湖南长沙市明德中学2025-2026学年下学期4月阶段检测高二物理试卷含答案

这是一份湖南长沙市明德中学2025-2026学年下学期4月阶段检测高二物理试卷含答案，共15页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
高二年级物理试卷
时量：75 分钟 满分：100 分第Ⅰ卷 选择题（共 44 分）
一、单选题（本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。每题给出的四个选项中只有一个选项正确）
1 ．下列四幅图对应的说法正确的有( )
A ．图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
B ．图乙中附着层水分子间距较内部要小，附着层水分子间作用力表现为斥力所致
C ．图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了固体分子的无规则热运动
D ．图丁中液体表面层的分子间距离小于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因
2 ．平板光学镜片采用激光内雕工艺时，两束频率相同的激光从空气中对称斜射入镜片的上表面，入射光线与镜片界面的夹角均为37° 。折射光线在镜片内部相交于一点O ，该交点与两个入射点A 、B 恰好构成等边三角形。已知sin cs ，则镜片对该激光的折射率n 为( )
A ． B ． C ． D ．
3 ．容积相同的甲、乙两个容器中，装有质量相等的氧气，两容器内的温度分别为0℃与100℃,氧气分子的速率分布情况如图所示。下列说法正确的是( )
A ．甲容器内的温度为100℃,乙容器内的温度为 0℃
B ．甲容器中氧气分子的平均速率比乙容器的小
C ．单位时间内，甲容器中氧气分子与单位面积器壁碰撞的次数比乙容器多
D ．甲容器中气体的压强比乙容器大
4 ．把线圈、电容器、小灯泡、开关、交流电源 AC 分别组成甲、乙两电路，闭合开关后( )
A ．甲中抽去线圈铁芯，灯泡变亮 B ．甲中交流电频率增加，灯泡变亮
C ．乙中有电荷流过电容器极板间 D ．乙中电容器右极板右移，灯泡变亮
5．如图（a），矩形导体框 mnkp 被四根等长的绝缘细绳悬挂于水平轴 OO9上，其所在区域存在方向垂直指向 OO9 的磁场（未画出），与 OO9距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。开始时导体框静止在水平位置，现给导体框通上沿 mnkp方向的恒定电流，则( )
A ．mn 和pk 所受安培力方向相反
B ．mn 和pk 所受安培力方向相同
C ．绝缘细绳对导体框的拉力增大
D ．导体框将绕 OO9轴顺时针转动
6 ．磁流体发电机工作原理如图所示，电极a 、b 间距为d 、正对面积为S ，分别与阻值为R的负载电阻相连，a 、b 之间存在匀强磁场。一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v0 向右喷入a 、b 之间，因磁场作用偏转到电极上，使a 、b 之
R
间产生电势差。已知a 、b 间等离子体的等效电阻为 ，通过负载电阻R 的电流方向由 1 指3
向 2，其两端的电压为U ，则匀强磁场的磁感应强度 B 的大小和方向是( )
A ．B ，垂直纸面向外 B ．B ，垂直纸面向里
C ．B ，垂直纸面向外 D ．B ，垂直纸面向里
7．如图所示，水面上有两个相距 4m、频率均为 2Hz 的波源 S1 和 S2，水面上 P 点到 S1 的距离为 3m，到 S2 的距离为 5m 。t=0 时，两波源同时由平衡位置开始向下做简谐运动，t=1.5s时，P 点开始振动。已知两波源发出的水波分别传到 P 点引起的振动振幅均为 10cm，下列说法正确的是( )
A ．该水波的波长为 2m
B ．0~3s 内，P 点运动的路程为 120cm
C．P 点与 S2 的连线之间（不含 P、S2 两点）有 6 个振动减弱点
D ．S1 与 S2 的连线之间（不含 S1 、S2 两点）有 8 个振动加强点
二、多选题（本题共 7 小题，每小题 5 分，共 15 分。每小题有多个选项正确，
全部选对得 5 分，选不全的得 3 分，错选或不选得 0 分。将选项填写在答题卷上）
8 ．一定质量的理想气体，从图示 A 状态开始，经历了 B 、C 状态，最后到 D 状态，下列判断中正确的是( )
A．A→B 温度升高，压强不变
B．D 点的压强比 A 点的压强小
C．B→C 体积不变，压强不变
D ．C→D 体积变小，内能增大
9．某远距离输电耗能演示电路如图所示，理想变压器 a 的原线圈接入u = 102sin100π t (V)的正弦交流电，理想变压器 b 的副线圈接有最大阻值为R = 2Ω 的滑动变阻器、电压表和电流表。已知变压器 a 、b 原副线圈的匝数比分别为k1 = 0.5 、k2 = 5 ，连接两变压器的输电线路的总电阻为r = 5Ω ,电压表和电流表均为理想交流电表，其余电阻忽略不计。当滑片 P从上向下滑动时，电压表和电流表示数的变化量的绝对值分别为 ΔU 、 ΔI ，则( )
B ．
C ．滑动变阻器消耗的最大功率为36W
D ．滑动变阻器消耗的最大功率为20W
10．为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成危害，某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面如图所示，以 O 点为圆心的内圆、外圆半径分别为 R 、 3R，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，且直径 CD 的两端各开有小孔，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点 C 处开有一小孔，两板间距离为 d、电压
为 U。一质量为 m、电荷量为 q、带正电的粒子（不计重力）从左板内侧的 A 点由静止释放，粒子经电场加速后从 C 孔沿 CO 方向射入磁场，恰好不进入安全区，粒子每次与绝缘薄板碰撞后均原速率反弹，经多次反弹后恰能从 D 孔处射出危险区。则下列说法正确的有( )
U
A ．两板间电场强度的大小为
d
B ．粒子通过 C 孔时速度大小为
C ．粒子在磁场中做圆周运动的半径为 3R
D ．粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间为 π R
第Ⅱ卷 非选择题（共 56 分）
三、实验题（本题共 2 小题，每空 2 分，共 16 分。将答案填写在答题卷中）
11．利用如图 1 所示实验装置，测量一个光滑圆弧球面的半径 R。一匀质小球在圆弧球面上的运动，可视为简谐运动。
(1)用游标卡尺测量小球的直径，如图 2 所示，则小球的直径为d = cm；
(2)为测量运动周期，在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从 A 点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图 3 所示，则小球摆动的周期为T = ；
(3)光滑圆弧球面的半径 R 的表达式为= （用 d、t0 、重力加速度 g 表示）。
12 ．某同学测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材。
A.待测干电池一节
B. 电流表：量程0 ~ 0.6A ，内阻RA = 0.1Ω
C. 电压表 1：量程 0 ~ 15V ，内阻未知
D. 电压表 2：量程 0 ~ 3V ，内阻未知
E.滑动变阻器 1：阻值范围为 0 ~ 10Ω ,允许通过最大电流 2A
F.滑动变阻器 2：阻值范围为 0 ~ 100Ω ,允许通过最大电流 1A
G.开关、导线若干
(1)伏安法测电池电动势和内阻的实验，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。在上述器材中请选择适当的器材，电压表选择 ，滑动变阻器选择 。（填写器材前的字母）
(2)实验电路图应选择图 （填“ 甲”或“ 乙”）。
(3)正确选择电路图后，根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U - I 图像，则于电池的内阻r = Ω （保留三位有效数字），此电路测得的电动势数值
真实值（填“大于” 、“等于”或“小于”）。
四、计算题（本题共 3 小题，共 41 分。解答须写出必要的文字说明，规律公式，只有答案没有过程计 0 分，请将解题过程书写在答卷中）
13．横截面积为 S 的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在竖直放置、导热良好的圆柱形汽缸内，初始时外界的热力学温度为T0 ，活塞下表面距汽缸底部的高度为 h。现将一小物块轻
3
放在活塞上表面，如图所示，再次平衡时，活塞下表面距汽缸底部的高度为 h 。大气压强4
恒为p0 ，重力加速度大小为 g，活塞和汽缸间的摩擦可忽略。
(1)求小物块的质量 m；
(2)若外界温度缓慢升高，当活塞恢复到初始位置时再次稳定，求此时外界的热力学温度 T。
14 ．如图，两根完全相同的光滑平行导轨组成的斜面与水平面成θ = 30° 夹角，导轨下端连接定值电阻 R，导轨间距 L=0.5m。在矩形区域M1M2P2P1 内分布有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小 B=0.5T 。t=0 时刻，在导轨上与 M1P1 距离 s0=0.9m 处，有一根阻值
r=0.25Ω、质量 m=0.05kg 的金属棒 ab 由静止释放，恰好匀速通过整个磁场区域。已知磁场上下边界 M1P1 、M2P2 间的距离 d=1.8m，重力加速度 g 取 10m/s2，导轨电阻不计，ab 棒始终与导轨垂直，且接触良好。求：
(1)金属棒 ab 在磁场中运动产生的感应电动势大小；
(2)电阻 R 的阻值及其产生的焦耳热。
15 ．如图所示，光滑水平面上静置一凹槽，凹槽由两个半径均为 R 的四分之一光滑圆轨道和一个长度为 4R 的平直轨道平滑连接而成。现将一小物块从左侧圆轨道顶端的 A 点由静止释放，已知物块与平直轨道间的动摩擦因数为 0.04，物块与凹槽的质量相等，重力加速度大小为 g。
(1)求物块第一次运动到左侧圆轨道底端 B 点时的速度大小；
(2)求从物块释放至其最终停止运动，物块的水平位移大小；
(3)若水平面粗糙，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使在物块运动过程中凹槽始终保持静止，凹槽与水平面间的动摩擦因数至少多大？
1 ．B
A ．图甲中食盐晶体是单晶体，其物理性质沿各个方向不一样，具有各向异性，故A 错误；
B．图乙是玻璃管插入水中的情形，根据图像可知，在附着层内液体分子之间呈现斥力效果，该现象是浸润，表明水能浸润玻璃，故 B 正确；
C．图丙中悬浮在液体中微粒的运动是布朗运动，布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，故 C 错误；
D ．图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间表现为引力效果，这是液体表面张力形成的原因，故 D 错误。
故选 B。
2 ．A
入射光线与界面夹角为37° ,则入射光线与法线的夹角即入射角为
θ1 = 90° - 37° = 53°
由题意 ΔAOB 为等边三角形，所以 ÐOAB = 60°折射光线与法线的夹角即折射角为θ2 = 30°
根据折射定律n 故选 A。
3 ．B
A ．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均速率越大，速率分布曲线的峰值会向速率更大的方向移动，且曲线更 “矮胖”。从图中可以看出，乙的峰值位置更靠右，所以乙容器内的温度为 100℃,甲容器内的温度为 0℃。故 A 错误。
B ．甲容器温度低，氧气分子的平均动能小，平均速率也小，所以甲容器中氧气分子的平均速率比乙容器的小，B 正确。
C ．甲容器中氧气的密度等于乙容器中氧气的密度，由于乙容器中氧气分子平均速率大，可知甲容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数小于乙容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数，故 C 错误。
D ．甲、乙容器分子数密度相同， 乙容器温度高，分子平均动能大，且乙容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数大于甲容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数，所以乙容器中气体的压强大。故 D 错误。
4 ．A
A ．甲中抽去线圈铁芯，则感抗变小，线圈对交流电的阻碍作用减小，灯泡变亮，故 A 正确；
B ．甲中交流电频率增加，则感抗变大，线圈对交流电的阻碍作用增强，灯泡变暗，故 B 错误；
C ．乙中电容器极板间为绝缘材料，所以乙中没有电荷流过电容器极板间，故 C 错误；
D ．乙中电容器右极板右移，根据C，可知电容器电容减小，则容抗变大，对电流的阻碍作用增强，灯泡变暗，故 D 错误。
故选 A。
5 ．C
AB ．对 mn 和pk 分别应用左手定则，可得到安培力的方向如下
由图可知，mn 和pk 受到的安培力方向不共线，故 AB 错误；
CD ．由题意可知两导体所在位置处的磁感应强度大小相等，由对称性，可知导体框整体受到的安培力合力竖直向下，导体框受到的细绳拉力变大，导体框在水平方向受到的合力为零，没有转动的趋势，故 C 正确，D 错误。
故选 C。
6 ．A
通过负载电阻 R 的电流方向由 1 指向 2，则电极 a 为电源正极，说明等离子体在两极板间运动过程中，正离子向下偏转，根据左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向外。
等离子体在两板间的磁场中运动，达到平衡时qv0B = qE ，其中 E
电阻 R 两端电压U = IR
可得B 故选 A。
7 ．C
A ．波速与介质有关，两个波源发出的水波波速一致，所以 S1 的水波先传到 P 点，传播距离x1 = 3m ，传播时间 t1 = 1.5s ，求出波速v m / s
两个波源发出的水波频率均为 2Hz，周期Ts求出波长 λ = vT = 1m ，故 A 错误；
B ．t = 1.5s 时，S1 的水波传到 P 点，P 点开始振动，振幅为A1 = 10cm S1 的水波传到 P 点的时间ts
所以在1.5s ~ 2.5s 内，P 点振动的周期数n P 点振动的路程s1 = n1 ´ 4A1 = 80cm
t = 2.5s 时，S1 的水波在 P 点处于平衡位置开始向下做简谐运动，S2 的水波刚传播到 P 点，也处于平衡位置开始向下做简谐运动，所以 P 点为加强点，此时振幅为A2 = 20cm
2.5s ~ 3s 内，P 点振动的周期数n P 点振动的路程s2 = n2 ´ 4A2 = 80cm
所以0 ~ 3s 内P 点振动的路程s = s1 + s2 = 160cm ，故 B 错误；
C ．在 P 点与 S2 的连线之间（不含 P、S2 两点）任取一点 A，设 S1A 距离为s3 、S2A 距离为s4 ，根据振动减弱点的定义得s4 - sn = 0, ±1, ±2, …)
由几何关系得，从 A 点与 P 点重合到 S1A 垂直 S2A 的过程中，s3 与s4 在减小，s4 - s3 也在减小。
A 点与 P 点重合时s4 - s3 = 2m
S1A 垂直 S2A 时s4 - s m
所以在此过程中，有 1 个减弱点，即n = 1
从 S1A 垂直 S2A 到 A 点与 S2 点重合的过程中，s3 增大，s4 在减小，s4 - s3 减小。
A 点与 S2 点重合时s4 - s3 = -4m
所以在此过程中，有 5 个减弱点，即n = 0, -1, -2, -3, -4
因此，共 6 个减弱点，故 C 正确；
D ．在 S1 点与 S2 的连线之间（不含 S1 、S2 两点）任取一点 B，设 S1B 距离为s5 (0 < s5 < 4) 、 S2B 距离为4 - s5 ，根据振动加强点的定义得4 - 2s5 = n λ(n = 0, ±1, ±2,…)
解得：
n = 0 ，s5 = 2m
n = 1 ，s5 = 1.5m
n = -1 ，s5 = 2.5m
n = 2 ，s5 = 1m
n = -2 ，s5 = 3m
n = 3 ，s5 = 0.5m
n = -3 ，s5 = 3.5m
共 7 个加强点，故 D 错误。
故选 C。
8 ．AB
A ．一定质量的理想气体，状态变化遵循规律 C ，图中气体变化 A→B ，看
V
坐标轴可得出结论：温度升高，从图上看 不变，说明压强不变，A 正确；
T
B ．连接 OD，画一条等压线，其斜率大于 AB 连线的斜率，结合 C 可知，斜率越大说明压强 P 越小，B 正确；
C ．B→C 体积不变，同理，C 点与原点连线的斜率大于 AB 连线的斜率，说明压强变小了， C 错误；
D ．C→D 的过程中体积明显变小，因温度不变，所以内能不变，D 错误。
故选 AB。
9 ．BD
方法一：
1
AB．设理想变压器 b 的副线圈电流为I ，电压为U ，则r 所在回路电流为 I ，理想变压器
k2
b 原线圈电压为k2U
由题意可知，理想变压器 a 原线圈电压的有效值为EV
E
则理想变压器 a 副线圈电压的有效值为
k1
对r 所在回路应用闭合电路欧姆定律，有r + k2U化简得U
故 ，故 A 错误，B 正确；
CD ．方法一：滑动变阻器消耗的功率为P = UI I2 + 4I当I = 10A 时，功率P 有最大值，即Pmax = 20W ，故 C 错误，D 正确。
方法二：
AB ．题中电路图的等效电路如图所示
其中等效电源E 等效电源内阻为r
ΔU 、 ΔI 的比值是等效电源的内阻，即 ，故 B 正确，A 错误；
CD ．当内外电阻相等时，等效电源的输出功率最大，有 ax
联立解得等效电源的最大输出功率为Pmax = 20W ，即为滑动变阻器消耗的最大功率，故 C错误，D 正确。
故选 BD。
10 ．AD
A ．两板间电场强度的大小为E，故 A 正确；
B ．粒子从 A 点运动到 C 点，根据动能定理有qU mv2解得v ，故 B 错误；
CD ．作出粒子第一次与绝缘薄板碰撞的运动轨迹，如图所示
设带电粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为θ ,半径为 r，根据几何关系有( 3R )2 + r2 = (r + R )2 ，tan
解得r = R ，
根据几何关系可知，粒子在危险区运动时与绝缘薄板发生 2 次碰撞后射出危险区，粒子在磁场中运动的周期为T
粒子从 C 点到第一次与绝缘薄板碰撞所需时间为tT
粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间为t = 3t1 = T = π R，故 C 错误，D 正确。故选 AD。
11 ．(1)1.150
(2)2t0
（1）游标尺上主尺的读数为 11mm，游标尺上有 20 小格，分度值为 0.05mm。游标尺上的第 10 格与主尺对齐，读数为10´ 0.05mm=0.50mm 。总的读数结果为
11mm+0.50mm=11.50mm = 1. 150cm
（2）小球从 A 点开始运动，由图可知t = 2t0 ，回到了 A 点，完成了一次全振动。
故周期T = 2t0
（3）类比单摆的周期公式T = 2π
,又L = R
L
g
解得R
12 ．(1) D E (2)甲
(3) 1.15 等于
（1）[ \l "bkmark1" 1]一节干电池电动势约为1.5V ，因此选量程 0 ~ 3V 的电压表，即D；
[ \l "bkmark2" 2]干电池内阻较小，为方便调节，选阻值范围0 ~ 10Ω 的滑动变阻器，即 E。
（2）因为电流表的内阻已知，把它接入干路中，可以准确测出流过电源的干路电流，把它的内阻等效为电源内阻，电压表的示数即可看作路端电压，则应选甲图。
（3）[ \l "bkmark3" 1] 由闭合电路欧姆定律有U = E - I (RA + r )结合图像可得 k = RA + r
解得r = 1.15Ω
[ \l "bkmark4" 2] 由等效电源法可知电源电动势的测量值等于真实值。

（1）设小物块轻放在活塞上表面，再次平衡后封闭气体的压强为 p1 ，对活塞受力分析有p0S +mg =p1S
根据玻意耳定律有p0 Sh = p 解得m
（2）根据查理定律有 解得T
14 ．(1)0.75V
(2)0.5Ω , 0.3J
（1）金属棒 ab 进入磁场前做匀加速直线运动，根据动能定理有mgs0 sin mv 2解得进入磁场的瞬间金属棒 ab 的速度 v=3m/s
金属棒 ab 在磁场中运动产生的感应电动势的大小为 E=BLv=0.75V
（2）金属棒 ab 匀速通过磁场，受力平衡，则有 mgsinθ=BIL解得电流 I=1A
由闭合电路欧姆定律可得，回路总电阻R总 定值电阻 R 与金属棒 ab 串联，故R = R总 -r = 0.5Ω
金属棒 ab 匀速通过磁场的时间t s
R 上产生的焦耳热Q =I2Rt = 0.3J
15 ．(1) gR
(2) R
(3) μ ≥ 0.75
（1）设物块与凹槽的质量均为 m，物块第一次运动到左侧圆轨道底端 B 点时，物块速度大小为v1 ，凹槽速度大小为v2 ，对物块和凹槽组成的系统有 mgR mv mv 水平方向0 = mv1 - mv2
解得v1 = gR
（2）系统水平方向动量守恒，故物块与凹槽最终都静止。设物块在平直轨道滑行路程为 s，物块水平位移x1 ，凹槽水平位移x2 ，由能量守恒定律mgR = μmgs
解得s = 25R
水平方向有0 = mx1 - mx2
s = 25R = 6 ´ 4R + R ，即物块静止在 B 点右侧 R 处，由几何关系x1 + x2 = 2R解得x1 = R
（3）物块第一次在圆弧轨道运动，若凹槽没有移动，则凹槽将始终保持静止，设在某个位置，其受轨道支持力 F 与水平方向夹角为θ ,由机械能守恒定律mgR sin mv2
设凹槽受到静摩擦力大小为f，地面对其支持力大小为 N，水平方向 f = F csθ竖直方向N = mg + F sinθ
凹槽始终静止，满足f ≤ μN
解得
而 ，不等式恒成立，由数学知识得 μ ≥ 0.75