山东菏泽市2025-2026学年高二下学期期末物理试题（含解析）

这是一份山东菏泽市2025-2026学年高二下学期期末物理试题（含解析），共14页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. “曹州牡丹甲天下”。每年谷雨时节，菏泽牡丹盛放，满园芬芳沁人心脾，吸引了无数游客前来观赏。下列说法正确的是（ ）
A. 飘落的牡丹花瓣随风飞舞，属于布朗运动
B. 阴天气温偏低，牡丹花香扩散速度会变慢
C. 离花丛越近香味越浓，说明分子运动有固定方向
D. 花香分子静止在空气中，随风流动才被人闻到
【答案】B
【解析】
【详解】A．布朗运动是悬浮在气体或液体中的微小颗粒受分子碰撞不平衡产生的无规则运动，肉眼不可见。牡丹花瓣是宏观物体，随风飞舞是气流驱动的宏观机械运动，不属于布朗运动，故A错误；
B．扩散的本质是分子无规则热运动，温度越低，分子热运动平均速率越小，扩散速度越慢。阴天气温偏低，因此花香扩散速度变慢，故B正确；
C．分子热运动是无规则的，没有固定方向。离花丛越近香味越浓是因为近花丛处花香分子数密度更大，单位时间进入鼻腔的分子更多，故C错误；
D．分子永不停息做无规则热运动，花香分子并非静止在空气中，即使无风也会通过扩散被人闻到，风仅加快了分子的整体迁移，故D错误。
故选B。
2. 下列有关物质的性质说法正确的是（ ）
A. 金属没有确定的几何形状，因此属于非晶体
B. 液晶和普通液体一样，各个方向光学性质完全相同
C. 方解石能将光分解成两束光而沿不同方向折射，说明方解石是单晶体
D. 液体对固体是否浸润，完全取决于液体的性质，与固体表面的清洁程度无关
【答案】C
【解析】
【详解】A．金属属于多晶体，多晶体由大量杂乱排列的微小单晶体组成，宏观上没有确定几何外形，但具有固定熔点，本质属于晶体，故A错误；
B．液晶介于晶体和液体之间，具有光学各向异性的特点，不同方向光学性质不同，与普通液体的各向同性性质不同，故B错误；
C．双折射现象是单晶体各向异性的典型表现，方解石能将光分解为两束沿不同方向折射的光，符合单晶体的光学特性，说明其为单晶体，故C正确；
D．液体对固体的浸润性质由液体和固体的性质共同决定，固体表面的清洁程度会改变表面属性，进而影响浸润效果，故D错误。
故选C。
3. 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，首次实现了原子核的人工转变并发现了质子，该核反应方程为：。已知的比结合能为E1，的比结合能为E2，的比结合能为E3。若该反应释放的能量全部用于加热一定质量的理想气体，使气体内能增加∆U，该核反应的质量亏损为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】结合能的计算：原子核的结合能等于比结合能与核子数的乘积，单个质子只有1个核子，结合能为0。因此反应前反应物总结合能为，反应后生成物总结合能为
核反应释放的核能等于生成物总结合能减去反应物总结合能，即
根据质能方程
可得质量亏损
故选A。
4. 如图所示，一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，已知在A→B过程中，气体吸收了300J的热量，则下列说法正确的是（ ）
A. 气体在状态C时的内能大于状态A时的内能
B. 在B→C过程中，气体从外界吸收热量220J
C. 在A→B→C整个过程中，外界对气体做功80J
D. 状态B气体分子的平均动能大于状态C气体分子的平均动能
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据理想气体状态方程可得
由于，则有，可知气体在状态C时的内能等于状态A时的内能，故A错误；
B．在B→C过程中，气体体积不变，压强减小，根据可知，气体温度降低，气体内能减小；由于气体体积不变，外界对气体做功为0，根据热力学第一定律可知，该过程气体向外界放热，故B错误；
C．根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小，在A→B→C整个过程中，外界对气体做功为，故C错误；
D．由于，可知状态B气体分子的平均动能大于状态C气体分子的平均动能，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，一密闭圆柱形导热汽缸竖直放置，其内部被质量为m的活塞P分成上下两部分，分别封闭一定质量的理想气体，活塞P与汽缸壁间无摩擦。平衡时，上下两部分气体温度相同，则（ ）
A. 若上下两部分气体同时降低相同温度，P上移
B. 若上下两部分气体同时降低相同温度，P保持不动
C. 若使汽缸自由下落，P相对汽缸静止
D. 若使汽缸自由下落，P相对汽缸上移
【答案】D
【解析】
【详解】AB．活塞原来处于平衡状态。所受合外力为零，即此时两部分气体的压强差
温度降低后，两部分气体的压强都减小。若两部分压强减少量
活塞所受合外力方向向下，应向下移动；若，活塞不移动；若，活塞向上移动。在同一图像上画出两部分气体的等容线，如图所示
因为在温度相同时，由图可得下部分气体等容线的斜率较大，当两部分气体降低相同的温度时，其压强的减少量，所以活塞下移，故AB错误；
CD．若使汽缸自由下落，活塞处于完全失重状态，由上分析可知下部分气体压强大，所以活塞将会上移，故C错误，D正确。
故选D。
6. 一光电管的阴极用逸出功为2.29eV的钠制成，把此光电管接入电路，如图所示。现用光子能量为3.29eV的紫外线射向阴极，下列说法错误的是（ ）
A. 光电子的最大初动能为1eV
B. 保持滑片P不动，增加入射光强度，电流表G示数一定增大
C. 滑片P向右移动，电流表G示数一定增大
D. 光电管两极加1V反向电压时，电流表G示数为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能，故A正确，不符合题意；
B．入射光强度的增加会增加阴极K发射的光电子数，单位时间内到达阳极的光电子数增加，由可知，电流增大，故电流表G示数一定增大，故B正确，不符合题意；
C．若光电流已经达到该入射光强下的饱和光电流，再增大电压，光电流也不会继续增大，故滑片P向右移动，电流不一定增大，故C错误，符合题意；
D．当加反向电压，且光电子恰好不能到达阳极时，由动能定理有
解得反向电压，即光电管两极加1V反向电压时，电流表G示数为零，故D正确，不符合题意。
故选C。
7. 2023年11月，由国内多家科研机构组成的研究团队基于“羲和号”的观测数据，成功解构出太阳爆发过程中不同物理过程的特征，以及各过程混合后的时序光谱特征。这项成果为从恒星整体光谱数据中解构恒星大气活动爆发源区的相关物理过程提供了关键线索，关于光谱及光谱分析下列说法正确的是（ ）
A. 光谱分析方法是由牛顿开创的
B. 形成原子光谱的实质是电子的能级跃迁
C. “羲和号”扫描日面获得的是太阳的连续光谱
D. 线状光谱和连续光谱都能鉴别物质及确定物体的组成成分
【答案】B
【解析】
【详解】A．牛顿仅发现了光的色散现象，光谱分析方法是由基尔霍夫和本生开创的，A错误；
B．原子光谱的形成机制是原子的电子在不同能级间跃迁时，吸收或辐射特定频率的光子，实质是电子的能级跃迁，B正确；
C．太阳内部产生的连续光谱经过太阳外层低温大气时，特定频率的光会被大气中的对应元素吸收，最终观测到的是吸收光谱（线状暗线光谱），不是连续光谱，C错误；
D．连续光谱无特征谱线，无法鉴别物质组成，只有存在特征谱线的线状光谱（明线光谱、吸收光谱）可用于光谱分析，D错误。
故选B。
8. 无绳电磁电梯简化模型如图所示：光滑竖直金属导轨电阻不计，金属轿厢等效为导体棒，质量为m，电阻为R。匀强磁场整体匀速向上运动，对地速度为v0。导体棒在安培力作用下由静止开始向上加速，不计空气阻力。下列判断正确的是（ ）
A. 导体棒最终匀速运动，对地速度等于v0
B. 导体棒向上运动时，加速度越来越大
C. 导体棒速度越大，导体棒受到的安培力越小
D. 若把v0增大一倍，稳定速度也增大一倍
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．根据题意，磁场以速度匀速向上移动，设导体棒相对磁场的速度大小为，则有，，
可得，导体棒速度越大，相对速度越小，故安培力越小。
根据牛顿第二定律可知
联立可得
由于相对速度逐渐减小，所以导体棒做加速度减小的加速运动，当加速度为0时，即导体棒匀速运动，相对速度为，可知最终速度不等于，故AB错误，C正确；
D．设导体棒最终速度为，则有
解得，可知最终速度和不成正比，则把增大一倍，稳定速度不一定增大一倍，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 在理想LC振荡电路中，从电容器电场能最大开始，经过t＝2.0×10−6s，电场能第一次完全转化为磁场能。某时刻，电路中的状态如图所示。关于该振荡电路，下列说法正确的是（ ）
A. 该电路的振荡周期为4.0×10−6s
B. 图示时刻，电容器正在充电，电流减小
C. 图示时刻，电容器正在放电，电流增大
