2025-2026学年高二上学期期末考试物理练习

2025-2026学年度高二物理期末考试卷 一、单选题 1．石墨是碳原子按图甲排列形成的，其微观结构为层状结构。图乙为石墨烯的微观结构，单碳层石墨烯是单层的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯。石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。则（　　） A．石墨中的碳原子静止不动 B．碳原子的直径大约为3×10-9m C．石墨烯碳原子间只存在分子引力 D．石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变 2．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的动能随坐标x变化的关系如图所示，和分别表示该电子在A、B两点时的动能。下列说法正确的是（　　） A．A点的电势能小于B点的电势能 B．A点的电势低于B点的电势 C．该电子在A点的加速度大于在B点的加速度 D．该电子在A点的电场强度大于在B点的电场强度 3．汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，一定质量理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，如图所示奥托循环由两条绝热线和两条等容线组成，其中a到b和c到d为绝热过程，b到c和d到a为等容过程，下列说法正确的是（　　） A．在a→b过程中增加的内能在数值上等于adcb所围的“面积” B．在b→c的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少 C．在b→c过程中增加的内能大于在d→a过程中减少的内能 D．经abcda一个工作循环，气体向外放出热量 4．最新研究成果表示氮原子被电离一个核外电子后，形成类氢结构的氦离子He⁺，其能级跃迁遵循玻尔原子结构理论，能级图如甲图所示。若大量处于n=3能级的氦离子跃迁并释放光，用释放的所有光照射光电管K极，调节滑片P使电流表示数恰好为零，如图乙。已知K 极板的逸出功为4.54eV，下列说法正确的是（　　） A．氦离子跃迁时，可以产生2种不同频率的光 B．处于n =1能级的氦离子， 只要吸收13.6eV 的能量就能发生电离 C．氦离子跃迁时，辐射出的光均可使光电管K极板发生光电效应 D．图乙中电压表的读数1.5V 5．如图1所示，长木板静止放置在光滑的水平地面上，可视为质点的木块静止放置在长木板的最右端。让长木板与木块同时获得一个水平向右和水平向左的速度，大小均为，两物体的速度—时间图像如图2所示，木板的厚度忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．木块与长木板总动量水平向右 B．长木板与木块的质量之比为 C．两者间的动摩擦因数为 D．长木板的长度为 6．电磁炮的工作原理可简化为如图所示的电路：间距为L的固定水平平行金属导轨PQ、间存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨左端连接一个电动势为E、内阻为r的直流电源。一质量为m、接入回路的电阻为R的金属棒（电磁炮发射构件）从导轨上某处由静止释放，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒离开导轨前已达到最大速度。导轨及导线的电阻不计，忽略所有摩擦。下列说法错误的是（　　） A．金属棒的最大动能为 B．加速过程中流过金属棒的电荷量为 C．加速过程中电源提供的电能为 D．加速过程中金属棒产生的焦耳热为 7．如图甲所示，导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示。线框通过可变电阻与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一额定电压为40V的电灯泡，当可变电阻时，电灯泡恰好正常发光且电流表的示数为2A，导线框ABCD的电阻不计，电灯泡的电阻不变，电流表为理想电流表，则下列说法正确的是（　　） A．变压器原线圈的输入电压的表达式为 B．变压器原、副线圈的匝数比为1∶4 C．可变电阻越大，则消耗的功率越大 D．图甲中导线框ABCD所处位置的磁通量变化率最大 二、多选题 8．“中国环流三号”是我国自主设计研制的可控核聚变大科学装置，也被称为新一代“人造太阳”，其内部的一种核反应方程为，则（　　） A．X粒子为中子 B．2个结合成时吸收能量 C．的平均结合能比的大 D．的核子平均质量比的大 9．某考察队员将计时准确的摆钟从海南带到我国第五个南极考察站，下列对摆钟周期的变化及如何调节使之正常计时的说法中，正确的是（　　） A．周期变大 B．周期变小 C．增大摆长，使之正常计时 D．减小摆长，使之正常计时 10．同种介质中，分别沿x轴正方向和负方向传播的两简谐横波，振幅均为A=5cm，t=0s；时刻波刚好传到P、Q两点，如图1所示。P、M、N、Q在x轴上的坐标分别为：4m、6m、8m、12m。平衡位置在P处的质点振动图像如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．t=4s时两列波开始相遇 B．t=5s时质点N的位移大小为5cm C．在t=0s到t=8s内，质点M通过的路程为40cm D．t≥12s后，x轴上0<x<16m范围内，共有7个振动加强点 11．如图所示，截面为扇形的透明柱形材料的圆心角，半径为，一束激光从OB面的点入射，恰好在AB面上发生全反射，然后垂直于AO面从点射出，已知OE长度为，不考虑多次反射的情况，下列说法正确的是（　　） A．透明材料的折射率为 B．透明材料的折射率为 C．光线在OB面上的入射角为 D．光线在OB面上的入射角为 12．如图1所示，质量为m的金属杆放置在光滑足够长水平导轨上，与导轨垂直，接入电路的有效长度为L，磁感应强度大小为B的匀强磁场竖直向上，整个回路的电阻恒为R。现给金属杆施加平行于导轨的拉力F，使金属棒向右运动的速度—时间关系图像如图2所示，图中的三段曲线是正弦曲线的上半部分，图中、均已知，下列说法正确的是（　　） A．若时刻，拉力F的大小为，曲线切线的斜率小于 B．时刻，拉力F的大小为 C．若0至时间内，流过回路某一横截面的电荷量为q，则图2中阴影的面积为 D．0至时间内，回路中产生的热量为 三、实验题 13．如图所示，某实验小组用气垫导轨、小球和轻质细线做验证动量守恒定律的实验，轻质细线一端固定，另一端拴住小球，小球静止时恰与滑块在同一水平导轨上，且小球与导轨不接触。 实验步骤如下： （1）用天平测出滑块（含挡光片）的质量为200g，小球的质量为400g； （2）用刻度尺测量悬点到小球球心的长度为L，用游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度 cm； （3）调节气垫导轨水平，给滑块一向右的瞬时速度，使滑块向右运动通过光电门，测出挡光时间为；滑块与小球发生碰撞后反弹，再次通过光电门，测出挡光时间和悬线偏离竖直方向的最大偏角。已知重力加速度大小为g，则碰后小球的速度大小为 （用g、L、表示）； （4）若碰撞过程中系统动量守恒，则应满足的关系式为 。（用题中字母表示） 14．某物理兴趣小组欲利用压力传感器制作成“苹果自动分拣装置”。 (1)已知某型号的压力传感器RN，在不同压力下，其阻值约为十几千欧~几十千欧之间。为了精确测量传感器在不同压力下的阻值，实验室提供了以下器材： 电源E（电动势为3V、内阻未知） 电流表A₁（量程250μA、内阻约为50Ω） 电流表 A₂（量程10mA、内阻约为5Ω） 电压表 V₁（量程3V、内阻约为3kΩ） 电压表 V₂（量程15V、内阻约为15kΩ） 滑动变阻器R₁（阻值0~10Ω、额定电流为2A） 滑动变阻器R₂（阻值0~1000Ω、额定电流为0.5A） ①为了尽可能提高测量的准确性，电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 。（填写器材名称代号） ②选出最合理的实验电路 。 A．B．C．D． (2)某物理兴趣小组通过多次实验测得传感器的阻值RN随压力 F变化的关系图像如图甲所示，并利用该压力传感器设计了如图乙所示的“苹果自动分拣装置”。该装置能把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。装置中托盘置于压力传感器， 上，托盘重力不计，苹果经过托盘时对RN产生压力。初始状态衔铁水平，当R0两端电压（ 时可激励放大电路使电磁铁工作，吸动衔铁，并保持一段时间，确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势 E=6V，内阻不计，重力加速度取 若要将质量大于等于200g和质量小于200g的苹果分拣开，应将R0的阻值调为 （保留3位有效数字），此时质量小于200g的苹果将通过 （选填“上通道”、“下通道”）。 四、解答题 15．如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容器上竖直插入一根两端开口的长玻璃管，接口密封。玻璃管内部横截面积，一长为的静止水银柱封闭了一定质量的气体，其下方玻璃管内空气柱的长度，此时外界温度。现把容器浸在100℃的沸水中，水银柱缓慢上升29.2cm后稳定。实验过程中认为大气压没有变化，大气压（相当于75cm高汞柱压强）。（结果保留两位有效数字） （1）容器的容积为多少？ （2）若实验过程中管内气体的内能增加了1.5J，判断气体是从外界吸收热量还是向外界放出热量，并计算热量的大小。 16．光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距为L=l.0m，与水平面之间的夹角，匀强磁场的磁感应强度B=2.0T垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，其他电阻不计，质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图所示，现用恒力F=18N沿导轨平面向上拉金属杆ab，t=0时由静止开始运动。取g=10m/s2，导轨足够长。求： (1)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小； (2)金属杆的最大速度； (3)当t=1.0s时，金属杆移动的距离为x=1.47m，则在这一过程中电阻R产生的热量是多少。 17．在光滑的水平地面上，质量均为1kg的滑块B和C中间夹一轻弹簧，轻弹簧处于原长状态，左端固定在B上，右端与C接触但不固定，质量、半径为R的四分之一光滑圆弧形滑块D放置在C的右边，C、D间距离足够远，质量的滑块A以初速度向右运动与B发生碰撞，碰撞过程时间极短，碰后A被反弹，速度大小，重力加速度g取。求： （1）A、B碰撞后B速度的大小； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）若滑块C恰能到达半圆弧D的最高点，则半圆弧D的半径R。 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学年度高二物理期末考试卷》参考答案 1．D【详解】A．石墨中的碳原子是运动的，A错误；B．由意义可知单层的距离为 且层与层之间有间距，B错误；C．石墨烯碳原子间不仅存在分子引力，同时也存在分子斥力，C错误； D．石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，D正确。故选D。 2．B【详解】A．由于仅有电场力做功，电子的动能与电势能总和不变，电子在A点的动能小于在B点的动能，则电子在A点的电势能大于在B点的电势能，故A错误；B．电子在电势高的地方电势能小，故A点的电势低于B点的电势，故B正确；CD．图像的斜率表示电场力的大小，可知电子在A点的加速度小于在B点的加速度，A点的电场强度小于在B点的电场强度，故C错误，D错误。故选B。 3．C【详解】A．在a→b过程中为绝热压缩，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，外界对其做的功全部用于增加内能，而p-V图线与横轴所围面积表示外界对气体做功，所以在a→b过程中增加的内能在数值上等于abef所围的“面积”，故A错误；B．b→c的过程中气体体积不变而压强增大，气体分子单位时间对器壁单位面积的平均作用力变大，单位时间内单位器壁面积上分子碰撞次数增加，故B错误。C．在b→c等容过程中增加的内能在d→a等容过程中减少的内能由得故C正确。D．经a→b→c→d→a一个工作循环，根据p-V图像与横轴围成的面积表示外界对气体做的功（气体体积减小时），或气体对外界做的功（气体体积增大时），可知一个循环过程完成后，气体对外界做功，为负值，由热力学第一定律有可知Q>0，故气体从外界吸收热量，故D错误。 故选C。 4．C【详解】A．根据排列组合知识有氦离子跃迁时，可以产生3种不同频率的光，故A错误；B．处于n =1能级的氦离子， 需要吸收54.4eV 的能量才能发生电离，故B错误；C．氦离子跃迁时，辐射出的光的能量需要大于逸出功才能使光电管K极板发生光电效应，由能级图可知氦离子跃迁时，辐射出的光的能量均大于逸出功，故C正确；D．从n=3能级向n=1能级跃迁释放的光子的能量最大，最大能量为根据动能定理有代入数据解得 故D错误。故选C。 5．D【详解】A．由图2可知，两者的总动量沿木块的运动方向，水平向左，A错误；B．由动量守恒可得则有B错误；C．木块的加速度 则C错误；D．木板的长度等于0至时间内两者的相对位移，则有 D正确。故选D。 6．D【详解】A．导体棒受安培力运动切割磁感线产生感应电动势，当感应电动势与电源电动势相等时，金属棒速度达到最大，有金属棒最大动能A正确；B．根据动量定理则化简可得B正确；C．加速过程中电源提供的电能 C正确；D．加速过程中金属棒和电源内阻均产生焦耳热，根据能量守恒可知 故金属棒产生的焦耳热D错误。故选D。 7．D【详解】A．电阻R1上的电压有效值为则变压器原线圈电压最大值因可知变压器原线圈的输入电压的表达式为选项A错误；B．变压器原、副线圈的匝数比为选项B错误； C．次级电流则灯泡电阻变压器等效电阻将R等看做电源的内阻，R1看做外电路，则当R1=R等时R1功率最大，则可变电阻越大，则消耗的功率不一定越大，选项C错误；D．图甲中导线框ABCD所处位置感应电动势最大，则磁通量变化率最大，选项D正确。故选D。 8．AC【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知X粒子为中子，故A正确；BC．比结合能（平均结合能）大的原子核稳定，2个结合成一个时，同时释放能量，则更稳定，比结合能大，故B错误，C正确；D．的核子平均质量比的小，故D错误。故选AC。 9．BC【详解】AB．根据单摆周期公式摆钟从海南到南极，纬度升高，重力加速度g变大，摆钟的周期变小，故A错误，B正确；CD．摆钟的周期变小，摆动变快，为调节使之正常计时，要将周期T调大，应增大摆长，故C正确，D错误。。故选BC。 10．ACD【详解】A．由图可知，两列波的周期为波长为波速为则两列波相遇时间为故A正确；B．由图可知，N点到P、Q两点的距离相等，又因为时刻P、Q两点的振动方向相同，所以N点为振动加强点，则N点的振幅为且起振方向沿轴负方向，时N点开始振动，则时N点振动时间为所以，此时N点处于最低点，位移为 位移大小为-10cm，故B错误；C．距质点的距离为2m，经时间传到质点M的位置，再向下振动一个周期，运动路程时，Q距质点M的距离为6m，刚好经时间传到质点的位置，再同时向下振动半个周期，振动步调相同，为振动加强点，根据波的点叠加原理知，质点又通过路程为故在t=0s到t=8s内，质点M通过的路程为故C正确；D．t≥12s后，轴上范围内，波源连线上，相邻加强点相差半个波长，因此，连线上加强点的坐标，从左向右依次为2m、4m、6m、8m、10m、12m、14m，共7个，故D正确。故选ACD。 11．AC【详解】AB．作出如图所示的光路图由几何关系可知 又因为激光恰好在AB面上发生全反射，所以解得临界角透明材料的折射率故A正确，B错误；CD．由几何关系得，折射角 由折射定律得解得光线在OB面上的入射角为故C正确，D错误。 故选AC。 12．BCD【详解】A．时刻，金属棒的速度为0，电动势为0，电流为0，安培力为0，则合力为F，图像切线的斜率k表示加速度，当拉力F的大小为时，由牛顿第二定律可得则有 故A错误；B．时刻，图像切线的斜率为0，金属棒的加速度为0，拉力F与安培力等大反向，即由又为、综合可得故B正确；C．0至时间内，由法拉第电磁感应定律可得由欧姆定律可得由电流的定义可得综合可得设图2阴影的面积为，金属杆从0至时间内的位移等于，则有综合可得故C正确；D．由图像可知图中的曲线是正弦曲线的二分之一，则电动势的有效值是最大值的，则有0至时间内，回路中产生的热量为故D正确。故选BCD。 13． 1.240 【详解】（2）[1]主尺读数为12mm，游标尺读数为8×0.05mm=0.40mm则读数为12.40mm=1.240cm （3）[2]由于碰后小球向上摆动机械能守恒，有可得碰后小球的速度大小为 （4）[3]若两球碰撞过程中系统动量守恒，有，，又 可得 14．(1) A₁ V₁ R₁ D(2) 12.0（11.5~12.5均可） 上通道 【详解】（1）[1][2][3]电动势为3V，则电压表选择V1；电路中可能达到的最大电流数量级为则电流表选择A1；滑动变阻器要接成分压电路，则应该选择阻值较小的R₁； [4]因Rx远大于RA，可知采用电流表内接；滑动变阻器用分压电路，则电路图选择D； （2）当200g的苹果通过压敏电阻时压力为F=0.2×10N=2N，此时RN=24kΩ，则此时R0两端电压解得R0=12.0kΩ质量小于200g的苹果通过压敏电阻时压力较小，压敏电阻阻值较大，R0电压小于2V，不能激励放大电路使电磁铁工作吸动衔铁，则小于200g的苹果将通过上通道。 15．（1）；（2）吸收热量， 【详解】（1）设容器的容积为V，封闭气体等压膨胀，升温前温度为升温后由盖-吕萨克定律其中 解得 （2）气体压强为因为气体膨胀，对外做功根据热力学第一定律可得气体从外界吸收热量。 16．(1)；(2)；(3)【详解】(1)设金属杆的速度为时，加速度为，电动势为，电路中电流为，则有 根据牛顿第二定律可知 联立各式整理得代入数据解得当时加速度； (2)当时有最大速度，所以由(1)的分析可知代入数据解得； (3)根据 可得1s时间内通过回路的电量为当，根据动量定理有即代入数据解得；由功能关系得产生的热量为代入数据得。 17．（1）6m/s；（2）9J；（3）1.2m 【详解】（1）A、B碰撞时，取向右为正方向，A、B组成的系统动量守恒，设B、C质量为m，由动量守恒定律可得代入数据解得 （2）弹簧压缩到最短时弹簧有最大弹性势能，此时B、C的速度相等，设速度为v1，取向右为正方向，由动量守恒定律可得代入数据解得弹簧的最大弹性势能为代入数据解得 （3）设C与弹簧分开时B、C的速度分别为和，取向右为正方向，由动量守恒定律可得 由机械能守恒定律可得代入数据联立解得 若滑块C恰能到达半圆弧D的最高点，可知此时C在竖直方向的速度是零，水平向右为正方向，C、D组成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律可得由机械能守恒定律可得代入数据联立解得半圆弧D的半径 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 $