精品解析：北京市海淀区2024-2025学年高二下学期期末学业水平调研考试物理试题

海淀区2025年高二年级学业水平调研 物理 本试卷共8页，共四道大题，20道小题，满分100分。考试时长90分钟。试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题。本题共10道小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。（每小题3分，共30分） 1. “嫦娥四号”的着陆器和月球车上安装有核电池，可以利用核能提供动力，其核反应方程为，则X表示的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据核反应中质量数和电荷数守恒，左侧钚-238的质量数为238，电荷数为94；右侧铀-234的质量数为234，电荷数为92。根据质量数守恒：238 = 234 + x，可得 X的质量数为4。根据电荷数守恒94 = 92 + y，可知X的电荷数为2。粒子是α粒子（氦核）。 故选A。 2. 关于光现象及应用，下列说法正确的是（　　） A. 水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的干涉 B. 观察肥皂膜看到的彩色条纹，是由于光的衍射 C. 医学上用光纤制成内窥镜做人体内部检査，是利用光的全反射 D. 为了增加透射光，在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，是利用光的偏振 【答案】C 【解析】 【详解】A．水中的气泡明亮是由于光从水（光密介质）进入空气（光疏介质）时发生全反射，而非干涉，故A错误。 B．肥皂膜的彩色条纹是光在薄膜前后表面反射后发生干涉的结果，与衍射无关，故B错误。 C．光纤利用全反射原理传输光信号，确保光在弯曲路径中高效传播，故C正确。 D．镀膜增透是通过特定厚度薄膜使反射光干涉相消，从而增加透射光，属于干涉现象，与偏振无关，故D错误。 故选C。 3. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 气体体积等于所有气体分子体积之和 B. 扩散现象是由于重力作用引起的 C. 布朗运动是由于液体各部分温度不同引起的 D. 分子间作用力的本质是电磁相互作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．气体分子间存在较大空隙，气体体积远大于所有分子体积之和，故A错误； B．扩散现象是分子无规则热运动的结果，与重力无关，故B错误； C．布朗运动是液体分子无规则撞击悬浮颗粒引起的，与液体温度是否均匀无关，故C错误； D．分子间作用力（如引力和斥力）由原子内部带电粒子间的相互作用产生，本质是电磁相互作用，故D正确。 故选D。 4. 关于原子核及核反应，下列说法正确的是（　　） A. β衰变中产生的β粒子来自原子的核外电子 B. 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 C. 的半衰期是3.8天，4个经过3.8天还剩2个未衰变 D. 在核反应中，由于存在质量亏损，满足电荷数守恒，不满足质量数守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．β衰变中的β粒子是原子核内中子转化为质子时释放的电子，并非来自核外电子，故A错误； B．比结合能（即平均结合能）越大，核子结合越牢固，原子核越稳定，故B正确； C．半衰期是统计规律，对少量原子核不适用，无法确定4个原子核衰变后剩余的具体数量，故C错误； D．核反应中电荷数守恒和质量数守恒均成立，质量亏损对应能量变化，但质量数仍守恒，故D错误。 故选B。 5. 如图所示的平面内，一束可见光经过平行玻璃砖后，出射光变为、两束平行单色光。关于、两束单色光，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对光束的折射率小于对光束的折射率 B. 在玻璃砖中，光束的传播速度小于光束的传播速度 C. 若仅增大入射角，则出射的光束和光束将不再平行 D. 若仅增大入射角，则光束在玻璃砖下表面可能发生全反射 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题图可知，一束可见光经过平行玻璃砖后，光束的偏折程度大于光束的偏折程度，则玻璃砖对光束的折射率大于对光束的折射率；根据可知，在玻璃砖中，光束的传播速度小于光束的传播速度，故A错误，B正确； C．若仅增大入射角，由于光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，所以出射光线与入射光线一定平行，即出射的光束和光束仍平行，故C错误； D．若仅增大入射角，由于光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，所以光束在玻璃砖下表面不可能发生全反射，故D错误。 故选B。 6. 