湖南省长沙市开福区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** 立足高二期末学情，融合量子计算、人造太阳等科技前沿情境，覆盖热学、电磁学、力学及近代物理模块，通过基础概念辨析与综合问题设计，实现物理观念与科学思维的梯度培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7题28分|分子动理论、电磁感应、电场等|第3题以SQUID器件为情境，考查电场力与电势能关系，体现科技应用| |多选|3题15分|卫星运动、静电场、动量守恒等|第8题结合2026低轨卫星，对比分析速度与加速度，关联运动观念| |实验题|2题约20分|感应电流探究、油膜法测分子直径|第11题通过二极管发光推理线圈绕向，培养科学探究能力| |计算题|3题约37分|核衰变、弹簧力学、电磁感应与电容|第15题综合电磁感应与电容放电，考查模型建构与科学推理|

湖南省长沙市开福区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） 1、 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．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．气体的总体积等于所有气体分子的体积之和 B．气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果 C．液体表面层分子比内部分子更密集，形成表面张力 D．布朗运动就是分子的无规则运动 2．下列情况不能产生感应电流的是（　　） A．如图甲所示，导体棒OC以O点为轴在导轨ab上以角速度ω转动时 B．如图乙所示，导体框在匀强磁场中向右加速运动时 C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关闭合或断开时 D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时 3．量子计算是新一轮科技革命的核心领域，超导量子干涉器件（SQUID）是构建量子计算机的关键元件。在SQUID的约瑟夫森结附近，会形成一种特殊的非匀强电场。如图所示，虚线a、b、c、d为该电场在纸面内的等差等势面，实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是轨迹与等势面a、c的交点。下列说法正确的是（     ） A．等势面a的电势高于等势面c的电势 B．电子在M点的加速度小于其在N点的加速度 C．电子在M点的电势能大于其在N点的电势能 D．电子从M点运动到N点的过程中，电场力对其做正功 4．如图所示为齿轮传动装置，大齿轮与小齿轮的半径比为，P、Q分别为大、小齿轮上的两点，且P、Q两点的半径相等，大齿轮在电机的带动下以恒定的角速度沿顺时针方向转动。下列说法正确的是（    ） A．小齿轮沿顺时针方向转动 B．相同时间内，P、Q两点通过的路程相同 C．相同时间内，P、Q两点转过的角度之比为 D．P、Q两点的向心加速度大小相等 5．以状态为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷机）的图像如图所示，虚线、为等温线。该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源和高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是（     ） A．过程，气体内能减小量大于气体对外界做的功 B．一个循环过程中，外界对气体做的功等于气体对外界做的功 C．过程气体向外界释放的热量等于过程气体从低温热源吸收的热量 D．过程气体对外界做的功等于过程外界对气体做的功 6．我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核发生聚变反应释放的能量用来发电。氘核发生聚变反应的方程为，氘核的比结合能为，氦核的比结合能为，则下列说法正确的是（     ） A．把分解成核子时，需要吸收的能量 B．该反应放出的能量 C．比结合能越大，原子核越稳定 D．因为不知道中子的质量，所以无法计算该反应的能量变化 7．如图所示，倾角为的固定斜面体顶端固定一光滑定滑轮，质量为的物块与物块（质量未知）通过轻绳连接后跨过定滑轮，轻绳与斜面体平行，物块放在斜面体上的点，物块刚好不下滑。