2025-2026学年高二下学期人教版物理期末模拟卷提升版（选择性必修第一册、选择性必修第二册）

**基本信息** 以华为智界S7、太赫兹波等科技情境为载体，融合单摆振动、电磁流量计等核心知识，通过实验探究与综合应用题考查物理观念和科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|6|光的衍射、动量冲量、单摆振动等|结合华为汽车情境考查动量变化率，体现运动与相互作用观念| |多选题|4|变压器、电磁感应、机械波等|通过导轨双棒模型考查动量定理与能量守恒，凸显科学推理| |实验题|2|折射率测量、变压器探究|玻璃砖折射率测量设计误差分析，培养科学探究能力| |解答题|3|电磁感应综合、动量能量综合等|磁聚焦推进器题整合电场磁场，考查模型建构与创新应用|

2025-2026人教版高二期末模拟卷提升版（选择性必修一、选择性必修二） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。 一、单选题(每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的.每小题4分，共24分) 1．如图所示为红、蓝两种颜色的光分别通过同一窄缝后在屏上呈现的条纹，下列说法正确的是（　　） A．产生图甲衍射条纹的是红色光 B．图乙的光在真空中传播速度更大 C．增大窄缝宽度，衍射会变得更明显 D．减小窄缝宽度，屏上光会变得更亮 2．华为去年正式发布了轿车智界S7，新车基于高压平台，性能优越。若智界S7始终在粗糙水平路面行驶，且行驶过程中受到的阻力恒定，则下列说法正确的是（　　） A．在匀速行驶阶段，该车牵引力的冲量与阻力的冲量相同 B．在水平路面行驶过程中，地面对车的支持力的冲量为0 C．系好安全带是为了在刹车时减小人的动量变化量 D．在行驶过程中，汽车受到的牵引力越大，则汽车在加速阶段的动量变化越快 3．某实验小组的同学利用小钢球和长细线组成一单摆，单摆在振动过程中，一个周期内通过的路程为。将某时刻作为计时起点，单摆的振动图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．单摆的振幅为2cm B．该单摆的振动频率为 C．1.1s时细线的拉力等于小钢球的重力 D．单摆做简谐运动的振动方程为 4．电磁流量计如图甲所示，它是利用磁场对电荷的作用力测出流过容器液体的流量，其原理可以简化为如图乙所示模型，液体内含有大量正、负离子，从容器左侧流入，右侧流出。在竖直向下的匀强磁场作用下，下列说法正确的是（　　） A．带正电离子受到向前的洛伦兹力 B．带负电的离子与带正电的离子受力方向相同 C．上、下两侧面有电势差 D．前、后两侧面有电势差 5．如图（俯视图），光滑水平面上有一个匀质金属圆环，直线边界线右侧有一竖直向下且足够大的匀强磁场，圆环从边界线左侧以初速度垂直边界线向右进入匀强磁场，圆环完全进入磁场后恰好静止。若仅将圆环半径变为原来的2倍，单位长度的质量和电阻均不变，改变初速度后以同样方式进入磁场，圆环完全进入磁场后仍恰好静止，则圆环中通过的电荷量与半径改变前圆环中通过的电荷量之比为（　　） A． B． C． D． 6．太赫兹（THz）波是指频率在0.1~10THz（波长为）范围内的电磁波，利用该频段可以加深和拓展人类对物理学、化学、天文学、信息学和生命科学中一些基本科学问题的认识，通过和电磁波谱对比，下列说法正确的是（　　）    A．太赫兹波比红光更容易发生明显衍射 B．太赫兹波比紫外线的能量更大 C．太赫兹波比短波频率更小 D．太赫兹波可以用于工业探伤 2、 多选题(每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。每小题5分，全对的得5分，选不全得3分，选错或不答得0分，共20分) 7．电动汽车充电站变压器输入电压为10kV，输出电压为220V，每个充电桩输入电流16A，设原副线圈匝数分别为、，输入正弦交流的频率为50Hz，则下列说法正确的是（　　） A．交流电的周期为0.02s B．原副线圈匝数比 C．输出的最大电压为220V D．若10台充电桩同时使用，输入功率为35.2kW 8．