关于固体和液体，下列说法正确的是（　　） A. 非晶体具有固定的熔点 B. 液体的表面张力使液体表面具有扩张的趋势 C. 液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态 D. 在云母片上石蜡熔化区域呈椭圆形，说明云母沿不同方向的导热性能相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．非晶体在熔化时温度持续变化，无固定熔点，故A错误。 B．表面张力使液体表面收缩（如露珠呈球形），而非扩张，故B错误。 C．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的部分有序排列特性，属于中间态，故C正确。 D．云母为晶体，导热性能各向异性，椭圆形熔化区域说明不同方向导热能力不同，故D错误。 故选C。 7. 一列沿轴正方向传播的简谐横波，波源位于坐标原点处，质点的平衡位置位于处。时波源开始振动，时波刚好传到处，其波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的传播速度为 B. 时，坐标原点处质点沿轴正方向开始运动 C. 时，质点沿轴负方向运动 D. 时，质点的速度最大、加速度为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．时波源开始振动，时波刚好传到处，则这列波的传播速度为，故A错误； B．波轴正方向传播，根据同侧法可知，时处质点沿轴负方向开始运动，故时，坐标原点处质点沿轴负方向开始运动，故B错误； C．时，根据同侧法可知，质点沿轴正方向运动，故C错误； D．由题图可知波长为，则周期为 由于 可知时，质点经过平衡位置沿轴负方向运动，此时质点的速度最大、加速度为零，故D正确。 故选D。 8. 通过粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。下列说法正确的是（　　） A. 实验时，应将粒子放射源、金箔及荧光屏置于真空中 B. 电子对粒子速度大小和方向的影响不可忽略 C. 绝大多数粒子运动方向几乎不变，是由于原子是电中性的 D. 当粒子距离正电体很近时，发生大角度偏转是由于受到很强的核力 【答案】A 【解析】 【详解】A．α粒子穿透能力弱，若在空气中会被吸收，无法到达荧光屏，因此实验需在真空中进行。故A正确。 B．α粒子质量约为电子质量的7300倍，碰撞时电子对其速度影响可忽略。故B错误。 C．绝大多数α粒子未偏转是因原子核体积小，大部分空间空旷，而非原子电中性。故C错误。 D．大角度偏转由原子核对α粒子的库仑斥力引起，而非核力（核力为短程力）。故D错误。 故选A。 9. 近场通信（NFC）是一种短距高频的无线电技术，其主要结构是线圈和电容器组成的电谐振电路。某段时间内，电路中的电流方向、电容器带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在充电，电路中的电流正在增大 B. 电容器正在放电，极板上的电荷量正在减少 C. 线圈的自感电动势正在增大 D. 电路中的电场能正在转化为磁场能 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．由题图可知，此时电流方向由下极板流向上极板，且上极板带正电，下极板带负电，则此时电容器正在充电，极板上的电荷量正在增加，电容器中的电场能正在增大，线圈中的磁场能正在减小，电路中的电流正在减小，故ABD错误； C．由于此时线圈中的磁场能正在减小，电路中的电流正在减小，但电流的变化率正在增大，所以线圈的自感电动势正在增大，故C正确。 故选C。 10. 在外加电场作用下，原子的发射光谱中某些谱线会发生劈裂。通过观测恒星大气中某种原子光谱谱线的劈裂效应，可以推测该恒星大气中的电场强度的情况。如图所示，发生这种效应的原子光谱的能级裂距（原子能级劈裂前、后的能量差值）与外加电场强度的大小成正比，且该效应劈裂谱线的偏振状态与电场方向有关。根据上述信息，下列说法正确的是（　　） A. 根据恒星劈裂谱线的偏振状态可推测该恒星大气中的电场强度的大小 B. 外加电场也可使恒星大气中某种原子光谱的吸收谱线发生劈裂 C. 若这种劈裂效应满足，则式中的单位为 D. 若外加电场强度的大小增加一倍，则从劈裂后的能级跃迁至基态能级发射光子的频率一定增加一倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，该效应劈裂谱线的偏振状态与电场方向有关，所以根据恒星劈裂谱线的偏振状态不可推测该恒星大气中的电场强度的大小，故A错误； B．在外加电场作用下，原子的发射光谱中某些谱线会发生劈裂，同理外加电场也可使恒星大气中某种原子光谱的吸收谱线发生劈裂，故B正确； C．若这种劈裂效应满足，结合，， 可知式中的单位为，故C错误； D．发生这种效应的原子光谱的能级裂距（原子能级劈裂前、后的能量差值）与外加电场强度的大小成正比，若外加电场强度的大小增加一倍，则原子能级劈裂前、后的能量差值增加一倍，但不是从劈裂后的能级跃迁至基态能级发射光子的频率一定增加一倍，故D错误。 