024高二下·麒麟期末）如图，等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形．一带负电的小球（可视为点电荷），套在绝缘杆上自C点无初速释放，由C运动到D的过程中，下列说法正确的是
A．小球的速度先增大后减小
B．杆对小球的作用力先增大后减小
C．C、D两点的电场强度大小相等、方向相反
D．小球在C点的电势能大于在D点的电势能
【答案】B
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.对带电小球进行受力分析，受竖直向下的重力，水平向左的电场力和水平向右的弹力，水平方向上受力平衡，所以带电小球一直做匀加速直线运动，故A项与题意不相符；
B.从C到D，电场强度先增大后减小，则杆对小球的作用力先增大后减小，故B项与题意相符；
C.C、D两点的电场强度大小相等、方向相同，故C项与题意不相符；
D.CD连线为等势线，所以小球在C点的电势能等于在D点的电势能，故D项与题意不相符．
故选B。
【分析】中垂线上线上的所有点的电场方向都是水平向右的，竖直方向上的合力大小等于重力，重力大小不变。
7．（2024高二下·麒麟期末）如图甲所示，一个质量为的物体在水平力作用下由静止开始沿粗糙水平面做直线运动，时撤去外力。物体的加速度随时间的变化规律如图乙所示。则下列说法错误的是（ ）。
A．的大小为
B．和内物体加速度的方向相反
C．时，物体离出发位置最远
D．末物体的速度为0
【答案】A
【知识点】图象法；匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿定律与图象
【解析】【解答】A．由图乙，可得加速度大小为2m/s2时，摩擦阻力大小为
加速度大小为4m/s2时，有
得
A错误，符合题意；
B．加速度为正方向，内物体加速度为负方向，B正确，不符合题意；
CD．t=1s时，物体的速度
物体做减速运动的时间
即物体在时速度是零，物体离出发位置最远，CD正确，不符合题意。
故选A。
【分析】由乙图可知加速度大小，结合牛顿第二定律求解。
8．（2024高二下·麒麟期末）近地卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，若其轨道半径近似等于地球半径R，运行周期为T，地球质量为M，引力常量为G，则（ ）
A．近地卫星绕地球运动的向心加速度大小近似为
B．近地卫星绕地球运动的线速度大小近似为
C．地球的平均密度近似为
D．地球表面的重力加速度大小近似为
【知识点】万有引力定律；卫星问题
【解析】【解答】A．根据
故A错误；
B．根据
解得近地卫星绕地球运动的线速度大小
故B正确；
C、根据
解得地球的质量为
故C正确；
D．根据
得地球表面的重力加速度大小为
故D错误。
故选BC。
【分析】近地卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供，密度等于地球质量除以地球体积。
9．（2024高二下·麒麟期末）一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O的上方，重力大小为。横梁AO水平，斜梁BO跟横梁的夹角为，若横梁对O点的拉力沿OA方向，斜梁对O点的弹力沿BO方向。以下说法正确的是（ ）
A．横梁、斜梁对O点的弹力大小分别为、
B．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，这时横梁对O点的作用力大小将变小
C．如果把斜梁变短一点，但依然能连成三角形支架，仍保持连接点O的位置不变，这时横梁对O点的作用力大小将变小
D．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，这时斜梁对O点的作用力大小将变小
【答案】B,D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．以O点为研究对象，取斜梁与竖直方向的夹角为，则
由几何关系可得斜梁对O点的弹力与横梁对O点的拉力分别为
故A错误；
BD．如果把斜梁加长一点，减小，横梁对O点的作用力减小，斜梁对O点的作用力大小将变小，故B正确，D正确；
C．如果把斜梁变短一点，增大，由A选项分析可知，横梁对O点的作用力增大，故C错误。
故选BD。
【分析】以O点为研究对象，对其进行受力分析，结合几何关系求解。
10．（2024高二下·麒麟期末）一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，此时P、Q两质点的位移均为，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．这列波沿x轴负方向传播
