高二物理下学期期末模拟卷01（人教版，选必二、三全册）

**基本信息** 高二物理期末模拟卷（选择性必修二、三），以月球核反应堆、潮汐发电机等真实情境为载体，覆盖电磁振荡、核反应、热力学等核心知识，注重科学思维与探究能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题48分|电磁振荡、核反应、分子势能等|第2题结合月球核反应考查核反应方程，第8题以潮汐发电机为情境分析交变电动势| |实验题|2题14分|气体实验定律、变压器电压关系|第13题用传感器探究气体等温变化，第14题考查变压器铁芯设计与能量损失分析| |计算题|4题38分|核反应能量、电磁助推、电磁场运动|第17题电磁助推装置综合动量守恒与能量转化，第18题电磁场运动结合几何关系考查模型建构|

2025-2026学年高二下学期期末模拟卷01 物理·参考答案 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C A D A B D BD BC 题号 11 12 答案 BC ABD 二、实验题 13．(1)温度（1分） 不会（1分） (2)A（2分） (3)A组封闭气体的质量大于B组封闭气体的质量（2分） 14．(1)C（1分） (2)B（1分） (3)多（2分） (4)b（2分） (5)变压器工作时，存在漏磁现象，即原线圈产生的磁通量不能全部通过副线圈（2分） 三、计算题 15．（6分） （1）由题可知反应过程中质量亏损为（1分） 则释放的能量为（1分） 解得（1分） （2）因碰撞过程中动量守恒，反应前后总动量为零，所以中子与氦核动量大小相等，方向相反，根据动能与动量之间的关系有（1分）可知 根据能量守恒有（1分） 解得≈3.20MeV，≈1.07MeV（1分） 16．（8分） （1）封闭的理想气体初态体积为， 对活塞有（1分） 薄壁容器导热性能良好，则放上重物后，气体的温度和环境温度始终相同，即气体发生等温变化，设所放重物的最大质量为，活塞下降到预警传感器位置会引发报警时，气体体积为 （2分） 由（1分） 联立可得（1分） （2）初态的环境温度即为理想气体的温度为，末态的温度为 设所放重物的最大质量为，有（1分） 由理想气体状态方程有（1分） 可得（1分） 17．（12分） （1）分离后当导体棒a水平向右的速度大小为5m/s时，根据法拉第电磁感应定律有（1分） 通过a的电流 （1分） 联立解得I1=25A （1分） 根据右手定则可知通过a的电流方向从 流向M （2）规定水平向右为正方向，从运动至b位置过程中，由安培力提供加速度，根据牛顿第二定律有（1分），解得 a与b正碰前，根据速度位移公式有（1分），解得a的速度大小为 a与b碰撞过程中系统动量守恒，有 （1分），解得 根据能量守恒，可得储存的弹性势能为 （1分），解得                             ab碰后一起运动至过程中，根据牛顿第二定律有 （1分），解得 设ab一起运动至时的速度大小为，根据速度位移公式有      （1分）                        解得（1分） （3）当a棒所受安培力与b所受空气阻力大小相等时，a、b一起运动的速度最大， 则有   （1分）， 代入数据解得（1分） 18．（12分） （1）粒子沿PO₁方向射入时其轨迹如图所示， 由几何关系得轨道半径r=R。（1分） 由洛伦兹力提供向心力（1分） 得（1分） （2）粒子速度大小不变，故轨迹半径仍为 设粒子入射速度与PO1夹角为，粒子的运动轨迹如下图所示 由几何关系得（1分） 解得 即入射速度方向斜向左上方与PO1夹角为（1分） （3）粒子进入正交电磁场后，受电场力（1分） 可将粒子运动分解（1分） 其洛伦兹力（1分） 恰好抵消电场力 剩余速度 做匀速圆周运动，圆周半径 （1分） 粒子在正交电磁场中运动过程中距x轴的最大距离 （1分） （4）若设粒子在正交电磁场中旋转的角速度，据前分析得 （1分） 又粒子轨迹与x轴相切时 此时 得 坐标， 代入得 （1分） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二下学期期末模拟卷01 物理·全解全析 （满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.试题范围：选择性必修二全册+必选择性必修三全册（人教版） 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．如图甲所示为一振荡电路在某时刻的情景，该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱，图乙为振荡过程的图像，已知线圈的自感系数为，电容器的电容为，规定回路中的电流沿顺时针方向为正方向。下列说法正确的是（　　） A．该时刻流过电流计的电流方向向右 B．该时刻应介于之间 C．两极板之间的电压正在减小 D．若仅减小两极板间的距离，则振荡周期减小 【答案】B 【详解】A．根据图示磁场由安培定则可知，电路电流沿逆时针（俯视图）方向，故该时刻流过电流计的电流方向向左，A错误； B．该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱，磁场能正在转化为电场能，则此时正处于充电过程，电路电流逐渐减小，故该时刻应介于之间，B正确； C．该时刻线圈正处于充电过程，电容器带电量不断增大，由 可知，极板间电压增大，C错误； D．减小极板间距，由电容决定式可知减小，增大，LC振荡周期公式为 因此周期增大，D错误。 故选B。 2．我国计划利用月球土壤中丰富的钛资源建造小型核反应堆，为未来的月球基地提供持续能源。该反应堆中涉及的部分核反应方程如下：①，②，③。下列说法正确的是（　　） A．方程①中的X是质子 B．比少一个中子 C．方程③中的电子来自原子的内层电子 D．月球上的真空及低温环境使钍的半衰期变长 【答案】B 【详解】A．核反应遵循电荷数守恒、质量数守恒，方程①中X的电荷数为 质量数为，因此X是中子，不是质子，故A错误； B．原子核的中子数=质量数-质子数，的中子数为 的中子数为，前者比后者少1个中子，故B正确； C．方程③为β衰变，β衰变释放的电子来自原子核内部，是中子转化为质子时产生的，并非原子的内层电子，故C错误； D．半衰期由原子核内部本身的性质决定，与外界温度、压强、真空环境等无关，因此钍的半衰期不变，故D错误。 故选B。 3．如图所示，有一分子A位于坐标原点O处不动，另一分子B位于x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能Ep，分子间距离为无穷远时，分子势能Ep为0，只考虑这两个分子间作用力，由图可知（　　） A．在x0处分子力为0 B．在x1处分子间引力最大 C．从x1处向右移动到x2，分子力可能一直增大 D．在x2处由静止释放分子B，B可能运动到x0的左侧 【答案】C 【详解】A．分子力与分子势能的关系为，即图线的斜率绝对值表示分子力大小，斜率为零处分子力为零。由图可知，处最小，切线斜率为零，分子力为零；处切线斜率不为零，分子力不为零，故A错误； B．在处分子力为零，此时分子间引力等于斥力，并非引力最大，故B错误； C．在区域，分子力表现为引力。随着增大，分子力可能先增大后减小。若位于分子力最大值位置的左侧，则从到分子力一直增大，故C正确； D．在处由静止释放分子B，系统的总能量等于分子B在该位置的势能，由图可知该位置势能。根据能量守恒定律，运动到最远点势能等于初位置势能小于零，所以分子B无法到达处，更不可能运动到的左侧，故D错误。 故选C。 4．夏天的清晨，植物叶片上挂满了圆滚滚的水珠，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．水分子在水珠表面层比内部分布更稀疏，表面层分子之间相互作用力表现为引力 B．水分子在水珠表面层比内部分布更密集，表面层分子之间相互作用力表现为引力 C．水分子在水珠表面层比内部分布更稀疏，表面层分子之间相互作用力表现为斥力 D．水分子在水珠表面层比内部分布更密集，表面层分子之间相互作用力表现为斥力 【答案】A 【详解】A．液体表面层分子间距比内部大，分布更稀疏。当分子间距大于平衡位置时，分子间作用力表现为引力，形成表面张力，故A正确； B．表面层分子更密集不符合实际，故B错误； C．表面层分子间距大时作用力应为引力而非斥力，故C错误； D．表面层分子不可能更密集且斥力主导，故D错误。 故选A。 5．如图所示，一定质量的理想气体经完成循环过程，其中和均为等温过程。关于该循环过程，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体对外做功小于从外界吸收的热量 B．过程的温度高于过程的温度 C．过程中，单位时间单位面积气体分子撞击器壁的次数增大 D．从状态经一个循环又回到的全过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 【答案】D 【详解】A．过程中，气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律有 可知，气体从外界吸收的热量等于对外做功，故A错误； B．根据理想气体状态方程 可知，体积为时，状态的压强高于状态的压强，因此温度高于，故B错误； C．过程中，气体温度不变，气体的平均速率不变，体积增大，分子数密度减小，压强减小，单位时间单位面积气体撞击器壁的个数减小，故C错误； D．从状态经一个循环又回到的全过程中，气体内能不变，整个过程气体对外做功大小等于图像围成的面积，则整个过程气体吸收总热量大于零，即气体吸收的热量大于放出的热量，故D正确。 故选D。 6．如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法中正确的有（　　） A．当S断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 B．当S断开时，立即熄灭 C．当S闭合时，一直不亮，立即变亮 D．当S闭合时，立即变亮，逐渐变亮 【答案】A 【详解】AB．当S断开时，由于线圈的自感作用，线圈相当于一个电源，线圈中的电流将在新的回路中由原来的稳定值逐渐减小为0，可知当S断开时，逐渐熄灭，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，A正确，B错误； CD．由于D为理想二极管，具有单向导电性，根据电路图可知，电源与二极管的负极连接，可知当S闭合时，一直不亮，由于S闭合时，由于线圈的自感作用，将逐渐变亮，CD错误。 故选A。 7．图甲是研究光电效应的实验装置，图乙所示为氢原子的能级图。大量氢原子处于激发态，氢原子从激发态直接跃迁到基态发出的光子照射到图甲光电管阴极上时，电流表有示数，闭合开关，滑片缓慢向端移动，当电压表示数为时，电流表示数恰好为零。下列说法正确的是（　　） A．光电子的最大初动能 B．处于激发态的大量氢原子跃迁时共发出6种频率的光 C．制作阴极的金属材料的逸出功 D．氢原子从激发态跃迁时发出的光子照射阴极上都有光电子射出 【答案】B 【详解】A．由题意可知，当反向电压U=10V时，光电流恰好为零，可知该电压为遏止电压，则光电子的最大初动能，故A错误； B．处于激发态的大量氢原子跃迁时共发出种频率的光，故B正确； C．氢原子从n=4向n=1跃迁时释放光子能量为根据 联立解得逸出功，故C错误； D．只有光子能量大于逸出功时才能产生光电效应，氢原子从跃迁到能级时发出的光子能量为，故D错误。故选B。 8．如图为某款潮汐发电机的结构简图，两磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈的面积为，匝数500匝，海浪带动线圈以转速逆时针匀速转动。图示位置，线圈平面和磁感线平行，不计线圈电阻。下列说法正确的是（    ） A．若仅增大线圈匀速转动的转速，则线圈产生电动势的峰值不变 B．线圈产生电动势的峰值为 C．图示位置，线圈的磁通量最小，磁通量的变化率也最小 D．图示位置，端的电势高于端的电势 【答案】D 【详解】A． 交变电动势峰值满足 ，且 （为转速），若仅增大转速，增大，电动势峰值会增大，A错误； B． 换算转速： ，可得 电动势峰值 ，B错误； C．图示位置线圈平面与磁感线平行，磁通量为0（最小） 感应电动势公式 ​，此时感应电动势最大，因此磁通量的变化率最大，C错误； D． 磁场方向从N极指向S极（水平向右），线圈逆时针匀速转动 根据右手定则可判断：线圈作为电源，内部感应电流流向端，因此端为电源正极，电势高于b端，D正确。故选D 。 9．某实验小组想自制一个发电装置，于是找来了带电的铁环A和不带电的铁环B，两个铁环在同一平面内。若沿顺时针方向转动铁环A，B环中产生图示方向的感应电流，则下列说法正确的是（   ） A．A环可能带负电且转速不变 B．A环可能带正电且转速增大 C．A环可能带正电且转速减小 D．A环可能带负电且转速减小 【答案】BD 【详解】A．若A环带负电且转速不变，根据安培定则可知，B环内的磁通量保持不变，不会产生感应电流，选项A错误； B．若A环带正电且转速增大，根据安培定则可知，B环内的磁场方向垂直纸面向里且磁通量增大，结合楞次定律可知，B环内的电流沿逆时针方向，选项B正确； C．若A环带正电且转速减小，根据安培定则可知，B环内的磁场方向垂直纸面向里且磁通量减小，结合楞次定律可知B环内的电流沿顺时针方向，选项C错误； D．若A环带负电且转速减小，根据安培定则可知，B环内的磁场方向垂直纸面向外且磁通量减小，结合楞次定律可知，B环产生的感应电流沿逆时针方向，选项D正确。 