故选B。 二、多项选择题。本题共4道小题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的。（每小题3分，共12分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，不选或有选错的该题不得分） 11. 如图所示的双缝干涉实验，在光屏上可以观察到光的干涉条纹。下列操作可以使干涉条纹间距变大的是（　　） A. 仅增大双缝之间的距离 B. 仅增大双缝与屏之间的距离 C. 仅更换频率更高的单色光 D. 仅更换波长更长的单色光 【答案】BD 【解析】 【详解】根据条纹间距表达式可知 A．仅增大双缝之间的距离d，则条纹间距减小，选项A错误； B．仅增大双缝与屏之间的距离l，则条纹间距变大，选项B正确； C．仅更换频率更高的单色光，则波长λ变小，则条纹间距减小，选项C错误； D．仅更换波长更长的单色光，则条纹间距变大，选项D正确。 故选BD。 12. 氢原子能级示意如图，现有大量氢原子处于能级上，下列说法正确的是（　　） A. 这些原子跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子 B. 从能级跃迁到能级需要吸收12.09eV的能量 C. 从能级跃迁到能级，原子的能量减小 D. 从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出的光的波长长 【答案】AC 【解析】 【详解】A．大量氢原子处于能级跃迁过程中最多可辐射光的种类数目为，故A正确； B．由高能级跃迁至低能级原子释放能量，则有，故B错误； C．由高能级跃迁至低能级原子释放能量，可知，从能级跃迁到能级，原子的能量减小，故C正确； D．从能级跃迁到能级辐射出能量 结合上述可知 由于， 则有 即从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出的光的波长短，故D错误。 故选AC。 13. 分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示。若将甲分子固定在坐标原点，乙分子置于轴处，由静止释放。仅考虑两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 从到，分子间的作用力先减小后增大 B. 从到，分子间的作用力先做正功后做负功 C. 从到，分子系统的分子势能一直减小 D. 从到，乙分子的动能先减小后增大 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．从到，分子间的作用力先增大后减小，分子力为引力，分子力做正功，分子系统的分子势能一直减小，故A错误，C正确； BD．从到，分子力为引力，从到，分子力为斥力，故从到，分子间的作用力先做正功后做负功，乙分子的动能先增大后减小，故B正确，D错误。 故选BC。 14. 如图1所示的单摆装置，其上端固定在点，用力传感器可测量细线的拉力。现将摆球拉到点释放，摆球将在竖直面内的、之间做摆角很小的往复运动，其中点为运动中的最低位置。图2表示细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线，其中、、均已知。不考虑空气阻力影响，测得单摆摆长为。下列说法正确的是（　　） A. 当地重力加速度 B. 摆球所受的重力 C. 若仅增大摆长，则与的差值变大 D. 在时间内，摆球所受重力的冲量小于细线对摆球拉力的冲量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．摆球在最低点时细线对摆球拉力最大，一个周期内两次经过最低点，根据该规律T=2t0 由单摆的周期公式为 解得当地重力加速度，选项A错误； BC．设摆角为θ，则在最高点时 在最低点时 从最高点到最低点由机械能守恒定律 联立解得， 可知若仅增大摆长，则与的差值不变，选项B正确，C错误； D．在时间内，摆球从最高点A到最低点B，则动量的变化水平向右，则合外力的冲量水平向右；重力的冲量竖直向下，因合力的冲量等于重力的冲量与细线拉力的冲量的矢量和，由矢量法则可知摆球所受重力的冲量小于细线对摆球拉力的冲量，选项D正确。 故选BD。 三、实验题。本题共2道小题。（共18分。15题12分，16题6分） 15. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。 （1）稀释的目的是______。 （2）为了测量出1滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，下列步骤的合理顺序是______。 A.将注射器吸取的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数 B.用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积 C.