江苏常州市2025-2026学年高二下学期物理期末模拟练习

**基本信息** 常州市高二期末物理模拟卷，以人教版必修二至必修三相关章节为范围，通过太阳帆航天器、江门中微子实验室等科技情境，结合电磁感应与力学综合题，考查物理观念与科学思维。 **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|物理学史、光电效应、分子动理论等|第11题以太阳帆为情境，结合光子动量考查科学推理| |解答题|5题56分|弹簧实验、电磁感应、气体实验定律等|第16题综合电磁感应与动量定理，体现模型建构与创新应用|

常州市2025-2026学年高二第二学期期末模拟练习 物理 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ （测试范围：人教版2019版必修二第七章+第八章-必修三第九章+第十章） 一、单选题（本部分每题4分，共11小题44分，注意每题只有一个正确选项。） 1．在物理学的发展过程中，许多物理学家的辛勤研究推动了人类文明的进步。下列说法中正确的是（　　） A．伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 B．卡文迪什测出了万有引力常量，被称为“称量地球质量的第一人” C．库仑通过扭秤装置测得了最小的电荷量 D．电磁感应定律是由奥斯特总结提出的 2．关于以下四幅图说法正确的是（　　） A．图甲，将开关断开时，灯泡A立刻熄灭 B．图乙，断开开关S后，弹簧K不会立刻将衔铁D拉起而断电 C．图丙，真空冶炼炉接高频交流电源后能在炉体内产生涡流发热加热金属使金属熔化 D．图丁，毫安表的表头运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，利用了电磁驱动原理 3．做光电效应实验的装置如图所示，闭合开关S，用一发光功率为P、光子能量为E的激光光源照射金属K，调节滑动变阻器R，当电压表示数为U时，电流表示数恰好为0，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，则（　　） A．光的波长为 B．该阴极材料的逸出功为 C．断开开关S，电流表示数为0 D．光源单位时间内发出的光子数为 4．关于分子动理论，下列的说法正确的是（　　） A．0℃的物体中的分子不做无规则运动 B．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动 C．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动 D．气体很容易被压缩，是因为气体分子之间存在引力 5．近代物理学的发展，催生了一大批新技术，深刻地改变了人们的生活方式和社会形态，有关近代物理学发展的相关叙述错误的是（　　） A．普朗克通过对黑体辐射规律的研究，提出“能量子”概念，把物理学带入了量子世界 B．α粒子散射实验，揭示了原子的“枣糕”结构模型 C．丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，解释了氢原子的光谱 D．世界上第一座核反应堆装置的建立，标志着人类首次通过可控制的链式反应实现了核能的释放 6．如图所示，固定在水平面上的半径为r和的两个金属圆环之间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，长为L的金属棒，金属棒接入电路电阻为R，金属棒与两圆环接触良好，另一端固定在竖直转轴O上，随轴以角速度顺时针匀速转动，在大圆环的M点和小圆环的N点间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态．已知重力加速度为g，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ） A．带电微粒带负电 B．电容器储存的电荷量为 C．棒两端电压为 D．若转轴角速度变为2倍，微粒将向下运动 7．如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆。M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为B，现使金属杆从OQ位置以恒定的角速度ω逆时针转到OS位置并固定（过程Ⅰ），再使磁感应强度的大小以恒定的变化率均匀变化（过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电流做功的功率相等，则过程Ⅱ中磁感应强度的变化率为（　　） A． B． C． D． 8．古代发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内封闭气体，艾绒即可点燃。点燃之前的压缩过程中，筒内封闭气体（　　） A．对外界做正功，内能增加 B．对外界做负功，内能减少 C．分子密集程度增大，分子平均动能增大 D．每个分子的运动速率均增大，无规则热运动变剧烈 9．如图所示为一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数之比为，其中定值电阻，a、b之间接输出电压有效值恒定的正弦交变电源。当电阻箱接入电路的阻值为时，其消耗的电功率为。若将电阻箱接入电路的阻值调节到，则其消耗的电功率为（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，在光滑的水平面上有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场区域，磁场宽度均为2L。一个边长为L、电阻为R的正方形单匝闭合线圈在外力作用下，以速度v向右匀速通过整个磁场，i表示电路中的感应电流，F表示外力，表示ab两点间的电势差，P表示线圈的热功率。规定顺时针方向为感应电流的正方向，向右为力的正方向，线圈从图示位置开始运动，则下列图像中正确的是（    ）    A．   B．     C．   D．   11．太阳帆航天器是一种利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器，如图所示。在没有空气的宇宙中，太阳光光子会连续撞击太阳帆，使太阳帆获得动力从而产生加速度。有人设想使探测器上的太阳帆始终正对太阳，若每平方米太阳帆上太阳辐射的功率为P0，太阳帆的面积为S，探测器和太阳帆的总质量为m，且入射到太阳帆上的光子一半被反射，一半被吸收，则此时探测器的加速度大小为（     ） A． B． C． D． 二、解答题（本部分共5小题，共56分。） 12．某实验小组在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验。 (1)小王同学按照图（甲）安装好实验装置，让刻度尺0刻度线与弹簧上端平齐，弹簧自然伸长时长度为，在弹簧下端挂一个质量的钩码，静止时弹簧长度为，如图所示，其示数为______cm。当地重力加速度，弹簧的劲度系数可以表示为______。（用题目中的符号表示）。 (2)小王测得的劲度系数比弹簧的标称值小，可能的原因是______。 A．值用的 B．没有考虑弹簧的重力 C．刻度尺没有竖直放置 (3)另一小组同学利用如图（乙）装置示完成实验：水平放置的压力传感器上叠放着连接轻弹簧的重物，左侧固定有0刻度线在底端的竖直刻度尺。竖直向上缓慢地拉动弹簧，分别记录刻度尺示数和对应的传感器示数。 ①以为纵轴、为横轴的坐标系中，描点画出图像，由图像求得弹簧的劲度系数为______。 ②若该实验中压力传感器没有校零，对弹簧劲度系数的测量结果是否有影响，说明理由__________________。 13．（6分）江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管，利用光电效应捕捉中微子信息。光电倍增管阴极金属材料的逸出功为，普朗克常量为h。 (1)求该金属的截止频率； (2)若频率为的入射光能使该金属发生光电效应，求光电子的最大初动能。 14．（8分）某充气式座椅静置在水平面上，简化模型如图所示。已知导热良好的汽缸C质量为M（汽缸壁的厚度不计），大气压强为p0，重力加速度大小为g，初始时环境温度为T0，被封闭气体A的长度为L0，活塞的横截面积为S、质量和厚度不计，活塞始终未脱离汽缸，不计活塞与汽缸之间的摩擦，大气压保持不变。求： （1）初始时A气体的压强； （2）当环境温度缓慢升至T时，A气体的高度？ 15．（12分）如图所示，线圈的面积是，共500匝，线圈的总电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，从线圈处于与中性面垂直的平面开始计时（取此时电动势为正），当线圈绕垂直磁场的转轴以的转速匀速旋转时，求：（图中电表均为理想交流电表） (1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)线圈转过时电动势的瞬时值大小； (3)电路中，电压表和电流表的示数（保留一位小数）。 16．（14分）如图，水平面（纸面）内固定有两足够长、光滑平行金属导轨，间距，其左端接有阻值的定值电阻。一质量，电阻的金属棒（长度略大于）垂直锁定在导轨上。在电阻和金属棒间，有两个垂直于纸面向里的匀强磁场，圆形磁场面积为，磁感应强度大小随时间的变化关系为：在0到内从0均匀增加到，到内满足正弦规律减小到0；矩形磁场磁感应强度大小。求： (1)到时间内，通过电阻的电荷量； (2)到时间内，电阻上产生的热量（结果可用表示）； (3)时刻，解除金属棒锁定，给它施加一个水平外力，使它沿轨道向右运动的速度随位移均匀增大，且，金属棒到磁场边的距离为，求金属棒在运动过程中力做的功。 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 B B D B B B D C A C 题号 11 答案 C 1．B 【知识点】密立根实验测电子的电荷量、物理学史 【详解】A．伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故A错误； B．卡文迪什测出了万有引力常量，被称为“称量地球质量的第一人”，故B正确； C．密立根通过油滴实验测得了最小的电荷量，故C错误； D．电磁感应定律是由法拉第在1831年通过实验总结发现的，后来由纽曼和韦伯等人给出了定量的数学表达式，故D错误。 故选B。 2．B 【知识点】含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化及其图像、涡流的原理、应用与防止、电磁阻尼 【详解】A．开关断开时，由于电感线圈的自感作用，在电感线圈与灯泡组成的回路中感应电流会持续一小段时间，所以灯泡A不会立刻熄灭，故A错误； B．将S断开，导致穿过线圈B的磁通量减小，线圈B中产生感应电流，线圈B中磁场缓慢变小，有延时释放D的作用，故B正确； C．真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，不是炉体产生涡流，故C错误； D．毫安表的表头运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，由于电磁感应现象中的“阻碍”作用，阻碍线圈的偏转，这是电磁阻尼原理，故D错误。 故选B。 3．D 【知识点】爱因斯坦光子说、爱因斯坦光电效应方程、遏止电压的本质及其决定因素 【详解】A．由， 可得，光的波长为，A项错误； B．根据光电效应方程，遏止电压满足 题目中给出遏止电压 因此阴极材料的逸出功，B项错误； C．断开开关后仍发生光电效应，电流不为0，C项错误； D．根据，可得光源单位时间内发出的光子数为，D项正确。 故选D。 4．B 【知识点】布朗运动、分子热运动的基本概念、分子间存在间隙 【详解】A．理论上只有在0K时，分子热运动才消失，而实际上0K只能无限接近，无法达到，而0℃（273.15K）时物体中的分子在做无规则运动，故A错误； B．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，属于扩散现象，说明煤分子在做无规则的热运动，故B正确； C．布朗运动的激烈程度跟温度有关，但布朗运动不是热运动，它是热运动的反映，故C错误； D．气体很容易被压缩，是因为气体分子之间平均距离较大，故D错误。 故选B。 5．B 【知识点】能量子、α粒子散射实验、玻尔原子理论的基本假设 【详解】A．普朗克通过对黑体辐射规律的研究，提出“能量子”概念，把物理学带入了量子世界，故A正确，不符合题意； B．α粒子散射实验，揭示了原子的核式结构模型，故B错误，符合题意； C．丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，解释了氢原子的光谱，故C正确，不符合题意； D．世界上第一座核反应堆装置的建立，标志着人类首次通过可控制的链式反应实现了核能的释放，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．B 【知识点】含容电路中有关电荷量及其变化的计算、带电物体（计重力）在电场中的平衡问题、导体棒转动切割磁感线 【详解】A．根据右手定则可知，杆中电流方向指向O点，则R中电流方向向上，则电容器下极板带正电，则微粒带正电，选项A错误； B．杆中产生的感应电动势 电阻两端的电压即电容器两板间的电压为 电容器储存的电荷量为 选项B正确； C．棒接入电路的两点之间的电压为 O点与小环之间的杆上的电压为 外环与杆的外端点间的电势差为 则杆两端电压为 选项C错误； D．若转轴角速度变为2倍，则电容器两板间电压变大，场强变大，则电场力大于重力，则微粒将向上运动，选项D错误。 故选B。 7．D 【知识点】平均功率、导体棒转动切割磁感线 【详解】设圆的半径为R，回路的总电阻为r，金属杆从Q到S的过程中，根据法拉第电磁感应定律有 第一次流过OM的电流做功的功率为 磁感应强度的大小以一定的变化率均匀变化时，流过OM的电流做功的功率为 由题 联立可得 故选D。 8．C 【知识点】影响分子热运动的因素、分子动能、热力学第一定律的应用 【详解】点燃之前的压缩过程中，筒内封闭气体体积减小，分子密集程度增加，外界对气体做功，气体对外界做负功，气体温度升高，内能增加；因温度是气体分子平均动能的标志，可知分子平均动能变大，无规则热运动变剧烈，但并非每个分子的运动速率均增大。 故选C。 9．A 【知识点】理想变压器两端功率的计算 【详解】副线圈等效电阻为，设a、b间正弦交变电压的有效值为U，当电阻箱时，副线圈等效电阻为，其消耗的电功率 当电阻箱接入电路的阻值调节到时，副线圈等效电阻为，其消耗的电功率，故A正确。 故选A。 10．C 【知识点】线框进出磁场产生的等效电路相关计算 【详解】A．内根据右手定则电路中的感应电流为逆时针方向，大小为 内闭合线圈的磁通量不变，电路中没有感应电流 内根据右手定则电路中的感应电流为顺时针方向，大小为 内闭合线圈的磁通量不变，电路中没有感应电流 内根据右手定则电路中的感应电流为逆时针方向，大小为 故A错误； B．内根据受力平衡可知拉力向右，大小为 内闭合线圈所受的安培力为零，拉力为零 内根据受力平衡可知拉力向右，大小为 内闭合线圈所受的安培力为零，拉力为零 内根据受力平衡可知拉力向右，大小为 故B错误； C．内ab两点间的电势差为 内ab两点间的电势差为 内ab两点间的电势差为 内ab两点间的电势差为 内ab两点间的电势差为 故C正确； D．内线圈的热功率 内电路中没有感应电流，线圈的热功率为零 内线圈的热功率 内电路中没有感应电流，线圈的热功率为零 内线圈的热功率 故D错误。 故选C。 11．C 【知识点】用动量定理解决流体问题、光子的动量及其公式 【详解】每秒光照射到帆面上的能量 光子的平均能量 光子的频率 每秒射到帆面上的光子数 每个光子的动量 入射到太阳帆上的光子一半被反射，一半被吸收，设光子碰撞时间为t，则由动量定理得 对探测器，由牛顿第三定律和牛顿第二定律得， 联立，解得 故选C。 12．(1) 24.75 (2)C (3) 300 无影响，的变化率与起始值无关 【知识点】探究弹簧弹力与形变量的关系、压（拉）力传感器 【详解】（1）[1]因刻度尺的最小分度值为1mm，读数时应估读到最小分度的，所以刻度尺的读数为24.75cm。 [2]根据胡克定律可得 解得 （2）测得的劲度系数比弹簧的标称值小，可能的原因刻度尺没有竖直放置，测得的弹簧形变量偏大，因此值偏小。若值用的，造成弹力数值偏大，因此值偏大。没有考虑弹簧的重力不会影响值测量。 （3）[1]根据胡克定律可得 [2]该实验中压力传感器没有校零，对弹簧劲度系数的测量结果无影响，因为的变化率与起始值无关。 13．(1) (2) 【知识点】爱因斯坦光电效应方程 【详解】（1）根据题意，由光电效应方程有 当时，可得该金属的截止频率 （2）根据题意，由光电效应方程可得，光电子的最大初动能为 14．（1）；（2） 【知识点】“变质量气体”模型 【详解】（1）初始时，对汽缸进行受力分析由平衡条件可得 解得初始时A气体的压强为 （2）环境温度升高，对汽缸进行受力分析可知A气体压强不变，其发生等压变化，由盖—吕萨克定律 解得当环境温度缓慢升至T时，A气体的高度为 15．(1) (2) (3)， 【知识点】正弦式交变电流瞬时值的表达式及其推导、电表示数的含义、铭牌上的额定电压 【详解】（1）根据题意，转速为 角速度为 感应电动势的最大值为 从线圈处于与中性面垂直的平面开始计时，此时磁通量变化率为0，电动势最大。则线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 （2）当时，代入表达式可得 （3）感应电动势的有效值为 则电流表的示数为 电压表的示数为 16．(1)2C (2) (3)6J 【知识点】已知磁感应强度随时间的变化的关系式求电动势、计算交变流电路中的电功、电功率和焦耳热 【详解】（1）法拉第电磁感应定律 所以电动势大小恒定，欧姆定律 电荷量与电流关系 联立可得：流过电阻电荷量的绝对值 （2）结合上述，到时间内产生恒定直流电动势，大小 到时间内产生正弦式交流电，最大值 总热量 电阻上产生的热量 解得 （3）金属棒切割磁感线的动生电动势 根据欧姆定律有 所受安培力 依题意有 解得 安培力与位移成正比例，对金属棒运动过程进行分析，根据动能定理有 其中 解得 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 $