湖南省长沙市雨花区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** 以太空授课失重实验、无人机快递配送等真实情境为载体，整合力学、电磁学、原子物理等模块，通过实验探究（如涡流制动测量）与综合计算（如氢原子跃迁）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| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题43分|电阻定律、变压器、动量守恒等|结合西风风速分析无人机运动合成，考查运动和相互作用观念| |非选择题|5题57分|涡流制动、液体折射率、电磁感应等|设计氢原子跃迁与光电效应综合题，通过能级计算与遏止电压关联，体现科学推理与模型建构|

湖南省长沙市雨花区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 D C B B B C B AD BD AD 1．D 【详解】A．由胡克定律变形得，力的单位为，形变量的单位为，推导可得劲度系数的单位为，有单位，故A错误； B．由库仑定律变形得，力的单位为，距离的单位为，电荷量的单位为，推导可得静电力常量的单位为，有单位，故B错误； C．由电阻定律变形得，电阻的单位为，横截面积的单位为，长度的单位为，推导可得电阻率的单位为，有单位，故C错误； D．由折射率公式，真空中光速和介质中光速的单位均为，比值的单位相互约去，折射率是无单位的纯数，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】当食盐（主要成分是氯化钠）在火中灼烧时，钠原子吸收能量，从基态跃迁到激发态，激发态的原子不稳定，会向低能级跃迁，在跃迁过程中以光的形式释放出能量，不同的能级差对应着不同频率（波长）的光，发出黄色的光意味着存在特定的能级跃迁，这体现了原子具有能级结构。 故选C。 3．B 【详解】理想气体的分子内能和温度的关系为 结合理想气体状态方程可得 由图可知，该过程压强恒定，体积增加，为等压膨胀过程。 故选B。 4．B 【详解】初始时整个系统静止，设弹簧弹力大小为，对木球根据平衡条件可得 释放瞬间，弹力不变，系统处于完全失重状态，浮力消失，对木球根据牛顿第二定律可得 解得释放瞬间木球相对于地面的加速度大小为 故选B。 5．B 【详解】A．若​指向正北，没有向西的分量抵消向东的风速，合速度会偏东北方向，无法到达B点，故A错误； B．设方向为北偏西，需要西向分量抵消风速，即 代入数据得 解得 即指向北偏西，故B正确； C．若无人机以正常飞行速度，沿直线从点飞行到，用时为 但实际飞行中，有风速为的西风，无人机沿方向的合速度一定小于，因此无人机从点飞行到点的时间一定大于，故C错误； D．若风速增加到，仍满足，向西的分量可以抵消向东的风速，无人机可以沿直线将包裹送达点，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】AB．对导体棒受力分析，受到重力，水平向右的安培力及轻质细导线的拉力，根据共点力平衡可知 故AB错误； CD．根据，解得 故C正确，D错误。 故选C。 7．B 【详解】A．原线圈输入电压的有效值 根据电压匝数关系有 解得 即电压表的示数为，故A错误； BC．结合上述可知，原线圈电压一定，副线圈电压也一定，即电压表示数不变，R处温度升高，热敏电阻阻值减小，通过热敏电阻的电流增大，即电流表示数增大，故B正确，C错误； D．若电流表的示数为0.50A，则此时热敏电阻的阻值为 故D错误。 故选B。 8．AD 【详解】A．开始时，重力和电场力平衡，故 将A板上移，由可知，E变小，故油滴应向下加速运动；根据，可知，电容器电量减小，故G中有b→a的电流；故A正确； B．若将A板向左平移一小段位移，则E不变，油滴仍静止，但由于S减小，则C减小，电容器电量减小，故G中有b→a的电流；故B错误； C．若将S断开，Q不变，将A板向左移动一小段位移，S减小，C减小，则U增大，E增大，则油滴向上运动，故C错误； D．若将S断开，Q不变，再将B板向下平移一小段位移，根据可知，场强E不变，则油滴仍静止，故D正确。 故选AD。 9．BD 【详解】A．进入速度选择器前，在电场中进行加速，有 解得，故A错误； B．进入速度选择器后刚好做匀速运动，有 整理后有 解得，故B正确； C．带电粒子在分离器中做匀速圆周运动，有 运行的时间为，与速度大小无关，与加速电压也无关，故C错误； D．若移去速度选择器，同位素粒子出射的速度为 在分离器中做匀速圆周运动，有 解得 所以质量数越大的，落点越远，故D正确。 故选BD。 10．AD 【详解】A．由题意可知，氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，故可见光Ⅰ的能量大于可见光Ⅱ，可见光Ⅰ的频率大于可见光Ⅱ，故可见光Ⅰ是紫光，可见光Ⅱ是红光，图1中的对应的是Ⅱ，故A正确； B．因可见光Ⅱ的频率小，故可见光Ⅱ波长大，其条纹间距较大，根据，可知图丙中的干涉条纹对应的是Ⅱ，故B错误； C．根据可知Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量，故C错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程，，可得 可知发生光电效应时I对应的遏制电压大，则P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故D正确。 故选AD。 11．(1) 0.58 (2) 最小 0.48 30 【详解】（1）①[1]由题知，电源内阻不计、电流表内阻不计，则当滑动变阻器的阻值为零时，电路中有最大电流 ②[2]由于电路中最大电流为0.58A，则电流表应选择0 ~ 0.6A量程，根据电路图实物图连线如下 （2）①[1]滑动变阻器RP的滑片P置于b端时滑动变阻器的电阻最大，电路中的电流最小，保护电路安全。 ②[2]电流表读数为0.48A。 ③[3]根据题图中数据可知B−I图线斜率为 12． 30.1 1.41 【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为 （2）[2]由于从液面上方的各个方向都恰好看不到大头针，表明恰好发生全反射，根据几何关系有 根据临界角与折射率的关系有 解得 （3）[3]根据上述，代入给定数值有 13．(1)BCD (2) (3)8.55（8.53~8.57） 【详解】（1）A．由于小球a每次都从同一高度由静止释放，小球克服阻力做功相同，则小球到斜槽底端速度大小相等，可知，斜槽轨道的斜面不必是光滑的，故A错误； B．为了确保小球飞出后才是做平抛运动，斜槽轨道末端的切线一定是水平的，故B正确； C．为了保证两球碰后都向右运动，不发生反弹，小球a的质量要大于小球b的质量，故C正确； D．为了使小球发生对心正碰，使碰撞前后速度能沿水平方向，需要使得小球a与小球b的体积应当相同，故D正确。 故选BCD。 （2）若两球碰撞过程动量守恒，则有 小球做平抛运动则有，，， 解得 （3）为了减小误差，用尽量小的圆把各落点位置圈起来，圆心就表示落点的平均位置，刻度尺的0刻度到圆心的距离即为球a的水平位移，则有 14．(1) (2) (3) 【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)1T (2)4J (3)4.2m 【详解】（1）当时，开始做匀速直线运动，速度为，此时感应电动势为 感应电流 安培力 根据受力平衡可得 联立解得 （2）（2）2~4s内金属杆通过的位移为 2~4s内对棒由动能定理，有 电路中产生的总热量 电阻R产生的热量为 联立解得 （3）（3）前2s内，根据动量定理有 根据闭合电路欧姆定律，有 设前2s内金属杆通过的位移为，则 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省长沙市雨花区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分 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．下列物理公式中所标注的物理量，没有单位的是（     ） A．弹簧弹力公式F＝kx中的劲度系数k B．库仑定律中的静电力常量k C．电阻定律中的电阻率ρ D．折射率公式中的折射率n 2．如图所示，把食盐放在火中灼烧，会发出黄色的光。此现象说明（     ） A．光是电磁波 B．光具有波粒二象性 C．原子具有能级结构 D．原子核具有内部结构 3．如图所示，某理想气体从状态A变化到状态B，U为内能，V为体积，则该变化可能是（　　） A．绝热膨胀 B．等压膨胀 C．绝热压缩 D．等压压缩 4．结合太空授课中微重力的相关现象，某同学为探究失重状态下浮体与弹簧的相互作用规律，设计了如图所示的实验装置：质量为的木球通过轻质弹簧与盛水密闭容器的底部相连，初始时整个系统静止，此时木球所受的浮力为（）。现将容器由静止释放，忽略水的粘滞阻力，则释放瞬间木球相对于地面的加速度大小为（　　） A． B． C． D． 5．一家无人机快递公司需要将包裹从配送站点送到客户所在地点。若、在同一水平面，直线距离，点在点的正北方向，此时有稳定的西风，风速向东。已知无人机在无风时正常飞行速度（相对空气的速度），现要求操控无人机沿直线将包裹准确送达点，下列说法中正确的是（　　） A．应调整指向正北方向 B．应调整指向北偏西 C．无人机从点飞行到点的时间有可能是 D．若风速增加到，则无法操控无人机沿直线将包裹准确送达点 6．研究磁铁对通电导线作用力的装置如图所示。当轻质细导线中通入电流时，细导线下端的金属棒受到水平方向的磁场力，平衡时细导线偏离竖直方向的角度为。已知金属棒的质量为，两细导线间的距离为，把磁极之间的磁场看作匀强磁场，重力加速度大小为，下列说法正确的是（    ） A．金属棒受到的磁场力大小为 B．金属棒受到的磁场力大小为 C．金属棒所在位置磁场的磁感应强度大小为 D．金属棒所在位置磁场的磁感应强度大小为 7．如图甲所示，一理想变压器原线圈接入如图乙所示的正弦交变电流，副线圈与一热敏电阻R相连，其阻值随温度的升高而减小，原、副线圈匝数比为10:1，电路中的交流电流表和交流电压表都是理想电表，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为 B．R处温度升高时电流表示数增大 C．R处温度升高时电压表示数增大 D．若电流表的示数为0.50A，则此时热敏电阻的阻值为 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，两块较大的金属板A、B平行放置并与一个电源相连，其中A板接地（取大地电势φ=0）。S闭合后，两板间有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。以下说法正确的是（　　） A．保持S闭合，若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流 B．保持S闭合，若将A板向左平移一小段位移（油滴仍处于两极板之间），则油滴仍然静止，G中有a→b的电流 C．若将S断开，再将A板向左移动一小段位移，油滴向下运动 D．若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，油滴将仍然静止 9．某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为。今有一质量为m、电荷量为e的带正电粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（    ） A．粒子进入速度选择器的速度为 B．速度选择器两板间电压为 C．增大加速电压，粒子在分离器中运动的时间也变长 D．若移去速度选择器B，某同位素的粒子经过此装置后落在照相底片上，落点越远的表明质量数越大 10．氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁到能级2时产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2时产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图乙和图丙所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（    ） A．图甲中的对应的是Ⅱ B．图乙中的干涉条纹对应的是Ⅱ C．Ⅰ的光子动量小于Ⅱ的光子动量 D．滑片向a移动，电流表的示数为零时Ⅰ对应的电压表的示数比Ⅱ对应的大 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．科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。 图（a）是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有：电源E（电动势15V，内阻不计）；电流表A（量程有0.6A和3A，内阻不计）；滑动变阻器RP（最大阻值100Ω）；定值电阻R0（阻值10Ω）；开关S；磁传感器和测试仪；电磁铁（线圈电阻16Ω）；导线若干。图（b）是实物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。 请完成下列实验操作和计算。 (1)量程选择和电路连接。 ①由器材参数可得电路中的最大电流为_________A（结果保留2位有效数字），为减小测量误差，电流表的量程选择0.6A挡。 ②图（b）中已正确连接了部分电路，请在虚线框中完成RP、R0和A间的实物图连线______。 (2)磁感应强度B和电流I关系测量。 ①将图（a）中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P置于b端。置于b端目的是使电路中的电流_________，保护电路安全。 ②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S。此时A的示数如图所示，读数为_________A。分别记录测试仪示数B和I，断开S。 ③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。 ④下图是根据部分实验数据描绘的B−I图线，其斜率为_________mT/A（结果保留2位有效数字）。 （3）制动时间t测量。 利用图（b）所示装置测量了t，结果表明B越大，t越小。 12．某物理实验小组按课本习题要求，用下面的方法测量液体的折射率。 （1）请将下列实验步骤补充完整： ①取一个圆形的软木塞，用游标卡尺测其直径d的示数如图甲所示，则______。 ②在它的圆心处竖直插上一根大头针，让软木塞浮在液面上（如图乙所示）。    ③调整大头针插入软木塞的深度，使它露在液体里的长度为，这时从液面上方的各个方向都恰好看不到大头针。 （2）写出用d和求折射率的计算式：______。 （3）若用刻度尺测得大头针露在外面的长度为，利用测得的d和数据，求出液体的折射率______。（最后结果保留三位有效数字） 13．用如图甲所示的实验装置“验证动量守恒定律”，在轨道下方硬的水平地面上铺上白纸，白纸上放复写纸，小球落地时会在白纸上留下印迹。小球a、b的大小相等，质量分别为、，小球a每一次从斜槽上同一点由静止释放，斜槽轨道末端未放小球b时，小球a的落地点是B点。斜槽轨道末端放小球b时，小球a、b的落地点分别是A点和C点。斜槽轨道末端的正下方是O点，纸上O点到A、B、C各点的距离分别为OA、OB、OC。 (1)本实验必须满足的条件是______。 A．斜槽轨道的斜面必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线是水平的 C．小球a的质量要大于小球b的质量 D．碰撞的瞬间，小球a与小球b的球心连线与轨道末端的切线平行 (2)按照本实验方法，验证动量守恒定律的关系式是______。 (3)测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的0刻度线跟记录纸上的点O对齐，图乙给出了小球a多次落点的印迹。由图可得OB的长为______cm。 14．一群处于第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．如图1所示，两根间距为、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值为的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上，在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为的金属杆，开始时使金属杆保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上的恒力，金属杆由静止开始运动，图2为运动过程的图像，重力加速度。则在金属杆向上运动的过程中，求： (1)匀强磁场的磁感应强度； (2)2s-4s内电阻R产生的热量； (3)前2s内金属杆通过的位移。 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 $