湖南省怀化市2025-2026学年高二下学期期末物理试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省怀化市2025-2026学年高二下学期期末物理试卷（Word版附解析）试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
考试时长：75 分钟 满分：100 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. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A. 甲图为氢原子的电子云示意图，由图可知电子在核外运动有确定的轨道
B. 乙图为原子核的比结合能曲线图，由图可知 比 要更加稳定
C. 丙图为链式反应示意图，核反应放出巨大能量，原子弹爆炸及太阳内部均属于该种核反应
D. 丁图为氡衰变图像，由图可知 100 个氡经过 3.8 天后还剩 50 个氡
【答案】B
【解析】
【详解】A．电子云是描述电子在某一位置出现概率的大小，说明电子在核外运动没有确定的轨道，故 A
错误；
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B．由图可知 的比结合能大于 的比结合能，可知 比 要更加稳定，故 B 正确；
C．丙图为链式反应示意图，核反应放出巨大能量，原子弹爆炸属于核裂变，太阳内部的核反应为核聚变，
故 C 错误；
D．半衰期反映的是统计规律，对少数原子核衰变的半衰期不成立，故 D 错误。
故选 B。
2. 在研究运动的合成与分解时，蜡块在玻璃管内的液体中匀速上升，同时手持玻璃管沿水平方向向右做匀
加速直线运动，轨迹可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】蜡块在玻璃管内的液体中匀速上升，同时手持玻璃管沿水平方向向右做匀加速直线运动，可知合
外力方向水平向右，合外力方向与速度不在一条直线上，轨迹为曲线，则合外力方向指向轨迹的凹侧，故
轨迹可能是开口向右的曲线。
故选 C。
3. 如图，为一块均匀透明的长方形玻璃砖，一束由红、蓝两种色光组成的细光束，以入射角 从侧面射入，
在玻璃内分成 ， 两束，玻璃砖上表面刚好没有光线射出，则（ ）
A. 为蓝色光
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B. 全反射临界角
C. 逐渐增大 角（ ），会有光线从上表面射出，且先有红光射出
D. 玻璃对红光的折射率
【答案】C
【解析】
【详解】A．蓝光频率大于红光，因此玻璃对两种色光的折射率满足
左侧界面是竖直面，法线为水平虚线，折射角 是折射光线与水平法线的夹角。由图可知，折射角的关系满
足 ，根据折射定律 ， 越大则 越小，则 为红色光，故 A 错误；
B．根据全反射临界角公式
可知 越大则 越小，已知 ，全反射临界角满足关系 ，故 B 错误；
C．由几何关系，可知折射光线在上表面的入射角 满足
即
逐渐增大 时，由 可知， 增大，则 增大、 减小，因此 减小。原来两种光都全
反射（ ）， 减小过程中，由于 ， 会先小于红光的临界角 ，因此先有红光射出，故 C 正
确；
D．若红光刚好发生全反射，则
结合 、 ，代入得
解得 ，故 D 错误。
故选 C。
4. 如图，从我国空间站伸出的长为 的机械臂外端安置一微型卫星，绕地球做匀速圆周运动过程中，微型
卫星和空间站与地心始终在一条直线上。已知地球半径为 ，空间站的轨道半径为 ，忽略空间站对微型
卫星的引力以及空间站的尺寸，则（ ）
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A. 微型卫星的角速度比空间站的角速度小
B. 微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比为
C. 空间站的加速度与地球表面重力加速度之比为
D. 若微型卫星从机械臂上脱落，脱落后微型卫星将做近心运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于微型卫星和空间站与地心始终在一条直线上，则微型卫星的角速度等于空间站的角速度，
故 A 错误；
B．结合上述，根据角速度与线速度的关系有 ，
解得微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比 ，故 B 错误；
C．对空间站有
在地球表面有
解得 ，故 C 正确；
D．若由万有引力提供向心力，根据
解得
可知，当卫星仅仅受万有引力做匀速圆周运动时，轨道半径越小，角速度越大，由于微型卫星和空间站角
速度相等，微型卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径，对微型卫星进行分析可知，其所受万有引力小于
其圆周运动所需向心力，即若微型卫星从机械臂上脱落，脱落后微型卫星将做离心运动，故 D 错误。
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故选 C。
5. 如图所示，轻质弹簧左端与竖直墙壁相连，一物块以初速度 沿粗糙水平面向左运动。从物块压缩弹簧
开始，且弹簧形变始终在弹性限度以内，下列说法正确的是（ ）
A. 向左运动过程中，弹簧弹力做功等于物体动能的变化量
B. 连续向左运动相同的位移，弹力做的功相等
C. 当物体速度最大时，弹簧的弹力与摩擦力大小相等
D. 弹力对物体做负功时，弹簧的弹性势能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据动能定理，合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。在向左运动过程中，物体受到弹
簧弹力和滑动摩擦力，两者都做负功，即 ，故 A 错误；
B．根据胡克定律 ，物体向左运动过程中，弹簧压缩量 逐渐增大，弹力 逐渐增大。连续向左运
动相同的位移，由于弹力增大，该段位移内的平均弹力增大，根据 可知，弹力做的功逐渐增大，
故 B 错误；
C．物体向左运动压缩弹簧的过程中，水平方向受到向右的弹簧弹力和向右的滑动摩擦力，合力方向向右，
与运动方向相反，物体一直做减速运动。因此，物体速度最大时是刚接触弹簧的瞬间，此时弹簧的弹力与
摩擦力大小不相等，故 C 错误；
D．物体向左运动压缩弹簧，弹力方向向右，位移向左，弹力对物体做负功。根据功能关系，弹力做负功，
弹簧的弹性势能增加，故 D 正确。
故选 D。
6. 近年来，中科院研发的第三代横波远探测成像测井仪在超深井中实现了清晰的井外地质成像及 8340 米深
度的探测纪录，创下该类国产仪器深度探测纪录，对保障国家能源安全具有重要意义．若一列简谐横波沿
轴传播，如图所示，图甲是 时的波形图像， 为波传播方向上的一个质点。此时 ，图乙是
处质点 的振动图像．下列说法正确的是（ ）
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A. 该波沿 轴正方向传播
B. 该波通过 2m 的障碍物时，不会发生明显的衍射现象
C. 质点 再经过 0.25s 通过的路程为 5cm
D. 时，质点 的加速度方向沿 轴正方向，且加速度在增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙可知 时，x=2m 处质点 Q 向下振动，根据“同侧法”可知，该波沿 x 轴负方向传
播，故 A 错误；
B．该波的波长为 ，当障碍物比波长小或与波长接近时，波会发生明显的衍射现象，故 B 错误；
C． 时 ，波的周期为 ，经过
波向 轴负方向传播，可把波形整体向左平移
可知此时质点 P 并未到达波峰位置，其通过的路程小于 5cm，故 C 错误；
D．从 到 时，质点 P 经历了 ，可把波形整体向左平移半个波长，即 2m，可知此时质点 P
在 的位置，且质点 P 向下振动，故加速度方向沿 y 轴正方向，且加速度在增大，故 D 正确。
故选 D。
7. 如图所示，磁感应强度为 B 的匀强磁场方向水平（垂直于纸面向外）。竖直放置的“冂”形导轨宽为 L，
上端接有电阻 R，导轨部分的电阻可忽略不计。光滑金属棒 ab 的质量为 m、阻值为 R。将金属棒由静止释
放，金属棒下降的高度为 h 时达到最大速度 vm。已知金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，则在金属棒
下降 h 的过程中（ ）
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A. 金属棒中的电流方向为 a→b
B. 金属棒的最大速度
C. 通过金属棒的电荷量为
D. 金属棒产生的焦耳热为
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据右手定则，金属棒中的电流方向为 b→a，故 A 错误；
B．金属棒匀速运动时速度最大，加速度为零，由平衡条件
解得最大速度 ，故 B 正确；
C．由法拉第电磁感应定律，平均感应电动势
平均电流
电荷量
联立得 ，故 C 错误；
D．由能量守恒定律
金属棒产生的热量
可得 ，故 D 错误。
故选 B。
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，有多项符
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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. 夏天蚊虫较多，电蚊拍利用高压电来击杀接触它的蚊虫。如图所示，将 8V 锂电池的电压通过高频转换
器转变为交变电压 ，再利用理想变压器产生高压，加在电蚊拍的电击网上。当电
击网上的电压瞬时值大于或等于 时，电蚊拍可以正常工作击杀蚊虫。电蚊拍正常工作时，下列说
法正确的是（ ）
A. 交流电压表的示数为
B. 高压电击网上电压的频率为
C. 副线圈与原线圈匝数比需满足
D. 当副线圈与原线圈匝数比为 400 时，交变电流一个周期内蚊虫能被击杀的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．电压的有效值为
所以电压表的示数为 8V，故 A 错误；
B．高压电击网上电压的频率为
故 B 正确；
C．根据理想变压器电压与匝数成正比，有
当电击网上的电压瞬时值大于或等于 时，电蚊拍可以正常工作击杀蚊虫。所以
故 C 错误；
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D．当副线圈与原线圈匝数比为 400 时，根据理想变压器电压与匝数成正比，有
可得
则副线圈中电压瞬时值表达式为
周期为
当 时蚊虫被击杀。在 时间内，解得 和 蚊虫被击杀。可得在
一个周期内钢针放电时间为 ，所以交变电流一个周期内蚊虫能被击杀的时间为 t= ，故 D 正确。
故选 BD。
9. 如图甲所示，在光滑绝缘水平面上的 O 点、P 点分别固定两个不等量异种点电荷 和 ，沿 方向建
立一维坐标系，O 为原点。电荷 、 在 x 轴正半轴产生的电场强度 E 随位置坐标 x 的变化如图乙所示，
规定沿 x 轴正方向的电场为正，取无穷远处电势为零。将一带正电的试探电荷从 A 点由静止释放，水平方
向仅受静电力作用。下列说法正确的是（ ）
A. 为负电荷， 为正电荷，且
B. M 点的电势为零
C. 运动过程中，试探电荷在 N 点时速度最大
D. 试探电荷将做往复运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图乙可知，靠近 点电场强度为正，所以 为正电荷， 为负电荷，由于较远处电场强度
为负，所以有 ，故 A 正确。
B．由图乙可知，从 点到无穷远处电场强度为负，即从无穷远处正电荷向 点运动，电场力做正功，所
以 点电势不为零，故 B 错误。
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C．试探电荷从 点向 点运动过程中，在 段受到的电场力方向不变，一直做加速运动，所以试探电
荷在 点速度最大，故 C 错误。
D．试探电荷通过 点后，电场力做负功直到速度为 0，然后试探电荷反向加速，直到经过 点后再次减
速，直到运动到 点速度为 0，再重复之前的运动，即试探电荷做往复运动，故 D 正确。
故选 AD。
10. 如图甲所示，一列总质量为 （视为质量分布均匀）长为 的火车，从光滑水平面以一定初速度沿光滑
斜面上滑，当火车完全运动到斜面上时速度刚好减为 0，如图乙所示。已知斜面倾角 ，忽略水平面
与斜面连接处损失的能量，火车同一时刻各部分速度大小均相同，以水平地面为零势能面，重力加速度为
，则该过程中（ ）
A. 火车的初速度大小为
B. 火车的初速度大小为
C. 若斜面上的车厢长度为 （ ），则此时火车的重力势能
D. 若斜面上的车厢长度为 （ ），则此时火车的速度
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．当火车完全运动到斜面上时速度刚好减为 0，根据机械能守恒，有
解得火车的初速度 ，故 A 错误，B 正确；
C．根据题意可知，斜面上的车厢长度为 （ ），火车在斜面上部分的质量为 ，火车斜面上
部分的重心位置为
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以水平地面为零势能面，此时火车具有的重力势能为 ，故 C 错误；
D．斜面上的车厢长度为 （ ），火车的速度为 v，根据机械能守恒有
解得 ，故 D 正确。
故选 BD。
三、非选择题：本题共 5 个小题，共 57 分。
11. 用如图甲所示的装置探究合外力做功与动能变化的关系。器材有：气垫导轨（含气泵）、光电门 1 和 2、
滑块（含遮光条）、小型牵引电机（可通过调节输出不同大小的恒定牵引力）、牵引绳、力传感器、刻度尺
等。完成实验，回答下面问题：
（1）关于实验条件的控制，下列说法正确的是__________。（填序号）
A.电机牵引绳要保持水平
B.滑块必须由静止从光电门 1 开始运动
C.光电门 1 和光电门 2 之间的距离要适当大些
D.由于采用了气垫导轨，所以无需调节导轨水平
（2）用天平测出滑块（含遮光条、力传感器）的质量为 ，用螺旋测微器测量遮光条的宽度 。某次测
量螺旋测微器的示数如图乙所示，其读数为 _________ 。
（3）调平气垫导轨，安装光电门 1 和光电门 2，用刻度尺测量两光电门中心间的距离 。
（4）启动电机保持输出恒定牵引力，通过牵引绳水平牵引滑块，记录滑块经过光电门 1 和光电门 2 时遮光
条遮光的时间 和 ，以及滑块从光电门 1 到光电门 2 的过程中力传感器的示数 。则滑块经过光电门
2 时的速度 _________。（用实验测得物理量的符号表示）
（5）多次改变电机输出的牵引力，重复步骤（4）。
（6）实验完毕，整理好器材。
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（7）实验结论：步骤（4）中若关系式_____________________________成立，可认为合外力（拉力）做的
功等于滑块动能的变化量。（用实验测得物理量的符号表示）
【答案】 ①. AC ②. 1.700 ③. ④.
【解析】
【详解】[1]A．电机牵引绳要保持水平，以保证拉力方向与运动方向一致，即拉力等于合外力，故 A 正确；
B．滑块不需要必须由静止从光电门 1 开始运动，只需测出两个光电门处的速度即可计算动能的变化量，故
B 错误；
C．光电门 1 和光电门 2 之间的距离适当大些，可以减小测量两光电门间距离 时的相对误差，故 C 正确；
D．必须调节气垫导轨水平，以保证滑块所受合力等于拉力，故 D 错误。
故选 AC。
[2]由图读得遮光条的宽度为
[3]滑块经过光电门时的速度大小等于遮光条的宽度除以遮光时间，则经过光电门 2 时的速度
[4]合外力做功为
动能增加量为
要验证合外力做功与动能变化的关系，只需验证
12. 光敏电阻是智能家居自动照明电路的核心元件，其电学特性为其电阻的阻值会随光照强度增大而减小。
我校科技实验兴趣小组欲精准测定某光敏电阻 在特定光照强度下的阻值，现有如下器材：
待测光敏电阻 （在本实验特定光照强度下时，阻值约为 ）
电源 （电动势 ，内阻不计）
电流表 （量程 ，内阻 ）
电流表 （量程 ，内阻 未知）
滑动变阻器 （最大阻值 ，额定电流 ）
定值电阻
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开关 、导线若干
（1）实验电路设计：由于缺少电压表，为了达到精准测定的目的，实验兴趣小组决定将电流表 与定值
电阻 串联改装成电压表。请你帮助实验兴趣小组在甲图虚线框内将测量光敏电阻阻值的实验电路图补充
完整。
（2）实验操作：闭合开关 ，改变滑片位置，记录电流表 、 的示数。某次实验电流表 示数如乙
图所示，则其读数为_____ ；
（3）实验数据处理：某次测量中，电流表 的示数为 ，电流表 的示数为 ，则待测光敏电阻的阻值
表达式 _____（用题中字母表示）。
（4）系统误差分析：该实验方案中，测得的光敏电阻阻值与真实值相比_____（填“偏大”“偏小”或“无
系统误差”）。
【答案】（1） （2）
（3）
（4）无系统误差
【解析】
【小问 1 详解】
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根据电流表 与定值电阻 串联后作为电压表，可知电压表与待测电阻并联，电流表 外接，测量干路
电流，电路图如下：
【小问 2 详解】
电流表的量程为 ，分度值为
如图示数为：
【小问 3 详解】
根据电流表示数、电流表 与电阻 的阻值，可得到光敏电阻的电压为：
电流为：
联立可得光敏电阻的阻值为：
【小问 4 详解】
本实验中，光敏电阻两端的电压 是由已知内阻的电流表 与定值电阻 准确计算得出，通过光敏电阻
的电流 是由干路电流 减去支路电流 得到真实值。电压与电流均为真实值，故不存在系统误差。
13. 如图所示，为一定质量理想气体的压强—体积图像，即 图像。该理想气体可从状态 经历等压变
化到达状态 ，也可从状态 经历等容变化到达状态 。该理想气体状态变化的 图像中 、 均为
已知量，所有变化过程均缓慢发生。
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（1）已知该理想气体在状态 时的温度为 ，求该理想气体在状态 和状态 时的温度 和 ；
（2）求该理想气体从状态 变化到状态 的过程中对外界所做的功。
【答案】（1） ，
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
理想气体从状态 经历等压变化到达状态 ，根据盖-吕萨克定律有
解得
理想气体从状态 经历等容变化到达状态 ，根据查理定律有
解得
【小问 2 详解】
理想气体从状态 变化到状态 的过程中，压强保持为 不变，体积由 增加到 ，该过程中气体对外
界所做的功为
14. 如图所示，两竖直平行金属板 A、B 间存在方向水平向右的匀强电场，AB 板间电势差为 。质量为
、电荷量为 的带正电的粒子均由静止进入匀强电场，然后沿水平金属板 CD 的中心轴线方向进入偏转电场，
已知 CD 两板间距离为 ，板长为 ，带电粒子刚好从金属板 C 的右边缘射出电场，进入 CD 右侧的足
够大范围的磁场。以 CD 的中心轴线右端的 点为坐标原点，沿 CD 的中心轴线方向为 轴、竖直方向为
轴建立直角坐标系，如图所示。在 轴放置足够长的粒子收集板 ，粒子刚好能垂直打在收集板 上，不
计粒子的重力。求：
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（1）粒子进入偏转电场的速度大小；
（2）粒子射出偏转电场时的速度与 轴正方向的夹角；
（3）磁场的磁感应强度大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
设粒子进入偏转电场的速度为 ，在 、 板间电场中由静止加速，由动能定理有
解得粒子进入偏转电场的速度大小为
【小问 2 详解】
粒子在 、 板间做类平抛运动，由水平方向匀速运动有
竖直方向位移为 ，由类平抛运动规律有 =
解得射出偏转电场时竖直方向分速度
水平方向分速度
设粒子射出偏转电场时的速度与 轴正方向的夹角为 ，则 =
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解得
【小问 3 详解】
粒子射出偏转电场时速度大小
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，垂直打在 轴上的收集板 上，故打板处速度沿 轴方向，圆心在 轴上。
设圆周运动半径为 ，由几何关系有
解得
由洛伦兹力提供向心力有
解得 =
代入
得磁场的磁感应强度大小为
15. 光滑水平面上有一质量 的小车， 点右侧为水平轨道 ，其中 段粗糙， 段光滑，
小物块与 间的动摩擦因数 。 点左侧为半径 的光滑半圆形圆弧轨道，圆弧轨道与水
平轨道在 点相切。车的最右端 固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度时左端恰好位于小车的 点， 与
之间距离 。一质量 的小物块（可视为质点）置于小车的 点，开始时小车与小物块均
处于静止状态。重力加速度 取 。现给小车一水平向右的瞬时冲量 。
（1）要使小物块能沿圆弧轨道恰好到达与圆心等高处，求水平向右的瞬时冲量 的大小；
（2）在（1）的条件下，求弹簧弹性势能的最大值 及小物块最终在小车上的位置；
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（3）若小物块第一次沿半圆轨道运动，当经过 点（未画出）时刚好脱离轨道， 连线与竖直方向成
角，求水平向右的瞬时冲量 的大小。
【答案】（1）
（2） ；最终位于小车的 点
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
设水平向右的冲量为 ，瞬时冲量后小车速度为
小物块速度为 。小物块恰好到达与圆心等高处时，相对小车速度为 ，二者具有共同速度 ，由水平方向
动量守恒有
由机械能守恒有 =
联立得
代入数据得
【小问 2 详解】
在第（1）问条件下，系统总水平动量为 ，共同运动时的动能为 =
初始机械能为 =
故相对机械能为 。
小物块从 点经过 段到 点，摩擦生热
到弹簧压缩最大时，小物块与小车相对静止，相对机械能全部转化为弹性势能，故
以后小物块往返运动中，每通过一次 段损失 相对机械能。第一次从 点回到 点后相对机械能为
，不能再到达与圆心等高处；再次到 点并返回 点时相对机械能恰好减为 ，故最终位于小车的 点。
【小问 3 详解】
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设小物块在未画出的 点刚好脱离轨道时相对小车速度为 。第一次沿半圆轨道运动到脱离点时， 点在
上半圆， 与竖直方向成 角，故 点比 点高 。
刚好脱离轨道时支持力为 ，由重力沿半径指向圆心的分力提供向心力，有
解得
在 点，相对小车的速度沿切线方向，其水平分量为 ，竖直分量为 。设此时小车速度为 ，由水
平方向动量守恒有
由机械能守恒有 =
由动量关系消去 ，并代入 、
可化为 =
代入
及数据，得
故
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