江苏无锡锡山高级中学2025-2026学年下学期高二四月物理测试

**基本信息** 以“羲和号”探日卫星、热敏电阻等真实情境为载体，融合电磁学、力学、近代物理等核心内容，通过实验设计与综合问题考查物理观念建构及科学推理能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|11题/44分|静电场、电磁感应、简谐运动、原子物理|结合汤姆孙阴极射线实验等史实，考查物质观念与科学本质| |实验题|1题/15分|电路实验、误差分析|设计热敏电阻替代电阻箱方案，培养科学探究与创新能力| |解答题|4题/41分|气体定律、电磁感应、碰撞与磁场|简谐运动与电磁感应综合题，要求模型建构与推理论证，契合高考命题趋势|

江苏省锡山高级中学2027届高二4月物理测试 一、单选题（44分） 1．静电复印简化模型中，复印纸与感光鼓之间形成水平方向的匀强电场，将墨粉颗粒从靠近感光鼓的位置由静止释放，不计重力和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．墨粉颗粒带负电 B．墨粉颗粒在飞往复印纸的过程中，电势能不断增大 C．带电量相同，质量越大的墨粉颗粒，打在复印纸上的速度越大 D．若仅减小感光鼓与复印纸间距，墨粉颗粒打在复印纸上的速率不变 2．如图所示，电流表、电压表为理想电表。闭合开关S，待电路稳定，移去磁体。与移去前相比较，下列说法中正确的是（　　） A．电流表的示数变小，电压表的示数变小 B．电阻R2消耗的功率变大 C．电源的输出功率一定变大 D．电源的效率一定变低 3．如图所示，一弹簧振子在光滑水平面上的A、B两点间做简谐运动，O为平衡位置。已知，，则（　　） A． B． C． D．无法确定 4．以下哪一项实验研究结果或科学事实，揭示了电子是构成各种物质的共有成分（　　） A．汤姆孙对阴极射线进行的研究 B．卢瑟福对粒子散射实验的研究 C．爱因斯坦对光电效应的研究 D．玻尔对氢原子谱线系的研究 5．关于下列四幅图涉及的近代物理知识，下列说法正确的是（　　） A．图甲为氢原子的能级示意图，一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光子 B．图乙为原子核比结合能的变化曲线，卢瑟福通过α粒子轰击氮核的实验发现了中子，证实了原子核由质子和中子组成 C．图丙为黑体辐射的辐射强度与波长的关系图像，随着温度升高，黑体辐射的辐射强度极大值向波长较长的方向移动 D．图丁为研究光电效应的实验电路图，保持入射光的频率不变，增大入射光的强度，遏止电压保持不变 6．均匀带电球壳在其内部激发的电场强度处处为零。如上右图所示，绝缘球壳上均匀分布正电荷，在球壳表面处取走面积足够小的曲面，球壳其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，则取走后球壳内部空间的电场线分布情况可能正确的是（　　） A． B．C． D． 7．如图所示，“羲和号”探日卫星绕太阳做圆周运动，轨道1半径为r。调整轨道以后，卫星的轨道变为图中虚线椭圆轨道2，远日点仍为P，近日点为Q，Q到太阳的距离为r1。下列说法正确的是（　　） A．变轨后卫星绕太阳运行的周期可能不变 B．变轨前卫星与太阳连线相同时间内扫过的面积与变轨后的相等 C．变轨前和变轨后卫星在P点加速度相同 D．变轨后卫星经过Q点的速度比变轨前的运行速度小 8．如图所示，半径为R的半圆弧ACB，O是圆心，AD=2OD。自A点和D点同时水平抛出甲、乙两个相同小球，两球落在圆弧BC上的同一个点E（图中未画出），其中一个小球落点处速度方向与圆弧切线垂直，忽略空气阻力和小球大小，则（　　） A．甲、乙两球在运动过程中动量变化量不同 B．甲球在落点处速度方向与圆弧切线垂直 C．甲、乙两球同时到达E点 D．甲、乙两球初速度大小之比为3：2 9．人类对物质的认识不断发展，下列判断正确的是（　　） A．农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发 B．荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩 C．晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D．液晶是液体和晶体的混合物，具有光学各向异性 10．两列频率相同、振动方向和振幅相同的相干简谐横波，在同一均匀介质中发生稳定干涉，干涉图样如图乙所示（图中实线表示波峰，虚线表示波谷）。其中一列波在t=0时刻的波形图如图甲所示，已知该列波的周期T=0.4s，t=0时刻x=4m处的质点P沿y轴正方向运动。下列说法正确的是（　　） A．该波的波长为8m，沿x轴负方向传播 B．图乙中c点的最大振幅为6cm C．图乙中a点为振动减弱点，始终保持静止 D．图乙中b点在0.2s内通过的路程为12cm 11．一定质量的理想气体由状态经状态变为状态，其过程如图中直线段所示。已知气体在三个状态的内能分别为、、，则（　　） A． B． C． D． 二、实验题（15分） 12．某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图1（a）所示的实验电路，所用器材包括：电压表（量程0--3V，内阻很大）、电流表（量程0--0.6A）、电阻箱（阻值0--999.9Ω）、干电池、开关、导线若干；同时配备多用电表、热敏电阻等辅助器材。 (1)实验前，小组同学用多用电表粗测干电池的电动势，下列操作步骤正确的是（　　） A．测量前将红黑表笔短接，进行机械调零 B．红表笔接干电池正极、黑表笔接负极，测量电动势 C．需将干电池从电路中取出，避免损坏多用电表 D．测量完成后，将选择开关拨至欧姆挡位置，拔出表笔 (2)将多用电表选择开关调至直流电压______（选填“0--3V”或“0--15V”）量程，按正确操作测量。 (3)根据图1（a）的电路图，完成图1（b）中实物图的连线。______ (4)按图1（a）电路进行实验：调节电阻箱到最大阻值后闭合开关，多次改变电阻箱的阻值R，记录对应的电流表示数I和电压表示数U，并作出U-I图像如图2所示。根据图像可得，干电池的电动势______V（保留3位有效数字），内阻______Ω（保留2位有效数字） (5)小组进一步利用实验数据作出图像如图3所示。结合（3）中求得的电动势E和内阻r，利用该图像的纵轴截距可求出电流表的内阻______Ω（保留2位有效数字）；同时分析可知，由于电压表内阻不是无穷大，本实验中干电池内阻的测量值______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (6)有同学提出新的实验方案：将图1（a）中的电阻箱替换为图2中的热敏电阻，通过改变温度控制的阻值（与温度t的关系如右图所示），重复上述实验步骤来测量干电池的电动势和内阻。请评价该方案是否可行，并说明理由；若方案可行，分析实验中需要注意的问题；若不可行，说明具体原因。______ 三、解答题（41分） 13．一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，已知气体初始状态参数如下：状态a的压强，体积，温度；为等压过程，状态b的体积；为绝热过程，气体对外做功；为等温过程。 (1)求过程中，气体从外界吸收的热量； (2)现将该理想气体充入容积为的储气罐中，储气罐初始温度为、压强为，充入后储气罐内气体温度降至，压强变为。求充入储气罐的气体在状态a下的体积（不计充气过程气体泄漏，充气后储气罐内气体可视为理想气体）。 14．如图为某简谐热传动装置原理图，右侧热传动泵源通过“工”字形金属支架ABDC使CD杆在水平金属导轨abcd上做简谐运动，振幅为A，周期为T，导轨间距为L，最大速度大小为。虚线EF处是简谐运动的平衡位置，EF左侧导轨处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，“工”字形金属支架质量为m，导轨bc边和支架CD杆的阻值同为R，导轨和支架的其余部分电阻均忽略不计。时刻，“工”字形金属支架的CD杆恰向右通过，已知重力加速度为g，不计一切摩擦阻力，导轨与支架始终接触良好。 (1)时刻，求CD杆中流过电流i的大小与方向； (2)从开始的内，求传动装置对支架做的功W； (3)当时关闭传动装置，在汽缸机械结构作用下“工”字形金属支架做频率不变、振幅逐渐减小的运动，若从到时间内，CD杆的平均振幅为A1，求（已知此时支架还未停下）瞬间CD杆中流过电流的表达式。 15．如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为，其中边是电阻为的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与边相同的电阻丝架在线框上，并以恒定速度从边滑向边。在滑动过程中与导线框的接触良好。当滑过的距离时，求： (1)此时产生的感应电动势是多少； (2)此时通过段电阻丝的电流是多大？ 16．如图，在光滑绝缘的水平面xOy区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场；区域内存在沿y轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子1从点S以一定速度释放，沿直线从坐标原点O进入磁场区域后，与静止在点P（a，a）、质量为3m的中性粒子2发生弹性正碰，且有一半电荷量转移给粒子2.不计碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场、磁场变化引起的附加效应以及重力。 (1)求电场强度的大小E，以及粒子1到达O点时的速度大小； (2)求两粒子碰撞后瞬间的速度大小、，并说明碰撞后两粒子的带电属性； (3)若两粒子碰撞后立即撤去电场，求两粒子在磁场中运动的轨道半径、，以及从碰撞到两粒子再次相遇的时间间隔； 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 江苏省锡山高级中学2027届高二4月物理测试 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B A D A C C A C 题号 11 答案 A 1．D 【详解】A．由题图可知，感光鼓带正电，复印纸带负电，板间电场方向水平向右。墨粉颗粒由静止释放后向右运动，说明所受电场力方向向右，与电场方向相同，所以墨粉颗粒带正电，故A错误； B．墨粉颗粒在飞往复印纸的过程中，电场力方向与运动方向相同，电场力做正功，电势能不断减小，故B错误； C．根据动能定理有 解得 若带电量相同，质量越大的墨粉颗粒，打在复印纸上的速度越小，故C错误； D．若仅减小感光鼓与复印纸间距，由于感光鼓与复印纸间的电势差保持不变，根据可知，墨粉颗粒打在复印纸上的速率不变，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】A．移去磁体，则干簧管内部开关断开，则相当于电阻变大，则总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，则电压表读数变大，根据欧姆定律可知，R1两端的电压减小，R2电压变大，因此电流表读数变大，电压表示数变大，故A错误； B．根据功率 结合上述分析可知，R2两端的电压变大，阻值不变，因此电阻R2消耗的功率变大，故B正确； C．当外电阻等于电源内阻时输出功率最大，因外电阻与内电阻的变化关系不确定，则不能确定输出功率如何变化，故C错误； D．电源效率为 因为外电阻变大，则电源效率变大，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】根据简谐振动的对称性可知，从O到A与从O到B所用的时间相等，设为，由题意可知 由于，平衡位置附近速度大，所以从O到B做减速运动，可知 则有， 因此 故选B。 4．A 【详解】A．汤姆孙对阴极射线的研究中，发现用不同材料做阴极，都能得到带负电的电子，由此证明了电子是构成各种物质的共有成分，A正确； B．卢瑟福粒子散射实验的结论是提出了原子的核式结构模型，不符合题意，B错误； C．爱因斯坦研究光电效应，提出光子说解释了光电效应规律，揭示了光的粒子性，不符合题意，C错误； D．玻尔对氢原子谱线的研究，提出了玻尔原子能级模型，解释了氢原子光谱的规律，不符合题意，D错误； 故选A。 5．D 【详解】A．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出3种不同频率的光子，故A错误； B．卢瑟福通过粒子轰击氮核的实验发现了质子，查德威克通过粒子轰击铍核的实验发现了中子。故B错误； C．由图丙可以直接看出，温度越高，峰值对应的波长越短（向左移动），故C错误； D．根据光电效应方程和动能定理 可知遏止电压 遏止电压只与入射光的频率和金属的逸出功有关，与入射光的强度无关。因此保持入射光的频率不变，增大入射光的强度，遏止电压保持不变，故D正确。 故选D。 6．A 【详解】完整均匀带电球壳内部电场强度处处为零，即。 根据叠加原理 所以 取走的曲面面积足够小，可视为点电荷，且带正电。正点电荷在球壳内部产生的电场方向背离点，电场线为辐射状直线。 因此，剩余部分在球壳内部产生的电场方向与相反，即指向点，且电场线也为直线。 故选A。 7．C 【详解】A．根据开普勒第三定律 变轨后卫星绕太阳运行的半长轴减小，则周期减小，故A错误； B．在相同时间内，变轨前卫星与太阳连线扫过的面积不等于变轨后卫星与太阳连线扫过的面积，因为它们的轨道不同，故B错误； C．根据牛顿第二定律有 变轨前和变轨后卫星在P点与太阳的距离相同，则加速度相同，故C正确； D．变轨前根据牛顿第二定律有 解得 假设在处有一个圆轨道有 因为 所以 而椭圆轨道在Q点出发后要做离心运动，因此 所以变轨后Q点速度 即变轨后Q点速度比变轨前的运行速度更大，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】C．两球落在圆弧BC上的同一个点，则竖直高度相同，根据 可知两球运动时间相同，即两球同时到达E点，C正确； A．根据动量定理有 因为质量相等，下落时间相等，所以甲、乙两球在运动过程中动量变化量相同，故A错误； BD．根据平抛运动的推论，速度方向的反向延长线过水平位移的中点，由此可知甲球不可能垂直打在圆弧BC上的某点，所以乙球落点处速度方向与圆弧切线垂直，因为速度的反向延长线过圆心，所以落点E到O点的水平位移为。 对甲球在水平方向，有 乙球在水平方向上，有 联立可得甲、乙两球初速度大小之比为 故BD错误。 故选C。 9．A 【详解】A．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉，A正确； B．荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小的趋势，B错误； C．晶体具有确定的熔点，单晶体的物理性质呈现各向异性，多晶体呈现各向同性，C错误； D．液晶像液体一样具有流动性，并不是液体和晶体的混合物，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，D错误。 故选A。 10．C 【详解】A．由左图可知，该波的波长。时刻处的质点沿轴正方向运动，根据“上下坡法”或波形微平移法判断，该波沿轴正方向传播，故A错误； B．右图中 点是虚线与虚线的交点，即波谷与波谷相遇，为振动加强点。两列波振幅相同，均为，则点的最大振幅为 故B错误； C．图乙中点是实线与虚线的交点，即波峰与波谷相遇，为振动减弱点。由于两列波的振幅相同，减弱点的合振幅为零，所以点始终保持静止，故C正确； D．图乙中点是实线与实线的交点，为振动加强点，其振幅 已知周期 时间 质点在一个周期内通过的路程为，则在半个周期内通过的路程 故D错误。 故选C。 11．A 【详解】对a状态、b状态、c状态，由理想气体状态方程有 整理可得 一定质量的理想气体内能只和温度有关，温度越高内能越大，因此。 故选A。 12．(1)B (2)0--3V (3) (4) 1.58 0.63（0.58--0.63均可） (5) 2.5（2.4--2.6均可） 偏小 (6)方案可行，理由见解析 【详解】（1）A．机械调零不需要红黑表笔短接。红黑表笔短接是欧姆调零的操作，机械调零是在不通电的情况下调节表盘螺丝使指针指在零刻度线，故A错误； B．多用电表的电压挡测量时，电流需从红表笔流入、黑表笔流出，所以红表笔应接电源正极，黑表笔接负极，故B正确； C．测量电源电动势时，不须将干电池从电路中取出，故C错误； D．测量完成后，应将选择开关拨至OFF挡或交流电压最高挡，而不是欧姆挡，欧姆挡内部接有电源，长期存放可能损坏电表，故D错误。 故选B。 （2）干电池的电动势约，可知多用电表选择开关调至直流电压。 （3）实物图的连线如图所示 （4）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 可得 可知U-I图像的纵截距为，可知电动势为，斜率绝对值为电源内阻，可知内阻 （5）[1] 根据闭合电路欧姆定律有 可得 可得图像的纵截距为 可得电流表的内阻 [2]根据闭合电路欧姆定律有 可得 可得U-I图像的斜率为 可知干电池内阻的测量值偏小。 （6）热敏电阻的阻值可通过改变温度调节，从而改变外电路总电阻，获得多组路端电压U和电流I的数据，利用U-I图像可求得干电池的电动势和内阻，实验原理与原实验一致。 13．(1) (2) 【详解】（1）状态的热力学温度为 为等压过程，由盖—吕萨克定律得 解得 循环过程中，理想气体回到初始状态，总内能变化。由总内能变化 为绝热过程，气体对外做功，则有 为等温过程，则有 可得 等压过程，气体对外做功 对过程应用热力学第一定律 解得 （2）设充入的气体在状态下的体积为。由题意可得 其中，，，，代入数据解得 14．(1)，方向由C指向D (2) (3) 【详解】（1）由题意知金属支架ABDC做简谐运动，时刻，支架的CD杆恰向右通过，且虚线EF处是简谐运动的平衡位置，故时刻，CD杆向左通过平衡位置，速度大小为，根据法拉第电磁感应定律可知，此时CD杆产生的感应电动势为 CD杆中流过电流 由右手定则可知，电流方向由C指向D。 （2）由题意可知时刻，CD杆向左运动到了最大位移处，从开始的内，设安培力对支架做的功为，可知安培力做功仅发生在到时间段内，在该段时间内，CD杆进入磁场区域，做简谐运动，速度大小满足 感应电动势大小 可知CD杆产生交变电压，电压的有效值 该段时间内，安培力对金属支架做的功的绝对值等于系统产生的焦耳热，即 故安培力对金属支架做的功 故从开始的内，由动能定理，可知 联立解得 （3）当时关闭传动装置，“工”字形金属支架做频率不变、振幅逐渐减小的运动，考虑从到时间内，系统的振幅由减小到，根据简谐运动的特性， 可知和时刻杆CD的最大速度之比满足 系统在该段时间内的动能减少量等于到过程的焦耳热，即 化简得 同理可知和时刻杆CD的最大速度之比满足 系统在该段时间内的动能减少量等于到过程的焦耳热，即 化简得 可知CD杆的最大速度呈等比例衰减，令 可知瞬间CD杆的速度大小为 流过CD杆的电流满足 15．(1) (2) 【详解】（1）产生的感应电动势 （2）设单位长度电阻为，则 外电路总电阻 得总电流   根据并联电路电流与电阻成反比可知 得 16．(1)， (2)，，粒子均带负电 (3)，， 【详解】（1）粒子1从到做匀速圆周运动，轨道半径，洛伦兹力提供向心力 解得粒子1到达点的速度 粒子1从S点到点做直线运动，可知 解得电场强度 （2）两粒子发生完全弹性碰撞，系统动量守恒 系统机械能守恒 联立解得碰撞后瞬间速度大小为， 其中粒子1速度反向，带电属性：粒子1的一半负电荷转移给中性粒子2，因此两粒子均带负电，电荷量均为 （3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 得轨道半径公式 代入粒子1的质量、速度和电荷量，得轨道半径 代入粒子2的质量、速度和电荷量，得轨道半径 粒子做匀速圆周运动的周期公式 分别计算两粒子的周期， 两粒子再次相遇时，转过的圈数均为整数，取两周期的最小公倍数，得相遇时间间隔 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 $