2024-2025 学年湖北省恩施联考高二（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共 7 小题，共 28 分。
1.2025 年 5 月，我国新一代“人造太阳”——中国环流三号再次刷新世界纪录，实现了等离子体电流一百
万安培、温度一亿度的高约束模式持续运行。该装置模拟太阳的能量产生方式，通过将轻原子核(如氢的
同位素氘和氚)在极端高温高压下聚合，释放巨大能量，核反应方程： 21 + 31 →42 + ，下列说法正确
的是( )
A. 上述方程中 X 为电子
B. 氘的比结合能大于氦核的比结合能
C. 核聚变前后电荷数守恒、质量数守恒
D. 若氘、氚、氦核的比结合能分别为 1、 2、 3，则释放的核能为 3 ( 1 + 2)
2.关于机械振动和机械波的应用，下列说法正确的是( )
A. 医生用超声波扫描孕妇腹部，就能看到胎儿的样子，这是利用了波的衍射现象
B. 耳机麦克风会捕捉外界噪音，然后发出相位相反的声波抵消它，让你听到纯净的音乐，这是利用了波的
干涉现象
C. 高楼顶部会安装“减震器”(比如上海中心大厦的巨型摆锤)，当地震或大风让高楼摇晃时，减震器会反
向振动，抵消晃动，让高楼更稳，这是利用了波的偏振现象
D. 电动牙刷通过高频振动(每分钟几千次)能更高效地清洁牙齿，比手动刷牙更干净，这是利用了波的多普
勒效应
3.如图甲所示，某理想变压器原副线圈的匝数分别为 1、 2，输入电压瞬时值 1、输出电压瞬时值 2随时
间变化的规律如图乙所示，图中 1， 2均已知，下列说法正确的是( )
A. 1达到最大值时， 2 = 0 B. 1达到最大值时， 2也达到最大值
C. 输入电压的有效值为 1 D. 1: 2 = 2: 1
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4.在研究光的折射现象的实验中，让两束不同的单色光Ⅰ、Ⅱ从空气射向同一玻璃砖的侧面，实验得到的
入射角 1、折射角 2的正弦关系的图像如图所示，其中虚线斜率 = 1，下列说法正确的是( )
A. 用另一种单色光做本实验，sin 1 sin 2图像可能为Ⅲ
B. 若让光从玻璃砖射向空气，则单色光Ⅰ、Ⅱ在分界面上发生全反射的临界角 Ⅰ大于 Ⅱ
C. 照射同一金属，若单色光Ⅰ能使金属发生光电效应，则单色光Ⅱ也一定能使该金属发生光电效应
D. 用相同的装置进行双缝干涉实验时，单色光Ⅰ的相邻亮条纹中心间距比单色光Ⅱ的相邻亮条纹中心间距
小
5.在一次体育课上，小明将铅球以大小不变的初速度 0投射出去。考虑到实际情况，铅球出射位置的高度
h 不能忽略，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 无论 0沿什么方向，小球落地时速度的大小都相同
B. 无论 0沿什么方向，小球在空中运动的时间都相同
C. 为了投得更远，应使 0与水平方向成45 夹角投射出去
D. 为了投得更远，应使 0与水平方向夹角大于45 投射出去
6.2025 年 4 月 13 日，陈芋汐参加加拿大温莎站世界杯跳水决赛获得冠军。陈芋汐以一定的初速度在高台
上竖直向上起跳，到距水面11.25 的最高处后开始竖直下落，入水后受到水的阻力(视为恒力)大小为她的
重力的 4 倍。重力加速度取 = 10 / 2，陈芋汐在运动过程中可简化为质点，不计空气阻力，陈芋汐从最
高点运动到最低点的过程中( )
A. 入水前比入水后的速度变化更快 B. 在水中下降的最大深度为2.8
C. 平均速度大小为7.5 / D. 一直处于失重状态
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7.A、B 是两个电荷量都为 Q 的正点电荷，相距 l，AB 连线中点为 O。C 为 AB 连线中垂线上的一点，距 0
