湖南省衡阳市衡阳县2025-2026学年高二上学期期末质量检测（创新实验班）物理试卷（含答案）

衡阳县 2025 年下学期高二创新实验班期末质量检测试题
物 理
考生注意：
1.本卷共三大题，15 小题，满分 100 分，考试时量 75 分钟。
2.试卷分为试题卷和答题卡两个部分；答题前，考生务必将自己的姓名、考号、
学校填在答题卡上。
3.将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。
4.考试结束后，将答题卡上交。
一、选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项
中，只有一项符合题目要求。
1 如图甲所示，弹簧振子以 O 点为平衡位置，在水平面上的 M、N 两点之间做简
谐运动，规定水平向右方向为正方向。当振子向右运动到 0 点开始计时，振子的
位移 x 随时间 t 的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是
A.0.2s 时振子的位移等于 6cm B 0.6s 至 1.4s 内振子通过的路程为 24cm
C 0.4s 时振子的速度最大 D.0.8s 和 1.6s 时振子的速度相同
2.氢原子能级如图甲所示，一群处于高能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种
可见光，分别用这些可见光照射图乙电路的阴极 K,其中 3 条光电流 I 随电压 U
变化的图线如图丙所示，已知可见光波长范围约为 400nm 到 760nm 之间，a 光
的光子能量为 2.86eV。则
A.氢原子从 n=4 能级向低能级跃迁时能辐射出 6 种频率的可见光
B 当滑片 P 向 a 端移动时，光电流 I 将增大
C 图丙中 3 条图线对应的遏止电压，一定有|Ub-Uc |≤0.97V
D a 光照射得到的光电流最弱，所以 a 光光子动量最小
3 如图所示，半径为 R 的球面均匀带有正电荷，球内场强处处为零，O 为球心。
在球面最右端 a 处取下一足够小、带电荷量为 q 的曲面并将其沿 Oa 延长线移动
至 b,ab=R,c 是 Oa 中点，d 是 O 点正上方一点。若球面剩余部分电荷量与电荷分
布保持不变，且静电力常量为 k,则
A.d 点场强方向由 d 指向 a B O 点场强的大小为
C d、O 两点电势相等 D.c、O 两点场强相同
42023 年 7 月，韩国科学家团队声称发现了世界首个室温常压超导体，引起了全
球物理学界的轰动和质疑，目前还没有得到科学界的承认。确认超导电阻是否为
0 的一种实验为长时间监测浸泡在液态氦中的超导铅丝单匝线圈中电流的变化。
设线圈初始时通有 I=100A 的电流，在持续一年(约 3×10 s)的时间内电流检测仪
器测量线圈中电流的变化△小于 1.0mA。假设电流的变化仅由电子定向移动的平
均速率变化引起，且电子损失的动能全部转化为电热。已知单位体积的线圈中电
子个数为 8.0×10 个 电子质量为 9.0×10 kg,电子电量为 1.6×10-19C,根据这个实
验，估算超导态铅的电阻率至少小于
A.1.4×10- Ω·m B.1.4×10 Ω·m C.1.4×10 4Ω·m D.1.4×10 Ω·m
5 如图所示，A B C 三个物体静止叠放在光滑水平桌面上，物体 A 的质量为 4kg,C
的质量的 2kg,A、C 与 B 间的动摩擦因数均为 0.3。设 B 足够长，A、C 不会从 B
上滑落，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。现对 A 施加一水平向
右的拉力 F,拉力 F 与时间 t 的数值关系为 F=2+2t(式中各物理量均为国际单位)则
下列说法正确的是
A.当 B 为轻质板时，5s 时 A 与 B 开始相对滑动
CAFB 当 B 为轻质板时，B 板的最大加速度为 3m/s
C.当 B 的质量为 4kg 时，物体 C 的最大加速度为 3m/s
D 当 B 的质量为 4kg 时，10s 时物体 C 的速度为 11.9m/s
6 如图所示，质量为 M、倾角为θ的光滑斜劈静置于光滑水平地面上，质量为 m
的小球以水平向左、大小为 v0 的初速度与斜劈相碰，碰撞中无机械能损失。重
力加速度用 g 表示，下列说法正确的是
A.碰撞过程小球和斜劈组成的系统动量守恒
B.碰撞后小球的速度与斜面夹角为θ
C 碰撞后斜劈的速度为
D.碰撞后小球的速度为
二、选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项
中，有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错
的得 0 分。
7.2024 年 5 月 3 日 17 时 27 分，“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中
国文昌航天发射场成功发射，开启世界上首次月球背面采样之旅。探测器通过多
次适时变轨，使探测器绕地球运行的椭圆长轴逐渐变大，进入地月转移轨道奔向
月球，在月球附近对卫星实施了多次必要的修正，使它成为绕月球表面圆周运行
的工作轨道。“嫦娥六号”奔月整个过程的轨道变化情况示意图如图所示，对于“嫦
娥六号”探测器的运动过程，下列说法正确的是
A 探测器绕地球运行的椭圆轨道周期逐渐变大
B.探测器在不同的椭圆轨道运行时与地球连线相等时间内扫过的面积相等
C 探测器在绕地球运行的椭圆轨道近地点时每次都需要加速
D 探测器在绕月球运行的椭圆轨道近月点时每次都需要加速
8 雨过天晴，空气中悬浮着大量小水滴，若太阳光从背后近乎水平入射，观察者
便会看到彩虹(如图)。有时能够同时观察到两道彩虹，内层彩虹被称为“虹”,外层
彩虹被称为“霓”。这是由于阳光在小水滴内部反射次数不同而导致的。彩虹现象
形成时，阳光在小水滴中的大致光路图如图所示。关于彩虹现象，下列说法中正
确的有
A:“虹”对应光路图中 1 级光，色序表现为“内红外紫”
B.“霓”对应光路图中 2 级光，色序表现为“内红外紫”
C.对同一束入射日光，产生“虹”现象时红光在水滴内传播时间小于紫光
D 对同一束入射日光，产生“虹”现象时紫光在水滴内传播时间小于红光
9 如图所示，倾角为θ的光滑斜面底端有一固定挡板 P,质量均为 m 的物块 A、B
放置在斜面上，A、B 用轻质弹簧连接，用力将弹簧压短后锁定，使 A、B 静止
在斜面上，A 与 P 的接触面与斜面垂直。解除弹簧锁定后，物块 B 开始沿斜面
上滑，B 上滑距离 x 后速度达到最大，再上滑距离 x 后到达最高点，此时物块 A
刚要离开挡板 P,已知重力加速度为 g,下列说法正确的是
A.解除弹簧锁定前，挡板对 A 的支持力大小为 mg sinθ
B 解除弹簧锁定瞬间，挡板对 A 的支持力大于 2mg sinθ
C 物块 B 运动的最大速度为
D 物块 B 运动的最大速度为
10 如图所示，间距为 L、足够长的光滑平行金属导轨的倾角为θ=30°,底端接一阻
值为 R 的电阻，质量为 m 的金属棒通过跨过轻质定滑轮的细线与质量为 4m 的
重物相连，滑轮左侧细线与导轨平行，金属棒的电阻为 ,长度为 L,金属棒
始终与导轨垂直且接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小
为 B 的匀强磁场中，现将重物由静止释放，重物下落高度 h 时达到最大速度，
已知重力加速度为 g,导轨电阻均不计，则重物从释放到达到最大速度的过程中，
下列说法错误的是
A 重物和导体棒组成的系统重力势能减少量等于导体棒克服安培力所做的功
B.绳子拉力对杆做的功等于杆的机械能增量和杆的焦耳热之和
C.金属棒受到的安培力的冲量大小为
D.电阻 R 上产生的焦耳热为
三、非选择题：本题共 5 小题，共 56 分。
11 (7 分)某班同学们用单摆测量重力加速度，实验装置如图甲所示。
(1)第一组同学在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为 1,
到第 n 次经过最低点所用的时间为 t。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测
得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端),再用螺旋测微器测得摆球的直
径为 d(读数如图乙所示)。
