湖南郴州市2025-2026学年高二下学期期末质量监测物理自编模拟卷

**基本信息** 原创题占比高，融合物理观念与科学思维，覆盖热学、电磁学等模块，通过实验探究与综合计算考查核心素养，适配高二期末综合测评。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/43分|万有引力、光电效应、分子动理论等|原创题结合科技情境（如“笔尖下的行星”），改编题注重图像分析（如分子动能-位移图）| |实验题|2题/16分|重力加速度测量、气体压强与体积关系|原创设计气垫导轨实验，考查科学探究（如游标卡尺读数、图像斜率应用）| |计算题|3题/41分|气体状态变化、带电粒子在磁场运动、电磁感应双棒问题|综合题突出科学推理（如第15题双棒电磁感应求焦耳热），结合实际情境（汽缸导热与加热）|

Sheet1 湖南省郴州市高二物理期末质量监测试双向细目表 题型 题号 分值 考查知识点 能力要求 难度层级 模块归属 单选题 1 4 万有引力定律的应用（笔尖下的行星）、物质波与显微镜分辨率、康普顿效应、卢瑟福α粒子散射实验与原子核式结构模型 理解 易 原子物理、力学、光学 单选题 2 4 氢原子能级跃迁、光电效应方程、截止电压、光电子的德布罗意波长 掌握 中 原子物理、光学 单选题 3 4 分子间作用力、分子势能、动能定理、加速度与合外力的关系 理解 中 热学、力学 单选题 4 4 竖直平面内的圆周运动、牛顿第二定律、向心力公式 掌握 中 力学 单选题 5 4 理想气体的等压变化、等容变化、热力学第一定律、理想气体内能计算 掌握 中 热学 单选题 6 4 变压器的变压比、等效电阻、电功率计算 掌握 中 电磁学 单选题 7 4 分子速率分布规律、温度的微观意义、气体压强的微观解释 理解 易 热学 多选题 8 5 液体的表面张力、分子间作用力、单晶体的各向异性、玻意耳定律的实验条件 理解 易 热学、力学 多选题 9 5 简谐横波的波形图、波长、波速与周期的关系、质点的振动规律 掌握 中 力学 多选题 10 5 理想气体的状态变化、玻意耳定律、气体质量与物质的量的关系 掌握 中 热学 实验题 11 8 探究玻意耳定律、气体压强的计算、图像法处理实验数据、实验误差分析 掌握 中 热学 实验题 12 8 验证牛顿第二定律、重力加速度的测量、游标卡尺的读数、匀变速直线运动公式、图像法处理实验数据 掌握 中 力学 计算题 13 10 理想气体的状态变化、热力学第一定律、气体做功的计算 综合应用 中 热学 计算题 14 14 原子核的α衰变、带电粒子在电场中的加速、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动、磁谱仪的工作原理 综合应用 难 原子物理、电磁学 计算题 15 17 电磁感应、动生电动势、安培力、牛顿第二定律、动量定理、能量守恒定律、焦耳热计算 综合应用 难 电磁学、力学 合计 100 $ 湖南省郴州市高二年级物理下学期期末质量监测试题卷 （时间：75分钟 分值：100分） 第一部分（选择题 共43分） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.（原创）下列说法正确的是（　　） A.人们根据万有引力定律计算出其轨道，通过观测后才被发现称之为“笔尖下的行星”指的是天王星 B.经过电场加速获得相同动能的质子显微镜和电子显微镜,质子显微镜分辨率高 C.康普顿效应是光在介质中发生散射时，发现有波长变短的成分，揭示了光具有粒子性 D.卢瑟福通过粒子散射实验发现原子核具有复杂的结构，并提出原子的核式结构模型。 2.（改编）一群处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为和的光能使它发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是  A. 图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出6种不同频率的可见光 B. 图乙中，用频率的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大 C. 图丙中，a光光子能量为 eV，若用b光照射能级上的原子，氢原子可以电离 D. a光和b光照射K极产生的光电子的德布罗意波长，必有a大于b 3.（改编）两个分子M、N，固定M，将N由静止释放，N仅在分子间作用力作用下远离M，其动能与位移的关系图像如图所示，则(    ) A. N由到过程中，M、N间作用力先表现为引力后表现为斥力 B. N由到过程中，N的加速度一直减小 C. N由到过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大 D. N由到过程中，M、N间作用力先变大后变小 4.（原创）如图所示，两根完全相同的轻绳一端分别固定在同一水平高度的A、B两点，另一端共同拉着可视为质点且质量为m的小球，轻绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，以下操作小球均恰能在竖直面内做圆周运动，则下列说法正确的是（ ） A.只增大轻绳的长度，小球在最低点时的轻绳的张力变大 B.只增大A、B两个端点的距离，小球在最低点时的轻绳的张力变大 C.增大A、B两个端点的距离，同时减小轻绳的长度，小球在最低点时的轻绳的张力变小 D.增大A、B两个端点的距离，同时增大轻绳的长度，小球在最低点时的轻绳的张力变小 5.一定质量的理想气体能从状态A等压变化到达状态B，也能从状态A等容变化到达状态C，图像如图所示。假定该理想气体的内能，其中p、V分别为气体的压强和体积，所有变化过程均缓慢发生。气体从状态A到状态B过程吸收的热量和从状态A到状态C过程吸收的热量之比为(    ) A. B. C. D. 6.（原创）如图所示，已知电阻R=1Ω，调节变阻箱R1的阻值，当变阻箱R1的阻值为1Ω或者7Ω时，变压器的输出功率相等，已知n1：n2=1:2，则电阻R2的阻值为（ ） A.2 B.3 C.1 D.4 7.如图所示为氧气分子在不同温度下的分子速率分布规律图像，图中实线1、2对应的温度分别为、，下列说法正确的是(    ) A. 低于 B. 时气体的压强一定比时气体的压强小 C. 两不同温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同 D. 若将、温度下的氧气混合，对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 8.关于以下四幅图片，说法正确的是(    ) A. 在图1中，向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时，拉力大于重力，主要是受到了大气压力的影响 B. 在图2中，随着活塞上砝码个数的增加，气缸内封闭的气体越来越难压缩始终为气体状态，主要原因是随着气体体积的减小，气体分子间斥力逐渐增大 C. 在图3中，用烧热的针尖接触表面涂有石蜡的某种物质，物质层形成了如图所示的熔化区域，说明这种物质是单晶体 D. 在图4中，用手封闭注射器的小端口，推动活塞改变管内气体体积，读体积、测压力也不能验证玻意耳定律 9.（原创）一列沿x轴方向传播的简谐横波在某时刻的部分波形如图所示，P为波上的质点，已知波速为8m/s，则 A.该波的波长为24m B.该波沿x轴负方向传播 C.从该时刻起，再经1s，质点P可能恰好回到平衡位置 D．该波的周期为4s 10.如图装有同种气体的气缸A和气缸B通过一不计容积的导管相连，导管内有一单向阀门K，当气缸A内的气压高于气缸B时，阀门K会打开，气体通过导管由A流入B，其他情况阀门均关闭。初始时固定气缸A中的活塞，气缸A内气体的体积为2V、压强为p，气缸B内气体的体积为V、压强为2p。已知两气缸均导热良好，环境温度保持不变。下列说法正确的是 A. 初始时，气缸A和气缸B内的气体质量相同 B. 若缓慢向右移动活塞，当气缸A的体积减小为时，气缸A中的气体压强为4 p C. 若缓慢向右移动活塞，当气缸A的体积减小为时，气缸B中的气体质量是初始时的倍 D. 若缓慢向右移动活塞，先将气缸A的体积减小为后，再缓慢向左移动活塞，将气缸A的体积增大为 V，则此时气缸A中的气体压强变为 第二部分（非选择题 共57分） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 13.（原创）某同学为测重力加速度采用如甲图所示的实验装置，准备的器材有一端带有轻质滑轮的气垫导轨，装有遮光条质量为M滑块，遮光条的宽度为d，光电门，n个质量为m的钩码，轻绳和刻度尺等。以下为操作步骤： 甲 乙 （1）组装好实验器材，调节气垫导轨处于水平； （2）利用游标卡尺测量遮光条的宽度d，其示数如图乙所示d= mm； （3）让轻绳跨过滑轮，一端挂上一个钩码，另一端系在滑块上，并测出滑块到光电门的距离为L，并做好标记为O点，无初速度释放； （4）记录遮光条通过光电门的时间为t，则滑块到达光电门的速度大小为v=______ （5）改变钩码的数目，重复（3）（4）步，得到多组n（为悬挂钩码的个数）及t的数据，做出以1/n 为横轴，以_____为纵轴，如丙图所示（其中横纵坐标均为国际制单位），若斜率为k，则g=__________（用M，m，d，L，k表示） 12.在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计如图甲实验装置。已知重力加速度为g，注射器水平放置且外壁固定在水平桌面上，注射器气密性和导热性良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦。    用刻度尺测得注射器刻度上40mL到50mL的长度为1cm，注射器活塞的横截面积为          ； 取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压； 挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m，则气体压强的表达式          请选用、g、S、m表示； 在沙桶内适量添加沙子，重复步骤； 以沙桶的总质量m为纵轴，以为横轴，绘制图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距为a，纵轴截距为b，可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积          ，实验时当地的大气压强          两空均请选用a、b、g、S表示。 四、计算题：本大题共3小题，共41分。 13.（原创）（10分）水平地面放置一个导热良好的汽缸，用一个横截面积S=10cm2质量为m=2kg的活塞封闭，如图所示，开始活塞与汽缸底部的距离为L1=8cm，距离汽缸口L2=7cm，此时环境温度为27摄氏度，大气压强为1.0x105Pa，现将汽缸缓慢转动到开口向下的竖直位置，待稳定后对汽缸内气体加热，使活塞缓慢下降到下表面刚好接触地面但无压力，不计一切摩擦，g=10m/s2，活塞厚度不计。求： （1）活塞刚好接触地面时的温度？ （2）在活塞缓慢下降的过程到刚好接触地面时，气体的内能增加了30J，则气体吸收的热量为多大？ 14. （14分）磁谱仪的工作原理如图所示，限束光栏Q与感光片P平行放置在同一平面内，上方存在一垂直纸面的匀强磁场。放射源S发出质量为m、电量为q的 粒子，加速后沿垂直磁场方向从S进入匀强磁场，被限束光栏Q限制在 的小角度内。某初速度不计的 粒子经过大小为 的加速电压加速后，从S进入，经磁场偏转半圈后垂直打到感光片P上的某点G，SG两点间的距离 。重力影响不计 镭常作为放射源的材料，写出镭 发生 衰变衰变为氡 的核反应方程式。 求匀强磁场的磁感应强度B的大小。 若加速电压在 范围内的 粒子均垂直于限束光栏的方向进入磁场。试求这些 粒子打在胶片上的范围 ； 实际上， 粒子将在 角内进入磁场，试求经电压 范围内加速后的 粒子打到感光胶片上的范围 。 ，  15.（原创）（17分）两条不等间距且足够长的光滑导轨水平放置，其中左边水平导轨和圆弧导轨间距为2L，右边水平导轨间距为L。质量为2m金属棒a棒静止在左边的轨道上，质量为m的b棒静止在右边水平轨道上，空间有竖直向下的匀强磁场。已知金属a、b棒的电阻为分别是2R和R，现给金属a棒一个水平向右的初速度v0，假设左侧水平导轨足够长，金属a棒永远滑不到右侧窄导轨处，重力加速度为g.导轨的电阻不计，求： （1）a棒刚开始运动时b棒所受的安培力大小； （2）当a棒速度为v1时，b棒的加速度大小 （3）当a、b最终稳定时，通过b棒电荷量和电流通过b棒产生的焦耳热。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省郴州市高二年级物理下学期期末质量监测试题卷 答案和解析 1.【答案】B 【解析】：A海王星的发现确实基于天文学家通过观察天王星轨道的异常，利用万有引力定律计算其可能存在的位置，最终被勒维耶和亚当斯独立预测后观测证实。 B. 如果采用具有相同速度的质子流,那么根据物质波又称为德布罗意波的波长计算公式：λ=h/p ， 我们知道质子的质量大约是电子的1836倍,在动能相同的情况下,质子具有的动量p大,h是一样的,λ更小,即波长更短,具有更高分辨率. C.康普顿效应是光在介质中发生散射发现有波长变长的成分，C错误 D.α粒子散射实验说明原子的核式结构模型，并没有说明原子具有复杂结构。 2.【答案】C  【解析】：A.一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可产生2种不同频率的光子，分别是、，故A错误; 由于题图乙中未标明电源正负极，无法判断在光电管AK之间加的是正向电压还是反向电压，所以滑片P向右滑动时，电流变化情况没法判断，故B错误; 只有频率为和的光能使光电管发生光电效应，那么这两种光子必定是能级向能级跃迁和能级向能级跃迁产生的，由题图丙可知b光的遏止电压较大，由可知，b光光子能量较大，则a光为能级向能级跃迁产生的，所以a光的光子能量，b光为能级向能级跃迁产生的，b光的光子能量，故C正确; 遏止电压，又，可知b光打出的光电子的最大初动能比a光打出的光电子大，根据，可知b光打出的光电子的最大动量比a光打出的光电子大，根据德布罗意波长，在打出的光电子均为最大初动能的条件下，可知a光打出的光电子的德布罗意波长比b光打出的光电子大，但是用a、b光打出来的光电子并非全是最大初动能，所以没办法判断a光打出的光电子的德布罗意波长和b光打出的光电子的德布罗意波长的大小关系，故D错误。] 3.【答案】C  【解析】：由题图可知，在处N分子的动能最大，则分子间作用力做功最多，分子势能最小，则处为平衡位置，此时分子间作用力为零，当时，分子间作用力表现为斥力，时，分子间作用力表现为引力。N由到过程中，M、N间作用力先表现为斥力后表现为引力，A、D错误; 由于处为平衡位置，则根据图像，可知相当于图像中的c点，则由到过程中，N所受的分子力F可能先增大后减小，则N的加速度可能先增大后减小，B错误由到过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大，C正确。 4.【参考答案】：B 【解析】：左右两边轻绳对称，则拉力相等，设在最低点时拉力为F，小球速度为；在最高点时重力提供向心力，小球速度为v，已知绳长也为L，结合几何关系，有 mg=m 2Fcos+mg=m 根据机械能守恒定律，有 mm+mg·2Lcos 联立以上各式可得 2Fcos=2mg+4m=6mg 整理得 F= A.只增长绳子长度，则减小，则F减小，A错误 B.增大A、B之间的距离，增大，则F增大，B正确 C.增大A、B两个端点的距离，同时减小轻绳的长度增大，F增大，A错误 D.增大A、B两个端点的距离，同时增大轻绳的长度，减小也可能增大，F可能增大或减小，D错误，故选B。 【命题意图】：本题主要考察竖直面内的圆周运动，对最高的和最低点进行受力分析，对动能定理或者机械能有较好的理解和应用。 5.【答案】A  【解析】：气体从状态A到状态B过程，气体体积增大，对外做功，则有，内能增量为，根据热力学第一定律，可知，吸收的热量为，气体从状态A到状态C过程，气体体积不变，做功为零，即，内能增量为，根据热力学第一定律可知，吸收的热量为，所以两次吸收热量之比为，故选A。 6.【答案】：C 【解析】：由输出功率相等，则 (R1+1)(R1+7)=()2=16，解得R1=-9Ω（舍去），R1=1Ω，故【参考答案】为C项 7.【答案】C  【解析】：温度越高，分子热运动越剧烈，速率大的分子所占的比例越大，由题图可知，曲线2速率大的分子所占的比例比曲线1速率大的分子所占的比例大，所以高于，故A错误; 温度高只能说明气体分子的平均速率大，但气体的压强不一定大，气体的压强还与气体分子的数目等因素有关，故时气体的压强不一定比时气体的压强小，故B错误; 、温度下，实线1、2相交于一点，即该速率区间的分子数占比相同，故C正确; 将、温度下的氧气混合后，温度不会比温度更低，故对应的分子速率分布规律曲线不可能是图中的虚线，故D错误. 8.【答案】CD  【分析】：向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时，由液体的表面张力得解；由气体体积的变化，判断气体的压强变化，由此得解；蜂蜡层形成了如图3所示的熔化区域，说明某种物质对于导热性存在着各向异性。 本题主要考查液体的表面张力、玻意耳定律、晶体和非晶体。 【解析】：A.在图1中，向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时，拉力大于重力，主要是液体的表面张力的影响，故A错误； B.在图2中，随着活塞上砝码个数的增加，气缸内封闭的气体越来越难压缩始终为气体状态，根据玻意耳定律知随着气体体积减小，气体的压强增大，并不是因为分子间的斥力越来越大的缘故，故B错误； C.用烧热的针尖接触表面涂有蜂蜡层的某种物质，蜂蜡层形成了如图3所示的熔化区域，说明某种物质对于导热性存在着各向异性，由晶体的特点可知，此为单晶体，故C正确； D.在图4中，用手封闭注射器的小端口，使内部的气体温度受到手的影响，故不能验证玻意耳定律，故 D正确。 9.【答案】：AC 【解析】： 可得=24m T=3s D错误，该波无法直接判断是向正方向还是负方向传播，故B错误，若该波向负方向传播，则 故AC正确 10.【答案】AC  【解析】：根据理想气体状态方程，可知：初始时，气缸A中气体，气缸B中气体，由于，则质量相同，故A正确；若缓慢向右移动活塞，当气缸A的体积减小为时，假设阀门未打开：对气缸A中气体，由玻意耳定律，解得，因为，阀门会打开，气体从A流向B，最终两气缸内压强相等且小于4p，故B错误；当气缸的体积减小为时，阀门打开，设最终两气缸内压强为，两部分气体总体积，总物质的量，由，即，解得，对气缸B，，则，初始时，，则，即气缸中的气体质量是初始时的倍，故C正确；若缓慢向右移动活塞，先将气缸A的体积减小为后，再缓慢向左移动活塞，将气缸A的体积增大为V，阀门K闭合，气缸A的气体等温变化，根据玻意耳定律：解得，故D错误。 11.【参考答案】：8.42 d/t t2 g= 【解析】：（5）由nmgL= t2=+ 则k= 可得 g= 【命题意图】：知识点考查动能定理、牛顿运动定律；核心素养考查科学思维中的模型建构和科学推理以及图像的分析处理。 12.【答案】10     【解析】注射器活塞的横截面积为 根据受力平衡可得  解得气体压强的表达式为 根据玻意耳定律可得  整理可得  结合图像可得，  解得，。 13.【答案】：（1）360K（2）24J 【解析】：（1）汽缸缓慢转动到开口向下的竖直位置对活塞 P1S+mg=P2S P2=0.8x105Pa 对气体 初态：P1=1.0x105Pa V1=L1S T1=300K 末态：P2=0.8x105Pa V2=（L1+L2）S T2=？ 由 T2=360K （2）汽缸缓慢转动到开口向下的竖直位置 P1V1=P2LS 可得 L=10cm 加热时，气体对外界做功 W=P2△V=P2（L1+L2-L）S=6J 由热力学第一定律 △U=W+Q 可得 Q=24J 【命题意图】：知识点考查热力学第一定律、理想气体的状态方程。 14.【答案】【小问1详解】 核反应方程为 【小问2详解】 粒子运动轨迹半径 根据 和 解得 【小问3详解】 粒子在磁场中运动的轨道半径为 最小半径 解得 同理可知最大半径 则 可得 【小问4详解】 打到板上距S最远的距离 ， 打到板上距S最近的距离 ， 可得 15.【答案】：（1） （2） （3） 【解析】：（1）最初a棒运动，b棒速度为0，则 E=B▪2LV I== b棒受到的安培力 F=BIL= （2） 对a棒 设此时b棒的速度为 则 -0 可得 v= E1=B E2=B I1= a= = （3）设a、b最终稳定时的速度分别为 同理可得 v= 感应电动势E=0 ，感应电流I=0 Ea=B Eb=B 则 Ea=Eb = 【命题意图】：本题考察了电磁感应与动量定理 能量守恒综合，综合性较强。． 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $