湖北省随州市2025-2026学年高二下学期期末物理试题含答案

高二物理

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题

只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对

但不全的得2分，有选错的得0分。

1.BEST全称为燃烧等离子体实验超导托卡马克装置，由中科院等离子体物理研究所主导设计，

是全球首个紧凑型聚变能实验装置，俗称“人造太阳”。中国“人造太阳”2026年4月主体

建筑成型，预计2027年竣工。“人造太阳”的主要核聚变反应式为：9

下列说法正确的是

A.X是电子B.He的比结合能比{H的比结合能大

C.核聚变可在标准大气压下常温发生D.“人造太阳”与核电站都是利用链式反应

2.如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在静电力作

用下的运动轨迹。设M点和N点的电势分别为φM、φN,粒子在M和N处时加速度大小分别

为aM、aN,速度大小分别为VMVN,电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是

A.VM<vn,aM<an

B.M>Vn,M>4N

C.4M<4N,EpM<EpN

D.aM>an,EpM>EpN

3.2026年春节，白云湖“钟鸣楚天，云湖焕彩”无人机烟花秀。技术人员采用4000架无人机

编队表演模拟水波纹扩散的壮观效果。通过精确控制无人机模拟水面上质点的振动，形成以

0点为波源向外传播的圆形波。以某一方向建立x轴，该传播方向上有a、b两架水平方向

相距3m的无人机，如图甲所示。从计时开始a、b两无人机的振动图像分别如图乙、丙所示。

则下列说法正确的是

甲乙丙

A.无人机a正在向无人机b飞行

B.模拟水波的波长可能为4m

C.模拟水波的波速大小可能为

D.0.85s末a质点的振动速度大于b质点的振动速度

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4.如图所示为国产某品牌磁吸式无线充电器对手机充电的原理图，它的发射线圈AB两端接入

220V、50Hz的正弦交流电。已知发射线圈的匝数为1100匝，接收线圈的匝数为30匝。充

电时，接收线圈的电流大小为11A,不考虑充电过程中的漏磁和能量损失。下列说法正确的是

发射线圈

A.接收线圈电压的最大值为6V

B.发射线圈和接收线圈的电流频率之比为1:1

C.流过发射线圈的电流的最大值为0.3A

D.当发射线圈电流减小时，接收线圈有远离发射线圈的趋势

5.如图所示，间距为L的光滑金属导轨PQ、MN相互平行，导轨平面与水平面成θ角，质量为

m的金属棒ab垂直于导轨放置并与电源、开关构成回路，金属棒ab与导轨接触良好，空间

存在与导轨平面垂直的匀强磁场，当通过金属棒ab的电流为I时，金属棒恰好处于静止状

态，重力加速度为g,则

A.磁场方向垂直于导轨平面向下

B.金属棒受到的安培力的大小为mgtanθ

C.磁场的磁感应强度为

D.增大电流，导轨对金属棒的支持力也增大

6.如图所示，电源电动势为E,内阻为r,R₁是定值电阻，光敏电阻R₂的阻值随光照强度增

大而减小，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S,带电液滴刚好静

止在C内。分别用I、U₁、U₂和U₃表示电流表A、电压表×、电压表和电压表的示

数，用△I、△U₁、△U₂和△U₃表示电流表④、电压表、电压表和电压表的示数变

化量的绝对值。在光照增强的过程中，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是

A.带电液滴向上加速运动B.△U₃=△U₁+△U₂

C.保持不变，也保持不变D.电源输出功率一定逐渐增加

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7.图甲是直线加速器，各电极接在电压大小为U、极性随时间周期性变化的电源上。图乙是回

旋加速器，其核心部件是两个中空的半圆形金属盒D₁和D₂,称为“D形盒”,带电粒子在两

盒之间被电场加速，在两盒中做匀速圆周运动，带电粒子在缝隙中的运动时间均不计，则下

列说法正确的是

甲：直线加速器乙：回旋加速器

A.图甲中为保证电子持续稳定地加速，电子在每个圆筒中运动的时间等于电压的变化周期

B.图甲中圆筒长度跟圆筒的序号n成正比

C.图乙中粒子在第n次通过窄缝前后半径之比为√n-1:√n

D.图乙中仅使加速电压增大，带电粒子获得的最大动能一定增大

8.2026年第27届哈尔滨冰雪大世界冰雕展上有一长方体冰块，O和O'分别为冰块上、下表面

的中心点。在冰块内靠近O′处嵌入一点光源，能同时发出a、b两种单色光，a光在冰块上

表面P点恰好发生全反射，b光则能在P点发生折射。不考虑二次反射，则

A.a光的频率大于b光的频率

B.冰块对a光的折射率小于b光的折射率

C.a光从O'到P的传播时间短于b光

D.b光可从OP线段上所有点射出冰块

9.如图所示，光滑水平面上静止放着一个内壁光滑的半圆弧凹槽(左右两端与圆心等高),凹

槽圆弧半径R=0.25m,凹槽总质量M=0.2kg,圆弧最低点为B。另有一可视为质点、质量

m=0.05kg的小球，从凹槽左侧圆弧最高点由静止释放，重力加速度g=10m/s²,不计空气

阻力。下列说法正确的是

A.凹槽向左移动的最大距离为0.1m

B.凹槽对地面的压力最小值为Mg,最大值为(M+m)g

C.小球从释放到滑至最低点B的过程中，凹槽受到合外力的冲量大小为0.1N·s

D.小球滑到最低点B时，对凹槽的压力大小为1.3N

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10.如图所示，在真空中的区域I、Ⅱ分布着大小相同、方向不同的匀强电场，已知区域Ⅱ中的

电场竖直向下、宽度为L。一质量为m、电荷量为4的带正电粒子在区域I中的A点由静止

释放(不计重力),A点到分界线MN的距离也为L,最终粒子从Ⅱ中B点射出(B点未画

出),下列说法正确的是

A.粒子在区域Ⅱ内向下偏移了

B.若增大粒子的电荷量，B点将向下移动

C.若在A点给粒子一个垂直电场方向向上的初速度，同时

将区域Ⅱ中电场换成垂直纸面向外的匀强磁场，粒子有

可能回到A点

D.若将区域Ⅱ中电场方向调至水平向右，同时施加垂直纸面向外的匀强磁场，则在A点给

粒子一个垂直电场方向向上的初速度,粒子恰好不能从右侧离开

二、非选择题：本题共5小题，共60分。

11.(6分)

某校物理兴趣小组设计实验测量一个实心透明圆柱体的折射率。如图乙所示，他们将圆柱体

放在水平桌面上，底下垫白纸，并用铅笔在白纸上描出圆柱体的底面，其圆心为0。将激光器放

置于桌面上，使其发出的光束经圆柱体折射后射出。

甲乙

①用10分度的游标卡尺测得圆柱体底面的直径如图甲所示，则该直径D=cm。

②激光束射到底面上的A点，入射光线为CA,如图乙所示。过0点作OG垂直AB,垂足为

G,测得OG的长度L=1.50cm,则激光束在A点处折射角的正弦值为。(结果用分数

表示)

③如图乙所示，若测得入射角的正弦值为0.8,结合②中得到的折射角的正弦值，则圆柱体

的折射率为。(结果保留两位有效数字)

12.(10分)

某同学有一节标称3.7V的锂电池，为了测量该锂电池的电动势和内阻，该同学设计了如图

甲所示的电路，选用的器材如下：

A.毫安表mA(量程为100mA,内阻为5Ω)

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B.电压表V(量程为4V,内阻约为3kΩ)

C.电阻箱R(0~99.9Ω,精度0.1Ω)

D.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)

E.滑动变阻器(0~200Ω,额定电流0.5A)

F.待测锂电池(电动势标称值约3.7V,内阻较小)

G.开关一个、导线若干

↑U/V

3.6

3.2

2.8

025100I/mA

甲乙

(1)由于毫安表mA的量程太小，实验前需要将其改装成量程为0.6A的电流表，图甲中电

阻箱R应调整为Ω。

(2)为了使实验中电压、电流调节范围合适，图甲中的滑动变阻器应选用(选填器材

前的字母“D”或“E”)。

(3)该同学根据实验中电压表V,毫安表mA读数描点绘制了如图乙所示的U-I图像，通

过图像分析可知，该锂电池的电动势E=V,内阻r=Ω(结果均保留两位有效数字)。

(4)本次测量的电动势略低于电池标称值，最合理的原因(填选项字母)。

A.锂电池长期使用，化学活性下降，真实电动势降低

B.电压表的分流作用导致电动势测量值偏小

C.电流表改装误差导致测量值偏小

D.滑动变阻器阻值过大导致测量值偏小

13.(12分)

如图所示，把上端A封闭、下端B开口的薄壁玻璃管插入水中，玻璃管质量m=40g,玻璃

管口横截面积为S=2cm²。放掉适当的空气后放手，让玻璃管竖直地浮在水中，保持静止，A端露

出水面部分空气柱长度=10cm,此时环境温度To=300K。已知大气压强po=0.98×10⁵Pa,重力加

速度g=10m/s²,水的密度p=1.0×10³kg/m³,玻璃管中的气体视为理想气体。

(1)求水面之下的空气柱长度；

(2)当环境温度升高至T=320K时，求露出水面部分空气柱长度。

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14.(14分)

两块平板P₁、P₂置于光滑水平面上，P质量m=1kg,P₂质量m=1kg,P₂右端固定一轻质

弹簧，左端A与弹簧自由端B相距L=0.2m。物体P置于P₁最右端，其质量为M=2kg且可视为

质点。P₁与P以共同速度v₀=4m/s向右运动，与静止的P₂发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P₁与

P₂粘连在一起。已知P与P₂间的动摩擦因数为从，P与P间光滑，重力加速度g=10m/s²,弹簧

始终在弹性限度内。求：

(1)P₁、P₂刚碰完时的共同速度大小V₁;

(2)若μ=0.25,P压缩弹簧后被弹回，最终停在距离A点右侧d=0.1m处，与平板相对静

止，求弹簧的最大压缩量x;

(3)已知弹簧弹性势能公式为.(x为弹簧形变量),结合(2)中的数据求弹簧劲

度系数k。

15.(18分)

如图所示，水平面内平行放置两根光滑的金属导轨，右侧空间也有两根倾斜的平行金属导轨，

间距均为d(水平导轨与倾斜导轨没有相连)。倾斜导轨与导体棒间的动摩擦因数为,倾斜

导轨与水平面夹角为α=37°且足够长。在水平导轨上PQ和MN之间存在竖直向下的匀强磁场，

倾斜导轨处存在垂直导轨所在平面向上的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。质量均为

m、长度均为d、电阻均为r的相同导体棒a、b垂直于水平导轨放置，其中b棒于PQ位置处。

某时刻导体棒a以速度v。向右运动，进入磁场的瞬间与导体棒b发生弹性碰撞(时间极短),一

段时间后导体棒b刚好以0.5v₀从水平导轨飞出，刚好无碰撞地滑上倾斜导轨。导体棒在导轨上运

动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计其他电阻且忽略空气阻力，重力加速度为8,

cos37°=0.8。求：

(1)两棒碰撞后，导体棒b的速度大小；

(2)当导体棒α滑上倾斜导轨时，导体棒b在倾斜导轨上下滑的距离；

(3)若当导体棒α滑上倾斜导轨时突然固定导体棒b,求整个过程中导体棒b产生的焦耳热。

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高二物理参考答案

12345678910

BBCBCCCADACACD

1.【答案】B

【解析】A.核反应遵守电荷数守恒、质量数守恒：反应前总电荷数为1+1=2,总质量数为3+2=5;

反应后2He的电荷数为2、质量数为4,因此X的总电荷数为0、总质量数为1,为中子，不是电

子，故A错误；

B.核聚变属于放能反应，生成物的比结合能大于反应物的比结合能，故B正确；

C.核聚变需要超高温高压条件，常温下无法反应，故C错误；

D.“人造太阳”的核反应类型为核聚变，不是链式反应，现有商用核电站的核反应类型为核

裂变，利用链式反应，二者反应类型不同，故D错误。

2.【答案】B

【解析】由粒子的运动轨迹知粒子所受静电力的方向向右偏(指向曲线内侧),因粒子带负电，

故电场线方向向左，由沿电场线方向电势降低，可知φNφM,EpM<EpN;N点附近电场线比M点

密，故电场强度EM<En,知aM<an,粒子在N点和M点，动能和电势能的和不变可得VM>VN。综

上所述，选项B正确。

3.【答案】C

【解析】A.无人机a在上下飞行，A错误；B.由题意可知(n=0、1、2、3……),

可得则该波的波长不可能为4m,B错误；C.该波的波速大小为

(n=0、1、2、3……),当n=6时,C正确；D.0.85s末，因b质点距离平衡位置比a

质点更近，可知b质点的振动速度大于a质点的振动速度，D错误。故选C。

4.【答案】B

【解析】A.根据理想变压器电压与匝数成正比,解得接收线圈的电压为U₂=6V,接收

线圈的电压最大值为Uzm=6√2V,故A错误；

B.变压器不改变交流电的频率，所以发射线圈和接收线圈的电流频率之比为1:1,故B正确；

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C.根据理想变压器电流与匝数成反比,流过发射线圈的电流的有效值为I₁=0.3A,最大

值为0.3√2A,故C错误；

D.当发射线圈的电流减小时，由楞次定律可知接收线圈有靠近的趋势，故D错误。

5.【答案】C

【解析】金属棒处于静止状态，则所受安培力方向沿导轨平面向上，由左手定则判断，磁场方向

垂直于导轨平面向上，A错误；将重力正交分解，安培力与重力沿斜面向下的分力平衡，即有

F安=mgsinθ,故B错误；由F安=mgsinθ=BIL可得,故C正确；由于安培力与支持

力垂直，电流变化引起安培力大小变化，但支持力不变始终等于重力垂直斜面的分力Fn=mgcos

θ,故D错误。

6.【答案】C

【解析】光照增强→R₂↓→电路总电阻R总=R₁+R₂+r↓→总电流I↑

A:U₁=IR₁↑,路端电压U₃=E-Ir↓,U₂=U₃-U₁↓;电容器电压等于U₂,电压减小→电场力

,液滴向下加速运动，A错误。

B:电压关系：由U₃=U₁+U₂,得U₃-△U₃=(U₁+△U)+(U₂-△U₂),化简得△U₂=△U₁+△U₃,

B错误。

C:1(定值),(将R₁划归电源内部，U₂则为路端电压，U₂-I即为测内阻

图线),C正确。

D:电源输出功率1,Ry=R₁+R₂。当R外=r时，电源输出功率P出达到最大。光照

增强时R₂减小，R外减小，但初始状态下R外与r的关系未知，无法确定电源输出功率变化趋势，

D错误。

7.【答案】C

【解析】A.图甲中为保证电子持续稳定的加速，电子在每个圆筒中运动的时间等于电压的变化

周期的一半；

B.粒子进入第n个圆筒后，根据动能定理有

第n个圆筒的长度为

则图甲中圆筒长度跟圆筒的序号√n成正比

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C.粒子运动一周两次通过窄缝，第n次通过窄缝后，根据动能定理有

根据向心力公式有

解得

可知粒子在第n次通过窄缝前后半径之比为

R₋1:R,=√n-1:h;

D.图乙中，当带电粒子的轨道半径等于D形盒半径时，粒子的速度最大，动能最大，则有

可得最大动能为

可知图乙中仅使加速电压增大，带电粒子获得的动能不会增大

8.【答案】AD

【解析】AB.a光在P点恰好发生全反射，b光在P点发生折射，说明a光的临界角小于b光的

临界角，即Ca<C₆。根据：可知，冰块对a光的折射率大于对b光的折射率，即na>n。

折射率越大，光的频率越高，所以a光的频率大于b光的频率，故A正确，B错误；C.光在介

质中的传播速度,因为na>n,所以va<方。两光从O'到P的路程s相等，根据可知，

a光的传播时间长于b光，故C错误；

D.b光在P点能发生折射，说明b光在P点的入射角小于其临界角。在OP线段上，从O到P,

光线的入射角逐渐增大，P点入射角最大。既然最大入射角都小于临界角，那么OP线段上所有

点的入射角都小于临界角，b光均可从OP线段上所有点射出冰块，故D正确。

9.【答案】AC

【解析】光滑水平面、内壁光滑的半圆弧凹槽，小球从左侧最高点静止释放，系统水平方向动量

守恒、机械能守恒。

A:由mx₁=Mx₂,小球与凹槽水平总位移x₁+x₂=2R代入m=0.05kg、M=0.2kg,解得：x₂=0.1m,

A正确。

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B:小球在最高点时，凹槽对地面压力=Mg(最小值);小球在最低点时，向心力由支持力提供，

凹槽对地面压力大于(M+m)g(最大值),B错误。

C:动量守恒：vm=MM;机械能守恒：联立解得凹槽速度vM=0.5m/s,合外

力冲量FM=0.1N·s,C正确。

D:相对速度相m+vM=2.5m/s,向心力公式：得N=1.75N,由牛顿第三定律，小

球对凹槽压力为1.75N,D错误。

10.【答案】ACD

【解析】

解析：A.在水平电场内，(qEL竖直电场内L=vt,

联列正确；

与粒子质量和电荷量无关，则增大电荷量依然从B点射出，B错误；

C.给粒子一个向上得初速度，通过控制初速度的大小，使粒子进入区域后在磁场中做圆周运动的

圆心和A点在一条水平线上，由对称性作图得粒子能够到达A点，C正确；

D.粒子恰不从区域右侧离开。此时速度向下，设为v₂

粒子进入磁场后，在竖直方向上列动量定理

即qBL=m(v₂+v)

联列得

D正确。

11.(6分)①6.00(2分)②③1.6(2分)

【解析】①直径D=6cm+0.01×0cm=6.00cm

②过0点作OG垂直AB,垂足为G,测得OG的长度L=1.50cm,根据几何关系可知，折射角的

正弦值

③根据折射定律解得n=1.6

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12.(10分，每空2分)(1)1.0(2)D(3)3.6、1.2(4)A

【解析】

(1)毫安表量程Ig=100mA=0.1A,内阻R₈=5Ω,改装为0.6A电流表需并联分流电阻R₁。由：

I₈R₈=(I-Ig)R₁,解得R₁=1.0Ω。

(2)改装后电流表量程为0.6A,滑动变阻器E(0~200Ω)额定电流为0.5A,小于电路最大电

流，易损坏。

(3)由图乙的纵轴截距(I=0时的电压值),可得E=3.6V。根据闭合电路欧姆定律：E=U+I(r+RA),

。当ImA=100mA=0.1A时，干路电流I=0.6A,则：解2得：r≈1.2Ω

(4)电动势测量值(3.6V)低于标称值(3.7V):

A选项：锂电池长期使用会导致化学活性下降，真实电动势降低，此时测量值等于真实值，低于

标称值，该原因合理。

B选项：电压表的分流作用不影响电动势测量值(电流表测干路电流，已包含电压表分流),错

误。

C选项：电流表改装误差主要影响内阻测量值，不影响电动势的截距测量，错误。

D选项：滑动变阻器阻值大小不影响U-I图像的截距(电动势),错误。

13.(12分)(1)h=20cm(6分)(2)l'=12cm(6分)

【解析】(1)(6分)设玻璃管中气体压强为p,水面之下空气柱长度为h,玻璃管保持静止，有

ps=mg+Pos(2分)

p=Po+pgh(2分)

得h=20cm(2分)(学生若用初中所学，浮力等于重力，等于排开液体的重力，也给分。)

(2)(6分)温度变化时，气体发生等压变化，有

(3分)

得'=12cm(3分)

14.(14分)(1)2m/s(4分)(2)0.05(6分)(3)k=600N/m(4分)

【解析】

(1)(4分)碰撞时间极短，P速度不变，P₁、P₂系统动量守恒：

m₁vo=(m₁+m₂)v₁(2分)

代入数据：v₁=2mls……………………(2分)

(2)(6分)系统全程动量守恒，最终共速共

(m₁+m₂)v₁+Mv₀=(m₁+m₂+M)v共(1分)

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V共=3m/s(1分)

相对总路程：s=2(L+x)-d…………………(1分)

共速时动能损失△Ek,由能量守恒可得

…………(2分)

解得：x=0.05m…………(1分)

(3)(4分)设弹簧进度系数为k

由(2)可知从碰撞到刚好弹簧压缩到最短共速，能量守恒

……………(2分)

得k=600N/m…………………(2分)

15.(18分)

(1)(4分)导体棒a、b发生弹性碰撞时

mvo=1v₁+mv₂……①(1分)

……②(1分)

解得v₁=0,v₂=vo(2分)

则两导体棒相碰后，导体棒b的速度为v₀

(2)(8分)两棒碰撞后，导体棒a和导体棒b组