2025年北师大版选修3物理下册阶段测试试卷

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页，总=sectionpages22页第=page11页，总=sectionpages11页2025年北师大版选修3物理下册阶段测试试卷109考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______姓名：______班级：______考号：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题，共16分)1、如图甲所示，梯形硬导线框abcd固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系，t=0时刻磁场方向垂直纸面向里．在0～5t0时间内，设垂直ab边向上为安培力的正方向，线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为。

A.B.C.D.2、如图所示，带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧擦极板边缘飞出电场（粒子重力不计），若粒子的初动能变为原来的倍；还要使粒子保持擦极板边缘飞出，可采用的方法是（）

A.仅将极板的长度变为原来的倍B.仅将两板之间的距离变为原来的C.仅将两板之间的电势差变为原来的倍D.仅将极板长度和两板之间的距离都变为原来的3、下列说法正确的是（）A.悬浮在空气中的PM2.5颗粒的运动是分子热运动B.一定质量的晶体在熔化过程中，其内能保持不变，分子势能增大C.由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离，液体表面存在张力D.在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，最终会减少饱和汽的压强4、纸面内的两根导线相互平行，通有同向且等大的电流，则A.两导线相互排斥B.两导线相互吸引C.两导线之间与两导线距离相等处磁场方向垂直于纸面向里D.两导线之间与两导线距离相等处磁场方向垂直于纸面向外5、如图，空间某区域有一个正三角形ABC，其三个顶点处分别固定有三个等量正点电荷，D点为正三角形的中心，E、G、H点分别为正三角形三边的中点，F点为E关于C点的对称点。取无限远处的电势为0；下列说法中正确的是。

A.E、G、H三点的电场强度均相同B.E、G、H三点的电势均相同C.D点的场强最大D.根据对称性，E.、F两点的电场强度等大反向6、如图为远距离输电的电路原理图，变压器均为理想变压器并标示了电压和电流，其中输电线总电阻R；则。

A.B.输电效率为C.用户的用电器的数量增多时，U3将减小D.用户得到的电功率可能等于电厂输出的电功率7、如图所示为波沿着一条右端固定的绳子传播到点的波形图，由图可判断出点开始振动的方向（）

A.向左B.向右C.向上D.向下8、2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托克马克装置EAST在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度；其主要核反应方程为：①②则下列表述正确的是A.X是质子B.Y是氚核C.X与Y是同位素D.①②两个核反应都属于裂变反应评卷人得分二、多选题(共8题，共16分)9、如图所示，直线MN与水平方向成θ=30°角，MN的右上方区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向外的匀强磁场，MN的左下方区域存在磁感应强度大小为2B、方向水平向里的匀强磁场，MN与两磁场均垂直.一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率、质量为m、电荷量为q（q>0)的同种粒子（粒子重力不计），所有粒子均能通过MN上的b点.已知ab=L，MN两侧磁场区域均足够大，则粒子的速率可能是

A.B.C.D.10、如图所示,氢原子可在下列各能级间发生跃迁,设从n=4到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ1,从n=4到n=2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n=2到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ3,则下列关系式中正确的是()

A.λ1<λ3B.λ3<λ2C.=+D.=-11、如图所示，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动片向下滑动的过程中。

A.电压表的示数减小B.电流表的示数增大C.电压表的示数增大D.电流表的示数减小12、下列说法正确的是（）A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点E.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果E.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果13、一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图示。已知c→a过程曲线是双曲线的一部分，三个状态的坐标分别为a（V0，2p0）、b（2V0，2p0）、c（2V0，p0）。下列说法正确的是（）

A.c→a过程气体压强变大的微观原因是气体分子的平均动能变大B.全程气体对外做的功比外界对气体做的功多，且大于C.气体在a→b过程中吸收的热量大于b→c过程中放出的热量D.气体在a→b过程中内能的增加量大于b→c过程中内能的减少量14、下列各种说法中正确的是（）A.分子间作用力、分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小B.水的饱和气压随温度升高而升高，随温度降低而降低C.第一类永动机的思想违背了能量守恒定律，所以不可能制成E.晶体都有确定的熔点，都是各向异性的E.晶体都有确定的熔点，都是各向异性的15、如图所示，纸面内同时存在两个匀强磁场，其中一个平行于纸面水平向右，磁感应强度．位于纸面内的细直导线，长L=5m，通有I=3A的恒定电流．当导线与B成60°夹角时，发现其受到的磁场力为零，则该区域存在的另一匀强磁场的磁感应强度的可能值为（）

A.B.C.D.16、如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=l0rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2；线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“4W，l00Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是。

A.若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为B.当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为1:2C.若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大D.若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)17、回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50K，某台设备工作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程：从状态到和到是等温过程；从状态到和到是等容过程，体积分别为和则图中___（填“>”“<”或者“=”）；整个循环过程氦气系统是______的（填“吸热”“放热”或者“绝热”）。

18、一定质量的理想气体，状态经A→B→C→A的变化过程可用如图所示的p-V图线描述，其中C→A为等温过程，气体在状态A时温度为该气体在状态B时的温度为______K，C→A过程中气体______（填“吸热”或“放热”）。

19、如图电路中，电源有内阻，开关S1、S2、S3、S4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P；

(1)若只断开S1，则P将________．

(2)若只断开S2，则P将________．

(3)若只断开S3，则P将________．

(4)若只断开S4，则P将________．20、【小题1】警车向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率。下列说法正确的是_______。(填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分：有选错的得0分)。A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增高B．车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率降低C．警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率降低D．警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变【小题2】如图，由透明介质构成的半球壳的内外表面半径分别为R和R。一横截面半径为R的平行光束入射到半球壳内表面，入射方向与半球壳的对称轴平行，所有的入射光线都能从半球壳的外表面射出。已知透明介质的折射率为n=求半球壳外表面上有光线射出区域的圆形边界的半径。不考虑多次反射。21、三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦（42He）,则下面说法正确的是。

。A．X核比Z核多一个原子。

B．X核比Z核少一个中子。

C．X核的质量数比Z核质量数大3

D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍。

评卷人得分四、作图题(共3题，共18分)22、如图所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．

23、示波管的内部结构如图所示．如果在偏转电极XX/、YY/之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心．如果在偏转电极XX/之间和YY/之间分别加上如图所示的电压，请画出荧光屏上出现的完整扫描波形图．

24、图中表示某一时刻的波形图，已知波速为0.5m/s，波沿着x轴的正方向传播；画出经过7s后的波形曲线。

评卷人得分五、实验题(共2题，共4分)25、用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池；开关和导线外；可供使用的实验器材还有：

电流表（量程0.6A；3A）；

电压表（量程3V；15V）

定值电阻（阻值1额定功率5W）

定值电阻（阻值10额定功率10W）

滑动变阻器（阻值范围0--10额定电流2A）

滑动变阻器（阻值范围0--100额定电流1A）

（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择______V，电流表的量程应选择_______A；R0应选择_______的定值电阻，R应选择阻值范围是__________的滑动变阻器；

（2）关于实验的误差分析下列正确的是________

A.电流表的分压作用B.电压表的分流作用。

C.读数过程中存在偶然误差D.由电压表；电流表造成的系统误差。

（3）①根据下列所得实验数据，试在坐标系中做出实验得到的U-I图象______：。U/V1.361.321.301.281.241.20I/A0.220.280.340.400.460.50

②用绘制的U-I图象得出所测的电源的电动势为______V；电源的内电阻为_______Ω（计算结果保留三位有效数字）；

（4）该实验测量的电源电动势、内电阻与真实值从理论上来说：E测_______E真；r测______r真（选填“大于、小于、等于”）26、用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号．把该信号接入示波器Y输入．

（1）当屏幕上出现如图1所示的波形时，应调节______钮．如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节_____钮或______钮；或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内．

（2）如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将_____钮置于_____位置，然后调节______钮．评卷人得分六、解答题(共1题，共7分)27、同步加速器在粒子物理研究中有重要的应用，其基本原理简化为如图所示的模型，M、N为两块中心开有小孔的平行金属板，质量为m、电荷量为+q的粒子A（不计重力）从M板小孔飘入板间，初速度可视为零，每当A进入板间，两板的电势差变为U，粒子得到加速，当A离开N板时，两板的电荷量均立即变为零，两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场，A在磁场作用下做半径为R的圆周运动，R远大于板间距离，A经电场多次加速，动能不断增大，为使R保持不变；磁场必须相应地变化，不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应，求：

（1）A运动第1周时磁场的磁感应强度B1的大小；

（2）在A运动第n周的时间内电场力做功的平均功率

（3）若有一个质量也为m、电荷量为+kq（k为大于1的整数）的粒子B（不计重力）与A同时从M板小孔飘入板间；A；B初速度均可视为零，不计两者间的相互作用，除此之外，其他条件均不变，下图中虚线、实线分别表示A、B的运动轨迹，在B的轨迹半径远大于板间距离的前提下，请指出哪个图能定性地反映A、B的运动轨迹，并经推导说明理由。

参考答案一、选择题(共8题，共16分)1、D【分析】【分析】

根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，根据欧姆定律求解感应电流，根据安培力公式F＝BIL求解安培力；根据楞次定律判断感应电流的方向；再由左手定则判定安培力的方向，即可求解．

【详解】

0﹣2t0，感应电动势为：E1＝SS为定值，3t0﹣5t0，感应电动势为：E2＝SS也为定值，因此感应电流也为定值，那么安培力F＝BIL∝B，由于0﹣t0，B逐渐减小到零，故安培力逐渐减小到零，根据楞次定律，可知，线圈中感应电流方向顺时针，依据左手定则，可知，线框ab边受到安培力方向向上，即为正；同理，t0﹣2t0，安培力方向向下，为负，大小增大，而在2t0﹣3t0，没有安培力；在3t0﹣4t0，安培力方向向上，为正，大小减小；在4t0﹣5t0，安培力方向向下，为负，大小增大，故D正确，ABC错误．2、C【分析】【详解】

粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，加速度为

在水平方向上做匀速直线运动，故运动时间为

所以粒子的竖直偏量

故若粒子的初动能变为原来的倍，仍要想使粒子保持擦极板边缘飞出，将极板的长度变为原来的倍，板间距离应该变为原来的将两板之间的电势差变为原来的2倍，故C正确，ABD错误。

故选C。3、C【分析】【分析】

【详解】

A．PM2.5是指空气中直径小于等于2.5微米的固体颗粒物；因此它的运动不属于分子热运动，选项A错误；

B．一定质量的晶体在熔化过程中；温度不变，分子的平均动能不变，但溶化过程要吸热，所以内能增大，选项B错误；

C．由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离；分子力体现为引力，液体表面存在张力，选项C正确；

D．饱和汽压只与温度有关；选项D错误。

故选C。4、B【分析】【分析】

带电体周围存在着一种特殊物质；这种物质叫电场，其基本性质是对放入电荷有电场力的作用，而电荷间的相互作用就是通过电场发生的。通电导线的周围有磁场，另一通电导体放在此通电导线的磁场内，受到磁场的作用，根据左手定则就可以判断出相互作用力。

【详解】

根据通电直导线产生磁场的特点；两条导线周围都产生圆形磁场，而且磁场的走向相反；这就好像在两条导线中间放置了两块磁铁，它们的N极和S极相对，S极和N极相对，由于异名磁极相吸，这两条导线会产生吸引力，故A错误，B正确；根据矢量的叠加法则，结合以上分析：在两条导线之间磁场方向相反，则两导线之间与两导线距离相等处，两导线在此处磁场方向相反，大小相等，因此它们的合磁场为零，故CD错误。故选B。

