湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高二下学期5月阶段检测物理试题

**基本信息** 该试卷聚焦高二物理核心知识，通过静电场、电磁感应、波动等模块，结合LED射灯、磁流体发电机等真实情境，考查物理观念与科学思维，实验题与解答题注重科学探究与模型建构，适配月考阶段综合能力检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|场强概念、自感电路、磁感应强度叠加|辨析物理概念本质，如场强公式适用条件| |多选题|3/15|波的叠加、高压输电、碰撞动量守恒|结合图像分析，考查科学推理与论证| |实验题|2/16|动量守恒验证、伏安特性曲线|强调实验操作与误差分析，体现科学探究| |解答题|3/41|光的折射全反射、电磁场粒子运动、碰撞能量守恒|综合应用物理规律，突出模型建构与创新应用|

湖南省常德市汉寿县第一中学2025-2026学年 高二下学期5月阶段检测物理试题 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）关于静电场场强的概念，下列说法正确的是（　　） A．由可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比 B．正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关 C．由真空中点电荷的电场强度公式可知，当r→0时，E→无穷大 D．电场强度公式只适用于匀强电场 2．（本题4分）如图所示的电路中，、是完全相同的两个灯泡，电感线圈L的自感系数很大，直流电阻与灯泡电阻相等，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关时，灯泡、同时缓慢变亮直至稳定 B．闭合开关瞬间，灯泡的电流为零，线圈的自感电动势也为零 C．断开开关时，通过灯泡的电流方向不变，亮度逐渐变暗 D．断开开关时，通过灯泡的电流方向不变，亮度逐渐变暗 3．（本题4分）已知通电长直导线在周围某点产生的磁感应强度大小为，即磁感应强度大小B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线M、N相距为，长直导线M中通以大小为I0、方向竖直向上的电流P、O、Q为同一水平线上间距相等的三个点，其中PO两点关于长直导线M对称，O点到直导线M、N的距离相等。已知O处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外。下列说法正确的是（　　） A．长直导线N中通以大小为，方向竖直向下的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里 B．长直导线N中通以大小为，方向竖直向上的电流；P处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外 C．长直导线N中通以大小为方向竖直向上的电流；P处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外 D．长直导线N中通以大小为，方向竖直向上的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里 4．（本题4分）如图所示，图甲为一台小型发电机构造示意图，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示，发电机线圈内阻为1Ω，外接电阻为10Ω，则下列说法中正确的是（　　） A．通过电阻的电流方向1秒钟改变50次 B．在0.01s时刻，穿过线圈的磁通量变化率为0 C．电压表的示数为22V D．线圈每转一周电阻R上产生的焦耳热为0.88J 5．（本题4分）关于下列四幅图的说法正确的是（    ） A．图甲是回旋加速器的结构示意图，若仅增大加速电场的大小，则被加速后的粒子从回旋加速器中射出的动能变大 B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的负极，极板是正极 C．图丙是某一霍尔元件的原理示意图，若磁感应强度增大，则、两表面间的电压增大 D．图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图，不改变各区域的电场及磁场，从板间向下射入的粒子若能在板间做直线运动，则击中底片同一位置的这些粒子一定是同种粒子 6．