2025-2026学年北京市朝阳区高二（下）期末物理试卷

这是一份2025-2026学年北京市朝阳区高二（下）期末物理试卷，共27页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于各种波，下列说法正确的是（ ）
A. 声波和光波都能在空气和真空中传播
B. 绳波在传播过程中，介质中的质点会随波向前迁移
C. 用白光做双缝干涉和单缝衍射实验，二者条纹都是等间距分布的
D. 一切波都能发生反射、折射
2.关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A. 一切物体都具有内能B. 静止的物体没有内能
C. 温度相同的两物体，内能一定相同D. 物体运动速度减小时，其内能一定减小
3.如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是（ ）
A. 光束b的频率小于光束c的频率
B. 玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率
C. 在真空中光束b的波长大于光束c的波长
D. 在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度
4.康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，有波长与入射波长不同的成分，这个现象称为康普顿效应。康普顿用光子与静止（或低速）电子的弹性碰撞模型成功解释了这种效应，我国物理学家吴有训进一步证实了该效应的普遍性。在康普顿效应中，散射后的光子跟入射光子相比（ ）
A. 能量增大B. 波长增大C. 速率增大D. 动量增大
5.把墨汁用水稀释后取一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在水中的小炭粒的无规则运动，追踪3个小炭粒的运动，每隔30s把炭粒位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序连接，如图所示。以下说法正确的是（ ）
A. 图中折线为小炭粒运动的轨迹
B. 小炭粒的颗粒越大，其无规则运动越剧烈
C. 小炭粒的运动是无规则的，说明炭分子的运动是无规则的
D. 小炭粒的运动是无规则的，说明水分子的运动是无规则的
6.一种超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示，图乙、图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图乙），然后把锁扣扳下（如图丙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上，若吸盘内气体可视为理想气体，且温度始终保持不变。则在把锁扣扳下的过程中（ ）
A. 吸盘内气体要吸收热量B. 吸盘内气体的密度增大
C. 吸盘内气体内能增大D. 吸盘内气体压强增大
7.一列横波沿x轴传播，如图1是波上某一质点P的振动图线．图2为这列横波在0.1s时刻的波形图．由此可以判断该波的传播速度和传播方向是（ ）
A. 1m/s，沿x轴正方向传播B. 1m/s，沿x轴负方向传播
C. 0.5m/s，沿x轴正方向传播D. 0.5m/s，沿x轴负方向传播
8.如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状是半个波长的正弦曲线，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。则（ ）
A. 此时质点b向左运动B. 相遇过程中c点振动速度始终为0
C. 此后质点a、b振动速度相同D. 此后质点a比b先停止振动
9.A、B是两个完全相同的电热器，A通以甲图所示的方波交变电流，B通以乙图所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比PA：PB等于（ ）
A. 5：4B. 5：2C. D. 2：1
10.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )
A. U＝66 V，k＝B. U＝22 V，k＝C. U＝66 V，k＝D. U＝22 V，k＝
11.如图所示，将两块相同的平板玻璃叠放在水平桌面上，在右端夹入两张纸片，形成楔形空气薄膜。用一单色光垂直照射玻璃上表面，从上往下观察，可以看到明暗相间的平行干涉条纹。若保持入射光不变，抽去其中一张纸片，则干涉条纹的间距将（ ）
A. 变大B. 变小C. 不变D. 先变小后变大
12.如图所示，一定质量的理想气体可经2个不同的过程从状态A变化到状态C，其中BC和AD为两条等温线，AB和DC为两条绝热线。则（ ）
A. ABC和ADC过程，外界对气体做功相同
B. ABC和ADC过程，气体放出的热量相同
C. AB和DC过程，外界对气体做功相同
D. 在状态A时和在状态C时，气体分子热运动的平均动能相同
13.如图甲所示，粗细均匀的一根木棒，下端绕几圈铁丝，竖直浮在河面上。木棒在重力和浮力作用下，沿竖直方向做简谐运动，并在水平方向上随河水做匀速直线运动。浮力F随水平位移x的变化如图乙所示。已知河水密度为ρ，木棒横截面积为S，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. x=L和x=3L时，木棒的速度相同B. x=2L和x=4L时，木棒的加速度相同
C. 木棒做简谐运动的振幅为D. 木棒做简谐运动的振幅为
14.光刻机是一种将目标结构图样印刷到硅片等基底上的机器，其机理类似照片冲印过程。如图甲所示，在诸如硅片的基底表面覆盖一层具有高度光敏感性的光刻胶，再用紫外光（按波长由长到短分为紫外光、深紫外光和极紫外光）透过包含目标图案信息的掩膜版照射在基底表面，被光线照射到的光刻胶会发生反应，显影后留下影像。分辨率是光刻机能够清晰成像的最小特征尺寸（线宽或间距），是芯片制造的核心指标。根据瑞利判据，光刻分辨率，其中k为工艺系数，λ为光源波长，数值孔径NA=nsinθ。浸没式光刻技术通过在光刻胶和投影物镜之间填充液体提升分辨性能。传统光刻与浸没式光刻的对比如图乙所示，浸没液体的折射率为n。以下判断正确的是（ ）
A. 紫外光进入液体后波长变短，光子能量变大
B. 分辨率R数值越大，光刻机分辨性能越好
C. 浸没液体的折射率n越大，光刻机分辨性能越差
D. 同等条件下，极紫外光刻机的分辨性能更好
二、实验题：本大题共3小题，共18分。
15.用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示
(1) 组装单摆时，应该选用______。（用器材前的字母表示）
A. 长度为1m左右的细线B. 长度为30cm左右的细线
C. 直径约为2cm的塑料球D. 直径约为2cm的钢球
(2) 实验中用游标卡尺测量金属球的直径，测量结果如图2所示，读出小球直径d= cm；
(3) 实验中测得摆线长为l、小球直径为d、记录摆球做n次全振动的时间为t,可以测得重力加速度g= （用l、d、n、t表示）
16.在做“用油膜法估测油酸分子直径”的实验时，某同学的操作步骤如下：
A．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
B．在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
C．在浅盘内盛一定量的水，将爽身粉均匀撒在水面上，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开并稳定；
D．在浅盘上覆盖透明玻璃，用彩笔在玻璃上描出油膜的轮廓，用透明坐标纸测量油膜的面积
(1) 上述步骤中有错误的一项是 （填写实验步骤前的字母序号）
(2) 已知油酸酒精溶液的体积比浓度为0.2%，用注射器吸取1mL油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入量筒，总共可以滴100滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 mL
(3) 在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是______
A. 将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算
B. 油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多
C. 计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格
D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少数了5滴
17.“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验中，实验装置如图甲所示。
（1）关于该实验的操作过程，下列说法正确的是（______）
A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.向下压或向上拉柱塞时，动作要快以免气体进入或漏出
C.向下压或向上拉柱塞时，应用手握住注射器
D.注射器旁的刻度可以不标注单位
（2）某同学多次缓慢推动柱塞，注射器内空气体积逐渐减小，根据测量结果描绘出的p-V图像如图乙中虚线所示，图中实线为双曲线的一支，a为实线与虚线的交点，b为虚线上的一点。虚线与等温变化不吻合，若是由温度改变引起的，则可以判断Tb______Ta（选填“＞”“＜”）。
（3）若橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p,绘出的图像可能为（______）
A.
B.
C.
D.
三、简答题：本大题共2小题，共20分。
18.如图所示，某小型交流发电机内的矩形金属线圈ABCD的面积S=0.1m2，匝数n=100，线圈的总电阻r=10Ω，线圈所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小B=0.1T。线圈通过滑环和电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。现使线圈绕轴OO′匀速转动，角速度为ω=300rad/s。
（1）从中性面开始计时，写出线圈中电流瞬时值的表达式；
（2）求线圈转动1min过程中电阻R上产生的热量Q；
（3）求线圈从中性面位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量q。
19.如图所示，一条长L=750m的光导纤维用折射率为的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以i=60°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。已知真空中的光速c=3×108m/s,求：
（1）该激光在光导纤维中的速度的大小v；
（2）该激光由光导纤维左端射入时的折射角θ大小；
（3）该激光在光导纤维中传输所经历的时间t。
四、计算题：本大题共2小题，共20分。
20.在学习分子力和分子势能的过程中，教师用仿真软件对分子在分子力作用下的运动规律进行模拟。两个质量均为m的小球A和B（可视为质点且不计重力）可以在x轴上运动。给两小球设置不同的约束条件和初始条件，可模拟不同情形下两小球在“分子力”作用下的运动情况。
如图甲所示，若小球A锁定在x=0处，二者间作用力F随两小球间距离（即小球B的坐标x）的变化规律与分子间作用力的变化规律相似（F-x关系如图乙所示），图中F为“正”表示作用力为斥力，F为“负”表示作用力为引力，图中的F0和r0为已知
(1) 将小球A锁定在x=0处，小球B在x=1.35r0处由静止释放，则小球B会在“分子力”作用下沿坐标轴-x方向向小球A运动。
a.请定性描述小球B的运动情况；并结合F-x图线估算两小球的最小距离；
b.规定分子间距为r0时分子势能为零，请定性画出“分子势能”Ep与两小球间距x的关系图线；若某固体由大量这种“分子”组成，将分子平均动能简化成小球B在运动过程中的最大动能，请结合绘制的Ep-x图线分析温度升高时固体体积膨胀的原因
(2) 若小球A不锁定，将小球A和B的初始位置分别设置在坐标x=0和x=r0处，两小球同时开始运动，小球A的初速度为零，小球B的初速度，沿x轴正方向。求由初始状态至两小球相距最远的过程中，“分子力”对两小球所做的总功W
21.通过以下装置可以探究匀速圆周运动、简谐运动及正弦式交变电流的内在联系。
如图甲所示，一个水平放置的固定圆盘绕竖直轴O以恒定角速度ω匀速转动，固定在圆盘边缘上的小圆柱带动绝缘T形支架沿x轴运动。T形支架与一长为L的金属杆ab连接，金属杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。磁场方向竖直向下，与金属杆ab垂直。金属杆ab、阻值为R的电阻与光滑金属轨道构成闭合回路。除电阻R外，其他电阻忽略不计。圆盘半径为r,其中心位于x=0处，t=0时刻小圆柱和圆盘中心的连线与y轴负方向的夹角为φ0。
(1) 求小圆柱和金属杆ab运动的周期T1、T2
(2) 推导金属杆ab的速度v与时间t的关系式，并在图乙坐标系中画出v-t图像。（作图时，取，至少画出一个周期，并标出关键位置的坐标）
(3) 当金属杆ab运动时
a.求电阻R的电功率P；
b.圆盘转动任意半周的过程中，安培力对金属杆的冲量大小为I冲，求I冲的最大值
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】A
10.【答案】A
11.【答案】A
12.【答案】C
13.【答案】C
14.【答案】D
15.【答案】【小题1】
AD
【小题2】
2.06
【小题3】

16.【答案】【小题1】
B
【小题2】
2×10-5
【小题3】
BC

17.【答案】AD
＞
C
18.【答案】解：（1）感应电动势最大值
Em=nBωS
解得
Em=300V
从中性面开始计时，线圈中电流瞬时值的表达式

（2）电流有效值

线圈转动1min过程中电阻R上产生的热量

（3）线圈从中性面位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量

答：（1）从中性面开始计时，线圈中电流瞬时值的表达式i=3sin300t（A）；
（2）线圈转动1min过程中电阻R上产生的热量24300J；
（3）线圈从中性面位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量0.01C。
19.【答案】解：（1）激光在介质中传播的速度为：

其中c=3×108m/s
代入数据得：
（2）由光的折射定律可知：

解得：θ=30°
（3）设光传播的路程为s,激光在光导纤维中传输所经历的时间为：

由几何知识得：

联立解得：t=5×10-6s
答：（1）该激光在光导纤维中的速度v的大小为；
（2）该激光由光导纤维左端射入时的折射角θ大小为30°；
（3）该激光在光导纤维中传输所经历的时间t为5×10-6s。
20.【答案】【小题1】a．小球B从x=1.35r0向x=r0运动过程中，受引力作用，加速度先增大后减小，速度一直增大，到达x=r0时加速度为0，速度最大；越过x=r0后继续向左运动，受斥力作用，加速度逐渐增大，方向与速度方向相反，速度逐渐减小，直到速度减为0，此时两小球达到最小距离xmin；之后小球B在xmin与1.35r0之间做往复运动；最小距离约为0.84r0（或0.83r0）
b．

当温度升高时，分子平均动能增大，根据题意，即分子的最大动能增大，则分子总能量增大；在Ep-x图线上，对应的总能量水平线向上平移；Ep-x图线是不对称曲线，在x=r0右侧更平缓，分子做往复运动向右偏移更多，导致分子平均间距增大，宏观上表现为体积膨胀
【小题2】“分子力”对两小球所做的总功W为-

21.【答案】【小题1】小圆柱和金属杆ab运动的周期
【小题2】金属杆ab的速度v与时间t的关系式为v=ωrcs（φ0+ωt），t=0时速度大小为，周期内v-t图为余弦曲线；
【小题3】a.电阻R的电功率；b.安培力对金属杆的冲量最大值