【点睛】

本题考查了电流的磁场、磁场对电流的作用，只是要求灵活运用所学知识；电场是特殊形态的物质，看不见，摸不着，但又是客观存在的物质，电荷周围就存在电场，已被大量实验证明。5、B【分析】【详解】

A.由对称性可知，E、G、H三点的电场强度大小相等；但电场强度的方向不同，故A错误；

B.由对称性可知，E.G、H三点的电势均相等；故B正确；

C.由于D点为正三角形的中心，即到三个点电荷的距离相等，故任意两点电荷在D点产生的合场强与第三个点电荷在D点产生的电场强度大小等大反向，故D点的电场强度为零；故C错误；

D.由C点电荷在E、F两点产生的电场强度等大反向，但A、B两个点电荷在E、F两点产生的电场强度却不相等；故D错误；

故选：B6、C【分析】【详解】

根据欧姆定律，A错误；输电效率B错误；用户的用电器的数量增多时，I4增大，I2增大，U3=U2–I2R将减小，C正确；用户得到的电功率等于电厂输出的电功率加上线损功率，D错误．7、D【分析】【详解】

由题图可知波向右传播,传播到点，点刚开始振动且振动方向向下，其重复波源A的运动，所以A点开始振动的方向向下.

A.向左与分析结果不相符；故A项不合题意.

B.向右与分析结果不相符；故B项不合题意.

C.向上与分析结果不相符；故C项不合题意.

D.向下与分析结果相符；故D项符合题意.8、B【分析】【分析】

根据质量数守恒；电荷数守恒判断X和和Y的种类；这两个方程都是聚变．

【详解】

A．根据质量数守恒；电荷数守恒可知X是中子；故A错误；

B．对第二个方程；根据质量数守恒；电荷数守恒可知Y是氚核，故B正确；

C．X是中子；Y是氚核，X与Y不是同位素，故C错误；

D．①②两个核反应都属于聚变反应，故D错误．二、多选题(共8题，共16分)9、B:D【分析】【详解】

粒子运动过程只受洛伦兹力作用，故在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，则在右边磁场时有则粒子在右边磁场中做圆周运动的轨道半径同理在左边磁场中做圆周运动的半径为作出运动轨迹，如图所示。

由几何关系可知，所有圆心角均为则图中所有三角形都为等边三角形，若粒子偏转偶数次到达b点，则有：解得：故速度为当n=4时故B正确；

若粒子偏转奇数次到达b点，则有：解得：故速度为当n=1时故D正确；

【点睛】

由几何关系及题设条件可求得粒子做匀速圆周运动的半径，由洛仑兹力提供向心力从而能求出通过b点的粒子的速度可能值．10、A:B:D【分析】【详解】

A．释放光子的能量等于两能级间的能级差，所以从n=4到n=1跃迁辐射电磁波能量大于从n=2到n=1跃迁辐射电磁波能量，则辐射的光子频率大，所以辐射的电磁波的波长短,所以λ1＜λ3；A正确；

B．从n=4到n=2跃迁辐射电磁波能量小于从n=2到n=1跃迁辐射电磁波能量，则辐射的光子频率小，所以辐射的电磁波的波长长,所以λ2＞λ3；B正确；

C、D．从n=4到n=1跃迁辐射电磁波波长为λ1，从n=4到n=2跃迁辐射电磁波波长为λ2，从n=2到n=1跃迁辐射电磁波波长为λ3，根据释放光子的能量等于两能级间的能级差，所以C错误，D正确；

故选ABD。11、A:D【分析】【详解】

在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数变小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，路端电压减小，故并联部分电压减小，即可知电流表示数变小。故AD正确。12、B:C:E【分析】【详解】

A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动；A错误；

B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果；B正确；

C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点；C正确；

D．高原地区水的沸点较低；是由于高原地区气压低，故水的沸点也较低，D错误；

E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度；是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸收热量，从而温度会降低的缘故，E正确。

故选BCE。13、B:C【分析】【分析】

【详解】

A．c→a过程曲线是双曲线的一部分，过程气体温度相同；气体分子的平均动能相同，分子撞击器壁的平均作用力相等，压强变大的原因是气体体积减小分子密集程度增大，A错误；

B．根据p-V图像的面积表示气体做功，a→b是气体膨胀对外做功，c→a是气体压缩外界对气体做功，b→c气体体积不变，做功为零，根据p-V图像的面积表示气体做功。

a→b是气体膨胀对外做功。

c→a是气体压缩外界对气体做功。

全程气体对外做的功比外界对气体做的功多，且大于B正确；

CD．过程气体温度相同，则气体在a→b过程与b→c过程中内能的变化量相同，a→b过程中；压强不变，体积增大，温度升高，吸收热量，根据热力学第一定律。

b→c过程中；体积不变，压强变小，问题降低，放出热量，根据热力学第一定律。

气体在a→b过程中吸收的热量大于b→c过程中放出的热量；D错误C正确。

故选BC。14、B:C:D【分析】【详解】

A．分子间的引力和斥力都随分子间的增大而减小，斥力变化快；分子间作用力在分子间距小于平衡间距时表现为斥力，随分子间距增大而减小；分子间作用力在分子间距大于平衡间距时表现为引力；随分子间距增大而先增大后减小；故A项错误；

B．温度升高；分子的平均动能增大，相同时间从水中飞出的分子数目越多，因而使蒸汽分子密度增大，同时蒸汽分子的平均动能也随着增加，这样就使得蒸汽气压增强，故B项正确；

C．根据热力学第一定律可知：第一类永动机的思想违背了能量守恒定律；所以不可能制成，故C项正确；

D．由热力学第二定律可知：任何宏观过程的不可逆性都是相互关联的；由一种过程的不可逆性可以通过推理得知另一过程的不可逆性，故D项正确；

E．单晶体和多晶体都有固定的熔点，单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性的，故E项错误。15、A:C【分析】若导线中受到的安培力为零；则说明合磁场的方向与导线中的电流方向沿导线方向；根据平行四边形定则知。

虚线表示合磁感应强度的方向，与电流的方向平行，可知B2有一个最小值，其最小值为故AC正确，BD错误；

故选AC．

【点睛】知道通电导线与磁场平行时导线所受磁场力为零是正确解题的关键；由矢量三角形法则求出磁感应强度的最小值即可正确解题．16、A:D【分析】【详解】

A.输入电压的最大值为：Um=NBSω=10××0.4×10V=40V，图示时刻感应电动势最大，从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为故A正确；

B.变压器输入电压的有效值为：U1=Um/=40/V=40V。开关闭合时灯泡正常发光，所以U2==V=20V，此时原副线圈的匝数比为：n1:n2=U1:U2=40:20=2:1；故B错误；

C.线圈匝数不变，根据U1：U2=n1：n2可知输出电压不变，若将滑动变阻器触头向上滑动，连入电路电阻变大，负载等效电阻变大，P1=P2═变小，又P1=U1I1可知电流表示数变小；故C错误；

D.若将自耦变压器触头向下滑动，副线圈匝数变小，根据U1：U2=n1：n2可知输出电压减小；所以灯泡变暗，故D正确；

故选：AD.三、填空题(共5题，共10分)17、略

【分析】【详解】

[1]从状态B到C，由查理定律得

由于所以

[2]A-B过程外界对系统做正功，C-D过程外界对系统做负功，p-V图象与横轴围成的面积表示做的功，所以

所以整个循环过程外界对系统做正功。整个循环过程

所以

整个循环过程A-B-C-D-A氦气系统要放热。【解析】>放热18、略

【分析】【详解】

[1]A→B等压变化过程中，根据盖—吕萨克定律

代入已知条件，可得

[2]在C→A等温变化过程中

又由于体积减小，外界对系统做正功

根据热力学第一定律

可得

故气体放热。【解析】600放热19、略

【分析】【详解】

（1）只断开S1；电容器两板间的电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，油滴仍处于静止状态．

