高二下学期物理期末压轴题考卷02

**基本信息** 高二下学期物理期末压轴卷，覆盖人教版选修第二、三册，以0.50难度系数整合电磁学、分子动理论、近代物理等核心内容，通过阿秒激光、核磁共振等科技前沿情境和综合问题设计，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|13题/42分|电磁感应、变压器、分子动理论、近代物理|结合2023诺贝尔奖（阿秒激光）考查单位制，核磁共振原理体现科学态度| |实验题|3题/14分|感应电流方向、热敏电阻特性、气体实验定律|设计“油膜法误差分析”“热敏电阻替代法测量”，培养科学探究能力| |计算题|4题/44分|电磁复合场、热力学定律、波动光学|压轴题（带电粒子在交变电场磁场运动）综合模型建构与科学推理，适配高考命题趋势|

高二下学期物理期末压轴题考卷高中物理（答案版） 高中物理参考答案 1．【答案】C 【详解】AB．阿秒是时间的计量单位，既不是国际单位制的基本单位，也不是导出单位，选项AB错误； CD．1阿秒时间内光在真空中前进的距离是 选项C正确，D错误。 故选C。 2．【答案】D 【详解】A．磁电式电流表的内部，极靴与圆柱间的磁场是均匀辐向磁场，磁感线都经过圆柱体的圆心，不是匀强磁场，故A错误； B．线圈中通过的是直流电流，由左手定则可知，当线圈中的电流方向发生改变时，线圈受到的安培力方向改变，可知指针偏转方向改变，故B错误； C．磁电式电流表指针发生偏转，是因为线圈受到安培力作用，螺旋弹簧的作用力与安培力方向相反，阻碍线圈转动，故C错误； D．由于磁场是均匀辐向分布，磁力矩大小始终满足M=NBIS，平衡时M=kθ，可得θ=NBIk，因此指针偏转角度与电流大小成正比，电表表盘刻度均匀，故D正确。 故选D。 3．【答案】A 【详解】由图可知油膜没有充分展开，说明水面上痱子粉撒得太多太厚，阻碍了油膜的扩散。 故选A。 4．【答案】D 【详解】A．变压器输入电压有效值为 电源输出电压瞬时值的表达式 选项A错误； B．理想变压器的输入功率与输出功率相等，选项B错误； C．理想变压器原、副线圈共用相同的铁芯，则磁通量的变化率相等，选项C错误； D．次级电流有效值为 原、副线圈匝数之比为10∶1，由匝数比与电流比的关系可知初级电流I1=0.2A，即电流表读数为0.2A，选项D正确。 I1=0.2A 选项D正确。 故选D。 5．【答案】C 【详解】A．滑动变阻器的滑片向b端移动，并联电路电阻变小，总电阻变小，导致电路总电流变大，则导体棒内电压变大，外电路两端电压变小，即灯泡两端电压变小，所以灯泡变暗，故A正确； B．滑动变阻器的滑片向a端移动，并联电路电阻变大，总电阻变大，导致电路总电流变小，则导体棒内电压变小，外电路两端电压变大，电容器两端电压变大，电场力变大，所以液滴将向上运动，故B正确； C．导体切割磁感线产生的电动势为 灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路的电阻相同，所以电路总电阻为 电路的总电流为 则通过灯泡的电流为 则时间内的电荷量为，故C错误； D．由C选项可知滑动变阻器的电流为 故时间内滑动变阻器消耗的电能为，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 6．【答案】A 【详解】AB．线框恰好进入磁场时，根据运动学公式有 线框下边切割磁感线产生的感应电动势为 线框中感应电流为 解得 则下边刚进入磁场时，A、B中感应电流强度之比是 1∶2 线框受到的安培力为 可知 设线框的边长为a、导线的横截面积为S、密度为，则线框的重力为 由题意可知 A框恰能匀速进入，则有 则可知 故B线框匀速进入磁场，A正确，B错误； C．根据电流的定义式有 线框完全进入磁场过程中做匀速运动，所用时间为 解得 故线框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量之比为 1∶1，C错误； D．消耗的电能等于克服安培力做功，则有 线框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为 2∶1，D错误。 故选A。 7．【答案】B 【详解】A．电梯速度为零时，穿过两线圈的磁通量均没有变化，根据楞次定律可知，线圈对电梯均没有力的作用，该安全装置并不能使电梯停在空中，故A错误； B．当电梯运动时，穿过两线圈的磁通量方向相同，一个增加一个减少，根据楞次定律可知，两线圈产生的感应磁场方向相反，根据安培定则可知，两线圈产生的感应电流方向相反，故B正确； CD．由上知，两线圈均产生感应电流，感应电流产生的磁场，均阻碍电梯的运动，故CD错误。 故选B。 8．【答案】C 【详解】A．根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力向下，负电荷受到的洛伦兹力向上，故上极为负极，下板为正极。故A错误； B．稳定时，电荷受到的洛伦兹力和电场力大小相等，即 解得 即电源电动势为U，可知上下两板电压要小于。故B错误； CD．根据电阻定律，等离子体的电阻 根据闭合电路欧姆定律，有 联立，解得 故C正确；D错误。 故选C。 9．【答案】D 【详解】A．粒子每转过半圈，交变电场做功qU，竖直向下的匀强电场也要做功，其动能增量要大于qU，A错误； B．粒子引出时水平方向速度为，竖直方向也有速度，合速度要大于，B错误； C．粒子在运动过程中，周期不变，每隔相同的时间就加速一次，增大狭缝间电压U，每加速一次得到的动能增大，整个过程的运动时间是确定的（D选项的解析），粒子到底部时的速度比原来增大，实际上的情况是速度提前到达原来的最大值，可提前引出，C错误； D．研究粒子在竖直方向运动，， 解得 ，D正确； 故选D 。 10．【答案】B 【详解】A．由图2可知氢原子自旋不是以为轴，而是以NS极方向为轴转动，故A错误； B．由题意可知，“射频线圈产生的电磁波激发氢原子核跃迁至更高能级”，说明激发后的状态能量较高。当氢原子小磁针“重新回到原进动模式”时，是从高能级跃迁回低能级（稳定态），根据能量守恒定律，该过程必然释放能量，这部分能量转化为探测线圈中的电能，故B正确； C．在恢复过程中，探测线圈中形成了感应电流，根据法拉第电磁感应定律，穿过探测线圈的磁通量必然发生变化，若磁通量不变则不会产生感应电流，故C错误； D．射频属于无线电波波段，其频率远低于X射线的频率，故D错误。 故选B。 11．【答案】BC 【详解】A．图甲所示实验中，为防止入射小球反弹，入射小球质量应大于被撞小球，则AB两小球位置不可互换，故A错误； B．图乙所示装置中，该容器在水从下方弯曲喷口流出时会发生旋转，这是反冲现象，故B正确； C．图丙所示电路中，若在线圈中放入铁芯，线圈的感抗变大，则稳定状态下灯泡会比没有铁芯时更暗，故C正确； D．图丁所示实验中，由于玻璃是非晶体，表现为各向同性，因此各个方向上导热均匀，石蜡熔化区域形状为圆形（a图），故D错误。 故选BC。 12．【答案】BCD 【详解】AB．中微子的电荷数为0，质量数也为0，所以A错误；B正确； C．核反应过程遵守质量数，电荷数守恒定律，所以C正确； D．参与上述反应的中微子的最小能量约为 所以D正确； 故选BCD。 13．【答案】CD 【详解】A．