江苏南通市2025-2026学年高二下学期物理期末模拟练习

**基本信息** 覆盖电磁学、热学、近代物理核心模块，解答题融入振动发电装置、电磁轨道炮等科技情境及“琉璃不对儿”传统玩具，考查科学思维与社会责任。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|11/44|导体切割磁感线、光电效应、分子动理论、氢原子能级|结合物理学史（密立根油滴实验）考查科学态度| |解答题|5/56|玻意耳定律实验、气体状态方程、电磁感应综合、双杆动量守恒|实验题设计药品体积测量（科学探究），综合题融合动量与能量转化（科学推理）|

南通市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．如图所示，AC金属杆长度为R，绕O点做顺时针的匀速圆周运动，角速度为。OA之间的距离为R，在AC杆转过的区域有足够宽且垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为B，则AC之间的电势差为（　　） A． B． C． D． 2．下列说法正确的是（　　） A．电子、质子等实物粒子也具有波动性 B．在康普顿效应中，散射的光子波长变短，光子的能量增大 C．为了解释光电效应现象，普朗克提出了光子说 D．为了解释黑体辐射现象，爱因斯坦第一次提出了能量量子化的观点 3．下列四幅图片涉及的物理现象，说法正确的是（　　） A．甲图中用粗棉线实现自动浇水，利用了毛细现象 B．乙图中热针接触涂蜡固体后，蜡融化区域呈现圆形，说明该固体为非晶体 C．丙图中抽去玻璃板后两种气体混合，原因是分子间存在引力 D．丁图中用手推动封闭注射器的活塞时阻力增大，原因是分子斥力增大 4．在电磁学的发展中，许多科学家做出了不可磨灭的贡献。下列说法符合史实的是（    ） A．麦克斯韦率先提出“力线”这一概念，用来描述电磁场 B．密立根通过实验准确测得了电子的带电量 C．库仑通过扭秤实验得出了库仑定律，并测出了静电力常量的值 D．赫兹通过实验证实了电磁波的存在，建立了完整的电磁场理论 5．氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n 3能级上，下列说法正确的是（　　）    A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出 2 种频率的光子 B．从n 3能级跃迁到n 4 能级需吸收0.66eV 的能量 C．n 3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV 的能量 D．从n 3能级跃迁到n 1能级比跃迁到n 2 能级辐射的光子频率低 6．图甲是一种振动发电装置的示意图，半径为、匝数的线圈位于辐向分布的磁场中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示），线圈所在位置的磁感应强度的大小均为，线圈电阻为，它的引出线接有的小灯泡L，外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示，不计一切摩擦，则（    ）    A．小灯泡中在内消耗电能 B．小灯泡中电流的有效值为 C．时电压表的示数为 D．时外力的大小为 7．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流从上往下看顺时针方向为正，磁场向下为正，如图甲所示。当磁感应强度随时间按乙图变化时，导体环中产生的感应电流随时间变化的关系图正确的是（　　） A． B． C． D． 8．以下核反应方程属于衰变的是（　　） A． B． C． D． 9．如图为可调式理想变压器输电示意图。原线圈连接灯泡，副线圈匝数可通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端按照图示连接了定值电阻、灯泡、滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。灯泡的阻值与定值电阻的阻值相同，不考虑灯泡的阻值变化，两灯泡始终发光且工作在额定电压以内。在原线圈上加一电压恒为U的正弦交流电，则（   ） A．保持Q的位置不动，将P从a端滑动到b端的过程中，先变暗后变亮，一直变亮 B．保持Q的位置不动，将P从a端滑动到b端的过程中，先变暗后变亮，先变亮后变暗 C．保持P的位置不动，将Q向上滑动的过程中，灯泡一直变暗，一直变亮 D．保持P的位置不动，将Q向上滑动的过程中，灯泡一直变亮，先变暗后变亮 10．电磁轨道炮原理的俯视图如图所示，它是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，应用此原理可研制新武器和航天运载器。图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C，两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出），导轨电阻不计。炮弹可视为一质量为、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1使电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右运动，若导轨足够长，则在此后的运动过程中，电容器上的最少电荷量为（　　） A．0 B． C． D． 11．如图甲所示，一倾角为30°、上端接有R=3Ω定值电阻的粗糙导轨，处于磁感应强度大小为B=2T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导轨间距L=1.5m，导轨电阻忽略不计、且ab两点与导轨上端相距足够远。一质量m=3kg、阻值r=1Ω的金属棒，在棒中点受到沿斜面且平行于导轨的拉力F作用，由静止开始从ab处沿导轨向上加速运动，金属棒运动的速度—位移图像如图乙所示（b点位置为坐标原点）。若金属棒与导轨间动摩擦因数，，则金属棒从起点b沿导轨向上运动。x=1m的过程中（　　） A．金属棒做匀加速直线运动 B．通过电阻R的感应电荷量为1C C．拉力F做的功为38.25J D．金属棒上产生的焦耳热为2.25J 二、解答题（本部分共5小题，共56分。） 12．某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一块形状不规则的易受潮变质的药品的体积。 实验步骤： ①将药品装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与传感器A连接； ②移动活塞，读取气体体积V，同时记录对应的传感器数据； ③重复步骤②，得到多组实验数据，建立适当的直角坐标系，如图乙所示。 (1)在实验操作中，下列说法正确的是______。 A．图甲中，传感器A为压强传感器 B．在步骤①中，将注射器与传感器A连接前，应把注射器活塞移至注射器最左端位置 C．为确保读取数据时数据稳定，应当握紧注射器 D．若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，应放弃已获数据重新实验 (2)为了在坐标系中获得直线图像，若取y轴为V，则x轴为______（填“”或“p”）。 (3)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到图像如图乙所示（a、b已知），若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差，则药品的体积为______；若传感器和注射器连接处的软管容积为c（且保持不变），则药品的体积为______。 13．（6分）如图所示，“琉璃不对儿”是以玻璃为原料吹制的传统发声玩具，形似苹果状烧瓶。从管口吹吸时，薄脆的底部振动，发出“卟-噔”声。已知某“琉璃不对儿”的容积为，室内的温度恒为，压强为，此状态下气体的密度为，，气体视为理想气体。 (1)若封闭“琉璃不对儿”的管口，缓慢升高气体温度，其底部向外膨胀。其容积达到最大值时，气体的压强增加，求此时内部气体的热力学温度； (2)将管口敞开的“琉璃不对儿”从炉窑移至室内，静置一小段时间测得其内气体温度为，若“琉璃不对儿”容积保持不变，求容器内气体温度从降低到过程中容器内气体增加的质量。 14．（8分）一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态，能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像如图乙已知氢原子的能级图如图丙所示。 (1)若光照射金属时逸出光电子的最大初动能为，求光电子的最小波长（用普朗克常量，电子质量和表示）； (2)求该金属逸出功； (3)已知光的能量为，普朗克常量为，真空中的光速为，若一个质量为的静止电子吸收了一个光的光子，求电子在吸收光子后的速度大小。（不计电子吸收光子后的质量变化） 15．（12分）如图所示，两根相距为的足够长不计电阻的金属导轨，倾斜固定放置，与水平面夹角，其上端间接一阻值为的定值电阻。质量为、长度为的导体棒静置在倾斜导轨上，电阻也为，与导轨间动摩擦因数为。整个装置处于水平向右的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化关系如图2所示，时，后恒为。时刻，导体棒与导轨上端相距，时刻起，对棒施加沿导轨向下的恒定拉力，棒开始向下运动，至时，棒速度达到。已知到内，回路焦耳热，不计接触电阻，，。求： (1)内，导体棒中的电流方向； (2)内，通过导体棒横截面的电荷量； (3)内，回路中感应电流的有效值； (4)内，拉力做了多少功，导体棒摩擦产生的热量是多少？ 16．（14分）如图，质量为、电阻为的均匀金属棒ab垂直架在水平面甲内间距为的两光滑金属导轨的右边缘处。下方的导轨由光滑圆弧导轨与处于水平面乙的光滑水平导轨平滑连接而成（即图中半径OM和竖直），圆弧导轨半径为、对应圆心角为、间距为L，水平导轨间距也为L。质量也为m、接入电阻也为的均匀金属棒cd垂直架在水平导轨右端。导轨MN与PQ均足够长，所有导轨的电阻都不计。电源电动势为E、内阻不计。所有导轨的水平部分均有竖直向下的、磁感应强度为的匀强磁场，圆弧部分和其他部分无磁场。