B．这列波的波速是
C．从开始，质点P比质点Q早回到平衡位置
D．从开始，紧接着的时间内，A质点通过的路程是
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．由图乙可知时A点振动方向向下，由同侧法可知波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．根据
故B正确；
C．根据
当时，解得
得
故C正确；
D．因为
得 A质点通过的路程是
故D错误。
故选BC。
【分析】A点振动方向向下，根据同侧法判断传播方向，波速等于波长除以周期。
11．（2024高二下·麒麟期末）实验小组的同学们用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
（1）在这个实验中，应该选用下列哪两组材料构成单摆______（填选项前的字母）。
A．长约的细线 B．长约的橡皮绳
C．直径约的均匀铁球 D．直径约的塑料球
（2）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是______（填选项前的字母）。
A．测出摆线长作为单摆的摆长
B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动
C．用停表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
（3）用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度 （用L、T表示）。
【答案】（1）
（2）B
（3）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）AB．摆线弹性小，长度比摆球的直径大得多，故A正确，B错误；
CD．摆球应选择质量大体积小，即选择密度大的均匀铁球，故C正确，D错误。
故选AC。
（2）A．摆线与摆球半径之和作为单摆的摆长，故A错误；
B．实验中当摆角小于5°时，摆球的运动才近似是简谐运动，故B正确；
C．应使用停表测量单摆完成30~50次全振动所用时间来间接求出单摆的周期，故D错误。
故B。
（3）根据
得
【分析】 （1）构成单摆的摆线弹性小，长度比摆球的直径大得多，摆球应选择质量大体积小的均匀铁球。
（2）将摆线与摆球半径之和作为单摆的摆长，实验中当摆角小于5°时，摆球的运动才近似是简谐运动，应使用停表测量单摆完成30~50次全振动所用时间来间接求出单摆的周期。
（3）根据单摆周期公式求解加速度。
12．（2024高二下·麒麟期末）物理小组的同学在实验室测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率，根据实验室老师提供的器材，他们设计了如图所示的电路，实验步骤如下：
（1）用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值D；若螺旋测微器某次测量结果如图丙所示，其示数为 mm。
（2）根据电路图甲，连接实物图乙，请帮助他们把电路图补充完整。
（3）调节电阻丝上导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；
（4）改变电阻丝上的导电夹P的位置，重复步骤（3），记录多组x、U、I的值。
（5）根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丁所示，若图线斜率为k，则电阻丝的电阻率 （用已知和测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量误差 （选填“有”或“没有”）影响。
【答案】3.277；；；没有
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）根据螺旋测微器读数规则可知
；
（2）根据电路图连接实物图，
（5）根据电阻定律
根据欧姆定律可知
解得
电流表内阻对电阻率的测量没有影响。
【分析】（1）螺旋测微器读数等于固定刻度加上可动刻度读数；
（2）根据电流流向依次连接各个用电器；
（5）根据电阻定律以及欧姆定律表达式求解电阻率，根据电阻率表达式可知电流表内阻对电阻率的测量没有影响。
13．（2024高二下·麒麟期末）如图所示，I、II、III为匀强电场和匀强磁场的理想边界，一束带负电粒子由静止状态从P点经过I、II间的电场加速后垂直边界II到达Q点，再经II、III间的磁场偏转后从边界III穿出，且粒子从磁场边界III穿出时速度方向与粒子入射磁场方向的夹角为30°。已知有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场宽度为d。粒子质量为m，电荷量为q，粒子的重力不计。求：
（1）粒子在磁场中运动时速度的大小；
（2）粒子在磁场中运动的时间t；
（3）P、Q两点间的电势差。
【答案】解 ：（1）由题意可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示，由几何关系知，粒子在磁场中运动半径R=2d，由牛顿第二定律可得
解得
（2）粒子在磁场中运动的周期为
则有
（3）带电粒子在P、Q电场中加速，由动能定理可得
解得
可得
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力；
（2）求解粒子在磁场中运动的周期，结合轨迹的圆心角求解粒子在磁场中运动的时间；
（3）合力做功等于粒子动能的变化，由动能定理求解P、Q两点间的电势差。
14．（2024高二下·麒麟期末）如图，光滑的水平地面上静止放置着一辆小车A，质量，上表面光滑，可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量。现对A施加一个水平向右的恒力，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间，二者的速度达到。求：
（1）A开始运动时加速度的大小；A、B碰后加速度的大小；
（2）A、B碰撞后瞬间的共同速度的大小；
（3）A的上表面长度l。
【答案】解：（1）以A为研究对象，由牛顿第二定律有
代入数据解得
A、B碰后加速度的大小
（2）设对A、B碰撞后共同运动速度为，在一起运动过程中，由动量定理得
代入数据解得
（3）设A、B发生碰撞前，A的速度为，对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有
A从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有
代入数据可得
【知识点】碰撞模型
【解析】【分析】（1）由物体受到的合力，结合牛顿第二定律求解加速度大小；
（2）A、B碰撞后在一起运动过程中，由动量定理求解共同速度；
（3）A、B发生碰撞的过程动量守恒，A从开始运动到与B发生碰撞前，合力做功等于动能变化，联立方程求解。
15．（2024高二下·麒麟期末）如图所示，固定光滑绝缘斜面与水平面的夹角，斜面所在空间存在两个相邻且互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，磁场边界水平，磁场Ⅰ的方向垂直斜面向里、磁感应强度大小，磁场Ⅱ的方向垂直斜面向外、磁感应强度大小，磁场Ⅰ、Ⅱ的宽度均为。现有一边长也为、电阻的正方形闭合导线框abcd从距磁场Ⅰ上边界处由静止释放，已知线框ab边刚进入磁场Ⅰ时线框恰好做匀速直线运动，进入磁场Ⅱ经一段时间后，在ab边未出磁场Ⅱ区域下边界之前线框又做匀速直线运动，整个线框在穿过磁场区域的过程中，ab边始终水平，取重力加速度大小。求：
（1）线框abcd刚进入磁场Ⅰ的速度；
（2）线框abcd的质量m；
（3）从开始运动到线框ab边刚到达磁场Ⅱ下边界时线框中产生的焦耳热。
【答案】解：（1）线框由静止开始做匀加速运动，设加速度大小为a，线框ab边到达磁场I上边界时速度为，根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
得
（2）线框ab边进入磁场I边界切割磁感线产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
线框ab边受到的安培力大小
线框ab边刚进入磁场I时恰好做匀速直线运动，根据受力平衡有
解得
（3）当ab边进入磁场Ⅱ后，线框再次匀速运动时的速度为，线框ab边和cd边同时切割磁感线，产生同方向感应电流，此时回路的感应电动势
此时线框abcd中的电流
线框ab边和cd边同时受到沿斜面向上的安培力，由受力平衡可得
解得
从开始运动到线框ab边刚到达磁场Ⅱ下边界时线框中，由能量守恒有
得产生的焦耳热为
【知识点】电磁感应中的磁变类问题；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）根据牛顿第二定律求解加速度大小，由匀变速直线运动的规律求解速度大小；
（2）根据法拉第电磁感应定律求解电动势大小，根据闭合电路欧姆定律求解电流大小，根据受力平衡安培力等于重力分力；
（3）线框ab边和cd边同时切割磁感线，产生同方向感应电流，线框ab边和cd边同时受到沿斜面向上的安培力，由受力平衡求解速度大小，电热等于其他能量减少量。