（本题4分）如图所示，平面直角坐标系xOy中，第二、四象限内分别存在垂直于坐标平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向相反。圆心角为90°的扇形金属框OPQ绕O点在平面内顺时针匀速转动。规定顺时针电流为正，从图示位置开始计时，下列表示线框中的关系的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（本题4分）如图所示，在示波器下方有一根与示波器轴线平行放置的通电直导线，直导线中的电流方向向右，在该电流的影响下，关于示波器中的电子束的下列说法正确的是（示波器内两个偏转电场的偏转电压都为零，不考虑地磁场的影响）（　　） A．电子束将向下偏转，电子的速率保持不变 B．电子束将向外偏转，电子的速率逐渐增大 C．电子束将向上偏转，电子的速率保持不变 D．电子束将向里偏转，电子的速率逐渐减小 二、多选题（共15分） 8．（本题5分）如图甲所示，在直角坐标系xOy的x轴上有一根足够长的轻质细绳，绳中有A、B两波源，分别处于x=-4m和x=6m处。t=0时刻开始，两波源A、B均沿y轴做简谐运动，它们的振动图像分别如图乙和图丙所示，且振动仅维持1.0s时间。A、B两波源的振动均在绳中激起简谐横波，且每个波源均发出两列波：一列沿 x轴正方向传播，另一列沿x轴负方向传播。绳中激起的每一列波的波速均为4m/s。则 （　　） A．绳中处于坐标原点的 P质元的起振方向沿 y轴负方向 B．两波源产生的波叠加区域内，会出现振动加强和减弱的区域 C．波源A发出的沿x轴正方向传播的波和波源B发出的沿x轴负方向传播的波完全重合时，t=1.75s D．绳中处于坐标原点的 P质元从0s至2.5s的时间内走过的路程为0.4m 9．（本题5分）如图是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图。图中变压器均为理想变压器，所有电表均为理想交流电表。设发电厂输出的电压不变，两条输电线总电阻用R0表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻（视为纯电阻），其余电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．在用电高峰期，用户用电器的总电阻比平时小 B．增大R，电流表A1、A2、A3示数均变小 C．调节R，电压表V3的示数变化量大小与电流表A3的示数变化量大小之比为R0 D．若降压变压器原副线圈的匝数为n3、n4，则当时，用户端的功率达到最大值 10．（本题5分）A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线运动，A、B发生正碰，碰撞时间极短，碰撞前、后两球的位移—时间图像如图所示。若，，经过一段时间，根据以上信息可知（　　） A．碰撞前是小球A追小球B B．碰撞后小球B的加速度变大 C．碰撞前、后A、B两球的总动量守恒 D．碰撞前、后A、B两球的总动能减少 三、实验题（共16分） 11．（本题8分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时先让质量为的入射小球A从斜槽轨道上某一固定位置Q由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的被撞小球B放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置Q由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。 (1)实验中，必须测量的物理量有_______。（填选项前的符号） A．两个小球的质量 B．抛出点距地面的高度H C．两小球做平抛运动的时间t D．平抛的水平射程OP、OM、ON (2)关于本实验，下列说法正确的有_______。（填选项前的符号） A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端切线必须水平 C．入射小球的质量必须大于被撞小球的质量 D．实验过程中，白纸可以移动 (3)在不放小球时，小球从斜槽某处由静止开始滚下，的落点在图中的_______点，把小球放在斜槽末端边缘处，小球从斜槽相同位置处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球的落点在图中的_______点。 (4)用天平测量两个小球的质量，实验中分别找到，碰前和相碰后平均落地点的位置，测量平抛水平射程。 ①则动量守恒的表达式可表示为_______（用测量的量表示）。 ②若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有_______。 A． B． C． D． 12．（本题8分）某实验小组要描绘一个标有“3.4V1W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室供选择的器材如下： A．电压表V（量程5V，内阻约为） B．直流电源E（电动势4V，内阻不计） C．电流表A1（量程300mA，内阻约为） D．电流表A2（量程600mA，内阻约为） E．滑动变阻器R1（阻值） F．滑动变阻器R2（阻值） G．开关S、导线若干 （1）为了使调节方便，测量的准确度较高，应选用电流表为________（填“C”或“D”）；滑动变阻器应选用________（填“E”或“F”）；根据选用的器材连接了部分电路，如图甲所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整________。 （2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最________（填“左”或“右”）端，闭合开关后，调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I。作出的I-U图像如图乙所示，由图像可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而________（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为2V时，其灯丝电阻值约为________。 （3）由于电表内阻的影响，实验测得的I-U关系图线要比实际的I-U关系图线位置偏________（填“高”或“低”）。 （4）小灯泡的电功率P和电阻R随电压而变化的图像可能分别是图中的________。 四、解答题（共41分） 13．（本题12分）发光二极管（LED）可高效地将电能转化为光能，在照明、平板显示、医疗器件等领域具有广泛的用途。有一种射灯，它由半径为R的半球体介质ABC和发光管芯组成，管芯发光区域是半径为r的圆面PQ，其圆心与半球体的球心O重合，过球心的横截面如图所示。图中发光圆面上D处发出的某条光线射向E点，入射角为30°，折射角为60°，OB垂直于圆面PQ且折射光线与OB平行，真空中光速为c。（不考虑光在介质内多次反射） (1)求这束光在半球体介质ABC中传播的时间； (2)若半球体介质ABC使用新型材料，其折射率为，为使从发光圆面PQ射向半球面上的所有光都不会发生全反射，管芯发光区域面积的最大值为多少。 14．（本题14分）如图，在平面上第Ⅰ象限内有平行于轴的有界匀强电场，方向如图，在第Ⅳ象限过点放一张垂直于平面的感光胶片（感光胶片足够长），点的坐标为（0，），在轴和感光胶片间有方向垂直纸面向外的匀强磁场，轴上有一点的坐标为（0，）。一带负电的粒子以垂直于轴的初速度从点垂直射入电场中，并从点射出，点坐标为（，0）。已知带电粒子的电荷量大小为，质量为，不计带电粒子的重力。 (1)求匀强电场的场强大小； (2)为使第一次进入第Ⅳ象限的该带电粒子都能在感光胶片上曝光，求满足条件的所有磁感应强度的值。 15．（本题15分）如图为某游戏装置示意图，右侧小球被一根不可伸长的轻绳连着，在竖直面内运动，每次释放小球轻绳都处于绷紧状态，改变释放角度，使小球以不同的速度在B点与木块发生碰撞，碰撞过程不考虑能量损失。已知小球质量木块质量，地面与左侧圆轨道均光滑，圆轨道的半径右侧绳长小球和木块均可视为质点。试求： (1)若木块恰好通过最高点D，则经过最低点C时对轨道的压力大小； (2)当小球从的位置静止释放，与木块碰撞后木块的速度大小；（已知绳子绷紧瞬间小球只保留垂直于绳方向的速度） (3)若BC距离为1m，且动摩擦因数，试求木块不脱离圆轨道时，碰撞前小球的速度范围。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D B C B C BCD AB AC 1．D 【详解】A．场强是电场自身性质与试探电荷电量无关，A错误； B．场强是电场自身性质，其方向与试探电荷正负无关，B错误； C．真空中点电荷的电场强度公式适用于真空中的点电荷，当r→0时，该公式不成立，C错误； D．电场强度公式只适用于匀强电场，D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．闭合开关时，灯泡先亮，由于线圈的自感，灯泡缓慢变亮直至稳定，故A错误； B．闭合开关瞬间，线圈中电流增大，线圈中产生自感电动势阻碍电流的增大，由于线圈的自感系数很大，对电流变化的阻碍作用很大，所以闭合开关瞬间，灯泡的电流可视为零，故B错误； CD．断开开关时，线圈中产生感应电流且与原电流方向相同，通过灯泡的电流方向不变，通过灯泡的电流方向与原电流方向相反，开关闭合稳定时通过电流比通过的电流大，故亮度都逐渐变暗，故C正确，D错误。 故选C。 3．D 【详解】根据题目中的定义，长直导线M在O点产生的磁场为 方向为垂直纸面向里；已知O处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外，则长直导线N在O点产生的磁场方向垂直于纸面向外，即电流方向为竖直向上，根据磁场强度的矢量式得 解得 则P点场强方向为垂直于纸面向外，大小为 Q点场强方向为垂直于纸面向里，大小为 故选D。 4．B 【详解】A．由图乙可知，交变电流的频率为 一个周期内电流方向改变2次，则通过电阻的电流方向1秒钟改变100次，故A错误； B．在0.01s时刻，感应电动势的瞬时值为0，则穿过线圈的磁通量变化率为0，故B正确； C．感应电动势的有效值为，电压表测量的为外接电阻两端电压，示数为 故C错误； D．线圈每转一周电阻R上产生的焦耳热，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】A．粒子在磁场中做圆周运动有 动能 整理得 可知若仅增大加速电场的大小，被加速后的粒子从回旋加速器中射出的动能不变，故A错误； B．图乙根据左手定则可知，正电荷向下偏转，所以B极板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B错误； C．图丙最终带电粒子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有 整理得 若磁感应强度增大，则、两表面间的电压增大，故C正确； D．图丁在速度选择器中，有 在偏转磁场中有 整理得 可知击中底片同一位置的粒子比荷相同，但不一定是同种粒子，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】刚开始转动OQ边进入第四象限磁场，可看成是OQ边切割磁感线，由公式可知，产生的感应电动势和感应电流大小不变。时间内，OQ进入第四象限磁场，根据楞次定律可知，产生顺时针方向电流；时间内，OQ离开第四象限磁场，OP切割磁感线，产生逆时针方向电流；时间内，OQ进入第二象限磁场，产生逆时针方向电流；时间内，OP切割第二象限磁场，产生顺时针方向电流。 故选 B。 7．C 【详解】由安培定则可知，电流在电子运动的位置产生的磁场向外，根据左手定则可知，电子束将向上偏转；由于洛伦兹力对电子不做功，故电子的速率保持不变。 故选C。 8．BCD 【详解】A．P质元离波源A较近，所以波源A的振动先传到该点，由图乙可知，波源A的起振方向沿y轴正方向，所以P质元的起振方向沿 y轴正方向，故A错误； B．由于两波源产生的波满足波的干涉条件，所以两波源产生的波在叠加区域内会发生干涉，会出现振动加强和减弱的区域，故B正确； C．两列波的波长均为 由两波源的起振方向可知，波源A发出的沿x轴正方向传播的波和波源B发出的沿x轴负方向传播的波完全重合时， 故C正确； D．波源A发出的沿x轴正方向传播的波传播到坐标原点的时间为 即0~1s内质元P未振动，波源B发出的沿x轴负方向传播的波传播到坐标原点的时间为 可知，1~1.5s内质元P的路程为 依题意，两波源振动仅维持1.0s时间，可知两列波在坐标原点相遇的时间为0.5s，由 可知该点为振动加强点，则1.5~2.0s内该段时间内质元P的路程为 2.0~2.5s内波源B发出的沿x轴负方向传播的波单独影响质元P，其路程为 2.5~2.5s内质元P停止振动，路程为零。综上所述，P质元从0s至3.0s的时间内走过的路程为 故D正确。 故选BCD。 9．AB 【详解】A．在用电高峰期，用户端并联的用电器增多，故总电阻比平时小，故A正确； B．由闭合电路欧姆定律得 V2示数不变，增大R，则A3示数变小，根据理想变压器电流与匝数关系 可知电流表A2示数变小，又由于 则电流表A1示数变小，故B正确； C．电压表V3的示数与电压表V2的示数、电流表A2的示数之间的关系为 电压表V2的示数不变，电流表A2的示数与电流表A3的示数关系为 所以电压表V3的示数变化量大小与电流表A3的示数变化量大小之比为 故C错误； D．降压变压器的等效电阻为 根据闭合电路欧姆定律可知，时，输出功率最大，即当时，用户端的功率达到最大值，故D错误。 故选AB。 10．AC 【详解】根据图像的斜率表示速度，可知碰撞前A、B分别为 ， 可知碰撞前是小球A追小球B；碰撞后A、B分别为 ， 碰撞后B做匀速直线运动，B的加速度仍为0；碰撞前、后A、B两球的总动量分别为 可知碰撞前、后A、B两球的总动量守恒；；碰撞前、后A、B两球的总动能分别为 可知碰撞前、后A、B两球的总动能不变。 故选AC。 11．(1)AD (2)BC (3) P M (4) BC 【详解】（1）AB．只释放小球时，根据平抛运动规律有， 解得 同理，小球与小球从相同的高度H做平抛运动，则有， 两小球在碰撞过程中，根据动量守恒有 联立可得 化简得 可知需要测量两个小球的质量和两小球平抛的水平射程OP、OM、ON；不需要测量小球开始释放的高度H和运动的时间t。 故选AD。 （2）A．实验中，斜槽轨道不一定需要光滑，只须保证同一高度滑下即可，故A错误； B．实验中，斜槽末端必须水平，保证小球做平抛运动，故B正确； C．为了防止碰撞后入射球反弹，入射小球的质量必须大于被撞小球的质量，故C正确； D．实验中，复写纸和白纸的位置不可以移动，确保落地点位置精准，故D错误。 故选BC。 （3）在不放小球时，小球从斜槽某处由静止开始滚下，的落点在图中的P点；把小球放在斜槽末端边缘处，小球从斜槽相同位置处由静止开始滚下，小球和小球相撞后，小球的速度变小，小球的速度大于小球的速度，两小球都做平抛运动，时间相同，故小球的水平位移较大，所以碰撞后小球的落地点是M点，小球的落地点是N点。 （4）[1]若两球相碰前后的动量守恒，则有 又因为两小球都做平抛运动，在水平方向上有 ，， 在竖直方向有 解得 可知两小球都是从同一高度下落，则时间相同，故动量守恒式可化简为 [2] 若为弹性碰撞同时满足机械能守恒，则有 将，，代入上式，可得 又根据动量守恒有 联立解得 故选BC。 12． C E 左 增大 8 高 BC/CB 【详解】（1）[1]小灯泡的额定电流 为了使指针偏转角度较大，则电流表应选用C； [2]为了能使电压从零开始调起，电路采用分压电路，因此滑动变阻器选用最大阻值较小的E； [3]安培表采用外接法，电路连接如图所示 （2）[4][5][6]闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最左端，使其输出电压为零，由图像可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，当小灯泡两端所加电压为2V时，电流为0.25A，灯丝的电阻约为 （3）[7]因为采用电流表外接法，由于电压表的分流，使电流表示数偏大，则测量得到的I-U图像中的电流偏大，故比实际图线的位置偏高。 （4）[8]AB．根据 可知 即图像的割线斜率为电流I。随着U增大，I增大，故A错误，B正确； CD．图像的割线斜率的倒数为I，随着U增大，I不断增大，因此图像的割线斜率应不断减小，故D错误，C正确。 故选BC。 13．(1) (2) 【详解】（1）由折射定律得 则光在半球体介质的传播速度为 这束光在半球体介质ABC中传播的时间 （2）若半球体介质ABC使用新型材料，其折射率为，发生全反射时有 解得 为使从发光圆面PQ射向半球面上的所有光都不会发生全反射，由几何关系知 管芯发光区域面积应满足 所以管芯发光区域面积最大值为。 14．(1) (2) 【详解】（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，沿x轴方向有 沿y轴方向有， 联立解得 （2）粒子离开电场时，沿y轴方向的速度为 粒子离开电场时，设速度与x轴正向夹角为θ，则 解得 粒子离开电场时的速度大小为 粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得 当粒子刚好打在感光胶片时，由几何关系得 联立解得， 为使第一次进入第Ⅳ象限的该带电粒子都能在感光胶片上曝光，磁感应强度应满足 15．(1)60N (2) (3)或 【详解】（1）木块恰好通过最高点D，则在最高点最小速度对应重力提供向心力 解得 根据动能定理 在C点         解得 根据牛顿第三定律，木块在C点对轨道的压力为60N。 （2）当小球从的位置静止释放，做自由落体运动，结合几何关系可知，绳子绷紧时速度             绳子绷紧，只存在垂直绳方向的速度 运动到碰前，根据动能定理 解得 碰撞过程 解得 （3）第一种情况：根据（1）问分析可知，恰好能过最高点的 根据 解得 根据弹性碰撞 算出 第二种情况：恰好到圆心等高处的速度 解得 根据 解得 根据弹性碰撞 算出 刚好能到C点 根据 解得 根据弹性碰撞 算出 所以 或 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 $