（2）只断开S2；电容器两板间的电压增大，稳定时，其电压等于电源的电动势，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上做加速直线运动．

（3）只断开S3；电容器通过电阻放电，板间场强逐渐减小，油滴所受的电场力减小，油滴将向下做加速直线运动．

（4）只断开S4；电容器的电量不变，板间场强不变，油滴仍处于静止状态．

【点睛】

本题考查分析电容器电压的能力．难点是断开s2，要知道稳定后电容器的电压等于电源的电动势，可以用电势差等于电压来理解.【解析】静止向上做匀加速直线运动向下做加速直线运动静止20、略

【分析】【小题1】本题考察的是多普勒效应；凡是波源靠近观察者，观察者接收到的频率就会变大，远离观察者，接收到的频率就会变小，故AB正确。

【小题2】分析边缘光线a；如图：

由几何关系得，可得∠CAB=45°；

在△OAB中，AC=AB，设为r；在△OBC中；

由勾股定理有：

进而求出

故半球壳外表面上有光线射出区域的圆形边界的半径为【解析】【小题1】AB

【小题2】21、C:D【分析】试题分析：设原子核X的质量数为x，电荷数为y，根据质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核Y的质量数为x，电荷数为原子核Z的质量数为电荷数为．由此可得X核的质子（y）比Z核的质子（）多2个，X核的中子比Z核的中子多1个；故AB错误；X核的质量数（x）比Z核的质量数（x-3）多3个，故C正确；X核与Z核的总电荷（2y-2）是Y核电荷（y-1）的2倍，故D正确．

考点：考查了核反应方程。

名师点睛：关键是知道反映前后质量数和核电荷数守恒的知识，属于基础知识，应仔细阅读题目，一步一步向下分析．四、作图题(共3题，共18分)22、略

【分析】【详解】

利用右手螺旋定则；已知电流的方向可判定磁场方向，也可以通过磁场方向来确定电流的方向；

图甲；已知磁场方向，顺时针方向，则电流垂直纸面向里；

图乙；电流右侧的磁场的方向向里，左侧的磁场的方向向外，则电流的方向向上；

图丙；已知磁场方向，则可知电流方向，逆时针方向；

图丁；环形电流从左侧流入，从右侧流出，所以磁场的方向向下；

图戊；根据螺线管中电流方向，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的磁场的方向向左；

图已；根据螺线管中上边的电流方向向外，下边的电流的方向向里，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的磁场的方向向右．如图所示：

【解析】23、略

【分析】试题分析：A图中；在XX′偏转电极所加的电压的周期为2T，即在2T的时间内才能完成一次水平方向的扫描，而竖直方向（y方向）的周期为T，所以在水平方向的一次水平扫描的过程中，竖直方向由2个周期性的变化；y方向的电压变化为正弦式的变化，由于电子到达荧光屏的偏转量与偏转电压成正比，所以A图中的扫描图形如图；

要在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象．XX′偏转电极要接入锯齿形电压；即扫描电压．

B图中；在XX′偏转电极所加的电压的周期为T，即在一个周期T的时间内完成一次水平方向的扫描，同时竖直方向的周期为T，所以在水平方向的一次水平扫描的过程中，竖直方向也完成一个周期性的变化；y方向的电压大小不变，方向每半个周期变化一次，结合电子到达荧光屏的偏转量与偏转电压成正比，所以B图中的扫描图形如图．

考点：考查了示波器的工作原理。

【名师点睛】本题关键要清楚示波管的工作原理，示波管的YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX′偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象【解析】24、略

【分析】【分析】

【详解】

7s波向前传播的距离为

7s后，故x=3.5m位置的原图中x=0位置的振动情况相同；因此作出以下图形。

【解析】五、