故选BD。 10．如图所示，两条平行的金属轨道所构成的平面与水平地面的夹角为θ，在两轨道的顶端之间接有电源和一滑动变阻器，滑动变阻器的滑片处于中点位置，一根金属杆ab垂直放在两导轨上，与导轨构成闭合电路，ab杆处于静止状态。现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，待电路稳定后ab杆仍能保持静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．加入磁场后，金属杆ab所受的静摩擦力一定减小 B．调节滑动变阻器的滑片向M端移动的过程中，金属杆ab受到的静摩擦力可能减小 C．调节滑动变阻器的阻值，当滑片向N端移动的过程中，金属杆ab受到的静摩擦力可能减小 D．如图所示的磁场方向，若金属杆的质量为m，电路中的电流此时为I且保持不变，金属杆ab的有效长度为L，则该方向的磁场有最小值 【答案】BC 【详解】AB．加磁场之前金属棒受静摩擦力向上，大小为，加入磁场后，受平行斜面向上的安培力，因安培力大小不确定，可知金属杆ab所受的静摩擦力大小可能减小，也可能增大或不变，故A错误，B正确； C．调节滑动变阻器的阻值，当滑片向N端移动的过程中，电阻增加，电流减小，向上的安培力减小，若静摩擦力方向沿斜面向下，则 可知，金属杆ab受到的静摩擦力减小，故C正确； D．要使金属棒静止在斜面上安培力最小值为零，则磁感应强度的最小值也为零，故D错误。 故选BC。 11．电磁血流量计可利用血管中存在的大量正、负离子测量血液流量（单位时间流过血管横截面的血液体积）。如图所示，仪器提供垂直纸面向里、大小恒定的匀强磁场，磁感应强度为。设血液流速为，血管内径为，测得、间的电压稳定时为。已知血管横截面均可视作标准圆，忽略重力影响，下列说法正确的有（    ） A．电压稳定时，正、负离子不再受洛伦兹力作用 B．点电势高于点电势 C．血液流量 D．相同时，若血管堵塞导致内径减小，则电压变小 【答案】BC 【详解】A．电压稳定时，正、负离子仍受洛伦兹力作用，只不过由于洛伦兹力与电场力平衡而沿直线运动，故A错误； B．根据左手定则可知，正离子所受洛伦兹力指向a侧，负离子所受洛伦兹力指向b侧，故正离子聚集在a侧，负离子聚集在b侧，a点电势高于b点电势，故B正确； CD．电压稳定时有 又，， 解得血液流量 由该式可知，相同时，若血管堵塞导致内径减小，则电压变大，故C正确，D错误。 故选BC。 12．如图所示，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v0穿过宽度为d（d>L）的匀强磁场区域（ab、cd边和磁场竖直边界平行），磁场的磁感应强度大小为B，线框总阻值为R，线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则线框中的感应电流I、线框上d、c两点间的电势差Udc、线框所受安培力F、穿过线框的磁通量随时间t变化的图像可能正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】ABD 【详解】A．进入磁场过程感应电流为 由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，全部进入磁场后，感应电流为零，而离开磁场的过程感应电流大小与进磁场时相等，但电流方向为顺时针，故A正确； B．线框进入磁场过程中 全部进入磁场后 离开磁场过程 故B正确； C．进入磁场过程线框所受安培力大小为 由左手定则可知，进入磁场过程线框所受安培力方向向左，全部进入磁场后，线框不受安培力，离开磁场过程中，安培力大小方向均与进入磁场过程相同，故C错误； D．线框进入磁场过程磁通量为 当线框全部进入磁场后，磁通量达到最大，且保持不变，线框离开磁场过程，磁通量均匀减小，故D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共14分。 13．（6分）在“用传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，某组同学使用如图所示的实验装置，正确操作实验获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到p-V图像。 (1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制注射器内封闭的气体________的不发生变化；外界大气压发生变化时，________（选填“会”或“不会”影响实验结果）。 (2)在压缩气体过程中，某组同学不慎用手握住注射器含空气柱的部分如虚线，（实线为初始温度下的等温线）做出该同学应该得到的图线，下图中大致正确的是（　　） A．B．C．D． (3)在同一温度环境下，A、B两组同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，得到的图像如图乙所示。造成图像中A的斜率大于B的斜率的原因是________。 【答案】(1) 温度 不会 (2)A (3)A组封闭气体的质量大于B组封闭气体的质量 【详解】（1）[1][2]本实验探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系，根据玻意耳定律，需保持气体质量和温度不变。手握注射器含空气柱的部分会通过热传递改变气体的温度，故应避免，这是为了控制气体的温度不发生变化。实验通过传感器直接测量封闭气体的压强和体积，探究与的关系，外界大气压的变化不影响封闭气体自身的状态参量测量及规律的验证，故不会影响实验结果。 （2）实线为初始温度下的等温线。用手握住注射器含空气柱的部分，手的热量传递给气体，导致气体温度升高。根据理想气体状态方程 可知 当升高时，的乘积变大，虚线应在实线上方。在图像中，等温线离原点越远，乘积越大，温度越高。故选A。 （3）图乙为图像，根据玻意耳定律 可得 图像的斜率 对于一定质量的理想气体，常数与气体的质量和温度有关，。题目已知在同一温度环境下，即相同。A的斜率大于B的斜率，说明A组实验中的常数更大，即A组封闭气体的质量大于B组封闭气体的质量。 14．（8分）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)为了确保实验的安全，下列说法中正确的是___________。 A．为了人身安全，只能使用低压直流电源 B．为使接触良好，通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱 C．为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，要先用最大量程挡试测 (2)变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢。铁芯Q安放在铁芯P上时，为了尽量减小传递过程中的能量损失，作为横挡的铁芯的硅钢片叠压方式及放置方法的最佳设计为下图的（　　） A． B． C． D． (3)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线细的线圈匝数___________（填“多”或“少”）。 (4)用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表： 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断出变压器的原线圈为___________（填“a”或“b”）。 (5)通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，请写出一条可能的原因___________。 【答案】(1)C (2)B (3)多 (4)b (5)变压器工作时，存在漏磁现象，即原线圈产生的磁通量不能全部通过副线圈 【详解】（1）A．变压器改变的是交流电压，为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，A错误； B．实验通电时，为了人身安全，通电时不可以用手直接捏紧裸露的接线柱，B错误； C．使用多用电表测电压时，先用最高量程挡测试，再选用恰当的挡位进行测量，C正确。 故选C； （2）根据题意可知，由于变压器工作时会在铁芯中存在变化的磁通量，为了减小能量传递过程中的损失，应尽可能使铁芯中不产生较大的涡流，如图所示 应通过相互绝缘的硅钢片使平行于efgh的各平面和平行于abfe的各平面都不能形成闭合回路，所以作为横挡的铁芯的硅钢片应按照平行于adhe平面的形式设计，ACD错误，B正确。 故选B。 （3）导线细的线圈为高压线圈，电流小，匝数多。 （4）理想变压器原副线圈的电压关系，而实际的变压器存在能量损失，导致副线圈电压的输出值小于理论值，故可判断原线圈为b。 （5）变压器工作时，存在漏磁现象，即原线圈产生的磁通量不能全部通过副线圈；铁芯也不是理想的，存在铁芯发热（涡流等原因导致）等能量损耗；线圈本身有电阻，也会产生焦耳热损耗能量，这些因素都会导致副线圈输出电压总比理论值小。 三、计算题：本题共4小题，共38分。 15．（6分）两个氘核以相等动能相向运动并发生正碰，产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量，氦核质量，中子质量，相当于。结果均保留三位有效数字。 (1)计算这次反应释放多少核能； (2)求中子和氦核的动能分别为多少。 【答案】(1)3.26MeV (2)3.20MeV，1.07MeV 【详解】（1）由题可知反应过程中质量亏损为 则释放的能量为 解得 （2）因碰撞过程中动量守恒，反应前后总动量为零，所以中子与氦核动量大小相等，方向相反，根据动能与动量之间的关系有 可知 根据能量守恒有 解得≈3.20MeV，≈1.07MeV 16．（8分）如图所示为某同学设计的超重报警装置示意图，高为、横截面积为、导热性能良好的薄壁容器竖直放置在水平面上，容器内有一厚度不计、质量为的活塞，稳定时活塞到气缸底部的距离为。有一预警传感器设置在离容器底部处，当重物放置在活塞上，活塞下降到预警传感器位置会引发报警。已知环境的热力学温度为，大气压强为，重力加速度为，不计摩擦阻力。 (1)为了不引发报警，求该状态下活塞上所放重物的最大质量； (2)若将此装置放在的环境温度下，大气压强不变，在此状态下，为了不引发报警，求活塞上能放重物的最大质量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）封闭的理想气体初态体积为， 对活塞有 薄壁容器导热性能良好，则放上重物后，气体的温度和环境温度始终相同，即气体发生等温变化，设所放重物的最大质量为，活塞下降到预警传感器位置会引发报警时，气体体积为 由 联立可得 （2）初态的环境温度即为理想气体的温度为，末态的温度为 设所放重物的最大质量为，有 由理想气体状态方程有 可得 17．（12分）某电磁助推装置设计如图，超级电容器经调控系统为电路提供I=1000A的恒定电流，水平固定的平行长直导轨处于垂直水平面的匀强磁场中，a可视为始终垂直导轨的导体棒，b为表面绝缘的无人机。初始时a静止于MM′处，b静止于a右侧某处。现将开关S接1端，a与b正碰后锁定并一起运动，损失动能全部储存为弹性势能。当a运行至NN′时将S接2端，同时解除锁定，所储势能瞬间全部转化为动能，a与b分离。已知电容器电容C为10F，导轨间距为L=0.5m，磁感应强度大小为B=1T，MM′到NN′的距离为x=5m，a、b质量分别为ma=2kg、mb=8kg，a在导轨间的电阻为R=0.1Ω。碰撞、分离时间极短，各部分始终接触良好，不计导轨电阻、摩擦和储能耗损，忽略电流对磁场的影响。 (1)若S接2端，a与b分离后某时刻a棒水平向右的速度大小为v=5m/s，求此时通过a的电流大小和方向。 (2)忽略a、b所受空气阻力，当a与b的初始间距为x1=1.25m时，求a与b正碰后储存的弹性势能Ep以及一起运动至NN′时的速度大小。 (3)忽略a所受空气阻力，若b所受空气阻力大小与其速度v的关系为f=kv2（k=0.025N·s2/m2），且平行长直导轨足够长，求开关S一直接1端，a与b正碰后锁定并一起运动的最大速度大小。 【答案】(1)25A，方向从M′流向M (2)500J，20m/s (3) 【详解】（1）分离后当导体棒a水平向右的速度大小为5m/s时，根据法拉第电磁感应定律有                                            通过a的电流 联立解得I1=25A 根据右手定则可知通过a的电流方向从 流向M （2）规定水平向右为正方向，从运动至b位置过程中，由安培力提供加速度，根据牛顿第二定律有 解得 a与b正碰前，根据速度位移公式有 解得a的速度大小为 a与b碰撞过程中系统动量守恒，有 解得 根据能量守恒，可得储存的弹性势能为 解得                             ab碰后一起运动至过程中，根据牛顿第二定律有 解得 设ab一起运动至时的速度大小为，根据速度位移公式有                              解得 （3）当a棒所受安培力与b所受空气阻力大小相等时，a、b一起运动的速度最大，则有                                          代入数据解得 18．（12分）如图所示，在 xOy坐标平面的第一、四象限内有正交的匀强电场和匀强磁场Ⅰ，电场沿y轴负方向，磁场垂直于坐标平面向里，在第二、三象限内，以 为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为B，在磁场Ⅱ的边界上 点，若沿 PO₁方向射入一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子恰好从磁场Ⅱ边界上与圆心O₁等高的右切点 处垂直于 y轴的方向射出磁场Ⅱ，进入正交的电磁场。现仍将该粒子以大小相同的速度从P点以不同角度入射磁场Ⅱ，粒子经磁场Ⅱ偏转后从坐标原点O以垂直于 y轴的方向进入正交的电磁场，已知电场强度大小 不计粒子重力，求： (1)粒子沿PO₁方向射入时，粒子在磁场Ⅱ中运动的速度大小。 (2)粒子从 P点以大小相同的速度、不同角度入射后，从O点以垂直于y轴的方向进入正交的电磁场时在 P点的入射方向； (3)粒子在正交电磁场中运动过程中距x轴的最大距离； (4)粒子从O点进入正交电磁场后的运动轨迹与x轴相切点的横坐标。 【答案】(1) (2)斜向左上方与PO1夹角为 (3) (4) 【详解】（1）粒子沿PO₁方向射入时其轨迹如图所示， 由几何关系得轨道半径r=R。 由洛伦兹力提供向心力 得 （2）粒子速度大小不变，故轨迹半径仍为 设粒子入射速度与PO1夹角为，粒子的运动轨迹如下图所示 由几何关系得 解得 即入射速度方向斜向左上方与PO1夹角为 （3）粒子进入正交电磁场后，受电场力 可将粒子运动分解 其洛伦兹力 恰好抵消电场力 剩余速度 做匀速圆周运动，圆周半径 粒子在正交电磁场中运动过程中距x轴的最大距离 （4）若设粒子在正交电磁场中旋转的角速度，据前分析得 又粒子轨迹与x轴相切时 此时 得 坐标， 代入得 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二下学期期末模拟卷01 物理 （满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.试题范围：选择性必修二全册+必选择性必修三全册（人教版） 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．如图甲所示为一振荡电路在某时刻的情景，该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱，图乙为振荡过程的图像，已知线圈的自感系数为，电容器的电容为，规定回路中的电流沿顺时针方向为正方向。下列说法正确的是（　　） A．该时刻流过电流计的电流方向向右 B．该时刻应介于之间 C．两极板之间的电压正在减小 D．若仅减小两极板间的距离，则振荡周期减小 2．我国计划利用月球土壤中丰富的钛资源建造小型核反应堆，为未来的月球基地提供持续能源。该反应堆中涉及的部分核反应方程如下：①，②，③。下列说法正确的是（　　） A．方程①中的X是质子 B．比少一个中子 C．方程③中的电子来自原子的内层电子 D．月球上的真空及低温环境使钍的半衰期变长 3．如图所示，有一分子A位于坐标原点O处不动，另一分子B位于x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能Ep，分子间距离为无穷远时，分子势能Ep为0，只考虑这两个分子间作用力，由图可知（　　） A．在x0处分子力为0 B．在x1处分子间引力最大 C．从x1处向右移动到x2，分子力可能一直增大 D．在x2处由静止释放分子B，B可能运动到x0的左侧 4．夏天的清晨，植物叶片上挂满了圆滚滚的水珠，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．水分子在水珠表面层比内部分布更稀疏，表面层分子之间相互作用力表现为引力 B．水分子在水珠表面层比内部分布更密集，表面层分子之间相互作用力表现为引力 C．水分子在水珠表面层比内部分布更稀疏，表面层分子之间相互作用力表现为斥力 D．水分子在水珠表面层比内部分布更密集，表面层分子之间相互作用力表现为斥力 5．如图所示，一定质量的理想气体经完成循环过程，其中和均为等温过程。关于该循环过程，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体对外做功小于从外界吸收的热量 B．过程的温度高于过程的温度 C．过程中，单位时间单位面积气体分子撞击器壁的次数增大 D．从状态经一个循环又回到的全过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 6．如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法中正确的有（　　） A．当S断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 B．当S断开时，立即熄灭 C．当S闭合时，一直不亮，立即变亮 D．当S闭合时，立即变亮，逐渐变亮 7．图甲是研究光电效应的实验装置，图乙所示为氢原子的能级图。大量氢原子处于激发态，氢原子从激发态直接跃迁到基态发出的光子照射到图甲光电管阴极上时，电流表有示数，闭合开关，滑片缓慢向端移动，当电压表示数为时，电流表示数恰好为零。下列说法正确的是（　　） A．光电子的最大初动能 B．处于激发态的大量氢原子跃迁时共发出6种频率的光 C．制作阴极的金属材料的逸出功 D．氢原子从激发态跃迁时发出的光子照射阴极上都有光电子射出 8．如图为某款潮汐发电机的结构简图，两磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈的面积为，匝数500匝，海浪带动线圈以转速逆时针匀速转动。图示位置，线圈平面和磁感线平行，不计线圈电阻。下列说法正确的是（    ） A．若仅增大线圈匀速转动的转速，则线圈产生电动势的峰值不变 B．线圈产生电动势的峰值为 C．图示位置，线圈的磁通量最小，磁通量的变化率也最小 D．图示位置，端的电势高于端的电势 9．某实验小组想自制一个发电装置，于是找来了带电的铁环A和不带电的铁环B，两个铁环在同一平面内。若沿顺时针方向转动铁环A，B环中产生图示方向的感应电流，则下列说法正确的是（   ） A．A环可能带负电且转速不变 B．A环可能带正电且转速增大 C．A环可能带正电且转速减小 D．A环可能带负电且转速减小 10．如图所示，两条平行的金属轨道所构成的平面与水平地面的夹角为θ，在两轨道的顶端之间接有电源和一滑动变阻器，滑动变阻器的滑片处于中点位置，一根金属杆ab垂直放在两导轨上，与导轨构成闭合电路，ab杆处于静止状态。现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，待电路稳定后ab杆仍能保持静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．加入磁场后，金属杆ab所受的静摩擦力一定减小 B．调节滑动变阻器的滑片向M端移动的过程中，金属杆ab受到的静摩擦力可能减小 C．