2022_2023学年浙江省绍兴市高二（下）期末物理试卷

这是一份2022_2023学年浙江省绍兴市高二（下）期末物理试卷，共22页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022~2023学年浙江省绍兴市高二（下）期末物理试卷
一、选择题（本大题共16小题，共48分）
1. 在一定质量理想气体的等压变化过程中，气体体积V和温度T满足以下关系式，V=CT，关于公式中C的单位下列选项正确的是(    )
A. °C B. m3K C. F D. K
2. 很多商店、酒店的大门，安装的都是自动开关玻璃移门，当人靠近时，门会自动打开这种门使用的传感器是(    )
A. 声音传感器 B. 速度传感器 C. 红外传感器 D. 压力传感器
3. 下列说法中正确的是(    )
A. 非晶体沿不同方向物理性质不同
B. 做功和热传递是改变物体内能的两种方式
C. 分子间的距离越大，势能越小，分子间距离越小，势能越大
D. 在液体内部，分子间的作用力表现为引力，在表面层，分子间的作用力表现为斥力
4. 自然界中有一种叫做大蓝闪蝶的蝴蝶，整个翅膀呈现出大面积鲜艳的蓝色，如图甲所示。如果我们放大翅膀上的鳞片，会看到一些小山脊形状。继续放大这些山脊，我们会看到它的形状像“树枝”状结构，而“树枝”的排列使它的翅膀呈现蓝色。其原因为：当光线进入该结构时，一部分光会在“树枝”的上表面发生反射，另一部分光会进入下表面并发生反射，如图乙所示，在这两束反射光的作用下大蓝闪蝶翅膀呈现蓝色，这主要是由于阳光在该结构中发生了以下哪个现象(    )
  

A. 干涉 B. 折射 C. 反射 D. 衍射
5. 沙漠蝎子可以探测出附近虫子的运动，它是利用甲虫运动所产生的沿沙漠表面传播的波来探测的，传播的波有两种类型：横波以速度v1=50m/s传播，纵波以v2=150m/s传播。已知该甲虫在某个时刻突然运动，蝎子就可以利用从它最接近甲虫的一条腿上面感知到两种波先后到达的时间差Δt，从而感知到它和甲虫之间的距离，如果蝎子到甲虫的距离是37.5cm，下列说法正确的是(    )

A. 虫子脚下的沙子随着波的传播运动到蝎子脚下
B. 两种波传播到蝎子的时间差为0.00375s
C. 无论是纵波还是横波，传播方向均与振动方向垂直
D. 波的传播过程中既传播了振动，也传播了信号和能量
6. 在理想LC振荡电路中，某时刻电容器极板间的电场E和磁场的方向方向如图所示，M是电路中的一点。据此判断正确的是(    )

A. 电路中的磁场能正在增加 B. 此时流过M点的电流方向向右
C. 将两极板间距增大，LC电路周期变大 D. 电容器两板间的电压在增大
7. 手摇式交流发电机结构如图所示，灯泡L与交流电流表A串联后通过电刷、滑环与矩形线圈相连。摇动手柄，使线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′逆时针匀速转动，从t=0时刻开始，线圈中的磁通量变化如图乙所示，下列说法正确的是()

A. t1时刻线圈中电流最大 B. t3时刻通过电流表的电流改变方向
C. t3时刻线圈所在平面和磁场平行 D. 线圈转速变快，交流电周期将变大
8. 如图所示，固定长直导线中通有水平向左的恒定电流，导线的正上方用绝缘细线悬挂一金属圆环，静止时金属圆环中心位于B点。将金属圆环的中心拉到A位置无初速度释放，金属圆环的中心运动到C位置后反向运动，已知金属圆环和长直导线始终在同一平面内，且细线始终处于张紧状态。则金属圆环从A运动到C位置的过程中，下列说法正确的是(    ) 

A. 圆环中没有感应电流产生
B. 圆环中感应电流的方向先逆时针再顺时针方向
C. 圆环受到安培力的方向总是竖直向上
D. 不考虑空气对圆环和细线阻力，圆环摆动幅度不变
9. 某同学用同一套装置来研究光电效应，当入射光频率为ν0时，遏制电压为U0，当入射光频率为2ν0时，遏制电压为3U0，当遏制电压为7U0时入射光的频率为()
A. 3ν0 B. 4ν0 C. 5ν0 D. 7ν0
10. 如图，圆形区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，O为圆心，不同速率的正、负电子从A点指向圆心，竖直向上进入该磁场，偏转后出射点为B、C、D、E，其中B、C、D三个出射点与圆心的连线与初速方向分别成90∘、30∘、45∘角。下列判断正确的是()

A. 沿径迹AC、AB的粒子为正电子
B. 沿径迹AE的粒子飞行时间最短
C. 沿径迹AC所在圆的圆周运动周期等于AB周期
D. 沿径迹AD的速度是AB的 2倍
11. 如图甲所示，一单摆悬挂在O点，在O点正下方P点处有一个钉子，单摆摆动的夹角始终小于7°，从t=0时刻开始绳子上的拉力大小随时间t的变化如图乙所示，A、C分别为运动过程中左右两侧最高点，B为最低点，忽略一切阻力，下列说法正确的是(    )

A. 绳子遇到钉子后，绳子上的拉力变小 B. t=0.4πs时小球在C位置
C. OA的长度为0.4m D. OP之间的距离为1.2m
12. 一座大型核电站用加压水核反应堆提供动力，反应堆产生的热功率为3400MW，发电站能够产生1100MW的电能。所用燃料是8.60×104kg的氧化铀形式的铀棒，分别放置在5.70×104根燃料棒中，其中铀含量是浓缩到3%的铀235。如果每个铀235的质量为3.90×10−25kg，一个铀235核裂变按释放能量200MeV估算，下列说法正确的是(    )
A. 该电站每天发生裂变的铀235质量约为3.6kg
B. 核裂变反应中释放了大量能量，反应后产物的比结合能减小
C. 该反应又称为热核反应
D. 反应堆中的镉棒可以将“快中子”变成“慢中子”，从而控制链式反应速度
13. 如图是古代奥林匹克立定跳远的陶瓷画，运动员手持一种负重物(一般由铅块或石块组成)起跳。现代科学研究表明，运动员手持一定质量的负重物起跳，能够跳得更远。若某位运动员的质量为70kg，两手各持一个质量为3.5kg的负重物，在某次立定跳远练习过程中，起跳速度大小为6m/s，方向与水平方向成37∘夹角，在最高点将负重物相对于地面速度为零扔出(可认为瞬间完成)(g=10m/s2，忽略空气阻力。下列说法正确的是(    )

A. 运动员在负重起跳到最高点时，将重物扔出与不扔出两种情况相比，运动员多跳约0.17m
B. 腾空过程中，运动员在水平方向受到的冲量为零
C. 重物落地前动量方向斜向下
D. 在起跳过程中运动员受到合力的冲量竖直向上
14. 雨过天晴，我们往往能在天空中看到一道靓丽的彩虹，这是由于下过雨后的空气中布满了密密麻麻的小水珠，将太阳光中不同颜色的光线分散开来，如图是一束光线进入水珠后的光路图。下列说法正确的是(    )

A. 在面对太阳的方向才能看到彩虹
B. a光发生全反射的临界角小于b光的临界角
C. 若a、b两种光都能产生光电效应，则a光产生的a光电流大于b光产生的光电流
D. 用同一套装置来进行双缝干涉实验，b光的条纹间距大于a光条纹间距
15. 一列简谐横波在介质中传播时经过A、B两点，A、B相距3m。某时刻t0开始质点A的振动方程为y=4sin5πt+π6cm，质点B的振动方程为y=4sin5πt(cm)，下列说法正确的是(    )
A. 该简谐波传播方向为从A到B
B. 从t0时刻计时，1秒后质点A通过的路程为40cm
C. 这列波的波速可能为90m/s
D. t0时刻开始，质点A回到平衡位置的时间可能为115s
16. 如图a所示在探究气体等温变化的规律实验中，小杨同学测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，以p为纵坐标，1V为横坐标，在坐标系中描点如图b所示。他发现不断压缩气体，测得数据p与V的乘积值越来越小，造成该现象的原因可能是(    )
      
A. 实验装置气密性不好，实验过程中有漏气现象
B. 实验过程中用手握住了注射器管壁
C. 实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了

二、非选择题（本大题共6小题，共52分）
17.（8分）图甲为实验“研究斜槽末端小球碰撞时动量守恒”的情景，将其简化为如图乙所示。实验中先让质量为m1的A球从斜槽轨道上某一固定位置P由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作多次，得到多个落点痕迹。再把质量为m2的玻璃球B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从P位置由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次。M、P、N为三个落点的平均位置，O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点。
    
①根据题意，本实验中A球应该选_______；(选填“玻璃球、小铁球、两者均可”)
②以下提供的器材中，本实验必须使用的是_______；
A. 刻度尺B.游标卡尺C.秒表D.天平
③关于本实验，下列说法中正确的是_______；
A.斜槽轨道末端必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.为了验证动量是否守恒，必须测出乙图中的高度ℎ来计算碰撞的初速度 2gℎ
D.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
④本实验中测出A、B两球最终落点距O的平均长度OM、OP、ON，若满足关系式_______，则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒：
⑤若A、B两球最终落点距O的平均长度满足_______，则可进一步证明本次实验为弹性碰撞；
A.OM=MN                B．OP=PN
C.OP=MN                D．MP=PN

18.（7分）小杨同学在通过“插针法”测量玻璃砖的折射率实验中：
  
①关于本实验，下列说法正确的是________；
A.手握住玻璃砖的磨砂面，用铅笔沿着玻璃砖画出两条平行直线作为界面线
B.本实验中光入射角越小越好
C.在插针的过程中，大头针P3、P4应该适当远一些
D.在处理数据时，仅用毫米刻度尺和圆规也能计算折射率
②关于本实验的操作步骤中哪个是正确的________；
A.插大头针P3，使P3挡住P2的像即可
B.插大头针P3，使P3挡住P1的像即可
C.插大头针P4，使P4挡住P3的像即可
D.插大头针P4，使P4挡住P1、P2的像和P3即可
③如图乙所示，在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面a′画到图中虚线位置，实验结束后按所画aa′界面作图，则测得的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)；
④另一小组选择梯形玻璃砖做该实验，在所有操作均正确的前提下，4枚大头针所在的位置如图丙所示，请你帮他画出光路图________

19.（8分）如图，左边是某款气压式升降椅，通过活塞上下运动来改变椅子的上下位置，右边为气缸柱放大结构图，气缸里充入一定量的密闭气体，圆柱形气缸内部横截面积为S=20cm2，和底座一起固定，室内温度为T1=300K，活塞上端被气缸上端卡环卡住，此刻气缸内部气体柱长L=30cm，外部大气压为p1=1×105Pa，气缸内部气体压强p2=4p1，活塞、连接杆、凳子面总质量为m=5kg,g=10m/s2，不计任何摩擦。
(1)若椅子上放了一个快递，活塞对气体做功20J，一段时间后气缸内气体温度不变，判断缸内气体是吸热还是放热，求出该热量的大小。
(2)若椅子上不放任何东西，求活塞对卡环的作用力
(3)某同学刚坐在椅子上不久，椅子高度下降Δℎ=4cm，平衡后某时刻缸内气体温度为T2=312K，求该同学质量。


20.（9分）在核电站的核反应堆里面，某次核反应过程中生成的“快中子”质量为mn、动能为Ek，该中子和质量为m的静止原子发生正弹性碰撞，设中子损失的动能为ΔEk，
(1)若某个“快中子”在运动过程中和1个静止碳原子发生正碰，试判断该中子碰撞后的速度方向是和初速度方向相同、相反还是不在同一条直线上。
(2)求比值ΔEkEk的大小(用题中字母表示)；
(3)“快中子”和与“慢化剂”的原子核发生碰撞，变为“慢中子”。若刚开始时某“快中子”的动能为1MeV，发生碰撞的是常用的减速剂氘，质量为2mn，设每次发生碰撞的氘原子初速都为零，经过n次正碰，该“快中子”的动能减少到“慢中子”的动能附近(约为0.025eV)，求：n的数值(lg2.5≈0.4,lg3≈0.48)

21.（9分）如图所示，相距为L=1m的金属导轨装置水平放置，导轨中间拼接了两段相互对称的光滑绝缘轨道M、N(M、N部分极短)，装置从左往右存在足够长的二个匀强磁场区域I、II，磁感应强度大小均为B0=1T，其中区域I和II中的磁场方向垂直纸面向里，区域III无磁场。导轨最右端连有一个电容为C=0.1F的电容器，在区域I右端导轨内侧固定两个阻挡立柱EF，区域I导轨动摩擦因数均为u=0.2，区域II导轨光滑。在区域I和II的左端静止放置两根质量均为m=0.1kg的金属杆a、b，其中金属杆a的阻值为R=1Ω，金属杆b的阻值可以忽略不计。t=0时刻开始金属杆b在外力作用下以加速度a=0.5m/s2由静止开始水平向右做匀加速运动，当t1=20s时金属杆b恰好运动至光滑绝缘轨道M、N处并撤去外力，在此之前金属杆a已可视为匀加速运动并且未碰到固定立柱EF，金属杆b进入区域III前已稳定。求：
(1)金属杆a开始运动的时刻t0；
(2)金属杆a运动过程中的最大速度vm；
(3)电容器所带电荷量的最大值qm。


22.（11分）如图所示，在直角坐标系xoy中，第一、二、三象限存在着磁感应强度大小均为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，其中第一象限内是一个半径为a的圆形匀强磁场区域、与y轴相切于坐标为(0,a)的A点，第二、三象限充满匀强磁场。圆形磁场区域下方有两长度均为2a的金属极板M、N，两极板与x轴平行放置且左端与y轴齐平。现仅考虑纸面平面内，在极板M的上表面均匀分布着质量为m，电量为+q的相同带电粒子，粒子经两极板间加速后可以顺利从网状极板N穿出，然后经过圆形磁场均从A点进入第二象限。粒子可以打在放置于x轴的感光板CD上立即被吸收，感光板足够长且厚度不计，其右端C点与原点O重合并且可以绕O点上下转动。不计粒子的重力和相互作用，忽略粒子与感光板碰撞的时间和相对论效应。求
(1)求两极板间的电势差UMN；
(2)在感光板上某区域内的同一位置会先后两次接收到粒子，该区域称为“二度感光区”，计算“二度感光区”L1的长度；
(3)感光板绕O点逆时针转动θ=45∘，同时改变感光板材料，让它仅对垂直打来的粒子有反弹作用(不考虑打在感光板边缘C、D两点的粒子)，且每次反弹后速度方向相反，大小变为原来的一半，则该粒子在第二、三象限磁场中运动的总路程s。
(4)在(3)中，当粒子打在光滑的CD板距离O点最远位置(即总路程为s)时，将第三象限的磁场反向(垂直纸面向外，大小不变)，同时沿y轴负方向加一个匀强电场E，此后粒子沿y轴负方向运动的最大距离H。(用m、E、B0、q表示)


答案和解析

1.【答案】B 
【解析】气体体积V的单位为 m3 ，温度T的单位为K，根据
V=CT
可知C的单位为 m3K 。
故选B。


2.【答案】C 
【解析】自动门使用的是红外线传感器，感应出入的人员辐射的红外线来自动开门的。故ABD错误，C正确。
故选C。


3.【答案】B 
【解析】A.单晶体沿不同方向物理性质不同，故A错误；
B.根据热力学第一定律可知做功和热传递是改变物体内能的两种方式，故B正确；
C.分子力表现为斥力，分子间的距离越大，分子力做正功，分子势能越小，分子力表现为引力，分子间距离越小，分子力做正功，势能越小，故C错误；
D.液体表面层分子分布比液体内部稀疏，则分子引力大于分子斥力，分子间相互作用表现为引力，在液体内部，分子分布较密，分子间的作用力表现为斥力，故D错误。
故选B。


4.【答案】A 
【解析】当光线进入该结构时，一部分光会在“树枝”的上表面发生反射，另一部分光会进入下表面并发生反射，两束光频率相同，相位差恒定，振动方向相同，两束光发生干涉，大蓝闪蝶翅膀呈现蓝色。
故选A。


5.【答案】D 
【解析】A.虫子脚下的沙子在平衡位置上下振动，不会随着波的传播而移动，故A错误；
B.两种波传播到蝎子的时间差为
Δt=xv1−xv2=0.37550s−0.375150s=5×10−3s
故B错误；
C.横波的传播方向与振动方向垂直，纵波的传播方向与振动方向平行，故C错误；
D.波的传播过程中既传播了振动，也传播了信号和能量，故D正确。
故选D。