把分别沿着水平方向和竖直方向分解，竖直方向的分力为 圆环的合力为 由牛顿第二定律可得圆环的加速度为 所以圆环的加速度不变，做初速度为0的匀加速直线运动，A错误； B．经过一段时间，拉力的冲量大小为 合力的冲量大小为 B错误； C．当硬杆对圆环的弹力为0时，竖直方向由三力平衡可得 综合解得 C正确； D．同理，当杆对圆环的弹力向上且大小等于时，有 圆环的动量为 综合可得 D正确。 故选CD。 14．【答案】 C 向右 变小 阻碍 【详解】（1）[1] 为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除题中器材外，还需要直流电源确定电流的方向，故选C。 （2）[2] 将条形磁铁的N极从螺线管拔出时，穿过螺线管的磁通量向下减小，由楞次定律可知，螺线管中感应电流的磁场向下，因此感应电流沿顺时针方向（从上往下看），即电流由“+”接线柱流入灵敏电流计，则指针向右偏转。 （3）[3]根据楞次定律“来拒去留”的结论可知，当N极拔出螺线管时，螺线管会对磁铁产生吸引力，因此磁铁对螺线管的拉力向下减小，所以电子秤的示数会变小。 （4）[4]多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 15．【答案】 450 620.0 33.0 【详解】（1）[1]滑动变阻器是限流式接法，闭合前，滑片应置于使滑动变阻器连入电路的阻值最大的位置，即端。 （2）[2]由题给数据描完点后，观察这些点的分布规律，应画一条平滑曲线，让尽可能多的点落在线上，不在线上的点要均匀分布在线的两侧。 （3）[3]由图线知，当时 （4）[4]电阻箱的读数为 [5]由图像知，当时 16．【答案】 AB/BA BD/DB 漏气 A 偏大 【详解】（1）[1] A。保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，环境温度不变，故选项A正确； B．实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，故选项B正确； C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，气体温度将升高，故选项C错误； D．在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油作用是不漏气，不能保证温度不变，故选项D错误。 故选AB。 （2）[2]AB。对于一定质量的理想气体，当温度一定为定值，且温度越高，越大，故选项A错误，选项B正确； CD．对于一定质量的理想气体，当温度一定与成正比，斜率即的乘积，故斜率越大温度越高，故选项C错误，选项D正确。 故选B D。 （3）[3]由克拉伯龙方程 当温度不变时，变小， 变小，气体漏气造成的。 （4）[4]设大米的体积为，由理想气体方程得 ， 故是图中的A。 （5）[5]因为软管的存在，故偏小，由密度 故密度偏大。 17．【答案】(1) 不变 变少 (2)18.54 cm (3)减少 【详解】（1）[1]汽缸导热良好，外界环境温度不变，内能不变； [2]封闭气体压强减小，温度不变，气体分子平均动能不变，体积增大，单位时间内气体分子碰撞活塞的次数变少。 （2）开始时气体的压强 体积 将汽缸固定在倾角为斜面上后气体的压强 体积 根据玻意耳定律可得 解得 L2=18.54 cm （3）降低丙图中的气体温度，使活塞缓慢回到甲图位置，压强不变，体积减小，该过程中外界对气体做功为 而气体放热 根据 可知内能变化量 故内能减少34.6 J。 18．【答案】（1）0.4 N，方向垂直导轨向下；（2）1 C；（3）0.8 A 【详解】（1）沿斜面向上运动切割磁感线，根据右手定则可知，产生的感应电流方向由流向，则中电流方向由流向，根据左手定则可知，棒受到的安培力方向垂直导轨向下；当棒运动的速度达到最大时，以以棒为对象，沿斜面方向有 解得 （2）当回路中的瞬时电功率为时，电功率为 电源的电动势为 由速度位移关系得 在此过程中，通过棒横截面的电量 联立解得 （3）棒向下运动的过程中，对棒列动量定理得 可得 在此过程中，通过棒横截面的电量就是通过棒电量 为棒运动的距离 联立解得 此时棒的速度 电动势 回路中的电流 19．【答案】(1)磁场方向竖直向下， (2)1 m/s，1.5 J (3)见解析， 【详解】（1）由左手定则可知，间的磁场方向竖直向下，导体棒运动稳定时有 解得 （2）导体棒从到过程的某时刻，根据牛顿第二定律有 在整个运动过程中有 即有 其中 解得 则有 （3）由题可知，导体棒从倾斜轨道顶端由静止开始下滑，下滑过程中，电感线圈的自感电动势与导体棒产生的感应电动势始终大小相等，导体棒切割磁感线，产生感应电动势，在闭合电路中形成电流。电流变化导致电感线圈产生自感电动势。因为电路中电阻为零，故自感电动势总是等于导体棒的动生电动势，即有 可得 在时电流 则有 对导体棒进行分析有 加速度时解得 此时导体棒所在位置为处，则倾斜导轨上，导体棒在处上方距处处时有 同理，当导体棒在处下方时也有 可知导体棒在倾斜导轨上做简谐运动的振幅为。导体棒到的最大距离为 20．【答案】（1），11.8 cm；（2），；（3），。 【详解】（1）想要射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小，需要让更多的粒子打在极板上，即全体粒子向垂直于极板方向的位移最大，故粒子源应在时刻（或方形波电压每一周期的起始时刻）发射粒子，由于粒子带负电，故粒子受到向上的电场力而向上运动，假设在极板左侧的位置发射的粒子刚好打在上极板右侧边缘，如图所示 以时刻进入电场的粒子，在初速度方向做匀速直线运动，则 解得 粒子在电场中的加速度大小为 粒子在电场方向先做匀加速运动后做匀减速运动，匀加速运动时间为 时刻粒子在电场方向的分速度为 在电场方向匀加速运动的位移为 匀减速运动时间为 时刻粒子在电场方向的分速度为 在电场方向匀减速运动的位移为 故粒子向上偏转的距离为 射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小值为 由速度关系可知粒子射出电场的合速度大小为 合速度与初速度方向之间夹角为 即 由图中几何关系可知收集板的最小长度为 （2）设粒子在时刻进入电场，可知离开电场的粒子在电场中先向下加速再向下减速，最后向上加速离开电场，设极板左侧的位置发射的粒子刚好没有打在下极板上，如图所示 粒子在电场方向先向下匀加速运动的时间为 时刻粒子在电场方向的分速度为 在电场方向向下匀加速运动的位移为 向下匀减速运动时间为 由对称性可知向下匀减速运动的位移为 最后向上匀加速运动时间为 在电场方向向上匀加速运动的位移为 时刻粒子在电场方向的分速度为 可知从极板右侧离开的粒子中离B板的最小距离为； 所有离开电场的粒子速度都满足大小为 与初速度方向之间夹角为， 粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 解得 R=2.5 cm 为使所有射出电场的粒子都能被收集板吸收，如图所示 由几何关系可得收集板的最小长度为 若磁场改为，则粒子在磁场中的轨迹半径为 为使所有射出电场的粒子都能被收集板吸收，如图所示 由几何关系可得收集板的最小长度为 （3）要使所有射出电场的粒子都能收集到一点，所加圆形磁场区域直径应与粒子射出范围的宽度相等，如图所示 由图中几何关系可知磁场区域的最小半径为 为使粒子在磁场中偏转后汇聚于一点，粒子在磁场中的轨迹半径应为 根据牛顿第二定律 解得 试卷第16页，共16页 试卷第15页，共16页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期物理期末压轴题考卷高中物理（解析版） 高中物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：选修第二册和选修第三册。 