闭合开关S，金属棒ab立即获得水平向右的速度（未知，记为）做平抛运动，并在高度降低2R时恰好沿圆弧轨道上端的切线方向落在圆弧轨道上端，接着沿圆弧轨道下滑。整个过程中棒ab和棒cd不相碰。已知重力加速度为，求： (1)棒ab做平抛运动的初速度 (2)棒ab和棒cd的最终速度v； (3)整个运动过程中棒ab和棒cd组成的系统损失的机械能； (4)要保证棒ab和棒cd不相碰，两棒在MN、PQ水平导轨上的起始相隔距离x。 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 A A B B D D A A C 题号 11 答案 C 1．B 【知识点】导体棒转动切割磁感线 【详解】磁场方向垂直纸面向里，杆AC顺时针绕O转动切割磁场，根据右手定则，A点的电势低于C点的电势。 A点的切割速度为 C点的切割速度为 则整个棒的平均速度为 根据法拉第电磁感应定律得 故选B。 2．A 【知识点】能量子、爱因斯坦光子说、康普顿效应的现象及其解释、德布罗意波 【详解】A．电子、质子等实物粒子具有波动性是德布罗意物质波理论的核心内容，故A正确； B．康普顿效应中，光子与电子碰撞后能量减少，波长变长，故B错误； C．普朗克提出能量量子化解释黑体辐射，而爱因斯坦提出光子说解释光电效应，故C错误； D．普朗克首次提出能量量子化观点以解释黑体辐射，不是爱因斯坦第一次提出了能量量子化的观点，故D错误。 故选A。 3．A 【知识点】分子间作用力的宏观表现、晶体和非晶体、毛细现象 【详解】A．甲图中用粗棉线实现自动浇水，利用了毛细现象，故A正确； B．图乙说明固体在传导热量上具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明该固体可能是多晶体，也可能是非晶体，故B错误； C．丙图中抽去玻璃板后两种气体混合，原因是分子不停地做无规则的热运动，故C错误； D．丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中阻力增大，是气体压强逐渐变大的缘故，故D错误。 故选A。 4．B 【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、物理学史 【详解】A．法拉第率先提出“力线”这一概念，用来描述电磁场，选项A错误； B．密立根通过油滴实验准确测得了电子的带电量，选项B正确； C．库仑利用扭秤装置提出了真空中静止的点电荷间的作用规律，得出了库仑定律，麦克斯韦通过理论计算得出静电力常量的数值，故C错误； D．麦克斯韦首先建立了完整的电磁场理论，预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项D错误。 故选B。 5．B 【知识点】玻尔理论对氢原子光谱的解释 【详解】A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出 种频率的光子，A错误； B．从n 3能级跃迁到n 4 能级需吸收的能量为 B正确； C．n 3能级的氢原子电离至少需要吸收的能量为 C错误； D．从n 3能级跃迁到n 1能级比跃迁到n 2 能级辐射的能量高，故辐射的光子频率高，D错误。 故选B。 6．D 【知识点】正弦式交流电的电动势和电流有效值、交变电流的峰值 【详解】AB．由题意及法拉第电磁感应定律知，线圈在磁场中做往复运动，产生的感应电动势的大小符合正弦曲线变化规律，线圈中的感应电动势的峰值为 所以线圈中感应电动势的有效值为 由闭合电路的欧姆定律可得，小灯泡中电流的有效值为 小灯泡中在内消耗电能为 故AB错误； C．电压表示数为 故C错误； D．当也就是时，外力的大小为 故D正确。 故选D。 7．D 【知识点】由B-t图像计算感生电动势的大小 【详解】由乙图可知，磁场均匀变化，故产生的感应电流大小恒定，内，磁场方向上且逐渐减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，磁场方向向下且逐渐增大，根据“增反减同”可知，感应电流的磁场方向依然向上，故在时间内，感应电流的磁场方向向上，结合安培定则可知，感应电流的方向沿逆时针方向，即与规定的正方向相反；同理感应电流的方向为正方向，又沿负方向。 故选D。 8．A 【知识点】核聚变、发现质子和中子的核反应、β衰变的特点、本质及其方程的写法、α衰变的特点、本质及其方程的写法 【详解】A．属于衰变，故A正确； B．属于β衰变，故B错误； C．属于核聚变，故C错误； D．属于人工核反应，故D错误。 故选A。 9．A 【知识点】变压器两端电路的动态分析 【详解】AB．根据题意可知副线圈的总电阻为 化简得 则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端的过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系，变压器与副线圈电阻可等效为电阻 则等效电阻先增大后减小，对原线圈电路由欧姆定律有 理想变压器电流关系 由上述分析可知先减小后增大，先减小后增大，则先变暗后变亮，根据欧姆定律 变压器电压关系 由于先减小后增大，则副线圈的电压先增大后减小，通过的电流为 则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端的过程中，逐渐减小，副线圈的电压增大过程中增大；在副线圈的电压减小过程中，通过的电流为 逐渐增大，则越来越小，则根据电流关系 可知一直变亮，A正确，B错误； CD．根据等效电阻关系，有 可知保持P的位置不动，将Q向上滑动的过程中，增大，故等效电阻变小，根据欧姆定律 可知增大，故一直变亮； 由等效电源法有 即当时，副线圈的电压最大，灯泡最亮，题中并没给出原副线圈匝数以及滑动变阻器的阻值，故无法判断的亮暗变化，C错误，D错误。 故选A。 10．C 【知识点】有电源存在的导轨单杆模型、含有电容器的导轨单杆模型 【详解】开关S接1使电容器完全充电，所以电容器放电前所带的电荷量 开关S接2后，MN开始向右加速运动，速度达到最大值vm时，MN上的感应电动势 最终电容器所带电荷量 通过MN的电量 由动量定理，有 即 解得 则 故C。 11．C 【知识点】倾斜平面内的导轨单杆模型 【详解】A．如果金属棒做匀加速直线运动，由可知，图像应该是曲线，由题图像知是直线，则金属棒做变加速直线运动。A错误； B．通过电阻R的感应电荷量 B错误； C．金属棒从静止开始从ab处沿导轨向上加速运动过程ab棒产生a流向b的感应电流，受到沿斜面向下的安培力，从开始到向上运动x=1m的过程中根据动能定理得 为图像与横轴围成图形的面积，则 C正确； D．电路中产生的焦耳热等于克服安培力做的功，所以金属棒上产生的焦耳热为 D错误； 故选C。 12．(1)AD (2) (3) 【知识点】探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 【详解】（1）A．实验中需要测量气体的压强和体积，气体的体积可以由注射器上的刻度读出，因此图甲中，传感器A为压强传感器，A正确； B． 注射器与传感器A连接前活塞移动到注射器中间位置更合理，这样体积减小，压强增加；体积增加，压强减小，操作更方便，压强值既有大于大气压强的，也有小于大气压强的，数据分布更科学，B错误； C．实验需要气体的温度不变，因此在操作中不可用手握住注射器封闭气体的部分，C错误； D．实验过程中应使气体的质量不变，若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则注射器中气体的质量产生变化，应放弃已获数据重新实验，D正确。 故选AD。 （2）由玻意耳定律可得 为了在坐标系中获得直线图像，若取y轴为V，则x轴为。 （3）[1]以注射器内气体与传感器和注射器连接的软管内气体为研究对象。若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差，则气体的总体积 由玻意耳定律可得 则有 由乙图可知，在时，则有药品的体积为 [2]若传感器和注射器连接处的软管容积为c（且保持不变），则有气体的总体积 由玻意耳定律可得 则有 由乙图可知，在时，则有 可得药品的体积为 13．(1) (2) 【知识点】理想气体的状态方程的理解及初步应用、“变质量气体”模型 【详解】（1）根据理想气体状态方程可得 解得 （2）该琉璃不对儿内气体的压强不变，根据盖吕萨克定律可得 容器内气体增加的质量为 解得 14．(1) (2) (3) 【知识点】爱因斯坦光电效应方程、德布罗意波、定态和原子的能级结构、动量守恒定律的初步应用 【详解】（1）根据动能和动量的关系 可得 根据德布罗意波长公式 联立解得光电子的最小波长为 （2）根据光电效应方程和动能定理可得 可知入射光的能量越大，照射到相同的金属上时，其遏止电压越高，由图知，光照射时遏止电压最大，则光的能量最高，可见光是由跃迁到能级得到的，光的光子能量为 由图乙知，光照射金属时的遏止电压，则有 解得该金属逸出功 （3）光的光子能量为 光光子动量为 根据动量守恒定律，有 联立解得 15．(1)从流向 (2) (3) (4)， 【知识点】常见力做功与相应的能量转化、增反减同、由B-t图像计算感生电动势的大小、正弦式交流电的电动势和电流有效值 【详解】（1）根据楞次定律，感应磁场阻碍原磁场增大，由右手螺旋定则可知，棒中电流方向从流向 （2） （3） 可知，， （4）后内，由受力分析可知，棒受到竖直向下重力，竖直向上安培力，垂直导轨平面向上支持力，沿导轨平面斜向上的摩擦力，沿导轨平面有，棒所受合力，即棒在作用下做匀加速直线运动。 ，，，或 能量守恒： 前焦耳热： 故摩擦生热 16．(1) (2) (3) (4) 【知识点】平抛运动速度的计算、机械能守恒定律在曲线运动中的应用、双杆在等宽导轨上运动问题 【详解】（1）竖直方向有， 可得 落到圆弧上端时，速度方向与水平成，有 可得棒ab做平抛运动的初速度 （2）落到圆弧上端时，速度为 沿圆弧轨道下滑到底端时，根据机械能守恒有， 根据动量守恒有 联立解得 （3）整个运动过程中棒ab和棒cd组成的系统损失的机械能 （4）根据，， 可得安培力大小为 对棒cd用动量定理有 解得 可得要保证棒ab和棒cd不相碰，两棒在MN、PQ水平导轨上的起始相隔距离 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 $