为2。N 点在 AB 连线上，距离 O 点为 ( << )，已知静电力常量为 k，不计重力，下列说法正确的是( )
A. 在 C 点由静止释放一电子，电子的加速度一直减小
B. 将一电子先后放到 C、N 两点，电子在 N 点时的电势能大于在 C 点时的电势能
C. C q = 4 2 若在 点放一试探电荷 ，则它所受的静电力大小为 2
D. 在 N 点由静止释放一质子，质子将在 O 点附近做简谐运动
二、多选题：本大题共 3 小题，共 12 分。
8.如图所示，空间存在水平向右的匀强电场 = ，一带电量为 ( > 0)，质量为 m 的小球用绝缘轻质细
线悬挂于 O 点而保持静止。现让匀强电场逆时针缓慢旋转90 至方向竖直向上，大小保持不变，在该过程
中，下列说法正确的有( )
A. 细线与竖直方向夹角逐渐减小 B. 细线与竖直方向夹角逐渐增大
C. 细线中的张力逐渐减小 D. 细线中的张力逐渐增大
9.在天文观测中，科学家们发现有一些远离地球的双星系统的运动很奇怪——两个天体时而重合，时而分
开，如图甲所示;天文学家推测，这样的系统实际上是由如图乙所示的两个绕着二者连线上某点做匀速圆周
运动的天体组成，但地球正好与该双星系统的圆周轨道处在同一平面，所以在地球上只能观测到它们的投
影运动。天文学家已经测得某个这样的双星系统投影运动的振幅 1、 2，已知万有引力常量 G。对该双星
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系统，下列说法正确的有( )
A. 天体 1 的质量大于天体 2 的质量
B. 天体 1、天体 2 的质量之比为 1: 2
C. 4 ( + )若测得该双星系统的运动周期为 T，则该双星系统的总质量为 1 2 2
D. 地球上观测到两个天体的投影运动均为简谐运动
10.如图所示，固定在匀强磁场中的正方形硬质导线框 abcd 边长为 l，其中 ab 边是电阻为 R 的均匀电阻
丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向里。现有一段
长短、粗细、材料均与 ab 边相同的电阻丝 PQ 架在线框上，与导线框的接触良好，并以恒定速度 v 从 ad
边滑向 bc 边。不计一切摩擦，在 PQ 滑动的过程中，下列说法正确的有( )
A. 通过 PQ 的电流 I 先减小后增大
2 2 2
B. 外力对 PQ 做功功率的最小值为 5
C. 当 PQ 运动到 ab 的中点时，PQ 两端的电压大小为 =
D. ab 消耗的电功率先增大后减小
三、实验题：本大题共 2 小题，共 16 分。
11.某实验小组用如图甲所示的装置做验证动量守恒定律的实验。轻质细线一端与固定拉力传感器 O 点连
接，另一端连结一个小球。在 0 点正下方的光滑水平桌面上静止放置一个中心与小球球心等高的片状橡皮
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泥(厚度忽略不计)。将小球拉起一定的偏角后由静止释放，在最低点处与橡皮泥发生碰撞，碰后粘在一起
向左摆动。此过程采集到的拉力 F 的大小随时间 t 变化关系如图乙所示，图中 1、 2已知。当地的重力加
速度大小为 g，不考虑橡皮泥的形状和空气阻力带来的影响。
(1)若小球质量为 1，O 点到小球球心的距离为 L，则小球碰前瞬间的速度大小为 ;
(2)为验证碰撞过程中，小球、橡皮泥组成的系统在水平方向上动量是否守恒，还必须测量的物理量有
(单选);
A.小球质量 1，橡皮泥质量 2
B.细线的长度 l
C.小球的直径 D
(3)在误差允许的范围内，若本实验中物理量满足关系式 (用题干和第(2)问的已知量、测量值的字母
表示)，则可验证碰撞过程中小球、橡皮泥组成的系统在水平方向上动量守恒。
12.某科技小组探究多组型号的光敏电阻。
(1)用多用电表探测光敏电阻的阻值与光照条件的关系。
他们具体的操作如下：
①将多用电表机械调零，将选择开关旋转到电阻挡的“ × 1 ”挡。
②将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指到表盘 (填“左侧”或“右侧”)0刻度线。再把红黑
表笔接在光敏电阻两脚上，发现多用电表指针偏转角度很大，换“ × 10”挡位后，重新进行欧姆调零，再
把红黑表笔接在光敏电阻两脚上，多用电表指针如图甲所示，测量的结果为 。
③用黑纸板挡住照向光敏电阻的部分光线，仍用“ × 10”挡位，将红黑表笔接在光敏电阻两脚上，发现多
用电表指针偏转角度小于图甲中的角度，这说明光照变弱时，光敏电阻的阻值将 (选填“变大”或
“变小”)。
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④测量完毕，将选择开关旋转到 挡。
(2)如图乙所示，由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟
雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关 1、 2，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的
两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。在保证所有用电器安全的情况下，为了能在更低的烟雾浓度下
触发报警，下列操作可行的是 。
A.减小电阻箱 1的阻值
B.减小电源 3的电动势
C.增大电阻箱 2的阻值
D.增大干簧管上线圈的匝数
四、计算题：本大题共 3 小题，共 44 分。
13.如图所示，粗细均匀、长为 150cm 的玻璃管开口向上竖直放置，管内有长度为 0 = 50 的水银柱，封
闭着长度为 1 = 50 的空气柱，已知大气压强 0 = 75 ，封闭空气的初始温度为27 C，已知热力学
温度 T 与摄氏温度 t 的关系式为 = + 273 。将封闭空气视为理想气体。
(1)若缓慢升高封闭空气的温度，使水银柱上表面刚好到达玻璃管顶端，求此封闭空气的摄氏温度 ;
(2)若保持封闭空气温度为27 C不变，将玻璃管缓慢顺时针转动90 至水平放置，求稳定后管内封闭空气柱
的长度 ′(保留一位小数)。
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14.如图所示，两皮带轮转轴中心间距 = 18.0 ，将可视为质点的滑块 A、B 放在传送带的正中间，A、B
之间放有少量炸药且紧挨在一起; = 0时刻，引爆炸药，滑块 A 获得了水平向左的初速度 = 12 / ，滑
块 B 获得了水平向右的初速度，同时传送带开始做初速度为 0，加速度大小 = 2 / 2的逆时针匀加速运
; 2动 滑块与传送带之间的动摩擦因数均为 = 0.4， = 3 ， = 1 ，重力加速度 = 10 /
2，炸药
爆炸时间极短且释放的能量全部转化为滑块的动能，不计炸药质量、皮带轮的大小和空气阻力。求：
(1)炸药爆炸过程中释放的化学能 ;
(2)试判断 A 在滑离传送带前能否与传送带共速;
(3)滑块 B 从开始运动到滑离传送带所用的时间 。
15.如图甲所示，在直角坐标系 Oxyz 整个空间中，有沿 + 方向的匀强电场 E 和匀强磁场 B，坐标原点 O
处有一粒子源，能不断向 xOy 平面第一象限内各个方向均匀发射粒子，粒子的质量为 m、电荷量为
( > 0)，初速度大小均为 0，不计粒子的重力及粒子间相互作用。
2
(1) 2 若 = 0， = 0 ，求初速度沿 + 方向的粒子运动到 = + 平面时的 y 坐标;
(2)若 = 0， = 0 ，经过足够长的时间，求所有粒子在 xOy 平面内经过区域的总面积 ;
2 2
(3)若 = 2 0 ， =
0
3 ，在 = + ， > 0的空间内有一足够大荧光屏，如图乙所示，求粒子打在荧
光屏上形成亮线的长度 .
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答案和解析
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】BC
9.【答案】AD
10.【答案】AD
11. ( ) 【答案】(1) 1 1 1
(2)
(3) 1( 1 1 ) = ( 1 + 2)[ 2 ( 1 + 2) ]
12.【答案】(1)右侧 120 或12.0 × 10或1.20 × 102 变大 OFF 或交流电压最高
(2)
13.【答案】(1)假设玻璃管的横截面积为 S，管长为 L，对气体，有
初态： 1 = 0 + = 125 ， 1 = 1， 1 = 300
末态： 2 = 0 + = 125 ， 2 = ( 0)， 2
由盖一吕萨克定律，有
1
=
2
1 2
解得 2 = 600
= 327 C
(2)对气体，有
初态： 1 = 0 + = 125 ， 1 = 1， 1 = 300
末态： 3 = 0 = 75 ， 3 = ′， 3 = 300
由玻意耳定律，有
1 1 = 3 3
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解得 250′ = 3 ， ′ + 0 < 150 ，故 ′ ≈ 83.3
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】(1)炸药爆炸过程中，滑块 A、B 动量守恒 = 0
解得 = 8 /
1 1
释放的化学能全部转化为滑块的动能 = 2 22 + 2
解得 = 80
(2)滑块 A 以 = 12 / 向左以 = 4 / 2做匀减速运动，
方法一：假设滑块 A 与传送带共速前未滑离传送带
=
解得 = 2
1
= 22
解得 = 16
> 2，假设不成立
所以滑块 A 在滑离传送带前未与传动带共速
方法二：假设滑块 A 未与传送带共速就滑离了传送带，则有
2 ′2 = 2 2
解得 ′ = 6
2 /
′
所用的时间 =
3
解得 = 3 2
此时传送带向左的速度为 ′ 传 = = 6 2 3 < = 6 2 / ，假设成立
所以滑块 A 在滑离传送带前未与传动带共速
(3)滑块 B 向右做匀减速运动的时间设为 1， = 1
解得 1 = 2
B 向右减速到 0，向右运动的位移设为 1，有 2 0 = 2 1
解得 1 = 8
1 = 8 小于 9m，B 未从右侧滑离传送带
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由对称性知滑块再经过 2 = 2 滑回传送带中点，滑块滑回中点时的速度大小为8 / ，
传送带此时速度为 1 = ( 1 + 2)
解得 1 = 8 /
之后由于 < ，所以滑块与传送带相对静止一起向左以 = 2 / 2做匀加速运动。
一起加速时间为 3，则
1 2
2 = 1 3 + 2 3
解得 3 = 1
滑块 B 从开始运动到滑离传送带所运动的时间 = 1 + 2 + 3，解得 = 5
15.【答案】(1)粒子在 yOz 平面做类平抛运动
设粒子运动的加速度为 a，则有 =
y 方向： = 0 1
z 1方向： = 22 1
解得 =
(2)粒子在 xOy 平面内做匀速圆周运动
2
由牛顿第二定律，有 = 00 1
解得 1 =
经过足够长的时间，所有粒子在 xOy 平面内经过区域如图所示
则其总面积为 = 2 + 11 4 (2 )
2
1
解得 = 2 2
(3)设粒子在磁场中运动的半径为 r，粒子在磁场中的偏转角为
粒子的运动可以分解为平行 xOy 平面的匀速圆周运动，和沿 + 方向的匀加速直线运动，则有
2
00 =
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3
解得 = 2
粒子沿 + 1 方向的匀加速直线运动： = 22 1， 1 = 0
2 3
粒子在磁场中运动的周期 = =0 0
粒子在磁场中的偏转角为 = 2 = 2 1，解得 3
入射的粒子在 xOy 平面内投影运动的轨迹如图
由几何关系 = ( 2 ) × 2 sin(2)
解得 = 34
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