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湖北黄冈市2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.地震发生时，震源会同时产生地震波（机械波）和电磁波。地震预警系统利用地震波和电磁波传播速度的显著差异来实现提前预警，从而为震中周边地区争取宝贵的避险时间。下列关于地震波和电磁波的说法正确的是（）
A. 电磁波能传递信号，机械波不能传递信号 B. 地震波和电磁波都必须依靠介质才能传播
C. 地震波和电磁波都能发生干涉和衍射现象 D. 地震波和电磁波的传播速度均与频率有关
2.2025年6月，我国科研人员利用中国超重元素研究加速器装置首次合成了新核素镤，并测量了该核素的衰变能量和半衰期。已知镤的半衰期为12 ms，其衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A. 的中子数为91
B. X粒子的电离能力比射线强
C. 极寒条件下的半衰期会变短
D. 1000个原子核经历后剩余125个未衰变
3.如图所示，若一分子固定于坐标原点，另一分子从轴上无穷远处的点沿轴向点运动，当运动到点时，两分子间的作用力为零。下列说法正确的是（ ）
A. 从点运动到点的过程中，两分子之间的作用力一直减小
B. 从点运动到点的过程中，两分子之间的作用力一直增大
C. 从点运动到点的过程中，两分子之间的作用力先减小后增大
D. 从点运动到点的过程中，两分子之间的作用力先增大后减小
4.如图甲，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示。取重力加速度，，不计空气阻力，对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 单摆振动的频率是 B. 单摆的摆长约为
C. 若仅将摆球质量变大，单摆周期一定变大 D. 摆球经过平衡位置时的加速度为零
5.在实验室中，研究人员用动能可调的电子束轰击大量处于基态的类氢原子，辐射出了6种不同频率的光子。已知该类氢原子的基态能量为，能级公式为。下列说法正确的是（ ）
A. 电子束的动能至少为
B. 这6种光子中，频率最高的光子能量为
C. 若改用能量为的光子照射该原子，原子可以跃迁到能级
D. 若改用动能为的电子轰击该原子，原子只能辐射出一种光子
6.电动牙刷普遍采用电磁感应式无线充电技术，其充电底座内部的振荡电路产生高频交变磁场，牙刷内的接收线圈感应出电动势给电池充电。下图为充电底座内部的LC振荡回路的示意图。某时刻LC振荡电路中磁场方向如图所示，且电容器下极板带正电，则该时刻（ ）
A. 振荡回路的电流正在增大 B. 电容器中的电场能正在增大
C. 线圈中的磁通量变化率正在增大 D. 电容器极板间的电势差正在增大
7.某景区水池底部装有地埋式灯带，如图所示，整体构造由4个完全相同的四分之一圆弧形灯带首尾相连而成。灯带固定在水面下深度处，且平行于水面。已知水的折射率，圆弧形灯带的半径为，水池面积足够大，忽略灯带的粗细，不考虑光的多次反射。则在水面正上方有光线射出的区域（图中阴影部分）是（ ）
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.频率相同的两列横波沿轴相向传播，时刻的波形图如图所示，平衡位置位于和处的质点刚好开始振动。已知两列波在介质中的波速均为，不计波传播过程的能量损失。下列说法正确的是（ ）
A. 两列波的波源起振方向均沿轴负方向 B. 两列波振动的频率为
C. 时两列波刚好相遇 D. 处的质点为振动加强点
9.一定量的理想气体由状态A开始，分别经历和过程到B状态，两过程中气体的压强p与温度的关系图像如图所示。已知气体处于状态时压强为、体积为，气体处于状态B时压强为，直线过原点。下列说法正确的是（ ）
A. 状态时气体的体积为
B. 的过程中，气体放出的热量大于外界对气体做的功
C. 的过程中，气体对外放出热量
D. 的过程中，气体分子单位时间内与容器壁单位面积碰撞的次数减少
10.图甲为研究光电效应现象的实验电路图，现用频率为的单色光照射阴极，其光电流与光电管两端电压的关系图线如图乙所示，遏止电压大小为，调节滑动变阻器至电压表示数为时光电流刚好为饱和光电流。已知普朗克常量为，电子电量为。若照射到阴极上的光子的吸收率为。下列说法正确的是（ ）
A. 阴极K的逸出功为
B. 光电子的最大初动能为
C. 当光电流为时，到达阳极的光电子的最大动能
D. 要使光电流达到饱和，照射到阴极的单色光的功率为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图所示，某透明球壳状工件过球心的横截面为两个半径不等的同心圆。物理兴趣小组同学想测出该工件球壳的厚度，设计了如下实验。
物理兴趣小组同学的实验步骤如下：
(1)用50分度的游标卡尺测量该工件的外径，示数如图所示，则该工件的外径 ；
(2)将该工件固定，用单色激光平行于截面直径射向透明工件，发现当光线距截面直径为时，光线进入球壳后，恰好不能进入内部空腔区域。单色激光由空气进入球壳后，激光的传播速度 （选填“增大”“减小”或“不变”），波长 （选填“变长”“变短”或“不变”）。
(3)经兴趣小组同学分析计算，可得球壳的厚度 。（用含、的式子表示）
12.某实验小组研究某型号NTC热敏电阻的阻值—温度特性，并据此设计数字温度计。所用器材如下：
热敏电阻（实验温度范围内，其阻值随温度升高而单调减小）；
直流电源（电动势，内阻可忽略）；
定值电阻；
理想电压表V；
开关S；
导线若干；
标准温度计及恒温水浴装置。
实验小组同学按电路图连接好电路。
将热敏电阻置于恒温水浴中，从起每隔一定温度记录一次电压表示数，待温度稳定后读数，实验数据如下表：
25 40 50 60 75 90 100
1.20 1.36 1.50 1.67 2.00 2.50 3.00
请回答下列问题：
(1)根据表中时的数据，此时热敏电阻的阻值 。
(2)实验小组发现，在范围内，与可近似为线性关系。利用和两组端点数据，可得 ， 。
(3)根据上述线性关系，当电压表示数为时，对应的温度 （结果保留三位有效数字）。
(4)在电压表的表盘上重新标刻温度刻度，则温度刻度 （选填“均匀”，“左密右疏”或“左疏右密”）。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图所示，某深海光谱探测器的光学窗口由一种新型透明介质制成，其截面为半径为的半圆，圆心为，直径为。该介质对光和光的折射率分别为和（未知）。现有一束包含光和光的极细复色光束，从真空中沿平行于直径的方向，从圆弧面上点射入介质，光恰好从点射出。已知光在真空中的速度为，MP的弧长为，不考虑光在介质内的多次反射。求：
(1)透明介质对光的折射率；
(2)光在透明介质中传播的时间。
14.如图所示，高度为，内部横截面积为，上端有开孔的导热气缸竖直放置在水平地面上。质量为的导热活塞与缸底之间密闭一定质量的理想气体，初始状态活塞离缸底的高度为，环境温度为，现缓慢升高环境温度到后维持不变。已知外界大气压强，重力加速度为，不计活塞厚度及活塞与缸壁之间的摩擦。
(1)求升高环境温度过程中，活塞从初始位置上升高度时的环境温度；
(2)求环境温度从升高到过程中，外界对气体做的功；
(3)维持环境温度为不变之后，缸内有部分气体缓慢泄漏，活塞再次回到初始位置。求漏气后缸内气体的质量与初始状态时缸内气体的质量之比。
15.如图所示，质量为的圆环套在竖直固定细杆上，圆环与竖直细杆间的动摩擦因数为。圆环通过跨过光滑定滑轮的弹性轻绳与水平地面上质量为的物块连接，物块与定滑轮间距为弹性轻绳原长，定滑轮到细杆的距离为。圆环在点时，连接圆环的轻绳水平，现将圆环从点由静止释放，圆环经过时间滑至点，此时圆环的速度第一次变为零。已知圆环、物块和定滑轮均可视为质点，弹性轻绳的劲度系数，弹性轻绳始终在弹性限度内，取重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，空气阻力不计。
(1)求圆环下滑过程中所受摩擦力的大小；
(2)求圆环下滑过程中，圆环的加速度随下滑高度的关系；
(3)已知弹性势能与形变量之间的关系为，求圆环下滑时的速度大小。
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】A
8.【答案】AD
9.【答案】BC
10.【答案】BD
11.【答案】52.24
减小
变短


12.【答案】600
1000
8.0
66.7
左疏右密

13.【答案】【详解】（1）复色光束在介质中折射光线如图所示。
MP的弧长为 ，根据
解得
△OPN为等腰三角形，由几何关系得
根据折射定律
解得
（2）对 光， ，由折射定律 ，
光在介质中沿弦 方向传播，路程
光在介质中的传播速度
传播时间

14.【答案】【详解】（1）活塞上升 过程中，封闭气体做等压变化，初始体积 ，末体积 ，由盖-吕萨克定律
解得
（2）对活塞受力分析，由平衡条件
已知 ，故
设温度升高到 时，活塞恰好上升到气缸顶部，此时体积 。由盖-吕萨克定律
解得
过程中，气体等压膨胀，外界对气体做负功； 过程中，活塞已到顶部，体积不变，外界对气体不做功。体积变化量 。
外界对气体做功 或
（3）漏气后活塞回到初始位置，体积仍为 ，压强仍为 ，温度为 。由理想气体状态方程，质量与温度成反比（ 、 不变），漏气后缸内气体的质量与初始状态时缸内气体的质量之比

15.【答案】【详解】（1）圆环下滑过程中某位置时，设此时弹性绳与竖直杆的夹角为 ，弹性轻绳的拉伸量为Δx，其受力情况如图所示
正交分解后，在x轴方向有
其中弹性轻绳中的弹力为
根据三角函数关系，
联立后可解得
（2）根据第1小问可知，在y轴方向有
即为
设下降高度为h，则有
代入即为
（3）设圆环下滑过程中经过O点时加速度a=0，此时满足
即
可解得
以O点为坐标原点，沿竖直细杆向上为正方向建立一维直线坐标系Ox，当圆环的位移（相对于O点）为x时，所受合力为
所以圆环沿竖直细杆下滑的运动为简谐运动，其中O点为圆环的平衡位置，其振幅
圆环从P点运动到Q点，刚好从正向最大位移运动到反向最大位移，即半个全振动的时间为 ，所以当圆环下滑 时，简谐运动的相位变化了 ，所以下降的高度
运动到最低点Q时，弹力
此时重物M依然能保持静止。
由能量守恒定律有
解得

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