结合浓度计算1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积 D.用注射器吸取的油酸酒精溶液的总体积除以滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积 【答案】（1）见解析 （2）BADC 【解析】 【小问1详解】 将油酸在酒精中稀释的目的是为了使油酸在水面充分展开，形成单分子油膜层。 【小问2详解】 为了测量出1滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，实验中，应先用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再将注射器吸取的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数，然后用注射器吸取的油酸酒精溶液的总体积除以滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积，最后结合浓度计算1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积，可知，为了测量出1滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，操作步骤的合理顺序是BADC。 16. 某同学在“测量玻璃的折射率”实验中做了如下操作：在木板上面铺一张白纸，把玻璃砖放在白纸上，描出玻璃砖的两个边和。在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针、，用“＋”表示大头针的位置，过的连线与的交点为，在玻璃砖另一侧插第三枚大头针，使它把、挡住，再插第四枚大头针，使它把前三枚大头针都挡住。 （1）请在图中补充上述操作的光路图，并在界面标出入射角和折射角______。 （2）此玻璃的折射率______。（用和表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据实验原理可知光路如下 【小问2详解】 根据光路可知，此玻璃的折射率 17. 光敏电阻的阻值随光照强弱的变化而变化。光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。如图1所示是一种光控开关电路。图中用发光二极管LED模拟“路灯”，为光敏电阻、为发光二极管的限流电阻、VT为三极管。可调电阻与光敏电阻组成串联分压电路。当三极管VT的b、e间电压达到一定临界值后，使得由电源正极经电阻、发光二极管、三极管VT到达电源负极的回路被导通，二极管发光。改变可变电阻，可控制电路根据环境的光照强弱点亮“路灯”。 （1）图2为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别对应光敏电阻受到的光照强度由弱到强。由图像可知，光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而______。（选填“增大”或“减小”） （2）在图1的电路中，若在天更暗时才点亮“路灯”，可将可调电阻的阻值调得更______些。（选填“大”或“小”） 【答案】（1）减小 （2）大 【解析】 【小问1详解】 图像的斜率表示电阻的倒数，由图2可知图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的斜率逐渐变大，所以光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而减小。 【小问2详解】 光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而减小，在天更暗时光敏电阻的阻值较大，三极管VT的b、e间电压表示光敏电阻两端的电压，光敏电阻的电阻增大到一定程度时三极管才导通，二极管发光；若在天更暗时才点亮“路灯”，则需要可调电阻的阻值调得更大些。 18. 某实验小组利用压强传感器探究气体等温变化的规律，实验装置如图1所示。气体压强传感器通过胶管与注射器相连。由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V，由压强传感器可以测得气体的压强p。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A. 实验中应缓慢推拉活塞 B. 实验中不可用手接触注射器的针筒部分 C. 必须测出注射器内封闭气体的质量 （2）该小组同学利用实验中得到的体积V与压强p的实验数据，绘制出的p−V图像为曲线。他们猜想如果图像中的各点位于过原点的同一直线上，就可以说明压强与体积成反比。为了验证猜想，他们作出如图2所示的图像。请写出该图线不过原点的原因________。 （3）在（2）的基础上，该小组同学利用该装置测量一小石子的体积。他们将小石子装入注射器内进行实验，记录体积V和压强p。根据实验测量数据，作出如图3所示的图像，则石子体积为______。（用图中相关物理量表示） 【答案】（1）AB （2）未计入压强传感器与注射器相连处胶管中气体的体积 （3）V1+V0##V0+V1 【解析】 【小问1详解】 A．缓慢推拉活塞，能使气体有足够时间与外界进行热交换，保持温度不变，故A正确； B．用手接触注射器针筒部分，会使气体温度改变，影响实验结果，故B正确； C．本实验探究的是一定质量气体压强与体积的关系，不需要测量气体质量，只要保证气体质量不变即可，故C错误。 故选AB。 【小问2详解】 在实验中，压强传感器与注射器间存在一定体积的气体V′，这部分气体在计算时没有被考虑到。 由理想气体状态方程 可得 结合图2可知压强传感器与注射器间存在一定体积的气体 小问3详解】 将小石子装入注射器内进行实验，小石子的体积为V石 由理想气体状态方程 可得 结合图3可知 石子体积 四、论述、计算题。本题共4道小题。（共40分。17、18题各8分，19、20题各12分）要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的小题，答案必须明确写出数值和单位。解题中要用到、但题目未给出的物理量和数据，要在解题时做必要的说明。 19. 如图所示，弹簧振子在光滑水平面上的、两点之间做简谐运动。小球经过平衡位置点向右运动时开始计时，经过2s小球完成10次全振动，通过的路程为。以点为原点，以水平向右为正方向建立坐标轴。 （1）求小球做简谐运动的周期。 （2）求小球做简谐运动的振幅A。 （3）写出小球做简谐运动位移随时间变化的关系式。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 经过2s小球完成10次全振动，则有 解得小球做简谐运动的周期 【小问2详解】 小球完成10次全振动，通过的路程为，则有 解得小球做简谐运动的振幅为 【小问3详解】 小球做简谐运动的圆频率 结合上述解得 小球经过点且向右运动开始计时，运动方向正，则有 解得 20. 某收音机中的电路，由固定线圈和可调电容器组成，能够产生535kHz到1605kHz的电磁振荡。已知电路的周期与电容、电感的关系为，光速。 （1）求频率为535kHz的电磁波的波长。 （2）求可调电容器的最大电容和最小电容之比。 （3）某学校无线电小组的同学绕制天线线圈制作了一个简易收音机，用来收听无线电广播。他们发现某一高频率的电台接收不到，但可以接收到其他低频率的电台。为了接收到这一高频率的电台，请分析说明应如何调整绕制的天线线圈。 【答案】（1） （2） （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 设接收到的电磁波频率为、波长为，根据，得 【小问2详解】 根据，，得 当时，最大，设为；时，最小，设为，得 【小问3详解】 高频率的电台接收不到，是因为收音机调谐电路的固有频率达不到接收信号的频率，不能产生电谐振，这就需要增加电路的固有频率。由可知，要增加应减小电感，由电感的影响因素可知，应减少线圈匝数。 21. 图1所示是研究光电效应的实验装置。滑动变阻器总长度为2L，a、b为滑动变阻器的两端，O点位于ab的中点。滑片P与滑动变阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。以O点为坐标原点，以Ob为正方向建立坐标轴Ox（图中未画出）。电流表为理想电表。 当用频率为v的单色光束照射阴极K时，移动滑片P，测得光电流i与的关系如图2所示，其中x为滑片P对应位置的坐标。图线与横轴交点的横坐标为−η（0<η<1）。已知电源电动势为E、内阻不计，饱和电流为Im，电子的电荷量为e。忽略电子所受的重力及电子之间的相互作用。 （1）a．判断图1中直流电源的______端为正极。（选填“左”或“右”） b．求单位时间能到达阳极A的电子个数的最大值N______。 c．求光电子的最大初动能Ek_____。 （2）某同学想利用该实验装置测量普朗克常量h。他换用频率为v′的单色光再次进行实验。请写出需测量的物理量，并推导出h的表达式。 【答案】（1） ①. 左 ②. ③. （2）见解析， 【解析】 【小问1详解】 a．[1]滑片P从中间O点向右移动时，产生的正向电流变大，则正向电压变大，说明电源左端电势高，即左端为正极； b．[2]单位时间内逸出的光电子数最多时，光电流最大。设光子数为N，最大光电流为Im，根据 又 得 c．[3]根据图2可知，当光电流减为0时，对应的遏止电压为 当光电子从K极逸出后，在K、A间做减速运动，根据动能定理 得 【小问2详解】 换用频率为v′的单色光再次进行实验时，测出光电流为0时，滑动变阻器滑片P的位置坐标x′。 根据图1的实验装置，当入射光频率为v′时，计算出 此时对应的遏止电压为 根据动能定理 得 根据爱因斯坦光电效应方程 又 联立以上各式得 22. 人类对现象的认识是从宏观到微观不断深入的，可以通过建构模型等方式寻求宏观现象的微观本质。 如图1所示，一汽缸固定在水平地面上，其内用活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。外界大气压强为且保持不变。 （1）宏观现象研究。 若汽缸内气体从状态A开始，分别经历如图2所示过程到达状态和状态。已知状态A的压强为。求状态和状态的压强和。 （2）微观机制建模。 为研究气体压强，可建立如下模型： 汽缸内（内部为正方体）每个气体分子质量均为，其速率均为，分子的数密度（单位体积内分子数量）为。为简化问题，我们假定：气体分子与器壁（包括活塞）各面碰撞的机会均等；碰撞前、后瞬间，其速度方向都与器壁垂直，且速率不变。 a.利用所学知识，推导出气体压强与、和的关系______。 b.从宏观上看，一定质量的理想气体，升高温度或减小体积，可以使气体压强增大。结合（1）的过程，根据（2）a中得出的结论，在下表中填写气体压强增大的微观解释。 过程 宏观现象 微观解释 气体体积不变，温度升高，压强增大 ______ 气体温度不变，体积减小，压强增大 ______ （3）宏观与微观联系。 实际上该汽缸内大量理想气体分子运动的速率不尽相同，不同速率的气体分子对压强的贡献不同。如果速率处于区间的分子约占总数的，速率处区间的分子约占总数的，请分析说明这两个区间分子对容器壁产生的压强贡献的大小关系。 【答案】（1）， （2） ①. ②. 见解析 ③. 见解析 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 状态状态为等容过程，根据查理定律有 由图2可知 解得 状态状态为等温过程， 根据玻意耳定律有 由图2可知 解得 小问2详解】 [1]在容器壁上取面积为的部分，则在时间内能够撞击在器壁上的分子总数为 对时间内撞击在面积为的器壁上的气体分子，根据动量定理 解得 根据牛顿第三定律，气体分子对面积为的器壁的撞击力大小也为，则有 解得气体分子对器壁的压强大小为 [2]过程，气体体积不变，气体分子数密度不变，温度升高，气体分子运动的平均动能增大，故压强增大； [3]，气体温度不变，气体分子运动的平均动能不变，体积减小，气体分子数密度增大，故压强增大。 小问3详解】 根据已知条件，区间的分子数约占总数的 区间的分子数约占总数的。 结合上述有 解得 可知 所以区间的分子对压强的贡献更大些。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 海淀区2025年高二年级学业水平调研 物理 本试卷共8页，共四道大题，20道小题，满分100分。考试时长90分钟。试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题。本题共10道小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。（每小题3分，共30分） 1. “嫦娥四号”的着陆器和月球车上安装有核电池，可以利用核能提供动力，其核反应方程为，则X表示的是（　　） A. B. C. D. 2. 关于光现象及应用，下列说法正确的是（　　） A. 水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的干涉 B. 观察肥皂膜看到的彩色条纹，是由于光的衍射 C. 医学上用光纤制成内窥镜做人体内部检査，是利用光的全反射 D. 为了增加透射光，在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，是利用光的偏振 3. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 气体体积等于所有气体分子体积之和 B. 扩散现象是由于重力作用引起的 C. 布朗运动是由于液体各部分温度不同引起的 D. 分子间作用力的本质是电磁相互作用 4. 关于原子核及核反应，下列说法正确是（　　） A. β衰变中产生的β粒子来自原子的核外电子 B. 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 C. 的半衰期是3.8天，4个经过3.8天还剩2个未衰变 D. 在核反应中，由于存在质量亏损，满足电荷数守恒，不满足质量数守恒 5. 如图所示的平面内，一束可见光经过平行玻璃砖后，出射光变为、两束平行单色光。关于、两束单色光，下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对光束的折射率小于对光束的折射率 B. 在玻璃砖中，光束的传播速度小于光束的传播速度 C. 若仅增大入射角，则出射的光束和光束将不再平行 D. 若仅增大入射角，则光束在玻璃砖下表面可能发生全反射 6. 关于固体和液体，下列说法正确的是（　　） A. 非晶体具有固定的熔点 B. 液体的表面张力使液体表面具有扩张的趋势 C. 液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态 D. 在云母片上石蜡熔化区域呈椭圆形，说明云母沿不同方向导热性能相同 7. 一列沿轴正方向传播的简谐横波，波源位于坐标原点处，质点的平衡位置位于处。时波源开始振动，时波刚好传到处，其波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的传播速度为 B. 