2025-2026学年高二下学期期末模拟物理卷（二）

**基本信息** 以霍尔推进器、交流发电机等科技情境为载体，通过油膜法测分子直径、验证动量守恒等实验题，结合电磁感应与力学综合题，考查物理观念、科学思维与探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|晶体性质、安培力、电磁感应|第8-10题多选项设计，考查综合分析能力| |实验题|2/16|油膜法测分子直径、动量守恒验证|结合图像分析（如落点记录），培养科学探究| |解答题|3/38|气体实验定律、交流电、电磁感应与力学综合|注重过程分析（如线框进出磁场），体现科学思维|

2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷（二） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题（本题共10小题，共46分。(在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。) 1．在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化区域的形状如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．玻璃片沿各个方向的导热性能不相同 B．云母片沿各个方向的导热性能相同 C．可以根据物理性质各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体 D．物体表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间有规则地排列着 2．如图所示，两倾角为θ的光滑平行导轨间距为L，质量为m的导体棒垂直导轨放置，整个空间存在垂直导体棒的匀强磁场，现在导体棒中通由a到b的恒定电流，导体棒始终静止在导轨上，已知磁感应强度大小为B，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）    A．若磁场方向竖直向上，则所通电流大小为 B．若磁场方向垂直斜面向上，则所通电流大小为 C．若磁场方向水平向左，则所通电流大小为 D．若磁场方向水平向右，则所通电流大小为 3．如图1所示，竖直固定的螺线管线圈两端通过导线与一电阻相连，构成闭合回路。螺线管处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示。磁场竖直向上为正方向，则通过电阻的电流，下列判断正确的是（　　） A．时刻电流最大 B．时间内电流方向为a→b C．与时间内电流方向相反 D．与时间内电流方向相同 4．如图所示是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B=1T，面积S=0.5m2、匝数N=10的矩形线圈ABCD绕垂直于磁场方向的水平轴OO＇沿逆时针方向匀速转动，转速n=150r/min。 t=0时刻线圈位于中性面，发电机产生的电动势瞬时值的表达式为（　　） A．e=12.5sin(2.5t)V B．e=25cos(5πt)V C．e=25πsin(5πt)V D．e=25πcos(5πt)V 5．如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态a经b、c、d三个状态又回到状态a。已知线段bc、ad均与p轴平行，下列说法错误的是（    ） A．a→b过程，单位体积分子数增大 B．b→c过程，气体分子的平均动能增大 C．c→d过程，单位时间内气体分子对单位面积器壁的平均作用力减小 D．d→a过程，单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数不变 6．下列关于电磁现象、电磁波的说法正确的是（　　） A．设磁感线从某个面的正面进入的磁通量为正，则从反面进入为负，说明磁通量是矢量 B．“磁生电”是一种在变化、运动中才能出现的效应，把各种“磁生电”现象叫电磁感应 C．电磁波以波的形式只能在介质中传播，传递能量和动量 D．电磁波的波速等于波长与频率的乘积，真空中波速与波长、频率均成正比 7．2022年1月，我国成功研制出大功率单通道霍尔推进器，并将其运用到载人航天器中，如图甲所示。霍尔推进器的部分结构如图乙所示，在很窄的圆环空间内存在沿半径方向向外的辐射状的磁场Ⅰ，其磁感强度大小可近似认为处处相等。若在垂直圆环平面的方向上加上匀强磁场Ⅱ和匀强电场（图中都没有画出），沿平行圆环的方向以一定的速度射入电子，电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、周期为T的匀速圆周运动。已知磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小相等，电子的电量为e，质量为m，电子重力忽略不计，则（　　） A．磁场Ⅰ对电子的作用力提供电子做匀速圆周运动所需向心力 B．电场方向垂直圆环平面向外，磁场Ⅱ的方向垂直圆环平面向里 C．磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小为 D．电场的电场强度大小为 8．如图所示，相距为L且足够长的平行线CD、EF间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。在CD上的a点有一粒子源，可以沿垂直于磁场的各个方向以相同的速度大小射入质量为m、电荷量大小为q的带正电的粒子。这些粒子经磁场偏转后，从边界线EF射出的最低点为c点。已知b是EF上的一点，ab垂直于EF，b、c点间的距离为L，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。则下列说法正确的是（    ） A．粒子在磁场中运动的速度大小为 B．粒子从EF边射出的区域长为2L C．从EF边射出的所有粒子中，在磁场中运动的最短时间为 D．从CD边射出的所有粒子中，在磁场中运动的最长时间为 9．如图1所示，匝数 、边长为 、电阻 、重力未知的正方形金属线框用两根均带有拉力传感器（图中未画出）的绝缘轻绳悬挂在天花板上。位于线框中间的虚线上方充满磁场，磁感应强度按 （ 未知且为恒量，式中各量的单位均为国际单位）变化，电脑显示每个拉力传感器的示数变化如图2所示，整个过程中轻绳未断且线框始终处于静止状态。不考虑线框的形变和电阻的变化。下列说法正确的是（　　） A．线框的重力为2N B．的值为 C．时间内通过金属线框某一截面的电荷量为20C D．时间内线框的热功率为2W 10．一定质量的理想气体从状态a经过状态b、c、d回到状态a，其压强p与体积倒数的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．b→c过程中气体要从外界吸收热量 B．d→a过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的平均碰撞次数不断减小 C．a→b过程中外界对气体做的功大于气体放出的热量 D．b→c过程中外界对气体做的功大于c→d过程中气体对外界所做的功 二、实验题（每空2分，共16分） 11．实验小组用油膜法测油酸分子直径。实验主要步骤如下： (1)①向体积为V的纯油酸中加酒精，直至总量达到1000V； ②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为_________m3；（结果保留两位有效数字） ③先往浅盘里倒入水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状； ⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内约有135个小方格，小方格的边长为1cm。可知油膜面积为_________m2。（结果保留两位有效数字） (2)计算出油酸分子直径约为_________m。（结果保留两位有效数字） 12．某学习小组做“验证动量守恒定律”实验。如图1所示，让两小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让质量为m1的入射小球从斜槽上位置S由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次，确定其平均落点P，测出平抛射程OP（称为第一次操作）。然后，把半径相同质量为m2的被碰小球静置于斜槽末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，重复多次，两小球平均落点分别为M、N，测出OM、ON（称为第二次操作）。在实验误差允许范围内，若满足关系式，则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。 (1)下列关于本实验条件的叙述，正确的是（　　）（选填选项前的字母） A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 C．斜槽倾斜部分必须光滑 D．斜槽末端必须水平 (2)图2为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点_______。 (3)在实验误差允许范围内，若再满足关系式_________（用已知物理量的字母表示），则可以认为两球发生的是弹性碰撞。 (4)若第二次操作时，入射小球从斜槽上静止释放的位置低于S，其他操作都正确情况下，实验结果为m1OP___________m1OM+m2ON（选填“＞”“＜”或“＝”）。 (5)某同学设计了另一种实验方案，如图3所示，在水平面上固定两光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，导轨的电阻忽略不计，匀强磁场垂直于导轨所在平面。两根相同的金属杆ab、cd垂直导轨，并置于导轨上。开始时ab杆以初速度v0向静止的cd杆运动，最终两杆达到共同速度v。测量v0和v满足关系式________即可验证动量守恒。 三、解答题（共38分） 13．（10分）如图所示，一竖直放置、内壁光滑的汽缸内用不计质量的活塞封闭有一定质量的理想气体，开始时活塞距汽缸底部的高度为，给汽缸加热，活塞缓慢上升到距离汽缸底部处。 （1）若封闭气体在加热前的温度为，试计算在此过程中气体温度的变化量Δt； （2）若在此过程中汽缸内的气体吸收了450 J的热量，试计算在此过程中汽缸内封闭气体增加的内能ΔU。（已知活塞的横截面积，大气压强） 14．（12分）如图所示，面积为，内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴匀速转动，转动的角速度为，匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或表示。