6.【答案】D 
【解析】B.磁场的方向竖直向上，根据右手螺旋定则，可知此时流过M点的电流方向向左，故B错误；
AD.流过M点的电流方向向左，电容充电，电容器两板间的电压在增大，电场能正在增加，电路中的磁场能正在减小，故A错误，D正确；
C.LC电路周期为
T=2π LC
将两极板间距增大，电容变小，LC电路周期将变小，故C错误。
故选D。


7.【答案】B 
【解析】A. t1 时刻线圈中磁通量最大，磁通量变化率为0，电流为0，故A错误；
BC. t3 时刻线圈位于中性面，线圈所在平面和磁场垂直，通过电流表的电流改变方向，故B正确，C错误；
D.线圈转速变快，交流电频率变大，周期变小，故D错误。
故选B。


8.【答案】B 
【解析】AB.根据安培定则，通电直导线上方区域磁场方向垂直纸面向里，金属圆环从A运动到 B 的过程中，磁通量增大，根据楞次定理，感应电流的方向为逆时针，金属圆环从 B 运动到C的过程中，根据楞次定理，感应电流的方向为顺时针，故A错误，B正确；
C.磁感应强度在水平方向均匀分布，把圆环分成若干份，可以知道对称的一小段在水平方向的安培力是大小相等，方向相反的，安培力在水平方向的合力为零，安培力的合力始终沿竖直方向。圆环从 A 点到 B 点，由楞次定律得，圆环所受安培力竖直向上，圆环从 B 点到 C 点，圆环所受安培力竖直向下，故C错误；
D.不考虑空气对圆环和细线阻力，圆环摆动过程中需克服安培力做功，能量减少，摆动幅度减小，故D错误。
故选B。


9.【答案】B 
【解析】根据题意
eU0=ℎν0−W
e×3U0=ℎ×2ν0−W
e×7U0=ℎν−W
联立解得
ν=4ν0
故选B。


10.【答案】C 
【解析】A.根据左手定则，沿径迹AC、AB的粒子为负电子，故A错误；
B.根据qvB=mv2r，r=mvqB
粒子做圆周运动的周期T=2πrv=2πmqB
沿径迹AE的粒子对应圆心角最大，飞行时间最长，故B错误；
C.根据T=2πmqB
沿径迹AC所在圆的圆周运动周期等于AB周期，故C正确；
D.设圆形区域半径R，根据几何关系，沿径迹AD运动的半径rAD=Rcot22.5∘
沿径迹AB运动的半径rAB=R
又r=mvqB
沿径迹AD的速度是AB的 cot22.5∘ 倍，故D错误。
故选C。


11.【答案】D 
【解析】A.绳子遇到钉子后，单摆的速度不变，单摆的摆长减小，根据牛顿第二定律FT−mg=mv2r
可知绳子上的拉力变大，故A错误；
B.单摆在 BA 区间运动时，摆长较长，运动周期长， t=0.4πs 时绳子上的拉力最小，为最高点，故 t=0.4πs 时小球在A位置，故B错误；
C.OA的为摆长时单摆的周期T=2(0.6−0.2)πs=2π lOAg
解得OA的长度为lOA=1.6m
故C错误；
D.PC的为摆长时单摆的周期T1=2(0.2−0)πs=2π lPCg
解得PC的长度为lPC=0.4m
OP之间的距离为lOP=lOA−lPC=1.2m
故D正确。
故选D。


12.【答案】A 
【解析】A.该电站每天发生裂变的铀235质量约为m=3400×106×24×3600×3.9×10−25200×106×1.6×10−19kg≈3.6kg
故A正确；
B.核裂变反应中释放了大量能量，反应后产物的比结合能增大，故B错误；
C.该反应是核裂变，热核反应是核聚变，故C错误；
D.反应堆中的镉棒可以吸收中子，从而控制链式反应速度，故D错误。
故选A。


13.【答案】A 
【解析】A.运动员竖直向上的分速度为vy=v0sinθ=3.6m/s
水平方向分速度为vx=v0cosθ=4.8m/s
由最高点落地时间为t=vyg=0.36s
在最高点将负重物相对于地面速度为零扔出，由动量守恒定律可知，运动员速度增加量为Δv=m物m人vx=0.48m/s
将重物扔出与不扔出两种情况相比，运动员多跳Δs=Δv⋅t=0.17m
故A正确；
B.腾空过程中，在最高点将负重物相对于地面速度为零扔出，运动员在水平方向受到的冲量不为零，故B错误；
C.在最高点将负重物相对于地面速度为零扔出，重物落地前动量方向竖直向下，故C错误；
D.在起跳过程中运动员受到合力方向为速度方向，则冲量方向与水平方向成37°夹角，故D错误。
故选A。


14.【答案】BD 
【解析】A.在小水珠的折射作用下将太阳光分散成七种颜色的光，只有背向太阳才能接受折射光线，才能看到彩虹，A错误；
B.根据sinC=1n
可知a光的折射率较大，则a光的临界角小于b光的临界角，B正确；
C. a光的频率高于b光的频率，光电流的大小与光的频率和光的强度都有关系，因不知ab光的光照强度关系，则不确定光电流的大小关系， C错误；
D.a光的波长小于b光的波长，根据Δx=Ldλ
可知b光的条纹间距大于a光的条纹间距，D正确。
故选BD。


15.【答案】BC 
【解析】A.由于不知 t0 时刻质点A、B在波形图上的位置，无法判断波的传播方向，故A错误；
B.简谐横波的周期T=2πω=0.4s
从 t0 时刻计时，1秒后质点A经历 52T ，通过的路程为s=52×4A=10A=40cm
故B正确；
C.若简谐波传播方向为从A到B，有3m=π62πλ+nλ  (n=0,1,2,3… )
列波的波速v=λT=9012n+1m/s  (n=0,1,2,3… )
当 n=0 时，列波的波速为90m/s，故C正确；
D.当 t=115s 时，质点A的位置为y=4sin5π×115+π6=4cm
可知质点A在波峰，故D错误。
故选BC。


16.【答案】     小铁球     AD/DA     AD/DA     m1OP=m1OM+m2ON      C 
【解析】①[1]该实验应选择质量较大的小铁球；
②[2]根据实验原理可知实验无需测量时间，不需要秒表，同时也不需要游标卡尺，需要测量小球落地点的水平距离和质量，所以需要刻度尺和天平。
故选AD。
③[3] A.为保证小球做平抛运动，需使斜槽末端水平，故A正确；
B.斜槽是否光滑对实验无影响，故B错误；
C.根据实验原理，可用落地点的水平距离代表小球的速度，故C错误；
D.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证碰撞速度相等，故D正确；
故选AD。
④[4]若两球相碰前后的动量守恒，则
m1v0=m1v1+m2v2
球在空中的运动时间t相等，则
OP=v0t,OM=v1t,ON=v2t
代入得
m1OP=m1OM+m2ON
⑤[5]若碰撞是弹性碰撞，满足动能守恒，则有
12m1v02=12m1v12+12m2v22
可解得
OP=MN
故选C。


17.【答案】 ①CD；②D；③ 偏大；④ 
【解析】
【分析】本题考查的是利用“插针法”测定玻璃的折射率，要明确实验原理为通过光的折射定律求折射率，掌握实验的操作步骤，明确实验注意事项，会通过作图法进行误差分析。
【解答】①A.“插针法”测量玻璃砖的折射率实验通过插针确定入射光线和折射光线，而不是用铅笔，故A错误；
B.入射角尽量大些，折射角也会大些，折射现象比较明显，测量更精确，故B错误；
C.在插针的过程中，大头针 P3 、 P4 应该适当远一些，这样确定折射光线的方向更准确，故C正确；
D.在处理数据时，仅用毫米刻度尺和圆规，根据三角形的边角关系，也能计算折射率，故D正确。
故选CD。
②AB.插大头针 P3 ，应使 P3 挡住 P1 和 P2 的像，故AB错误；
CD.插大头针 P4 ，应使 P4 挡住 P1 、 P2 的像和 P3 ，故C错误，D正确。
故选D。
③在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面a′画到图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始作图位置，实际光线如图中的 O′Q 所示，而作图光线如图中 OQ 所示，导致折射角偏小，所测得的折射率偏大；
  
④光路图如图所示
   
  
18.【答案】A 
【解析】图线向下弯曲，说明pV乘积变小，是温度下降或质量减小造成的现象。
故选A。


19.【答案】(1)放热，20J；(2) F卡=550N ，活塞对卡环的力方向竖直向上；(3)71kg 
【解析】(1)根据热力学第一定律ΔU=Q+W
可得Q=−20J
可得缸内气体放热，放热20J。
(2)活塞静止不动处于平衡状态p1S+mg+F =p2S
根据牛顿第三定律得到F卡=F=550N
活塞对卡环的力方向竖直向上
(3)根据理想气体状态方程有T1
得到p2′=4.8×105Pa
活塞静止不动处于平衡状态p1S+mg+Mg=p2′×S
解得M=71kg


20.【答案】(1)快中子和碳原子碰撞后与初速方向相反；(2) ΔEkEk=4mnm(mn+m)2 ；(3)8 
【解析】(1)快中子和碳原子碰撞后与初速方向相反。
(2)快中子和碳原子发生弹性碰撞有
mnv1=mnv1′+mv2′
12mnv12=12mnv1′2+12mv2′2
ΔEk=12mv2′2
ΔEkEk=4mnm(mn+m)2
(3)由前面小题结论代入可得第一次碰撞剩余的动能为
(1−4mn2mn(mn+2mn)2)Ek=19Ek
每次碰撞后剩余的动能比例都相同，有
(19)n=2.5×10−8
解得
n=8


21.【答案】(1)0.4s；(2)9.75m/s；(3)0.5C 
【解析】(1)金属杆a开始运动有F安=f
可得B0LB0LvbR=μmg
其中vb=at0
解得t0=μmgRaB02L2=0.4s
(2)设金属杆b恰好运动M、N处，速度为v1=at1
此时金属杆a加速度大小也为a=0.5m/s2
对金属杆a分析B0LB0Lat1−vaR−μmg=ma
解得va=B02L2at1−μmg+maR=9.75m/s
(3)金属杆b在MN与PQ间运动，电容器充电，稳定时速度为 v2 ，根据动量守恒有−B0Lqm=mv2−v1
电容器所带电荷量的最大值qm=CB0Lv2
联立解得qm=0.5C


22.【答案】(1) qB2a22m ；(2)  3−1a ；(3) 74πa ；(4) mEqB2(34+ 22) 
【解析】(1)在圆形磁场中，洛伦兹力提供向心力qvB=mv2R
由几何关系得：R=a
在匀强电场中由动能定理得qU=12mv2
解得U=qB2a22m
(2)由图可知EF为“二度感光区”，根据几何关系，有OF=a，OE= 3a
则L1=OE−OF= 3−1a

(3)第一碰前半径 r1=a ，反弹后速度大小减为碰前的二分之一，根据r=mvqB
  
可知每次反弹后圆周运动半径变为原来的二分之一rn=12rn−1
 面积为s=34πr1+πr1⋅12+r1⋅122+r1⋅123+⋯
代入数据得s=74πa
(4)受力分析如图所示
  
开始时小球沿斜面匀加速滑动，其加速度为a=qEsinθm
当qBv=qEcosθ
时，小球离开斜面，此过程小球y轴负方向运动的距离为ℎ1，则有ℎ1=v22asinθ=mEcos2θ2qB2=Em4qB2
(纯字母未带入 45∘ 也给分)
之后脱离斜面，x轴正方向由动量定理得BqvyΔt=mΔvx
即Bq Δℎ2=m Δvx
求和得Bqℎ2=mv1−vx
x方向初始速度vx=vcosθ=Ecos2θB
小球y轴负方向运动到最大距离时，其速度 v1 沿x轴负方向。
由动能定理得qEℎ2=12mv12−12mv2
联立上述两式得ℎ2=mEqB2sin2θ+sinθ=mEqB212+ 22
故小球y轴负方向运动最大距离为ℎ=ℎ1+ℎ2=mEqB212cos2θ+sin2θ+sinθ
将 θ=45∘ 代入得ℎ=mEqB2(34+ 22)