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福建省三明市三年（2020-2022）高二物理下学期期末试题题型分类汇编
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这是一份福建省三明市三年（2020-2022）高二物理下学期期末试题题型分类汇编，共64页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
福建省三明市三年（2020-2022）高二物理下学期期末试题题型分类汇编
一、单选题
1．（2022春·福建三明·高二期末）5G信号使用频率更高的电磁波，每秒传送的数据量是4G的50~100倍，因而5G信号相比于4G（ ）
A．波长更短 B．衍射更明显
C．频率更低 D．传播速度更慢
2．（2022春·福建三明·高二期末）下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（ ）
A．
皂液膜上的干涉 B．相机镜头涂有增透膜
C．
圆盘后呈现泊松亮斑 D．检查平面的平整程度
3．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示为法拉第圆盘发电机，一半径为r的导体铜圆盘绕竖直轴以角速度ω逆时针旋转（从上往下看），匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的电阻。下列说法正确的是（ ）
①电阻R中电流沿a到b方向
②电阻R中电流沿b到a方向
③电阻R两端的电压等于
④电阻R两端的电压小于
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
4．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示，虚线框MNQP内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b是质量和电荷量都相等的带电粒子，同时从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，并分别从M、Q处离开磁场。若不计粒子所受重力，则（ ）
A．粒子a带负电，粒子b带正电
B．粒子b在磁场中运动的时间最长
C．粒子b在磁场中的加速度最大
D．粒子b在磁场中的动量最大
5．（2022春·福建三明·高二期末）如图甲所示，匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则（ ）
A．t=0.015s时线框的磁通量变化率为零
B．t=0.01s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311V
D．线框产生的交变电动势频率为25Hz
6．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示LC振荡电路，在某段时间里回路的电场能在增加，且上极板带正电，则这段时间（ ）
A．电容器正在放电
B．电路中的电流增大
C．线圈中的磁场能在增大
D．电容器两极板间电压正在增大
7．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接两阻值均为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒置于光滑导体框上，不计导体框的电阻。若以水平向右的初速度开始运动，最终停在导体框上，则在此过程中（ ）
A．导体棒做匀减速直线运动
B．导体棒中感应电流的方向为
C．每个电阻R产生的焦耳热为
D．导体棒克服安培力做的总功小于
8．（2022春·福建三明·高二期末）质谱仪可以测定有机化合物分子结构，其过程可简化为如图所示。样品室现有某有机物气体分子在离子化室碎裂成带正电、初速度为零的离子，再经过高压电源区、圆形磁场室（内为匀强磁场、真空管，最后打在记录仪上，通过测量可测出离子比荷，从而推测有机物的分子结构。已知高压电源的电压为U，圆形磁场区的半径为R，内部的磁感应强度大小为B。真空管写水平面夹角为θ，离子进入磁场室时速度方向指向圆心。则（ ）
A．高压电源A端接电源的正极
B．磁场室内磁场方向为垂直纸面向里
C．磁场室内两同位素的运动轨迹分别为轨迹I和II，则轨迹I的同位素质量较大
D．记录仪接收到的信号对应的离子比荷
9．（2021春·福建三明·高二统考期末）如图，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用
B．从A向O运动的过程中速度方向向右，逐渐增大
C．振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大
D．在振动过程中，小球的机械能守恒
10．（2021春·福建三明·高二期末）下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
B．衰变现象说明电子是原子核的组成部分
C．平均结合能越大表示原子核越不稳定
D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
11．（2021春·福建三明·高二期末）单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙图为干涉图样，丙、丁图为衍射图样
B．甲图中条纹间距越大，该色光的波长越大
C．乙图中单缝越宽，中央亮纹越宽
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越明显
12．（2021春·福建三明·高二期末）2021年5月18日中午35.8米高的深圳赛格大厦发生晃动。排除地震、台风等因素的影响，专家推测可能发生了偶然性共振现象。为减小晃动幅度，你认为以下措施最具操作性的是（ ）
A．降低大厦高度增加稳定性
B．减小大厦质量改变固有频率
C．消除周边振源改变驱动力来源
D．安装阻尼振动装置减小振动幅度
13．（2021春·福建三明·高二期末）太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循环，循环的结果可表示为，已知和的质量分别为和，1u=931MeV/c2，c为光速。在4个转变成1个的过程中，释放的能量约为（ ）
A．8 MeV B．16 MeV C．26 MeV D．52 MeV
14．（2021春·福建三明·高二期末）如图所示，一弹簧正好处于自然长度，另一质量为小球自点（刚好与弹簧相接触，但无作用力）由静止开始往下运动，某时刻速度的大小为，方向向下。经时间，小球的速度方向变为向上，大小仍为。忽略空气阻力，重力加速度为，则在该运动过程中小球所受弹簧弹力的冲量（ ）
A．大小为，方向向上 B．大小为，方向向下
C．大小为，方向向上 D．大小为，方向向下
15．（2021春·福建三明·高二期末）远距离输电线路简化如图所示，图中标示了电压、电流和线圈匝数，其中输电线总电阻为R，若电厂输送电功率不变。变压器均可视为理想变压器，则（ ）
A． B．输电线损失的电功率为
C．电厂输送的电功率为U2I2 D．提高输送电压U2，则输电线电流I2增大
16．（2021春·福建三明·高二期末）光电效应通常认为是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现使得一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应。如图所示用频率为的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应。若用同频率的某种强激光照射阴极K，可使一个电子在极短时间内吸收5个光子而发生了光电效应。现逐渐增大反向电压，当光电流恰好减小到零时，设为逸出功，为普朗克常量，为电子电量，则（ ）
A．电源的左端为负极
B．光电子的最大初动能
C．遏止电压等于
D．遏止电压等于
17．（2021春·福建三明·高二期末）图a为一列简谐横波在时的波形图，图b为介质中平衡位置在处的质点的振动图象。下列说法正确的是（ ）
A．波传播的波速为
B．横波沿轴正方向传播
C．此时质点沿轴负方向运动
D．在任意内运动的路程均为
18．（2020春·福建三明·高二期末）约里奥·居里夫妇发现人工放射性同位素的核反应方程为：，以下判断正确的是（ ）
A．， B．， C．， D．，
19．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，今年两会期间，新华社首次推出了“5G+全息异地同屏访谈”。这是世界上新闻媒体首次应用5G和全息成像技术。5G（传输速率10Gbps以上、频率范围3300~5000MHz）相比于4G（传输速率100Mbps~1Gbps、频率范围1880~2635MHz），以下说法正确的是（ ）
A．5G信号波动性更显著 B．4G和5G信号都是纵波
C．5G信号传输速率是4G的10倍以上 D．5G信号在真空中的传播速度更快
20．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上，另一端拴连置于光滑地面上的木块A．质量为的子弹以速度沿水平方向射入木块A后留在木块内，现将子弹、木块、弹簧视为一系统，则从子弹开始射向木块到弹簧压缩至最短的过程中（ ）
A．动量守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量守恒，机械能不守恒
21．（2020春·福建三明·高二期末）某同学为了验证断电自感现象，采用如图所示的电路。闭合开关S，两个完全相同的小灯泡均发光，切断开关，仅观察到小灯泡逐渐熄灭现象。你认为小灯泡未闪亮的可能原因是（ ）
A．电源的内阻较大 B．滑动变阻器R电阻偏大
C．线圈的自感系数较小 D．线圈电阻偏大
22．（2020春·福建三明·高二期末）如图甲所示，一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动，以竖直向上为正方向，弹簧振子的振动图像如图乙所示，则弹簧振子（ ）
A．频率为 B．振幅为0.4m
C．0~0.5s内，动能逐渐减小 D．与时，振子的位移相同
23．（2020春·福建三明·高二期末）下图中涉及不同的物理知识，说法正确的是（ ）
A．甲图中，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量
B．乙图中，卢瑟福基于粒子散射实验结果，提出原子核的结构模型
C．丙图中，原来有100个氡核，经过两个半衰期，还剩下25个氡核
D．丁图中，链式反应属于重核的裂变，氢弹是需人工控制实现裂变的
24．（2020春·福建三明·高二期末）如图，用粗细均匀的铜导线制成半径为、电阻为的圆环，为圆环的直径，在的左右两侧存在垂直圆环平面磁感应强度大小均为，方向相反的匀强磁场。一根长为、电阻为的金属棒绕着圆心O以角速度顺时针匀速转动，与圆环始终保持接触，则金属棒（ ）
A．两端的电压大小为 B．电流大小
C．转动一周的过程中，电流方向不变 D．转动一周的过程中，N端电势始终高于M端
25．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，用频率为的光照射阴极K，发生光电效应，现加上反向电压U（即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在之间就形成了使光电子减速的电场），逐渐增大U，光电流会逐渐减小，当光电流恰好减小到零，此时的电压为遏止电压。若逸出功为W，遏止电压为，电子的电荷量为e，普朗克常量为h，则（ ）
A．改用频率小于的光照射一定不能发生光电效应
B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C．光电子的最大初动能
D．遏止电压等于
26．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示为远距离输电的原理图，降压变压器的变压比为n，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U。若由于用户的负载发生变化，使电压表的示数减小了，则下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数减小了 B．输电线上损失的功率增大了
C．电流表的示数增大了 D．电流表的示数增大了
27．（2020春·福建三明·高二期末）“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。当探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，因引力作用改变了速度。如图所示，设行星运动的速度为u，探测器的初速度大小为，探测器在远离行星后速度大小分别为和。探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可类比两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞。那么下列判断中正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
28．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示是用平行板电容器制成的厨用电子秤及其电路简化图。将物体放到电子秤面板上，压力使平行板上层膜片电极下移，则此过程中（ ）
A．电容器的电容增大
B．电容器的电荷量减小
C．电流表有a到b的电流
D．稳定后电容器两板间电压等于电源电动势
29．（2022春·福建三明·高二期末）如图为自感现象演示实验，R0为滑动变阻器，L为电感线圈。闭合开关，灯1立即变亮，而另一个相同的灯2逐渐变亮，最终两灯的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，流过L与R0的电流相等
B．闭合开关电路稳定后，流过L与R0的电流相等
C．闭合开关电路稳定后，流过L与R0的电流不等
D．开关断开瞬间，流过灯1的电流方向由左向右
30．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示流量计由一长、宽、高分别为a、b、c的绝缘矩形通道制成。其左右两端开口，前后内侧面固定有金属板作为电极M、N，并与电压表相连。已知垂直于上下面板匀强磁场的磁感应强度大小为B，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表示数为U。若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），则（ ）
A．N端的电势比M端的高
B．电压表的示数U跟污水的流量Q成正比
C．电压表的示数U跟a和b都成正比，跟c无关
D．若污水中正、负离子数相同，则前后表面的电势差为零
31．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R，两导轨间距为d，区域与区域内的匀强磁场磁感应强度大小相等，方向相反。导体棒ab垂直导轨放置，并与cd边界重合。现给ab一水平向右的初速度，不计导轨和ab棒电阻，若规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随时间变化的图像可能的是（ ）
