广东中山市华侨中学2025-2026学年高二下学期期末物理测试（二）

**基本信息** 立足科技前沿与生活实际，梯度覆盖原子物理、电磁学等核心知识，通过实验探究与综合问题考查物理观念及科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7题|衰变方程、电磁感应、分子动理论|以碳-14出口、无线充电为情境，考查物理观念| |多选题|3题|氢原子能级、磁场叠加、气体实验定律|结合能级跃迁与光电效应，体现科学推理| |实验题|2题|气体等温变化、变压器电压匝数关系|设置误差分析与等效法应用，培养科学探究| |解答题|3题|气体状态方程、电磁复合场、电磁感应综合|汽缸问题结合能量守恒，不等间距导轨题考查模型建构|

2027届高二级下学期期末物理测试（二） 参考答案 1.【答案】B 【难度】0.72 【知识点】结合能与比结合能、核反应方程的书写、半衰期相关的计算、β衰变的特点、本质及其方程的写法 【详解】A．所有核反应过程均满足电荷数守恒、质量数守恒，该衰变过程也遵循这两个规律，故A错误； B．根据电荷数守恒、质量数守恒，可计算得X的质量数为，电荷数为，可知X为电子；该衰变为β衰变，本质是原子核内一个中子转化为一个质子的同时释放出电子，故B正确； C．该衰变过程释放能量，说明生成物比反应物更稳定，而原子核的比结合能越大则越稳定，因此的比结合能大于的比结合能，故C错误； D．半衰期是统计规律，仅适用于大量原子核的衰变过程，对少量原子核（20个）不适用，无法确定剩余未衰变的原子核数量，故D错误。 故选B。 2.【答案】A 【难度】0.65 【知识点】增反减同、电磁场理论与电磁波的发现 【详解】AD．闭合的电场线是由变化的磁场产生的，闭合的电场线类似于环形电流，根据安培定则环形电流产生的磁场由，阻碍原磁通量的变化，所以BA方向的磁场在减弱，或者AB方向的磁场在增强。故A正确，D错误； BC．静止点电荷的电场是静电场，电场线为辐射状，不闭合；恒定电流产生恒定磁场，恒定磁场不会激发电场，因此周围不会产生闭合电场线，BC错误。 故选A。 3.【答案】C 【难度】0.64 【知识点】分子势能、气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像、振荡回路、爱因斯坦光电效应方程 【详解】A．在气体分子速率分布图像中，温度越高，分子的平均速率越大，其峰值向速率大的方向移动，所以 由于图像与坐标轴包围的面积代表分子数百分比的总和，所以两图像与坐标轴包围的面积都相等，都等于1，故A错误； B．由图2可知，两分子间距离由变到的过程中，分子势能降低，所以该过程分子力做正功，故B错误； C．由图3的磁场方向利用安培定则可判断此时线圈L中的电流方向是逆时针（从上往下看）方向，由于电容器上极板带正电、下极板带负电，则说明此时电路正处于放电过程。由LC振荡电路中电流、电荷量的变化规律可知，此时电流正在增大，但电流的变化率正在减小，所以根据可知，线圈中的自感电动势正在减小。故C正确； D．逸出功是金属的固有属性，与入射光的频率无关，故D错误。 故选C。 4.【答案】B 【难度】0.62 【知识点】计算非直导线的安培力大小 【详解】AB．由题图可知，开始时AC边与磁感线垂直，故开始时AC边受到安培力最大，所以转动过程中安培力不断减小，直至绕MN缓慢转过90°时，AC与磁感线平行，安培力为零。但根据左手定则可知，安培力的方向始终平行MN向左，故A错误，B正确； CD．对于弯曲导体棒，安培力的计算取决于有效长度（即首尾两点的直线距离）。整个导体棒的有效长度始终等于AE连线的长度，因此安培力的大小保持不变；方向根据左手定则判断，始终垂直MN向下。故C D错误。 故选B。 5.【答案】C 【难度】0.6 【知识点】带电粒子在匀强磁场中的圆周运动：半径、周期公式、回旋加速器的原理、增反减同、电磁阻尼 【详解】A．强磁体在铝管中下落时，即使铝管有裂缝，铝管中仍会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁体相对运动，磁体受安培阻力，不是只受重力，不可视为自由落体运动，故A错误； B．电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，推导得轨道半径 仅减小励磁线圈电流，磁感应强度减小，因此增大，故B错误； C．电流反向后，电磁铁磁场方向反向（变为竖直向下），电子带负电，逆时针加速要求电场力沿逆时针切线，因此感生电场方向为顺时针；根据楞次定律，顺时针感生电场对应向下的磁场在减小，因此减小电磁铁电流即可满足条件，故C正确； D．回旋加速器中，交变电源频率等于粒子回旋频率，即频率由粒子比荷决定。