求： (1)线框中感应电动势的瞬时值表达式； (2)由图示位置转过角的过程产生的平均感应电动势； (3)当原、副线圈匝数比为时，电阻R上消耗的功率。 15．（16分）如图所示，正方形导线框ABCD、abcd的电阻均为R，边长均为h，质量分别为2m和m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的不可伸长的绝缘轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为H=2h、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。初始时，用手托住线框ABCD和abcd使CD边距磁场上边界距离为h，ab边与磁场下边界重合，右侧轻绳处于松弛状态。现由静止释放导线框ABCD，当下落h高度时，细线刚好瞬间绷直，在细线绷直瞬间撤去手对线框abcd的作用力。已知CD边刚进入磁场的速度与刚出磁场时速度相等。不计所有摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则从释放导线框ABCD到两导线框均离开磁场的过程中。求： (1)ab边刚进入磁场时的速度大小； (2)CD边刚进磁场时ABCD线框的加速度大小和此时绳子上的作用力； (3)线框ABCD从开始进入磁场至完全进入磁场所需的时间。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷（二）》 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B C D B D BC BD BD 1．D 【详解】AB．玻璃片上石蜡的熔化区域呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同；云母片上石蜡的熔化区域呈椭圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不相同，AB错误； C．物理性质表现为各向同性的可以是多晶体，也可以是非晶体，故不能根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体，故C错误； D．物体表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则的，具有空间上的周期性，D正确。 故选D。 2．B 【详解】A．磁场竖直向上，则安培力水平向右，受力分析如图    由共点力平衡可得 解得 故A错误； B．若磁场垂直斜面向上，则安培力沿斜面向上，由共点力平衡可得 解得 故B正确； C．若磁场方向水平向左，则安培力竖直向上，即 解得 故C错误； D．若磁场方向水平向右，则安培力竖直向下，导体棒不能平衡，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可得， 其中为图线的斜率，由图2可知，时刻图线的斜率为零，此时电流最小，为零，故A错误； B．时间内磁场正方向增大，根据楞次定律“增反减同”可知，感应磁场向下，根据安培定则可知，电流方向为a→b，故B正确； CD．时间内磁场正方向减小，根据楞次定律“增反减同”可知，感应磁场向上，根据安培定则可知，电流方向为b→a；同理，时间内磁场负方向增加，根据楞次定律“增反减同”可知，感应磁场向上，根据安培定则可知，电流方向为b→a，所以与时间内电流方向相同；与时间内电流方向相反，故CD错误。 故选B。 4．C 【详解】线圈转动的角速度为 感应电动势的最大值为 由于时刻线圈位于中性面，此时感应电动势为零，瞬时值表达式应为正弦形式 代入数据得 故选C。 5．D 【详解】A．a→b过程，体积减小，气体分子的数密度增大，故A正确； B．b→c过程，体积不变，压强增大，所以温度升高，气体分子的平均动能增大，故B正确； C．c→d过程，压强减小，单位时间内气体分子对单位面积器壁的平均作用力减小，故C正确； D．d→a过程，温度降低，单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小，故D错误。 本题选择错误选项；故选D。 6．B 【详解】A．设磁感线从某个面的正面进入的磁通量为正，则从反而进入为负，说明磁通量有正负之分，但磁通量是标量，故A错误； B．法拉第认为“磁生电”是一种在变化、运动中才能出现的效应，他把各种“磁生电”现象叫电磁感应，故B正确； C．电磁波可以在介质和真空中传播，故C错误； D．电磁波的波速等于波长与频率的乘积，真空中波速是光速，是定值，与波长、频率均无关，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】AB．根据左手定则可知磁场Ⅰ对电子的作用力沿圆环方向垂直纸面向里，不能提供向心力，磁场Ⅱ对电子的作用力提供电子做匀速圆周运动所需向心力，即磁场Ⅱ的方向垂直圆环平面向里，电子所受电场力与磁场Ⅰ对电子的作用力平衡，所以电场方向垂直圆环平面向里。故AB错误； C．根据 又 联立，解得 故C错误； D．根据 又 联立，解得 故D正确。 故选D。 8．BC 【详解】A．