A． B．
C． D．
32．（2021春·福建三明·高二期末）2021年3月12日，塞尔维亚举国悼念22年前北约轰炸南联盟事件中的遇难者。北约在没有联合国安理会授权的情况下对南联盟投掷了大量的贫铀弹。贫铀弹主要成分为铀238，具有很强的穿甲能力，若一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程为
B．衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小
C．铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间
D．衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
33．（2021春·福建三明·高二期末）如图所示是氢原子的能级示意图，按照玻尔理论，以下判断正确的是（ ）
A．氢原子处于n=4能级比n=2能级时能量小
B．氢原子处于n=4能级比n=2能级时核外电子动能小
C．若用光子能量为12.5eV的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子最多可辐射出3种不同频率的光
D．若用光子能量为12.75eV的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子最多可辐射出6种不同频率的光
34．（2021春·福建三明·高二期末）第24届冬奥会将于2022年在北京举行，冰壶是比赛项目之一、如图甲所示，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞（碰撞时间极短），碰撞前后两壶运动的图线如图乙中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，已知两壶质量相等且均视为质点，由图象可得（ ）
A．红蓝两壶碰撞过程是弹性碰撞
B．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为
C．碰撞后，蓝壶经过停止运动
D．红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为
35．（2020春·福建三明·高二期末）氢原子能级示意图如图所示，光子能量在的光为可见光。氢原子在能级跃迁的过程（ ）
A．氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射出可见光
B．处于基态的氢原子能吸收能量为的光子跃迁到激发态
C．处于能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光并发生电离
D．一群氢原子从能级跃迁到低能级时，能辐射出6种不同频率的可见光
36．（2020春·福建三明·高二期末）第二届进博会展出了一种乒乓球陪练机器人，如图所示。若乒乓球被机器人以原速率斜向上击回，在空中运动一段时间后落到台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转，下列说法正确的是（ ）
A．击球过程合外力对乒乓球做功为零 B．击球过程合外力对乒乓球的冲量为零
C．乒乓球运动至最高点时，动量为零 D．乒乓球下落过程中，在相等时间内动量变化相同
37．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，图甲为一列简谐横波在时的波形图，P是平衡位置为的质点，图乙为这列波中平衡位置为处质点的振动图像，则（ ）
A．该简谐横波沿x轴的负方向传播
B．时，处的质点的振幅为零
C．时，质点P恰好回到平衡位置
D．从至这段时间内，质点P向y轴负方向运动
38．（2020春·福建三明·高二期末）如图，方向竖直向下、大小为0.2T的匀强磁场中，有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨、，其间距为0.4m。质量均为0.2kg的两光滑导体棒、垂直导轨放置，时，棒以初速度向右滑动，此后运动过程中，两导体棒始终与导轨接触良好且未能相碰，忽略金属棒中感应电流产生的磁场，g取，则（ ）
A．棒刚开始运动时，回路中电流方向沿
B．、棒最终都以的速度向右匀速运动
C．在两棒运动的整个过程中，棒中产生的焦耳热为5J
D．在两棒运动的整个过程中，通过金属棒的电荷量为
三、填空题
39．（2022春·福建三明·高二期末）远距离输电线路简化如图所示，图中标示了电压、电流、输电线总电阻R和线圈匝数，变压器均可视为理想变压器。若电厂输送电压不变，随着用户数量增加，降压变压器________将（填“增大”“减小”或“不变”）；若电厂输送电功率不变，升压变压器的输出电压增加到，则输电线上损耗功率变为原来的________倍（用k表示）。
40．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示，有一平行于直径AB的光线入射到玻璃球上，折射后经过B点。已知玻璃球的半径为R，入射光线与直径AB的距离为，则光线经B点时________（填“会”或“不会”）发生全反射，光在玻璃球中的折射率为________。
41．（2021春·福建三明·高二期末）如图所示为振幅、频率相同的两列横波在时刻相遇时发生干涉的示意图，实线与虚线分别表示波峰和波谷。若两列波的振幅均为，波速和波长分别为和，则点为振动___________（填“加强”或“减弱”）点；从到的时间内，点通过的路程为___________。
42．（2021春·福建三明·高二期末）家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则该交流电的电压有效值为___________。若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为___________。
四、实验题
43．（2022春·福建三明·高二期末）“用双缝干涉测量光的波长”实验中，一同学将所有器材按要求安装在如图所示的光具座上，经调节后完成实验。
（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有20分度。用某单色光照射双缝得到如图甲所示的干涉图样，分划板中心刻线在图中A位置时记下游标卡尺读数为0.35mm。转动手轮，使分划板中心刻线在图中B位置时的游标卡尺读数如图乙所示，求得相邻亮条纹的间距________mm。
（2）已知双缝间距，测得双缝到屏的距离。由计算式________，求得所测光的波长为________m（保留3位有效数字）。
（3）下列现象中能够观察到的有________。
A．滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距将变宽
B．减小光源与双缝间的距离，干涉条纹间距将变宽
C．换用间距较大的双缝屏，干涉条纹间距将变窄
D．取出滤光片后，干涉现象将消失
44．（2022春·福建三明·高二期末）某同学用匝数可调的可拆变压器来探究“变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验：
（1）下列操作正确的是______。
A．原线圈接学生电源直流电压，电表置于直流电压挡
B．原线圈接学生电源交流电压，电表置于交流电压挡
（2）如图甲所示，一变压器的副线圈匝数模糊不清，该同学为确定其匝数，原线圈选择“0”、“8”（100匝）接线柱，测得电源电压为10.0V，副线圈电压为4.9V，则此时接入的副线圈可能是______。
A．“0”、“2”接线柱 B．“0”、“4”接线柱
（3）如图乙所示，探究铁芯在变压器中的用途时，该同学先将上方的铁芯取出，再将铁芯缓慢向左水平推入，则观察到小灯泡亮度变化与铁芯作用分析正确的是______。
A．小灯泡变亮
B．小灯泡变暗
C．铁芯起到传送能量的作用
D．若将铁芯换成等大的铜块，则实验现象更明显
（4）你认为该实验的系统误差主要来源是______（写出一条即可）。
45．（2021春·福建三明·高二期末）某实验小组进行“验证动量守恒定律”的实验，实验装置如图所示。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再将B球静置于水平槽末端边缘处，让A球仍从处由静止滚下，A球与B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的点是重锤所指的位置，、、分别为各落点的痕迹。已知点到、、的距离分别为、、，入射小球A质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为。
（1）关于两小球需满足( )
A．； B．；
C．； D．；
（2）未放B球时，A球落地点是记录纸上的点；放上B球时，A球落地点是记录纸上的点。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式___________。
（3）碰撞的恢复系数的定义为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。则恢复系数的表达式为___________。（用题中所给物理量的字母表示）。
46．（2021春·福建三明·高二期末）“利用单摆测重力加速度”的实验中
（1）用游标卡尺测量小钢球直径，读数如图所示，读数为___________；
（2）测单摆周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计1次，测出经过该位置次所用时间为，则单摆周期为___________；
（3）改变几次摆长并测出相应的周期，做出图像如图所示，若图的斜率为，则可求得当地重力加速度___________；图线与平行，计算得到的值___________当地重力加速度值（选填“小于”、“等于”、“大于”）；图出现的原因为___________。
47．（2020春·福建三明·高二期末）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
(1)以下合理的是_____（填选项前的字母）
A．选用长度为1m左右的细线与小钢球
B．选用长度为30cm左右的细线与小塑料球
C．测量悬点到小球顶点的距离即为摆长
D．当摆球经过最低点时启动秒表计时
(2)实验时，测得单摆摆线长为，小球的直径为d，完成n次全振动所用的时间为，则重力加速度_______（用、n、d、t表示）。
(3)甲同学根据实验数据做出周期的平方（）与摆长（L）关系的图像，如图甲所示，图像是一条过原点的倾斜直线，斜率为k。由此可知重力加速度_____。
(4)如图乙所示，乙同学用细线和小铁锁制成一个单摆，由于无法确定铁锁的重心位置，只测出摆线长，实验得到的图线应为____（填“a”、“b”或“c”），测出的重力加速度g与真实值相比_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
48．（2020春·福建三明·高二期末）某实验小组做“验证动量守恒定律”的实验，分别设计了两种实验装置。
(1)用游标卡尺测量小球的直径如图甲所示，其读数为___________mm。
(2)如图乙所示，斜槽末端水平。现将质量为、半径为的入射小球从斜槽某一位置由静止释放，落到水平地面上的P点。再在槽口末端放置一个质量为，半径为的小球，入射小球仍从原位置释放，两球发生正碰后落地，落地点是M、N，已知槽口末端在白纸上的竖直投影为O点，为减小实验误差，则和、和的大小应满足________。
A．， B．， C．， D．，
(3)若采用图乙所示装置进行实验，根据小球的落点情况，则球和球碰后瞬间动量之比____________（用、、、表示）。
(4)若采用图丙所示的实验装置，用竖直放置的木板及白纸、复写纸（图中未标出）记录两小球碰撞落点的位置，实验中记下了O、A、B、C四个位置（如图所示），若在实验误差允许的范围内，满足关系式_________（用、、、、表示），则说明碰撞中动量守恒。
五、解答题
49．（2022春·福建三明·高二期末）如图甲所示，用DIS实验装置探究感应线圈中产生的感应电动势与原线圈中的磁感应强度变化率的关系中，感应线圈及穿过的磁场可简化为如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里，现测得原线圈产生的磁感应强度随时间变化的图像如图丙所示。已知感应线圈的面积，电阻为，匝数。
（1）第2s内感应线圈产生的感应电流方向（选答“顺时针”或“逆时针”）；
（2）请判断与，哪段时间内感应电动势较大？
（3）求第2s内通过感应线圈的电流大小。
50．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示，在与水平面成θ=30°角的平面内放置两条平行且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.40T，方向垂直于轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与轨道接触良好构成闭合回路，每根棒的质量m=0.20kg、电阻R=0.05Ω，轨道的宽度L=0.50m。两导体棒与轨道间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对ab棒施加平行于轨道向上的拉力，使其沿轨匀速向上运动，取g=10m/s2。
（1）当ab匀速运动的速度v=2m/s时，cd能处于静止状态，求ab棒受到的安培力大小；
（2）要使cd始终处于静止状态，求ab棒沿斜面向上运动的速度范围。
51．（2022春·福建三明·高二期末）东方超环，俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束，没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，混合粒子束先通过加有电压的两极板再进入偏转磁场中，中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；未被中性化的带电离子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知离子带正电、电荷量为q，质量为m，两极板间电压为U，间距为d，极板长度为2d，吞噬板长度为2d，离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用。
（1）要使的离子能直线通过两极板，则需在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B1，求B1的大小；
（2）直线通过极板的离子以进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域。已知磁场，若离子全部能被吞噬板吞噬，求矩形磁场B2的最小面积；
（3）若撤去极板间磁场B1，且B2边界足够大。若粒子束由速度为、、的三种离子组成，有部分带电离子会通过两极板进入偏转磁场，最终被吞噬板吞噬，求磁场B2的取值范围。
52．（2021春·福建三明·高二期末）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中以角速度匀速转动。已知线圈面积，匝数匝，线圈内阻，外接电阻R = 15Ω，匀强磁场的磁感应强度。若线圈从图示位置开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势瞬时值e的表达式；
（2）电路中理想电压表的示数；
（3）转过90°的过程中，通过电阻的电荷量（结果可用表示）。
53．（2021春·福建三明·高二期末）如图a所示，两小孩各握住轻绳一端，当只有一个小孩上下抖动绳子时，在绳上产生简谐横波，图b实线和虚线分别表示绳子中间某段在和两个时刻的波形图。
（1）若且（为小孩并动绳子的周期，试判断哪侧（左侧右侧）小孩在抖动绳子，并写出判断过程；
（2）若只有左边小孩抖动绳子，并且抖动绳子的周期满足，求此波在绳子中传播的速度。
54．（2021春·福建三明·高二期末）如图，光滑绝缘足够长的水平面位于匀强电场中，电场方向水平向右，大小为。两小滑块A和B静置于水平面上，其位置连线与电场方向平行。两小滑块质量均为，A带电荷量为（），B不带电。初始时，A和B的距离为，现释放小滑块A，A在电场力作用下沿直线加速运动，与B发生弹性碰撞。若每次A和B发生碰撞均为对心正碰，碰撞时没有电荷转移，碰撞的时间极短。已知，，，，
求：（1）发生第一次碰撞前A获得的速度大小第一次碰撞后A和获得的速度大小和；
（2）从开始释放A到与B发生第二次碰撞前，小滑块A运动的距离；
（3）试在图中画出A从开始释放到与发生第三次碰撞前的图像（不要求写过程）。
55．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，一面积为的方形线圈共50匝，电阻忽略不计，线圈在磁感应强度为的匀强磁场中以的角速度绕垂直于磁场的轴匀速转动，外接电阻，求：
(1)线圈中感应电流的最大值；
(2)若从图示位置开始计时，写出线圈中感应电流的瞬时表达式；
(3)电阻R消耗的功率。
56．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，一列在x轴上传播的简谐横波，实线表示时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图。
(1)求该波的波长；
(2)若时刻，处的质点P向y轴正方向振动，且，求这列波的波速；
(3)若，且波速为，则波向哪个方向传播？并写出P质点的振动方程。
57．（2020春·福建三明·高二期末）超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。如图甲所示，质量均为15kg的两辆手推车沿同一直线静置于水平地面上，人在0.2s内将第一辆车水平推出使其沿直线运动，此后两车的图像如乙图所示。若两辆车运动时受到地面的阻力恒为车所受重力的k倍，并一次成功嵌套，忽略空气阻力与碰撞时间，重力加速度取，求：
(1)碰撞前瞬间第一辆车的速度大小；
(2)碰撞过程中两车损失的机械能；
(3)人给第一辆车水平冲量的大小。
58．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，光滑水平导轨与光滑斜面底端平滑绝缘连接，两导轨关于中心线对称，其中边长为L的正方形区域内有竖直向下的匀强磁场I，磁感应强度大小，长为、宽为的长方形区域内有竖直向上的匀强磁场II。质量为m的金属杆P置于斜面上，质量为的金属杆Q置于和之间的适当位置，P杆由静止释放后，第一次穿过磁场I，之后与杆发生弹性碰撞，碰后两杆向相反方向运动，并各自始终匀速穿过两侧的磁场，两杆在运动过程中始终与中心线垂直。已知两杆单位长度的电阻均为，P杆能再次滑上斜面的最大高度为h，重力加速度为g，导轨电阻不计。求：
(1)第一次穿过磁场I的过程中，通过P杆的电荷量大小q；
(2)磁场II的磁感应强度大小；
(3)P杆最初释放时的高度。
参考答案：
1．A
【详解】ACD．由题意知，5G信号使用频率更高的电磁波，在真空中，所有频率的电磁波的传播速度都是，根据可知，速度相同时，频率越高，波长越短，故A正确，CD错误；
B．障碍物或孔的尺寸与波长差不多或比波长小的时候，波会发生明显的衍射现象，所以，波长越短，衍射现象越不明显，故B错误。
故选A。
2．C
【详解】ABD.皂液膜上的干涉、相机镜头涂有增透膜、检查平面的平整程度都是利用光的干涉，故ABD不符合题意；
C.圆盘后呈现泊松亮斑是光的衍射现象，故C符合题意。
故选C。
3．D
【详解】圆盘转动时，相当于每条半径都在切割磁感线，根据右手定则可判断出，电阻R中电流沿b到a方向，若圆盘转动的角速度恒定，则圆盘转动时产生的感应电动势大小为
解得
电阻R两端的电压为外电路电压小于感应电动势，即
故ABC错误；D正确。
故选D。
4．B
【详解】A．由左手定则可知，a粒子带正电，b粒子带负电，故A错误；
B．粒子在圆周运动的周期
粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角大，所以粒子在磁场中运动时间最长，故B正确；
CD．由
可得
由图可知，粒子的轨道半径较大，则粒子的速度最大，粒子的加速度
a、b是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，粒子的速度较大，则粒子的加速度最大，根据可知粒子b在磁场中的动量较大，故CD错误。
故选B。
5．B
【详解】A．由图可知，在t=0.015s时，线圈产生的感应电动势达到最大，即线框的磁通量变化率最大，故A错误；
B．在t=0.01s时，感应电动势为零，磁通量达到最大，线框所在的位置为中性面，故B正确；
C．线框产生的电动势的有效值
故C错误；
D．由图可知
则
故D错误。
故选B。
6．D
【详解】ABC．依题意，回路的电场能在增加，则线圈中的磁场能在减小，电容器正在充电，电路中的电流减小。故ABC错误；
D．电容器充电过程，极板上电荷量增加，根据
可知电容器两极板间电压正在增大。故D正确。
故选D。
7．C
【详解】AB．导体棒向右运动，根据右手定则，可知电流方向为b到a，再根据左手定则可知，导体棒受到向左的安培力，根据法拉第电磁感应定律，可得产生的感应电动势为
感应电流为
故安培力为
根据牛顿第二定律有
可得
随着速度减小，加速度不断减小，故导体棒不是做匀减速直线运动，故AB错误；
CD．根据能量守恒定律，可知回路中产生的总热量为
根据功能关系可知导体棒克服安培力做的总功等于，因两个并联后与r串联，则R产生的热量为
故C正确，D错误。
故选C。
8．D
【详解】AB．正离子在电场中加速，可以判断高压电源A端应接负极，同时根据左手定则知，磁场室的磁场方向应垂直纸面向外，AB错误；
C．设离子通过高压电源后的速度为v，由动能定理可得
离子在磁场中偏转，则
联立得出
由此可见，质量大的离子的运动轨迹半径大，则轨迹II的同位素质量较大，C错误；
D．离子在磁场中偏转轨迹如图所示
由几何关系可知
可解得
D正确。
故选D。
9．B
【详解】A．弹簧振子定受到重力，杆对球有向上的支持力，弹簧对小球有弹力，提供回复力，A错误；
B．从A向O运动的过程中速度方向向右，弹簧对小球的弹力向右，小球做加速运动，B正确；
C．简谐运动的回复力F = - kx，振子由A向O运动过程中，位移减小，回复力减小，C错误；
D．在振动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，D错误。
故选B。
10．A
【详解】A．电磁波在真空中的传播速度是固定的，与电磁波的频率无关，A正确；
B．衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分，B错误；
C．比结合能越大，原子核中核子结合才能越稳定，C错误；
D．德布罗意指出，即
则微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，D错误。
故选A。
11．B
【详解】A．甲图中，条纹等间距为单色光的双缝干涉图样、乙图中，条纹不等间距为单色光的单缝衍射图样，丙为单色光通过小圆孔的衍射图样、丁图为单色光通过小圆盘的衍射图样，故A错误；
B．甲图中，根据干涉条纹间距公式
知条纹间距越大，该色光的波长越大，故B正确；
C．乙图中单缝越宽，中央亮纹越窄，故C错误；
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越不明显，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】当两个物体的振动频率相等时，一个物体振动，另一个物体发生共振现象；故当物体的固有频率和振源接近，会以较大的振幅做振动，从而形成共振。降低大厦高度增加稳定性、减小大厦质量改变固有频率、安装阻尼振动装置减小振动幅度都可以通过改变大厦的固有频率从而防止共振现象的发生，但是不便操作；消除周边振源改变驱动力来源则比较具有操作性，故C正确，ABD错误。
故选C。
13．C
【详解】由
知
=
忽略电子质量，则
故C正确ABD错误；
故选C。
14．C
【详解】规定向上为正方向，根据动量定理得
解得
方向向上；
故选C。
15．C
【详解】A．因为
即
A错误；
B．输电线损失的电功率为
B错误；
C．电厂输送的电功率为
P=U1I1= U2I2
C正确；
D．根据
P= U2I2
可知，提高输送电压U2，则输电线电流I2减小，D错误。
故选C。
16．C
【详解】A．由于加反向电压，因此电源的左端为正极，A错误；
B．由于吸收了5个光子，因此光电子的最大初动能
B错误
CD．根据动能定理
联立可得遏止电压
C正确，D错误。
故选C。
17．A
【详解】A．波传播的波速为
选项A正确；
B．时刻质点Q向下振动，可知横波沿轴负方向传播，选项B错误；
C．根据“同侧法”可知，此时质点沿轴正方向运动，选项C错误；
D．，则若Q点是从平衡位置或者波峰或波谷位置开始计时，则在0.15s内运动的路程为30cm，否则就不是30cm，选项D错误；
故选A。
18．D
【详解】根据质量数守恒可知
解得
根据电荷数守恒可知
解得
故选D。
19．C
【详解】A．因5G信号的频率更高，则波长小，波动性更不明显，故A错误；
B．电磁波均为横波，即4G和5G信号都是横波，故B错误；
C．5G传输速率10Gbps以上，4G传输速率100Mbps~1Gbps，则5G信号传输速率是4G的10倍以上，故C正确；
D．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故D错误。
故选C。
20．B
【详解】由于系统一直受到墙的弹力，即系统受到外力的作用，故系统的动量不守恒。由于子弹射入木块的过程中，摩擦力做功发热，故该系统的机械能也不守恒。故ACD错误，B正确。
故选B。
21．D
【详解】A．灯泡是否闪亮取决于流过灯泡L2的电流是否增大，与电源的内阻无关，故A错误；
B．若滑动变阻器的电阻偏大，则稳定时流过小灯泡L2的电流较小，断开开关时小灯泡L2容易发生闪亮现象，与题意不符，故B错误；
C．线圈的自感系数的大小，会影响续流时间的长短，但不是影响电流的大小，因此无法决定小灯泡L2是否发生闪亮。故C错误；
D．若线圈电阻偏大，则通过线圈的电流较小，若该电流小于灯泡L2稳定发光时的电流，则断开开关后无法看到小灯泡L2闪亮。故D正确。
故选D。
22．C
【详解】A．由振动图像可知，弹簧振子的振动周期为，频率为
A错误；
B．振幅是振子离开平衡位置的最大距离，由图像可知，弹簧振子的振幅为，B错误；
C．在内，弹簧振子的位移逐渐增大，速度逐渐减小，动能逐渐减小，C正确；
D．由振动图像可知，与时，振子的位移大小相等，方向相反，位移不相同，D错误。
故选C。
23．A
【详解】A．甲图中，原子核D和E聚变成原子核F时，反应前后的核子平均质量减小，故反应过程中有质量亏损，要放出能量，故A正确；
B．乙图中，卢瑟福基于α粒子散射实验结果，提出原子的核式结构模型，故B错误；
C．半衰期是对大量的原子核的统计规律，对少量原子核不适用，故C错误；
D．链式反应是属于重核的裂变，氢弹的反应过程是聚变而不是裂变，故D错误。
故选A。
24．A
【详解】AB．根据电动势
圆环两半圆并联电阻为，流过MN的电流
金属棒MN相当于电源，MN两端电压为
故A正确，B错误；
CD．由右手定则可知，在图示时刻，电流由M流向N，N端电势高于M点电势，由右手定则可知，OM在右侧磁场ON在左侧磁场时，感应电流由N流向M，N端电势低于M端电势，金属棒MN在转动一周过程中电流方向是发生变化的，N端电势不是始终高于M端，故CD错误。
故选A。
25．C
【详解】A．光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，当改变频率小于，但不一定小于极限频率，因此改用频率小于的光照射可能发生光电效应，故A错误；
B．由光电效应方程可知光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，但不成正比，故B错误；
C．当光电流恰好减小到零，此时的电压为遏止电压，依据动能定理，则有
则
故C正确；
D．根据光电效应方程，结合那么遏止电压
故D错误。
故选C。
26．D
【详解】A．发电厂输出的电压恒为U，根据
可知电压表的示数保持不变。故A错误；
BCD．由题意可知
所以降压器两端的电压减少了
输电线上的电流增大了
即电流表的示数增大了。因此输电线上损失的功率增加量为
根据电流与匝数的关系，有
解得
即电流表的示数增大了。故BC错误，D正确。
故选D。
27．B
【详解】AB．左图中，探测器类似于与行星对面正碰，设探测器的质量为m，行星的质量为M，碰后探测器滑块的速度大小为v1，行星的速度大小为u1，设向右为正方向，根据动量守恒定律有
由能量守恒可得
联立解得
由于，则
负号表示方向向左，故A错误，B正确；
CD．右图中，类似于探测器追上行星与之正碰，设探测器的质量为m，行星的质量为M，碰后探测器滑块的速度大小为v2，行星的速度大小为u2，设向右为正方向，根据动量守恒定律有
由能量守恒可得
联立解得
由于，则
方向向右，故CD错误。
故选B。
28．AD
【详解】A．根据
压力使平行板上层膜片电极下移，减小，则电容器的电容增大，故A正确；
BC．根据
可知电容器的电荷量增大，电流表有b到a的电流，故BC错误；
D．电子秤是一个压力传感器，当压力稳定后，电容器停止充电，电路中的电流为零，即电流表示数为零，两极板的电势差不变，等于电源的电动势，故D正确。
故选AD。
29．BD
【详解】A．开关闭合瞬间，电感线圈L对电流有阻碍作用，所以流过L与R0的电流不相等，A错误；
BC．灯1，2是两个相同的灯泡，最终亮度相同，所以闭合开关电路稳定后，流过L与R0的电流相等，B正确，C错误；
D．开关断开瞬间，电感线圈L产生自感电动势，电流由右向左。线圈L、滑动变阻器，灯1，灯2构成回路，灯1的电流由左向右。D正确；
故选BD。
30．AB
【详解】AD．正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向N表面偏，负离子向M表面偏，所以N端的电势比M端的高。故A正确；D错误；
BC．最终正负离子所受到的电场力与洛伦兹力处于平衡，有
qE= qvB
又
污水流量为
联立，可得
管道的c和b是定值，所以电压表的示数U跟污水的流量Q成正比，在流量一定的情况下，电压表的示数U跟c成正比跟b成反比。故B正确；C错误。
故选AB。
31．AC
【详解】根据右手定则可知：金属棒刚进入磁场时，电流方向为逆时针，感应电流大小为
导体棒所受安培力
与速度方向相反，可知导体棒做减速运动，速度减小，感应电流减小，所受安培力减小，导体棒做加速度减小的减速运动，电流
A．若导体棒在出磁场之前速度减为零，则A选项正确；
BCD．若导体棒经过左边磁场后速度不为零，当导体棒做匀速运动时，经过左边磁场的时间
导体棒做加速度减小的减速运动，则经过左边磁场的时间
导体棒进入右边磁场后，根据右手定则可知电流方向为顺时针，可知C正确，BD错误。
故选AC。
32．AB
【详解】A．根据质量数和核电荷数守恒，衰变方程为
A正确；
B．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，根据系统动量守恒知，衰变后钍核和α粒子动量之和为零，可知衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小，B正确；
C．半衰期是所有原子由半数发生衰变需要的时间，而不是一个原子衰变， C错误；
D．衰变过程释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，所以衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，D错误。
故选AB。
33．BD
【详解】A．氢原子处于n=4能级比n=2能级时能量大，选项A错误；
B．氢原子处于n=4能级比n=2能级时核外电子绕核运动的半径较大，根据
可知
则处于n=4能级时的动能小，选项B正确；
C．若用光子能量为12.5eV的光照射大量处于基态的氢原子，由于此能量不等于基态与任何能级的能级差，则不能被氢原子吸收而产生跃迁，选项C错误；
D．若用光子能量为12.75eV的光照射大量处于基态的氢原子，则可使得处于基态的氢原子跃迁到n=4的能级，然后向低能级跃迁时，氢原子最多可辐射出种不同频率的光，选项D正确。
故选BD。
34．CD
【详解】AB．设撞碰后蓝壶的速度为v，由图乙可知，碰撞前红壶的速度v0=1.0m/s，碰撞后速度为v1=0.2m/s，红、蓝两壶组成的系统，在碰撞中动量守恒，则有
mv0=mv1+mv
解得碰撞后，蓝壶的瞬时速度
v=0.8m/s
碰撞中两壶总动能减少
>0
所以红、蓝两壶的碰撞是非弹性碰撞，AB错误；
C．设碰撞后，蓝壶经时间t静止，由几何关系可知
解得
t=5s
C正确；
D．由图乙可知，碰撞后红壶的加速度大小为
碰撞后，红壶运动时间
碰撞后蓝壶的加速度大小为
由牛顿第二定律可知
Ff=ma
由冲量的定义可得两壶的摩擦力的冲量之比为
I红:I蓝=ma1t1:mat=0.2:0.8=1:4
D正确。
故选CD。
35．C
【详解】A．氢原子从n=3的激发态向n=2的激发态跃迁时辐射出的光子能量为
从更高能级跃迁到n=2的激发态时放出光子能量更大，而在1.63eV～3.10eV的光为可见光，如果从最高能级辐射能量接近3.40eV不是可见光，故A错误；
B．处于基态的氢原子能吸收12.5eV的光子后的能量值
氢原子不存在该能级，所以不能吸收12.5eV的光子发生跃迁，故B错误；
C．处于n=3能级的氢原子的能级为－1.51eV，而可见光的能量在1.63eV～3.10eV，其能量均大于E3，因此可以吸收任意频率的可见光并发生电离，故C正确；
D．大量氢原子从n=4的激发态向n=1的基态跃迁时，能发出种频率的光子，处于n=4能级的氢原子能够发出6种光子的能量分别为
而可见光的能量在1.63eV～3.10eV，因此只有2种不同频率的可见光，故D错误。
故选C。
36．AD
【详解】A．乒乓球被机器人以原速率斜向上击回，可知乒乓球的动能不变，由动能定理可知，合外力对乒乓球做功为零，故A正确；
B．乒乓球被机器人以原速率斜向上击回，可知乒乓球速度变化量不为零，所以动量的变化量不为零，由动量定理可知，击球过程合外力对乒乓球的冲量不为零，故B错误；
C．乒乓球运动至最高点时，还具有水平方向的速度，故在最高点动量不为零，故C错误；
D．乒乓球下落过程中，只受重力作用，则在相等的时间内重力的冲量相等，由动量定理可知，在相等时间内动量变化相同，故D正确；
故选AD。
37．CD
【详解】A．由图乙可知处质点在时处于平衡位置且向y轴负方向运动，由同侧法结合图甲可知，该简谐横波沿x轴的正方向传播，故A错误；
B．振幅为质点离开平衡位置的最大距离，所有质点的振幅都相同即为4cm，故B错误；
C．时质点P位于波谷，由图乙可知波的周期为4s，再经过3s即四分之三周期，质点P回到平衡位置，故C正确；
D．时质点P位于波谷，由图乙可知波的周期为4s，经过2s即半个周期，P质点从波峰开始向y轴负方向运动，到时刚好到波谷位置，即从至这段时间内，质点P向y轴负方向运动，故D正确。
故选CD。
38．BD
【详解】A．棒刚开始运动时，由右手定则可判断，回路中电流方向沿，故A错误；
B．对于金属棒ab、cd整体，其所受合外力为零，它们最终会以相同的速度向右作匀速运动，由动量守恒可知
代入数据可求得
故B正确；
C．在两棒运动的整个过程中，棒中产生的焦耳热为
故C错误；
D．对于金属棒cd，由动量定理
通过金属棒的电荷量为
故D正确。
故选BD。
【点睛】本题是考查动量守恒定律和动量定理在电磁感应中的应用，求通过金属棒的电荷量巧妙地运用动量定理。
39． 减小
【详解】[1]随着用户数量增加，降压变压器副线圈负载变小，电流变大，则降压变压器原线圈电流变大，电厂输送电压不变，则不变，根据电压关系
电流变大，则变小，根据原副线圈电压与匝数的关系可知降压变压器减小；
[2]若电厂输送电功率不变，升压变压器的输出电压增加到，根据可知，输电电流变为原来的，根据
可知则输电线上损耗功率变为原来的。
40． 不会
【详解】[1][2]光路图如图所示
由折射定律知
通过作图知
，
得
，
联立解得
可知玻璃球临界角正弦值为
光线在B点与法线夹角的正弦值为
可知此时光线与法线夹角小于临界角，不会发生全反射。
41． 加强 0
【详解】[1]点为峰峰相遇点，为振动加强点；
[2]S点为峰谷相遇点，振动减弱，因两列波的振幅相同，则S点的振幅为0，则从到的时间内，点通过的路程为0。
42． 110 1210
【详解】[1]根据有效值的概念可知
解得
U=110V
[2]若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为
43． AC##CA
【详解】（1）[1]图中B位置时的游标卡尺读数为
相邻亮条纹的间距
（2）[2][3]根据
可得
代入数据可得
（3）[4]A．滤光片由蓝色换成红色，光的波长变大，根据可知干涉条纹间距将变宽，A正确；
B．减小光源与双缝间的距离，干涉条纹间距不变，B错误；
C．增大双缝的间距，d增大，干涉条纹间距变窄，C正确；
D．去掉滤光片，通过双缝的不是单色光，干涉现象不消失，光屏上出现彩色的干涉条纹，D错误。
44． B B AC 见解析
【详解】（1）[1]变压器在交流电条件下才能正常工作，A错误，B正确。
故选B。
（2）[2]根据电压匝数关系有
解得
A错误，B正确。
故选B。
（3）[3]ABC．变压器的铁芯的作用是导磁，尽量减少漏磁，其起到传递能量的作用，AC正确，B错误；
D．铜不能被磁化，因此不能导磁，若将铁芯换成等大的铜块，则实验现象不明显，D错误。
故选AC。
（4）[4]实际的变压器的线圈与铁芯都有一定的电阻，且存在漏磁，则实验的系统误差主要来源是线圈和铁芯有一定的电阻与存在漏磁。
45． C
【详解】（1）[1]两个小球做对心碰撞必须满足
为了保证碰后两个小球都向前运动不反弹，应满足
故选C。
（2）碰撞过程中，由动量守恒可得
由于落地时间相同，设为t，则表达式为
而
，，
代入可得
（3）[3]本题中
因此恢复系数
46． 9.8mm 等于 T测量值偏大（常见失误为记少了经过平衡位置的次数）
【详解】(1)[1]主尺的读数为9mm，游标尺的读数为8×0.1mm=0.8mm，则游标卡尺的读数为9.8mm。
(2)[2]每两次经过平衡位置的时间间隔为半个周期，一共有N-1个间隔，故
解得
(3)[3]由单摆周期公式
可知
由图像中，图的斜率为，可得
则
[4] a、b图线斜率相同，斜率为，可得
则
b图计算得到的值等于当地重力加速度值。
[5]对比三图线，a、b图线斜率相同，可见a、b图线的斜率是测量准确的，c图线斜率偏大，出现这种现象的原因应为T测量值偏大（常见失误为记少了经过平衡位置的次数）。
47． AD 不变
【详解】(1)[1]AB．单摆在摆动的过程中，阻力要尽量小，所以选钢球，摆长一般选取1m左右。故A正确，B错误；
C．单摆的摆长应该是悬点到钢球重心的距离，故C错误；
D．由静止释放后，经过平衡位置开始计时，小球运动速度快，计时误差小，即最低点处开始计时。故D正确。
故选AD。
(2)[2]摆长为
周期为
根据单摆的周期公式
联立解得
(3)[3]由单摆周期公式变形为
结合图像，得
所以
(4)[4][5]设摆线下端至小铁锁的重心的长度为，则
变形得
因此实验得到的图线应为，图像的斜率仍为，即
故测出的重力加速度g与真实值相比不变。
48． 11.8 A
【详解】（1）[1]由游标卡尺原理可知，其示数为11mm+8×0.1mm=11.8mm。
（2）[2]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，为使两球发生对心碰撞，两球的直径应相等，A正确。
（3）[3]小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球做平抛运动的初速度为和，则球和球碰后瞬间动量之比。
（4）[4]小球离开轨道做平抛运动，由平抛运动的规律
设轨道末端到木条的水平距离为x，小球做平抛运动的初速度分别为
故验证动量守恒的表达式为
49．（1）逆时针；（2）时间内感应电动势较大；（3）
【详解】（1）第2s内磁场垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针；
（2）根据法拉第电磁感应定律
可知在时间内磁场的变化率较大，故时间内感应电动势较大；
（3）的感应电动势
的感应电流
50．（1）0.8N；（2）
【详解】（1）设导体棒ab的速度v=2m/s，产生的感应电动势为E，通过导体棒cd的感应电流为I，则
解得
（2）研究cd棒时，当
时，ab棒沿斜面向上的速度为最大值，解得
根据
解得
当
时，ab棒沿斜面向上的速度为最小值，解得
根据
解得
故ab棒沿斜面向上运动的速度范围为
51．（1）；（2）Smin = 3d2；（3）
【详解】（1）离子能直线通过两极板，则洛伦兹力等于电场力
将代入得
（2）由
离子在偏转磁场中的运动半径为
r = d
即从上极板边缘进入磁场的离子，正好打到其正下方2d处的吞噬板上；从下极板边缘进入磁场的离子，正好打到其正下方2d处的吞噬板上。则矩形磁场的两边长分别为3d和d，B2的最小面积为
Smin = 3d2
（3）对于沿上极板运动的离子，在两极板间做类平抛运动，则
，，
得
离子做类平抛运动的过程中，根据动能定理
得
离子进入偏转电场时的速度偏向角的余弦值为
①当初速度时
y1 = d
θ1 = 45°
故该离子正好从两极板的右侧下边缘进入偏转磁场，且当该离子刚好打在吞噬板下边缘时，偏转半径最大，磁场B2最小，其余进入的离子均打在吞噬板上，画出该离子的运动轨迹如图
则该离子在磁场B2中，由几何关系有
联立解得
②当初速度时
离子射出偏转电场时，与吞噬板上端相距为，且当该离子恰好打到吞噬板上端时，偏转半径最小，磁场B2最大，其余进入的离子将均打在吞噬板上，由几何关系得
根据
得
若从距离上极板射入的离子，将恰好从两极板的右侧下边缘进入偏转磁场，且当该离子刚好打在吞噬板下边缘时，偏转半径最大，磁场B2最小，其余进入的离子将均打在吞噬板，画出该离子的运动轨迹如图
则该离子在磁场B2中，由几何关系有
联立解得
③当初速度时
离子射出偏转电场时，与吞噬板上端相距为，且当该离子恰好打到吞噬板上端时，偏转半径最小，磁场B2最大，其余进入的离子将均打在吞噬板上，由几何关系得
根据
得
若从距离上极板射入的离子，将恰好从两极板的右侧下边缘进入偏转磁场，且当该离子刚好打在吞噬板下边缘时，偏转半径最大，磁场B2最小，其余进入的离子将均打在吞噬板，画出该离子的运动轨迹如图
则该离子在磁场B2中，由几何关系有
联立解得
综上所述，B2的取值范围为
52．（1）e = Emaxsin(ωt) = 200sin(50πt)（V）；（2）75V；（3）0.064C
【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值为
Emax = NBSω = 100 × 0.04 × × 50πV = 200V
线圈从图示位置开始计时，即从中性面开始，则线圈中感应电动势瞬时值e的表达式为
e = Emaxsin(ωt) = 200sin(50πt)（V）
（2）由线圈中感应电动势瞬时值可计算出电动势的有效值为
E = = 100V
则电路中的电流为
I = = 5A
则电路中理想电压表的示数
U = IR = 75V
（3）线圈转过90°的过程中磁通量变化量的绝对值为
DΦ = BS = Wb
则通过电阻R的电荷量为
q = N = 0.064C
53．（1）右侧 （2）
【详解】（1）若左侧小孩抖动绳子，则波向右传播，则在时间内传播距离为(下列各式中n＝0，1，2…)
所以波速为
周期为
当n=0时，T=3s与题不符；
若右侧小孩抖动绳子，则波向右传播，则在时间内传播距离为(下列各式中n＝0，1，2…)
所以波速为
周期为
当n=0时，T=1s与题符合；
故右侧小孩抖动绳子。
（2）由（1）可得，若左边小孩抖动绳子，则波向右传播，周期为
又因为，故n=0，T=3s。
54．（1），0，；（2）；（3）
【详解】（1）A受电场力做匀加速运动A的加速度
解得
根据
解得
此时A加速度的时间
碰撞过程，取向右为正，由动量守恒定律可得
根据能量守恒定律可得
联立解得
（2）碰撞后A受电场力做匀加速运动，B做匀速运动 ，设追上时间为
即
解得
此时A的速度为
A的位移
则从开始释放A到与B发生第二次碰撞前，小滑块A运动的距离
（3）A从开始释放到与发生第三次碰撞前的图像如图所示
55．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)感应电动势最大值为
解得
(2)感应电动势瞬时值表达式
代入数据可得
(3)电路中电流的有效值为
电阻R消耗的功率
解得
56．(1)；(2)；(3)沿x轴正方向，
【详解】(1)由图像可得
(2)由于时刻，质点P向y轴正方向振动，由同侧法可知，波的传播方向沿x轴正方向，又由于，故
故
(3)若，则的时间内波传播的距离
根据波形的平移得波沿x轴正方向传播，由题意有
解得
则
P质点的振动方程
57．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)设第一辆车初速度为，第一次碰前速度为，碰后共同速度为。由图像得：两车碰撞后的速度为
以碰撞前第一辆车的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
解得
(2)碰撞过程中损失的机械能
解得
(3)由图像得：两车碰撞后的加速度为
根据牛顿第二定律得：两车碰撞前后的加速度相同，即
碰前第一辆车所受摩擦力
由运动学公式
解得
由动量定理
解得
58．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)P杆穿过磁场I的过程中，Q杆不动，两杆构成的回路的磁通量变化量
平均电动势，平均电流
在P杆第一次穿过磁场Ⅰ的过程中所用时间内，解得
(2)设碰后P、Q两杆的速率分别为、，碰撞后两杆均能始终匀速穿过两侧的磁场，说明两杆均不受安培力作用，回路始终没有感应电流，而且两杆必定同时进入磁场，又同时穿出磁场，则
解得
(3)由(2)得，设碰前瞬间P杆的速率为，由动量守恒定律得
设P杆被释放时的高度为H，第一次进入磁场时的速度为，沿斜面下滑的过程有
碰后P杆再次滑上斜面的过程中，有
在P杆第一次穿过磁场Ⅰ的过程中，根据动量定理可得
解得
福建省三明市三年（2020-2022）高二物理下学期期末试题题型分类汇编
一、单选题
1．（2022春·福建三明·高二期末）5G信号使用频率更高的电磁波，每秒传送的数据量是4G的50~100倍，因而5G信号相比于4G（ ）
A．波长更短 B．衍射更明显
C．频率更低 D．传播速度更慢
2．（2022春·福建三明·高二期末）下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（ ）
A．
皂液膜上的干涉 B．相机镜头涂有增透膜
C．
圆盘后呈现泊松亮斑 D．检查平面的平整程度
3．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示为法拉第圆盘发电机，一半径为r的导体铜圆盘绕竖直轴以角速度ω逆时针旋转（从上往下看），匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的电阻。下列说法正确的是（ ）
①电阻R中电流沿a到b方向
②电阻R中电流沿b到a方向
③电阻R两端的电压等于
④电阻R两端的电压小于
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
4．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示，虚线框MNQP内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b是质量和电荷量都相等的带电粒子，同时从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，并分别从M、Q处离开磁场。若不计粒子所受重力，则（ ）
A．粒子a带负电，粒子b带正电
B．粒子b在磁场中运动的时间最长
C．粒子b在磁场中的加速度最大
D．粒子b在磁场中的动量最大
5．（2022春·福建三明·高二期末）如图甲所示，匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则（ ）
A．t=0.015s时线框的磁通量变化率为零
B．t=0.01s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311V
D．线框产生的交变电动势频率为25Hz
6．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示LC振荡电路，在某段时间里回路的电场能在增加，且上极板带正电，则这段时间（ ）
A．电容器正在放电
B．电路中的电流增大
C．线圈中的磁场能在增大
D．电容器两极板间电压正在增大
7．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接两阻值均为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒置于光滑导体框上，不计导体框的电阻。若以水平向右的初速度开始运动，最终停在导体框上，则在此过程中（ ）
A．导体棒做匀减速直线运动
B．导体棒中感应电流的方向为
C．每个电阻R产生的焦耳热为
D．导体棒克服安培力做的总功小于
8．（2022春·福建三明·高二期末）质谱仪可以测定有机化合物分子结构，其过程可简化为如图所示。样品室现有某有机物气体分子在离子化室碎裂成带正电、初速度为零的离子，再经过高压电源区、圆形磁场室（内为匀强磁场、真空管，最后打在记录仪上，通过测量可测出离子比荷，从而推测有机物的分子结构。已知高压电源的电压为U，圆形磁场区的半径为R，内部的磁感应强度大小为B。真空管写水平面夹角为θ，离子进入磁场室时速度方向指向圆心。则（ ）
A．高压电源A端接电源的正极
B．磁场室内磁场方向为垂直纸面向里
C．磁场室内两同位素的运动轨迹分别为轨迹I和II，则轨迹I的同位素质量较大
D．记录仪接收到的信号对应的离子比荷
9．（2021春·福建三明·高二统考期末）如图，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用
B．从A向O运动的过程中速度方向向右，逐渐增大
C．振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大
D．在振动过程中，小球的机械能守恒
10．（2021春·福建三明·高二期末）下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
B．衰变现象说明电子是原子核的组成部分
C．平均结合能越大表示原子核越不稳定
D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
11．（2021春·福建三明·高二期末）单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙图为干涉图样，丙、丁图为衍射图样
B．甲图中条纹间距越大，该色光的波长越大
C．乙图中单缝越宽，中央亮纹越宽
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越明显
12．（2021春·福建三明·高二期末）2021年5月18日中午35.8米高的深圳赛格大厦发生晃动。排除地震、台风等因素的影响，专家推测可能发生了偶然性共振现象。为减小晃动幅度，你认为以下措施最具操作性的是（ ）
A．降低大厦高度增加稳定性
B．减小大厦质量改变固有频率
C．消除周边振源改变驱动力来源
D．安装阻尼振动装置减小振动幅度
13．（2021春·福建三明·高二期末）太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循环，循环的结果可表示为，已知和的质量分别为和，1u=931MeV/c2，c为光速。在4个转变成1个的过程中，释放的能量约为（ ）
A．8 MeV B．16 MeV C．26 MeV D．52 MeV
14．（2021春·福建三明·高二期末）如图所示，一弹簧正好处于自然长度，另一质量为小球自点（刚好与弹簧相接触，但无作用力）由静止开始往下运动，某时刻速度的大小为，方向向下。经时间，小球的速度方向变为向上，大小仍为。忽略空气阻力，重力加速度为，则在该运动过程中小球所受弹簧弹力的冲量（ ）
A．大小为，方向向上 B．大小为，方向向下
C．大小为，方向向上 D．大小为，方向向下
15．（2021春·福建三明·高二期末）远距离输电线路简化如图所示，图中标示了电压、电流和线圈匝数，其中输电线总电阻为R，若电厂输送电功率不变。变压器均可视为理想变压器，则（ ）
A． B．输电线损失的电功率为
C．电厂输送的电功率为U2I2 D．提高输送电压U2，则输电线电流I2增大
16．（2021春·福建三明·高二期末）光电效应通常认为是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现使得一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应。如图所示用频率为的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应。若用同频率的某种强激光照射阴极K，可使一个电子在极短时间内吸收5个光子而发生了光电效应。现逐渐增大反向电压，当光电流恰好减小到零时，设为逸出功，为普朗克常量，为电子电量，则（ ）
A．电源的左端为负极
B．光电子的最大初动能
C．遏止电压等于
D．遏止电压等于
17．（2021春·福建三明·高二期末）图a为一列简谐横波在时的波形图，图b为介质中平衡位置在处的质点的振动图象。下列说法正确的是（ ）
A．波传播的波速为
B．横波沿轴正方向传播
C．此时质点沿轴负方向运动
D．在任意内运动的路程均为
18．（2020春·福建三明·高二期末）约里奥·居里夫妇发现人工放射性同位素的核反应方程为：，以下判断正确的是（ ）
A．， B．， C．， D．，
19．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，今年两会期间，新华社首次推出了“5G+全息异地同屏访谈”。这是世界上新闻媒体首次应用5G和全息成像技术。5G（传输速率10Gbps以上、频率范围3300~5000MHz）相比于4G（传输速率100Mbps~1Gbps、频率范围1880~2635MHz），以下说法正确的是（ ）
A．5G信号波动性更显著 B．4G和5G信号都是纵波
C．5G信号传输速率是4G的10倍以上 D．5G信号在真空中的传播速度更快
20．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上，另一端拴连置于光滑地面上的木块A．质量为的子弹以速度沿水平方向射入木块A后留在木块内，现将子弹、木块、弹簧视为一系统，则从子弹开始射向木块到弹簧压缩至最短的过程中（ ）
A．动量守恒，机械能守恒 B．动量不守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量守恒，机械能不守恒
21．（2020春·福建三明·高二期末）某同学为了验证断电自感现象，采用如图所示的电路。闭合开关S，两个完全相同的小灯泡均发光，切断开关，仅观察到小灯泡逐渐熄灭现象。你认为小灯泡未闪亮的可能原因是（ ）
A．电源的内阻较大 B．滑动变阻器R电阻偏大
C．线圈的自感系数较小 D．线圈电阻偏大
22．（2020春·福建三明·高二期末）如图甲所示，一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动，以竖直向上为正方向，弹簧振子的振动图像如图乙所示，则弹簧振子（ ）
A．频率为 B．振幅为0.4m
C．0~0.5s内，动能逐渐减小 D．与时，振子的位移相同
23．（2020春·福建三明·高二期末）下图中涉及不同的物理知识，说法正确的是（ ）
A．甲图中，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量
B．乙图中，卢瑟福基于粒子散射实验结果，提出原子核的结构模型
C．丙图中，原来有100个氡核，经过两个半衰期，还剩下25个氡核
D．丁图中，链式反应属于重核的裂变，氢弹是需人工控制实现裂变的
24．（2020春·福建三明·高二期末）如图，用粗细均匀的铜导线制成半径为、电阻为的圆环，为圆环的直径，在的左右两侧存在垂直圆环平面磁感应强度大小均为，方向相反的匀强磁场。一根长为、电阻为的金属棒绕着圆心O以角速度顺时针匀速转动，与圆环始终保持接触，则金属棒（ ）
A．两端的电压大小为 B．电流大小
C．转动一周的过程中，电流方向不变 D．转动一周的过程中，N端电势始终高于M端
25．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，用频率为的光照射阴极K，发生光电效应，现加上反向电压U（即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在之间就形成了使光电子减速的电场），逐渐增大U，光电流会逐渐减小，当光电流恰好减小到零，此时的电压为遏止电压。若逸出功为W，遏止电压为，电子的电荷量为e，普朗克常量为h，则（ ）
A．改用频率小于的光照射一定不能发生光电效应
B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C．光电子的最大初动能
D．遏止电压等于
26．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示为远距离输电的原理图，降压变压器的变压比为n，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U。若由于用户的负载发生变化，使电压表的示数减小了，则下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数减小了 B．输电线上损失的功率增大了
C．电流表的示数增大了 D．电流表的示数增大了
27．（2020春·福建三明·高二期末）“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。当探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，因引力作用改变了速度。如图所示，设行星运动的速度为u，探测器的初速度大小为，探测器在远离行星后速度大小分别为和。探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可类比两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞。那么下列判断中正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
28．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示是用平行板电容器制成的厨用电子秤及其电路简化图。将物体放到电子秤面板上，压力使平行板上层膜片电极下移，则此过程中（ ）
A．电容器的电容增大
B．电容器的电荷量减小
C．电流表有a到b的电流
D．稳定后电容器两板间电压等于电源电动势
29．（2022春·福建三明·高二期末）如图为自感现象演示实验，R0为滑动变阻器，L为电感线圈。闭合开关，灯1立即变亮，而另一个相同的灯2逐渐变亮，最终两灯的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，流过L与R0的电流相等
B．闭合开关电路稳定后，流过L与R0的电流相等
C．闭合开关电路稳定后，流过L与R0的电流不等
D．开关断开瞬间，流过灯1的电流方向由左向右
30．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示流量计由一长、宽、高分别为a、b、c的绝缘矩形通道制成。其左右两端开口，前后内侧面固定有金属板作为电极M、N，并与电压表相连。已知垂直于上下面板匀强磁场的磁感应强度大小为B，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表示数为U。若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），则（ ）
A．N端的电势比M端的高
B．电压表的示数U跟污水的流量Q成正比
C．电压表的示数U跟a和b都成正比，跟c无关
D．若污水中正、负离子数相同，则前后表面的电势差为零
31．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R，两导轨间距为d，区域与区域内的匀强磁场磁感应强度大小相等，方向相反。导体棒ab垂直导轨放置，并与cd边界重合。现给ab一水平向右的初速度，不计导轨和ab棒电阻，若规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随时间变化的图像可能的是（ ）
A． B．
C． D．
32．（2021春·福建三明·高二期末）2021年3月12日，塞尔维亚举国悼念22年前北约轰炸南联盟事件中的遇难者。北约在没有联合国安理会授权的情况下对南联盟投掷了大量的贫铀弹。贫铀弹主要成分为铀238，具有很强的穿甲能力，若一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程为
B．衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小
C．铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间
D．衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
33．（2021春·福建三明·高二期末）如图所示是氢原子的能级示意图，按照玻尔理论，以下判断正确的是（ ）
A．氢原子处于n=4能级比n=2能级时能量小
B．氢原子处于n=4能级比n=2能级时核外电子动能小
C．若用光子能量为12.5eV的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子最多可辐射出3种不同频率的光
D．若用光子能量为12.75eV的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子最多可辐射出6种不同频率的光
34．（2021春·福建三明·高二期末）第24届冬奥会将于2022年在北京举行，冰壶是比赛项目之一、如图甲所示，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞（碰撞时间极短），碰撞前后两壶运动的图线如图乙中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，已知两壶质量相等且均视为质点，由图象可得（ ）
A．红蓝两壶碰撞过程是弹性碰撞
B．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为
C．碰撞后，蓝壶经过停止运动
D．红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为
35．（2020春·福建三明·高二期末）氢原子能级示意图如图所示，光子能量在的光为可见光。氢原子在能级跃迁的过程（ ）
A．氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射出可见光
B．处于基态的氢原子能吸收能量为的光子跃迁到激发态
C．处于能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光并发生电离
D．一群氢原子从能级跃迁到低能级时，能辐射出6种不同频率的可见光
36．（2020春·福建三明·高二期末）第二届进博会展出了一种乒乓球陪练机器人，如图所示。若乒乓球被机器人以原速率斜向上击回，在空中运动一段时间后落到台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转，下列说法正确的是（ ）
A．击球过程合外力对乒乓球做功为零 B．击球过程合外力对乒乓球的冲量为零
C．乒乓球运动至最高点时，动量为零 D．乒乓球下落过程中，在相等时间内动量变化相同
37．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，图甲为一列简谐横波在时的波形图，P是平衡位置为的质点，图乙为这列波中平衡位置为处质点的振动图像，则（ ）
A．该简谐横波沿x轴的负方向传播
B．时，处的质点的振幅为零
C．时，质点P恰好回到平衡位置
D．从至这段时间内，质点P向y轴负方向运动
38．（2020春·福建三明·高二期末）如图，方向竖直向下、大小为0.2T的匀强磁场中，有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨、，其间距为0.4m。质量均为0.2kg的两光滑导体棒、垂直导轨放置，时，棒以初速度向右滑动，此后运动过程中，两导体棒始终与导轨接触良好且未能相碰，忽略金属棒中感应电流产生的磁场，g取，则（ ）
A．棒刚开始运动时，回路中电流方向沿
B．、棒最终都以的速度向右匀速运动
C．在两棒运动的整个过程中，棒中产生的焦耳热为5J
D．在两棒运动的整个过程中，通过金属棒的电荷量为
三、填空题
39．（2022春·福建三明·高二期末）远距离输电线路简化如图所示，图中标示了电压、电流、输电线总电阻R和线圈匝数，变压器均可视为理想变压器。若电厂输送电压不变，随着用户数量增加，降压变压器________将（填“增大”“减小”或“不变”）；若电厂输送电功率不变，升压变压器的输出电压增加到，则输电线上损耗功率变为原来的________倍（用k表示）。
40．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示，有一平行于直径AB的光线入射到玻璃球上，折射后经过B点。已知玻璃球的半径为R，入射光线与直径AB的距离为，则光线经B点时________（填“会”或“不会”）发生全反射，光在玻璃球中的折射率为________。
41．（2021春·福建三明·高二期末）如图所示为振幅、频率相同的两列横波在时刻相遇时发生干涉的示意图，实线与虚线分别表示波峰和波谷。若两列波的振幅均为，波速和波长分别为和，则点为振动___________（填“加强”或“减弱”）点；从到的时间内，点通过的路程为___________。
42．（2021春·福建三明·高二期末）家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则该交流电的电压有效值为___________。若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为___________。
四、实验题
43．（2022春·福建三明·高二期末）“用双缝干涉测量光的波长”实验中，一同学将所有器材按要求安装在如图所示的光具座上，经调节后完成实验。
（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有20分度。用某单色光照射双缝得到如图甲所示的干涉图样，分划板中心刻线在图中A位置时记下游标卡尺读数为0.35mm。转动手轮，使分划板中心刻线在图中B位置时的游标卡尺读数如图乙所示，求得相邻亮条纹的间距________mm。
（2）已知双缝间距，测得双缝到屏的距离。由计算式________，求得所测光的波长为________m（保留3位有效数字）。
（3）下列现象中能够观察到的有________。
A．滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距将变宽
B．减小光源与双缝间的距离，干涉条纹间距将变宽
C．换用间距较大的双缝屏，干涉条纹间距将变窄
D．取出滤光片后，干涉现象将消失
44．（2022春·福建三明·高二期末）某同学用匝数可调的可拆变压器来探究“变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验：
（1）下列操作正确的是______。
A．原线圈接学生电源直流电压，电表置于直流电压挡
B．原线圈接学生电源交流电压，电表置于交流电压挡
（2）如图甲所示，一变压器的副线圈匝数模糊不清，该同学为确定其匝数，原线圈选择“0”、“8”（100匝）接线柱，测得电源电压为10.0V，副线圈电压为4.9V，则此时接入的副线圈可能是______。
A．“0”、“2”接线柱 B．“0”、“4”接线柱
（3）如图乙所示，探究铁芯在变压器中的用途时，该同学先将上方的铁芯取出，再将铁芯缓慢向左水平推入，则观察到小灯泡亮度变化与铁芯作用分析正确的是______。
A．小灯泡变亮
B．小灯泡变暗
C．铁芯起到传送能量的作用
D．若将铁芯换成等大的铜块，则实验现象更明显
（4）你认为该实验的系统误差主要来源是______（写出一条即可）。
45．（2021春·福建三明·高二期末）某实验小组进行“验证动量守恒定律”的实验，实验装置如图所示。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再将B球静置于水平槽末端边缘处，让A球仍从处由静止滚下，A球与B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的点是重锤所指的位置，、、分别为各落点的痕迹。已知点到、、的距离分别为、、，入射小球A质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为。
（1）关于两小球需满足( )
A．； B．；
C．； D．；
（2）未放B球时，A球落地点是记录纸上的点；放上B球时，A球落地点是记录纸上的点。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式___________。
（3）碰撞的恢复系数的定义为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。则恢复系数的表达式为___________。（用题中所给物理量的字母表示）。
46．（2021春·福建三明·高二期末）“利用单摆测重力加速度”的实验中
（1）用游标卡尺测量小钢球直径，读数如图所示，读数为___________；
（2）测单摆周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计1次，测出经过该位置次所用时间为，则单摆周期为___________；
（3）改变几次摆长并测出相应的周期，做出图像如图所示，若图的斜率为，则可求得当地重力加速度___________；图线与平行，计算得到的值___________当地重力加速度值（选填“小于”、“等于”、“大于”）；图出现的原因为___________。
47．（2020春·福建三明·高二期末）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
(1)以下合理的是_____（填选项前的字母）
A．选用长度为1m左右的细线与小钢球
B．选用长度为30cm左右的细线与小塑料球
C．测量悬点到小球顶点的距离即为摆长
D．当摆球经过最低点时启动秒表计时
(2)实验时，测得单摆摆线长为，小球的直径为d，完成n次全振动所用的时间为，则重力加速度_______（用、n、d、t表示）。
(3)甲同学根据实验数据做出周期的平方（）与摆长（L）关系的图像，如图甲所示，图像是一条过原点的倾斜直线，斜率为k。由此可知重力加速度_____。
(4)如图乙所示，乙同学用细线和小铁锁制成一个单摆，由于无法确定铁锁的重心位置，只测出摆线长，实验得到的图线应为____（填“a”、“b”或“c”），测出的重力加速度g与真实值相比_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
48．（2020春·福建三明·高二期末）某实验小组做“验证动量守恒定律”的实验，分别设计了两种实验装置。
(1)用游标卡尺测量小球的直径如图甲所示，其读数为___________mm。
(2)如图乙所示，斜槽末端水平。现将质量为、半径为的入射小球从斜槽某一位置由静止释放，落到水平地面上的P点。再在槽口末端放置一个质量为，半径为的小球，入射小球仍从原位置释放，两球发生正碰后落地，落地点是M、N，已知槽口末端在白纸上的竖直投影为O点，为减小实验误差，则和、和的大小应满足________。
A．， B．， C．， D．，
(3)若采用图乙所示装置进行实验，根据小球的落点情况，则球和球碰后瞬间动量之比____________（用、、、表示）。
(4)若采用图丙所示的实验装置，用竖直放置的木板及白纸、复写纸（图中未标出）记录两小球碰撞落点的位置，实验中记下了O、A、B、C四个位置（如图所示），若在实验误差允许的范围内，满足关系式_________（用、、、、表示），则说明碰撞中动量守恒。
五、解答题
49．（2022春·福建三明·高二期末）如图甲所示，用DIS实验装置探究感应线圈中产生的感应电动势与原线圈中的磁感应强度变化率的关系中，感应线圈及穿过的磁场可简化为如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里，现测得原线圈产生的磁感应强度随时间变化的图像如图丙所示。已知感应线圈的面积，电阻为，匝数。
（1）第2s内感应线圈产生的感应电流方向（选答“顺时针”或“逆时针”）；
（2）请判断与，哪段时间内感应电动势较大？
（3）求第2s内通过感应线圈的电流大小。
50．（2022春·福建三明·高二期末）如图所示，在与水平面成θ=30°角的平面内放置两条平行且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.40T，方向垂直于轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与轨道接触良好构成闭合回路，每根棒的质量m=0.20kg、电阻R=0.05Ω，轨道的宽度L=0.50m。两导体棒与轨道间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对ab棒施加平行于轨道向上的拉力，使其沿轨匀速向上运动，取g=10m/s2。
（1）当ab匀速运动的速度v=2m/s时，cd能处于静止状态，求ab棒受到的安培力大小；
（2）要使cd始终处于静止状态，求ab棒沿斜面向上运动的速度范围。
51．（2022春·福建三明·高二期末）东方超环，俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束，没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，混合粒子束先通过加有电压的两极板再进入偏转磁场中，中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；未被中性化的带电离子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知离子带正电、电荷量为q，质量为m，两极板间电压为U，间距为d，极板长度为2d，吞噬板长度为2d，离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用。
（1）要使的离子能直线通过两极板，则需在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B1，求B1的大小；
（2）直线通过极板的离子以进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域。已知磁场，若离子全部能被吞噬板吞噬，求矩形磁场B2的最小面积；
（3）若撤去极板间磁场B1，且B2边界足够大。若粒子束由速度为、、的三种离子组成，有部分带电离子会通过两极板进入偏转磁场，最终被吞噬板吞噬，求磁场B2的取值范围。
52．（2021春·福建三明·高二期末）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中以角速度匀速转动。已知线圈面积，匝数匝，线圈内阻，外接电阻R = 15Ω，匀强磁场的磁感应强度。若线圈从图示位置开始计时，求：
（1）线圈中感应电动势瞬时值e的表达式；
（2）电路中理想电压表的示数；
（3）转过90°的过程中，通过电阻的电荷量（结果可用表示）。
53．（2021春·福建三明·高二期末）如图a所示，两小孩各握住轻绳一端，当只有一个小孩上下抖动绳子时，在绳上产生简谐横波，图b实线和虚线分别表示绳子中间某段在和两个时刻的波形图。
（1）若且（为小孩并动绳子的周期，试判断哪侧（左侧右侧）小孩在抖动绳子，并写出判断过程；
（2）若只有左边小孩抖动绳子，并且抖动绳子的周期满足，求此波在绳子中传播的速度。
54．（2021春·福建三明·高二期末）如图，光滑绝缘足够长的水平面位于匀强电场中，电场方向水平向右，大小为。两小滑块A和B静置于水平面上，其位置连线与电场方向平行。两小滑块质量均为，A带电荷量为（），B不带电。初始时，A和B的距离为，现释放小滑块A，A在电场力作用下沿直线加速运动，与B发生弹性碰撞。若每次A和B发生碰撞均为对心正碰，碰撞时没有电荷转移，碰撞的时间极短。已知，，，，
求：（1）发生第一次碰撞前A获得的速度大小第一次碰撞后A和获得的速度大小和；
（2）从开始释放A到与B发生第二次碰撞前，小滑块A运动的距离；
（3）试在图中画出A从开始释放到与发生第三次碰撞前的图像（不要求写过程）。
55．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，一面积为的方形线圈共50匝，电阻忽略不计，线圈在磁感应强度为的匀强磁场中以的角速度绕垂直于磁场的轴匀速转动，外接电阻，求：
(1)线圈中感应电流的最大值；
(2)若从图示位置开始计时，写出线圈中感应电流的瞬时表达式；
(3)电阻R消耗的功率。
56．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，一列在x轴上传播的简谐横波，实线表示时刻的波形图，虚线是这列波在时刻的波形图。
(1)求该波的波长；
(2)若时刻，处的质点P向y轴正方向振动，且，求这列波的波速；
(3)若，且波速为，则波向哪个方向传播？并写出P质点的振动方程。
57．（2020春·福建三明·高二期末）超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。如图甲所示，质量均为15kg的两辆手推车沿同一直线静置于水平地面上，人在0.2s内将第一辆车水平推出使其沿直线运动，此后两车的图像如乙图所示。若两辆车运动时受到地面的阻力恒为车所受重力的k倍，并一次成功嵌套，忽略空气阻力与碰撞时间，重力加速度取，求：
(1)碰撞前瞬间第一辆车的速度大小；
(2)碰撞过程中两车损失的机械能；
(3)人给第一辆车水平冲量的大小。
58．（2020春·福建三明·高二期末）如图所示，光滑水平导轨与光滑斜面底端平滑绝缘连接，两导轨关于中心线对称，其中边长为L的正方形区域内有竖直向下的匀强磁场I，磁感应强度大小，长为、宽为的长方形区域内有竖直向上的匀强磁场II。质量为m的金属杆P置于斜面上，质量为的金属杆Q置于和之间的适当位置，P杆由静止释放后，第一次穿过磁场I，之后与杆发生弹性碰撞，碰后两杆向相反方向运动，并各自始终匀速穿过两侧的磁场，两杆在运动过程中始终与中心线垂直。已知两杆单位长度的电阻均为，P杆能再次滑上斜面的最大高度为h，重力加速度为g，导轨电阻不计。求：
(1)第一次穿过磁场I的过程中，通过P杆的电荷量大小q；
(2)磁场II的磁感应强度大小；
(3)P杆最初释放时的高度。
参考答案：
1．A
【详解】ACD．由题意知，5G信号使用频率更高的电磁波，在真空中，所有频率的电磁波的传播速度都是，根据可知，速度相同时，频率越高，波长越短，故A正确，CD错误；
B．障碍物或孔的尺寸与波长差不多或比波长小的时候，波会发生明显的衍射现象，所以，波长越短，衍射现象越不明显，故B错误。
故选A。
2．C
【详解】ABD.皂液膜上的干涉、相机镜头涂有增透膜、检查平面的平整程度都是利用光的干涉，故ABD不符合题意；
C.圆盘后呈现泊松亮斑是光的衍射现象，故C符合题意。
故选C。
3．D
【详解】圆盘转动时，相当于每条半径都在切割磁感线，根据右手定则可判断出，电阻R中电流沿b到a方向，若圆盘转动的角速度恒定，则圆盘转动时产生的感应电动势大小为
解得
电阻R两端的电压为外电路电压小于感应电动势，即
故ABC错误；D正确。
故选D。
4．B
【详解】A．由左手定则可知，a粒子带正电，b粒子带负电，故A错误；
B．粒子在圆周运动的周期
粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角大，所以粒子在磁场中运动时间最长，故B正确；
CD．由
可得
由图可知，粒子的轨道半径较大，则粒子的速度最大，粒子的加速度
a、b是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，粒子的速度较大，则粒子的加速度最大，根据可知粒子b在磁场中的动量较大，故CD错误。
故选B。
5．B
【详解】A．由图可知，在t=0.015s时，线圈产生的感应电动势达到最大，即线框的磁通量变化率最大，故A错误；
B．在t=0.01s时，感应电动势为零，磁通量达到最大，线框所在的位置为中性面，故B正确；
C．线框产生的电动势的有效值
故C错误；
D．由图可知
则
故D错误。
故选B。
6．D
【详解】ABC．依题意，回路的电场能在增加，则线圈中的磁场能在减小，电容器正在充电，电路中的电流减小。故ABC错误；
D．电容器充电过程，极板上电荷量增加，根据
可知电容器两极板间电压正在增大。故D正确。
故选D。
7．C
【详解】AB．导体棒向右运动，根据右手定则，可知电流方向为b到a，再根据左手定则可知，导体棒受到向左的安培力，根据法拉第电磁感应定律，可得产生的感应电动势为
感应电流为
故安培力为
根据牛顿第二定律有
可得
随着速度减小，加速度不断减小，故导体棒不是做匀减速直线运动，故AB错误；
CD．根据能量守恒定律，可知回路中产生的总热量为
根据功能关系可知导体棒克服安培力做的总功等于，因两个并联后与r串联，则R产生的热量为
故C正确，D错误。
故选C。
8．D
【详解】AB．正离子在电场中加速，可以判断高压电源A端应接负极，同时根据左手定则知，磁场室的磁场方向应垂直纸面向外，AB错误；
C．设离子通过高压电源后的速度为v，由动能定理可得
离子在磁场中偏转，则
联立得出
由此可见，质量大的离子的运动轨迹半径大，则轨迹II的同位素质量较大，C错误；
D．离子在磁场中偏转轨迹如图所示
由几何关系可知
可解得
D正确。
故选D。
9．B
【详解】A．弹簧振子定受到重力，杆对球有向上的支持力，弹簧对小球有弹力，提供回复力，A错误；
B．从A向O运动的过程中速度方向向右，弹簧对小球的弹力向右，小球做加速运动，B正确；
C．简谐运动的回复力F = - kx，振子由A向O运动过程中，位移减小，回复力减小，C错误；
D．在振动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，D错误。
故选B。
10．A
【详解】A．电磁波在真空中的传播速度是固定的，与电磁波的频率无关，A正确；
B．衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分，B错误；
C．比结合能越大，原子核中核子结合才能越稳定，C错误；
D．德布罗意指出，即
则微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，D错误。
故选A。
11．B
【详解】A．甲图中，条纹等间距为单色光的双缝干涉图样、乙图中，条纹不等间距为单色光的单缝衍射图样，丙为单色光通过小圆孔的衍射图样、丁图为单色光通过小圆盘的衍射图样，故A错误；
B．甲图中，根据干涉条纹间距公式
知条纹间距越大，该色光的波长越大，故B正确；
C．乙图中单缝越宽，中央亮纹越窄，故C错误；
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越不明显，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】当两个物体的振动频率相等时，一个物体振动，另一个物体发生共振现象；故当物体的固有频率和振源接近，会以较大的振幅做振动，从而形成共振。降低大厦高度增加稳定性、减小大厦质量改变固有频率、安装阻尼振动装置减小振动幅度都可以通过改变大厦的固有频率从而防止共振现象的发生，但是不便操作；消除周边振源改变驱动力来源则比较具有操作性，故C正确，ABD错误。
故选C。
13．C
【详解】由
知
=
忽略电子质量，则
故C正确ABD错误；
故选C。
14．C
【详解】规定向上为正方向，根据动量定理得
解得
方向向上；
故选C。
15．C
【详解】A．因为
即
A错误；
B．输电线损失的电功率为
B错误；
C．电厂输送的电功率为
P=U1I1= U2I2
C正确；
D．根据
P= U2I2
可知，提高输送电压U2，则输电线电流I2减小，D错误。
故选C。
16．C
【详解】A．由于加反向电压，因此电源的左端为正极，A错误；
B．由于吸收了5个光子，因此光电子的最大初动能
B错误
CD．根据动能定理
联立可得遏止电压
C正确，D错误。
故选C。
17．A
【详解】A．波传播的波速为
选项A正确；
B．时刻质点Q向下振动，可知横波沿轴负方向传播，选项B错误；
C．根据“同侧法”可知，此时质点沿轴正方向运动，选项C错误；
D．，则若Q点是从平衡位置或者波峰或波谷位置开始计时，则在0.15s内运动的路程为30cm，否则就不是30cm，选项D错误；
故选A。
18．D
【详解】根据质量数守恒可知
解得
根据电荷数守恒可知
解得
故选D。
19．C
【详解】A．因5G信号的频率更高，则波长小，波动性更不明显，故A错误；
B．电磁波均为横波，即4G和5G信号都是横波，故B错误；
C．5G传输速率10Gbps以上，4G传输速率100Mbps~1Gbps，则5G信号传输速率是4G的10倍以上，故C正确；
D．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故D错误。
故选C。
20．B
【详解】由于系统一直受到墙的弹力，即系统受到外力的作用，故系统的动量不守恒。由于子弹射入木块的过程中，摩擦力做功发热，故该系统的机械能也不守恒。故ACD错误，B正确。
故选B。
21．D
【详解】A．灯泡是否闪亮取决于流过灯泡L2的电流是否增大，与电源的内阻无关，故A错误；
B．若滑动变阻器的电阻偏大，则稳定时流过小灯泡L2的电流较小，断开开关时小灯泡L2容易发生闪亮现象，与题意不符，故B错误；
C．线圈的自感系数的大小，会影响续流时间的长短，但不是影响电流的大小，因此无法决定小灯泡L2是否发生闪亮。故C错误；
D．若线圈电阻偏大，则通过线圈的电流较小，若该电流小于灯泡L2稳定发光时的电流，则断开开关后无法看到小灯泡L2闪亮。故D正确。
故选D。
22．C
【详解】A．由振动图像可知，弹簧振子的振动周期为，频率为
A错误；
B．振幅是振子离开平衡位置的最大距离，由图像可知，弹簧振子的振幅为，B错误；
C．在内，弹簧振子的位移逐渐增大，速度逐渐减小，动能逐渐减小，C正确；
D．由振动图像可知，与时，振子的位移大小相等，方向相反，位移不相同，D错误。
故选C。
23．A
【详解】A．甲图中，原子核D和E聚变成原子核F时，反应前后的核子平均质量减小，故反应过程中有质量亏损，要放出能量，故A正确；
B．乙图中，卢瑟福基于α粒子散射实验结果，提出原子的核式结构模型，故B错误；
C．半衰期是对大量的原子核的统计规律，对少量原子核不适用，故C错误；
D．链式反应是属于重核的裂变，氢弹的反应过程是聚变而不是裂变，故D错误。
故选A。
24．A
【详解】AB．根据电动势
圆环两半圆并联电阻为，流过MN的电流
金属棒MN相当于电源，MN两端电压为
故A正确，B错误；
CD．由右手定则可知，在图示时刻，电流由M流向N，N端电势高于M点电势，由右手定则可知，OM在右侧磁场ON在左侧磁场时，感应电流由N流向M，N端电势低于M端电势，金属棒MN在转动一周过程中电流方向是发生变化的，N端电势不是始终高于M端，故CD错误。
故选A。
25．C
【详解】A．光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，当改变频率小于，但不一定小于极限频率，因此改用频率小于的光照射可能发生光电效应，故A错误；
B．由光电效应方程可知光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，但不成正比，故B错误；
C．当光电流恰好减小到零，此时的电压为遏止电压，依据动能定理，则有
则
故C正确；
D．根据光电效应方程，结合那么遏止电压
故D错误。
故选C。
26．D
【详解】A．发电厂输出的电压恒为U，根据
可知电压表的示数保持不变。故A错误；
BCD．由题意可知
所以降压器两端的电压减少了
输电线上的电流增大了
即电流表的示数增大了。因此输电线上损失的功率增加量为
根据电流与匝数的关系，有
解得
即电流表的示数增大了。故BC错误，D正确。
故选D。
27．B
【详解】AB．左图中，探测器类似于与行星对面正碰，设探测器的质量为m，行星的质量为M，碰后探测器滑块的速度大小为v1，行星的速度大小为u1，设向右为正方向，根据动量守恒定律有
由能量守恒可得
联立解得
由于，则
负号表示方向向左，故A错误，B正确；
CD．右图中，类似于探测器追上行星与之正碰，设探测器的质量为m，行星的质量为M，碰后探测器滑块的速度大小为v2，行星的速度大小为u2，设向右为正方向，根据动量守恒定律有
由能量守恒可得
联立解得
由于，则
方向向右，故CD错误。
故选B。
28．AD
【详解】A．根据
压力使平行板上层膜片电极下移，减小，则电容器的电容增大，故A正确；
BC．根据
可知电容器的电荷量增大，电流表有b到a的电流，故BC错误；
D．电子秤是一个压力传感器，当压力稳定后，电容器停止充电，电路中的电流为零，即电流表示数为零，两极板的电势差不变，等于电源的电动势，故D正确。
故选AD。
29．BD
【详解】A．开关闭合瞬间，电感线圈L对电流有阻碍作用，所以流过L与R0的电流不相等，A错误；
BC．灯1，2是两个相同的灯泡，最终亮度相同，所以闭合开关电路稳定后，流过L与R0的电流相等，B正确，C错误；
D．开关断开瞬间，电感线圈L产生自感电动势，电流由右向左。线圈L、滑动变阻器，灯1，灯2构成回路，灯1的电流由左向右。D正确；
故选BD。
30．AB
【详解】AD．正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向N表面偏，负离子向M表面偏，所以N端的电势比M端的高。故A正确；D错误；
BC．最终正负离子所受到的电场力与洛伦兹力处于平衡，有
qE= qvB
又
污水流量为
联立，可得
管道的c和b是定值，所以电压表的示数U跟污水的流量Q成正比，在流量一定的情况下，电压表的示数U跟c成正比跟b成反比。故B正确；C错误。
故选AB。
31．AC
【详解】根据右手定则可知：金属棒刚进入磁场时，电流方向为逆时针，感应电流大小为
导体棒所受安培力
与速度方向相反，可知导体棒做减速运动，速度减小，感应电流减小，所受安培力减小，导体棒做加速度减小的减速运动，电流
A．若导体棒在出磁场之前速度减为零，则A选项正确；
BCD．若导体棒经过左边磁场后速度不为零，当导体棒做匀速运动时，经过左边磁场的时间
导体棒做加速度减小的减速运动，则经过左边磁场的时间
导体棒进入右边磁场后，根据右手定则可知电流方向为顺时针，可知C正确，BD错误。
故选AC。
32．AB
【详解】A．根据质量数和核电荷数守恒，衰变方程为
A正确；
B．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，根据系统动量守恒知，衰变后钍核和α粒子动量之和为零，可知衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小，B正确；
C．半衰期是所有原子由半数发生衰变需要的时间，而不是一个原子衰变， C错误；
D．衰变过程释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，所以衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，D错误。
故选AB。
33．BD
【详解】A．氢原子处于n=4能级比n=2能级时能量大，选项A错误；
B．氢原子处于n=4能级比n=2能级时核外电子绕核运动的半径较大，根据
可知
则处于n=4能级时的动能小，选项B正确；
C．若用光子能量为12.5eV的光照射大量处于基态的氢原子，由于此能量不等于基态与任何能级的能级差，则不能被氢原子吸收而产生跃迁，选项C错误；
D．若用光子能量为12.75eV的光照射大量处于基态的氢原子，则可使得处于基态的氢原子跃迁到n=4的能级，然后向低能级跃迁时，氢原子最多可辐射出种不同频率的光，选项D正确。
故选BD。
34．CD
【详解】AB．设撞碰后蓝壶的速度为v，由图乙可知，碰撞前红壶的速度v0=1.0m/s，碰撞后速度为v1=0.2m/s，红、蓝两壶组成的系统，在碰撞中动量守恒，则有
mv0=mv1+mv
解得碰撞后，蓝壶的瞬时速度
v=0.8m/s
碰撞中两壶总动能减少
>0
所以红、蓝两壶的碰撞是非弹性碰撞，AB错误；
C．设碰撞后，蓝壶经时间t静止，由几何关系可知
解得
t=5s
C正确；
D．由图乙可知，碰撞后红壶的加速度大小为
碰撞后，红壶运动时间
碰撞后蓝壶的加速度大小为
由牛顿第二定律可知
Ff=ma
由冲量的定义可得两壶的摩擦力的冲量之比为
I红:I蓝=ma1t1:mat=0.2:0.8=1:4
D正确。
故选CD。
35．C
【详解】A．氢原子从n=3的激发态向n=2的激发态跃迁时辐射出的光子能量为
从更高能级跃迁到n=2的激发态时放出光子能量更大，而在1.63eV～3.10eV的光为可见光，如果从最高能级辐射能量接近3.40eV不是可见光，故A错误；
B．处于基态的氢原子能吸收12.5eV的光子后的能量值
氢原子不存在该能级，所以不能吸收12.5eV的光子发生跃迁，故B错误；
C．处于n=3能级的氢原子的能级为－1.51eV，而可见光的能量在1.63eV～3.10eV，其能量均大于E3，因此可以吸收任意频率的可见光并发生电离，故C正确；
D．大量氢原子从n=4的激发态向n=1的基态跃迁时，能发出种频率的光子，处于n=4能级的氢原子能够发出6种光子的能量分别为
而可见光的能量在1.63eV～3.10eV，因此只有2种不同频率的可见光，故D错误。
故选C。
36．AD
【详解】A．乒乓球被机器人以原速率斜向上击回，可知乒乓球的动能不变，由动能定理可知，合外力对乒乓球做功为零，故A正确；
B．乒乓球被机器人以原速率斜向上击回，可知乒乓球速度变化量不为零，所以动量的变化量不为零，由动量定理可知，击球过程合外力对乒乓球的冲量不为零，故B错误；
C．乒乓球运动至最高点时，还具有水平方向的速度，故在最高点动量不为零，故C错误；
D．乒乓球下落过程中，只受重力作用，则在相等的时间内重力的冲量相等，由动量定理可知，在相等时间内动量变化相同，故D正确；
故选AD。
37．CD
【详解】A．由图乙可知处质点在时处于平衡位置且向y轴负方向运动，由同侧法结合图甲可知，该简谐横波沿x轴的正方向传播，故A错误；
B．振幅为质点离开平衡位置的最大距离，所有质点的振幅都相同即为4cm，故B错误；
C．时质点P位于波谷，由图乙可知波的周期为4s，再经过3s即四分之三周期，质点P回到平衡位置，故C正确；
D．时质点P位于波谷，由图乙可知波的周期为4s，经过2s即半个周期，P质点从波峰开始向y轴负方向运动，到时刚好到波谷位置，即从至这段时间内，质点P向y轴负方向运动，故D正确。
故选CD。
38．BD
【详解】A．棒刚开始运动时，由右手定则可判断，回路中电流方向沿，故A错误；
B．对于金属棒ab、cd整体，其所受合外力为零，它们最终会以相同的速度向右作匀速运动，由动量守恒可知
代入数据可求得
故B正确；
C．在两棒运动的整个过程中，棒中产生的焦耳热为
故C错误；
D．对于金属棒cd，由动量定理
通过金属棒的电荷量为
故D正确。
故选BD。
【点睛】本题是考查动量守恒定律和动量定理在电磁感应中的应用，求通过金属棒的电荷量巧妙地运用动量定理。
39． 减小
【详解】[1]随着用户数量增加，降压变压器副线圈负载变小，电流变大，则降压变压器原线圈电流变大，电厂输送电压不变，则不变，根据电压关系
电流变大，则变小，根据原副线圈电压与匝数的关系可知降压变压器减小；
[2]若电厂输送电功率不变，升压变压器的输出电压增加到，根据可知，输电电流变为原来的，根据
可知则输电线上损耗功率变为原来的。
40． 不会
【详解】[1][2]光路图如图所示
由折射定律知
通过作图知
，
得
，
联立解得
可知玻璃球临界角正弦值为
光线在B点与法线夹角的正弦值为
可知此时光线与法线夹角小于临界角，不会发生全反射。
41． 加强 0
【详解】[1]点为峰峰相遇点，为振动加强点；
[2]S点为峰谷相遇点，振动减弱，因两列波的振幅相同，则S点的振幅为0，则从到的时间内，点通过的路程为0。
42． 110 1210
【详解】[1]根据有效值的概念可知
解得
U=110V
[2]若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为
43． AC##CA
【详解】（1）[1]图中B位置时的游标卡尺读数为
相邻亮条纹的间距
（2）[2][3]根据
可得
代入数据可得
（3）[4]A．滤光片由蓝色换成红色，光的波长变大，根据可知干涉条纹间距将变宽，A正确；
B．减小光源与双缝间的距离，干涉条纹间距不变，B错误；
C．增大双缝的间距，d增大，干涉条纹间距变窄，C正确；
D．去掉滤光片，通过双缝的不是单色光，干涉现象不消失，光屏上出现彩色的干涉条纹，D错误。
44． B B AC 见解析
【详解】（1）[1]变压器在交流电条件下才能正常工作，A错误，B正确。
故选B。
（2）[2]根据电压匝数关系有
解得
A错误，B正确。
故选B。
（3）[3]ABC．变压器的铁芯的作用是导磁，尽量减少漏磁，其起到传递能量的作用，AC正确，B错误；
D．铜不能被磁化，因此不能导磁，若将铁芯换成等大的铜块，则实验现象不明显，D错误。
故选AC。
（4）[4]实际的变压器的线圈与铁芯都有一定的电阻，且存在漏磁，则实验的系统误差主要来源是线圈和铁芯有一定的电阻与存在漏磁。
45． C
【详解】（1）[1]两个小球做对心碰撞必须满足
为了保证碰后两个小球都向前运动不反弹，应满足
故选C。
（2）碰撞过程中，由动量守恒可得
由于落地时间相同，设为t，则表达式为
而
，，
代入可得
（3）[3]本题中
因此恢复系数
46． 9.8mm 等于 T测量值偏大（常见失误为记少了经过平衡位置的次数）
【详解】(1)[1]主尺的读数为9mm，游标尺的读数为8×0.1mm=0.8mm，则游标卡尺的读数为9.8mm。
(2)[2]每两次经过平衡位置的时间间隔为半个周期，一共有N-1个间隔，故
解得
(3)[3]由单摆周期公式
可知
由图像中，图的斜率为，可得
则
[4] a、b图线斜率相同，斜率为，可得
则
b图计算得到的值等于当地重力加速度值。
[5]对比三图线，a、b图线斜率相同，可见a、b图线的斜率是测量准确的，c图线斜率偏大，出现这种现象的原因应为T测量值偏大（常见失误为记少了经过平衡位置的次数）。
47． AD 不变
【详解】(1)[1]AB．单摆在摆动的过程中，阻力要尽量小，所以选钢球，摆长一般选取1m左右。故A正确，B错误；
C．单摆的摆长应该是悬点到钢球重心的距离，故C错误；
D．由静止释放后，经过平衡位置开始计时，小球运动速度快，计时误差小，即最低点处开始计时。故D正确。
故选AD。
(2)[2]摆长为
周期为
根据单摆的周期公式
联立解得
(3)[3]由单摆周期公式变形为
结合图像，得
所以
(4)[4][5]设摆线下端至小铁锁的重心的长度为，则
变形得
因此实验得到的图线应为，图像的斜率仍为，即
故测出的重力加速度g与真实值相比不变。
48． 11.8 A
【详解】（1）[1]由游标卡尺原理可知，其示数为11mm+8×0.1mm=11.8mm。
（2）[2]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，为使两球发生对心碰撞，两球的直径应相等，A正确。
（3）[3]小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球做平抛运动的初速度为和，则球和球碰后瞬间动量之比。
（4）[4]小球离开轨道做平抛运动，由平抛运动的规律
设轨道末端到木条的水平距离为x，小球做平抛运动的初速度分别为
故验证动量守恒的表达式为
49．（1）逆时针；（2）时间内感应电动势较大；（3）
【详解】（1）第2s内磁场垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针；
（2）根据法拉第电磁感应定律
可知在时间内磁场的变化率较大，故时间内感应电动势较大；
（3）的感应电动势
的感应电流
50．（1）0.8N；（2）
【详解】（1）设导体棒ab的速度v=2m/s，产生的感应电动势为E，通过导体棒cd的感应电流为I，则
解得
（2）研究cd棒时，当
时，ab棒沿斜面向上的速度为最大值，解得
根据
解得
当
时，ab棒沿斜面向上的速度为最小值，解得
根据
解得
故ab棒沿斜面向上运动的速度范围为
51．（1）；（2）Smin = 3d2；（3）
【详解】（1）离子能直线通过两极板，则洛伦兹力等于电场力
将代入得
（2）由
离子在偏转磁场中的运动半径为
r = d
即从上极板边缘进入磁场的离子，正好打到其正下方2d处的吞噬板上；从下极板边缘进入磁场的离子，正好打到其正下方2d处的吞噬板上。则矩形磁场的两边长分别为3d和d，B2的最小面积为
Smin = 3d2
（3）对于沿上极板运动的离子，在两极板间做类平抛运动，则
，，
得
离子做类平抛运动的过程中，根据动能定理
得
离子进入偏转电场时的速度偏向角的余弦值为
①当初速度时
y1 = d
θ1 = 45°
故该离子正好从两极板的右侧下边缘进入偏转磁场，且当该离子刚好打在吞噬板下边缘时，偏转半径最大，磁场B2最小，其余进入的离子均打在吞噬板上，画出该离子的运动轨迹如图
则该离子在磁场B2中，由几何关系有
联立解得
②当初速度时
离子射出偏转电场时，与吞噬板上端相距为，且当该离子恰好打到吞噬板上端时，偏转半径最小，磁场B2最大，其余进入的离子将均打在吞噬板上，由几何关系得
根据
得
若从距离上极板射入的离子，将恰好从两极板的右侧下边缘进入偏转磁场，且当该离子刚好打在吞噬板下边缘时，偏转半径最大，磁场B2最小，其余进入的离子将均打在吞噬板，画出该离子的运动轨迹如图
则该离子在磁场B2中，由几何关系有
联立解得
③当初速度时
离子射出偏转电场时，与吞噬板上端相距为，且当该离子恰好打到吞噬板上端时，偏转半径最小，磁场B2最大，其余进入的离子将均打在吞噬板上，由几何关系得
根据
得
若从距离上极板射入的离子，将恰好从两极板的右侧下边缘进入偏转磁场，且当该离子刚好打在吞噬板下边缘时，偏转半径最大，磁场B2最小，其余进入的离子将均打在吞噬板，画出该离子的运动轨迹如图
则该离子在磁场B2中，由几何关系有
联立解得
综上所述，B2的取值范围为
52．（1）e = Emaxsin(ωt) = 200sin(50πt)（V）；（2）75V；（3）0.064C
【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值为
Emax = NBSω = 100 × 0.04 × × 50πV = 200V
线圈从图示位置开始计时，即从中性面开始，则线圈中感应电动势瞬时值e的表达式为
e = Emaxsin(ωt) = 200sin(50πt)（V）
（2）由线圈中感应电动势瞬时值可计算出电动势的有效值为
E = = 100V
则电路中的电流为
I = = 5A
则电路中理想电压表的示数
U = IR = 75V
（3）线圈转过90°的过程中磁通量变化量的绝对值为
DΦ = BS = Wb
则通过电阻R的电荷量为
q = N = 0.064C
53．（1）右侧 （2）
【详解】（1）若左侧小孩抖动绳子，则波向右传播，则在时间内传播距离为(下列各式中n＝0，1，2…)
所以波速为
周期为
当n=0时，T=3s与题不符；
若右侧小孩抖动绳子，则波向右传播，则在时间内传播距离为(下列各式中n＝0，1，2…)
所以波速为
周期为
当n=0时，T=1s与题符合；
故右侧小孩抖动绳子。
（2）由（1）可得，若左边小孩抖动绳子，则波向右传播，周期为
又因为，故n=0，T=3s。
54．（1），0，；（2）；（3）
【详解】（1）A受电场力做匀加速运动A的加速度
解得
根据
解得
此时A加速度的时间
碰撞过程，取向右为正，由动量守恒定律可得
根据能量守恒定律可得
联立解得
（2）碰撞后A受电场力做匀加速运动，B做匀速运动 ，设追上时间为
即
解得
此时A的速度为
A的位移
则从开始释放A到与B发生第二次碰撞前，小滑块A运动的距离
（3）A从开始释放到与发生第三次碰撞前的图像如图所示
55．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)感应电动势最大值为
解得
(2)感应电动势瞬时值表达式
代入数据可得
(3)电路中电流的有效值为
电阻R消耗的功率
解得
56．(1)；(2)；(3)沿x轴正方向，
【详解】(1)由图像可得
(2)由于时刻，质点P向y轴正方向振动，由同侧法可知，波的传播方向沿x轴正方向，又由于，故
故
(3)若，则的时间内波传播的距离
根据波形的平移得波沿x轴正方向传播，由题意有
解得
则
P质点的振动方程
57．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)设第一辆车初速度为，第一次碰前速度为，碰后共同速度为。由图像得：两车碰撞后的速度为
以碰撞前第一辆车的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
解得
(2)碰撞过程中损失的机械能
解得
(3)由图像得：两车碰撞后的加速度为
根据牛顿第二定律得：两车碰撞前后的加速度相同，即
碰前第一辆车所受摩擦力
由运动学公式
解得
由动量定理
解得
58．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)P杆穿过磁场I的过程中，Q杆不动，两杆构成的回路的磁通量变化量
平均电动势，平均电流
在P杆第一次穿过磁场Ⅰ的过程中所用时间内，解得
(2)设碰后P、Q两杆的速率分别为、，碰撞后两杆均能始终匀速穿过两侧的磁场，说明两杆均不受安培力作用，回路始终没有感应电流，而且两杆必定同时进入磁场，又同时穿出磁场，则
解得
(3)由(2)得，设碰前瞬间P杆的速率为，由动量守恒定律得
设P杆被释放时的高度为H，第一次进入磁场时的速度为，沿斜面下滑的过程有
碰后P杆再次滑上斜面的过程中，有
在P杆第一次穿过磁场Ⅰ的过程中，根据动量定理可得
解得
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