湖南常德市2025-2026学年高二下学期期末考试物理自编试卷（人教版）

**基本信息** 以福建舰电磁弹射、人造太阳等科技前沿为情境，融合电磁学、热学、原子物理等模块，通过单摆振动图像分析、U型管气体计算等试题，考查物理观念与科学思维，适配高二期末综合检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/43|电磁弹射原理、气体状态变化、核衰变、单摆振动、光的干涉衍射|单选第1题以福建舰电磁弹射考电磁炮工作原理，多选第9题结合双缝干涉图样分析条纹间距影响因素，体现科学态度与责任| |非选择题|5/57|光电效应、加速度实验、输电功率计算、加速器模型、电磁感应综合|15题综合电磁感应与力学平衡，14题构建加速器模型考查动量能量，12题实验题通过纸带数据处理提升科学探究能力，凸显模型建构与科学推理|

湖南省常德市2025-2026学年高二下学期期末考试自编试卷 物理试题 考试时间：75分钟； 分值：100 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上． 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． 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回． 第一部分（选择题 共43分） 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．2022年6月17日，我国第三航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘配置电磁弹射的航空母舰。下列实例与电磁弹射系统工作原理类似的是（　　） A．回旋加速器 B．质谱仪 C．电磁炮 D．电磁炉 2．如图所示，导热的汽缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出．汽缸外部温度恒定不变，则    A．缸内的气体压强减小，内能减小 B．缸内的气体压强增大，内能减小 C．缸内的气体压强增大，内能不变 D．外界对气体做功，缸内的气体内能增加 3．静止的核衰变为铀核和X粒子，产生热能并放出频率为ν的γ光子。已知：、和X粒子的质量分别为mPu、mU和mX，普朗克常数为h，光速为c。下列说法正确的是（　　） A．X粒子是 B．的比结合能比的大 C．核衰变放出的核能为 D．若γ光子照射到某金属并发生光电效应，则光电子的最大初动能为hν 4．粗细均匀的“U”型细玻璃管竖直放置，左侧管开口，右侧管封闭，两侧均有水银柱，水平部分封闭有一段空气柱，各部分长度如图所示（图中数据单位均为cm）。 现从左管口缓慢倒入水银，恰好使右侧水平部分的水银全部进入右侧竖直管中。已知大气压强，环境温度不变，左管足够长。 则左管中需要倒入水银柱的长度为（　　） A．30cm B．27cm C．24cm D．21cm 5．如图所示为某汽车在提速过程中速度随位移变化的图像，若该过程中，汽车可视为做匀变速直线运动，其加速度大小为a。从汽车位于x=0位置到速度大小变为108km/h的过程中，汽车行驶的时间和位移大小分别为t、x。从汽车位于x=0位置开始计时，3s内汽车的平均速度大小为，则关于a、t、x、的说法正确的是（　　） A．a=10m/s² B．t=4s C．x=90m D．=10m/s 6．我国研制新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”（又被称为“人造太阳”）在2020年12月4日在成都建成并实现首次发电。其所发生的可控核聚变方程是，已知、、和的质量分别为、、和，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A．是电子 B．大亚湾核电站就是利用此核反应发电 C．该核反应所释放的核能为 D．、的比结合能大于的比结合能 7．如图所示，一金属板做成的U形框架处于水平向纸内方向的匀强磁场中，框架的上部用一绝缘杆固定一带电小球，球的质量为，当整个装置以某一速度沿平行上下金属板水平向左匀速运动时，绝缘杆对球的作用力为，则有关大小的以下说法中，正确的是（　　） A． B． C． D．条件不足，无法确定 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．如图所示是甲、乙两个单摆的振动图像。根据振动图像可以断定（　　） A．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，甲、乙两单摆摆长之比是 B．甲、乙两单摆振动的频率之比是 C．甲、乙两单摆振动的周期之比是 D．若甲、乙两单摆在不同地点摆动，但摆长相同，则甲、乙两单摆所在地点的重力加速度之比为 9．利用图甲所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在处放置不同的光学元件，光屏上可得到如图乙中1和2两种图样。下列说法正确的是（    ） A．图样1对应单缝，缝越宽，衍射现象越明显 B．图样1对应双缝，双缝间距越大，中央条纹越宽 C．图样2对应单缝，增大和光屏之间的距离，相邻条纹间距变大 D．图样2对应双缝，增大入射光的波长，相邻条纹间距变大 10．在水平地面上，固定着两条足够长且平行的光滑金属导轨，导轨间距。整个空间存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度。导轨上静置着两个导体棒，其质量分别为，电阻分别为。在时刻，对导体棒施加水平方向的外力使其向右运动，同时，对导体棒施加水平外力使始终保持静止。当时，导体棒速度为，此刻同时撤去外力和。已知导体棒的长度与导轨间距相等，且始终与导轨保持良好接触，不计导轨电阻及一切阻力。下列说法正确的是（　　）    A．撤去外力后，导体棒先做加速运动，再做减速运动，最终停止运动 B．时，回路电流为 C．撤去外力后，导体棒所能达到的最大速度为 D．从撤去外力到最终稳定状态过程中，导体棒产生的焦耳热为 第二部分（非选择题 共57分） 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11．光伏农业中，光控继电器利用光电效应控制电路。如图为光控继电器原理图，包含光电管（阴极K）、电源、放大器和电磁铁。现用图1所示装置研究两种金属a、b的光电效应的规律。图2为反映两种金属光电效应规律的图像，为入射光的频率，为遏止电压。电源电压足够，为普朗克常量。金属a的逸出功______（填“大于”、“小于”或“等于”）金属b的逸出功。光电管阴极K选用金属a，在能发生光电效应且电路正常工作的条件下，仅增大光强，电磁铁对衔铁的吸引力将______（填“增强”、“减弱”或“不变”）。 12．学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究小车加速度与合外力之间的关系。实验操作步骤如下： ①按图甲安装实验器材，平衡阻力； ②使小车靠近打点计时器，在砂桶中加入适量的砂，启动电源，释放小车，稳定时读出弹簧测力计的示数； ③改变砂桶中砂的质量，换用新纸带，重复实验； ④计算出不同纸带对应的加速度值； ⑤进行数据处理。 (1)关于本实验，下列说法正确的是________ A．平衡阻力时，应取下纸带，将木板的右端适当垫高 B．安装器材时，应调整滑轮高度，使木板上方绳子与木板平行 C．需要满足小车的质量远大于砂桶（含砂）的总质量 (2)某次实验中打出纸带的一部分如图乙所示，已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有四个计时点未画出，则打点计时器打下计数5时，小车的速度大小为________m/s；充分利用图乙所给数据，可求出小车的加速度为________m/s2。（计算结果均保留三位有效数字） (3)某次实验中小赵为了获取更多的实验数据，不断增加砂桶（含砂）的总质量直到接近小车的质量，且他平衡阻力时将木板的右端垫得过高了，则他最终绘制的图像最接近 图像。 A． B． C． D． (4)某次实验中，小李用滑块替代小车，调节木板水平，不平衡阻力，经数据处理得到了如图丙所示的图像。不计滑轮、轻绳的质量，不计轻绳与滑轮间的摩擦力，不计空气阻力。由图丙可知，滑块的质量为________kg；若取重力加速度大小g=10m/s2，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块和木板间的动摩擦因数为________（计算结果均保留一位有效数字） 13．碳排放问题的治本之策是转变能源发展方式，加快推进清洁能源替代。一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图甲、乙所示，已知发电机的输出功率为，输出电压为且恒定，输电线总电阻，升压变压器原、副线圈匝数比，降压变压器原、副线圈匝数比，变压器均为理想变压器。若由于用户数量变化，使得输电线输送电流增加了。求： (1)输电线上损失的功率增加了多少； (2)此时用户端获得的电压为多少（结果保留1位小数）。 14．某加速器的理想模型如图甲所示，两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔、，两极板间电压的变化图像如图乙所示，电压的最大值为、周期为，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电的粒子从板内孔处静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中运动时间后恰能再次从孔进入电场加速。粒子在两极板间的运动时间不计，忽略两极板外的电场以及电场变化引起的效应，粒子所受重力不计。 (1)求匀强磁场磁感应强度的大小； (2)若时刻粒子自板内孔处由静止释放，经过5次加速后与质量为的静止粒子P发生弹性正碰，求碰后P的速度大小； (3)若该粒子的质量减少，该粒子时刻从板内孔处由静止开始加速，经过多次加速后获得的动能最大，求以及动能的最大值。 15．如图所示，足够长的光滑金属轨道和固定在距地面足够高的水平面上，轨道间距为，轨道间存在垂直轨道平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。轨道间连接开关和电源，电源电动势为，内阻为。两根电阻均为的金属棒、垂直轨道放置并锁定，一绝缘轻绳一端连接金属棒的中点，另一端跨过光滑定滑轮与重物连接。闭合开关S，解锁，刚好处于静止状态。断开开关，一段时间后匀速运动，然后解锁，并将此时记为零时刻，从时刻开始回路中电流保持不变。已知定滑轮左侧轻绳始终保持水平，、、质量相等，两金属棒运动过程中始终与轨道垂直且接触良好，金属轨道电阻不计，重力加速度为。求： (1)重物的质量； (2)金属棒匀速运动时的速度大小； (3)时刻，金属棒的速度大小。 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 $ 湖南省常德市2025-2026学年高二下学期期末考试自编试卷 物理试题（解析版） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B B B C B BCD CD BD 1．C 【详解】电磁弹射系统工作原理是通电导线在磁场中受到安培力而加速。 AB．回旋加速器和质谱仪是通过电场加速，故AB错误； C．电磁炮工作原理是通电导线在磁场中受到安培力而加速，故C正确； D．电磁炉是利用电磁感应原理加热，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】试题分析：对活塞来说：，则当m减小时，P增大；由于气体体积变大，则对外做功，W＜0，由于气体的温度不变，则△E=0，气体的内能不变，故选项C正确． 考点：热力学第一定律；气体的压强. 3．B 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X粒子质量数为4，电荷数为2，X粒子是，故A错误； B．核反应的生成的新核更稳定，比结合能更大，所以的比结合能比的大，故B正确； C．反应释放的总能量为，故C错误； D．若γ光子照射到某金属并发生光电效应，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能小于hν，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】对右管中的气体，初态为 ， 末态体积 由玻意耳定律得 解得 对水平管中的气体，初态压强 ， 末态压强 根据玻意耳定律得 解得 水平管中的长度变为9cm，此时原来左侧19cm水银柱已有11cm进入到水平管中，所以左侧管中倒入水银柱的长度应该是 故选B。 5．B 【详解】A．由运动学公式可得 由图像与纵轴的交点坐标可知 由图像与横轴的交点坐标可知 解得 故A错误； B．由于 根据公式解得 故B正确； C．根据公式代入数据可得 故C错误； D．根据公式得3s末的速度 则平均速度 故D错误。 故选B。 6．C 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒有 2+3-4=1，1+1-2=0 可知，X是中子，故A错误； B．目前的核电站是利用重核裂变，即大亚湾核电站不是利用此核反应发电，是利用重核裂变反应发电，故B错误； C．根据质能方程，该核反应所释放的核能为 故C正确； D．核聚变过程释放能量，生成核比反应核更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，可知，、的比结合能小于的比结合能，故D错误。 故选C。 7．B 【详解】因为竖直的金属板切割磁感线所以产生感应电动势。U形框架的上下板形成一个上板为负下板为正的匀强电场。 小球这时候受到4个力的作用，重力方向向下，杆的弹力方向向上，洛伦兹力，电场力，如果带的是正电则洛伦兹力方向向下，所受电场力方向向上； 如果带的是负电则洛伦兹力方向向上，所受电场力方向向下。因洛伦兹力f洛=Bqv，电场力F电=Eq，，两极板间的电势差等于产生的感应电动势U=BvL（L为竖直板的长度） 联立解得F电=Bqv 故洛伦兹力等于电场力且方向相反。故杆的弹力等于重力； 故选B。 8．BCD 【详解】BC．由题图可知，甲、乙两单摆振动的周期之比为 则甲、乙两单摆振动的频率之比为，故BC正确； A．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，根据单摆周期公式，可得 可知甲、乙两单摆摆长之比为，故A错误； D．若甲、乙两单摆在不同地点摆动，但摆长相同，根据，可得 可知甲、乙两单摆所在地点的重力加速度之比为，故D正确。 故选BCD。 9．CD 【详解】AB．1是单缝衍射图样，缝越窄，衍射现象越明显，AB错误； CD．2是双缝干涉图样，根据 可知，增大入射光的波长，或则增大双缝到光屏的距离，相邻条纹间距变大，CD正确。 故选CD。 10．BD 【详解】A．撤去外力后，回路电动势为 由于做减速运动，做加速运动，所以减小。 根据可知，电流减小，导体棒受到的安培力也在减小 根据牛顿第二定律得，所以加速度在减小，当速度相等，一起做匀速运动，故错误； B．导体棒在时的速度为，回路电动势为 回路电流为，故B正确； C．撤去外力后，导体棒组成的系统满足动量守恒 所以 解得，故C错误； D．撤去外力到最终稳定运动，由能量守恒得 由于串联，所以从开始运动到最终稳定状态过程中，导体棒产生的焦耳热为 ，故D正确。 故选BD。 11． 小于 增强 【详解】[1]根据 当等于0时，解得 根据图2可知，金属a的逸出功小于金属b的逸出功； [2]在能发生光电效应且电路正常工作的条件下，仅增大光强，则光电流增大，电磁铁磁性增强，电磁铁对衔铁的吸引力将增强。 12．(1)B (2) 1.01 2.00 (3)C (4) 0.5 0.2 【详解】（1）A．平衡阻力时，应取下砂桶不取下纸带，故A错误； B．安装器材时，应调整滑轮高度，使木板上方绳子与木板平行，这样小车受力会更稳定，故B正确； C．绳子拉力由弹簧测力计记录，所以不需要砂和砂桶的总质量远小于小车质量，故C错误。 故选B。 （2）[1]由题可知计数点间隔时间 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得 [2]充分利用图乙所给数据，故使用逐差法得 （3）平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，小车重力沿斜面的分量大于摩擦力，不加拉力时，小车已经具有一定的加速度，图像在纵轴上有截距，由于小车所受的绳子拉力由弹簧测力计得出，所以直线不会随着砂桶（含砂）的总质量增大而发生弯曲。 故选C。 （4）[1]对滑块受力分析 故图像斜率 可得 [2]图像轴截距 可得 13．(1)440W (2)219.6V 【详解】（1）由题意，可得， 解得 则输电线上损失的功率， 可得输电线上损失的功率增加了 （2）根据 可得 则， 根据 得 14．(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）质量为的粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 可得 又 解得 （2）粒子从0时刻开始加速，每次的加速电压均为。经过5次加速后由动能定理可得 解得 加速粒子和P发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得 联立可得碰后P的速度大小为 （3）由（1）可知 当时，粒子被加速。在该条件下，粒子最多可连续被加速的次数为 解得 由上述分析可知，当粒子连续被加速的次数最多，且也被加速的情况下，粒子最终获得的动能最大。粒子从静止开始加速的时刻为 （，，） 第一次与最后一次加速的电压均为 第二次与倒数第二次加速的电压均为 粒子的最大动能为 解得 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）闭合开关，回路中的总电阻为   ① 设流过金属棒的电流大小为，由闭合电路欧姆定律得   ② 解锁金属棒，恰好处于静止状态，设的质量为，则   ③ 解得  ④ （2）金属棒匀速运动时，由法拉第电磁感应定律得  ⑤ 流过金属棒的电流大小为  ⑥ 对金属棒，由受力平衡得  ⑦ 解得  ⑧ （3）从时刻开始回路中电流保持不变，说明时刻以后金属棒、以相同的加速度一起做匀加速直线运动，对、、组成的系统，由牛顿第二定律得  ⑨ 设时刻，金属棒的速度大小为，回路中的电流大小为 对金属棒由牛顿第二定律得  ⑩ 由闭合电路欧姆定律得  ⑪ 时间内 对金属棒由动量定理得  ⑫ 对金属棒由动量定理得  ⑬ 对重物由动量定理得  ⑭ 解得  ⑮ 学科网（北京）股份有限公司 $