内蒙古通辽市2025-2026学年高二下学期期末模拟物理试题（人教版选择性必修第一至三册）

**基本信息** 以神舟航天、3D打印等真实情境为载体，覆盖电磁感应、动量守恒等选择性必修核心内容，通过实验设计与综合计算考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|光电效应、理想气体、天体运动|结合图像分析考查科学推理（如光电流-U关系图）| |多选题|2|静电场、运动合成|通过电势分布与轨迹分析提升模型建构能力| |实验题|2|动量守恒验证、伏安法测电阻|设计误差分析与数据处理，强化科学探究| |解答题|3|热力学定律、电磁感应、质谱仪|综合电磁学与力学，考查复杂问题解决（如质谱仪比荷计算）|

期末模拟试题 2025-2026学年内蒙古通辽市 高二物理人教版下学期（选择性必修第一至三册） 一、单选题 1．如图甲所示的电路，可用于研究光电效应中光电流大小与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调。分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。由图可知（     ） A．研究遏止电压时，电源左端应为负极 B．单色光b光子的能量小于单色光a光子的能量 C．用c光照射薄膜时产生的干涉条纹间距比用b光照射时大 D．光电效应实验证实了光具有波动性 2．一定质量的理想气体从状态开始，经历变化过程到达状态的关系图像如图所示。已知气体在状态时的压强为，图线、cd的延长线均过坐标原点，下列说法正确的是（     ） A．理想气体在状态时的压强为 B．过程气体的温度升高，所有分子的速率都增大 C．理想气体在状态时的温度为 D．变化过程气体从外界吸收的热量大于内能的增加量 3．如图所示，质量为M的物块系在水平放置的左端固定的轻质弹簧的右端，构成一弹簧振子，物块可沿光滑水平面在BC间做简谐运动，振幅为A。在运动过程中将一质量为m的小物块轻轻地放在M上，第一次是当M运动到平衡位置O处时放在上面（有机械能损失），第二次是当M运动到最大位移处C时放在上面，观察到第一次放后的振幅为A1，第二次放后的振幅为A2，则（　　） A．A1=A2=A B．A1<A2=A C．A1=A2<A D．A2<A1=A 4．2025年11月1日4时58分，神舟二十一号航天员乘组进驻中国空间站，与神舟二十号乘组完成在轨轮换。神舟二十号航天员乘组乘坐神舟二十一号飞船于11月14日16时40分成功返回。载人飞船发射返回过程中，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如图，已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球半径为R、引力常量为G，则有（　　） A．主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度大于 B．由题给条件可求出地球第一宇宙速度为 C．由题给条件可求出地球密度为 D．返回器跳出大气层后需向后喷气方可第二次再入大气层 5．电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电 B．图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，是因为陶瓷导热性能比金属差 C．图丙中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量，从而冶炼金属 D．图丁中，电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 6．一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是(     ) A．B． C．D． 7．α粒子以一定的初速度与静止的氧原子核发生正碰。此过程中，α粒子的动量p随时间t变化的部分图像如图所示，时刻图线的切线斜率最大。则（　　） A．时刻的动量为 B．时刻α粒子的加速度达到最大 C．时刻的动能达到最大 D．时刻系统的电势能最大 8．如图所示，在水平面内质量为的导棒置于、组成的宽为导轨上，导轨电阻不计，导棒电阻，轨道间充满垂直纸面向里的磁感应强度为 的磁场，导轨端连接一原副线圈匝数比为：的理想变压器，副线圈接有阻值为的电阻。某时刻开始，导棒在外力的作用下以 的速度开始运动，向右为正方向，不计一切阻力，下列说法正确的是（     ） A．导棒中产生的电动势 B．原线圈两端的电压 C．电阻的消耗功率为 D． 内外力对导棒做的功为 二、多选题 9．静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，其中、d为已知量，一个质量为m、电荷量为-q的粒子在x=d处由静止释放，忽略重力，下列说法正确的是（     ） A．粒子在范围内，受到电场力大小为 B．粒子在x轴上先做匀加速直线运动，到O点后开始做匀减速直线运动，最后静止 C．粒子在x轴上运动的区间为 D．粒子在x轴上往复运动，周期为 10．图甲为一种常见的3D打印机的实物图，打印喷头做x轴、y轴和z轴方向的运动，时，打印喷头从打印平台的中心开始运动，在x轴方向的位移-时间图像和y轴方向的速度-时间图像如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．末喷头的速度大小为 B．喷头运动轨迹可能是图丁中的轨迹P C．末喷头速度方向与x轴正方向的夹角为 D．末喷头离打印平台中心的距离为 三、实验题 11．某同学用如图所示装置验证动量守恒定律。 (1)关于本实验，下列说法正确的是________。 A．需要测量入射小球的释放高度h B．要求两小球半径相等，小球A的质量大于小球B的质量 C．斜槽轨道必须光滑且斜槽轨道末端必须水平 D．需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 (2)入射球A的质量为，被碰球B的质量为，若要两球相碰前后的动量守恒，则应验证的表达式可表示为________（用、OM、OP、ON表示）；若两球发生的是弹性碰撞，则一定满足关系式________（仅用OM、OP、ON表示）。 12．在实验室，某小组选取了两个待测元件进行研究，一是电阻（阻值约），二是手机中常用的锂电池（电动势铭牌上标明值为）。在操作台上还准备了如下实验器材： A．电压表（量程，电阻约）； B．电流表（量程，内阻约）； C．电流表（量程，内阻约）； D．滑动变阻器（，额定电流）； E.电阻箱（）； F.开关一只、导线若干。 (1)小宇采用伏安法测定的阻值，他使用的电源是待测的锂电池。如图甲是他连接的实验器材实物图。小宇选用的电流表应是______（填“”或“”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为的测量值，则测量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 (2)小秋和小强设计了如图乙所示的电路图测量锂电池的电动势和内阻。 A．小秋的实验操作是：闭合开关，调节电阻箱的阻值为时，读出电压表的示数为；调节电阻箱的阻值为时，读出电压表的示数为。根据小秋测出的数据可求得该电池的电动势，其表达式为______； B．小强认为用线性图像处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的图像为一条直线（图丙）。由图乙可知该电池的电动势______V，内阻______。（结果均保留两位有效数字） 四、解答题 13．如图，一竖直放置的导热汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻杆连接。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，，面积分别为2S、S，，轻杆长为。初始时系统处于平衡状态，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，环境温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计轻杆的体积。（重力加速度取） (1)求活塞间气体的压强； (2)若向活塞Ⅰ上方缓慢倒沙，求活塞Ⅰ刚运动到汽缸连接处时，倒入沙子的总质量； (3)若从初始状态开始，缓慢降低活塞间气体温度，当轻杆上的弹力大小增大到初始值的2倍时会断裂，为保证轻杆不断，求活塞间气体的最低温度。 14．如图，光滑平行轨道abcd的曲面部分ab是半径为R的四分之一圆弧，bcd水平部分位于竖直向上、大小为B的匀强磁场中，导轨I部分两导轨间距为2L，导轨II部分两导轨间距为L，将质量均为m的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段，且与轨道垂直。P、Q棒电阻均为r，导轨电阻不计。Q棒静止，让P棒从圆弧最高点静止释放，当P棒在导轨I部分运动时，Q棒已达到稳定运动状态。两棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g，求： (1)P棒运动到圆弧轨道末端b处时，P棒对轨道的压力大小； (2)Q棒从开始运动到第一次速度达到稳定，P棒的速度大小； (3)从P棒进入导轨II运动到再次稳定过程中，P棒中产生的热量。 15．质谱仪是用来分离和检测同位素的科学仪器。某种质谱仪的原理如下图，粒子源A不断地产生同一种带电粒子（初速度均忽略不计），经加速电场再进入速度选择器，粒子最后射入右侧磁分析器偏转分离，到达轴粒子接收板上。建立如图所示坐标系（速度选择器中直线运动的粒子出口为坐标原点），已知速度选择器中磁感应强度为，两板电压为，两板间距离为，极板长度为；磁分析器中匀强磁场的磁感应强度为，各磁场方向如图中所示。带电粒子从粒子源右侧小孔进入加速电场，恰能沿直线运动通过速度选择器，进入磁分析器中偏转，轨迹如图中虚线所示，到达轴上的点时纵坐标为。不考虑粒子间的相互作用，重力忽略不计，整个装置处于真空中。 (1)判断粒子带正电还是负电，并求出粒子的比荷； (2)若其它条件不变，仅速度选择器中撤去磁场，求粒子射出磁分析器时在轴上的纵坐标； (3)粒子沿直线通过速度选择器后，若由于磁分析器漏气，粒子在磁分析器中受到与速度大小成正比的阻力，轨迹如实线所示，其运动到点时速度方向刚好沿轴正向，，为已知量，求在点时的速率是多少？ 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B B D C A D AD BCD 1．C A．光电子从K极逸出，研究遏止电压时，A极板应带负电，所以电源右端应为负极，故A错误； B．根据， 逸出功只与电极材料有关，与照射光线无关，反向遏止电压越大，光的频率越大，所以b光的频率最大，、频率相同。 根据光子的能量公式 可知，频率越大，光子能量越大，所以b光的光子能量最大，故B错误； C．由B选项分析得b光的频率最大，、频率相同。 又 、波长相同，且大于b光的波长。 由于其他条件相同的情况下，薄膜干涉条纹间距与波长成正比，所以用c光照射薄膜时产生的干涉条纹间距比用b光照射时大，故C正确； D．光电效应实验证实了光具有粒子性，故D错误。 2．A A．根据理想气体状态方程 可知在图像中过原点的倾斜直线反映的是理想气体等压变化的规律，即， 过程为等容变化过程，根据 可知理想气体在状态时的压强为，故A正确； B．过程气体的温度升高，分子运动的平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故B错误； C．过程为等压变化过程，根据 可知理想气体在状态时的温度为，故C错误； D．变化过程，外界对气体做的总功为 根据热力学第一定律 可知变化过程气体从外界吸收的热量等于内能的增加量，故D错误。 故选A。 3．B 振子运动到C点时速度恰为0，此时放上小物块，系统的总能量即为此时弹簧储存的弹性势能不变，故振幅不变，即A2=A；振子运动到平衡位置时速度最大，弹簧的弹性势能为零，放上小物块后，系统的机械能减小，根据能量守恒定律可得机械能转化为弹性势能的总量减小，故弹簧的最大伸长（压缩）量减小，即振幅减小，所以A1<A2=A。 故选B。 4．B A．第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度，是最大的环绕速度，当主舱室在半径为r的轨道上稳定运行时，其轨道半径大于地球半径，则速度应小于，故A错误； B．第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度，根据万有引力提供向心力有 可知第一宇宙速度为，故B正确； C．根据万有引力提供向心力有 密度为 联立解得，故C错误； D．返回器跳出大气层后想第二次再入大气层则半径减小，需要减小速度，即向前喷气，故D错误。 故选B。 5．D A．充电设备中的发射线圈通恒定电流，其产生的磁场是恒定的，不能使手机产生感应电流，不能实现无线充电，A错误 B．电磁炉不能用陶瓷锅是因为陶瓷锅属于绝缘材料，不会产生涡流，B错误； C．真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生交变磁场，被冶炼的金属产生涡流，产生大量的热从而冶炼金属，故C错误； D．电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D正确。 故选D。 6．C 设斜面倾角为θ，根据动能定理，当小物块沿斜面上升时，有： －(mgsinθ＋f)x=Ek－Ek0 即： Ek=－(f＋mgsinθ)x＋Ek0 所以Ek与x的函数关系图象为直线，且斜率为负； 设x0为小物块到达最高点时的位移，当小物块沿斜面下滑时根据动能定理有： (mgsinθ－f)(x0－x)=Ek－0 即： Ek=－(mgsinθ－f)x＋(mgsinθ－f)x0 所以下滑时Ek随x的减小而增大且为直线。 综上所述，故C正确，ABD错误。 故选C。 7．A A．由题意可知，由α粒子的动量p随时间t变化的部分图像可知，在时刻，α粒子的动量为，时刻动量为，由于α粒子与氧原子核正碰，又α粒子与氧原子核组成的系统动量守恒，由此可得在t1时刻的动量为，A正确； B．时刻图线的切线斜率最大，说明此时α粒子的动量的变化率最大，由动量计算公式可知，说明此时α粒子的速度的变化率最大，即加速度最大，因此时刻α粒子的加速度不是最大，B错误； C．时刻α粒子的动量是零，即速度是零，时刻后α粒子的动量是负值，由系统动量守恒可知，时刻之后的动量达到最大，速度达到最大，则动能达到最大，C错误； D．由B选项分析可知，时刻α粒子的加速度最大，此时受的电场力最大，则受的电场力也最大，α粒子与氧原子核的距离最近，此时系统的电势能最大，因此时刻系统的电势能不是最大，D错误。 故选A。 8．D A．导棒中产生的电动势，故A错误； B．根据理想变压器的电压比和电流比可得， 由闭合电路特点可得， 根据 综合以上各式可得，原线圈两端的电压，，， ，故B错误； C．电阻的消耗功率 ，故C错误； D．该正弦交流电的周期 刚好是个周期，在这段时间内电动势有效值为 ，所以在本段时间内产生的热量为 时刻导体棒的速度 由能量守恒定律得内外力对导棒做的功 ，故D正确。 故选D。 9．AD A．沿方向的电场强度满足，场强大小等于图像斜率的绝对值，粒子在范围内 则电场力大小为，故A正确； B．粒子在x轴上先做匀加速直线运动，到O点后开始做匀减速直线运动，之后又会反向加速，一直做往返运动，不会静止，故B错误； C．设粒子最左端到达，由动能定理，初末动能均为0，电场力做功为0，因此初末电势相等。处电势 区间电势满足 令 解得 因此粒子运动范围为，故C错误； D．位移为，加速度 由 得 的加速度大小为 点速度 减速到0时间 之后由对称可得，周期，故D正确。 故选AD。 10．BCD A．由图乙可知，在x轴方向做匀速直线运动，速度大小为 由图丙可知，在y轴方向做匀加速直线运动，加速度大小为 末喷头在y轴的分速度大小为 末喷头的速度大小为 故A错误； B．由以上分析可知，喷头在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀加速直线运动，所以合力沿y轴方向，所以轨迹可能为P，故B正确； C．末喷头沿y轴方向的分速度大小为 设末喷头速度方向与x轴正方向的夹角为，则 解得 故C正确； D．末喷头沿x轴的位移大小为 在y轴方向的位移大小为 所以，末喷头离打印平台中心的距离为 故D正确。 故选BCD。 11．(1)B (2) 或 （1）A．只要每次让入射小球从同一位置由静止释放，就能保证其到达斜槽末端的速度相同，不需要测量入射小球的释放高度，故A错误； B．为了保证两球发生对心正碰，两球相碰时，两球心必须在同一水平面上，且碰后A球不反弹，要求两小球半径相等，小球A的质量大于小球B的质量，故B正确； C．斜槽轨道是否光滑并不影响实验结果，因为只要每次小球从同一位置释放，其到达斜槽末端的速度就相同；斜槽轨道末端必须水平，这样才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，故C错误； D．因为两小球做平抛运动下落高度相同，所用时间相同，所以可以用小球的水平位移代替抛出时的初速度，则不需要用秒表测时间，故D错误。 故选B。 （2）规定向右为正方向，由动量守恒有 由于平抛运动高度相同，则小球在空中运动时间相同，则有 整理得 若两球发生弹性碰撞，根据能量守恒可得 则有 联立可得或。 12．(1) A2 大于 (2) 3.3 0.25 （1）[1]根据欧姆定律可知，待测电阻通过的最大电流为 故电流表选； [2]由于小宇采用电流表的内接法，导致电压表测量的是待测电阻和电流表的电压之和，因此测出的的值偏大。 （2）[1]根据闭合电路欧姆定律可得， 联立解得 [2][3]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 因此在图像中，图像的纵截距 图像的斜率为 ， 13．(1) (2) (3) （1）分析活塞和轻杆的受力，根据平衡条件有 得 （2）依题意初态有，末态有，缓慢倒沙的过程中封闭气体温度不变，由玻意耳定律有 得 设倒入沙子的总质量为，分析活塞、轻杆和沙子的受力，有 得 （3）从初始状态开始，缓慢降低活塞间气体温度，活塞下降，封闭气体做等压变化，轻杆上的弹力大小不变，直到活塞Ⅰ运动到汽缸连接处，之后温度继续降低，封闭气体体积不变，压强减小，轻杆上的弹力增大，设弹力恰增大到初始值的2倍时气体的压强为 初态，分析活塞Ⅰ的受力，此时杆对活塞Ⅰ的力为向下的拉力，有 得 末态，分析活塞Ⅱ的受力，此时杆对活塞Ⅱ的力为向下的支持力，有 得 对全程，由气态方程有 得 14．(1)3mg (2) (3) （1）P棒到达轨道最低点时速度大小设为，根据动能定理，有    对P棒在b点，有    解得   由牛顿第三定律，有 （2）设Q棒第一次稳定运动时的速度为，P棒的速度为。当稳定时感应电流为零，则两棒产生的感应电动势相等 从Q棒开始运动到第一次速度达到稳定过程中，根据动量定理，对P棒有 对Q棒， 根据动量定理，有 联立解得 （3）从P棒进入导轨Ⅱ运动后，两棒切割磁场的长度相等，当速度稳定时，两棒的速度相同，设稳定速度为v。系统所受外力为零，则系统动量守恒，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律，有 解得 P棒进入导轨Ⅱ运动后，接入电路的阻值变为，故P棒产生的热量 15．(1)正电， (2) (3) （1）由题可知，粒子进入磁分析器向上偏转，根据左手定则，可知粒子带正电；粒子经速度选择器做直线运动，根据平衡条件则有   其中   解得 在磁分析器中，洛伦兹力提供向心力，则有 且有     解得 （2）若速度选择器中只有电场，粒子在电场中偏转距离为，则有   其中，   解得     设粒子进入右侧磁场时速度为，与方向夹角为，圆周运动半径为，则有， 粒子射出磁场的位置到射入磁场的位置的距离   解得     粒子射到轴的坐标 （3）在磁分析器中，从到，沿方向根据动量定理则有     沿方向根据动量定理则有     其中在方向，有 在方向，有     代入解得点速度 学科网（北京）股份有限公司 $