2．本卷平均难度系数0.50。 第Ⅰ卷 选择题 1、 单项选择题，本题共10小题，单选题每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．2023年诺贝尔奖颁发给了研究“阿秒激光”的三位科学家，已知1阿秒等于，则以下关于“阿秒”的说法正确的是（　　） A．它是国际单位制的基本单位 B．它是国际单位制的导出单位 C．1阿秒时间内光在真空中前进的距离是 D．1阿秒时间内光在真空中前进的距离是340 m 【答案】C 【详解】AB．阿秒是时间的计量单位，既不是国际单位制的基本单位，也不是导出单位，选项AB错误； CD．1阿秒时间内光在真空中前进的距离是 选项C正确，D错误。 故选C。 2．磁电式电流表结构如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．磁电式电流表的内部磁场为匀强磁场 B．磁电式电流表所通电流方向变化，但指针偏转方向不变 C．磁电式电流表指针发生偏转，是因为受到螺旋弹簧的作用力 D．磁电式电流表刻度均匀，即指针偏转角度和通过线圈的电流强度成正比 【答案】D 【详解】A．磁电式电流表的内部，极靴与圆柱间的磁场是均匀辐向磁场，磁感线都经过圆柱体的圆心，不是匀强磁场，故A错误； B．线圈中通过的是直流电流，由左手定则可知，当线圈中的电流方向发生改变时，线圈受到的安培力方向改变，可知指针偏转方向改变，故B错误； C．磁电式电流表指针发生偏转，是因为线圈受到安培力作用，螺旋弹簧的作用力与安培力方向相反，阻碍线圈转动，故C错误； D．由于磁场是均匀辐向分布，磁力矩大小始终满足M=NBIS，平衡时M=kθ，可得θ=NBIk，因此指针偏转角度与电流大小成正比，电表表盘刻度均匀，故D正确。 故选D。 3．某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，将正确配备好的油酸酒精溶液滴入撒好痱子粉的水盘，得到如图所示图样，产生该现象的原因可能是（　　）    A．撒痱子粉太多太厚 B．撒痱子粉太少太薄 C．滴入太多的油酸酒精溶液 【答案】A 【详解】由图可知油膜没有充分展开，说明水面上痱子粉撒得太多太厚，阻碍了油膜的扩散。 故选A。 4．如图甲所示，理想变压器的原线圈接在交流电源上，副线圈接有R＝5Ω的电阻，原、副线圈匝数之比为10：1，交流电压表的示数是10.0V，电流表、电压表均可看作理想电表。图乙是交流电源输出电压u随时间t变化的图像。则下列说法正确的是（　　）    A．电源输出电压瞬时值的表达式u＝100cos100πt（V） B．变压器的输入功率与输出功率之比为10：1 C．变压器原、副线圈磁通量的变化率之比为10：1 D．电流表的读数为0.2A 【答案】D 【详解】A．变压器输入电压有效值为 电源输出电压瞬时值的表达式 选项A错误； B．理想变压器的输入功率与输出功率相等，选项B错误； C．理想变压器原、副线圈共用相同的铁芯，则磁通量的变化率相等，选项C错误； D．次级电流有效值为 原、副线圈匝数之比为10∶1，由匝数比与电流比的关系可知初级电流I1=0.2A，即电流表读数为0.2A，选项D正确。 I1=0.2A 选项D正确。 故选D。 5．如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于光滑金属导轨平面向外，导轨左右两端电路所在区域均无磁场分布。垂直于导轨的导体棒接入电路的长度为、电阻为，在外力作用下以速度从左向右做匀速直线运动。小灯泡电阻为，滑动变阻器总阻值为。图示状态滑动触头位于的正中间位置，此时位于平行板电容器中的处的带电液滴恰好处于静止状态。电路中其余部分电阻均不计，各接触处都接触良好。且导轨足够长，则下列判断不正确的是（　　） A．若将滑动变阻器的滑片向端移动，则小灯泡将变暗 B．若将滑动变阻器的滑片向端移动，则液滴将向上运动 C．图示状态下，时间内流过小灯泡的电荷量为 D．图示状态下，时间内滑动变阻器消耗的电能为 【答案】C 【详解】A．滑动变阻器的滑片向b端移动，并联电路电阻变小，总电阻变小，导致电路总电流变大，则导体棒内电压变大，外电路两端电压变小，即灯泡两端电压变小，所以灯泡变暗，故A正确； B．滑动变阻器的滑片向a端移动，并联电路电阻变大，总电阻变大，导致电路总电流变小，则导体棒内电压变小，外电路两端电压变大，电容器两端电压变大，电场力变大，所以液滴将向上运动，故B正确； C．导体切割磁感线产生的电动势为 灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路的电阻相同，所以电路总电阻为 电路的总电流为 则通过灯泡的电流为 则时间内的电荷量为，故C错误； D．由C选项可知滑动变阻器的电流为 故时间内滑动变阻器消耗的电能为，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 6．如图所示， A、B为不同金属制成的正方形线框，导线截面积相同，A的边长是 B 的2倍，A的密度是 B的，A 的电阻是 B的 4 倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场中，A框恰能匀速进入，那么（　　） A．B线框也是匀速进入磁场 B．下边刚进入磁场时，A、B中感应电流强度之比是 2∶1 C．线框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量之比为 2∶1 D．线框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为 4∶1 【答案】A 【详解】AB．线框恰好进入磁场时，根据运动学公式有 线框下边切割磁感线产生的感应电动势为 线框中感应电流为 解得 则下边刚进入磁场时，A、B中感应电流强度之比是 1∶2 线框受到的安培力为 可知 设线框的边长为a、导线的横截面积为S、密度为，则线框的重力为 由题意可知 A框恰能匀速进入，则有 则可知 故B线框匀速进入磁场，A正确，B错误； C．根据电流的定义式有 线框完全进入磁场过程中做匀速运动，所用时间为 解得 故线框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量之比为 1∶1，C错误； D．消耗的电能等于克服安培力做功，则有 线框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为 2∶1，D错误。 故选A。 7．某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设闭合线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对电梯内乘客的伤害。当电梯中的永久磁铁坠落至图示位置时（　　） A．该安全装置使电梯停在空中 B．线圈A、B中的感应电流方向相反 C．只有线圈A在阻碍电梯下落 D．只有线圈B在阻碍电梯下落 【答案】B 【详解】A．电梯速度为零时，穿过两线圈的磁通量均没有变化，根据楞次定律可知，线圈对电梯均没有力的作用，该安全装置并不能使电梯停在空中，故A错误； B．当电梯运动时，穿过两线圈的磁通量方向相同，一个增加一个减少，根据楞次定律可知，两线圈产生的感应磁场方向相反，根据安培定则可知，两线圈产生的感应电流方向相反，故B正确； CD．由上知，两线圈均产生感应电流，感应电流产生的磁场，均阻碍电梯的运动，故CD错误。 故选B。 8．磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻连接，上、下板相当于是一个直流电源的两极。若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为。忽略边缘效应，下列判断正确的是（　　）    A．上板为正极 B．上下两板电压 C．电流 D．电流 【答案】C 【详解】A．根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力向下，负电荷受到的洛伦兹力向上，故上极为负极，下板为正极。故A错误； B．稳定时，电荷受到的洛伦兹力和电场力大小相等，即 解得 即电源电动势为U，可知上下两板电压要小于。故B错误； CD．根据电阻定律，等离子体的电阻 根据闭合电路欧姆定律，有 联立，解得 故C正确；D错误。 故选C。 9．如图所示，真空中有圆柱体回旋加速器，处在竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中，圆柱体金属盒的半径为R，高度为H，两盒狭缝间接有电压为U的交变电场，在加速器上表面圆心A处静止释放质量m，电量的粒子，粒子从加速器底部边缘引出，不计带电粒子的重力、相对论效应及粒子间的相互作用。则（　　） A．粒子每转过半圈动能增加qU B．粒子引出时速度大小为 C．增大狭缝间电压U，粒子仍从加速器底部引出 D．粒子的运动时间为 【答案】D 【详解】A．粒子每转过半圈，交变电场做功qU，竖直向下的匀强电场也要做功，其动能增量要大于qU，A错误； B．粒子引出时水平方向速度为，竖直方向也有速度，合速度要大于，B错误； C．粒子在运动过程中，周期不变，每隔相同的时间就加速一次，增大狭缝间电压U，每加速一次得到的动能增大，整个过程的运动时间是确定的（D选项的解析），粒子到底部时的速度比原来增大，实际上的情况是速度提前到达原来的最大值，可提前引出，C错误； D．研究粒子在竖直方向运动，， 解得 ，D正确； 故选D 。 10．核磁共振（NMR）是一种在化学生物等方面具有极多应用的检验手段。已知氢原子核有自旋，自旋产生微小环形电流，环形电流产生磁场，其效果类似小磁针。如图1所示为核磁共振仪工作原理的简化图。与扫描发生器、射频发生器、探测器相连的线圈分别称作扫描线圈、射频线圈、探测线圈。核磁共振仪开始工作后，扫描线圈中通以强电流，形成水平方向的强磁场。此时氢原子小磁针的运动形式可类比为陀螺：可认为一端固定，另一端点以外界强磁场方向为轴做圆周运动，这一运动形式称为进动，如图2所示。当氢原子小磁针在强磁场中排列稳定后，在射频线圈中通以正弦交变电流。类似核外电子吸收能量跃迁至更高能级，射频线圈产生的电磁波激发氢原子核跃迁至更高能级，氢原子小磁针进动模式因而发生改变。随后撤去射频电流，氢原子小磁针重新回到原进动模式。在这一恢复过程中，大量氢原子小磁针所产生的宏观磁场切割探测线圈，所形成的电流经处理最终成像。下列说法正确的是（    ） A．氢原子小磁针进动时，原子核的自旋以为轴 B．氢原子小磁针在重回原进动模式的过程中会释放能量 C．进动模式恢复过程中，探测线圈中的磁通量不变 D．射频线圈产生的电磁波频率高于射线 【答案】B 【详解】A．由图2可知氢原子自旋不是以为轴，而是以NS极方向为轴转动，故A错误； B．由题意可知，“射频线圈产生的电磁波激发氢原子核跃迁至更高能级”，说明激发后的状态能量较高。当氢原子小磁针“重新回到原进动模式”时，是从高能级跃迁回低能级（稳定态），根据能量守恒定律，该过程必然释放能量，这部分能量转化为探测线圈中的电能，故B正确； C．在恢复过程中，探测线圈中形成了感应电流，根据法拉第电磁感应定律，穿过探测线圈的磁通量必然发生变化，若磁通量不变则不会产生感应电流，故C错误； D．射频属于无线电波波段，其频率远低于X射线的频率，故D错误。 故选B。 二、多项选择题。本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，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。 11．下列说法正确的是（　　） A．图甲所示实验中，AB两小球位置可互换 B．图乙所示装置中，该容器在水从下方弯曲喷口流出时会发生旋转，这是反冲现象 C．图丙所示电路中，若在线圈中放入铁芯，稳定状态下灯泡会比没有铁芯时更暗 D．图丁所示实验中，b图为玻璃片上石蜡受热融化区域的形状 【答案】BC 【详解】A．图甲所示实验中，为防止入射小球反弹，入射小球质量应大于被撞小球，则AB两小球位置不可互换，故A错误； B．图乙所示装置中，该容器在水从下方弯曲喷口流出时会发生旋转，这是反冲现象，故B正确； C．图丙所示电路中，若在线圈中放入铁芯，线圈的感抗变大，则稳定状态下灯泡会比没有铁芯时更暗，故C正确； D．图丁所示实验中，由于玻璃是非晶体，表现为各向同性，因此各个方向上导热均匀，石蜡熔化区域形状为圆形（a图），故D错误。 故选BC。 12．雷蒙德·戴维斯因研究中微子（）获诺贝尔物理学奖，中微子穿过贮满615 t四氯乙烯（）的巨桶时，可以将氯核转变成氩核，其核反应方程式为+→+。已知核的质量为36.95658 u，核的质量为36.95691 u，的质量为0.00055 u，1 u相当于931.5 。根据以上信息判断正确的是（　　） A．中微子就是中子 B．中微子的质量数和核电荷数均为0 C．反应前后质量数守恒 D．参与上述反应的中微子的最小能量约为0.82 【答案】BCD 【详解】AB．中微子的电荷数为0，质量数也为0，所以A错误；B正确； C．核反应过程遵守质量数，电荷数守恒定律，所以C正确； D．参与上述反应的中微子的最小能量约为 所以D正确； 故选BCD。 13．如图所示，光滑的细直硬杆水平固定放置，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直纸面向里，质量为、带电量为的带正电圆环（视为质点）套在硬杆上，在斜向右下方与水平方向成夹角的恒定拉力的作用下，从静止开始运动，重力加速度为g，，下列说法正确的是（　　） A．圆环的加速度先增大后减小 B．经过一段时间，拉力的冲量大小为，合力的冲量大于 C．当硬杆对圆环的弹力为0时，圆环的速度为 D．当杆对圆环的弹力向上且大小等于时，圆环的动量为 【答案】CD 【详解】A．把分别沿着水平方向和竖直方向分解，竖直方向的分力为 圆环的合力为 由牛顿第二定律可得圆环的加速度为 所以圆环的加速度不变，做初速度为0的匀加速直线运动，A错误； B．经过一段时间，拉力的冲量大小为 合力的冲量大小为 B错误； C．当硬杆对圆环的弹力为0时，竖直方向由三力平衡可得 综合解得 C正确； D．