1 / 1云南省曲靖市麒麟区2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题
1．（2024高二下·麒麟期末）以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（ ）
A．电流、A B．位移、m
C．电容、F D．磁感应强度、T
2．（2024高二下·麒麟期末）下列对生活中的热学现象分析正确的是（ ）
A．沙尘暴天气出现时，风沙弥漫，尘土飞扬，这是布朗运动现象
B．汽车尾气中存在多种成分气体，它们可以自发的分离
C．静止在水平地面上的卡车在缓慢装沙子的过程中，若车胎内气体温度不变，则胎内气体向外界放热
D．荷叶上露珠附着层的水分子比露珠的内部密集
3．（2024高二下·麒麟期末）下列说法正确的是（ ）
A．中X为中子，该方程属于衰变
B．中K为10个中子，该方程属于重核裂变
C．中Y为中子，该方程属于人工核转变
D．中Z为氢核，该方程属于轻核聚变
4．（2024高二下·麒麟期末）如图所示，两束单色光、平行射入一块平行厚玻璃砖，玻璃砖下表面有反射涂层，两束光线经过折射、反射、再折射后从上表面同一位置射出成为一束复色光，则下列说法正确的是（ ）
A．若光是黄色光，则光可能是紫色光
B．在玻璃砖中光的速率大于光的速率
C．若光能使某种金属发生光电效应，则光一定能使该金属发生光电效应
D．在相同条件下做双缝干涉实验，光条纹间距大于光条纹间距
5．（2024高二下·麒麟期末）如图（a）所示，线圈的匝数比为3：1，Rr为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．变压器输入输出功率之比为3：1
B．变压器副线圈输出的交变电压的频率为150Hz
C．若热敏电阻Rr的温度升高，R1消耗的功率变大
D．若热敏电阻Rr的温度升高，电压表和电流表示数均变大
6．（2024高二下·麒麟期末）如图，等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形．一带负电的小球（可视为点电荷），套在绝缘杆上自C点无初速释放，由C运动到D的过程中，下列说法正确的是
A．小球的速度先增大后减小
B．杆对小球的作用力先增大后减小
C．C、D两点的电场强度大小相等、方向相反
D．小球在C点的电势能大于在D点的电势能
7．（2024高二下·麒麟期末）如图甲所示，一个质量为的物体在水平力作用下由静止开始沿粗糙水平面做直线运动，时撤去外力。物体的加速度随时间的变化规律如图乙所示。则下列说法错误的是（ ）。
A．的大小为
B．和内物体加速度的方向相反
C．时，物体离出发位置最远
D．末物体的速度为0
8．（2024高二下·麒麟期末）近地卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，若其轨道半径近似等于地球半径R，运行周期为T，地球质量为M，引力常量为G，则（ ）
A．近地卫星绕地球运动的向心加速度大小近似为
B．近地卫星绕地球运动的线速度大小近似为
C．地球的平均密度近似为
D．地球表面的重力加速度大小近似为
9．（2024高二下·麒麟期末）一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O的上方，重力大小为。横梁AO水平，斜梁BO跟横梁的夹角为，若横梁对O点的拉力沿OA方向，斜梁对O点的弹力沿BO方向。以下说法正确的是（ ）
A．横梁、斜梁对O点的弹力大小分别为、
B．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，这时横梁对O点的作用力大小将变小
C．如果把斜梁变短一点，但依然能连成三角形支架，仍保持连接点O的位置不变，这时横梁对O点的作用力大小将变小
D．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，这时斜梁对O点的作用力大小将变小
10．（2024高二下·麒麟期末）一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，此时P、Q两质点的位移均为，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．这列波沿x轴负方向传播
B．这列波的波速是
C．从开始，质点P比质点Q早回到平衡位置
D．从开始，紧接着的时间内，A质点通过的路程是
11．（2024高二下·麒麟期末）实验小组的同学们用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
（1）在这个实验中，应该选用下列哪两组材料构成单摆______（填选项前的字母）。
A．长约的细线 B．长约的橡皮绳
C．直径约的均匀铁球 D．直径约的塑料球
（2）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是______（填选项前的字母）。
A．测出摆线长作为单摆的摆长
B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动
C．用停表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
（3）用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度 （用L、T表示）。
12．（2024高二下·麒麟期末）物理小组的同学在实验室测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率，根据实验室老师提供的器材，他们设计了如图所示的电路，实验步骤如下：
（1）用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值D；若螺旋测微器某次测量结果如图丙所示，其示数为 mm。
（2）根据电路图甲，连接实物图乙，请帮助他们把电路图补充完整。
（3）调节电阻丝上导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；
（4）改变电阻丝上的导电夹P的位置，重复步骤（3），记录多组x、U、I的值。
（5）根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丁所示，若图线斜率为k，则电阻丝的电阻率 （用已知和测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量误差 （选填“有”或“没有”）影响。
13．（2024高二下·麒麟期末）如图所示，I、II、III为匀强电场和匀强磁场的理想边界，一束带负电粒子由静止状态从P点经过I、II间的电场加速后垂直边界II到达Q点，再经II、III间的磁场偏转后从边界III穿出，且粒子从磁场边界III穿出时速度方向与粒子入射磁场方向的夹角为30°。已知有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场宽度为d。粒子质量为m，电荷量为q，粒子的重力不计。求：
（1）粒子在磁场中运动时速度的大小；
（2）粒子在磁场中运动的时间t；
（3）P、Q两点间的电势差。
14．（2024高二下·麒麟期末）如图，光滑的水平地面上静止放置着一辆小车A，质量，上表面光滑，可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量。现对A施加一个水平向右的恒力，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间，二者的速度达到。求：
（1）A开始运动时加速度的大小；A、B碰后加速度的大小；
（2）A、B碰撞后瞬间的共同速度的大小；
（3）A的上表面长度l。
15．（2024高二下·麒麟期末）如图所示，固定光滑绝缘斜面与水平面的夹角，斜面所在空间存在两个相邻且互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，磁场边界水平，磁场Ⅰ的方向垂直斜面向里、磁感应强度大小，磁场Ⅱ的方向垂直斜面向外、磁感应强度大小，磁场Ⅰ、Ⅱ的宽度均为。现有一边长也为、电阻的正方形闭合导线框abcd从距磁场Ⅰ上边界处由静止释放，已知线框ab边刚进入磁场Ⅰ时线框恰好做匀速直线运动，进入磁场Ⅱ经一段时间后，在ab边未出磁场Ⅱ区域下边界之前线框又做匀速直线运动，整个线框在穿过磁场区域的过程中，ab边始终水平，取重力加速度大小。求：
（1）线框abcd刚进入磁场Ⅰ的速度；
（2）线框abcd的质量m；
（3）从开始运动到线框ab边刚到达磁场Ⅱ下边界时线框中产生的焦耳热。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】矢量与标量；力学单位制
【解析】【解答】AC．电流和电容均为标量，只有大小，没有方向，故AC错误；
BD．位移为矢量，且单位是国际单位制基本单位m，故B正确，D错误。
故选B。
【分析】矢量特点是既有大小又有方向，同时满足平行四边形定则或三角形法则
2．【答案】C
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动；液体的表面张力
【解析】【解答】A．布朗运动是肉眼看不见的，A错误；
B．一切宏观热学想象都具有方向性，要实现具有逆过程必须付出能量代价，B错误；
C．卡车上缓慢装入沙子，则外界对车胎内气体做正功，又因气体温度不变，则内能不变根据热力学第一定律
W>0，则Q<0，则胎内气体向外界放热，C正确；
D．荷叶上露珠附着层的水分子比内部稀疏，出现表面张力，D错误。
故选C。
【分析】布朗运动是指悬浮在液体或气体的微粒所做的永不停息的无规则运动。
3．【答案】B
【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．根据质量数守恒与电荷数守恒可知
该衰变为α衰变，故A错误；
B．K的个数为
K为10个中子，故B正确；
C．Y的质量数为
质子数为
Y为中子，该核反应为聚变反应，故C错误；
D．Z的质量数为
质子数为
可知Z为质子，该核反应为人工核反应，故D错误。
故选B。
【分析】核反应过程中质量数守恒与电荷数守恒，根据守恒列式求解。
4．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；干涉条纹和光的波长之间的关系；光电效应
【解析】【解答】AB．光折射率大于光，若光为黄色光，光不可能为紫色光；光在玻璃砖中的速率比光小，故AB错误；
C．若光能使某种金属发生光电效应，则光一定能使该金属发生光电效应，故C正确；
D．在相同条件下做双缝干涉实验，光条纹间距小于光，故D错误。
故选C。
【分析】由光路图可得，偏折程度越大，折射率越大，结合折射定律求解。
5．【答案】C
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】A．理想变压器的输入、输出功率相等，故A错误；
B．根据
可知，副线圈输出的交变电压的频率也为50Hz，故B错误；
C．当热敏电阻Rr的温度升高时，电路中的电流变大，电流表示数变大；由定值电阻R1消耗的功率将变大，故C正确；
D．电阻Rr的阻值变化不会影响输入电压，所以电压表的示数不变，故D错误。
故选C。
【分析】理想变压器的输入、输出功率相等，因为没有线圈的热损耗，结合图b进行分析求解。
6．【答案】B
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.对带电小球进行受力分析，受竖直向下的重力，水平向左的电场力和水平向右的弹力，水平方向上受力平衡，所以带电小球一直做匀加速直线运动，故A项与题意不相符；
B.从C到D，电场强度先增大后减小，则杆对小球的作用力先增大后减小，故B项与题意相符；
C.C、D两点的电场强度大小相等、方向相同，故C项与题意不相符；
D.CD连线为等势线，所以小球在C点的电势能等于在D点的电势能，故D项与题意不相符．
故选B。
【分析】中垂线上线上的所有点的电场方向都是水平向右的，竖直方向上的合力大小等于重力，重力大小不变。
7．【答案】A
【知识点】图象法；匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿定律与图象
【解析】【解答】A．由图乙，可得加速度大小为2m/s2时，摩擦阻力大小为
加速度大小为4m/s2时，有
得
A错误，符合题意；
B．加速度为正方向，内物体加速度为负方向，B正确，不符合题意；
CD．t=1s时，物体的速度
物体做减速运动的时间
即物体在时速度是零，物体离出发位置最远，CD正确，不符合题意。
故选A。
【分析】由乙图可知加速度大小，结合牛顿第二定律求解。
【知识点】万有引力定律；卫星问题
【解析】【解答】A．根据
故A错误；
B．根据
解得近地卫星绕地球运动的线速度大小
故B正确；
C、根据
解得地球的质量为
故C正确；
D．根据
得地球表面的重力加速度大小为
故D错误。
故选BC。
【分析】近地卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供，密度等于地球质量除以地球体积。
9．【答案】B,D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．以O点为研究对象，取斜梁与竖直方向的夹角为，则
由几何关系可得斜梁对O点的弹力与横梁对O点的拉力分别为
故A错误；
BD．如果把斜梁加长一点，减小，横梁对O点的作用力减小，斜梁对O点的作用力大小将变小，故B正确，D正确；
C．如果把斜梁变短一点，增大，由A选项分析可知，横梁对O点的作用力增大，故C错误。
故选BD。
【分析】以O点为研究对象，对其进行受力分析，结合几何关系求解。
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A．由图乙可知时A点振动方向向下，由同侧法可知波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．根据
故B正确；
C．根据
当时，解得
得
故C正确；
D．因为
得 A质点通过的路程是
故D错误。
故选BC。
【分析】A点振动方向向下，根据同侧法判断传播方向，波速等于波长除以周期。
11．【答案】（1）
（2）B
（3）
【知识点】用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1）AB．摆线弹性小，长度比摆球的直径大得多，故A正确，B错误；
CD．摆球应选择质量大体积小，即选择密度大的均匀铁球，故C正确，D错误。
故选AC。
（2）A．摆线与摆球半径之和作为单摆的摆长，故A错误；
B．实验中当摆角小于5°时，摆球的运动才近似是简谐运动，故B正确；
C．应使用停表测量单摆完成30~50次全振动所用时间来间接求出单摆的周期，故D错误。
故B。
（3）根据
得
【分析】 （1）构成单摆的摆线弹性小，长度比摆球的直径大得多，摆球应选择质量大体积小的均匀铁球。
（2）将摆线与摆球半径之和作为单摆的摆长，实验中当摆角小于5°时，摆球的运动才近似是简谐运动，应使用停表测量单摆完成30~50次全振动所用时间来间接求出单摆的周期。
（3）根据单摆周期公式求解加速度。
12．【答案】3.277；；；没有
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）根据螺旋测微器读数规则可知
；
（2）根据电路图连接实物图，
（5）根据电阻定律
根据欧姆定律可知
解得
电流表内阻对电阻率的测量没有影响。
【分析】（1）螺旋测微器读数等于固定刻度加上可动刻度读数；
（2）根据电流流向依次连接各个用电器；
（5）根据电阻定律以及欧姆定律表达式求解电阻率，根据电阻率表达式可知电流表内阻对电阻率的测量没有影响。
13．【答案】解 ：（1）由题意可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示，由几何关系知，粒子在磁场中运动半径R=2d，由牛顿第二定律可得
解得
（2）粒子在磁场中运动的周期为
则有
（3）带电粒子在P、Q电场中加速，由动能定理可得
解得
可得
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力；
（2）求解粒子在磁场中运动的周期，结合轨迹的圆心角求解粒子在磁场中运动的时间；
（3）合力做功等于粒子动能的变化，由动能定理求解P、Q两点间的电势差。
14．【答案】解：（1）以A为研究对象，由牛顿第二定律有
代入数据解得
A、B碰后加速度的大小
（2）设对A、B碰撞后共同运动速度为，在一起运动过程中，由动量定理得
代入数据解得
（3）设A、B发生碰撞前，A的速度为，对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律有
A从开始运动到与B发生碰撞前，由动能定理有
代入数据可得
【知识点】碰撞模型
【解析】【分析】（1）由物体受到的合力，结合牛顿第二定律求解加速度大小；
（2）A、B碰撞后在一起运动过程中，由动量定理求解共同速度；
（3）A、B发生碰撞的过程动量守恒，A从开始运动到与B发生碰撞前，合力做功等于动能变化，联立方程求解。
15．【答案】解：（1）线框由静止开始做匀加速运动，设加速度大小为a，线框ab边到达磁场I上边界时速度为，根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
得
（2）线框ab边进入磁场I边界切割磁感线产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
线框ab边受到的安培力大小
线框ab边刚进入磁场I时恰好做匀速直线运动，根据受力平衡有
解得
（3）当ab边进入磁场Ⅱ后，线框再次匀速运动时的速度为，线框ab边和cd边同时切割磁感线，产生同方向感应电流，此时回路的感应电动势
此时线框abcd中的电流
线框ab边和cd边同时受到沿斜面向上的安培力，由受力平衡可得
解得
从开始运动到线框ab边刚到达磁场Ⅱ下边界时线框中，由能量守恒有
得产生的焦耳热为
【知识点】电磁感应中的磁变类问题；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）根据牛顿第二定律求解加速度大小，由匀变速直线运动的规律求解速度大小；
（2）根据法拉第电磁感应定律求解电动势大小，根据闭合电路欧姆定律求解电流大小，根据受力平衡安培力等于重力分力；
（3）线框ab边和cd边同时切割磁感线，产生同方向感应电流，线框ab边和cd边同时受到沿斜面向上的安培力，由受力平衡求解速度大小，电热等于其他能量减少量。
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