氘核与氦核二者比荷相同，回旋频率相同，因此加速氘核的回旋加速器可以直接加速氦核，故D错误。 故选C。 6.【答案】B 【难度】0.65 【知识点】理想变压器原副线圈的电流关系及其推导、理想变压器两端电压与匝数的关系、正弦式交流电的电动势和电流有效值、交变电流的频率 【详解】A．周期，频率；即每秒有个周期，一个周期内电流方向改变2次，因此每秒电流方向改变次，故A错误； B．底座线圈输入正弦交流电，由图乙得最大值 因此底座线圈电压有效值 内置线圈整流前输入电压有效值 理想变压器电压比等于匝数比，即匝数之比为，故B正确； C．理想变压器电流比与匝数成反比，即电流之比为，故C错误； D．接入理想二极管后，只有半个周期有电压输出，根据有效值的定义得 代入，解得，故D错误。 故选B。 7.【答案】C 【难度】0.55 【知识点】计算输电线路损耗、升压变压器和降压变压器、理想变压器两端电压与匝数的关系 【详解】A．发电机的输出电流为，故A错误； BC．降压变压器初级电压 则输电线的电流 输电线上损失的功率 输送给储能站的功率为，故B错误，C正确。 D．升压变压器的次级电压 升压变压器的匝数比，故D错误。 故选C。 8.【答案】BD 【难度】0.62 【知识点】爱因斯坦光电效应方程、遏止电压的本质及其决定因素、定态和原子的能级结构 【详解】A． 根据光电效应方程 ，遏止电压的绝对值越大，光的频率越大 由丙图可知，光遏止电压绝对值更大，因此 ​，A错误； B．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，的能级差最大 ，辐射光子能量最大、频率最高，结合​，可知光是该跃迁发出的，B正确； C．因b光频率大于α光，则在同种介质中b光的折射率大于α光，因此水对光的折射率，根据 可得​，即光在水中的传播速度大于光，C错误； D．基态氢原子能量，吸收 光子后，总能量为 恰好等于能级的能量，满足氢原子跃迁的条件，因此可以发生跃迁，D正确。 故选BD。 9.【答案】CD 【难度】0.65 【知识点】涡流的原理、应用与防止、两根通电导线之间的作用力方向、计算磁通量的大小、磁感应强度的矢量性与叠加 【详解】A．图甲真空冶炼炉的线圈中通高频交流电时，炉内的金属会产生涡流，涡流产生大量的热，而炼化金属，故A错误； B．图乙中两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场的相互作用来实现的，故B错误； C．图丙中条形磁体内部磁场方向向上，外部线圈所在位置磁场方向向下，通过线圈净剩的磁感线方向向上，可知，图丙中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为，故C正确； D．根据安培定则可知，A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小相等为B0，方向之间的夹角为60°，根据矢量叠加可知，C处磁场的合磁感应强度大小为，故D正确。 故选CD。 10.【答案】ACD 【难度】0.62 【知识点】气体等容变化的图象、理想气体的状态方程的理解及初步应用、热力学第一定律的应用 【详解】A． 过程的 图线延长线过原点，气体发生等容变化，有 ， 过程气体发生等温变化，压强减小，由玻意耳定律得 可知 ，联立可得 ，故A正确； B． 过程气体发生等温变化，内能不变，由于体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知气体吸收热量，故B错误； C． 过程气体体积减小，压强变大，温度降低，可知气体分子的平均动能减小，且因体积减小可知气体分子的数密度增大，从微观讲是压强变大是由于气体分子与器壁碰撞的频繁程度增大引起的，故C正确； D． 过程气体发生等容变化，外界对气体做功 ，由热力学第一定律得 联立解得 ， 过程气体发生等温变化，内能不变，由于气体完成一次循环内能变化量为零，对于 过程有 联立解得 ，对于 过程由热力学第一定律得 其中 联立解得 ，即 过程外界对气体做功 ，故D正确； 故选ACD。 11.【答案】(1)A (2)胶管内存在气体 (3)B (4)C (5)A 【难度】0.63 【知识点】探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 【详解】（1）A．在柱塞与注射器壁间涂润滑油，既可以增强装置的气密性，又能减小柱塞与管壁之间的摩擦，方便实验操作，故A正确； B．手握住注射器，会使气体的温度升高，不符合实验要求，故B错误； C．实验时应缓慢推拉柱塞和读取数据，故C错误； D．压强传感器只能采集气体的压强，故D错误。 故选A。 （2）根据 解得 可知，图线不通过坐标原点的原因是胶管内存在气体。 （3）根据 解得 根据数学知识，可知为图像B。 故选B。 （4）A．根据 可得 图像斜率变大，可能是气体质量变大，导致物质的量n变大，故A错误； BC．根据 可得 图像斜率变大，可能是气体温度升高了，故B错误，C正确； D．装置连接处的软管容积不可忽略，有 解得 实际图像为 故D错误。 故选C。 （5）设大米的体积为，注射器内气体的体积为 其中是注射器刻度体积，根据玻意耳定律有 可得 故图像是一条截距为，斜率为的直线，当时 故A图像符合。 12.【答案】(1)D (2)少 (3)B (4)C (5) 【难度】0.63 【知识点】探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 【详解】（1）观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成，利于导磁与减少涡流的能量损失。 故选D。 （2）变压器电流与匝数成反比，即 导线越粗能承载的电流越大，因此粗导线对应电流更大，匝数更少。 （3）本实验为保证安全，实验要求低压交流电源电压不超过。 故选B。 （4）理想变压器满足 其中，，，理想情况 实际变压器存在漏磁、损耗，副线圈实际电压小于理想值，因此若测得副线圈电压为，原线圈输入电压一定大于，只有符合。 故选C。 （5）将副线圈电阻等效到原线圈侧，等效电阻为 将当作电源内阻，根据电源输出功率最大的规律，当内外电阻相等，即时，获得的功率最大，代入得 整理得 13.【答案】(1)Pa；(2)△U=179.12J；(3)h=20.7cm 【难度】0.65 【知识点】盖-吕萨克定律的理解及初步应用、热力学第一定律的应用、汽缸和液柱组合模型 【详解】(1)对活塞进行受力分析，根据力的平衡有 解得 Pa (2)活塞上升过程，气体的压强不变，设温度为87℃时，气柱高度为l2，根据等压变化规律有 其中T1=300K，T2=360K，解得 cm 气体对活塞做功 根据热力学第一定律，代入数据解得 △U=179.12J (3)当活塞回到原来位置，汽缸内气体的体积不变，根据等容变化规律有，并且 解得 h=20.7cm 14.【答案】(1) (2)；垂直于纸面向外 (3)； 【难度】0.65 【知识点】根据粒子运动确定磁场区域的范围、带电粒子在叠加场中做直线运动、带电粒子在圆（弧）形边界磁场中运动 【详解】（1）粒子在区域Ⅱ做匀速直线运动，有 解得 区域I中由动能定理 区域I的宽度 （2）粒子在区域Ⅱ做匀速直线运动，最终从区域Ⅲ的C点飞出，为磁聚焦模型，有 区域Ⅲ磁感应强度B的大小 由左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向外。 （3） 如图，区域Ⅲ中磁场区域的最小面积为两圆相交面积，有 粒子在区域Ⅲ的运动周期 粒子在区域Ⅲ运动的最长时间 15.【答案】(1) (2)①0.8m/s；②0.43J 【难度】0.59 【知识点】双杆在等宽导轨上运动问题、双杆在不等宽导轨上运动问题 【详解】（1）两棒达到稳定运动状态时由动量守恒定律 对b棒分析可知 其中的 联立解得相对位移 （2）当系统达到稳定状态时，回路中的感应电流为零，总电动势平衡，即 代入数据得 解得 分别对金属棒a和b应用动量定理，可得， 联立两式解得， （2）依据能量守恒定律，系统产生的总焦耳热为 代入数据解得 根据电阻比例关系，a棒接入电路的电阻等于b接入电阻的2倍，则a棒产生的焦耳热 物理测试(二)答案第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高二级下学期期末物理测试（二） 一、单选题 1．2024年，中核集团碳-14同位素产品完成首次批量化出口发货，我国核技术应用产品成功进入国际市场。碳具有放射性，其衰变方程为。下列说法正确的是（　 　） A．该衰变过程电荷数和质量数均不守恒 B．X为电子，来源于原子核内中子转化为质子的过程 C．原子核的比结合能小于原子核的比结合能 D．若有20个原子核，经过两个半衰期后，剩余5个未衰变的 2．某空间中出现了如图中虚线所示的闭合的电场线，下列情形可能正确的是（　 　） A．沿方向的磁场在减弱 B．沿方向有一段通有恒定电流的直导线 C．在中心点有一静止的点电荷 D．沿方向的磁场在减弱 3．对于下列四幅图的说法，正确的是（　 　） A．图1为密闭容器中气体在不同温度下的气体分子速率分布图，大于，且对应图像与坐标轴包围的面积大于对应图像与坐标轴包围的面积 B．图2两分子间距离由变到的过程中分子力做负功 C．LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图3所示，线圈中的自感电动势正在减小 D．由图4可知，入射光的频率越高，金属的逸出功越大 4．如图所示，“”形导体棒ACDE处在匀强磁场中，磁场与导体棒所在平面垂直，导体棒两端A、E在直线MN上，给导体棒通入恒定电流，方向沿ACDE且大小始终保持不变，现将导体棒绕MN缓慢转过90°，则在转动过程中，下列说法正确的是（      ） A．AC边受到的安培力始终不为零 B．AC边受到的安培力不断减小但方向不变 C．整个导体棒受到的安培力不断变小 D．整个导体棒受到的安培力方向垂直MN向上 5．下列说法正确的是（    ） A．图1中，强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落（不计空气阻力）可视为自由落体运动 B．图2中，仅减小通过励磁线圈的电流，则电子的运动半径减小 C．图3中，若电磁铁电流方向与图中相反，可通过减小电流的方式实现电子的逆时针加速运动 D．图4中，加速氘核的回旋加速器不可以直接用来加速氦核 6．磁吸式无线充电手表的原理如图甲所示，磁吸底座线圈ab间通入图乙所示的正弦交流电后，手表内置线圈整流电路输入电压的有效值为5V，整流后对手表内的电池进行充电。不考虑过程中的漏磁和能量损失，下列说法正确的是（　　） A．手表内置线圈电流方向每秒改变50次 B．底座线圈和手表内置线圈匝数之比为44∶1 C．底座线圈和手表内置线圈中电流之比为1∶22 D．若在c点接入一个理想二极管，则整流电路输入电压的有效值为 7．某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1=250V，输出功率400kW。降压变压器的匝数比n3∶n4=50∶1，输电线总电阻R=62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4=220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法中正确的是（　　） A．发电机的输出电流为368A B．输送给储能站的功率为312kW C．输电线上损失的功率为4kW D．升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶200 二、多选题 8．氢原子能级图如甲图所示，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出的光中，仅有a、b两种光能使乙图所示的光电管阴极K产生光电效应。用a、b两种光分别照射光电管阴极K，测得光电流I随电压U变化的图像如丙图所示。下列说法中正确的是（　 　） A．a光的频率大于b光 B．处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时发出b光 C．在水中传播时，a光的传播速度小于b光的传播速度 D．处于基态的氢原子可以吸收能量为10.20eV的光子发生跃迁 9．关于下列四副图，说法正确的是（　 　） A．图甲是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属 B．图乙中两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的 C．图丙中穿过金属圆环1和2的磁通量大小分别为φ1和φ2，则 D．图丁中位于等边三角形顶点的两通电长直导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为，则C处磁场的合磁感应强度大小是 10．如图是一定质量的理想气体的图，气体从a→b→c→a完成一次循环，关于气体的变化过程。下列说法正确的是（      ） A．气体在a态的体积小于在c态的体积 B．b→c过程外界对气体做的功等于气体放出的热量 C．c→a过程气体压强增大，从微观讲是由于气体分子与器壁碰撞的频繁程度增大引起的 D．若a→b过程气体吸热300J，c→a过程放热400J，则c→a过程外界对气体做功100J 三、实验题 11．用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 (1)关于该实验下列说法正确的是_______ A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图乙、丙所示。