如图，在水平面内固定的光滑平行金属导轨PQ、MN，左侧间距0.6m，右侧间距0.3m，导轨电阻不计且足够长。空间有竖直向上的磁感应强度为0.5T的匀强磁场。完全相同的导体棒a、b分别放在宽窄不同的导轨上静止，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。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，下列说法正确的是（　　） A．达到稳定状态时a棒与b棒共速 B．达到稳定状态时a棒速度为0.8m/s C．达到稳定过程中a棒产生的焦耳热为0.64J D．达到稳定过程中回路磁通量改变了0.32Wb 9．一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，为介质中平衡位置相距的两个质点。时刻的波形图如图，时振动至波谷，时第一次回到波峰，则（     ） A．波的周期为 B．波速为 C．波的振幅为 D．内质点的路程为 10．如图“长春眼”是东北首个百米屋顶摩天轮，该摩天轮处于竖直平面内，小明乘坐观景舱（可视为质点）沿轮盘外缘做逆时针方向的匀速圆周运动，运动轨迹的最高点为，最低点为，小明在运动一周的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小明经过、两点时的动量相同 B．小明经过A、两点时的动能相同 C．从点到点和点到点的过程中，小明所受合外力做功相等 D．从点到点和点到点的过程中，小明所受合外力的冲量相同 三、实验题：本题共2小题，共12分。 11．某学习小组为测量半圆形玻璃砖的折射率，操作如下： ①将光屏与半圆玻璃砖放置在水平桌面上，光屏与玻璃砖直径垂直并相切于点。 ②做出过点的法线。 ③一束单色光从空气射向圆心后，在光屏上形成两个光斑和，如图所示。记录光斑和的位置，撤去玻璃砖，测得和的长度分别为和。 回答下列问题： (1)根据以上测量的物理量，可得玻璃砖的折射率________（用、表示）。 (2)缓慢增大入射角，光斑________消失（选填“会”或“不会”）。 (3)实验过程中，若不小心将光屏绕点在纸面内逆时针转过一个小角度，则折射率的测量值________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 12．某实验小组的同学利用可拆变压器探究了变压器的工作原理，如图1所示为可拆变压器的实物图。 (1)在测量原、副线圈的电压时，所用的测量仪器为________（选填“直流”或“交流”）电压表。 (2)现将变压器的原线圈接“0”和“1400”两个接线柱，变压器的副线圈接“0”和“400”两个接线柱。考虑到变压器不是理想变压器，若原线圈接如图2所示的交流电，则副线圈的输出电压有效值可能为_________（填选项序号）。 A． B．4V C．3V (3)通过实验数据分析，原、副线圈的电压比和匝数比之间有偏差，请结合所学知识说明造成该误差的原因：________（说出一条理由即可）。 四、解答题：本题共3小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（14分）如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面上，间距，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小，方向竖直向下，导轨左端连接一阻值的电阻，质量、电阻的金属棒ab在水平外力F的作用下沿导轨匀速向右运动，已知ab两端电压，导轨电阻不计。 (1)判断a、b两点，哪点电势高； (2)求ab的速度大小； (3)某时刻撤去外力F，求撤去外力F后，电阻R上产生的热量及通过的电量。 14．（14分）如图，光滑水平面上一质量的木板，其右端通过轻弹簧连接质量的物块，此时弹簧伸长量，物块和木板均静止。质量的小球（可视为质点）通过长的轻绳悬于点。小球从绳与竖直方向成处由静止释放，摆至最低点时与木板右端发生弹性碰撞，时间极短。取重力加速度。 (1)求碰撞后瞬间木板的速度大小。 (2)弹簧的压缩量第一次为时，物块速度大小为，方向向左。求木板与物块间的动摩擦因数。 15．（16分）某研究所设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机，其原理如下：系统捕获宇宙中大量存在的等离子体（由电量相同的正、负离子组成）经系统处理后，从下方以恒定速率向上射入有磁感应强度为、垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅰ内，在磁场力的作用下偏转并附着在栅极上，当栅极、间形成稳定的电场后，自动关闭区域Ⅰ系统（关闭粒子进入通道、撤去磁场，电场仍保持）。区域Ⅱ内有磁感应强度大小也为、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场右边界是直径为、与上下极板相切的半圆（圆与下板相切于极板中央点）。放在点处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小相等的氙原子核，氙原子核经过该区域后形成宽度为的平行氙粒子束，可直接进入原区域Ⅰ的空间被加速，加速后从喷出，在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力（不计氙原子核、等离子体的重力，不计粒子之间相互作用及相对论效应）。已知极板长，栅极和间距为，氙原子核的比荷，求： (1)栅极、间形成稳定电场时两极间的电压； (2)氙原子核从喷出时的速度大小 (3)因区域Ⅱ内磁场发生器发生故障，导致区域Ⅱ中磁感应强度减半，并且分布在整个区域Ⅱ中，求：能进入区域Ⅰ的氙原子核占处发射粒子总数的百分比。 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人教版高二期末模拟卷提升版（选择性必修一、选择性必修二） 参考答案 一、选择题 (每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的.每小题4分，共24分) 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A D B D B A 二、多选题 (每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。每小题5分，全对的得5分，选不全得3分，选错或不答得0分，共20分) 题号 7 8 9 10 答案 AD BD AC BC 三、实验题：本题共2小题，共12分。 11．(1) （2分） (2)不会 （2分） (3)偏大 （2分） 12．(1)交流 （2分） (2)C （2分） (3)变压器有漏磁（线圈有电阻等）（2分） 四、计算题：本题共3小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（1）金属棒向右运动，根据右手定则可知，电流方向由b到a，则a点电势高。（2分） （2）根据闭合电路欧姆定律得（1分） 根据欧姆定律得（1分） 根据电动势公式（1分） 解得（1分） （3）根据能量守恒定律得（2分） 根据焦耳定律得（1分） 解得（1分） 对ab由动量定理得（2分） 结合电流定义式（1分） 联立解得（1分） 14．（1）C下摆过程，由机械能守恒定律有（2分） 解得 C与A碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律有（2分），（2分） 联立解得碰撞后瞬间木板的速度大小（2分） （2）A、C碰后，当弹簧的压缩量第一次为时，以向左为正方向，由动量守恒定律有（2分） 解得 由题意可知弹簧的弹性势能不变，由能量守恒定律有（2分） 解得（2分） 15．（1）等离子体由下方进入区域I后，当粒子受到的电场力等于洛伦兹力时，形成稳定的匀强电场，设等离子体的电荷量为，则（2分） 解得 栅极、间形成稳定电场时两极间的电压为（2分） （2）离子在磁场中做匀速圆周运动时（2分） 根据题意，在A处发射速度相等，方向不同的氙原子核后，形成宽度为D的平行氙原子核束，即（1分） 氙原子核经过区域I加速后，离开PQ的速度大小为，根据动能定理可知（2分） 解得（2分） （3）根据题意，当区域Ⅱ中的磁场变为后，根据 可知（1分） ①根据示意图可知，沿着AF方向射入的氙原子核，恰好能够从M点沿着轨迹1进入区域I，而沿着AF左侧射入的粒子将被上极板RM挡住而无法进入区域I 该轨迹的圆心O1，正好在N点，则 所以根据几何关系可知，此时 ②根据示意图可知，沿着AG方向射入的氙原子核，恰好从下极板N点沿着轨迹2进入区域I，而沿着AG右侧射入的粒子将被下极板SN挡住而无法进入区域I，则 所以此时入射角度（2分） 根据上述分析可知，只有这个范围内射入的粒子还能进入区域I．该区域的粒子占A处总粒子束的比例为（2分） 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026人教版高二期末模拟卷提升版（选择性必修一、选择性必修二） 一、单选题 1．如图所示为红、蓝两种颜色的光分别通过同一窄缝后在屏上呈现的条纹，下列说法正确的是（　　） A．产生图甲衍射条纹的是红色光 B．图乙的光在真空中传播速度更大 C．增大窄缝宽度，衍射会变得更明显 D．减小窄缝宽度，屏上光会变得更亮 【答案】A 【详解】A．波长越长，衍射条纹中央亮纹越明显宽，可知，产生图甲衍射条纹的是红色光，故A正确； B．真空中光速都相同，均为c，故B错误； C．增大窄缝宽度，衍射会变得不明显，故C错误； D．减小窄缝宽度，通过的光会变少，屏上光会变得更暗，故D错误。 故选A。 2．华为去年正式发布了轿车智界S7，新车基于高压平台，性能优越。若智界S7始终在粗糙水平路面行驶，且行驶过程中受到的阻力恒定，则下列说法正确的是（　　） A．在匀速行驶阶段，该车牵引力的冲量与阻力的冲量相同 B．在水平路面行驶过程中，地面对车的支持力的冲量为0 C．系好安全带是为了在刹车时减小人的动量变化量 D．在行驶过程中，汽车受到的牵引力越大，则汽车在加速阶段的动量变化越快 【答案】D 【详解】A．匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等、方向相反，故该车牵引力的冲量与阻力的冲量不同，故A错误； B．地面对车的支持力大小为，方向竖直向上，其冲量为，可知地面对车的支持力的冲量不为0，故B错误； C．动量变化量由初末速度决定，与作用时间无关。安全带通过增加作用时间来减小冲击力（因），但不会改变，故C错误； D．动量变化率 加速阶段， 牵引力越大，合外力越大，动量变化越快，故D正确。 故选D。 3．某实验小组的同学利用小钢球和长细线组成一单摆，单摆在振动过程中，一个周期内通过的路程为。将某时刻作为计时起点，单摆的振动图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．单摆的振幅为2cm B．该单摆的振动频率为 C．1.1s时细线的拉力等于小钢球的重力 D．单摆做简谐运动的振动方程为 【答案】B 【详解】A．单摆一个周期内通过的路程为 该路程等于振幅的4倍，则单摆的振幅为，故A错误； BD．设单摆的振动方程为 又由图像可知时， 代入方程得 解得 类比三角函数可知 解得 单摆的振动频率为 又 则振动方程为，故B正确，D错误； C．1.1s时小钢球经过最低点，细线的拉力与小钢球重力的合力提供向心力，因此该时刻细线的拉力大于小钢球的重力，故C错误。 故选B。 4．电磁流量计如图甲所示，它是利用磁场对电荷的作用力测出流过容器液体的流量，其原理可以简化为如图乙所示模型，液体内含有大量正、负离子，从容器左侧流入，右侧流出。在竖直向下的匀强磁场作用下，下列说法正确的是（　　） A．带正电离子受到向前的洛伦兹力 B．带负电的离子与带正电的离子受力方向相同 C．上、下两侧面有电势差 D．前、后两侧面有电势差 【答案】D 【详解】A．根据左手定则，磁感线竖直向下穿过手心（手心朝上），四指指向正离子运动方向（向右），大拇指指向垂直纸面向里（即向后），故带正电离子受到向后的洛伦兹力，故A错误； B．负离子运动方向向右，等效电流方向向左，根据左手定则，带负电离子受到垂直纸面向外（即向前）的洛伦兹力，与正离子受力方向相反，故B错误； CD．离子在洛伦兹力作用下向前后侧面偏转（正离子向后、负离子向前），导致前后两侧面分别积聚正负电荷，从而产生电势差；上下侧面没有电荷积聚，无电势差，故C错误，D正确。 故选D。 5．如图（俯视图），光滑水平面上有一个匀质金属圆环，直线边界线右侧有一竖直向下且足够大的匀强磁场，圆环从边界线左侧以初速度垂直边界线向右进入匀强磁场，圆环完全进入磁场后恰好静止。若仅将圆环半径变为原来的2倍，单位长度的质量和电阻均不变，改变初速度后以同样方式进入磁场，圆环完全进入磁场后仍恰好静止，则圆环中通过的电荷量与半径改变前圆环中通过的电荷量之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设单位长度电阻为，圆环周长 电阻 圆环在进入磁场的过程中，根据，， 解得 磁通量从0增加到 所以 即，所以。 故选B。 6．太赫兹（THz）波是指频率在0.1~10THz（波长为）范围内的电磁波，利用该频段可以加深和拓展人类对物理学、化学、天文学、信息学和生命科学中一些基本科学问题的认识，通过和电磁波谱对比，下列说法正确的是（　　）    A．太赫兹波比红光更容易发生明显衍射 B．太赫兹波比紫外线的能量更大 C．太赫兹波比短波频率更小 D．太赫兹波可以用于工业探伤 【答案】A 【详解】A．发生衍射现象的条件是尺度或者孔径小于波长，太赫兹波长比红光大，更容易发生明显衍射，故A正确； B．由 可知，波长越大，频率越小，太赫兹波长比紫外线大，频率低于紫外线，根据爱因斯坦的光子说，可知它的光子的能量比紫外线光子的能量更小，故B错误； C．太赫兹波长比短波小，频率比短波大，故C错误； D．由于频率越高，其穿透力越强，太赫兹波频率远低于X射线，其比X射线穿透能力更弱，不可以用于工业探伤，故D错误。 故选A。 二、多选题 7．电动汽车充电站变压器输入电压为10kV，输出电压为220V，每个充电桩输入电流16A，设原副线圈匝数分别为、，输入正弦交流的频率为50Hz，则下列说法正确的是（　　） A．交流电的周期为0.02s B．原副线圈匝数比 C．输出的最大电压为220V D．若10台充电桩同时使用，输入功率为35.2kW 【答案】AD 【详解】A．交流电的周期为 故A正确； B．根据理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系可得，原副线圈匝数比为 故B错误； C．输出的最大电压为 故C错误； D．若10台充电桩同时使用，输出功率为 变压器不改变功率，故输入功率为 故D正确。 故选AD。 8．如图，在水平面内固定的光滑平行金属导轨PQ、MN，左侧间距0.6m，右侧间距0.3m，导轨电阻不计且足够长。空间有竖直向上的磁感应强度为0.5T的匀强磁场。完全相同的导体棒a、b分别放在宽窄不同的导轨上静止，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。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，下列说法正确的是（　　） A．达到稳定状态时a棒与b棒共速 B．达到稳定状态时a棒速度为0.8m/s C．达到稳定过程中a棒产生的焦耳热为0.64J D．达到稳定过程中回路磁通量改变了0.32Wb 【答案】BD 【详解】A．达到稳定状态时，回路中电流为零，两棒产生的感应电动势大小相等，则有 可得，A错误； B．对棒用动量定理有 对棒用动量定理有 联立解得，，B正确； C．回路中产生的焦耳热 棒接入电路的电阻是棒的2倍，则，C错误； D．根据，， 联立解得，D正确。 故选BD。 9．一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，为介质中平衡位置相距的两个质点。时刻的波形图如图，时振动至波谷，时第一次回到波峰，则（     ） A．波的周期为 B．波速为 C．波的振幅为 D．内质点的路程为 【答案】AC 【详解】A．根据题意由图可知，时，质点在波峰，时第一次回到波峰，则波的周期为，故A正确； B．由于时振动至波谷，则时，质点沿轴负方向振动，则波沿轴正方向传播，质点由波峰振动到此位置的时间为，则质点的振动传播到质点需要，则波速为，故B错误； CD．设波的振幅为，结合上述分析可知，质点的振动方程为 又有时， 解得 经过时间，质点通过的路程为，故C正确，D错误。 故选AC。 10．如图“长春眼”是东北首个百米屋顶摩天轮，该摩天轮处于竖直平面内，小明乘坐观景舱（可视为质点）沿轮盘外缘做逆时针方向的匀速圆周运动，运动轨迹的最高点为，最低点为，小明在运动一周的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小明经过、两点时的动量相同 B．小明经过A、两点时的动能相同 C．从点到点和点到点的过程中，小明所受合外力做功相等 D．从点到点和点到点的过程中，小明所受合外力的冲量相同 【答案】BC 【详解】A．动量是矢量，观景舱逆时针方向匀速圆周运动时，点动量方向向左，点动量方向向右，方向不同，动量不同，故A错误； B．观景舱匀速圆周运动时，、两点速度大小相同，动能相同，故B正确； C．观景舱匀速圆周运动，合外力即为向心力，始终与速度垂直，不做功。从点到点和点到点的过程中合外力做功均为零，故相等，故C正确； D．合外力的冲量等于动量变化量。从点到点的过程中动量变化向右，点到点的过程中动量变化向左，方向相反，冲量不相同，故D错误。 故选BC。 三、实验题 11．某学习小组为测量半圆形玻璃砖的折射率，操作如下： ①将光屏与半圆玻璃砖放置在水平桌面上，光屏与玻璃砖直径垂直并相切于点。 ②做出过点的法线。 ③一束单色光从空气射向圆心后，在光屏上形成两个光斑和，如图所示。记录光斑和的位置，撤去玻璃砖，测得和的长度分别为和。 回答下列问题： (1)根据以上测量的物理量，可得玻璃砖的折射率________（用、表示）。 (2)缓慢增大入射角，光斑________消失（选填“会”或“不会”）。 (3)实验过程中，若不小心将光屏绕点在纸面内逆时针转过一个小角度，则折射率的测量值________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 【答案】(1) (2)不会 (3)偏大 【详解】（1）设玻璃砖半径为，入射角为，折射角为。由几何关系可知，反射光斑满足，折射光斑满足 根据折射定律 代入得 （2）光从光疏介质进入光密介质，不会发生全反射，并且折射光线经过圆心，一定会从半圆形玻璃砖射出，故光斑不会消失。 （3）不小心将光屏绕点在纸面内逆时针转过一个小角度，会使b的测量值偏大，而a的测量值偏小，所以折射率偏大。 12．某实验小组的同学利用可拆变压器探究了变压器的工作原理，如图1所示为可拆变压器的实物图。 (1)在测量原、副线圈的电压时，所用的测量仪器为________（选填“直流”或“交流”）电压表。 (2)现将变压器的原线圈接“0”和“1400”两个接线柱，变压器的副线圈接“0”和“400”两个接线柱。考虑到变压器不是理想变压器，若原线圈接如图2所示的交流电，则副线圈的输出电压有效值可能为_________（填选项序号）。 A． B．4V C．3V (3)通过实验数据分析，原、副线圈的电压比和匝数比之间有偏差，请结合所学知识说明造成该误差的原因：________（说出一条理由即可）。 【答案】(1)交流 (2)C (3)变压器有漏磁（线圈有电阻等） 【详解】（1）结合变压器的工作原理可知，原、副线圈内均为交流电，因此测量器材应选用交流电压表。 （2）若变压器为理想变压器，理想变压器的原理可知 当、、时，解得 考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则副线圈的输出电压应小于4V。 故选C。 （3）变压器有漏磁、线圈有电阻、铁芯有涡流等均会导致误差的产生。 四、解答题 13．如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面上，间距，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小，方向竖直向下，导轨左端连接一阻值的电阻，质量、电阻的金属棒ab在水平外力F的作用下沿导轨匀速向右运动，已知ab两端电压，导轨电阻不计。 (1)判断a、b两点，哪点电势高； (2)求ab的速度大小； (3)某时刻撤去外力F，求撤去外力F后，电阻R上产生的热量及通过的电量。 【答案】(1)a点电势高 (2) (3)； 【详解】（1）金属棒向右运动，根据右手定则可知，电流方向由b到a，则a点电势高。 （2）根据闭合电路欧姆定律得 根据欧姆定律得 根据电动势公式 解得 （3）根据能量守恒定律得 根据焦耳定律得 解得 对ab由动量定理得 结合电流定义式 联立解得 14．如图，光滑水平面上一质量的木板，其右端通过轻弹簧连接质量的物块，此时弹簧伸长量，物块和木板均静止。质量的小球（可视为质点）通过长的轻绳悬于点。小球从绳与竖直方向成处由静止释放，摆至最低点时与木板右端发生弹性碰撞，时间极短。取重力加速度。 (1)求碰撞后瞬间木板的速度大小。 (2)弹簧的压缩量第一次为时，物块速度大小为，方向向左。求木板与物块间的动摩擦因数。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）C下摆过程，由机械能守恒定律有 解得 C与A碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律有， 联立解得碰撞后瞬间木板的速度大小 （2）A、C碰后，当弹簧的压缩量第一次为时，以向左为正方向，由动量守恒定律有 解得 由题意可知弹簧的弹性势能不变，由能量守恒定律有 解得 15．某研究所设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机，其原理如下：系统捕获宇宙中大量存在的等离子体（由电量相同的正、负离子组成）经系统处理后，从下方以恒定速率向上射入有磁感应强度为、垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅰ内，在磁场力的作用下偏转并附着在栅极上，当栅极、间形成稳定的电场后，自动关闭区域Ⅰ系统（关闭粒子进入通道、撤去磁场，电场仍保持）。区域Ⅱ内有磁感应强度大小也为、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场右边界是直径为、与上下极板相切的半圆（圆与下板相切于极板中央点）。放在点处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小相等的氙原子核，氙原子核经过该区域后形成宽度为的平行氙粒子束，可直接进入原区域Ⅰ的空间被加速，加速后从喷出，在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力（不计氙原子核、等离子体的重力，不计粒子之间相互作用及相对论效应）。已知极板长，栅极和间距为，氙原子核的比荷，求： (1)栅极、间形成稳定电场时两极间的电压； (2)氙原子核从喷出时的速度大小 (3)因区域Ⅱ内磁场发生器发生故障，导致区域Ⅱ中磁感应强度减半，并且分布在整个区域Ⅱ中，求：能进入区域Ⅰ的氙原子核占处发射粒子总数的百分比。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）等离子体由下方进入区域I后，当粒子受到的电场力等于洛伦兹力时，形成稳定的匀强电场，设等离子体的电荷量为，则 解得 栅极、间形成稳定电场时两极间的电压为 （2）离子在磁场中做匀速圆周运动时 根据题意，在A处发射速度相等，方向不同的氙原子核后，形成宽度为D的平行氙原子核束，即 氙原子核经过区域I加速后，离开PQ的速度大小为，根据动能定理可知 解得 （3）根据题意，当区域Ⅱ中的磁场变为后，根据 可知 ①根据示意图可知，沿着AF方向射入的氙原子核，恰好能够从M点沿着轨迹1进入区域I，而沿着AF左侧射入的粒子将被上极板RM挡住而无法进入区域I 该轨迹的圆心O1，正好在N点，则 所以根据几何关系可知，此时 ②根据示意图可知，沿着AG方向射入的氙原子核，恰好从下极板N点沿着轨迹2进入区域I，而沿着AG右侧射入的粒子将被下极板SN挡住而无法进入区域I，则 所以此时入射角度 根据上述分析可知，只有这个范围内射入的粒子还能进入区域I．该区域的粒子占A处总粒子束的比例为 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 $