已知段粗糙，点下侧光滑，轻弹簧固定在斜面体的底端，原长时上端位于点，某时刻剪断轻绳，物块运动到点的速度大小为，最终物块把轻弹簧压缩到最低点，随后物块能沿斜面上滑到最高点点（未画出），物块在点的加速度大小为，，弹性势能表达式为，为形变量，轻弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度为，。下列说法正确的是（　　） A．物块与段的动摩擦因数为 B．物块的质量为 C．轻弹簧的劲度系数为 D．物块下滑的最大速度为 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。 8．2026年最新发射的卫星互联网低轨21组卫星（A类）为低轨通信卫星，单星质量适中，北斗导航卫星（B类）质量约2200kg，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．A的速度较大 B．A所受的引力较大 C．B的周期较小 D．B的加速度较小 9．真空中两个固定点电荷Q1、Q2产生电场的部分等势面分布如图所示，相邻等势面间的电势差相等。一试探电荷置于两者连线上的O点时，仅在电场力的作用下静止。O点到Q1、Q2的距离之比为2:3，M、N、P点位于等势面上，且φM>φN，M、P位于Q1、Q2连线上，则（　　） A．Q1、Q2为异种电荷 B．Q1、Q2的电荷量大小之比为Q1:Q2=4:9 C．M点的电场强度比N点的大 D．将质子从M点静止释放，质子不能到达P点 10．如图甲所示，物块A与物块B之间通过一根轻质弹簧连接，静置在光滑的水平地面上，物块B与竖直墙面接触，初始时弹簧处于压缩状态并被锁定，t=0时解除锁定。规定向右为正方向，物块A在一段时间内运动的v-t图像如图乙所示，已知物块A的质量为m，则（　　） A．解除锁定后的过程中，A、B和弹簧系统动量守恒 B．解除锁定后的过程中，A、B和弹簧系统机械能守恒 C．物块A、B的质量之比为1:2 D．t1~t3时间内，物块A运动的位移为 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．在探究影响感应电流方向及大小的相关因素的实验中， (1)第一小组使用如图甲所示的电磁感应实验装置进行实验。图中灵敏电流计的0刻度线处于中间位置，空心线圈B放置在水平桌面上。 ①请用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整____。 ②正确连接好电路，闭合开关瞬间，灵敏电流计指针向左偏转。待指针稳定后，迅速向左移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计的指针向_______（填“左”或“右”）偏转。若该过程中线圈A未与线圈B直接接触，则线圈B对桌面的压力_______（填“大于”“小于”或“等于”）线圈B受到的重力。 (2)第二小组利用二极管与线圈构成如图乙所示的电路，二极管中通有向上的电流时，二极管可发光。当图中的条形磁铁向上快速从线圈中拔出时，二极管发光。由此可推理得出该线圈的导线绕向应如图_______（填“丙”或“丁”）所示。 (3)第三小组设计的实验装置如图戊所示，线圈的两端与电压传感器相连。分别使线圈距离上管口20cm、30cm、40cm和50cm，将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。对比这四次实验，在强磁体穿过线圈的极短时间内，下列说法正确的是_____（填选项前的字母）。 A．线圈内磁通量的变化量越来越大 B．电压传感器的示数依次变大 C．高度相同时，线圈匝数越多，电压传感器的示数越大 D．高度相同时，电压传感器的示数与线圈所围面积无关 12．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；测得的油酸酒精溶液有100滴。取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积为。 (1)该实验过程中，体现的物理思想方法是_____。 A．理想模型法 B．类比法 C．等效替代法 D．控制变量法 (2)由实验数据估算出油酸分子的直径为_________（结果保留两位有效数字）。 (3)已知油酸分子的直径为，油酸的密度为，摩尔质量为，则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为_________。 (4)下列操作会导致实验测得的油酸分子直径偏小的是_________。（多选） A．计算油膜面积时，坐标纸上不足一格的面积都舍掉 B．撒爽身粉时撒的太厚，油酸没有完全散开 C．在求每滴油酸体积时，的溶液的滴数多记了2滴 D．配制好了的油酸酒精溶液在敞口容器中放置时间太长 13．一个静止的衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为的光子。已知、和粒子的比结合能分别为，真空中的光速为，普朗克常量为。 (1)求光子的波长； (2)写出上述衰变方程，并求衰变后和粒子的总动能。 14．如图所示，两木块的质量分别为和，两轻质弹簧1、2的劲度系数均为k=150 N/m，整个系统处于静止，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)弹簧1、2各自的伸长量； (2)现用手托着竖直向上缓慢移动，直到弹簧2变成压缩状态且弹力大小变为原来的，此过程中上升的高度。 15．如图所示，间距为的足够长的光滑平行长直导轨水平放置，两导轨间有竖直向下且磁感应强度大小为的匀强磁场。金属棒质量为，初始时静止在导轨上。电源的电动势为，电容器的电容为，S为单刀双掷开关。导轨电阻不计，忽略电容器的电磁辐射，与导轨始终垂直并接触良好。求： (1)将开关S掷于1处，电路稳定后电容器所带的电荷量； (2)电路稳定后将开关S从1处掷于2处，可获得的最大速度。 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 $ 湖南省长沙市开福区2025-2026学年高二下学期期末考试自编试卷 物理试题（原卷版） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A C D C C AD BC BD 1．B 【详解】A．气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，故A错误； B．气体对容器的压强是大量气体分子做不规则热运动不断撞击器壁的结果，故B正确； C．液体表面张力形成原因是表面层液体分子比内部更稀疏，故C错误； D．布朗运动是通过悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动间接地反映了液体分子的无规则运动，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。 A．如图甲所示，导体棒OC以O点为轴在导轨ab上以角速度ω转动时，切割磁感线，产生感应电流，故A正确，不符合题意； B．如图乙所示，导体框在匀强磁场中向右加速运动时，闭合回路磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误，符合题意； C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关闭合或断开时，原电流变化，原磁场变化导致穿过B的磁通量变化，产生感应电流，故C正确，不符合题意； D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时，原电流变化，原磁场变化导致穿过B的磁通量变化，产生感应电流，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．A 【详解】A．由电子运动轨迹的弯曲方向及电子带负电可判断，电场线垂直等势面且方向从等势面 指向等势面，电势沿电场方向降低，所以等势面 的电势高于等势面 的电势，故A正确； B．等势面疏密反映电场强弱，点附近等势面较密，电场较强，电子在点的加速度大于其在 点的加速度，故B错误； C．点在等势面 上，点在等势面上，由A项可知，电子带负电，由 ，可知电子在 点的电势能小于其在 点的电势能，故C错误； D．电子从 点运动到 点的过程中电势能增大，由电场力做功与电势能变化的关系可知，电场力对其做负功，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】A．顺时针方向转动的大齿轮带动小齿轮沿逆时针方向转动，故A错误； B．