四川省泸县第四中学2022-2023学年高二物理下学期5月期中试题（Word版附解析）

四川省泸县四中2022-2023学年高二下学期5月期中物理试题

一．选择题

1. 太阳内部不断发生着核聚变反应并释放出大量的能量，核反应方程，则（　　）

A. 方程中的X表示

B. 该反应属于原子核的裂变反应

C. 的比结合能小于的比结合能

D. 反应前和的质量之和小于反应后和X的质量之和

【答案】C

【解析】

【详解】A．核反应中质量数和电荷数守恒，则方程中的X电荷数为0，质量数为1，应该为中子，即，故A错误；

B．该反应由轻核向重核方向进行，是核聚变，故B错误；

C．该反应是核聚变反应并释放出大量的能量，则由比结合能小的向比结合能大的方向进行，的比结合能小于的比结合能，故C正确；

D．该反应是核聚变反应并释放出大量的能量，则有质量亏损，则反应前和的质量之和大于反应后和X的质量之和，故D错误。

故选C。

2. 如图所示是氧气分子在0℃和100℃两种不同温度下的速率分布情景图像，则下列说法正确的是（　　）

A. 图像①是氧气分子在100℃时的速率分布情景图像

B. 两种温度下，氧气分子速率分布都呈现“中间多，两头少”的分布规律

C. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大

D. 100℃的氧气，速率大的分子比例较少，其分子的平均速率比0℃的小

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，所以①是氧气分子在0℃下的速率分布情景图像，故A错误；

B．两种温度下，都是中等速率大的氧气分子数所占的比例大，呈现“中间多，两头少”的分布规律，故B正确；

C．温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不是每一个氧气分子的速率都增大，故C错误；

D．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均速率增大，故D错误。

故选B。

3. 均匀介质中，波源位于0点的简谐横波在x0y水平面内传播，波面为圆t=0时刻，波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示与波峰相邻的波谷A处质点的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上下列判断正确的是（　　）

A. t=2s时，E处质点处于平衡位置 B. t=4s时，B处质点位于波谷

C. t=7s时，M处质点速度最大 D. t=8s时，D处质点位移方向沿z轴正方向

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图甲、乙可看出，该波波长、周期分别为λ＝10m，T＝4s，则根据波速公式

当t等于0时，此时为波峰，平衡位置为其2.5m，7.5m处，故当t=2s时

故此时对应的平衡位置为7.5m，12.5m处，E点此时不处于平衡位置，A错误；

B．由

则该波从A点传播到B点，距离为10m，所需时间为4s，A处为波峰则B处质点应位于波峰，B错误；

C．波从AE波面传播到M处时间为

当t=7s时，M处质点动了1s，则此时质点处于平衡位置，位于平衡位置的质点振动速度最大，C正确；

D．波从AE波面传播到D处的时间为

则t＝8s时，D处质点动了6.3 s，则此时质点位于z轴下方，位移方向沿z轴负方向，D错误。

故选C。

4. 三根足够长的绝缘直导线a、b、c按图示方式固定放置在同一纸面内，其交点分别为M、N、P，三点恰好构成正三角形，O点为该三角形的中心，点与O点关于导线c对称。现在a、b、c三根导线中分别通入恒定电流I、2I、3I。已知长直导线电流在空间某点产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该点到直导线的距离成反比。若O点的磁感应强度大小为B0，方向垂直纸面向里，则点的磁感应强度为（　　）

A. 大小为，方向垂直纸面向里 B. 大小为，方向垂直纸面向外

C. 大小为，方向垂直纸面向里 D. 大小为，方向垂直纸面向外

【答案】D

【解析】

【详解】设a导线在O点产生的磁感应强度大小为B，则b导线在O点产生的磁感应强度大小为2B，c导线在O点产生的磁感应强度大小为3B，方向均垂直纸面向里，得

所以可得

又a导线在点产生的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；b导线在点产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里；c导线在点产生的磁感应强度大小为3B，方向垂直纸面向外。所以点磁感应强度大小为

ABC错误，D正确。

故选D。

5. 如图所示，L是直流电阻不计的自感系数较大的线圈，a灯泡的电阻小于b灯泡的电阻，b、c灯泡相同。下列说法正确的是（　　）

A. 闭合S时a、c灯瞬间变亮，b灯逐渐变亮

B. 闭合S，电路稳定后b、c灯一样亮

C. 断开S时c灯立即熄灭，b灯闪亮一下后逐渐熄灭

D. 断开S时通过a灯的感应电流与原电流方向相反

【答案】C

【解析】

【详解】A．闭合S时，由于线圈产生自感电动势，可知b、c灯瞬间变亮，a灯逐渐变亮，故A错误；

B．闭合S，电路稳定后，由于线圈直流电阻不计，可知流过c灯电流大于流过b灯电流，且b、c灯泡相同，则c灯功率大于b灯功率，c灯比b灯亮，故B错误；

C．闭合S，电路稳定后，由于a灯泡的电阻小于b灯泡的电阻，可知通过线圈电流大于通过b灯电流；断开S时c灯立即熄灭，由于b灯与a灯和线圈构成回路，则b灯闪亮一下后逐渐熄灭，故C正确；

D．断开S时通过a灯的感应电流与原电流方向相同，都是向右，故D错误。

故选C。

6. 如图，下端封闭、上端开口、高内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有质量，电荷量的绝对值的小球，整个装置以的速度沿垂直于磁场方向进入磁感应强度，方向垂直纸面向内的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端管口飞出（取）。下列说法中正确的（　　）

A. 该过程洛伦兹力做正功

B. 小球在竖直方向做匀加速直线运动

C. 小球在玻璃管中的运动时间小于

D. 小球机械能的增加量为

【答案】B

【解析】

【详解】A．洛伦兹力方向总是与速度方向垂直，故洛伦兹力总是不做功，A错误；

B．小球在水平方向具有和玻璃管相同的速度，由该速度所产生的洛伦兹力竖直向上，竖直方向根据牛顿第二定律可得

解得

即小球在竖直方向做匀加速直线运动，B正确；

C．小球在玻璃管中竖直方向做匀加速直线运动，由运动学公式

解得

C错误；

D．小球从上端管口飞出时的竖直分速度为

小球机械能的增加量为

D错误。

故选B。

7. 如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈外表面均涂有绝缘漆。线圈M与电源、开关S相连，线圈N与电阻R连接成闭合电路。开关S闭合、断开瞬间，关于通过电阻R的电流，下列判断正确的是（　　）

A. 闭合S的瞬间，电流方向为a到b B. 闭合S的瞬间，电流方向为b到a

C. 断开S的瞬间，电流方向为a到b D. 断开S的瞬间，电流方向为b到a

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．闭合S的瞬间，线圈M中产生向上的磁场，线圈N中产生向上的感应磁场，可知通过R的感应电流方向为a到b，故A正确，B错误；

CD．断开S的瞬间，线圈M中向上的磁场消失，线圈N中产生向下的感应磁场，可知感应电流方向为b到a，故C错误，D正确。

故选AD。

8. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，A、V均为理想电表，R、L和D分别是光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小)、理想线圈和灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压U，下列说法正确的是(　 　)

A. 原线圈两端所接交流发电机的转速为100r/s

B. 当灯泡D断路时，电表A、V示数均变为0

C. 有光照射R时，电流表A的示数变大

D. 抽出L中的铁芯，D变亮

【答案】CD

【解析】

【详解】原线圈接入如图乙所示，T=0.02s，所以频率为f=1/T=50 Hz，则交流发电机的转速n=50r/s，选项A错误；当灯泡D断路时，电表V示数不为零，因次级电流变为零，则初级电流表的示数变为0 A，选项B错误；有光照射R时，电阻减小，次级电流变大，则初级电流变大，电流表A的示数变大，选项C正确；抽出L中的铁芯，理想线圈自感系数减小，理想线圈对电流的阻碍减小，所以D变亮，故D正确；故选CD．

点睛：电路动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．

9. 如图所示，一根重力G=0.1N、长L=1m的质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成θ=60°角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均为竖直状态，当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B=0.4T，则

A. 导体中电流的方向为b→a

B. 每根弹簧的弹力大小为0.10N

C. 弹簧的劲度系数k=5N/m

D. 若导体中不通电流，则弹簧伸长0.02m

【答案】AC

【解析】

【详解】A：当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长缩短，安培力方向向上，则左手定则，导体中电流的方向为b→a．故A项正确．

B：通电后，导体棒有效长度 ，受到的安培力，据受力分析解得，每根弹簧的弹力大小为0.05N．故B项错误．

C：据解得．故C项正确．

D：若导体中不通电流  解得：，弹簧伸长0.01m．故D项错误．

二、实验题

10. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示。已知双缝间的距离为d，在距离双缝L处的屏上，用测量头测量条纹间宽度。

(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图丙所示的手轮上的示数为___________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为___________mm；

(2)波长的表达式λ=___________（用Δx、L、d表示）；

(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）；

(4)如图丁为上述实验装置示意图。S为单缝，S1、S2为双缝，屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹间距将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。

【答案】    ①. 13.870    ②. 2.310    ③.     ④. 变小    ⑤. 不变

【解析】

【详解】(1)[1][2]图乙读数

2mm+0.01mm×32.0=2.320mm

图丙读数

13.5mm+0.01mm×37.0=13.870mm

则条纹间距

Δx=mm=2.310mm

(2)[3]根据Δx=λ可得波长的表达式λ=

(3)[4]若改用频率较高的单色光照射，则波长减小，由Δx=λ可知，得到的干涉条纹间距将变小；

(4)[5]若实验时单缝偏离光轴向下微微移动，由Δx=λ可知，条纹间距不变。

11. 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

A．干电池E（电动势约为1.5V，内电阻约为1.0）

B．电压表V（0～15V，内阻约为10k）

C．电流表A（0～0.6A，内阻约为0.1）

D．电流表G（满偏电流Ig=3mA，内阻Rg=10）

E．滑动变阻器R1（0～10，最大电流约为10A）

F．滑动变阻器R2（0～100，最大电流约为1A）

G．定值电阻R3=990

H．开关、导线若干

(1)为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是___________（填写“R1”或“R2”）；

(2)请在答题卡的方框内画出你所设计的实验电路图_______。

(3)如图所示为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E=_______V，内电阻r=________。（结果均保留两位小数）

【答案】    ①. R1    ②. 见解析    ③. 1.48    ④. 0.82（0.81～0.85均可以）

【解析】

【详解】（1）[1]．滑动变阻器起调节电路作用，若总电阻太大，则调节时电阻变化过大，使电路中电流太小，故应选取小一点的电阻，一般约为内阻的十倍即可；故选R1；

（2）[2]．电路直接采用串联即可，15V电压表量程过大，可以用电流计与定值电阻串联，充当电压表使用，并联在电源两端，采用的是电流表外接法；电路图如图所示；

（3）[3][4]．电流计G与定值电阻R3串联后的量程为U=Ig(R3+Rg)=3V，即由图可知纵轴截距为1.48mA，则对应的电压值为1.48V，即电源的电动势E=1.48 V，内阻

（0.81～0.85均可以）

三、解答题

12. 半圆柱玻璃体横截面如图所示，图中O为玻璃截面的圆心，OP与水平直径垂直。一细激光束沿PB照射到半圆柱玻璃体上的B点，经半圆柱玻璃折射后，出射光线与OP平行。已知玻璃截面的圆半径为R，B到OP的距离为，OP长为。求玻璃体的折射率n。

【答案】

【解析】

【详解】作出光路图如图所示

激光在半圆面上的入射点为B，入射角为，折射角为，根据几何知识

解得

因，根据几何关系可得，则入射角

根据折射定律可得

13. 如图所示，在xOy直角坐标系中，第一象限内有垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．M是y轴上高为d的绝缘挡板的上端，坐标原点O处在挡板的下端．一质量为m、电荷量为+q的粒子自x轴上S处（，0）垂直于x轴沿y轴正方向射入磁场，粒子恰好从挡板的M点离开右边的磁场．为了使粒子能运动到坐标原点处，可以在第二象限内加合适的电场，不计粒子的重力．求：

（1）粒子做圆周运动的半径；

（2）粒子自S点射出的速度；

（3）若加上与粒子速度方向垂直的匀强电场，求匀强电场的电场强度的大小．

【答案】（1）  （2）  （3）

【解析】

【详解】（1）如图所示，过M点作粒子速度的垂线交x轴于O′，连M、S两点，设∠OSM=θ，由几何关系知：
解得：θ=30°
则∠OMO′=∠OMS-θ=60-°30°=30°=θ，
设粒子在匀强磁场中匀速圆周运动的半径为R，在△OMO′内：
由几何知识得：Rcosθ=d
解得：

（2）由牛顿第二定律得：
求解得：
（3）粒子过M后做类平抛运动，由图所示，
则：dsinθ=vt
dcosθ=

联立解得：；

14. 如图所示，倾角的倾斜直轨道与水平直轨道在处平滑连接。在轨道上的点固定半径的圆轨道，点离水平轨道高度；在直轨道的点固定半径也为的圆轨道；两个圆轨道在点和点分别与直轨道对接连通。一劲度系数的轻质弹簧右端固定在挡板上，自然状态时弹簧的左端恰好位于点。已知直轨道的段和段为粗糙轨道，与两滑块间的动摩擦因数，其余直轨道和圆轨道均光滑。现将质量的小滑块甲（可视为质点）从轨道上某处由静止释放，滑块甲恰好能通过圆轨道的最高点，与轨道上质量也为的乙滑块发生弹性正撞。（提示：弹簧弹性势能与形变量之间的关系为，，）

(1)求滑块甲在轨道上释放点到点的距离；

(2)求滑块乙通过圆轨道的最高点时对轨道压力的大小；

(3)现改变小滑块甲在轨道上的释放点位置，要求甲、乙滑块始终不脱离轨道，并在第一次与弹簧接触过程中能停下，求滑块甲释放点到点距离的范围；

(4)现改变小滑块甲在轨道上的释放点位置，使乙滑块经过点时的动能，则乙滑块停在何处？

【答案】(1)0.42m；(2)60N；(3) (4)距离点处

【解析】

【详解】(1)对于小滑块甲

得

(2)设小滑块甲与乙弹性正碰前速度为，碰后甲、乙速度为，，则

得

，（碰撞后速度交换）

由上可知两滑块的运动可以看作一物块的运动

得

(3)滑块乙刚好能第一次返回点，最大压缩量到返回点做简谐运动，平衡位置弹簧压缩，则

得

即

(4)

得：

、