根据题意，作出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 由几何知识可得 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得 联立解得，故A错误； B．如图所示，若粒子恰好经过d点，由几何关系可知，粒子从EF边射出的区域长为，故B正确； C．从EF边射出的所有粒子中，从b点离开磁场所用时间最短，如图所示 由几何知识可得，此时粒子偏转的圆心角为 粒子在磁场中运动的周期为 则粒子在磁场中运动的最短时间为，故C正确； D．如图所示，粒子从CD边射出的时间最长，由几何知识可知，粒子在磁场中运动的最长时间为，故D错误。 故选BC。 9．BD 【详解】AB．根据楞次定律可知金属线框产生逆时针方向的电流，根据法拉第电磁感应定律得金属线框产生得感应电动势为 根据欧姆定律得电流为 根据左手定则可知安培力方向向下，根据线框受力平衡得 其中 联立可得 结合图2可知斜率 截距 解得， 故A错误，B正确； C．由前述可知 时间内通过金属线框某一截面的电荷量为 故C错误； D．时间内线框的功率为 故D正确。 故选BD。 10．BD 【详解】C．a→b过程为等温变化，内能不变，体积减小，根据，可知外界对气体做功与放出热量相等，C错误； A．b→c过程为等压变化，根据图像中与原点连线斜率表示温度，可知，温度降低，内能减小，体积减小，外界对其做功，根据，可知气体向外界放热，A错误； B．d→a为等压变化，由，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的平均碰撞次数减小，B正确； D．b、d两状态气体体积相同，即b→c过程气体体积的变化量与c→d过程中气体体积变化量大小相等，b→c过程压强不变，而c→d过程压强减小，根据可知b→c过程中外界对气体做的功大于从c→d过程中气体对外界所做的功，D正确。 故选BD。 11．(1) (2) 【详解】（1）[1]一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为 [2]油膜面积为 （2）计算出油酸分子直径约为 12．(1)ABD (2)用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点 (3) (4) (5) 【详解】（1）A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证小球到达底端时的速度相同，故A正确； B．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，以防止碰后入射球反弹，故B正确； C．斜槽部分是否光滑对实验无影响，故C错误； D．轨道末端必须水平，以保证小球能做平抛运动，故D正确。 故选ABD。 （2）用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点。 （3）设碰撞前入射球的速度大小为，碰撞后瞬间入射球的速度大小为，被碰球的速度大小为，两球碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前入射球的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 小球离开斜槽后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，运动时间t相等，则 则 若碰撞前后机械能不变，则有 联立，解得 若再满足关系式，则可以认为两球发生的是弹性碰撞。 （4）若碰撞过程动量守恒，满足 即 但是第二次的释放位置偏低导致第二次对应的总动量小于第一次操作的总动量，即 （5）设金属杆的质量为，若动量守恒，则 整理得 即测量v0和v满足关系式即可验证动量守恒。 13．（1）180 ℃；（2）300 J 【详解】（1）设活塞缓慢上升到距离汽缸底部处时，汽缸内气体的温度为t。此过程为等压过程，由盖—吕萨克定律可得 代入数据可解得 所以，此过程中气体温度的变化量 （2）气体克服外界大气压做功为 ， 代入数据可得 由热力学第一定律 可得 14．(1)（V） (2)V (3)50W 【详解】（1）感应电动势的最大值V 线框中感应电动势的瞬时值表达式为（V） （2）线圈转过90°角过程中产生的平均感应电动势V （3）电压表示数为电压的有效值，则V 电阻R两端的电压满足 则电阻R上消耗的功率W 15．(1) (2)， (3) 【详解】（1）下落过程中，绳子松弛，做自由落体运动，由运动学公式得 解得边刚到达磁场边界时速度 绳子绷直瞬间，系统动量守恒，设共同速度为，由动量守恒定律 解得 故边刚进入磁场的速度大小为 （2）边刚进入磁场时，切割磁感线产生感应电动势 感应电流 安培力方向向上，大小为 取向下为正方向，对列牛顿第二定律方程 对列牛顿第二定律方程 联立解得加速度 绳子拉力 （3）设线框完全进入磁场瞬间的速度为，绳子中拉力为，两线框在进入磁场的过程中受到的安培力大小都等于，取向下为正方向，对两导线框系统进入磁场的过程，由动量定理 两式联立得 当两个导线框完全处于磁场中时做匀加速直线运动过程，因为边刚进入磁场的速度与刚出磁场时速度相等，由能量守恒定律可知 又因为 联立解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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