2025-2026学年下学期高二物理期末学业水平考试（综合模拟）

**基本信息** 以2026年长征九号火箭回收、深空飞船等科技前沿为情境，融合动量守恒、机械振动、光的折射等核心知识，注重物理观念与科学思维的综合考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|12题/36分|动量守恒（1-3题）、机械波（14-16题）|结合火箭撞击、无人机测速等真实场景，考查科学推理| |填空|5题/15分|动量变化（4题）、光的折射率（18题）|通过实验现象分析，强化物理观念应用| |计算|4题/49分|单摆周期（13题）、双缝干涉（25题）|25题整合动量、干涉、弹簧振动，体现科学探究与综合应用|

2026学年第二学期高二年级期末学业水平考试（模拟） 物理学科 试卷 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、准考证号、学校名称，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3.选择题不得全选，可以选一、二或三个选项作答。 一 长征九号重型火箭海上可控回收工程 2026年7月长征九号完成第三次助推器海上垂直回收全流程试验，重力加速度统一取g=10 m/s2。 1.145g仿生标准球以47m/s相对速度撞击多层碳纤维仿真航天员头盔，头盔内侧高分子柔性缓冲材料显著延长撞击接触时长，结构工程师围绕缓冲防护机理开展研讨，以下推导严谨的是（） A.延长撞击时间可直接减小球体受到的总冲量，降低冲击损伤 B.球体撞击前后动量差值固定，总冲量恒定；作用时间拉长，平均撞击作用力减小 C.缓冲材料增大球体动量变化量，抵消力学冲击破坏 D.撞击持续时间越久，球体动量改变量越大，防护效果越好 2.36m/s正东巡航补给无人机在60m高空投放干草保温包，不计空气阻力，光学跟踪系统全程记录动量变化，测控员总结的运动规律符合物理规律的是（） A.补给包下落全程合外力为零，总动量始终守恒 B.补给落地瞬间水平速度完全消散，动量仅保留竖直分量 C.水平方向不受外力，水平分动量全程保持恒定不变 D.落地瞬时竖直速度归零，存在水平分动量 图1 3.真空磁悬浮轨道两节舱体X、Y同向一维碰撞对照试验，速度-时间变化曲线见图1，轨道摩擦力趋近于零，试验团队通过图像开展系统力学分析，下列推导结论成立的有（） A.碰撞瞬时内部相互作用力远大于微弱轨道摩擦力，系统外力总冲量可忽略不计 B.X动量减少的矢量大小严格等于Y动量增加的矢量大小，二者动量变化方向相反 C.碰撞前后系统总动能数值保持恒定不变，属于完全弹性碰撞 D.碰撞全过程系统总动量矢量恒定，严格满足动量守恒条件 4.海上缓冲测试球总质量540g，垂直撞击海面前瞬时速率5m/s，撞击后以等大速率反向回弹，规定撞击前速度方向为正方向。过程中动量变化量为____________，动量变化不为0的原因是____________________________________。 二 中国深空载人巡天飞船 2026年中国深空载人巡天飞船进入地火转移轨道，依靠高速喷射推进工质调整轨道速度，喷射瞬时万有引力冲量可忽略。 5.航天物理教研团队设置四类典型力学系统开展守恒辩论赛，下列判断准确的是（） A.忽略空气阻力，单独选取自由下落舱体作为系统，下落过程动量守恒 B.将下落舱体与地球整体划为系统，重力转变为系统内力，下落全过程总动量守恒 C.粗糙试验台面上压缩弹簧双滑块弹开，只要存在摩擦力，系统动量一定不守恒 D.光滑真空磁悬浮轨道两车碰撞，车体自身重力属于系统外力，系统动量不守恒 6.飞船本体与姿态背囊总静质量为m，在轨初始静止；瞬时高速喷射质量m0、对地速度v的推进工质，m远大于m0，喷射时长极短。轨道力学工程师预判飞船运动状态，结论正确的是（） A.飞船与喷出工质同向运动，系统动量不满足守恒关系 B.喷射瞬时外力冲量可忽略，系统总动量守恒，飞船运动方向与工质喷射方向相反 C.喷出工质质量占比极小，飞船将维持原有静止状态 D.飞船喷射后速度表达式为 7.高压弹射对比实验：同一弹射装置对不同质量金属靶球施加大小完全相等的瞬时冲量，靶球从等高真空试验台水平抛出，测量落地水平射程R，台面高度H固定不变，不计空气阻力。实验员整理多组数据总结规律，说法正确的有（） A.弹射冲量I=mv0，小球平抛初速度与自身质量成反比例关系 B.金属靶球质量越大，平抛落地水平射程R越小 C.靶球下落总时长随自身质量增大同步变长 D.平抛运动总下落时间仅由台面高度H决定，与靶球质量无关 8.现有定量动量守恒算式： 式中负物理符号代表两物体初始运动方向________；等式能够成立的核心前提是碰撞瞬间外力冲量________。 9. 磁悬浮追尾模拟试验中，A、B两车撞击后锁死滑行，路面制动痕迹总长6.0m，撞击前A车恒定行驶速度5m/s。甲乙两名轨道安全研究员提出完全对立的两种分析思路：甲认为从两车碰撞发生到完全静止全过程系统动量守恒，可直接反推B车撞击前速度；乙认为仅碰撞极短瞬时摩擦力冲量可忽略，滑行阶段地面摩擦力持续作为外力，完整全过程动量不守恒。 要求：①结合国标乘用车制动距离表格（如表）辨析二人观点正误； ②若碰撞瞬间动量守恒，写出共速动量守恒表达式； ③说明仅凭滑行痕迹无法求解B车初速度的全部依据。 表：制动距离和制动稳定性要求 机动车类型 制动初速度/（km・h⁻¹） 空载检验制动距离要求/m 满载检验制动距离要求/m 试验通道宽度/m 三轮汽车 20 ≤5.0 — 2.5 乘用车 50 ≤19.0 ≤20.0 2.5 总质量小于等于3500kg的低速货车 30 ≤8.0 ≤9.0 2.5 其他总质量小于等于3500kg的汽车 50 ≤21.0 ≤22.0 2.5 铰接客车、铰接式无轨电车、汽车列车（乘用车列车除外） 30 ≤9.5 ≤10.5 3.0* 其他汽车、乘用车列车 30 ≤9.0 ≤10.0 3.0* 两轮普通摩托车 30 ≤7.0 — — 边三轮摩托车 30 ≤8.0 — 2.5 正三轮摩托车 30 ≤7.5 — 2.3 轻便摩托车 20 ≤4.0 — — 轮式拖拉机运输机组 20 ≤6.0 ≤6.5 3.0 手扶变型运输机 20 ≤6.5 — 2.3 补充备注：对车宽大于2.55m的汽车和汽车列车，其试验通道宽度（单位：m）为“车宽(m)+0.5”。 三 超算阻尼塔 2026年上海新建628米超算阻尼塔，塔顶安装百吨级单摆式调谐质量阻尼器，用于抵消高空强风周期性简谐振动，保障塔内精密超算芯片稳定运行。 10.无风稳态工况下，塔顶巨型阻尼摆静止停留在建筑几何中心平衡位置，结构力学工程师对摆球受力状态开展定量分析，结论准确的是（） A.摆球回复力达到峰值，瞬时加速度最大 B.摆球合外力等于0，处于力学平衡状态 C.摆球受摆线拉力作用，重力完全抵消 D.摆球偏离平衡位置位移最大，振动势能最高 11.实验室同步记录三类不同往复运动位移-时间曲线，工程师区分机械振动与简谐运动边界，分类标准描述严谨的是（） A.只要物体存在往复位移变化，就属于简谐运动 B.位移随时间遵循正弦、余弦函数变化的往复运动，为标准简谐运动 C.仅弹簧振子、无阻尼单摆两类模型属于简谐运动 D.振幅恒定不变的往复运动，一定满足简谐运动动力学条件 12.水平无阻尼弹簧振子左右往复振动，规定向右为速度正方向，振动图像见图2（b）。请规范在图2（b）中标注四类特征点并标注对应物理条件： 图2 A点：速度矢量为正、回复力矢量为正； B点：速度矢量为负、加速度矢量为正； C点：振动速度达到最大值、回复力等于0； D点：振动速度持续增大、加速度同步减小。 13.缩尺阻尼摆小球质量30g，原摆线总长160cm，小角度摆动经过最低点瞬时速度0.25m/s，重力加速度g=10 m/s2；若在悬点正下方80cm位置固定光滑金属阻挡铁钉，仍从原最大偏角位置无初速释放。 ①求原摆最大偏角； ②求长摆半周期、短摆半周期，推导小球回到初始释放点的总振动时长； ③论证“加装铁钉后振动周期不变、最大偏角减小”这一结论是否正确，写出推导过程。 四 长航时无人机 航天科工平流层长航时无人机搭载星载超声波多普勒测速雷达，依托机械波传播规律、多普勒频移效应完成地面车流、低空飞行器无接触测速；空间站配套主动降噪声学系统，利用机械波干涉相消原理抑制设备高频噪音。 14.阻尼塔共振模拟实验设置两组振子：甲固有振动频率100Hz，乙固有振动频率400Hz，两台振子同步接入300Hz周期性风振驱动信号，待振动完全稳定后观测振幅与振动频率，描述完全正确的是（） A.甲维持固有100Hz振动，振动振幅更大 B.乙维持固有400Hz振动，振动振幅更大 C.甲乙稳定振动频率均等于驱动力300Hz，乙振幅更大 D.甲乙稳定振动频率均等于驱动力300Hz，甲振幅更大 15.低空测速试验：超声波发声装置以10m/s向乙飞行器匀速靠近，甲、乙两架飞行器同时以10m/s相向朝声源飞行，声源固有发声频率为f0。雷达后台频移监测系统对比两台飞行器接收频率，大小关系为（） A.甲> f0>乙 B.乙> f0>甲 C.甲=乙= f0 D.无固定大小关系 16.机械波基础机理验证实验设置四道正误判断，符合物理规律的有（） A.仅存在机械振动、无连续传播介质，无法产生稳定机械波 B.机械波传播过程中介质质点仅在平衡位置往复振动，不会随波定向迁移 C.空气中传播的声波属于横波，水面扩散水波属于纵波 D.机械波传播速度仅由介质自身属性决定，与波源振动频率无关 17.无人机雷达发射平面横波，某瞬时波形采集图像见图3，监测数据显示P点此刻沿y轴正方向振动： 图3 则波整体传播方向为x轴________方向；该波形完整波长数值为________m。 五 科技之光 量子通信项目铺设万米水下激光传输光缆，依靠光的全反射实现无损耗信号长距离传输；夏季高温城际高速路面近地面空气形成分层折射率梯度，形成下现蜃景光学幻象…… 18.平行单色激光以完全相等的入射角，分别入射A、B、C三块不同透明光学晶体，折射光路示意图见图4，A、B、C 三种介质折射率的大小为______，理由是：____________。 图4 19.深海探测光源固定在水下3.0m深度，光线向空间360°均匀发射，水中的折射率n=1.33，水面形成清晰圆形透光亮斑。光学工程师分析亮斑边界对应的光学现象，结论准确的是（） A.边界光线入射角恰好等于水对空气的临界角，发生全反射 B.边界光线垂直水面射出，无折射偏折 C.水下所有光线全部折射进入空气，不存在全反射 D.水下所有光线发生全反射，无光线能够透出水面 20.激光雷达校准元件为等边玻璃三棱镜，玻璃折射率n=1.5，单色激光与AB界面法线夹角30°从AB边中点入射，三棱镜光路原图见图5。完成任务： 图5 ①作图：规范尺规画出光线在三棱镜内部完整传播光路，标注法线、入射角、折射角； ②计算：光线抵达BC界面时的入射角； ③判断：玻璃相对空气的全反射临界角，判断光线能否从BC界面透射进入空气。 六 LISA深空激光 欧洲空间局LISA深空激光干涉引力波卫星成功发射，依靠高精度双缝干涉系统捕捉宇宙引力波微小形变。 21.太空太阳能板竖直放置防反光光学薄膜，日光照射下呈现分层彩色干涉条纹，光学研究员分析薄膜干涉规律，描述与实验现象匹配的是（） A.彩色条纹沿薄膜竖直方向均匀分布，条纹间距固定不变 B.重力作用使薄膜上薄下厚，彩色条纹为水平横条纹，条纹间距不均匀 C.薄膜厚度全程恒定，彩色条纹位置永久固定不变 D.薄膜持续蒸发变薄，彩色条纹持续向上移动 22.深空探测器机载光学相机拍摄行星地表橱窗观测窗口时，玻璃表面反射强光遮挡内部星体画面，镜头加装偏振滤光片后内部成像清晰度大幅提升，该设备核心光学原理是（） A.偏振片完全吸收环境自然光，仅保留橱窗内部透射光 B.橱窗玻璃反射光为固定方向偏振光，偏振片过滤该偏振分量，消除反光干扰 C.偏振片增强光的干涉效应，提升星体画面亮度 D.偏振片改变光波长，弱化反射光线强度 23.LISA卫星地面对标双缝干涉验证装置：双狭缝间距0.30mm，光屏与狭缝水平距离1.0m，测量得出10条完整明亮干涉条纹总横向宽度1.7cm。结合可见光波长区间（400nm~760nm），则该单色光对应色彩为___色。 24，激光在研究中大放光彩。填表写出技术各自对应的激光光学特性。 技术 激光光学特性 深空激光测距 _______ 星载光纤量子通信 _______ 航空金属激光熔融切割 _______ 25.欧洲空间局2026年完成LISA三角构型深空引力波探测卫星组网，三颗百万公里间距卫星搭载三大核心设备：高精度激光双缝干涉仪、抵御星际微粒撞击弹簧减振平台、多普勒轨道校准雷达。地面实验室1:1复刻全套装置开展定量验证实验。 已知实验参数与基础公式： 星际微粒：单颗粒质量m₀等于4.710-26千克，撞击前速率v₀等于550米每秒，撞击平板后原速率反向弹回；单位时间撞击微粒数量N等于1.51023每秒； 减振载荷块：质量M=0.5千克，模拟粗糙轨道动摩擦因数μ=0.4，拉力随时间变化图像见图6，重力加速度g等于10米每二次方秒，滑动摩擦力计算公式f等于μ乘以M乘以g； 星载激光干涉装置：双缝间距d等于0.30毫米，真空下光屏与狭缝间距L等于1.0米，测得10条完整亮纹总横向宽度1.7厘米；液态模拟介质折射率n等于4/3； 弹簧减振系统：等效劲度系数k等于0.8牛每米；增设刚性限位结构，振子单侧最大振动距离可限制为原长一半；载荷块撞击弹簧后完全粘连，无机械能损耗。 图6 (1)根据星际微粒持续撞击减振平板冲力计算： ①取微粒撞击平板的入射速度为正方向，求单个微粒撞击全过程动量变化量，以及平板对单个微粒的冲量； ②大量微粒持续均匀撞击，计算平板受到的平均撞击作用力大小。 (2) 根据粗糙轨道变力作用下载荷块动量计算： ①计算滑动摩擦力大小，论证0~2s时间段内载荷块始终保持静止的力学依据； ②分别定量计算3s末、5s末载荷的瞬时动量大小。 (3) 根据LISA激光双缝干涉真空和介质计算： ①计算真空环境下单色入射光的波长，结合可见光400纳米～760纳米波长区间判断该光颜色； ②将整套干涉装置完全浸入折射率n等于三分之四的液态介质，光的频率保持不变，完整推导介质中光波长、相邻亮纹间距分别为真空状态下的多少倍。 (4) 由第(2)问得5s末载荷瞬时速度v，该速度下载荷无能量损耗撞击轻质弹簧并完全粘连，水平面光滑无摩擦。 ①利用5s末动量计算系统初始最大弹性势能； ②若未设置限位阻挡，写出振子完整往返振动周期；若在平衡位置单侧设置限位，振子最大振动形变量缩减为原值一半，推导：振子从撞击位置出发再回到初始撞击点的总运动时长、系统振动过程中的最大弹性势能变为原来的几倍。 2025学年第二学期高二年级期末学业水平考试 物理学科 评分标准 扣分规则： 1.计算类：公式正确、代入数据正确、仅计算结果出错扣1分；公式错误整小问0分；漏写单位每处扣0.5分；矢量问题缺少正负/方向说明扣1分。 2.选择类：单选错选、多选含错误选项得0分；多选题只选部分正确选项，每选对1个得1分，满分3分。 3.简答/论述：核心物理原理答出得满分，表述不完整酌情扣0.5~2分；逻辑完全错误0分。 4.作图：缺少法线、标注、物理符号每项扣0.5分。 一 长征九号重型火箭海上可控回收工程（14 分） 1.单选题（3分）答案：B 2.单选题（3分）答案：C 3.多选题（3分）正确选项：ABD 全选ABD：3分；仅选2个正确项：2分；仅选1个正确项：1分；含C：0分。 4.填空（5分，2空）动量变化量（3分）：-5.4kgm/s；原因（2分）：动量是矢量，撞击前后速度矢量方向相反，初、末动量矢量不等，因此动量变化不为0。 提到矢量、速度反向两点得2分；只说速度大小相等、不提矢量仅得0.5分。 二 中国深空载人巡天飞船（16分） 5.单选题（3分）答案：B 6.单选题（3分）答案：B 7.多选题（3分）正确选项：ABD 全选3分；2个正确2分；1个正确1分；含C0分。 8.填空（2分，每空1分）第一空：相反；第二空：可忽略不计。 同义文字均可得分，错别字每处扣0.5分。 9.论述简答（5分） ①辨析甲乙观点（2分）：甲错误，乙正确；碰撞瞬间摩擦力冲量极小可忽略，系统动量守恒；滑行阶段地面摩擦力持续作用，系统合外力不为零，全过程动量不守恒。（判断1分，原理1分） ②动量守恒表达式（1分）： 式子规范得1分，漏下标扣0.5分。 ③无法求解的依据（2分）：1.滑行阶段摩擦力持续改变系统动量，碰撞后共速到静止动量不断变化；2.仅制动痕迹只能求出碰撞后共同速度，缺少A、B两车任意一车质量，两个未知数无法求解。两点各1分。 三、超算阻尼塔（15分） 10.单选题（3分）答案：B。 11.单选题（3分）答案：B。 12.振动图像作图标注（4分，每点1分） A、B、C、D四个特征点，每正确标注一处得1分；标注物理条件错误该点不得分。 13.单摆综合计算（5分） ①最大偏角计算（2分）；②长短半周期、总时长推导（2分）；③结论正误论证（1分）。 分步给分：公式1分，代入数据0.5分，结果0.5分；论证需结合摆长变化、机械能守恒，逻辑完整得1分。 四、长航时无人机（11分） 14.单选题（3分）答案：D。 15.单选题（3分）答案：A。 16.多选题（3分）正确选项：ABD 全选3分；2个正确2分；1个正确1分；含C0分。 17.填空（2分，每空1分）传播方向：x轴负方向；波长：8m，每空1分。 五、科技之光（11分） 18.填空（2分）折射率大小：nC>nB>nA（1分）；理由：相同入射角，折射角越小介质折射率越大（1分）。 19.单选题（3分）答案：A。 20.（6分） ①规范光路作图（2分）：画出法线、入射/折射光线、标注角度，缺一项扣0.5分； ②BC界面入射角计算（2分）：公式+代入1分，结果1分； ③临界角计算+透射判断（2分）：临界角推导1分，能否透射结论+理由1分。 六、LISA深空激光（33分） 21.单选题（3分）答案：B。 22.单选题（3分）答案：B。 23.（3分） 24.表格填空（3分，每空1分）深空激光测距：方向性好/亮度高；星载光纤量子通信：单色性好；航空金属激光熔融切割：能量集中。 每空1分，同义表述得分。 25.综合计算题（21分，4小问梯度给分） 物理 试卷第1页 学科网（北京）股份有限公司 $