则造成这一结果的原因是________ (3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是___________ A． B． C． D． (4)某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是________ A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中气体温度升高 D．装置连接处的软管容积不可忽略 (5)该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的_________。（选填“A”“B”或“C”） 12．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是（　　） A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成 (2)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数_________；（填“多”或“少”） (3)为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过（　　） A．2V B．12V C．36V (4)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线的输入电压可能为（　　） A．1.5V B．6.0V C．7.0V (5)等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学方法会让问题变得简单，这体现了物理学科“化繁为简”之美。产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为（左侧虚线框内的交流电源和定值电阻R0串联）与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原副线圈的匝数分别为n1、n2（右侧虚线框内的电路也可以等效为一个电阻）。在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，在调节可变电阻R的过程中，当_________时，R获得的功率最大。 四、解答题 13．如图所示，竖直放置的汽缸内有一个质量m=6.8kg、横截面积S=0.01m2的活塞，活塞可在汽缸内无摩擦滑动。汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，汽缸内封闭了一段高为80cm的气柱（U形管内的气体体积不计）。已知此时缸内气体温度为27℃，大气压强Pa，水银的密度，重力加速度g取10m/s2。 (1)求此时汽缸内气体的压强； (2)若汽缸内气体温度缓慢升到87，此过程气体吸收了350J的热量，求汽缸内气体内能的变化； (3)若汽缸内气体温度升到87后保持不变，在活塞上缓慢添加沙粒，使活塞回到原来位置，求最终U形管内水银面的高度差。 14．某粒子汇聚装置原理如图所示，区域I为匀强电场区域，电场强度为E，区域Ⅱ两极板之间存在场强为的匀强电场和磁感应强度为的匀强磁场，区域Ⅲ为边长为L的正方形区域，其内存在范围未知，磁感应强度未知的匀强磁场。在区域I的左侧之间有质量为m，电荷量为q的带正电粒子飘入（初速度为0），粒子在区域Ⅱ做匀速直线运动，最终从区域Ⅲ的C点飞出。不计粒子重力，忽略边缘效应。求： (1)区域I的宽度d； (2)区域Ⅲ磁感应强度B的大小和方向； (3)区域Ⅲ中磁场区域的最小面积S和粒子在区域Ⅲ运动的最长时间t。 15．如图甲所示，在足够长的光滑平行导轨上有两根由同种材料做成的导体棒a、b，a、b的质量均为m，两棒长度均为L，垂直导轨放置，a、b的电阻均为R，导轨电阻不计；刚开始棒b静止，棒a以初速度，水平向右运动，空间存在垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场，求： (1)图甲中两棒达到稳定运动状态时的相对位移。 (2)将题干中的a、b导体棒放在水平面内足够长的固定且不等间距的光滑平行金属导轨、上，如图乙所示，左侧间距0.6m，右侧间距0.3m，导轨电阻不计；空间有竖直向上的磁感应强度为0.5T的匀强磁场。若两棒质量都为0.1kg，b棒接入导轨中的电阻为0.1Ω，两棒始终与导轨垂直，刚开始b棒静止，给a棒水平向右4m/s的初速度，在a棒到达宽窄导轨分界前两棒已达到稳定状态。求： ①达到稳定状态时a棒速度。 ②达到稳定过程中a棒产生的焦耳热（结果保留2位有效数字）。 第 2 页 共 9 页 物理测试(二)试卷第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $