山西省吕梁市2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题（Word版附解析）

这是一份山西省吕梁市2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题（Word版附解析），共9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。

一、单选题
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，式中的X为( )
A.B.C.D.
2．如图，开口向上且足够长的玻璃管竖直放置，管内长为的水银柱封闭了一段长为的气柱。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）( )
A.B.C.D.
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
B.分子间距离时，分子间的作用力表现为斥力
C.分子间距离由增大到过程中分子间的作用力逐渐增大
D.分子间距离时，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.过程，气体放出热量
B.过程，气体体积增大
C.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、带电量为的粒子从P（，0）点以初速度射入第二象限，初速度的方向与x轴正方向成角，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，则粒子的初速度为( )
A.B.C.D.
二、多选题
8．氢原子能级如图，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为，该光恰能使金属A发生光电效应，以下判断正确的是( )

A.氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长小于
B.用波长为的光照射，可使氢原子从跃迁到的能级
C.一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D.当氢原子从跃迁到后，辐射光照射金属A能产生最大初动能为的光电子
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。下列说法正确的是( )
A.该“水晶球”的折射率为
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
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、，降压变压器原、副线圈匝数分别为、（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），和为定值电阻，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.
B.乙图中电压的瞬时值表达式为
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
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，作出图像，如图所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为（）、（），可求出________________________。
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____________根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______m（此结果保留三位有效数字）
（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
13．一个密闭容器内封闭有g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，其状态变化过程的图像如图中带箭头的实线所示，已知氧气的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，一个标准大气压为。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（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。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，。现给物块A一水平向右的作用力F，其功率恒定，作用后撤去，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、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值的电阻相连。质量的导体棒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，导体棒电阻为，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）。求：
（1）当导体棒速度为v时，棒所受安培力的大小（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时，速度已达。求此过程中电阻R上产生的焦耳热；
参考答案
1．答案：A
解析：在核反应方程中，由质量数和电荷数守恒可得：
质量数：
电荷数：
解得，
因此X为
故选A。
2．答案：B
解析：设玻璃管横截面积为S，大气压强，水银柱长，初始气柱长
初态（竖直放置）：气体压强，体积
末态（水平放置）：气体压强，设气柱长，体积
由玻意耳定律
解得
故选B。
3．答案：C
解析：A.由分子力F随分子间距离r变化的图像可知：处，分子力，即引力与斥力平衡，此为平衡位置。
液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间距离略大于平衡距离，因此分子力表现为引力，形成表面张力，故A错误；
B.由图像，时分子力在横轴下方，表现为引力，且引力达到最大，故B错误；
C.由图可知，在分子间距由增大到过程中，分子力从零开始表现为引力，且引力随距离增大逐渐增大，因此分子间的作用力逐渐增大，故C正确；
D.在平衡位置处，分子力为零。当分子间距从平衡位置向两侧变化时，分子力做负功，分子势能增大。因此平衡位置处的分子势能最小，故D错误。
故选C。
4．答案：D
解析：AD.汽缸内的高压气体膨胀，则对外界做正功，有
因气体绝热，则
可得
则气体内能减小，故A错误，D正确。
BC.气体内能减小，温度降低，分子平均动能减小，故BC错误。
故选D。
5．答案：D
解析：A.反向延长线过原点，由理想气体状态方程
可得
故过程是等容变化，体积不变，气体不做功，则
过程温度升高，故内能
由热力学第一定律
可得
即气体吸收热量，故A错误；
B.过程压强不变，温度减小，由
可知p不变，T减小，则体积V减小，故B错误；
C.过程温度不变，压强减小，由
可知T不变，p减小，则体积V增大。气体分子总数不变，则分子数密度减小；温度不变，分子平均动能不变，压强减小的原因是分子数密度减小，故C错误；
D.作出气体状态变化对应的图像，如图所示
图像与轴围成的面积代表气体做的功，由图可知过程外界对气体做功，过程气体对外做功，整个过程气体对外做的功小于外界对气体做的功，故D正确。
故选D。
6．答案：C
解析：BC.气缸绝热，与外界无热交换，抽开隔板，气体向真空膨胀，不受阻力，不对外做功
根据热力学第一定律，因此内能不变。
对理想气体，内能仅由温度决定，故温度不变，分子平均速率不变，故B错误，C正确；
AD.推压活塞，将气体压回原体积，外界对气体做正功
根据热力学第一定律，因此内能增加，温度升高。
温度升高，分子平均动能增大，但并非所有分子速率都增大，分子速率分布中仍有低速分子，故AD错误。
故选C。
7．答案：B
解析：先画出粒子的运动轨迹，由几何关系求出粒子的轨道半径，根据洛伦兹力提供向心力即可分析。
本题主要考查带电粒子在直边界磁场中的运动，解决本题的关键在于画出粒子轨迹，根据洛伦兹力提供向心力求解。
根据题意，作出粒子的运动轨迹如图所示：
由几何关系可知
根据洛伦兹力提供向心力可得
由上式可解得
故选B。
8．答案：ACD
解析：A.因为到的能级差小于到的能级差，所以氢原子从跃迁到的能级时，辐射光子能量比氢原子从跃迁到的能级辐射的光子能量小，频率小，由可知，氢原子从跃迁到能级时辐射的光子波长小于氢原子从跃迁到的能级时辐射的光子波长，即氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长小于656nm，选项A正确；
B.氢原子从能级向能级跃迁时发出的光子能量为
辐射光的波长为656nm，当用波长为856nm的光照射，则其能量小于1.89eV，不可使氢原子从跃迁到的能级，选项B错误；
C.根据知，一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线，选项C正确；
D.由题意可知，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射的光恰能使某金属A发生光电效应，说明金属A的逸出功为1.89eV；当氢原子从跃迁到后，辐射出光的能量为
辐射光照射金属A能产生最大初动能为
的光电子，选项D正确。
故选ACD。
9．答案：ACD
解析：AB.根据对称性和光路可逆性作出光路图如图所示
根据几何关系可知，
则该“水晶球”的折射率为
故A正确，B错误；
C.由几何关系得
光在“水晶球”中的传播速度为
光在“水晶球”中的传播时间为
故C正确；
D.当换用入射光的波长较短时，则光的频率较大，光的折射率较大，由可知，光在“水晶球”中的传播速度变小，故D正确。
故选ACD。
10．答案：BC
解析：A.根据
可知
故A错误；
B.乙图中电压最大值
所以
乙图中的电压瞬时值表达式
故B正确；
C.当R处出现火警时，其阻值减小，负载总电阻减小，负载的总功率增大，则增大，则增大，故C正确；
D.又
增大，输入电压不变，和不变，所以不变，由于
所以减小，和不变，则变小，即电压表V的示数减小，故D错误。
故选BC。
11．答案：(1)AD
(2)BC
(3)12.0
(4)
解析：（1）根据单摆周期公式
可得
可知在实验过程中摆球越重，空气阻力对实验的影响越小，摆长越长，周期越长，测量误差越小。
故选AD。
（2）根据单摆周期公式
可得
A.开始计时时，过早按下秒表，则周期测量值偏大，使得重力加速度测量值偏小，故A错误；
B.实验时误将49次全振动记为50次，则周期测量值偏小，使得重力加速度测量值偏大，故B正确；
C.测摆长时摆线拉得过紧，则摆长测量值偏大，使得重力加速度测量值偏大，故C正确；
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，则摆长测量值偏小，使得重力加速度测量值偏小，故D错误。
故选BC。
（3）10分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知小球的直径为
（4）根据单摆周期公式
可得
可知图像的斜率为
可得
12．答案：④②①⑤③；；；58；；AC
解析：（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：
准备油酸酒精溶液（④）→准备带水的浅盘即痱子粉（②）→形成油膜（①）→描绘油膜轮廓（⑤）→计算分子直径（③）
故正确的顺序为：④②①⑤③。
（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
面积超过正方形一半的正方形的个数为58个，故油膜的面积
油酸分子直径
（3）A.油酸未完全散开，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，A正确；
B.计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格，则S测量值偏大，则直径测量值偏小，B错误；
C.计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，C正确。
故选AC。
13．答案：（1），；（2）释放900J
解析：（1）阿伏加德罗常数是贯通宏观世界与微观世界的桥梁，被封闭氧气分子的个数
每个氧气分子的质量为
（2）设状态A对应氧气的热力学温度为，而状态C对应氧气的热力学温度为，则有即初状态与末状态氧气的温度相同。
因理想气体的内能只与温度有关，故整个过程被封氧气的内能变化量
由图像可知，整个过程中外界对被封氧气做功
由热力学第一定律
可得
即被封闭氧气将向外界释放900J的热量。
14．答案：(1)1.6J
(2)0.6kg
(3)0.4m/s
解析：（1）由
得
（2）设A与B碰前A的速度大小为，碰后速度大小为v。由题易知，碰后A、B速度一定等大反向。由动能定理：
得
A、B碰撞，由动量守恒：
由能量守恒：
联立解得：
（3）由题可知，物块B在压缩弹簧的过程中，当弹簧弹力等于杆的滑动摩擦力时杆开始移动，弹簧弹力不变。后将压缩的弹性势能转化为B的动能。设最终B的速度为
由
得
由
得
15．答案：（1）；（2）；；（3）
解析：（1）当导体棒速度为v时，导体棒切割磁感线产生的电动势为
回路中的电流为
所以导体棒所受的安培力为
（2）由图乙知当导体棒的速度为0时，加速度为，即
解得
而当速度为3m/s时，加速度为零。即
得到
解得B=1T
（3）从棒开始运动到距离为S列动能定理
解得，所以整个回路产生的焦耳热为
所以R上产生的焦耳热为