①从图乙可知，摆球的直径为 d=________mm。(1 分)
②该小组的一位同学认为单摆周期为 T=2 并由此计算当地的重力加速度，若该
小组其他操作都正确，他们的测量结果将_____。(选填偏大、偏小、不变)(1 分)
(2)第二组同学经测量得到 6 组摆长 L 和对应的周期 T,画出 L-T 图线，然后在图
线上选取 A、B 两个点，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式 g=___。
(1 分)处理完数据后，该组同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球
半径，这样______(选填“影响或“不影响”)(2 分)重力加速度的计算。
(3)在测量时，第三小组由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而
是在一个水平面内做圆周运动，如图丁所示，这时如果测出摆球做这种运动的周
期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的
实际值相比______(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。(2 分)
12.(9 分)某实验小组同学想描绘某品牌电动摩托车上 LED 灯的伏安特性曲线，他
们拆卸下 LED 灯，发现其上注明有额定电压 12V,额定功率 6W,他们又找来如下
实验器材
蓄电池(电动势为 12.0V、内阻忽略不计)
滑动变阻器 R (阻值 0~20Ω,额定电流 2A)
滑动变阻器 R (阻值 0~200Ω,额定电流 1A)
电流表 A (量程 0~3A,内阻约为 0.1Ω)
电流表 A2(量程 0~0.6A,内阻约为 0.5Ω)
电压表 V (量程 0~3V,内阻约为 3kΩ)
电压表 V (量程 0~15V,内阻约为 15kΩ)开关一个、导线若干
(1)(3 分)为了完成实验并使实验误差尽量小，该同学应选择电流表___、电压表
_____和滑动变阻器____(填写器材符号);
(2)(2 分)为了能够描绘出该灯泡从零到额定电压范围内的伏安特性曲线，帮他们
在答题卡的虚框内画出实验电路原理图；
(3)(2 分)该小组同学用正确的方法测得灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图可知，
所加电压为 10V 时，该灯泡的电阻为____Ω(结果保留两位有效数字);
(4)(2 分)他们又找来一块旧的蓄电池(电动势为 12.0V、内阻为 20Ω),将灯泡正向
接在该电池上，则该灯泡消耗的实际功率为______W(结果保留两位有效数字)。
13.(10 分)如图所示，两根直木棍 AB 和 CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不
动。一个半径 R=5cm、质量 m=50kg 的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，
已知两木棍间距 d=6cm,与水平面的夹角α=37°。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取
10m/s )。求：
(1)(2 分)每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力；
(2)(4 分)水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数；
(3)(4 分)将水泥圆筒沿直木棍匀速向上运动，所需最小拉力。(注：sin 2θ=2sinθcosθ)
14(14 分)如图，一根竖直固定的无限长的直圆管内有一质量为 3m 的水平薄圆盘
恰好静止，圆盘与管的上端口有一段距离。一质量为 m 的小球从管的上端 1 由
由静止释放，以速度 v0 与圆盘发生弹性碰撞(时间极短),碰撞后圆盘在管中匀速
滑动，设小球在管中运动时与管壁不接触，小球与圆盘的碰撞始终为弹性碰撞，
重力加速度大小为 8,不计空气阻力，圆盘所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求：(1)(3 分)小球从释放到与圆盘第一次碰撞运动的时间 t。
(2) (5 分)第一次碰撞与第二次碰撞之间圆盘与圆管摩擦产生的热量 Q。
(3)(6 分)第二次碰撞与第三次碰撞之间小球与圆盘之间的最大距离 x。
15 (16 分)如图所示，在 x 轴的左侧 d场，-d方向垂直纸面向里，圆与 y 轴相切于原点 O。在 x 轴的右侧有方向垂直纸面向里、
磁感应强度大小为 B 的匀强磁场和沿 y 轴负方向的匀强电场，足够长的荧光屏
MN 平行于 x 轴，与 x 轴的距离为 d。质量为 m、电荷量为 q(q>0)的粒子在直线
y=2d 的某处由静止释放，经 P 点(直线 y=d 与磁场边界相切于 P 点)进入磁场，
从原点 O 进入第一象限，粒子恰好能到达荧光屏上，不计粒子重力。
(1)(4 分)求 y 轴左侧匀强电场的电场强度大小 E。
(2)(4 分)求 y 轴右侧匀强电场的电场强度大小 E1。
(3)(8 分)若 y 轴右侧匀强磁场的磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示，
且撤去荧光屏求粒子第二次通过 x 轴的位置与 O 点的距离(O 点记为第零次)。
衡阳县 2025 年下学期高二创新实验班期末质量检测试题
物理参考答案
一、 选择题
1 2 3 4 5 6
B C B D D C
二、 选择题
7 8 9 10
AC BC BD ABD
三、 非选择题
11 (1) 5.980 偏大
(2) 不影响
(3)偏大
12 A2 V2 R1 40 1.3
13【答案】(1) ，方向沿木棍向上；(2)0.6；(3) 480N
【详解】(1)从右侧视角分析，在沿斜坡方向根据平衡条件
解得
方向沿木棍向上
(1)由底部沿木棍向上看，受力关系如图所示
图中θ角满足
解得
根据平衡条件
解得
所以动摩擦因数
(3)从右侧视角受力分析，如图所示
因木棍提供的支持力合成为 ，摩擦力合成为
故这两个力的合力方向固定，图中β角满足
故
现问题变为“物体受重力、木棍提供的力和拉力三力平衡，拉力最小值为多少”，根据力学平
衡的矢量三角形得
解得
14【答案】(1) (2) (3)
【详解】（1）小球与圆盘碰撞前做自由落体运动，根据：
解得：
（2）设小球与圆盘第一次碰撞后小球的速度为 ，圆盘的速度为 ，根据动量守恒定律和
能量守恒，有：
解得：
设经过时间 ，小球与圆盘第二次相磁，以竖直向下为正方向，则有：
解得：
圆盘匀速下滑，与管壁之间的摩擦力：
在这段时间内，圆盘所运动的距离：
由于摩擦产生的热量为：
解得：
（3）第二次碰撞前小球的速度为：
设第二次碰撞后，小球的速度为 ，圆盘的速度为 ，根据弹性碰撞的规律有：
解得：
第二次碰撞后，小球做自由落体运动，圆盘以速度 做匀速运动，当两者速度相等时，小球
与圆盘的距离最远，
有：
解得：
15.【答案】(1) (2) (3)
【详解】（1）由几何关系可知，粒子在磁场中运动的轨迹半径为 d，设粒子在磁场中运动的
速度大小为 ，有
对粒子在电场中加速的过程，有
解得
（2）将粒子的速度沿 x 轴正方向分解为 和 ，使得
此时粒子在混合场中的运动可视为方向沿 x 轴、速度大小为 的匀速直线运动和速度大小为
的匀速圆周运动，有
又 ，
解得
（3）由（2）问分析可知 ，即粒子在最高点的速度为零，此时
在 内，粒子做匀加速运动，设加速度为 a，位移为 y，粒子在 时刻的
速度为 ，有 ，
又
解得 ，
即此时粒子恰好到达 x 轴，速度大小为 、方向与 x 轴垂直。
内，粒子在磁场和电场组成的混合场中运动，利用配速法将粒子的运
动分解为方向沿 x 轴、速度为 的匀速直线运动和初速度为 v 的匀速圆周运动，匀速圆周运
动的运动轨迹如图所示。有 ，
解得 ，
设初速度为 v 的匀速圆周运动的轨迹半径为 R，有
解得
内，粒子沿 y 轴做匀减速直线运动，沿 x 轴做匀速直线运动，运动的
时间 ，设粒子沿 y 轴的位移为 ，有
解得
因 ，故此时粒子恰好第二次到达 x 轴。
粒子在 内沿 x 轴前进的距离
粒子在 内沿 x 轴前进的距离
粒子在 内沿 x 轴前进的距离
粒子第二次通过 x 轴的位置与 O 点的距离
解得