D. 减小电感线圈的自感系数L，振荡周期减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．从电容器电场能最大到电场能第一次完全转化为磁场能，经历四分之一周期，有=
整理得，故A错误；
BC．由电场方向可知电容器下极板带正电；根据磁场方向和线圈绕向，利用安培定则可知电流流入下极板，故电容器正在充电。充电过程中电场能增大、磁场能减小，电流减小，故B正确，C错误。
D．理想振荡电路的周期
减小自感系数，周期减小，故D正确。
故选BD。
10. 动圈式扬声器的结构和线圈绕向如图甲所示，线圈所在区域的磁场分布如图乙所示。将其用作话筒时，声波使锥形纸盆振动，从而带动线圈在磁场中运动，将声信号转换为电信号。规定水平向右为正方向，若线圈速度v随时间t的变化如图丙所示，则a、b间电压Uab以及线圈所受安培力F随时间t变化的图像中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由右手定则并结合线圈绕向可知，当时，端电势高于端，；当时，端电势高于端，。线圈参数和磁场不变时，感应电动势大小与成正比，故，A正确，B错误。
CD．根据楞次定律，感应电流产生的安培力总阻碍线圈运动，故与方向相反。
又有，总电阻不变时，且，所以，故C正确，D错误。
故选AC。
11. 根据国家能源局统计，我国风电装机容量已连续多年居世界第一位，风电已成为我国清洁能源的重要组成部分。如图所示为某风力发电机组向远处一小型电动车充电站供电的示意图。已知发电机矩形线圈的面积S＝0.1m2，匝数N＝60，匀强磁场的磁感应强度大小，线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动。升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩额定功率57kW，额定电压380V。若该充电站4台充电桩同时正常工作，且变压器均为理想变压器，不计发电机线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A. 发电机线圈所产生感应电动势的有效值V
B. 降压变压器输入端的电压5.7kV
C. 输电线路上的电流为30A
D. 发电机的输出功率为240kW
【答案】BD
【解析】
【详解】A．交流发电机产生的感应电动势的最大值
发电机线圈所产生感应电动势的有效值，故A错误；
B．根据降压变压器原、副线圈的匝数比
可得降压变压器输入端的电压，故B正确；
C．降压变压器的输出功率为
降压变压器的输出电流为
根据降压变压器电流与匝数成反比，有
解得输电线路上的电流为，故C错误；
D．根据升压变压器电流与匝数成反比，有
解得升压变压器输入电流为
发电机的输出功率为，故D正确。
故选BD。
12. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面上方，存在竖直向下的非匀强磁场，磁场分布在第一象限内，磁感应强度大小满足B＝kx，其中k＝1T/m。质量m＝1kg、电阻R＝1Ω、边长L＝2m的单匝正方形线框abcd置于水平桌面上，ad边恰与y轴重合。t＝0时刻，给线框一个沿x轴正方向的初速度v0＝5m/s。关于线框的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 线框在运动过程中做匀减速直线运动
B. t＝0时刻，线框受到的安培力大小为
C. 当线框速度减小为1m/s时，线框通过的位移为0.25m
D. 线框最终停止运动，整个过程安培力做功为12.5J
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．设在某时刻，边所在处的磁感应强度为，边所在处的磁感应强度为
设此刻线框的速度为，根据法拉第电磁感应定律，有，，线框中总感应电动势
根据闭合电路欧姆定律，线框中的电流
根据安培力公式，边所受安培力大小，边所受安培力大小，线框所受安培力大小
综上，得，方向与初速度方向相反，线框速度减小，减小，故线框做加速度减小的减速运动，A错误；
B．依题意，时刻，，根据前面分析，知此刻线框受到的安培力大小，B正确；
C．设经过时间，速度变化量为，以初速度方向为正，对线框，根据动量定理，有
两边求和，有，其中，
得线框通过的位移，C正确；
D．线框运动的过程，只有安培力做功，根据动能定理，有
得安培力做功，D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
