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高二下学期物理期末压轴题考卷
（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
一、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”
−18
的说法正确的是（ ） 10 𝑠𝑠
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
−10
D．1阿秒时间内光在真空中前进的距离是33×401 m0 𝑚𝑚
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（ ）
试卷第1页，共10页
学科网（北京）股份有限公司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R，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 𝐿𝐿。图示状态滑动触头位于 、的正𝑣𝑣中0间位置，此时
位于平行板电容器中的 处的2𝑅𝑅带电液滴恰好处于静止状4态𝑅𝑅 。电路中其余部分电阻均𝑎𝑎不计𝑏𝑏，各接触处都接触良
好。且导轨足够长，则𝑃𝑃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
𝑏𝑏
试卷第2页，共10页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𝑎𝑎过小灯泡的电荷量为
𝐵𝐵𝐵𝐵𝑣𝑣0𝛥𝛥𝛥𝛥
𝛥𝛥𝛥𝛥 2𝑅𝑅
D．图示状态下， 时间内滑动变阻器消耗的电能为
2 2 2
𝐵𝐵 𝐵𝐵 𝑣𝑣0𝛥𝛥𝛥𝛥
6．如图所示， A、B 𝛥𝛥为𝛥𝛥 不同金属制成的正方形线框，导线8截𝑅𝑅 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
1
恰能匀速2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𝑣𝑣属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻R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（ ） 𝜌𝜌
试卷第3页，共10页
学科网（北京）股份有限公司A．上板为正极 B．上下两板电压
C．电流 D．电流 𝑈𝑈 =𝐵𝐵𝑣𝑣𝐵𝐵
2
𝑣𝑣𝐵𝐵𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑣𝑣𝐵𝐵𝑣𝑣𝑣𝑣
9．如图所示 𝐼𝐼 ， = 真𝑅𝑅𝑣𝑣空𝑣𝑣+中𝜌𝜌𝑣𝑣有圆柱体回旋加速器，处在竖直向 𝐼𝐼 = 下𝑅𝑅的𝑣𝑣𝑣𝑣匀+𝜌𝜌强𝑣𝑣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
（ + 𝑞𝑞）
A．粒子每转过半圈动能增加qU
qBR
B．粒子引出时速度大小为
m
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
2𝐻𝐻𝐻𝐻
10．核磁共振（NMR）是一�种𝐸𝐸𝐸𝐸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𝐵𝐵0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
试卷第4页，共10页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𝐵𝐵0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𝑋𝑋 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𝑣𝑣𝑒𝑒应方程式为 + → + 。已知 核的质量为36.9𝐶𝐶526𝐶𝐶5𝑙𝑙84 u，
37 37 0 37 37
核的质量为36.95691 u， 的质量为0.00055 u，1𝑣𝑣 u𝑒𝑒相17当𝐶𝐶𝑙𝑙于9183𝐴𝐴1.𝐴𝐴5 −1𝑒𝑒 。根据17以𝐶𝐶𝑙𝑙上信息判断正确的是（ 18𝐴𝐴）𝐴𝐴
0
A．中微子就是中子− 1𝑒𝑒 B．中微子的质量数M和e核V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 M，e质V 量为 、
试卷第5页，共10页 𝐵𝐵 𝑚𝑚
学科网（北京）股份有限公司带电量为 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，𝑞𝑞从静止开始运动，重力加速度为g， ， ，下3列7说法正确的是（ 𝐹𝐹 =）𝑚𝑚 𝑚𝑚
∘ ∘
𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠37 =0.6 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑠𝑠37 =0.8
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𝛥𝛥的弹力为0时，圆环的𝑚𝑚速𝑚𝑚𝛥𝛥度为 𝑚𝑚𝑚𝑚𝛥𝛥
8𝐻𝐻𝑚𝑚
5𝐵𝐵𝐸𝐸
D．当杆对圆环的弹力向上且大小等于 时，圆环的动量为
2
3𝐻𝐻 𝑚𝑚
𝑚𝑚𝑚𝑚 5𝐵𝐵𝐸𝐸
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
(𝑎𝑎) 25 ~80
试卷第6页，共10页于温控室（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𝑅𝑅𝑇𝑇 电阻R（阻值为 25 ），滑动变阻器90（0.最0 Ω大阻值为𝐸𝐸 6𝑉𝑉 ）；电
0
阻箱 （阻值范围𝑉𝑉 0∼15）0； 𝑚𝑚单𝑉𝑉刀开关S ，单刀双掷开2关0.0 Ω。 𝑅𝑅1 1000 Ω
1
𝑅𝑅2 0∼999.9 Ω S2
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𝑎𝑎)数为某一值 ；保持 的滑片位置𝛥𝛥 不变8，0.0将 ℃ 置于𝑆𝑆2最大值，将 与2端𝑆𝑆1接通，调𝑅𝑅1节 ，
使电压表读数仍为 ；断开S𝑈𝑈，0记下此𝑅𝑅时1 的读数。逐步降低𝑅𝑅温2控室的温度 ，得𝑆𝑆2到相应温度下 的阻𝑅𝑅2值，
1
直至温度降到 𝑈𝑈0。实验得到的 数𝑅𝑅据2 见下表。 𝛥𝛥 𝑅𝑅2
25.0 ℃ 𝑅𝑅2−𝛥𝛥
℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
𝛥𝛥/
Ω 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0
𝑅𝑅2/
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 𝑆𝑆的1 坐标纸(𝑎𝑎上)补𝑅𝑅齐1数据表中所给数据点，并作出 𝑎𝑎 曲𝑏𝑏线；_________
(𝑏𝑏) 𝑅𝑅2−𝛥𝛥
（3）由图 可得到 在 ℃ ℃范围内的温度特性。当 时，可得 _________Ω；
（4）将 握(𝑏𝑏于) 手心，手𝑅𝑅𝑇𝑇心温25度下~80的 相应读数如图 所示，该𝛥𝛥读=数44为.0_℃_________𝑅𝑅𝑇𝑇，则=手心温度为_________
℃。 𝑅𝑅𝑇𝑇 𝑅𝑅2 (𝑐𝑐) 𝛺𝛺
试卷第7页，共10页
学科网（北京）股份有限公司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 、T 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，
2
气体压强p随体积V变化𝑇𝑇1 规律的 (𝑇𝑇是 1 _ < __ 𝑇𝑇 _ 2 _ ) ______。
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
1
是图中的___________。（选填“A”“B”或“C”）
𝑉𝑉−𝑝𝑝
试卷第8页，共10页（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，
2
气柱的长度为L=18cm，活塞能无摩擦滑动。𝑆𝑆 =现将10汽0𝑐𝑐缸𝑚𝑚顺时针缓𝑚𝑚慢=转2动𝑘𝑘𝑚𝑚90°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 。
5 2
𝑝𝑝0 =1.01×10 𝑃𝑃𝑎𝑎 10𝑚𝑚/𝑠𝑠
(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𝜃𝜃，=使3活0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𝜃𝜃于=导3轨7°平面向下的𝐿𝐿匀=强1磁 𝑚𝑚场 ，两磁
场的磁感应强度大小均为 。导体棒 𝐵𝐵、1 垂直放置在导轨上，开始时给两导体棒施加约束𝐵𝐵力2 使它们
静止在斜面上，现给 棒𝐵𝐵施=加1沿 𝑇𝑇斜面向上的𝑎𝑎𝑏𝑏拉力𝑐𝑐𝐵𝐵 ，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𝑎𝑎𝑏𝑏匀加速直线运动，cd 棒沿𝐹𝐹斜面向下运动，运动过程中导体棒始终𝑎𝑎与𝑏𝑏 导轨垂直并接触
2
良𝑎𝑎 =好1， 𝑚𝑚已/𝑠𝑠知导体棒与导轨间的动摩擦因数均为µ=0.5，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， ， ，
2
° 𝑅𝑅 =，2 𝛺𝛺求： 𝑚𝑚 =10 𝑚𝑚/𝑠𝑠 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠37°=0.6
𝑐𝑐（𝑐𝑐𝑠𝑠1）37当=cd0棒.8向下运动的速度达到最大时，cd 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cd 棒速度减为零时，回路中的电流大小。 𝑎𝑎𝑏𝑏
19．如图所示，两条等长的水平平行直轨道间距为d=1 m（ 、 、 、H处绝缘，其他段为电阻不计的导
试卷第9页，共1𝐶𝐶0页𝐷𝐷 𝐺𝐺
学科网（北京）股份有限公司体， 、 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𝐶𝐶𝐸𝐸 𝐷𝐷𝐹𝐹 。 、 间连接 𝐵𝐵 的定值电阻（𝐸𝐸不=影2响 V导体棒通过）， 、 间均有磁感应强度大
小为𝑚𝑚1 T=，1沿 kg竖直𝐸𝐸方𝐹𝐹向的匀强𝑅𝑅磁=场1（ Ω未画出）， 足够长。两条等长的倾𝐴𝐴斜𝐵𝐵直𝐷𝐷𝐶𝐶轨道𝐸𝐸分𝐹𝐹𝐸𝐸别𝐺𝐺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𝐴𝐴𝐶𝐶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（𝐼𝐼未𝐼𝐼 画出），倾斜轨道的𝐿𝐿倾=角1 H °，不𝐸𝐸𝐺𝐺计𝐼𝐼𝐼𝐼一切摩擦。
𝜃𝜃 =30
(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𝐴𝐴𝐵𝐵𝐷𝐷时𝐶𝐶的速度大小 及R上产生的𝐴𝐴𝐶𝐶焦耳热 。 𝑣𝑣0
(3)调𝐸𝐸整𝐺𝐺 的长，使导体棒刚好能够滑𝐺𝐺上𝐸𝐸倾斜轨道，请𝑣𝑣证1明导体棒在倾斜轨道𝑄𝑄上做简谐运动，并求出导体棒
到 的𝐸𝐸最𝐺𝐺大距离。
20𝐺𝐺．𝐸𝐸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
𝐸𝐸 6
力，粒子速度v =4×103 m/s，方向平行金属板，AB间加如图乙所示的方形波电𝐻𝐻压 = ， 1. 已 2× 知 1 U 0 = 𝐶𝐶 1 / .0 𝑘𝑘 × 𝑚𝑚 102 V，在
0 0
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L ；
1
（2）在极板右侧，加一垂直纸面向里的磁场 ，保持𝜂𝜂收集板竖直，为使所有射出电场的粒子都能被
1
𝐵𝐵1 =6𝑇𝑇
收集板吸收，求收集板的最小长度L 为多少？若磁场改为 结果又为多少？
2
5
（3）撤去收集板，在AB极板右侧加一圆形磁场区域，要使𝐵𝐵2 所=有96射𝑇𝑇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10页，共10页
