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精品解析：云南省丽江市古城区第一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题（解析版）
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这是一份精品解析：云南省丽江市古城区第一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了请将正确答案填写在答题卡上， 已知钚239等内容，欢迎下载使用。
云南省丽江市古城区第一中学2022—2023学年下学期高二年级期末考试
物理
注意事项:
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷选择题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）
1. 如图所示，理想变压器原副线圈的匝数之比，L1是“100V，50W”的灯泡，L2和L3均为“100V，100W”的灯泡，不考虑灯泡电阻的变化，当左端所接电源电压为U时，灯泡L1恰好正常发光，则（ ）
A L2和L3也恰好正常发光
B. n1两端的电压为100V
C. n1输入的功率为40W
D. 闭合开关S，L2和L3可能烧毁
【答案】B
【解析】
【详解】A项：由于灯泡L1正常发光，所以L1中的电流为，根据，所以副线圈中的电流为1A，由L2、L3灯泡的额定电流也为1A，所以L2和L3不能正常发光，故A错误；
B项：L2、L3的电阻为，所以，根据，所以U1=100V，故B正确；
C项：根据，故C错误；、
D项：灯泡L1两端电压为100V，原线圈电压为100V，所以电源电压为200V，当开关S闭合时，原线圈两端电压变为200V，副线圈两端电压为100V，L2、L3正常发光，故D错误．
点晴：解决本题关键理解变压器原、副线圈的电压之比等于匝数的正比，电流之比等匝数的反比，注意当原线圈中接有有电器时，电源电压与原线圈两端电压不相等．
2. 如图所示，螺线管CD的导线绕法不明，当磁铁AB插入螺线管时，闭合电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管极性的判断正确的是（ ）
A. C端一定是N极
B. D端一定是N极
C. C端的极性一定与磁铁B端的极性相同
D. C端的极性一定与磁铁B端的极性相反
【答案】C
【解析】
【详解】由“来拒去留”法可知，磁铁与螺线管之间产生相斥的作用力，即螺线管的C端一定与磁铁的B端极性相同，与螺线管导线的绕法无关，因为磁铁两端的极性不明，所以螺线管两端的极性也不能确定。
故选C。
3. 如图，力传感器固定在天花板上，边长为L的正方形匀质导线框abcd用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂于力传感器的测力端，导线框与磁感应强度方向垂直，线框的bcd部分处于匀强磁场中，b、d两点位于匀强磁场的水平边界线上。若在导线框中通以大小为I、方向如图所示的恒定电流，导线框处于静止状态时，力传感器的示数为F1。只改变电流方向，其它条件不变，力传感器的示数为F2，该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】线框在磁场中受到安培力的等效长度为，当电流方向为图示方向时，由左手定则可知导线框受到的安培力竖直向上，大小为
因此对导线框受力平衡可得
当导线框中的电流反向，则安培力方向竖直向下，此时有
联立可得
故选C。
4. 通电长直导线在其周围空间产生磁场。某点的磁感应强度大小B与该点到导线的距离r及电流I的关系为（k为常量）。如图所示，竖直通电长直导线中的电流I方向向上，绝缘的光滑水平面上P处有一带正电小球从图示位置以初速度v0水平向右运动，小球始终在水平面内运动，运动轨迹用实线表示，若从上向下看，则小球的运动轨迹可能是图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则可知直线电流I产生的磁场方向与光滑的水平面平行，根据左手定则可知，带正电的小球受到的洛伦兹力方向始终与该水平面垂直，沿水平方向没有分力，所以洛伦兹力对运动的电荷不做功，由此可知小球将做匀速直线运动。
故选A。
5. 已知钚239（）可由铀239（）经过次衰变而产生，则为（ ）
A. 2 B. 239 C. 145 D. 92
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】β衰变的实质是某元素的原子核内的一个中子变成质子并发射出一个电子，根据题干发现在衰变过程中质子数减小2，所以发生2次β衰变，A正确。
故选A。
6. 一颗质量为10g的子弹，以200m/s的速度运动着，则由德布罗意理论计算，要使这颗子弹发生明显衍射现象，那么障碍物的尺寸应为（ ）
A. 3.0×10－10m
B. 1.8×10－11m
C. 3.0×10－34m
D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】由