（1）在该实验的原理设计与数据处理过程中，主要体现的物理思想方法有________。
A. 理想化模型B. 控制变量法
C. 等效替代法D. 通过宏观量的测量间接估测微观量
（2）若已知每103mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，用注射器测得102滴该溶液的总体积为1mL。将1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，稳定后形成的油膜如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则测得的油酸分子直径约为__________m。（结果保留一位有效数字）
（3）以下操作会导致实验测得的油酸分子直径偏小的是_______。
A. 使用在空气中敞口放置较长时间的油酸酒精溶液
B. 测量1mL油酸酒精溶液的滴数时，少数了10滴
C. 形成油膜时，水面上的爽身粉撒得过厚
D. 计算油膜面积时，计入了所有不完整的方格
【答案】（1）AD （2）## （3）AD
【解析】
【小问1详解】
A．本实验将油酸分子简化为球形、假设油膜为单分子紧密排列，忽略分子间隙，属于理想化模型，故A正确；
D．分子直径是微观量无法直接测量，本实验通过测量油酸体积、油膜面积这些宏观量间接估测微观量，故D正确；
B．实验不需要研究多个变量的关系，没有用到控制变量法，故B错误；
C．等效替代法是用一个物理量等效替代另一物理量，本实验未体现该思想，故C错误。
故选AD。
【小问2详解】
1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
油膜中大约有112个小方格，则油膜面积为
测得的油酸分子直径为
【小问3详解】
A．使用在空气中敞口放置较长时间的油酸酒精溶液，由于酒精的挥发使得实际浓度变大，代入计算的浓度偏小，则一滴溶液中纯油酸体积测量值偏小，根据可知，测得的油酸分子直径偏小，故A正确；
B．测量1mL油酸酒精溶液的滴数时，少数了10滴，则一滴溶液中纯油酸体积测量值偏大，根据可知，测得的油酸分子直径偏大，故B错误；
C．形成油膜时，水面上的爽身粉撒得过厚，油膜无法充分展开，则油膜面积测量值偏小，根据可知，测得的油酸分子直径偏大，故C错误；
D．计算油膜面积时，计入了所有不完整的方格，则油膜面积测量值偏大，根据可知，测得的油酸分子直径偏小，故D正确。
故选AD。
14. 某学习小组利用如图甲所示的电路模拟高温报警装置。其中RT为半导体热敏电阻（电阻率随温度升高而减小），R1为电阻箱、R2为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，电流表为值班室显示器，报警器并联在电源两端。
（1）当传感器RT所在区域温度升高时，通过显示器的电流I_____（选填“增大”、“减小”或“不变”），报警器两端的电压U_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）实验过程中，若要求温度更高时才报警，应调节R1使其_____（选填“增大”、“减小”）
（3）查阅资料，得到该热敏电阻RT的阻值随温度t变化的曲线如图乙所示。学习小组想测量该热敏电阻RT的阻值以检验与图乙是否一致，实验室提供的器材有：
A.电源（电动势9V，内阻不计） B.电压表（量程10V，内阻约10kΩ）
C.电流表（量程10mA，内阻为50Ω） D.滑动变阻器R1（最大阻值50Ω）
E.滑动变阻器R2（最大阻值1000Ω） F.开关、导线若干
请在线框内画出测量RT的电路原理图，并注明选择的滑动变阻器符号
【答案】（1） ①. 减小 ②. 减小
（2）增大 （3）
【解析】
【小问1详解】
[1][2]温度升高时，热敏电阻​阻值减小，电路总电阻​减小，干路总电流增大。报警器并联在电源两端，其电压为路端电压，增大则减小，即报警器两端的电压减小；并联部分电压，增大则​减小，电流表测支路电流，其中电流表内阻为，因此，显示器的电流减小。
【小问2详解】
报警条件是路端电压降低到临界值，对应干路电流​升高到临界值。要求温度更高时才报警，即需要​更小（温度更高对应​更小）才达到临界电流。
由，若​增大，相同下总电阻更大，​更小，无法达到临界值；只有温度更高、进一步减小后，足够小，才达到临界值触发报警，因此应调节使其增大。
【小问3详解】
由于热敏电阻阻值几千欧，为更准确多次测量其阻值，滑动变阻器应采用分压式接法，故滑动变阻器选（最大阻值50Ω）；电流表内阻已知，采用电流表内接法（可消除电流表内阻的误差，准确计算），故电路图如图所示：
15. 我国“天问三号”火星探测器搭载的放射性同位素热电发电机（RTG）以的衰变为能量来源。实验发现，静止的发生α衰变后变为，并释放出一个γ光子。已知γ光子的运动方向与α粒子飞出的方向相同，其波长为λ，α粒子飞出的速度大小为v，的质量为M，α粒子的质量为m，普朗克常量为h。
（1）写出发生α衰变的核反应方程；
（2）求的速度大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
核反应方程为
【小问2详解】
γ光子的动量
根据动量守恒定律知
联立以上两式解得
16. 如图所示，一个导热良好，长度L＝20cm的方形容器水平放置，活塞把容器中的理想气体分成A、B两部分，左侧有一阀门K。初始时，活塞位于容器中间位置，上端用螺丝固定，A部分气体的压强为、B部分气体的压强为。现松开螺丝，活塞在汽缸内无摩擦滑动，活塞与汽缸的内壁间气密性良好，容器壁和活塞厚度均可忽略，整个过程环境温度保持不变。
（1）求稳定后活塞向右移动的距离；
（2）通过阀门K缓慢抽气，使活塞重新回到容器中间位置，求A部分剩余气体与原有气体的质量之比。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
设稳定后活塞向右移动的距离为，容器横截面积为，末态两部分气体的压强均为，对部分气体应用玻意耳定律，有=
对部分气体应用玻意耳定律，有=
联立两式并整理得
代入、和，得
【小问2详解】
设部分原有气体的质量为，剩余气体的质量为。抽气后活塞回到中间位置，部分气体的温度、体积均恢复初态，故其压强恢复为；活塞平衡时，部分气体的压强也为
抽气前后部分气体的温度和体积相同，由理想气体状态方程可知气体质量与压强成正比，因此===
17. 如图所示，在Oxy平面内，x＜0的区域存在沿x轴正方向的匀强电场；x＞0的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小，磁场右边界为绝缘弹性挡板，挡板与x轴垂直。一质量为m，电荷量为+q的粒子从电场中的P点以速度v0沿y轴负方向开始运动，P点坐标为（，l），粒子从坐标原点O进入磁场，运动至右边界时速度方向恰好垂直于挡板，与挡板碰撞后速度大小不变。不计粒子重力，求：
（1）电场强度的大小；
（2）磁场宽度d；
（3）第3次经过y轴时的坐标。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由P到O粒子做类平抛运动，由牛顿第二定律得
y轴方向
x轴方向
联立得
【小问2详解】
方法一：设粒子在O点时x轴方向的速度为，速度与x轴正向的夹角为θ，有，
粒子在O点的速度大小
从O点到第一次与挡板发生碰撞，粒子做匀速圆周运动
由几何关系得
联立以上各式解得
方法二：由y方向动量定理得
即
得
【小问3详解】
粒子第2次经过y轴时到点的距离
由对称性可知粒子第3次经过y轴位置和第2次经y轴的位置之间的距离
粒子第3次经过y轴位置到点的距离
即坐标为
18. 如图甲所示，两根间距L＝1m的平行水平金属导轨，左端用导线连接，导轨电阻不计。一质量m＝1kg、电阻R＝1Ω的导体棒垂直跨接在导轨上，与导轨接触良好。整个装置处于磁感应强度大小B＝1T、方向竖直向下的匀强磁场中。导体棒在水平外力作用下沿导轨向右运动，运动过程分为三个阶段：第一阶段导体棒从静止开始做的匀加速直线运动，向右运动2m后进入第二阶段，在第二阶段内导体棒的速度随位移变化如图乙所示，继续运动1m后进入第三阶段，随后撤去外力，导体棒在安培力作用下减速直至停止。已知各阶段导体棒始终在导轨上运动，导轨光滑，不计空气阻力。
（1）求第一阶段外力随时间变化的函数关系式；
（2）求第二阶段外力做的功；
（3）历史上有些科学家曾定义“另类加速度”，A不变的运动称为另类匀变速运动。请分析第三阶段是否为另类匀变速运动，若不是请说明理由，若是求另类加速度A。
【答案】（1）（）
（2）
（3）是，
【解析】
【小问1详解】
第一阶段导体棒做匀加速直线运动，
解得
根据牛顿第二定律可得
又，，
联立以上各式可得（）
【小问2详解】
根据上述分析，可得安培力
由图乙可知导体棒第二阶段速度与位移成线性关系，结合上述安培力公式，可知导体棒所受安培力也与位移成线性关系，将，分别代入上述安培力公式可得，
安培力做功为
解得
由动能定理
解得
【小问3详解】
对棒分析，安培力作用下导体棒做加速度逐渐减小的减速运动
由动量定理可得，其中安培力可表示为
联立两式可得
代入数据解得，为常数，故第三阶段是另类匀变速运动。