山东聊城市2025-2026学年高二下学期期末物理试卷（含答案）

这是一份山东聊城市2025-2026学年高二下学期期末物理试卷（含答案），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．在物理学的发展过程中，许多重大的发现和重要理论的得出极大地推动了物理学的发展，下列关于物理学的研究和重大发现，表述正确的是（ ）
A．卢瑟福通过α粒子轰击金箔的散射实验，提出并建立了原子核式结构模型
B．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，预言并证实了电磁波的存在
C．冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体，因此不遵循热力学第二定律
D．原子核的结合能越大，原子核越稳定
2．我国首辆火星车“祝融号”采用放射性材料PuO2作为发电原材料。PuO2中的元素具有放射性，半衰期约为88年，其通过放射性衰变产生热量，经过热电转换系统为火星车提供电能。该过程的核反应方程为，下列说法正确的是（ ）
A．该反应是α衰变，X能穿透几十厘米厚的混凝土
B．比的中子数少4个
C．如果放射性材料PuO2不慎受潮，半衰期会变短
D．因为反应放出热量，故反应中存在质量亏损，但是质量数依然守恒
3．以下图片源于教材，对其描述正确的是（ ）
A．图甲是玻璃管中水银液面的形状，表明水银能浸润玻璃
B．图乙是电子束穿过某多晶体的衍射图样，表明电子具有波动性
C．图丙是水中悬浮细微粉笔末运动的位置连线图，表明水分子在短时间内的运动是规则的
D．图丁是方解石的双折射现象，表明方解石具有光学、热学等物理性质的各向异性
4．如图甲所示，放电管两端加上高压，管内的稀薄气体会发光，利用该装置可得到氢原子的光谱，发现氢原子光谱只是一些分立的、不连续的亮线如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．有几条亮线，就对应着氢原子有几个能级
B．波长最大的亮线，对应光子能量最小
C．亮线分立是因为氢原子有时发光，有时不发光
D．一个氢原子发生能级跃迁，即可得到全部亮线
5．一台交流发电机与理想交流电压表、阻值为R=9Ω的定值电阻按图甲连接，发电机产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示，发电机内阻r=1Ω，则（ ）
A．交流电压表的示数为0.9V
B．电动势表达式为e=100sin100πt（V）
C．线圈转动一周，回路中产生18J的焦耳热
D．若线圈的转速提升至原来的两倍，电压表的示数也将变为原来的两倍
6．图甲为研究自感现象的电路图，其中灯泡的电阻R1=6.0Ω，定值电阻R2=1.0Ω，A、B间电压U=3.0Ⅴ。闭合开关S，电路处于稳定状态；t=1.0×10-3s时断开开关S，通过线圈L的电流随时间变化的i-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．线圈L的直流电阻为2Ω
B．断开开关瞬间，通过灯泡的电流方向向左
C．断开开关后，可观察到灯泡逐渐熄灭
D．断开开关后通过电阻R2的电荷量约为8.2×10-3C
7．如图所示，是两分子间的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。现将甲分子固定在坐标原点O，乙分子仅在分子力作用下从x轴正半轴上、距甲分子无穷远处，由静止释放，规定无穷远处分子势能为零。下列说法正确的是（ ）
A．乙分子在r1处时，加速度最小
B．乙分子在r2处时，加速度最大
C．乙分子的运动范围为r≥r1
D．乙分子的运动范围为r≥r2
8．如图所示，一竖直放置、内径极小的“U”形玻璃管，各段粗细均匀、上端均开口。内部左右两侧有水银，水银柱竖直高度均为20 cm，底部水平管内封闭一段5 cm长的气柱，气柱紧贴左侧竖直管。玻璃管导热良好，周围环境温度不变，大气压强为75 cm Hg。现在右侧管中再缓慢加入10 cm长的水银柱，稳定后，下列判断正确的是（ ）
A．气柱长度变大B．气柱长度变小
C．两侧水银面最上端高度差为5 cmD．两侧水银面最上端高度差为7.5 cm
二、多选题
9．智能停车位下方埋有自感线圈L和电容器C构成的LC振荡电路，如图甲所示。当汽车驶入智能停车位过程中，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数L变大，引起LC振荡电路中电流的频率变化（振荡频率公式）。某次振荡电路中的电流（顺时针为正方向）随时间变化如图乙所示，则（ ）
A．由图乙可判断汽车正驶入智能停车位
B．t1～t2过程中，A点的电势低于B点的电势
C．t1～t2过程中，线圈L中磁场能在增大
D．t2～t3过程中，电容器下极板带负电
10．如图甲为我国海上风力发电简化工作原理模型图，风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动产生如图乙所示的交流电，并通过两理想变压器远距离给用户供电。升压变压器原副线圈匝数比为1∶100，输电线的总电阻R1为10Ω，电压表为理想电表，风力发电机的输出功率为750kW。下列说法正确的是（ ）
A．t=0.01s时穿过线圈的磁通量为零
B．输电线上损失的功率为9kW
C．若电压表的示数为220V，则降压变压器原副线圈的匝数比为1235∶11
D．若R2滑片P向下移动，则电压表的示数减小
11．如图所示，是以状态a为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷机）的p-V图像，虚线T1、T2为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源或高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是（ ）
A．完成一个循环过程后，气体对外放出热量
B．c→d过程气体压强增大完全是由于气体分子热运动加剧导致的
C．d→a过程向低温热源释放的热量等于b→c过程从高温热源吸收的热量
D．a→b过程气体对外做的功等于c→d过程外界对气体做的功
12．如图所示，两电阻忽略不计的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距最窄处为一狭缝（狭缝宽度不计），取狭缝所在处O点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为θ，导轨左侧通过单刀双掷开关S可以与电容C或电阻R相连，导轨上有一足够长且不计电阻的金属棒与x轴垂直。若开关S接1，金属棒在外力作用下从O点开始向右匀速运动，通过金属棒的电流为Ⅰ、外力的功率为P；若开关S接2，重复上述过程，电容器始终正常工作，通过金属棒的电荷量为q、施加外力为F。关于Ⅰ、P、q及F随x变化的图像正确的是（ ）
A．B．C．D．
三、实验题
13．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤如下：
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓范围内正方形的个数，整格的为N1个，多于半格不足整格的为N2个
B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上
C．向浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉
D．用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径
E．在1mL纯油酸中加入酒精，配制一定比例的油酸酒精溶液
F．用滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，并记下溶液体积为1mL时滴入的溶液滴数，计算出一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V
（1）上述实验步骤的合理顺序是：EF________；
（2）以下说法正确的是________；
A．若形成如图所示的油膜形状，是由于撒痱子粉太少
B．按图示油膜面积进行计算，测得油酸分子直径偏大
C．油酸酒精溶液放置长时间后使用，其余操作均正确，测得油酸分子直径偏大
（3）已知坐标纸每格的面积为S，则油酸分子的直径为________（用V、N1、N2、S表示）。
14．一物理兴趣小组对某型号机器人使用的压力传感器展开研究。利用如图甲所示的实物电路（导线未连接完全）测量不同压力下该传感器的电阻，电路中各元器件的规格如下：待测压力传感器RF（阻值范围：2 kΩ～25 kΩ）、电源、电流表A（内阻约50 Ω）、电压表V（内阻约20 kΩ）、滑动变阻器R（阻值范围0～100 Ω）。
（1）请根据实验需要用笔画线把实物电路图补充完整________。
（2）闭合开关S之前，滑片P应该调到________（填“左”或“右”）端。
（3）将压力传感器水平放置，在上面放置不同的砝码，测得不同压力下压力传感器的阻值RF，将砝码重力记为F，描绘出RF-F图线如图乙所示。若将RF-F图线的斜率定义为压敏电阻的灵敏度，斜率绝对值越大，灵敏度越高。由此可知在压力小于1.5N的区间内，该型号压力传感器的灵敏度较________（填“高”或“低”）。
（4）将实验中压力传感器接入如图丙所示的电路中，已知E=3.0V，R=4kΩ，电源内阻和电流表内阻均忽略不计。在机器人的机械手指上安装此传感器，要求五个手指竖直抓起重力为1N的圆柱体不滑落（假设五个手指对圆柱体施加的压力大小相等），如图丁所示。已知手指与圆柱体的最大静摩擦力等于压力的0.2倍。则电流表的示数至少为________μA（结果保留3位有效数字）。
四、解答题
15．图甲为氢原子能级图，图乙为研究光电效应遏止电压的电路图，用一群处于n=4能级的氢原子跃迁时发出的光，照射图乙中的光电管。已知阴极K材料的逸出功W0=2.75 eV，电子的电荷量为e。求：
（1）氢原子跃迁时辐射光子的最大能量；
（2）调节图乙中的滑动变阻器，当电流表的示数为0时电压表的示数。
16．如图甲所示的电路中，螺线管线圈的匝数为n、面积为S0、内阻不计，定值电阻R1=R2=R，电容器的电容为C。穿过螺线管线圈磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示（取向上为正方向）。t=0时闭合开关S，电容器充、放电时间忽略不计。
（1）求0～t0时间内流过R1的电流方向和大小；
（2）若t0时断开开关S，求此后流过R1的电荷量。
17．某种型号的氮气弹簧如图甲所示，竖直放置在水平面上，其内部结构可简化为活塞杆连着活塞在封闭汽缸内上下移动，活塞杆与汽缸交接处不漏气，汽缸的高度为L=10cm，缸内部充满氮气（可视为理想气体），活塞与活塞杆的总质量为m=20g，活塞杆的横截面积为活塞横截面积的一半。如图乙所示，氮气弹簧活塞紧贴汽缸最顶端，此时活塞和汽缸顶端间没有气体，汽缸内气体压强为p1=3p0（p0为大气压强且已知）。现对活塞杆施加一个竖直向下的压缩力（含活塞杆上表面大气压力），使活塞缓慢向下移动压缩氮气，活塞下方气体通过小孔连通到活塞上方。汽缸底部有个泄压阀，当汽缸内气体的压强p≥5p0时泄压阀自动打开，此时活塞自动锁定不动，p≤3p0时泄压阀自动关闭。活塞上小孔的体积、活塞厚度，活塞与汽缸间摩擦均不计，系统导热良好，环境温度恒定，重力加速度g=10m/s2。
（1）求泄压阀即将打开时，活塞距汽缸底部的高度h；
（2）求泄压阀即将关闭时，汽缸内剩余气体质量与原有质量的比值；
（3）活塞压到泄压阀即将打开的过程中，压缩力做功W=0.009J，求该过程中缸内气体与外界交换的热量Q。
18．如图所示，光滑平行倾斜金属导轨DE、D′E′电阻不计，其顶端DD′之间接一电阻R1=2Ω，轨道的宽度为L=1m，倾角为θ=37°，导轨DE、D′E′和水平绝缘轨道EFG、E′F′G′在E、E′处平滑连接。在导轨DE、D′E′轨间区域存在垂直于该轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度的大小为，水平绝缘轨道EFG、E′F′G′上有一“”形状金属框b，质量为M=1.5kg，电阻为R2=4Ω，三个边长均为L，金属框左侧紧贴F、F′处；在FG、F′G′导轨间存在方向竖直向上的磁场B2，FG=F′G′=3L。将一长度为L的金属棒a平行于EE′放置，已知金属棒a的质量为m=0.5kg，电阻r=1Ω。将a从距离EE′足够远处由静止释放，无机械能损失通过EE′后进入水平轨道，到达FF′时与金属框b相碰并粘连在一起，形成完整的正方形导电金属框ab，沿着轨道继续运动。整个过程中金属框不发生形变，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。
（1）求金属棒a到达EE′时的速度大小；
（2）若磁感应强度随时间t的变化为：B2=(2t+0.3)T，金属框ab与导轨FG、F′G′间的动摩擦因数μ=0.1，导轨其余部分光滑，求金属框ab在水平轨道上滑动至停止过程中产生的焦耳热；
（3）若水平轨道光滑，以F为原点，沿轨道FG方向建立x轴。磁感应强度随x的变化为：B2=kx（k为大于零的常量，单位是T/m），金属框ab右边运动到磁场边界GG′时恰好速度减为零，求k值的大小。
参考答案
1．A
2．D
3．B
4．B
5．D
6．B
7．C
8．C
9．AC
10．BCD
11．AD
12．BC
13．（1）CBAD
（2）B
（3）
14．（1）
（2）左
（3）高
（4）250
15．（1）
（2）
16．（1），电流方向为从左向右。
（2）
17．（1）
（2）
（3），负号表示缸内气体向外界放出的热量。
18．（1）
（2）
（3）