2025-2026学年山西省吕梁市高二（下）期末物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年山西省吕梁市高二（下）期末物理试卷（含答案），共6页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.2026装备强国论坛上提到了锂空气电池，众所周知，锂离子电池是目前最成功的充电电池，而锂空气电池在原有基础上解决了现有电池“做不到的极限”。研究表明，锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为 612C+ 11H→ 37Li+211H+X，式中的X为( )
A. 24HeB. 10eC. −10eD. 01n
2.如图，开口向上且足够长的玻璃管竖直放置，管内长为6cm的水银柱封闭了一段长为5cm的气柱。保持温度不变，将管缓慢转动至水平位置，气柱长度变为(大气压强为75cmHg)( )
A. 5.6cmB. 5.4cmC. 6.4cmD. 7.1cm
3.研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A. 液体表面层分子间距离略小于r1
B. 分子间距离r=r2时，分子间的作用力表现为斥力
C. 分子间距离由r1增大到r2过程中分子间的作用力逐渐增大
D. 分子间距离r=r1时，分子势能最大
4.如图所示，汽车后备箱内一般都安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，汽缸内的高压气体膨胀，将箱盖顶起。在此过程中，若缸内气体与外界绝热，忽略气体分子间的相互作用，则缸内气体( )
A. 对外界做负功
B. 温度升高
C. 分子平均动能不变
D. 内能减小
5.如图所示，一定质量的理想气体，从图中A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，AB的反向延长线过O点，BC和DA连线与横轴平行，CD与纵轴平行，则下列判断正确的是( )
A. A→B过程，气体放出热量
B. B→C过程，气体体积增大
C. C→D过程，气体压强减小的原因是气体分子数密度增大
D. 整个过程，气体对外做的功小于外界对气体做的功
6.用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，右侧与绝热活塞之间是真空的。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸，待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。整个过程不漏气，则下列说法正确的是( )
A. 气体被压缩过程中内能不变
B. 气体自发扩散过程中内能减小
C. 气体自发扩散过程中，气体分子的平均速率不变
D. 气体被压缩过程中，温度升高，所有分子的速率都增大
7.如图所示，在xOy平面坐标系的第二象限内存在着垂直于坐标平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一质量为m、带电量为+q的粒子从P(− 3l,0)点以初速度v0射入第二象限，初速度v0的方向与x轴正方向成θ=60°角，经过一段时间后，粒子垂直于y轴进入第一象限，不计粒子重力，则粒子的初速度v0为( )
A. BqlmB. 2BqlmC. 3BqlmD. 2 3Bqlm
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.氢原子能级如图，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，该光恰能使某金属该光恰能使金属A发生光电效应，以下判断正确的是( )
A. 氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长小于656nm
B. 用波长为856nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级
C. 一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D. 当氢原子从n=2跃迁到n=1后，辐射光照射金属A能产生最大初动能为8.31ev的光电子
9.某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所示。该同学先测出了“水晶球”的直径为15cm，并标记了其中一条水平直径对应的两端点A、B。该同学用激光沿平行直径AOB方向照射“水晶球”，发现当激光射到“水晶球”上的C点且入射角i=60°时，激光在球内经过一次反射后恰能从D点再次平行直径AOB从“水晶球”射出。已知光在真空中的传播速度为3×108m/s。下列说法正确的是( )
A. 该“水晶球”的折射率为 3
B. 光线经过一次折射对应的折射角为45°
C. 光在“水晶球”中的传播时间为1.5×10−9s
D. 若仅换用波长较短的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度变小
10.图甲为某小型水电站的电能输送示意图，其输入电压如图乙所示。输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)。降压变压器右侧部分为一火灾报警系统(报警器未画出)，R0和R1为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是( )
A. n1n2>n3n4
B. 乙图中电压的瞬时值表达式为u=250 2sin⁡100πt(V)
C. R处出现火警时，输电线上的电流增大
D. R处出现火警时，电压表V的示数增大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某学习小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。
(1)组装单摆时，应在下列器材中选用 。
A.长度为1m左右的细线
B.长度为30cm左右的细线
C.直径为1.8cm的塑料球
D.直径为1.8cm的铁球
(2)某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是 。
A.开始计时时，过早按下秒表
B.实验时误将49次全振动记为50次
C.测摆长时摆线拉得过紧
D.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
(3)测量小铁直径时游标卡尺如图乙所示，其读数为 mm。
(4)实验中，测出不同摆长l对应的周期T，作出T2−l图像，如图所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)，可求出g= 。
12.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定
②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确的顺序是 。
(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL，油酸膜的面积是 cm2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m(此结果保留两位有效数字)。
(3)某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于 。
A.油酸未完全散开
B.计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格
C.计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.一个密闭容器内封闭有m=20g可视为理想气体的氧气，氧气从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p−V图像如图中带箭头的实线所示，已知氧气的摩尔质量为M=32g/ml，阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023ml−1，一个标准大气压为1.0×105Pa。求：
(1)密闭容器中所封闭氧气分子的个数n及每个氧气分子的质量m′(结果保留2位有效数字)；
(2)由状态A到C的整个过程中，被封闭氧气与外界间传递的热量Q。
14.如图所示，光滑水平面上静止放置两个形状完全相同的弹性小物块A、B，物块A的质量mA=0.2kg在物块B右侧的竖直墙壁里有一水平轻质长细杆，杆的左端与一轻质弹簧相连，杆、弹簧及两物块的中心在同一水平线上，杆与墙壁作用的最大静摩擦力为2.4N。若弹簧作用一直在弹性限度范围内，弹簧的弹性势能表达式为Ep=12kx2，k=60N/m。现给物块A一水平向右的作用力F，其功率P=1.6W恒定，作用t=1.0s后撤去，然后物块A与物块B发生弹性碰撞，碰撞后两物块速度大小相等。B向右压缩弹簧，并将杆向墙里推移。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)力F对物块A所做的功；
(2)物块B的质量；
(3)物块B的最终速度大小。
15.如图甲所示，两根间距L=1.0m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值R=2.0Ω的电阻相连。质量m=0.2kg的导体棒ef在恒定外力F作用下由静止开始运动，已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f=1.0N，导体棒电阻为r=1.0Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中，导体棒运动过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示(取g=10m/s2)。求：
(1)当导体棒速度为v时，棒所受安培力F安的大小(用题中字母表示)；
(2)恒力F和磁感应强度B分别为多大；
(3)若ef棒由静止开始运动距离为s=6.9m时，速度已达v′=3m/s，求此过程中电阻R上产生的焦耳热QR。
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】ACD
9.【答案】ACD
10.【答案】BC
11.【答案】AD
BC
12.0
4π2(x2−x1)y2−y1

12.【答案】④②①⑤③
5×10−6
60
8.3×10−10
AC

13.【答案】解：(1)封闭氧气分子的个数n=mMNA=2032×6.02×1023(个)=3.8×1023(个)
每个氧气分子的质量为m′=MNA=326.02×1023g=5.3×10−26kg
(2)设状态A对应氧气的热力学温度为TA，压强为pA=1atm，体积为VA=4L，状态C对应氧气的热力学温度为TC，压强为pC=4atm，体积为VC=1L，由理想气体状态方程得：pAVATA=pAVATA
代入数据解得：TA=TC
即初末位置氧气的温度相同，则整个过程中被封氧气的内能变化量ΔU=0
由图像得，整个过程中外界对气体做功为W=(1+4)×1052×2×10−3J+4×105×1×10−3J=900J
由热力学第一定律得：ΔU=Q+W
代入数据解得：Q=−900J
即被封闭氧气将向外界释放900J的热量。
答：(1)密闭容器中所封闭氧气分子的个数n为3.8×1023(个)，每个氧气分子的质量m′为5.3×10−26kg；
(2)由状态A到C的整个过程中，被封闭氧气将向外界传递900J的热量。
14.【答案】力F对物块A所做的功为1.6J
物块B的质量为0.6kg
物块B的最终速度为0.4m/s
15.【答案】解：(1)当导体棒速度为v时，导体棒上的电动势为E，电路中的电流为I．
由法拉第电磁感应定律：E=BLv
由欧姆定律：I=ER+r
导体棒所受安培力F安=BIL
解得F安=B2L2vR+r
(2)由图可知：导体棒开始运动时加速度a=5m/s2，初速度v0=0，导体棒中无电流，棒不受安培力，由牛顿第二定律知：F−f=ma
即F=ma+f=(0.2×5+1.0)N=2.0N．
由图可知：当导体棒的加速度a=0时，开始以v=3m/s做匀速运动，此时有：
F−f−F安=0即F−f−B2L2vR+r=0解得B= (F−f)(R+r)vL2= (2.0−1.0)×(2.0+1.0)3×1.02T=1T
(3)设ef棒此过程中，产生的热量为Q，由能量守恒定律：
Q=(F−f)s−12mv′2=[(2.0−1.0)×6.9−12×0.2×32]J=6J
电阻R上产生的焦耳热QR=RR+rQ=2.02.0+1.0×6J=4J
答：(1)棒所受安培力的大小为B2L2vR+r
(2)恒力F为2.0N，磁感应强度B为1T
(3)此过程中电阻R上产生的焦耳热为4J