2025-2026学年江苏省镇江市高二（下）期末物理试卷（含解析）

这是一份2025-2026学年江苏省镇江市高二（下）期末物理试卷（含解析），共5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。
1.为了预防流感，教室中常在夜间消毒，消毒可以采用( )
A. 红外线B. 可见光C. 紫外线D. X射线
2.如图所示的闭合矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，某段时间内线圈中的电流随时间变化图像可能是( )
A.
B.
C.
D.
3.在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，能沿着图示虚线路径通过这个装置的带电粒子性质一定相同的是( )
A. 电性
B. 比荷
C. 速度
D. 动能
4.如图所示，大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，辐射出①、②、③三种不同波长的光子，波长分别为λ1、λ2、λ3，则( )
A. 1λ1=1λ2+1λ3
B. 1λ3=1λ1+1λ2
C. λ3=λ1+λ2
D. λ1=λ2+λ3
5.如图所示为四种利用磁场让金属圆筒减速的方案，A、C选项中圆筒开有沿轴线方向的窄缝，则减速效果最好的是( )
A. B.
C. D.
6.斯特林循环由两个等温过程和两个等容过程组成。如图为斯特林循环的p−V图像，一定质量的理想气体从状态a开始沿循环曲线abcda回到初始状态，其中ab和cd为两条等温线，bc和da为两条等容线，下列说法正确的是( )
A. a→b过程中，气体分子的数密度增大
B. a→b过程的气体温度高于c→d过程的气体温度
C. a→b过程气体对外界做的功小于c→d过程外界对气体做的功
D. 在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量
7.法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，下列说法正确的是( )
A. 线圈N中的磁通量增大B. 软铁中的磁场方向沿逆时针方向
C. 电流从上向下流过电流计D. 去除软铁环，实验效果更明显
8.如图为某LC振荡电路的电流随时间变化的i−t图像，已知t=0时刻，回路中电容器的M板带正电，下列说法正确的是( )
A. Oa段时间内，回路的磁场能不断减小，电容器处于充电过程
B. ab段时间内，由于线圈的阻碍作用回路中电流减小
C. bc段时间内，电容器两端电压不断增大
D. cd段时间内，回路的电场能不断增大，M板带正电
9.某同学利用如图1装置来研究光电效应现象。实验中保持入射光频率不变，改变A极和K极间的电压U，测量光电子到达A极时的最大动能Ek随U的变化关系如图2所示，下列说法正确的是( )
A. 光电效应现象说明光具有波动性
B. 电压为U0时，不发生光电效应
C. 光电子离开K极时的最大动能随U的增大而增大
D. 图中倾斜直线的斜率为e
10.如图所示，理想变压器原线圈接e=220 2sin(100πt)V的交流电，原、副线圈匝数比n1：n2=2：5，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表，以下说法正确的是( )
A. 电压表的示数为550V
B. 原、副线圈两边交流电频率之比为2：5
C. 滑片向下滑动的过程中，电压表、电流表的示数均变小
D. 滑片向下滑动的过程中，理想变压器的输出功率先增大再减小
11.如图1是一个简单的门窗磁控防盗报警装置示意图，门的上沿嵌入一小块永磁体M，门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA，其电路如图2所示，当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；当门窗被打开时，蜂鸣器发出声音警报，指示灯灭，关于本装置说法正确的是( )
A. 干簧管的簧片由铜制成
B. 对调永磁体M的磁极，干簧管不能正常工作
C. 磁体靠近干簧管时，干簧管断开
D. K上通电时，c与a连接
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.某实验小组利用如图1所示装置探究一定质量的气体在体积不变时压强与温度的关系，实验装置有：烧瓶、水银气压计、温度计、加热器、铁架台等，实验时，烧瓶内封闭一定质量的空气，通过橡胶管与U形管压强计相连、气压计U形管内装有水银，两侧玻璃管下端用软管连接，右侧玻璃管可上下移动。初始时U形管两侧水银面等高。
(1)实验开始前，检查装置气密性的方案正确的是 。
A.烧瓶向上移动，观察U形管两侧水银面是否能保持等高
B.将烧瓶加热至恒温，观察U形管两侧水银面是否有高度差
C.向上移动右侧玻璃管后，观察U形管两侧水银面是否能保持固定的高度差
(2)某次实验时，温度计的示数如图2所示，其读数t为 ℃。
(3)实验过程中，为保证烧瓶内气体体积不变，每次改变温度后，需调节U形管压强计，使 ，再记录此时的温度和U形管两侧水银面的高度差。
(4)实验小组记录多组数据后，以压强p为纵轴，摄氏温度t为横轴绘制图像，得到一条直线，若某次实验中，气体在温度为t1时压强为p1，当温度升高到t2时，压强变为p2，则p1t1 p2t2(选填“>”“W，即入射光的频率大于金属的极限频率就会发生光电效应，与A和K之间的电压无关，故B错误；
C.根据光电效应方程，光电子离开K极时的最大动能与U无关，故C错误；
D.光电子从K极到达A极的过程，根据动能定理eU=Ek−Ekm
根据图2可知电压为U0时，光电子到达A极时的最大动能Ek=0
解得−eU0=Ekm
整理得Ek=e(U−U0)，图2中倾斜直线的斜率为e，故D正确。
故选：D。
依据光电效应的本质(光的粒子性)、发生条件(入射光频率大于金属极限频率)、光电子最大初动能的决定因素(仅与入射光频率和金属逸出功有关)以及动能定理来判断各选项。
该题围绕光电效应的基本概念和规律设置选项，考查对光电效应现象及相关原理的理解，是巩固光电效应知识的典型题目。
10.【答案】A
【解析】解：A、原线圈电压U1=220 2 2V=220V
理想变压器满足U1U2=n1n2，所以电压表的示数U2=550V，故A正确；
B、原、副线圈两边交流电频率相等，故B错误；
C、电压表示数为副线圈两端电压，滑片向下滑动的过程中，电压表示数不变，由于电阻增大，电流表示数减小，故C错误；
D、理想变压器的输出功率P=U22R+R0
滑片向下滑动的过程中，电阻增大，输出功率减小，故D错误。
故选：A。
先由原线圈瞬时值表达式得出输入有效值，结合匝数比算出副线圈总电压，电压表测量滑动变阻器分压，因此示数小于副线圈总电压；理想变压器不改变交流电频率，原副线圈频率相等；滑片下滑滑动变阻器接入阻值减小，总负载电阻变小，副线圈电流增大，定值电阻分压升高，变阻器分压降低；副线圈总电压恒定，总电阻持续减小，输出功率随总电流增大而持续变大。
本题围绕理想变压器基础规律命题，综合电压比、频率特点、负载动态变化与输出功率分析，设置分压电路易混陷阱，完整考查变压器动态电路的分析逻辑，是交变电流模块典型基础选择题。
11.【答案】D
【解析】解：AC.干簧管为磁控开关，当门窗关闭时，磁体靠近干簧管，干簧管两簧片接通。铜不是磁性材料，则干簧管不可以由铜制成，故AC错误；
B.如将门上镶嵌永磁体M磁极对调后，不影响磁体吸引干簧管两簧片，该报警器能正常工作，故B错误。
D.当门窗紧闭时，干簧管两簧片接通，K上通电，此时蜂鸣器不响，指示灯亮，故c与a连接，故D正确。
故选：D。
依据干簧管工作原理(磁场使簧片磁化接通、无磁场则断开)以及继电器工作逻辑(通电吸引衔铁改变触点连接)，对各选项逐一分析判断。
本题以门窗磁控防盗报警装置为背景，将物理知识与生活实际紧密结合，考查对干簧管、继电器等元件工作原理的理解，体现了物理知识的实用性和趣味性。
12.【答案】C
23.0
左侧玻璃管液面高度回到原位置
>
C

【解析】解：(1)实验前检查装置气密性时，烧瓶内封闭气体与U形管压强计相连，应改变烧瓶内气体压强并观察液面差能否保持稳定。
A.只把烧瓶向上移动，若装置整体封闭，气体状态不一定发生明显变化，不能有效检查气密性，故A错误；
B.将烧瓶加热至恒温，操作繁琐，且若装置气密性不佳、气体缓慢泄漏时，也可能出现液面差稳定的情况，无法准确检验气密性，不是实验前检查气密性的正确方案，故B错误；
C.向上移动右侧玻璃管后，若装置气密性良好，U形管两侧水银面应能保持固定的高度差，故C正确。
故选：C。
(2)由题图2可知，温度计的分度值为1℃液柱上表面在20℃刻度线上方第3个小格处，所以此时温度为23.0℃。
(3)要保证烧瓶内气体体积不变，应使与烧瓶相连的左侧玻璃管中气体占据的空间恢复到原来的体积，因此每次改变温度后，应调节U形管压强计，使左侧玻璃管液面高度回到原位置。
(4)一定质量气体体积不变时，压强p与热力学温度T成正比，而T=t+273.15
若以摄氏温度t为横轴作图，则p=k(t+273.15)，图线为不过原点的直线。当t2>t1时，pt=k(1+273.15t)随t增大而减小，所以p1t1>p2t2。
(5)软管不慎脱落后重新接上，封闭气体质量发生改变，重新接上后继续正确实验时，气体质量保持新的定值，体积不变条件下p与t仍为直线关系，但直线的斜率和截距会改变。
AB.图像中出现竖直突变，表示同一温度下压强突然改变，不符合重新接上后继续加热并重新采集数据的过程，故A错误，B错误；
C.图像由前后两段斜率不同的直线组成，符合软管脱落前后气体质量改变、各阶段分别近似满足等容变化规律的情况，故C正确；
D.图像为曲线，不符合一定质量气体体积不变时p与摄氏温度t的线性关系，故D错误。
故选：C。
故答案为：(1)C；(2)23.0；(3)左侧玻璃管液面高度回到原位置；(4)>；(5)C。
(1)从装置气密性检验的原理出发，分析各选项操作是否能根据液面变化判断装置是否漏气；
(2)从实验误差来源分析，考虑如何减小气体温度测量误差、保证气体体积不变以及充分热平衡等方面；
(3)明确等容变化实验中调节压强计的操作目的，结合封闭气体压强与大气压、水银柱高度差的关系分析调整方法；
(4)根据查理定律推导压强与摄氏温度的函数关系式，分析图像的截距和斜率物理意义，比较两组数据对应的气体状态；
(5)分析橡皮管破裂后重新封闭气体时质量变化对等容变化图像斜率的影响，结合查理定律判断p−t图像的变化特征。
本题围绕等容变化实验展开，全面考查了实验操作、误差分析、数据处理和图像理解，注重实验原理的灵活运用和图像分析能力。
13.【答案】该核反应方程为 12H+13H→24He+01n，强子x为中子 该核反应过程中释放的能量为17.6MeV
【解析】解：(1)核反应方程： 12H+ 13H→ 24He+ 01n，
可知强子x为中子。
(2)由ΔE=Δmc2
代入数值得ΔE=(2.0141u+3.0161u−4.0026u−1.0087u)×931.5MeV/u=17.6MeV
答：(1)该核反应方程为 12H+ 13H→ 24He+ 01n，强子x为中子；
(2)该核反应过程中释放的能量为17.6MeV。
(1)依据核反应电荷数、质量数守恒配平方程，确定粒子种类；
(2)计算反应前后总质量差值，结合1u对应能量换算释放核能，按要求保留有效数字。
本题以核聚变反应为背景，考查核反应方程书写、质量亏损与质能方程计算，贴合新能源热点，设问分层清晰，兼顾基础守恒规律与定量运算，是原子物理典型基础计算题。
14.【答案】光子的动量为hλ 反射面单位时间接收到的光子个数为Eλhc 反射面受到的光的压力为2Ec
【解析】解：(1)光子动量p=hλ
(2)反射面单位时间接收到的光子数为n，由E=nhcλ
得n=Eλhc
(3)压力方向为正方向，时间Δt内，由动量定理FΔt=n⋅Δt⋅2p
得F=2Ec
答：(1)光子的动量为hλ；
(2)反射面单位时间接收到的光子个数为Eλhc；
(3)反射面受到的光的压力为2Ec。
(1)由光子能量公式结合光速、波长、频率关系推导单个光子动量；
(2)用单位时间总光能除以单个光子能量，得到单位时间光子数量；
(3)取垂直入射完全反射，分析单个光子动量变化，结合动量定理求出单位时间总冲量，即为光压对应的作用力。
本题结合太阳帆卫星真实情境，串联光子能量、光子动量、动量定理三大知识点，分层设问逻辑递进，兼顾光电效应与动量守恒综合应用，是典型的近代物理综合计算题，贴合高考命题方向。
15.【答案】该物体的质量为BILg ①当金属框向下运动速度大小为v时，通过电阻R的电流的大小为BLv2R；②从释放到系统最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热为M2g24k
【解析】解：(1)bc重新回到初始位置并保持静止，根据平衡关系有
mg=BIL
可得
m=BILg
(2)①速度为v时，有
E感=BLv
通过电阻R的电流的大小
I1=E感2R
解得
I1=BLv2R
②弹簧原来静止时
F弹=Mg
根据胡克定律有
F弹=kx
可得弹簧的伸长量
x=Mgk
弹簧最终静止时
F′弹=2Mg
F′弹=kx1
可得弹簧的伸长量
x1=2Mgk
由动能定理得
2Mg(x′−x)+W安+W弹=ΔEk=0
W弹=12k(x2−x12)
解得
Q总=−W安=M2g22k
电阻R上产生的焦耳热
QR=12Q总=M2g24k
答：(1)该物体的质量为BILg；
(2)①当金属框向下运动速度大小为v时，通过电阻R的电流的大小为BLv2R；
②从释放到系统最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热为M2g24k。
(1)根据平衡关系求该物体的质量；
(2)①根据E=BLv和闭合电路的欧姆定律求当金属框向下运动速度大小为v时，通过电阻R的电流的大小；
②弹簧原来静止时以及弹簧最终静止时，根据胡克定律求出弹簧的形变量，结合动能定理和弹性势能表达式求出安培力做的功，再根据能量转化求从释放到系统最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热。
本题主要是考查电磁感应现象，关键是弄清楚导体棒的运动情况和受力情况，根据平衡条件、胡克定律列方程进行求解，涉及能量问题，常根据动能定理、功能关系等列方程求解。
16.【答案】粒子第一次加速进入磁场时速度的大小为2qBd7m 粒子从P出发后到第一次匀速运动结束时所用的时间为mqB(5π+1616) 粒子经过电场的次数为20
【解析】解：(1)设第一次加速后的速度为v1，根据动能定理有
qEd=12mv12−12mv2
解得
v1=2qBd7m
(2)粒子进入上方磁场后做圆周运动，设运动半径为R1，根据洛伦兹力提供向心力有
qv1B=mv12R1
解得
R1=27d
经过电场再次回到下方磁场时，速度大小仍为v，粒子进入下方磁场后做圆周运动，设运动半径为R2，洛伦兹力提供向心力有
qvB=mv2R2
解得
R2=17d
粒子在场中的运动图像如图所示
当粒子从上方磁场区域出来后无法进入电场时，粒子将做匀速直线运动粒子在电场中做匀变速直线运动，平均速度
v−=v+v12
粒子经过电场5次，在电场中运动的总时间
t1=5dv−=5dv1+v2
粒子在磁场中做匀速圆周运动，在上下磁场区域的运动的周期相同，总运动时间为
t2=52×2πmqB=5πmqB
第一次匀速运动时间为
t3=dv1
因此运动总时间为
t=t1+t2+t3=mqB(5π+1616)
(3)粒子第一次匀速直线运动结束后，经过电场5次，此后在电场中不断加速，速度不断增大，磁场中半径不断增大，直到离开磁场，如图
设第n次进入电场后，加速之后的速度为vn
12mvn2−12mv12=(n−5)qEd
半径
Rn=mvnqB
离开磁场时，半径应满足Rn≥d，可解得n≥20，所以经过电场的次数为20次。
答：(1)粒子第一次加速进入磁场时速度的大小为2qBd7m；
(2)粒子从P出发后到第一次匀速运动结束时所用的时间为mqB(5π+1616)；
(3)粒子经过电场的次数为20。
(1)根据动能定理求粒子第一次加速进入磁场时速度的大小；
(2)根据洛伦兹力提供向心力求出粒子进入上方磁场后做圆周运动的半径以及粒子进入下方磁场后做圆周运动的半径，画出粒子的运动轨迹，结合周期与时间的关系和运动学公式求粒子从P出发后到第一次匀速运动结束时所用的时间；
(3)画出粒子的运动轨迹，根据动能定理结合半径表达式求粒子经过电场的次数。
本题考查了带电粒子在匀强电场与匀强磁场中的运动，粒子在电场中加速，在磁场中做匀速圆周运动，分析清楚粒子的运动过程是解题的前提；根据题意作出粒子运动轨迹，确定轨迹半径，牛顿第二定律即可解题。