调节滑动变阻器的阻值，当滑片向N端移动的过程中，金属杆ab受到的静摩擦力可能减小 D．如图所示的磁场方向，若金属杆的质量为m，电路中的电流此时为I且保持不变，金属杆ab的有效长度为L，则该方向的磁场有最小值 11．电磁血流量计可利用血管中存在的大量正、负离子测量血液流量（单位时间流过血管横截面的血液体积）。如图所示，仪器提供垂直纸面向里、大小恒定的匀强磁场，磁感应强度为。设血液流速为，血管内径为，测得、间的电压稳定时为。已知血管横截面均可视作标准圆，忽略重力影响，下列说法正确的有（    ） A．电压稳定时，正、负离子不再受洛伦兹力作用 B．点电势高于点电势 C．血液流量 D．相同时，若血管堵塞导致内径减小，则电压变小 12．如图所示，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v0穿过宽度为d（d>L）的匀强磁场区域（ab、cd边和磁场竖直边界平行），磁场的磁感应强度大小为B，线框总阻值为R，线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则线框中的感应电流I、线框上d、c两点间的电势差Udc、线框所受安培力F、穿过线框的磁通量随时间t变化的图像可能正确的是（   ） A． B． C． D． 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共14分。 13．（6分）在“用传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，某组同学使用如图所示的实验装置，正确操作实验获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到p-V图像。 (1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制注射器内封闭的气体________的不发生变化；外界大气压发生变化时，________（选填“会”或“不会”影响实验结果）。 (2)在压缩气体过程中，某组同学不慎用手握住注射器含空气柱的部分如虚线，（实线为初始温度下的等温线）做出该同学应该得到的图线，下图中大致正确的是（　　） A．B．C．D． (3)在同一温度环境下，A、B两组同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，得到的图像如图乙所示。造成图像中A的斜率大于B的斜率的原因是________。 14．（8分）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)为了确保实验的安全，下列说法中正确的是___________。 A．为了人身安全，只能使用低压直流电源 B．为使接触良好，通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱 C．为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，要先用最大量程挡试测 (2)变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢。铁芯Q安放在铁芯P上时，为了尽量减小传递过程中的能量损失，作为横挡的铁芯的硅钢片叠压方式及放置方法的最佳设计为下图的（　　） A． B． C． D． (3)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线细的线圈匝数___________（填“多”或“少”）。 (4)用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表： 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断出变压器的原线圈为___________（填“a”或“b”）。 (5)通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，请写出一条可能的原因___________。 三、计算题：本题共4小题，共38分。 15．（6分）两个氘核以相等动能相向运动并发生正碰，产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量，氦核质量，中子质量，相当于。结果均保留三位有效数字。 (1)计算这次反应释放多少核能； (2)求中子和氦核的动能分别为多少。 16．（8分）如图所示为某同学设计的超重报警装置示意图，高为、横截面积为、导热性能良好的薄壁容器竖直放置在水平面上，容器内有一厚度不计、质量为的活塞，稳定时活塞到气缸底部的距离为。有一预警传感器设置在离容器底部处，当重物放置在活塞上，活塞下降到预警传感器位置会引发报警。已知环境的热力学温度为，大气压强为，重力加速度为，不计摩擦阻力。 (1)为了不引发报警，求该状态下活塞上所放重物的最大质量； (2)若将此装置放在的环境温度下，大气压强不变，在此状态下，为了不引发报警，求活塞上能放重物的最大质量。 17．（12分）某电磁助推装置设计如图，超级电容器经调控系统为电路提供I=1000A的恒定电流，水平固定的平行长直导轨处于垂直水平面的匀强磁场中，a可视为始终垂直导轨的导体棒，b为表面绝缘的无人机。初始时a静止于MM′处，b静止于a右侧某处。现将开关S接1端，a与b正碰后锁定并一起运动，损失动能全部储存为弹性势能。当a运行至NN′时将S接2端，同时解除锁定，所储势能瞬间全部转化为动能，a与b分离。已知电容器电容C为10F，导轨间距为L=0.5m，磁感应强度大小为B=1T，MM′到NN′的距离为x=5m，a、b质量分别为ma=2kg、mb=8kg，a在导轨间的电阻为R=0.1Ω。碰撞、分离时间极短，各部分始终接触良好，不计导轨电阻、摩擦和储能耗损，忽略电流对磁场的影响。 (1)若S接2端，a与b分离后某时刻a棒水平向右的速度大小为v=5m/s，求此时通过a的电流大小和方向。 (2)忽略a、b所受空气阻力，当a与b的初始间距为x1=1.25m时，求a与b正碰后储存的弹性势能Ep以及一起运动至NN′时的速度大小。 (3)忽略a所受空气阻力，若b所受空气阻力大小与其速度v的关系为f=kv2（k=0.025N·s2/m2），且平行长直导轨足够长，求开关S一直接1端，a与b正碰后锁定并一起运动的最大速度大小。 18．（12分）如图所示，在 xOy坐标平面的第一、四象限内有正交的匀强电场和匀强磁场Ⅰ，电场沿y轴负方向，磁场垂直于坐标平面向里，在第二、三象限内，以 为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为B，在磁场Ⅱ的边界上 点，若沿 PO₁方向射入一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子恰好从磁场Ⅱ边界上与圆心O₁等高的右切点 处垂直于 y轴的方向射出磁场Ⅱ，进入正交的电磁场。现仍将该粒子以大小相同的速度从P点以不同角度入射磁场Ⅱ，粒子经磁场Ⅱ偏转后从坐标原点O以垂直于 y轴的方向进入正交的电磁场，已知电场强度大小 不计粒子重力，求： (1)粒子沿PO₁方向射入时，粒子在磁场Ⅱ中运动的速度大小。 (2)粒子从 P点以大小相同的速度、不同角度入射后，从O点以垂直于y轴的方向进入正交的电磁场时在 P点的入射方向； (3)粒子在正交电磁场中运动过程中距x轴的最大距离； (4)粒子从O点进入正交电磁场后的运动轨迹与x轴相切点的横坐标。 2 / 2 学科网（北京）股份 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二下学期期末模拟卷01 物理 （满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.试题范围：选择性必修二全册+必选择性必修三全册（人教版） 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．如图甲所示为一振荡电路在某时刻的情景，该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱，图乙为振荡过程的图像，已知线圈的自感系数为，电容器的电容为，规定回路中的电流沿顺时针方向为正方向。下列说法正确的是（　　） A．该时刻流过电流计的电流方向向右 B．该时刻应介于之间 C．两极板之间的电压正在减小 D．若仅减小两极板间的距离，则振荡周期减小 2．我国计划利用月球土壤中丰富的钛资源建造小型核反应堆，为未来的月球基地提供持续能源。该反应堆中涉及的部分核反应方程如下：①，②，③。下列说法正确的是（　　） A．方程①中的X是质子 B．比少一个中子 C．方程③中的电子来自原子的内层电子 D．月球上的真空及低温环境使钍的半衰期变长 3．如图所示，有一分子A位于坐标原点O处不动，另一分子B位于x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能Ep，分子间距离为无穷远时，分子势能Ep为0，只考虑这两个分子间作用力，由图可知（　　） A．在x0处分子力为0 B．在x1处分子间引力最大 C．从x1处向右移动到x2，分子力可能一直增大 D．在x2处由静止释放分子B，B可能运动到x0的左侧 4．夏天的清晨，植物叶片上挂满了圆滚滚的水珠，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．水分子在水珠表面层比内部分布更稀疏，表面层分子之间相互作用力表现为引力 B．水分子在水珠表面层比内部分布更密集，表面层分子之间相互作用力表现为引力 C．水分子在水珠表面层比内部分布更稀疏，表面层分子之间相互作用力表现为斥力 D．水分子在水珠表面层比内部分布更密集，表面层分子之间相互作用力表现为斥力 5．如图所示，一定质量的理想气体经完成循环过程，其中和均为等温过程。关于该循环过程，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体对外做功小于从外界吸收的热量 B．过程的温度高于过程的温度 C．过程中，单位时间单位面积气体分子撞击器壁的次数增大 D．从状态经一个循环又回到的全过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 6．如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法中正确的有（　　） A．当S断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 B．当S断开时，立即熄灭 C．当S闭合时，一直不亮，立即变亮 D．当S闭合时，立即变亮，逐渐变亮 7．图甲是研究光电效应的实验装置，图乙所示为氢原子的能级图。大量氢原子处于激发态，氢原子从激发态直接跃迁到基态发出的光子照射到图甲光电管阴极上时，电流表有示数，闭合开关，滑片缓慢向端移动，当电压表示数为时，电流表示数恰好为零。下列说法正确的是（　　） A．光电子的最大初动能 B．处于激发态的大量氢原子跃迁时共发出6种频率的光 C．制作阴极的金属材料的逸出功 D．氢原子从激发态跃迁时发出的光子照射阴极上都有光电子射出 8．如图为某款潮汐发电机的结构简图，两磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈的面积为，匝数500匝，海浪带动线圈以转速逆时针匀速转动。图示位置，线圈平面和磁感线平行，不计线圈电阻。下列说法正确的是（    ） A．若仅增大线圈匀速转动的转速，则线圈产生电动势的峰值不变 B．线圈产生电动势的峰值为 C．图示位置，线圈的磁通量最小，磁通量的变化率也最小 D．图示位置，端的电势高于端的电势 9．某实验小组想自制一个发电装置，于是找来了带电的铁环A和不带电的铁环B，两个铁环在同一平面内。若沿顺时针方向转动铁环A，B环中产生图示方向的感应电流，则下列说法正确的是（   ） A．A环可能带负电且转速不变 B．A环可能带正电且转速增大 C．A环可能带正电且转速减小 D．A环可能带负电且转速减小 10．如图所示，两条平行的金属轨道所构成的平面与水平地面的夹角为θ，在两轨道的顶端之间接有电源和一滑动变阻器，滑动变阻器的滑片处于中点位置，一根金属杆ab垂直放在两导轨上，与导轨构成闭合电路，ab杆处于静止状态。现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，待电路稳定后ab杆仍能保持静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．加入磁场后，金属杆ab所受的静摩擦力一定减小 B．调节滑动变阻器的滑片向M端移动的过程中，金属杆ab受到的静摩擦力可能减小 C．调节滑动变阻器的阻值，当滑片向N端移动的过程中，金属杆ab受到的静摩擦力可能减小 D．如图所示的磁场方向，若金属杆的质量为m，电路中的电流此时为I且保持不变，金属杆ab的有效长度为L，则该方向的磁场有最小值 11．电磁血流量计可利用血管中存在的大量正、负离子测量血液流量（单位时间流过血管横截面的血液体积）。如图所示，仪器提供垂直纸面向里、大小恒定的匀强磁场，磁感应强度为。设血液流速为，血管内径为，测得、间的电压稳定时为。已知血管横截面均可视作标准圆，忽略重力影响，下列说法正确的有（    ） A．电压稳定时，正、负离子不再受洛伦兹力作用 B．点电势高于点电势 C．血液流量 D．相同时，若血管堵塞导致内径减小，则电压变小 12．如图所示，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v0穿过宽度为d（d>L）的匀强磁场区域（ab、cd边和磁场竖直边界平行），磁场的磁感应强度大小为B，线框总阻值为R，线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则线框中的感应电流I、线框上d、c两点间的电势差Udc、线框所受安培力F、穿过线框的磁通量随时间t变化的图像可能正确的是（   ） A． B． C． D． 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共14分。 13．（6分）在“用传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，某组同学使用如图所示的实验装置，正确操作实验获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到p-V图像。 (1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制注射器内封闭的气体________的不发生变化；外界大气压发生变化时，________（选填“会”或“不会”影响实验结果）。 (2)在压缩气体过程中，某组同学不慎用手握住注射器含空气柱的部分如虚线，（实线为初始温度下的等温线）做出该同学应该得到的图线，下图中大致正确的是（　　） A．B．C．D． (3)在同一温度环境下，A、B两组同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，得到的图像如图乙所示。造成图像中A的斜率大于B的斜率的原因是________。 14．（8分）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)为了确保实验的安全，下列说法中正确的是___________。 A．为了人身安全，只能使用低压直流电源 B．为使接触良好，通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱 C．为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，要先用最大量程挡试测 (2)变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢。铁芯Q安放在铁芯P上时，为了尽量减小传递过程中的能量损失，作为横挡的铁芯的硅钢片叠压方式及放置方法的最佳设计为下图的（　　） A． B． C． D． (3)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线细的线圈匝数___________（填“多”或“少”）。 (4)用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表： 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断出变压器的原线圈为___________（填“a”或“b”）。 (5)通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，请写出一条可能的原因___________。 三、计算题：本题共4小题，共38分。 15．（6分）两个氘核以相等动能相向运动并发生正碰，产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量，氦核质量，中子质量，相当于。结果均保留三位有效数字。 (1)计算这次反应释放多少核能； (2)求中子和氦核的动能分别为多少。 16．（8分）如图所示为某同学设计的超重报警装置示意图，高为、横截面积为、导热性能良好的薄壁容器竖直放置在水平面上，容器内有一厚度不计、质量为的活塞，稳定时活塞到气缸底部的距离为。有一预警传感器设置在离容器底部处，当重物放置在活塞上，活塞下降到预警传感器位置会引发报警。已知环境的热力学温度为，大气压强为，重力加速度为，不计摩擦阻力。 (1)为了不引发报警，求该状态下活塞上所放重物的最大质量； (2)若将此装置放在的环境温度下，大气压强不变，在此状态下，为了不引发报警，求活塞上能放重物的最大质量。 17．（12分）某电磁助推装置设计如图，超级电容器经调控系统为电路提供I=1000A的恒定电流，水平固定的平行长直导轨处于垂直水平面的匀强磁场中，a可视为始终垂直导轨的导体棒，b为表面绝缘的无人机。初始时a静止于MM′处，b静止于a右侧某处。现将开关S接1端，a与b正碰后锁定并一起运动，损失动能全部储存为弹性势能。当a运行至NN′时将S接2端，同时解除锁定，所储势能瞬间全部转化为动能，a与b分离。已知电容器电容C为10F，导轨间距为L=0.5m，磁感应强度大小为B=1T，MM′到NN′的距离为x=5m，a、b质量分别为ma=2kg、mb=8kg，a在导轨间的电阻为R=0.1Ω。碰撞、分离时间极短，各部分始终接触良好，不计导轨电阻、摩擦和储能耗损，忽略电流对磁场的影响。 (1)若S接2端，a与b分离后某时刻a棒水平向右的速度大小为v=5m/s，求此时通过a的电流大小和方向。 (2)忽略a、b所受空气阻力，当a与b的初始间距为x1=1.25m时，求a与b正碰后储存的弹性势能Ep以及一起运动至NN′时的速度大小。 (3)忽略a所受空气阻力，若b所受空气阻力大小与其速度v的关系为f=kv2（k=0.025N·s2/m2），且平行长直导轨足够长，求开关S一直接1端，a与b正碰后锁定并一起运动的最大速度大小。 18．（12分）如图所示，在 xOy坐标平面的第一、四象限内有正交的匀强电场和匀强磁场Ⅰ，电场沿y轴负方向，磁场垂直于坐标平面向里，在第二、三象限内，以 为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为B，在磁场Ⅱ的边界上 点，若沿 PO₁方向射入一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子恰好从磁场Ⅱ边界上与圆心O₁等高的右切点 处垂直于 y轴的方向射出磁场Ⅱ，进入正交的电磁场。现仍将该粒子以大小相同的速度从P点以不同角度入射磁场Ⅱ，粒子经磁场Ⅱ偏转后从坐标原点O以垂直于 y轴的方向进入正交的电磁场，已知电场强度大小 不计粒子重力，求： (1)粒子沿PO₁方向射入时，粒子在磁场Ⅱ中运动的速度大小。 (2)粒子从 P点以大小相同的速度、不同角度入射后，从O点以垂直于y轴的方向进入正交的电磁场时在 P点的入射方向； (3)粒子在正交电磁场中运动过程中距x轴的最大距离； (4)粒子从O点进入正交电磁场后的运动轨迹与x轴相切点的横坐标。 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $