湖南省长沙市天心区2025-2026学年高二下学期期末考试物理自编模拟试卷

**基本信息** 高二下学期期末物理试卷，聚焦光现象、力学、原子物理等核心内容，通过“幽灵堵车”模型、游戏装置等真实情境，考查物理观念与科学思维，实验题注重科学探究，综合题体现模型建构。 **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|光的偏振、机械波、氢原子能级、力学平衡|结合双缝干涉、简谐横波等基础概念，考查科学推理| |非选择题|5题/57分|气体实验定律、动量能量综合、加速度测量|实验题（如探究气体等温变化）注重证据获取，计算题（如游戏装置运动）体现真实情境下的模型应用|

湖南省长沙市天心区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．通过对光现象的深入研究可以进一步了解光的本质规律。以下说法正确的是（     ） A．玻璃中的气泡看起来比较明亮是由于光的衍射 B．双缝干涉实验中，若只增大屏到双缝间距离，相邻两个亮条纹的中心间距将减小 C．透过偏振眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象，说明光是横波 D．泊松亮斑是光照射到圆孔时发生衍射产生的 2．现有一条粗细与质量分布均匀、柔软且不能伸长的链条，悬挂在A、B两点之间，链条质量为m，悬点A、B处切线与竖直方向夹角分别为30°和60°，两切线的交点为C，F为链条的最低点，重力加速度为g，则最低点F处链条张力为（     ） A． B． C． D． 3．如图所示为氢原子的能级图.氢原子从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级时辐射出a光子，从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射出b光子.下列说法正确的是（     ） A．处于n＝2的能级的氢原子能吸收能量为2.6eV的光子跃迁到n＝4的能级 B．若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则a光的传播速度比b光的传播速度小 C．若b光能使某种金属发生光电效应，则a光一定能使该金属发生光电效应 D．若用同一双缝干涉装置进行实验，用a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大 4．一简谐横波沿x轴方向传播，已知t=0.1s时的波形如题图甲所示，图乙是x=2m处的质点的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A．该简谐横波沿x轴负方向传播 B．该简谐横波的波速为20m/s C．波的振幅是10cm D．x=0.5m处的质点，在t=0.55s时到达平衡位置，且沿y轴负方向运动 5．某渔船上的回声探测器在水中发射频率为的声波探测水下鱼群与障碍物。已知声波在水中传播速度为，下列说法正确的是（     ） A．该声波的波长为0.75 m B．声波由水中传播到空气中，频率会改变 C．该声波遇到0.5 m长的武昌鱼时不会发生明显衍射 D．探测器接收到的鱼群的回声频率与障碍物的回声频率相同 6．如图所示是《天工开物》中古人挖煤时的场景和其简化示意图，初始时牵引绳和水平地面间夹角为，簸箕与地面间的动摩擦因数为0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，簸箕与井壁无接触，忽略绳子和滑轮之间的阻力。在簸箕被缓慢拉到滑轮的正下方的过程中，牵引绳的拉力（     ） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 7．某赛车轨道在一段山谷处的示意图如图所示，竖直面内圆弧形轨道AB对应的圆心角为，B点为轨道的最低点。质量为m的赛车（连同赛车手）以恒定的速率v从A点运动到B点的过程中，合力的冲量大小为（     ） A． B． C． D． 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。 8．一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图所示，质点P的平衡位置位于处，质点Q的平衡位置位于处。时质点Q第一次回到平衡位置，时质点P第一次回到平衡位置。下列判断正确的是（     ） A．该简谐波沿x轴负方向传播 B．质点的振动周期为10s C．时。质点Q的位移为 D．0~15s的时间内，质点Q运动的路程为50cm 9．一群处于能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光，用这些光分别照射图甲电路中的光电管的阴极，实验中只测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示。已知氢原子的能级图如图丙，则下列推断正确的是（     ） A．动能为的电子不能使处于能级的氢原子发生跃迁 B．阴极金属的逸出功可能为 C．图乙中的光是氢原子由能级向基态跃迁发出的 D．、、三种光的波长关系为 10．幽灵堵车是指在道路上没有明显原因的情况下，车辆却陷入缓慢行驶或完全停滞的状态。可简化为如下模型：所有车辆以相同速度v0=30m/s在平直道路上行驶，初始时保持相同的间距d=100m，t=0时第1辆车因扰动开始以a1=3m/s2的加速度做匀减速运动，持续3s后开始匀速运动，第n+1辆车看到第n辆车开始减速后经过∆t=1s的时间也开始减速，第n辆车的加速度。所有车刹车时间均为3s，且之后都会做匀速运动，直到有车辆完全刹停，该车之后所有车的加速度都等于完全刹停的车的加速度，最终造成交通堵塞。则（　　） A．第18辆车是第一个完全刹停的汽车 B．刹停的车之间的距离为70m C．第1、2辆车间的最小距离为95.5m D．t=6.5s时第1、2辆车的间距仍为100m 第二部分（非选择题 共57分） 3、 非选择题：本大题共5题，共57分。 11．某实验小组用图1所示装置探究加速度与力、质量的关系。 (1)该实验有以下一些操作，其中是为了保证小车受到的合外力等于细线对小车的拉力的是_________（填选项标号）。 A．垫高长木板补偿阻力 B．调节定滑轮高度，使牵引小车的细线与长木板平行 C．先接通电源、后释放小车 (2)实验中打出的一条纸带如图2所示，相邻计数点间的距离已在图中标出（每相邻两个计数点间还有4个点未画出）。已知打点计时器所接交流电源的频率为，则小车运动的加速度大小_________（结果保留2位有效数字）。 (3)保证小车的质量一定，多次改变槽码的质量重复实验，得到小车运动的加速度与槽码质量的关系图像如图3所示；保证槽码质量一定，多次改变小车质量重复实验，得到小车运动的加速度与小车质量倒数的关系图像如图4所示。图像都出现了弯曲，出现弯曲的原因_________（填“相同”或“不同”）。 12．用如图所示的实验装置探究“一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系”。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，推动活塞压缩气体，分别记录注射器上的体积刻度V和传感器的示数p作为气体的体积和压强。 (1)为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是（     ）（单选） A．要尽可能保持环境温度不变 B．实验中必须测量柱塞的横截面积来计算气体体积 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 (2)经过多次测量，将所测数据绘制在坐标图上，可能得到的是（     ） A． B． C． D． (3)如图，若有两小组在同一教室同时用传感器探究气体等温变化的规律，但是描绘出的图像斜率不同，原因可能是（     ）（单选） A．注射器内的气体质量不同 B．有一小组注射器存在漏气 C．一小组缓慢推动活塞，另一小组快速推动 D．一小组将注射器水平放置，另一小组竖直放置 (4)为了能最直观地判断气体压强与气体体积的函数关系，作出图像。某同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，那么该同学可能得到的图像是图乙中的________（填“a”“b”或“c”）。 (5)如图丙，小组同学使用等温变化的规律测量不规则小石块的体积，连接好仪器后正确进行实验并记录了压强传感器示数p和注射器读数V，作出的图像如图丁所示，图中的横纵截距分别为a和b，则小石块的体积为________。（用图中相关物理量表示） 13．竖直固定的圆柱形透明管深度为l，管内横截面积为S；圆柱形物块长为，横截面积为S，密度为ρ。室温T1=300K时，某同学将表面涂润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体，并使物块缓慢进入透明管，过程中气体无泄漏。当物块处于静止状态时，其上表面恰好与管口齐平，如图乙所示。已知透明管与物块均具有良好导热性能，不计物块与透明管间的摩擦，重力加速度大小为g，大气压强恒定，空气可视为理想气体。 (1)求当地大气压强p0； (2)将装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为，该同学认为此装置漏气，测得此时室温T2=270K，求管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比。 14．如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求： （1）小物块到达D点的速度大小； （2）B和D两点的高度差； （3）小物块在A点的初速度大小。 15．如图所示，半径为R=0.5m的圆槽P固定在足够长的光滑水平地面上，圆槽的最低点与地面相切于M点。质量为mB=1kg的物块B静止在水平地面上，其左端固定一轻弹簧。质量为mA=2kg的物块A从圆槽最高点正上方R高处由静止释放，之后恰好无碰撞地切入圆槽轨道。物块A沿圆槽P运动过程中克服阻力做功为11J，重力加速度g=10m/s2。A、B均可视为质点，物块A与弹簧不粘连，忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内。求： (1)物块A运动到M点时对圆槽的压力大小； (2)物块A的最终速度大小； (3)两物块与轻弹簧相互作用的过程中，弹簧对物块B的冲量大小； 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 $ 湖南省长沙市天心区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 C A D D C A A AC BCD BC 1．C 【详解】A．玻璃中的气泡看起来明亮，是光从光密介质玻璃射向光疏介质空气时发生全反射导致的，与光的衍射无关，故A错误； B．双缝干涉相邻亮条纹中心间距满足公式，其中为屏到双缝的距离，为光的波长，为双缝间距，仅增大时会增大，故B错误； C．偏振是横波特有的性质，纵波不存在偏振现象，透过偏振眼镜观看立体电影正是利用了光的偏振原理，可说明光是横波，故C正确； D．泊松亮斑是光照射到不透光小圆板时发生衍射产生的，并非圆孔衍射的结果，故D错误。 故选C。 2．A 【详解】对链条整体分析，有， 设最低点F处的张力为T，方向水平，AF段链条质量为，BF段链条质量为，由受力平衡得， 解得， 对BF段链条分析 解得 故选A。 3．D 【详解】A．和的能级差为，能级跃迁需要吸收的能量大小恰好等于能极差才能发生。故A错误； B．和的能级差为，可知a光能量小于b光。根据可知a光的频率相对b光更小，折射率更小，根据可知其在均匀介质中传播的速度更大。故B错误； C．根据光电效应方程可知光电子的最大初动能和入射光的频率有关，a光的频率小于b光，因此b光能使某种金属发生光电效应时a光不一定能使该金属发生光电效应。故C错误； D．根据光的双缝干涉条纹间距可知对于同一双缝干涉装置进行实验，光的波长越大，条纹间距越大。a光频率更小，根据可知其波长更大，因此a光照射双缝得到的亮条纹间距更大。故D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．由图可知，0.1s时，x=2m处的质点向上振动，根据“上下坡”法可知，波应沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图可知，波长为4m，周期为0.4s，则，故B错误； C．由图可知，振幅为5cm，故C错误； D．根据波的传播特点可知，x=0.5m处的质点从0.1s开始再经0.05s回到平衡位置且向下振动，而周期为0.4s，所以0.55s时仍然到达平衡位置，且沿y轴负方向运动，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．根据波长公式 ，代入数据得 并非 ，故A错误； B．波的频率由波源决定，声波由水中传到空气中时波源不变，频率不变，故B错误； C．障碍物尺寸与波长相差不多或小于波长时衍射明显，本题中武昌鱼长 ，远大于声波波长 ，不会发生明显衍射，故C正确； D．通常障碍物相对探测器静止，鱼群相对探测器运动，探测器接收鱼群回声时会发生多普勒效应，鱼群回声频率与障碍物回声频率不同，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】簸箕被缓慢拉动，始终处于平衡状态。设牵引绳与水平地面的夹角为，簸箕重力为，对簸箕受力列平衡方程。 水平方向： 竖直方向： 滑动摩擦力满足： 联立方程得： 代入数值整理得： 拉到滑轮正下方的过程中，从初始的逐渐增大到，从增大到，余弦函数随角度增大持续减小，因此拉力一直增大。 故选A。 7．A 【详解】从点运动到点的过程中速度变化量如图所示 可得速度变化量 由动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，则合力的冲量大小 故选A。 8．AC 【详解】A．根据题意可知，质点Q比P先回到平衡位置，可知时Q沿y轴正方向运动，则波沿着x轴负方向传播，故A正确； B．根据图像可知波长，波向负方向传播2m时所用时间为，此时质点Q第一次回到平衡位置，所以周期，故B错误； C．根据图像和波动规律，此时Q的位移，故C正确； D．质点在每个周期内运动的路程为4A，质点Q出发点不在平衡位置和最大位移处，故的时间内质点Q运动的路程不等于，故D错误。 故选AC。 9．BCD 【详解】A．由于 电子通过碰撞转移能量，且电子的动能大于，故能使处于能级的氢原子发生跃迁，故A错误； CD．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，能量值的大小关系排列从大到小为，，，，， 但只检测到3条电流，所以发生光电效应的能量值为，， 由图乙可知 根据光电效应方程及 可知各光对应的跃迁为a对应，b对应，c对应 故a光的光子能量为 b光的光子能量为 c光的光子能量为 则有 根据 可得 故CD正确； B．跃迁释放的光子能量 由于只检测到3条电流，即只有三种光子能发生光电效应，则该金属的逸出功大于2.55eV，小于等于10.2eV，故B正确。 故选BCD。 10．BC 【详解】A．汽车刹停的时间为3s，则汽车能刹停的加速度为 当时，即 解得 即第6辆车是第一个完全刹停的汽车，故A错误； B．汽车完全刹停时的刹车距离为 相邻的后面的车从看见前车开始减速到完全刹停的位移为 所以刹停的车之间的距离为，故B正确； C．第1辆车减速结束时的速度为 第2辆车减速的加速度大小为 当两车的速度相等时，两车的距离有最小值，设两辆车都在减速过程中达到相同速度，第一辆车所用时间为t1，则共速时的速度为 解得， 该过程第1辆车的位移大小为 第2辆车的位移大小为 所以第1、2辆车间的最小距离为，故C正确； D．6.5s内第1辆车的位移为 6.5s内第2辆车的位移为 所以t=6.5s时，第1、2辆车的间距为，故D错误。 故选BC。 11．(1)AB (2)0.82 (3)相同 【详解】（1）A．垫高木板补偿阻力，抵消摩擦力，小车合外力等于绳子拉力，故A正确； B．细线与木板平行，保证拉力沿运动方向，合力等于拉力，故B正确； C．先通电后释放小车是为了纸带开头能打出点，和合力等于拉力无关，故C错误。 故选AB。 （2）相邻计数点间有 4 个点未画出，则相邻计数点时间间隔t=0.1s，由逐差法可知 （3）保证小车的质量M一定，多次改变槽码的质量，随着m增大，会出现M不再远大于m的情况，此时图像弯曲。保证槽码质量一定，多次改变M，也会出现M不再远大于m的情况，此时图像也会弯曲，因此两种情况下，出现弯曲的原因相同。 12．(1)A (2)D (3)A (4)a (5)b 【详解】（1）A．本实验要求封闭气体温度不变，因此需要保持环境温度不变，故A正确； B．注射器本身已经标注体积刻度，可直接读取气体体积，不需要额外测量横截面积，故B错误； C．手握注射器会改变气体温度，快速推拉活塞也会使气体温度变化，不符合等温实验要求，故C错误。 故选A。 （2）根据玻意耳定律，一定质量气体等温变化满足（为常数）。 本实验中，压强传感器连接的软管内存在少量未被计入注射器读数的气体，设这部分体积为，则实际气体体积为，代入玻意耳定律得 整理得 因此在图像中，当时，，横截距为正。 故选D。 （3）A．由理想气体状态方程，变形得 因此图像的斜率，同一教室温度相同，斜率不同的原因是气体的物质的量不同，即封闭气体的质量不同，故A正确； B．若注射器漏气，实验过程中气体质量不断变化，无法得到直线图像，故B错误； C．快速推动活塞会导致气体温度不断变化，图像不是直线，故C错误； D．压强传感器直接测量封闭气体的压强，无论注射器如何放置，传感器读数即为玻意耳定律中的气体压强，故D错误。 故选A。 （4）手握住注射器后，气体温度升高，斜率随温度升高而增大，相同下，压强比室温等温时更大，因此斜率比正常情况更大，对应图线。 （5）设小石块体积为，封闭气体的实际体积为，等温变化满足 整理得，因此图像的纵截距就是小石块的体积，题目给出纵截距为，故小石块体积为。 13．(1) (2) 【详解】（1）设密封刚完成时管内气体压强为p1，气柱长度为体积 物块受力平衡有 解得 初始时管内气体体积为压强为大气压温度均为。过程等温，由玻意耳定律 解得 化简有 （2）装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为体积温度 物块受力平衡不变，故此时气体压强 密封刚完成时状态 由理想气体状态方程，气体质量比等于之比，且压强p不变，则 14．（1）；（2）0；（3） 【详解】（1）由题知，小物块恰好能到达轨道的最高点D，则在D点有 解得      （2）由题知，小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，则在C点有 小物块从C到D的过程中，根据动能定理有 则小物块从B到D的过程中，根据动能定理有 联立解得 ，HBD = 0 （3）小物块从A到B的过程中，根据动能定理有 S = π∙2R 解得 15．(1)56N (2)1m/s (3)4N∙s 【详解】（1）物块A运动到M点由动能定理 解得vM=3m/s 在M点时 解得FN=56N 根据牛顿第三定律可知，物块A运动到M点时对圆槽的压力大小56N。 （2）AB碰撞过程由动量守恒和能量关系， 解得 即物块A的最终速度大小1m/s； （3）两物块与轻弹簧相互作用的过程中，弹簧对物块B的冲量大小 学科网（北京）股份有限公司 $