齿轮传动时，两轮边缘的线速度相等，即相同时间内，两轮边缘通过的路程（弧长）相等，而P点和大轮边缘是同轴转动，角速度相同，而P点半径较小 由 得P点比大轮边缘上的点的线速度小，相同时间内通过的路程小，故相同时间内，P点比Q点通过的路程小，故B错误； C．两轮边缘的线速度相等，由 故大小轮的角速度之比为1：2 由 故相同时间内，P、Q两点转过的角度之比为，故C正确； D．P、Q两点的半径相等，由 故P、Q两点的向心加速度之比为，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．依题意，卡诺逆循环过程由两个等温过程和两个绝热过程组成，分析图像可知，的过程为绝热过程，有，由热力学第一定律，得，A错误； B．图像，图线与坐标轴所围的面积等于气体做功的多少，由图可知 的过程，气体体积增大，气体对外界做功的多少设为 的过程，气体体积减小，外界对气体做功的多少设为，分析可知，一个循环过程，，即外界对气体做的功大于气体对外界做的功，B错误； C．为等温过程，，由热力学第一定律，有，外界对气体做功，气体向外界释放热量 也为等温过程，，由热力学第一定律，有，气体对外界做功，气体从低温热源吸收热量 根据前面的结论，可知，则，即过程气体向外界释放的热量大于过程气体从低温热源吸收的热量，C错误； D．根据前面分析，知和的过程为绝热过程，有 虚线、为等温线，则有，，得 由热力学第一定律，得过程气体对外界做的功等于过程外界对气体做的功，D正确。 故选D。 【点睛】 6．C 【详解】A．比结合能是原子核总结合能与核子数的比值，1个含2个核子，总结合能为，分解为核子时需要吸收的能量，故A错误； B．核反应释放的能量等于生成物总结合能减去反应物总结合能。反应前2个氘核总结合能为，反应后总结合能为，中子为自由核子、结合能为0，因此释放能量为，故B错误； C．比结合能是原子核稳定程度的标志，比结合能越大，原子核越稳定，故C正确； D．通过题干给出的反应物、生成物的比结合能即可直接计算反应的能量变化，不需要中子质量，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．剪断细绳后，物块A从点由静止下滑，由运动学公式可得 由牛顿第二定律，下滑过程中满足 解得，故A错误； B．初始时A刚好不下滑，沿斜面方向，A受向下的重力分力，向上的摩擦力和绳子拉力，由平衡条件 竖直方向，B受向下的重力和向上的绳子拉力，由平衡条件 联立解得，故B错误； C．下滑过程中物块把轻弹簧压缩到最低点，此时A速度为零，加速度大小为，由牛顿第二定律解得 从b到c机械能守恒，满足 代入数据解得，，故C正确； D．A从b点下滑压缩弹簧过程中，当加速度为零时速度最大，此时 解得 由机械能守恒计算最大动能 解得最大速度，故D错误。 故选C。 8．AD 【详解】A．设地球的质量为M，卫星的质量为m，轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，得 解得，， 由题图可知，卫星之间轨道半径的关系为 由可知，越小越大，因此 A的速度较大，故A正确； B．卫星所受的引力为 因不知道两卫星质量的大小关系，所以无法比较二者所受引力的大小，故B错误。 C．由可知，越大越大，因此 B的周期更大，故C错误； D．由可知，越大越小，因此 B的加速度较小，故D正确。 故选AD。 9．BC 【详解】A．试探电荷在O点静止，说明O点合场强为0，两个点电荷在O点产生的场强方向相反，因此两电荷为同种电荷；若为异种电荷，在两电荷连线上场强方向相同，无法抵消为0，故A错误； B．O点合场强为0，因此两个点电荷在O点的场强大小相等，即 已知 整理得，故B正确； C．题目说明相邻等势面电势差相等，即等差等势面，根据电场强度与等势面疏密的关系：等差等势面越密，电场强度越大。M点等势面比N点更密，因此M点电场强度更大，故C正确； D．图中为等差等势面，由图可得 根据动能定理，质子从M静止释放，到达P点的动能 因此质子刚好到达P点速度为0，故D错误。 故选BC。 10．BD 【详解】A．在时间内，弹簧处于压缩状态并不断恢复，推动A向右加速，同时将B压在左侧竖直墙面上。在此过程中，墙壁对B有向右的弹力作用，由于系统所受合外力不为零，故A、B和弹簧系统的动量不守恒，故A错误； B．在整个解除锁定后的过程中（包括靠墙和离墙阶段），由于水平地面光滑，且只有弹簧的弹力做功，没有其他非保守力做功，所以A、B和弹簧系统的机械能始终守恒，故B正确； C．由图乙可知，时刻A的加速度为零，速度达到最大值，此时弹簧恰好恢复原长。此后弹簧被拉伸，B在弹簧拉力作用下离开墙壁向右加速。 设B的质量为。从到时间内，A、B系统动量守恒、机械能守恒。在时刻，A具有向左的最大速度，说明此时加速度再次为零，弹簧再次恢复原长。设此时B的速度为。 根据动量守恒定律（选向右为正方向）有 根据机械能守恒定律有 由动量守恒方程得： 由机械能守恒方程得： 将上述两式相比，解得 代入回动量守恒方程，解得。所以物块A、B的质量之比为，故C错误； D．在时刻和时刻，弹簧均处于原长状态。这意味着在这段时间内，物块A和物块B的相对位移为零，即它们在水平面上的实际对地位移相等，设为（）。 在时间内，系统动量守恒，总动量恒为 根据位移与动量的关系有 代入已知数据有 解得物块A在这段时间内的位移为，故D正确。 故选BD。 11．(1) 右 小于 (2)丁 (3)BC 【详解】（1）[1]本实验分两个独立回路。将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成原回路，将线圈B与灵敏电流计串联为回路，如图所示： [2]闭合开关瞬间，线圈A中电流增大，产生的磁场增强，穿过线圈B的磁通量增大，此时灵敏电流计指针向左偏转，说明当穿过线圈B的磁通量增大时，指针向左偏转。待指针稳定后，迅速向左移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的电阻增大，线圈A中的电流减小，产生的磁场减弱，穿过线圈B的磁通量减小，因此灵敏电流计的指针向右偏转。 [3]根据楞次定律的推广结论“来拒去留”可知，线圈A磁场减弱相当于远离线圈B，线圈B为了阻碍磁通量的变化，会受到向上的磁场力，因此线圈B对桌面的压力小于线圈B受到的重力。 （2）条形磁铁N在下S在上，穿过线圈的原磁场方向向下；磁铁向上拔出，磁通量减少，由楞次定律，感应磁场方向和原磁场同向，方向向下。二极管发光说明二极管内电流向上，根据右手螺旋定则，感应磁场向下时，从上往下看线圈电流为顺时针绕向，对应图丁的绕线方式。 （3）A．四次实验中，强磁体穿过线圈的过程，磁通量的变化量相同，故A错误； B．下落高度越大，强磁体穿过线圈时的速度越大，所用时间越短，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势越大，电压传感器的示数依次变大，故B正确； C．根据法拉第电磁感应定律可知，高度相同时，强磁体穿过线圈的时间相同，线圈匝数越多，产生的感应电动势越大，电压传感器的示数越大，故C正确； D．高度相同时，若线圈所围面积不同，磁通量的变化量不同，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势不同，电压传感器的示数也会不同，故D错误。 故选BC。 12．(1)A (2) (3) (4)CD 【详解】（1）该实验将油酸分子视为球形且认为油膜是单分子层，忽略了分子间的间隙，建立了理想化模型，体现了理想模型法。 故选A。 （2）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 油酸分子的直径为 （3）油酸的摩尔体积为 一个油酸分子的体积为 则阿伏加德罗常数为 （4）AB．根据，不足一格舍去导致偏小则偏大，粉太厚油膜未完全散开导致偏小则偏大，故AB错误。 CD．根据，求每滴体积时滴数多记导致计算值偏小则偏小，溶液放置太久酒精挥发导致实际偏大则偏小，故CD正确。 故选CD。 13．(1) (2) 【详解】（1）光子的能量 又 解得 （2）衰变方程 由题意得释放的核能 由能量守恒得 解得衰变后和粒子的总动能 14．(1)， (2) 【详解】（1）对整体受力分析，根据平衡条件和胡克定律，有 解得此时弹簧1的伸长量 对质量为的木块受力分析，根据平衡条件和胡克定律，有 解得此时弹簧2的伸长量 （2）再次平衡时弹簧2的弹力大小 此时弹簧2的压缩量 对质量为的木块受力分析，根据平衡条件和胡克定律，有 解得此时弹簧1的伸长量 可知上升的高度 15．(1) (2) 【详解】（1）开关掷于1处，电路稳定后电容器两端电压等于电源电动势 （2）开关掷于2处后，电容器放电，金属棒在安培力作用下加速；同时金属棒切割磁感线产生动生电动势。当电容器两端电压与动生电动势大小相等时，回路电流为0，金属棒速度达到最大值，棒开始做匀速直线运动。最大速度对应的动生电动势 此时电容器剩余电荷量 过程中电容器释放的电荷量 对金属棒，由动量定理，安培力的冲量等于动量变化 其中 解得 学科网（北京）股份有限公司 $