同理，当杆对圆环的弹力向上且大小等于时，有 圆环的动量为 综合可得 D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题（共3小题,共14分） 14．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要___________ A．  B．    C． （2）实验得出，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针___________（选填“向左”或“向右”）偏转。 （3）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要___________引起感应电流的磁通量的变化。 【答案】 C 向右 变小 阻碍 【详解】（1）[1] 为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除题中器材外，还需要直流电源确定电流的方向，故选C。 （2）[2] 将条形磁铁的N极从螺线管拔出时，穿过螺线管的磁通量向下减小，由楞次定律可知，螺线管中感应电流的磁场向下，因此感应电流沿顺时针方向（从上往下看），即电流由“+”接线柱流入灵敏电流计，则指针向右偏转。 （3）[3]根据楞次定律“来拒去留”的结论可知，当N极拔出螺线管时，螺线管会对磁铁产生吸引力，因此磁铁对螺线管的拉力向下减小，所以电子秤的示数会变小。 （4）[4]多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 15．某实验小组利用如图所示的电路探究在范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻，其标称阻值（时的阻值）为；电源（，内阻可忽略）；电压表（量程）；定值电阻（阻值为），滑动变阻器（最大阻值为）；电阻箱（阻值范围）；单刀开关，单刀双掷开关。 实验时，先按图连接好电路，再将温控室的温度升至。将与1端接通，闭合，调节的滑片位置，使电压表读数为某一值；保持的滑片位置不变，将置于最大值，将与2端接通，调节，使电压表读数仍为；断开，记下此时的读数。逐步降低温控室的温度，得到相应温度下的阻值，直至温度降到。实验得到的数据见下表。 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列问题： （1）在闭合前，图中的滑片应移动到_________（填“”或“”）端； （2）在图的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出曲线；_________ （3）由图可得到在范围内的温度特性。当时，可得　_________； （4）将握于手心，手心温度下的相应读数如图所示，该读数为__________，则手心温度为_________　。 【答案】 450 620.0 33.0 【详解】（1）[1]滑动变阻器是限流式接法，闭合前，滑片应置于使滑动变阻器连入电路的阻值最大的位置，即端。 （2）[2]由题给数据描完点后，观察这些点的分布规律，应画一条平滑曲线，让尽可能多的点落在线上，不在线上的点要均匀分布在线的两侧。 （3）[3]由图线知，当时 （4）[4]电阻箱的读数为 [5]由图像知，当时 16．某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是___________。 A．要尽可能保持环境温度不变 B．实验过程中应缓慢地推动活塞 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为、时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是___________。 A．     B． C．     D． （3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV越来越小，原因可能是___________。 （4）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”） （5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度比真实值___________（选填“偏大”“偏小”或“相等”） 【答案】 AB/BA BD/DB 漏气 A 偏大 【详解】（1）[1] A。保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，环境温度不变，故选项A正确； B．实验过程中应缓慢地推动活塞，使气体温度始终与环境温度相同，故选项B正确； C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞，气体温度将升高，故选项C错误； D．在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油作用是不漏气，不能保证温度不变，故选项D错误。 故选AB。 （2）[2]AB。对于一定质量的理想气体，当温度一定为定值，且温度越高，越大，故选项A错误，选项B正确； CD．对于一定质量的理想气体，当温度一定与成正比，斜率即的乘积，故斜率越大温度越高，故选项C错误，选项D正确。 故选B D。 （3）[3]由克拉伯龙方程 当温度不变时，变小， 变小，气体漏气造成的。 （4）[4]设大米的体积为，由理想气体方程得 ， 故是图中的A。 （5）[5]因为软管的存在，故偏小，由密度 故密度偏大。 四、计算题（本题共4小题，共44分） 17．如图甲所示，导热良好的汽缸内用面积、质量的活塞封闭一定质量的理想气体，气柱的长度为，活塞能无摩擦滑动。现将汽缸顺时针缓慢转动90°使其开口端水平向右如图乙，不计活塞厚度，汽缸足够长且不漏气，大气压强，g取。 (1)此过程中缸内气体的内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）；单位时间内气体分子碰撞活塞的次数________（填“变多”、“变少”或“不变”）。 (2)现将汽缸固定在倾角为斜面上，如图丙，求活塞稳定后封闭气柱的长度。 (3)降低丙图中的气体温度，使活塞缓慢回到甲图位置，若气体释放了40 J的热量，求气体内能的变化量。 【答案】(1) 不变 变少 (2)18.54 cm (3)减少 【详解】（1）[1]汽缸导热良好，外界环境温度不变，内能不变； [2]封闭气体压强减小，温度不变，气体分子平均动能不变，体积增大，单位时间内气体分子碰撞活塞的次数变少。 （2）开始时气体的压强 体积 将汽缸固定在倾角为斜面上后气体的压强 体积 根据玻意耳定律可得 解得 L2=18.54 cm （3）降低丙图中的气体温度，使活塞缓慢回到甲图位置，压强不变，体积减小，该过程中外界对气体做功为 而气体放热 根据 可知内能变化量 故内能减少34.6 J。 18．如图所示，足够长的平行金属导轨倾斜放置，导轨所在平面倾角，导轨间距，在水平虚线的上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，水平虚线下方有平行于导轨平面向下的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为。导体棒垂直放置在导轨上，开始时给两导体棒施加约束力使它们静止在斜面上，现给棒施加沿斜面向上的拉力，同时撤去对两导体棒的约束力，使沿斜面向上以的加速度做匀加速直线运动，棒沿斜面向下运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，已知导体棒与导轨间的动摩擦因数均为，导体棒的质量均为m=0.1 kg，两导体棒组成的回路总电阻为，导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，，求： （1）当棒向下运动的速度达到最大时，棒受到的安培力的大小和方向； （2）当回路中的瞬时电功率为2 W时，在此过程中，通过棒横截面的电量； （3）当棒速度减为零时，回路中的电流大小。 【答案】（1）0.4 N，方向垂直导轨向下；（2）1 C；（3）0.8 A 【详解】（1）沿斜面向上运动切割磁感线，根据右手定则可知，产生的感应电流方向由流向，则中电流方向由流向，根据左手定则可知，棒受到的安培力方向垂直导轨向下；当棒运动的速度达到最大时，以以棒为对象，沿斜面方向有 解得 （2）当回路中的瞬时电功率为时，电功率为 电源的电动势为 由速度位移关系得 在此过程中，通过棒横截面的电量 联立解得 （3）棒向下运动的过程中，对棒列动量定理得 可得 在此过程中，通过棒横截面的电量就是通过棒电量 为棒运动的距离 联立解得 此时棒的速度 电动势 回路中的电流 19．如图所示，两条等长的水平平行直轨道间距为d=1 m（、、、处绝缘，其他段为电阻不计的导体，、段长度可忽略），A、间连接电动势、内阻不计的电源。导体棒静止在水平轨道上，质量为。、间连接的定值电阻（不影响导体棒通过），、间均有磁感应强度大小为1 T，沿竖直方向的匀强磁场（未画出），足够长。两条等长的倾斜直轨道分别与相连的水平轨道在同一竖直面内，间连接自感系数为的线圈。间有磁感应强度为1 T，方向垂直于HGIJ所在平面的匀强磁场（未画出），倾斜轨道的倾角，不计一切摩擦。 (1)闭合开关S，导体棒向右运动，求间的磁场方向及导体棒在间运动稳定时的速度大小。 (2)若的长度为1m，求导体棒到达时的速度大小及上产生的焦耳热。 (3)调整的长，使导体棒刚好能够滑上倾斜轨道，请证明导体棒在倾斜轨道上做简谐运动，并求出导体棒到的最大距离。 【答案】(1)磁场方向竖直向下， (2)1 m/s，1.5 J (3)见解析， 【详解】（1）由左手定则可知，间的磁场方向竖直向下，导体棒运动稳定时有 解得 （2）导体棒从到过程的某时刻，根据牛顿第二定律有 在整个运动过程中有 即有 其中 解得 则有 （3）由题可知，导体棒从倾斜轨道顶端由静止开始下滑，下滑过程中，电感线圈的自感电动势与导体棒产生的感应电动势始终大小相等，导体棒切割磁感线，产生感应电动势，在闭合电路中形成电流。电流变化导致电感线圈产生自感电动势。因为电路中电阻为零，故自感电动势总是等于导体棒的动生电动势，即有 可得 在时电流 则有 对导体棒进行分析有 加速度时解得 此时导体棒所在位置为处，则倾斜导轨上，导体棒在处上方距处处时有 同理，当导体棒在处下方时也有 可知导体棒在倾斜导轨上做简谐运动的振幅为。导体棒到的最大距离为 20．如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d=20 cm，板长L=6 cm，左端有一粒子源均匀发射带负电的粒子（单位长度发射粒子数目相同），粒子间的相互作用不计，比荷为，忽略重力，粒子速度v0=4×103 m/s，方向平行金属板，AB间加如图乙所示的方形波电压，已知U0=1.0×102 V，在金属A、B右侧空间有一吸收板，长短方位可根据需要调节，保证所有射出电场的粒子都能被收集板吸收且射到板上任意部位的粒子都会被吸收，设打到AB极板上的粒子也会被吸收，不考虑电容器的边缘效应，求： （1）射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小值和收集板的最小长度L1； （2）在极板右侧，加一垂直纸面向里的磁场，保持收集板竖直，为使所有射出电场的粒子都能被收集板吸收，求收集板的最小长度L2为多少？若磁场改为结果又为多少？ （3）撤去收集板，在AB极板右侧加一圆形磁场区域，要使所有射出电场的粒子都能收集到一点，求该圆形磁场区域的最小半径和相应的磁感应强度B（此问保留两位有效数字） s 【答案】（1），11.8 cm；（2），；（3），。 【详解】（1）想要射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小，需要让更多的粒子打在极板上，即全体粒子向垂直于极板方向的位移最大，故粒子源应在时刻（或方形波电压每一周期的起始时刻）发射粒子，由于粒子带负电，故粒子受到向上的电场力而向上运动，假设在极板左侧的位置发射的粒子刚好打在上极板右侧边缘，如图所示 以时刻进入电场的粒子，在初速度方向做匀速直线运动，则 解得 粒子在电场中的加速度大小为 粒子在电场方向先做匀加速运动后做匀减速运动，匀加速运动时间为 时刻粒子在电场方向的分速度为 在电场方向匀加速运动的位移为 匀减速运动时间为 时刻粒子在电场方向的分速度为 在电场方向匀减速运动的位移为 故粒子向上偏转的距离为 射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小值为 由速度关系可知粒子射出电场的合速度大小为 合速度与初速度方向之间夹角为 即 由图中几何关系可知收集板的最小长度为 （2）设粒子在时刻进入电场，可知离开电场的粒子在电场中先向下加速再向下减速，最后向上加速离开电场，设极板左侧的位置发射的粒子刚好没有打在下极板上，如图所示 粒子在电场方向先向下匀加速运动的时间为 时刻粒子在电场方向的分速度为 在电场方向向下匀加速运动的位移为 向下匀减速运动时间为 由对称性可知向下匀减速运动的位移为 最后向上匀加速运动时间为 在电场方向向上匀加速运动的位移为 时刻粒子在电场方向的分速度为 可知从极板右侧离开的粒子中离B板的最小距离为； 所有离开电场的粒子速度都满足大小为 与初速度方向之间夹角为， 粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 解得 R=2.5 cm 为使所有射出电场的粒子都能被收集板吸收，如图所示 由几何关系可得收集板的最小长度为 若磁场改为，则粒子在磁场中的轨迹半径为 为使所有射出电场的粒子都能被收集板吸收，如图所示 由几何关系可得收集板的最小长度为 （3）要使所有射出电场的粒子都能收集到一点，所加圆形磁场区域直径应与粒子射出范围的宽度相等，如图所示 由图中几何关系可知磁场区域的最小半径为 为使粒子在磁场中偏转后汇聚于一点，粒子在磁场中的轨迹半径应为 根据牛顿第二定律 解得 试卷第20页，共26页 试卷第21页，共26页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期物理期末压轴题考卷高中物理（原卷版） 高中物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：选修第二册和选修第三册。 2．本卷平均难度系数0.50。 第Ⅰ卷 选择题 1、 单项选择题，本题共10小题，单选题每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．2023年诺贝尔奖颁发给了研究“阿秒激光”的三位科学家，已知1阿秒等于，则以下关于“阿秒”的说法正确的是（　　） A．它是国际单位制的基本单位 B．它是国际单位制的导出单位 C．1阿秒时间内光在真空中前进的距离是 D．1阿秒时间内光在真空中前进的距离是340 m 2．磁电式电流表结构如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．磁电式电流表的内部磁场为匀强磁场 B．磁电式电流表所通电流方向变化，但指针偏转方向不变 C．磁电式电流表指针发生偏转，是因为受到螺旋弹簧的作用力 D．磁电式电流表刻度均匀，即指针偏转角度和通过线圈的电流强度成正比 3．某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，将正确配备好的油酸酒精溶液滴入撒好痱子粉的水盘，得到如图所示图样，产生该现象的原因可能是（　　）    A．撒痱子粉太多太厚 B．撒痱子粉太少太薄 C．滴入太多的油酸酒精溶液 4．如图甲所示，理想变压器的原线圈接在交流电源上，副线圈接有R＝5Ω的电阻，原、副线圈匝数之比为10：1，交流电压表的示数是10.0V，电流表、电压表均可看作理想电表。图乙是交流电源输出电压u随时间t变化的图像。则下列说法正确的是（　　）    A．电源输出电压瞬时值的表达式u＝100cos100πt（V） B．变压器的输入功率与输出功率之比为10：1 C．变压器原、副线圈磁通量的变化率之比为10：1 D．电流表的读数为0.2A 5．如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于光滑金属导轨平面向外，导轨左右两端电路所在区域均无磁场分布。垂直于导轨的导体棒接入电路的长度为、电阻为，在外力作用下以速度从左向右做匀速直线运动。小灯泡电阻为，滑动变阻器总阻值为。图示状态滑动触头位于的正中间位置，此时位于平行板电容器中的处的带电液滴恰好处于静止状态。电路中其余部分电阻均不计，各接触处都接触良好。且导轨足够长，则下列判断不正确的是（　　） A．若将滑动变阻器的滑片向端移动，则小灯泡将变暗 B．若将滑动变阻器的滑片向端移动，则液滴将向上运动 C．图示状态下，时间内流过小灯泡的电荷量为 D．图示状态下，时间内滑动变阻器消耗的电能为 6．如图所示， A、B为不同金属制成的正方形线框，导线截面积相同，A的边长是 B 的2倍，A的密度是 B的，A 的电阻是 B的 4 倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场中，A框恰能匀速进入，那么（　　） A．B线框也是匀速进入磁场 B．下边刚进入磁场时，A、B中感应电流强度之比是 2∶1 C．线框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量之比为 2∶1 D．线框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为 4∶1 7．某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设闭合线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对电梯内乘客的伤害。当电梯中的永久磁铁坠落至图示位置时（　　） A．该安全装置使电梯停在空中 B．线圈A、B中的感应电流方向相反 C．只有线圈A在阻碍电梯下落 D．只有线圈B在阻碍电梯下落 8．磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻连接，上、下板相当于是一个直流电源的两极。若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为。忽略边缘效应，下列判断正确的是（　　）    A．上板为正极 B．上下两板电压 C．电流 D．电流 9．如图所示，真空中有圆柱体回旋加速器，处在竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中，圆柱体金属盒的半径为R，高度为H，两盒狭缝间接有电压为U的交变电场，在加速器上表面圆心A处静止释放质量m，电量的粒子，粒子从加速器底部边缘引出，不计带电粒子的重力、相对论效应及粒子间的相互作用。则（　　） A．粒子每转过半圈动能增加qU B．粒子引出时速度大小为 C．增大狭缝间电压U，粒子仍从加速器底部引出 D．粒子的运动时间为 10．核磁共振（NMR）是一种在化学生物等方面具有极多应用的检验手段。已知氢原子核有自旋，自旋产生微小环形电流，环形电流产生磁场，其效果类似小磁针。如图1所示为核磁共振仪工作原理的简化图。与扫描发生器、射频发生器、探测器相连的线圈分别称作扫描线圈、射频线圈、探测线圈。核磁共振仪开始工作后，扫描线圈中通以强电流，形成水平方向的强磁场。此时氢原子小磁针的运动形式可类比为陀螺：可认为一端固定，另一端点以外界强磁场方向为轴做圆周运动，这一运动形式称为进动，如图2所示。当氢原子小磁针在强磁场中排列稳定后，在射频线圈中通以正弦交变电流。类似核外电子吸收能量跃迁至更高能级，射频线圈产生的电磁波激发氢原子核跃迁至更高能级，氢原子小磁针进动模式因而发生改变。随后撤去射频电流，氢原子小磁针重新回到原进动模式。在这一恢复过程中，大量氢原子小磁针所产生的宏观磁场切割探测线圈，所形成的电流经处理最终成像。下列说法正确的是（    ） A．氢原子小磁针进动时，原子核的自旋以为轴 B．氢原子小磁针在重回原进动模式的过程中会释放能量 C．进动模式恢复过程中，探测线圈中的磁通量不变 D．射频线圈产生的电磁波频率高于射线 二、多项选择题。本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，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。 11．下列说法正确的是（　　） A．图甲所示实验中，AB两小球位置可互换 B．图乙所示装置中，该容器在水从下方弯曲喷口流出时会发生旋转，这是反冲现象 C．图丙所示电路中，若在线圈中放入铁芯，稳定状态下灯泡会比没有铁芯时更暗 D．图丁所示实验中，b图为玻璃片上石蜡受热融化区域的形状 12．雷蒙德·戴维斯因研究中微子（）获诺贝尔物理学奖，中微子穿过贮满615 t四氯乙烯（）的巨桶时，可以将氯核转变成氩核，其核反应方程式为+→+。已知核的质量为36.95658 u，核的质量为36.95691 u，的质量为0.00055 u，1 u相当于931.5 。根据以上信息判断正确的是（　　） A．中微子就是中子 B．中微子的质量数和核电荷数均为0 C．反应前后质量数守恒 D．参与上述反应的中微子的最小能量约为0.82 13．如图所示，光滑的细直硬杆水平固定放置，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直纸面向里，质量为、带电量为的带正电圆环（视为质点）套在硬杆上，在斜向右下方与水平方向成夹角的恒定拉力的作用下，从静止开始运动，重力加速度为g，，下列说法正确的是（　　） A．圆环的加速度先增大后减小 B．经过一段时间，拉力的冲量大小为，合力的冲量大于 C．当硬杆对圆环的弹力为0时，圆环的速度为 D．当杆对圆环的弹力向上且大小等于时，圆环的动量为 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题（共3小题,共14分） 14．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要___________ A．  B．    C． （2）实验得出，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针___________（选填“向左”或“向右”）偏转。 （3）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要___________引起感应电流的磁通量的变化。 15．某实验小组利用如图所示的电路探究在范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻，其标称阻值（时的阻值）为；电源（，内阻可忽略）；电压表（量程）；定值电阻（阻值为），滑动变阻器（最大阻值为）；电阻箱（阻值范围）；单刀开关，单刀双掷开关。 实验时，先按图连接好电路，再将温控室的温度升至。将与1端接通，闭合，调节的滑片位置，使电压表读数为某一值；保持的滑片位置不变，将置于最大值，将与2端接通，调节，使电压表读数仍为；断开，记下此时的读数。逐步降低温控室的温度，得到相应温度下的阻值，直至温度降到。实验得到的数据见下表。 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列问题： （1）在闭合前，图中的滑片应移动到_________（填“”或“”）端； （2）在图的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出曲线；_________ （3）由图可得到在范围内的温度特性。当时，可得　_________； （4）将握于手心，手心温度下的相应读数如图所示，该读数为__________，则手心温度为_________　。 16．某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是___________。 A．要尽可能保持环境温度不变 B．实验过程中应缓慢地推动活塞 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为、时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变化规律的是___________。 A．     B． C．     D． （3）实验中发现，气体压强与体积的乘积pV越来越小，原因可能是___________。 （4）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”） （5）该同学用第（4）问中图线与纵轴交点坐标（或坐标的绝对值）作为大米体积，由此求出大米的密度比真实值___________（选填“偏大”“偏小”或“相等”） 四、计算题（本题共4小题，共44分） 17．如图甲所示，导热良好的汽缸内用面积、质量的活塞封闭一定质量的理想气体，气柱的长度为，活塞能无摩擦滑动。现将汽缸顺时针缓慢转动90°使其开口端水平向右如图乙，不计活塞厚度，汽缸足够长且不漏气，大气压强，g取。 (1)此过程中缸内气体的内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）；单位时间内气体分子碰撞活塞的次数________（填“变多”、“变少”或“不变”）。 (2)现将汽缸固定在倾角为斜面上，如图丙，求活塞稳定后封闭气柱的长度。 (3)降低丙图中的气体温度，使活塞缓慢回到甲图位置，若气体释放了40 J的热量，求气体内能的变化量。 18．如图所示，足够长的平行金属导轨倾斜放置，导轨所在平面倾角，导轨间距，在水平虚线的上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，水平虚线下方有平行于导轨平面向下的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为。导体棒垂直放置在导轨上，开始时给两导体棒施加约束力使它们静止在斜面上，现给棒施加沿斜面向上的拉力，同时撤去对两导体棒的约束力，使沿斜面向上以的加速度做匀加速直线运动，棒沿斜面向下运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，已知导体棒与导轨间的动摩擦因数均为，导体棒的质量均为m=0.1 kg，两导体棒组成的回路总电阻为，导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，，求： （1）当棒向下运动的速度达到最大时，棒受到的安培力的大小和方向； （2）当回路中的瞬时电功率为2 W时，在此过程中，通过棒横截面的电量； （3）当棒速度减为零时，回路中的电流大小。 19．如图所示，两条等长的水平平行直轨道间距为d=1 m（、、、处绝缘，其他段为电阻不计的导体，、段长度可忽略），A、间连接电动势、内阻不计的电源。导体棒静止在水平轨道上，质量为。、间连接的定值电阻（不影响导体棒通过），、间均有磁感应强度大小为1 T，沿竖直方向的匀强磁场（未画出），足够长。两条等长的倾斜直轨道分别与相连的水平轨道在同一竖直面内，间连接自感系数为的线圈。间有磁感应强度为1 T，方向垂直于HGIJ所在平面的匀强磁场（未画出），倾斜轨道的倾角，不计一切摩擦。 (1)闭合开关S，导体棒向右运动，求间的磁场方向及导体棒在间运动稳定时的速度大小。 (2)若的长度为1m，求导体棒到达时的速度大小及上产生的焦耳热。 (3)调整的长，使导体棒刚好能够滑上倾斜轨道，请证明导体棒在倾斜轨道上做简谐运动，并求出导体棒到的最大距离。 20．如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d=20 cm，板长L=6 cm，左端有一粒子源均匀发射带负电的粒子（单位长度发射粒子数目相同），粒子间的相互作用不计，比荷为，忽略重力，粒子速度v0=4×103 m/s，方向平行金属板，AB间加如图乙所示的方形波电压，已知U0=1.0×102 V，在金属A、B右侧空间有一吸收板，长短方位可根据需要调节，保证所有射出电场的粒子都能被收集板吸收且射到板上任意部位的粒子都会被吸收，设打到AB极板上的粒子也会被吸收，不考虑电容器的边缘效应，求： （1）射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小值和收集板的最小长度L1； （2）在极板右侧，加一垂直纸面向里的磁场，保持收集板竖直，为使所有射出电场的粒子都能被收集板吸收，求收集板的最小长度L2为多少？若磁场改为结果又为多少？ （3）撤去收集板，在AB极板右侧加一圆形磁场区域，要使所有射出电场的粒子都能收集到一点，求该圆形磁场区域的最小半径和相应的磁感应强度B（此问保留两位有效数字） s 试卷第4页，共10页 试卷第1页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 $