p=mv
可知德布罗意波长
所以障碍物的尺寸为3.0×10－34m，符合发生明显衍射的条件。
故选C。
7. 如图所示，a、b、c、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于圆弧上相互垂直的两条直径的四个端点上，导线中通有大小相同的电流，方向见图。一带负电的粒子从圆心 O 沿垂直于纸面的方向向里运动，它 所受洛伦兹力的方向是
A. 从 O 指向 a
B. 从 O 指向 b
C. 从 O 指向 c
D. 从 O 指向 d
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，由右手螺旋定则，则有b与d导线电流产生磁场正好相互抵消，而a与c导线产生磁场方向都向左，正好相互叠加，由右手螺旋定则，则得磁场方向水平向左，当一带负电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向里运动，根据左手定则可知，它所受洛伦兹力的方向向下；
A. 从 O 指向 a，与结论不相符，选项A错误；
B. 从 O 指向 b，与结论不相符，选项B错误；
C. 从 O 指向 c，与结论相符，选项C正确；
D 从 O 指向 d，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
8. 如图所示，MN为区域Ⅰ、Ⅱ的分界线，在区域Ⅰ和区域Ⅱ内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场，一带电粒子沿着弧线apb由区域Ⅰ运动到区域Ⅱ。已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为2∶1，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为2∶1
B. 粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为1∶2
C. 圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2∶1
D. 区域Ⅰ和区域Ⅱ的磁场方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于洛伦兹力不做功，所以粒子在两个磁场中的运动速度大小不变，即粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为1∶1，A错误；
B．根据
v相同，则时间之比等于经过的弧长之比，即粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为2∶1，B错误；
C．圆心角
，
由于磁场的磁感应强度之比不知，故半径之比无法确定，则转过的圆心角之比无法确定，C错误；
D．根据曲线运动的条件，可知洛伦兹力的方向与运动方向的关系，再由左手定则可知，两个磁场的磁感应强度方向相反，D正确。
故选D。
二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9. 如图所示，某种单色光射到光电管的阴极上时，电流表有示数，则( )
A. 入射的单色光的频率必大于阴极材料的截止频率
B. 增大单色光的强度，电流表示数将增大
C. 滑片P向左移，可增大电流表示数
D. 滑片P向左移，电流表示数将减小，甚至为零
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】A．用一定频率单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，发生光电效应，则
A正确；
B．发生光电效应后，增加光的强度能使光电流增大，B正确；
CD．增滑片P向左移，左边的极板为正极，右边极板为负极，反向电压增大，到达极板的光电子数减小，电流表示数减小，甚至为零，C错误D正确。
故选ABD。
10. 如图所示，凸透镜上表面为平面，下表面为球面的一部分，把凸透镜压在一块平面玻璃上，让一束单色光从上面垂直照射，下列判断正确的是
A. 从凸透镜一侧向下观察可看到明暗相间条纹
B. 从玻璃板一侧向上观察可看到明暗相间的条纹
C. 观察到的条纹形状如图乙所示
D. 观察到的条纹形状如图丙所示
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．当光垂直照射到凸透镜上时,光的传播方向不变,而当光从玻璃射入空气时一部分光发生反射,另一部分光透射进入空气,当该部分光从空气进入下面的平面玻璃时又有一部分光发生反射,这样两列反射光是相干光,它们在凸透镜的下表面相遇,当光程差为波长的整数倍时是亮条纹,当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹,故出现亮暗相间的圆环状干涉条纹；故应从凸透镜上方往下看可以看到干涉现象；故A正确，B错误.
CD．牛顿环的干涉条纹为亮暗相间的同心圆环，越往外侧空气薄膜的厚度变化越快，则圆环间距越小；故C错误，D正确.
11. 如图，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，MM′和NN'是它的两条边界线，现有质量为m、电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入，要使粒子不能从边界NN'射出，粒子入射速率v的最大值可能是
A. qBd/m
B. (2+)qBd/m
C. qBd/2m'
D. (2-)qBd/m
【答案】BD
【解析】
【详解】设带电粒子在磁场中运动的轨道半径为R，粒子在磁场中做圆周运动时由洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得：，解得
带电粒子速率越大，轨道半径越大，当轨迹恰好与边界NN'相切时，粒子恰好不能从边界NN'射出，对应的速率最大．
若粒子带负电，临界轨迹如左图，由几何知识得：，解得：，对应的速率
若粒子带正电，临界轨迹如右图，由几何知识得：，解得：，对应的速率
故BD两项正确．
点睛：本题是带电粒子在有界磁场中圆周运动问题，画出轨迹，由几何知识求半径是关键．要注意电荷的电性不清楚，要考虑正负电荷都有可能，切不可漏解．
12. 如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀速运动，重力加速度为g。则下列关于物体在时间t内所受力的冲量，正确的是（ ）
A. 重力的冲量大小为mgt B. 物体所受合力的冲量为0
C. 拉力F的冲量大小为Ftcosθ D. 摩擦力的冲量大小为Ftsinθ
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A．由冲量的定义可知
故A正确；
B．物体做匀速直线运动，故合力为0，则合力的冲量为0，故B正确；
C．由冲量的定义知
故C错误；
D．由平衡条件可得摩擦力的大小
则摩擦力的冲量大小为
故D错误。
故选AB。
三、实验题（共2小题）
13. 某同学欲利用图甲电路测量电流表的内阻，实验室提供的实验器材如下。
A．待测电流表（量程为，内阻约120）
B．电流表（量程为0~1mA，内阻约为30）
C．电流表（量程为0~10mA，内阻约为5）
D．定值电阻（阻值为50）
E．定值电阻（阻值为15）
F．滑动变阻器（0~20，允许通过的最大电流为2A）
G．滑动变阻器（0~1000，允许通过的最大电流为0.1A）
H．电源E
I．开关及导线若干
在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题：
（1）图甲中电流表应选用___________，定值电阻应选用___________，滑动变阻器R应选用___________。（选填相应器材前的字母）
（2）根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接成测量电路___________。
（3）正确选择器材并进行实验操作，调节滑动变阻器的滑片，可获得电流表、的多组数据、，作出图线如图丙所示，则待测电流表的内阻为___________Ω。
（4）要将待测电流表改装成量程为0~0.6A的电流表，应将待测电流表与阻值为___________Ω的电阻___________联（选填“串”或“并”）。（计算结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. B ②. D ③. F ④. ⑤. 125~135 ⑥. 0.062~0.068 ⑦. 并
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]由图丙可知，两电流表的最大电流为1mA，则电流表A2应选B；
[2]流过R1的最大电流为
则
故定值电阻应选用D；
[3]为了方便调节，滑动变阻器应选用总阻值较小的即为F；
（2）[4]按原理图连接实物图如图所示
（3）[5]由实验原理可得
整理得
图像斜率
解得
由于误差125~135均可；
（4）[6][7]将电流表的量程扩大应并联小电阻分流，并联的电阻为
14. 如图所示的装置是“冲击摆”，可求解子弹的速度，摆锤的质量很大，子弹以某一初速度从水平方向射入摆中并留在其中，随摆锤一起摆动．
（1）子弹射入摆锤后，与摆锤一起从最低位置摆至最高位置的过程中，________守恒。要得到子弹和摆锤一起运动的初速度v，还需要测量的物理量有________。
A．子弹的质量m
B．摆锤的质量M
C．冲击摆的摆长l
D．摆锤摆动时摆线的最大摆角θ
（2）用问题（1）中测量的物理量得出子弹和摆锤一起运动的初速度v＝________；
（3）通过表达式________________，即可求解子弹的速度v0（用已知量和测量量的符号m、M、v表示）。
【答案】 ①. 机械能 ②. CD ③. ④.
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]木块与子弹一起摆动的过程中，细线的拉力不做功，其机械能守恒。
[2]子弹射入摆锤后，与摆锤一起从最低位置摆至最高位置的过程中，机械能守恒，设在最低位置时，子弹和摆锤的共同速度为v，则由机械能守恒定律可得
得
要得到子弹和摆锤一起运动的初速度v，还需要测量的物理量有冲击摆的摆长l，摆锤摆动时摆线的最大摆角θ。
故选CD。
（2）[3] 子弹射入摆锤后，与摆锤一起从最低位置摆至最高位置的过程中，机械能守恒，设在最低位置时，子弹和摆锤的共同速度为v，则由机械能守恒定律可得
得
（3）[4]射入摆锤前子弹速度为v0，子弹和摆锤一起运动的瞬间速度为v，则子弹与摆锤作用过程中动量守恒
解得
四、计算题
15. 新冠疫情爆发以来，为了防止疫情的传播，我们经常会看到防疫人员身背喷雾器，在公共场所喷洒药液进行消毒的工作。如图所示是常用的一种便携式喷雾器，已知其储液罐的总容积为，现装入的药液后并盖好注液口密封盖，然后通过打气筒向罐中打气，每次均能把的外界的空气打进罐中，设打气过程中气体温度没有变化，忽略排液管中的液体体积及罐中排液管液柱产生的压强，已知外界大气压强为，密封气体可当作理想气体。试求：
（1）不喷药液时，要使储液罐中的气体压强达到，则打气筒打气的次数是多少；
（2）要使多次打气后，打开开关就能够连续的把罐中药液喷完，那么需要打气至少多少次。
【答案】（1）10次；（2）20次
【解析】
分析】
【详解】（1）设打气次数为，对压强为的罐中气体， 初态
末态
由于等温变化，有
解得
（次）
（2）设能够一次连续喷完药液需要打气次数为，对罐中气体，初态
末态
由于等温变化，有
解得
（次）
16. 如图所示，绝缘粗糙的水平轨道AB（动摩擦因数μ=0.5）与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，BC为竖直直径，半圆形轨道的半径R=0.4m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E=1N/C。现有一电荷量q=+1C、质量m=0.1kg的带电体（可视为质点）在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点（图中未画出）。g取10m/s2，求：
（1）带电体运动到半圆形轨道C点时速度大小；
（2）P点到B点的距离xPB；
（3）带电体在从B点运动到落至C点的过程中何处动能最大？并求出最大动能。（第3小题保留两位有效数字）
【答案】（1）2m/s；（2）2m；（3）当运动到带电体与圆心的连线与竖直方向成45°时，动能最大，最大动能为1.2J
【解析】
【详解】（1）设带电体运动到半圆形轨道C点时速度大小为vC，由题意，根据牛顿第二定律得
解得
（2）设带电体运动到B点时的速度大小为vB，对带电体从B运动到C的过程，根据动能定理得
解得
对带电体从P运动到B的过程，根据动能定理得
解得
（3）带电体在重力场和电场的复合中运动，当带电体在半圆形轨道上运动至速度方向与电场力和重力的合力方向垂直时（即运动到等效最低点Q时）的动能最大，由题意可知带电体所受重力和电场力大小相等，根据力的合成与分解可知OQ连线与竖直方向的夹角为45°。设带电体的最大动能为Ekm，对带电体从B运动到Q的过程，根据动能定理得
解得
17. 如图所示，质量分别为m1=m2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高.现有一质量m=2.0kg的物块以水平初速度v0=5.0m/s从木板左端滑上木板，物块离开木板时木板速度大小为1.0m/s，物块以某一速度滑上凹槽.已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2.求：
（1）木板的长度；
（2）物块滑上凹槽的最大高度．
【答案】（1）0.8m （2）0.15m
【解析】
【详解】（1）物块在木板上滑行的过程中，设水平向右为正方向，对木板和物块组成的系统由动量守恒定律
mv0=mv1+（M1+M2）v2，
由能量守恒定律的
.
联立并代入数据解得v1=4m/s，L=0.8m.
（2）物块在凹槽上滑行的过程中，物块和凹槽组成的系统水平方向不受力，因此水平方向动量守恒，当物块和凹槽共速时物块上升到最高点，由动量守恒得
mv1+M2v2=（m+M2）v
物块和凹槽组成得系统机械能守恒，由机械能守恒得
，
联立并代入数据解得h=0.15m.
云南省丽江市古城区第一中学2022—2023学年下学期高二年级期末考试
物理
注意事项:
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷选择题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）
1. 如图所示，理想变压器原副线圈的匝数之比，L1是“100V，50W”的灯泡，L2和L3均为“100V，100W”的灯泡，不考虑灯泡电阻的变化，当左端所接电源电压为U时，灯泡L1恰好正常发光，则（ ）
A L2和L3也恰好正常发光
B. n1两端的电压为100V
C. n1输入的功率为40W
D. 闭合开关S，L2和L3可能烧毁
【答案】B
【解析】
【详解】A项：由于灯泡L1正常发光，所以L1中的电流为，根据，所以副线圈中的电流为1A，由L2、L3灯泡的额定电流也为1A，所以L2和L3不能正常发光，故A错误；
B项：L2、L3的电阻为，所以，根据，所以U1=100V，故B正确；
C项：根据，故C错误；、
D项：灯泡L1两端电压为100V，原线圈电压为100V，所以电源电压为200V，当开关S闭合时，原线圈两端电压变为200V，副线圈两端电压为100V，L2、L3正常发光，故D错误．
点晴：解决本题关键理解变压器原、副线圈的电压之比等于匝数的正比，电流之比等匝数的反比，注意当原线圈中接有有电器时，电源电压与原线圈两端电压不相等．
2. 如图所示，螺线管CD的导线绕法不明，当磁铁AB插入螺线管时，闭合电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管极性的判断正确的是（ ）
A. C端一定是N极
B. D端一定是N极
C. C端的极性一定与磁铁B端的极性相同
D. C端的极性一定与磁铁B端的极性相反
【答案】C
【解析】
【详解】由“来拒去留”法可知，磁铁与螺线管之间产生相斥的作用力，即螺线管的C端一定与磁铁的B端极性相同，与螺线管导线的绕法无关，因为磁铁两端的极性不明，所以螺线管两端的极性也不能确定。
故选C。
3. 如图，力传感器固定在天花板上，边长为L的正方形匀质导线框abcd用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂于力传感器的测力端，导线框与磁感应强度方向垂直，线框的bcd部分处于匀强磁场中，b、d两点位于匀强磁场的水平边界线上。若在导线框中通以大小为I、方向如图所示的恒定电流，导线框处于静止状态时，力传感器的示数为F1。只改变电流方向，其它条件不变，力传感器的示数为F2，该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】线框在磁场中受到安培力的等效长度为，当电流方向为图示方向时，由左手定则可知导线框受到的安培力竖直向上，大小为
因此对导线框受力平衡可得
当导线框中的电流反向，则安培力方向竖直向下，此时有
联立可得
故选C。
4. 通电长直导线在其周围空间产生磁场。某点的磁感应强度大小B与该点到导线的距离r及电流I的关系为（k为常量）。如图所示，竖直通电长直导线中的电流I方向向上，绝缘的光滑水平面上P处有一带正电小球从图示位置以初速度v0水平向右运动，小球始终在水平面内运动，运动轨迹用实线表示，若从上向下看，则小球的运动轨迹可能是图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则可知直线电流I产生的磁场方向与光滑的水平面平行，根据左手定则可知，带正电的小球受到的洛伦兹力方向始终与该水平面垂直，沿水平方向没有分力，所以洛伦兹力对运动的电荷不做功，由此可知小球将做匀速直线运动。
故选A。
5. 已知钚239（）可由铀239（）经过次衰变而产生，则为（ ）
A. 2 B. 239 C. 145 D. 92
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】β衰变的实质是某元素的原子核内的一个中子变成质子并发射出一个电子，根据题干发现在衰变过程中质子数减小2，所以发生2次β衰变，A正确。
故选A。
6. 一颗质量为10g的子弹，以200m/s的速度运动着，则由德布罗意理论计算，要使这颗子弹发生明显衍射现象，那么障碍物的尺寸应为（ ）
A. 3.0×10－10m
B. 1.8×10－11m
C. 3.0×10－34m
D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】由
p=mv
可知德布罗意波长
所以障碍物的尺寸为3.0×10－34m，符合发生明显衍射的条件。
故选C。
7. 如图所示，a、b、c、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于圆弧上相互垂直的两条直径的四个端点上，导线中通有大小相同的电流，方向见图。一带负电的粒子从圆心 O 沿垂直于纸面的方向向里运动，它 所受洛伦兹力的方向是
A. 从 O 指向 a
B. 从 O 指向 b
C. 从 O 指向 c
D. 从 O 指向 d
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，由右手螺旋定则，则有b与d导线电流产生磁场正好相互抵消，而a与c导线产生磁场方向都向左，正好相互叠加，由右手螺旋定则，则得磁场方向水平向左，当一带负电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向里运动，根据左手定则可知，它所受洛伦兹力的方向向下；
A. 从 O 指向 a，与结论不相符，选项A错误；
B. 从 O 指向 b，与结论不相符，选项B错误；
C. 从 O 指向 c，与结论相符，选项C正确；
D 从 O 指向 d，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
8. 如图所示，MN为区域Ⅰ、Ⅱ的分界线，在区域Ⅰ和区域Ⅱ内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场，一带电粒子沿着弧线apb由区域Ⅰ运动到区域Ⅱ。已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为2∶1，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为2∶1
B. 粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为1∶2
C. 圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2∶1
D. 区域Ⅰ和区域Ⅱ的磁场方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于洛伦兹力不做功，所以粒子在两个磁场中的运动速度大小不变，即粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为1∶1，A错误；
B．根据
v相同，则时间之比等于经过的弧长之比，即粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为2∶1，B错误；
C．圆心角
，
由于磁场的磁感应强度之比不知，故半径之比无法确定，则转过的圆心角之比无法确定，C错误；
D．根据曲线运动的条件，可知洛伦兹力的方向与运动方向的关系，再由左手定则可知，两个磁场的磁感应强度方向相反，D正确。
故选D。
二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9. 如图所示，某种单色光射到光电管的阴极上时，电流表有示数，则( )
A. 入射的单色光的频率必大于阴极材料的截止频率
B. 增大单色光的强度，电流表示数将增大
C. 滑片P向左移，可增大电流表示数
D. 滑片P向左移，电流表示数将减小，甚至为零
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】A．用一定频率单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，发生光电效应，则
A正确；
B．发生光电效应后，增加光的强度能使光电流增大，B正确；
CD．增滑片P向左移，左边的极板为正极，右边极板为负极，反向电压增大，到达极板的光电子数减小，电流表示数减小，甚至为零，C错误D正确。
故选ABD。
10. 如图所示，凸透镜上表面为平面，下表面为球面的一部分，把凸透镜压在一块平面玻璃上，让一束单色光从上面垂直照射，下列判断正确的是
A. 从凸透镜一侧向下观察可看到明暗相间条纹
B. 从玻璃板一侧向上观察可看到明暗相间的条纹
C. 观察到的条纹形状如图乙所示
D. 观察到的条纹形状如图丙所示
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．当光垂直照射到凸透镜上时,光的传播方向不变,而当光从玻璃射入空气时一部分光发生反射,另一部分光透射进入空气,当该部分光从空气进入下面的平面玻璃时又有一部分光发生反射,这样两列反射光是相干光,它们在凸透镜的下表面相遇,当光程差为波长的整数倍时是亮条纹,当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹,故出现亮暗相间的圆环状干涉条纹；故应从凸透镜上方往下看可以看到干涉现象；故A正确，B错误.
CD．牛顿环的干涉条纹为亮暗相间的同心圆环，越往外侧空气薄膜的厚度变化越快，则圆环间距越小；故C错误，D正确.
11. 如图，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，MM′和NN'是它的两条边界线，现有质量为m、电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入，要使粒子不能从边界NN'射出，粒子入射速率v的最大值可能是
A. qBd/m
B. (2+)qBd/m
C. qBd/2m'
D. (2-)qBd/m
【答案】BD
【解析】
【详解】设带电粒子在磁场中运动的轨道半径为R，粒子在磁场中做圆周运动时由洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得：，解得
带电粒子速率越大，轨道半径越大，当轨迹恰好与边界NN'相切时，粒子恰好不能从边界NN'射出，对应的速率最大．
若粒子带负电，临界轨迹如左图，由几何知识得：，解得：，对应的速率
若粒子带正电，临界轨迹如右图，由几何知识得：，解得：，对应的速率
故BD两项正确．
点睛：本题是带电粒子在有界磁场中圆周运动问题，画出轨迹，由几何知识求半径是关键．要注意电荷的电性不清楚，要考虑正负电荷都有可能，切不可漏解．
12. 如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀速运动，重力加速度为g。则下列关于物体在时间t内所受力的冲量，正确的是（ ）
A. 重力的冲量大小为mgt B. 物体所受合力的冲量为0
C. 拉力F的冲量大小为Ftcosθ D. 摩擦力的冲量大小为Ftsinθ
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A．由冲量的定义可知
故A正确；
B．物体做匀速直线运动，故合力为0，则合力的冲量为0，故B正确；
C．由冲量的定义知
故C错误；
D．由平衡条件可得摩擦力的大小
则摩擦力的冲量大小为
故D错误。
故选AB。
三、实验题（共2小题）
13. 某同学欲利用图甲电路测量电流表的内阻，实验室提供的实验器材如下。
A．待测电流表（量程为，内阻约120）
B．电流表（量程为0~1mA，内阻约为30）
C．电流表（量程为0~10mA，内阻约为5）
D．定值电阻（阻值为50）
E．定值电阻（阻值为15）
F．滑动变阻器（0~20，允许通过的最大电流为2A）
G．滑动变阻器（0~1000，允许通过的最大电流为0.1A）
H．电源E
I．开关及导线若干
在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题：
（1）图甲中电流表应选用___________，定值电阻应选用___________，滑动变阻器R应选用___________。（选填相应器材前的字母）
（2）根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接成测量电路___________。
（3）正确选择器材并进行实验操作，调节滑动变阻器的滑片，可获得电流表、的多组数据、，作出图线如图丙所示，则待测电流表的内阻为___________Ω。
（4）要将待测电流表改装成量程为0~0.6A的电流表，应将待测电流表与阻值为___________Ω的电阻___________联（选填“串”或“并”）。（计算结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. B ②. D ③. F ④. ⑤. 125~135 ⑥. 0.062~0.068 ⑦. 并
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]由图丙可知，两电流表的最大电流为1mA，则电流表A2应选B；
[2]流过R1的最大电流为
则
故定值电阻应选用D；
[3]为了方便调节，滑动变阻器应选用总阻值较小的即为F；
（2）[4]按原理图连接实物图如图所示
（3）[5]由实验原理可得
整理得
图像斜率
解得
由于误差125~135均可；
（4）[6][7]将电流表的量程扩大应并联小电阻分流，并联的电阻为
14. 如图所示的装置是“冲击摆”，可求解子弹的速度，摆锤的质量很大，子弹以某一初速度从水平方向射入摆中并留在其中，随摆锤一起摆动．
（1）子弹射入摆锤后，与摆锤一起从最低位置摆至最高位置的过程中，________守恒。要得到子弹和摆锤一起运动的初速度v，还需要测量的物理量有________。
A．子弹的质量m
B．摆锤的质量M
C．冲击摆的摆长l
D．摆锤摆动时摆线的最大摆角θ
（2）用问题（1）中测量的物理量得出子弹和摆锤一起运动的初速度v＝________；
（3）通过表达式________________，即可求解子弹的速度v0（用已知量和测量量的符号m、M、v表示）。
【答案】 ①. 机械能 ②. CD ③. ④.
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]木块与子弹一起摆动的过程中，细线的拉力不做功，其机械能守恒。
[2]子弹射入摆锤后，与摆锤一起从最低位置摆至最高位置的过程中，机械能守恒，设在最低位置时，子弹和摆锤的共同速度为v，则由机械能守恒定律可得
得
要得到子弹和摆锤一起运动的初速度v，还需要测量的物理量有冲击摆的摆长l，摆锤摆动时摆线的最大摆角θ。
故选CD。
（2）[3] 子弹射入摆锤后，与摆锤一起从最低位置摆至最高位置的过程中，机械能守恒，设在最低位置时，子弹和摆锤的共同速度为v，则由机械能守恒定律可得
得
（3）[4]射入摆锤前子弹速度为v0，子弹和摆锤一起运动的瞬间速度为v，则子弹与摆锤作用过程中动量守恒
解得
四、计算题
15. 新冠疫情爆发以来，为了防止疫情的传播，我们经常会看到防疫人员身背喷雾器，在公共场所喷洒药液进行消毒的工作。如图所示是常用的一种便携式喷雾器，已知其储液罐的总容积为，现装入的药液后并盖好注液口密封盖，然后通过打气筒向罐中打气，每次均能把的外界的空气打进罐中，设打气过程中气体温度没有变化，忽略排液管中的液体体积及罐中排液管液柱产生的压强，已知外界大气压强为，密封气体可当作理想气体。试求：
（1）不喷药液时，要使储液罐中的气体压强达到，则打气筒打气的次数是多少；
（2）要使多次打气后，打开开关就能够连续的把罐中药液喷完，那么需要打气至少多少次。
【答案】（1）10次；（2）20次
【解析】
分析】
【详解】（1）设打气次数为，对压强为的罐中气体， 初态
末态
由于等温变化，有
解得
（次）
（2）设能够一次连续喷完药液需要打气次数为，对罐中气体，初态
末态
由于等温变化，有
解得
（次）
16. 如图所示，绝缘粗糙的水平轨道AB（动摩擦因数μ=0.5）与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，BC为竖直直径，半圆形轨道的半径R=0.4m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E=1N/C。现有一电荷量q=+1C、质量m=0.1kg的带电体（可视为质点）在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点（图中未画出）。g取10m/s2，求：
（1）带电体运动到半圆形轨道C点时速度大小；
（2）P点到B点的距离xPB；
（3）带电体在从B点运动到落至C点的过程中何处动能最大？并求出最大动能。（第3小题保留两位有效数字）
【答案】（1）2m/s；（2）2m；（3）当运动到带电体与圆心的连线与竖直方向成45°时，动能最大，最大动能为1.2J
【解析】
【详解】（1）设带电体运动到半圆形轨道C点时速度大小为vC，由题意，根据牛顿第二定律得
解得
（2）设带电体运动到B点时的速度大小为vB，对带电体从B运动到C的过程，根据动能定理得
解得
对带电体从P运动到B的过程，根据动能定理得
解得
（3）带电体在重力场和电场的复合中运动，当带电体在半圆形轨道上运动至速度方向与电场力和重力的合力方向垂直时（即运动到等效最低点Q时）的动能最大，由题意可知带电体所受重力和电场力大小相等，根据力的合成与分解可知OQ连线与竖直方向的夹角为45°。设带电体的最大动能为Ekm，对带电体从B运动到Q的过程，根据动能定理得
解得
17. 如图所示，质量分别为m1=m2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高.现有一质量m=2.0kg的物块以水平初速度v0=5.0m/s从木板左端滑上木板，物块离开木板时木板速度大小为1.0m/s，物块以某一速度滑上凹槽.已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2.求：
（1）木板的长度；
（2）物块滑上凹槽的最大高度．
【答案】（1）0.8m （2）0.15m
【解析】
【详解】（1）物块在木板上滑行的过程中，设水平向右为正方向，对木板和物块组成的系统由动量守恒定律
mv0=mv1+（M1+M2）v2，
由能量守恒定律的
.
联立并代入数据解得v1=4m/s，L=0.8m.
（2）物块在凹槽上滑行的过程中，物块和凹槽组成的系统水平方向不受力，因此水平方向动量守恒，当物块和凹槽共速时物块上升到最高点，由动量守恒得
mv1+M2v2=（m+M2）v
物块和凹槽组成得系统机械能守恒，由机械能守恒得
，
联立并代入数据解得h=0.15m.
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