时，坐标原点处质点沿轴正方向开始运动 C. 时，质点沿轴负方向运动 D. 时，质点的速度最大、加速度为零 8. 通过粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。下列说法正确的是（　　） A. 实验时，应将粒子放射源、金箔及荧光屏置于真空中 B. 电子对粒子速度大小和方向影响不可忽略 C. 绝大多数粒子运动方向几乎不变，是由于原子是电中性 D. 当粒子距离正电体很近时，发生大角度偏转是由于受到很强的核力 9. 近场通信（NFC）是一种短距高频的无线电技术，其主要结构是线圈和电容器组成的电谐振电路。某段时间内，电路中的电流方向、电容器带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在充电，电路中的电流正在增大 B. 电容器正在放电，极板上的电荷量正在减少 C. 线圈的自感电动势正在增大 D. 电路中的电场能正在转化为磁场能 10. 在外加电场作用下，原子的发射光谱中某些谱线会发生劈裂。通过观测恒星大气中某种原子光谱谱线的劈裂效应，可以推测该恒星大气中的电场强度的情况。如图所示，发生这种效应的原子光谱的能级裂距（原子能级劈裂前、后的能量差值）与外加电场强度的大小成正比，且该效应劈裂谱线的偏振状态与电场方向有关。根据上述信息，下列说法正确的是（　　） A. 根据恒星劈裂谱线的偏振状态可推测该恒星大气中的电场强度的大小 B. 外加电场也可使恒星大气中某种原子光谱的吸收谱线发生劈裂 C. 若这种劈裂效应满足，则式中的单位为 D. 若外加电场强度的大小增加一倍，则从劈裂后的能级跃迁至基态能级发射光子的频率一定增加一倍 二、多项选择题。本题共4道小题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的。（每小题3分，共12分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，不选或有选错的该题不得分） 11. 如图所示的双缝干涉实验，在光屏上可以观察到光的干涉条纹。下列操作可以使干涉条纹间距变大的是（　　） A. 仅增大双缝之间距离 B. 仅增大双缝与屏之间的距离 C. 仅更换频率更高的单色光 D. 仅更换波长更长的单色光 12. 氢原子能级示意如图，现有大量氢原子处于能级上，下列说法正确的是（　　） A. 这些原子跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子 B. 从能级跃迁到能级需要吸收12.09eV的能量 C. 从能级跃迁到能级，原子的能量减小 D. 从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出的光的波长长 13. 分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示。若将甲分子固定在坐标原点，乙分子置于轴处，由静止释放。仅考虑两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 从到，分子间的作用力先减小后增大 B. 从到，分子间的作用力先做正功后做负功 C. 从到，分子系统的分子势能一直减小 D. 从到，乙分子的动能先减小后增大 14. 如图1所示的单摆装置，其上端固定在点，用力传感器可测量细线的拉力。现将摆球拉到点释放，摆球将在竖直面内的、之间做摆角很小的往复运动，其中点为运动中的最低位置。图2表示细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线，其中、、均已知。不考虑空气阻力影响，测得单摆摆长为。下列说法正确的是（　　） A. 当地重力加速度 B. 摆球所受的重力 C. 若仅增大摆长，则与的差值变大 D. 在时间内，摆球所受重力的冲量小于细线对摆球拉力的冲量 三、实验题。本题共2道小题。（共18分。15题12分，16题6分） 15. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。 （1）稀释的目的是______。 （2）为了测量出1滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，下列步骤的合理顺序是______。 A.将注射器吸取的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数 B.用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积 C.结合浓度计算1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积 D.用注射器吸取的油酸酒精溶液的总体积除以滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积 16. 某同学在“测量玻璃的折射率”实验中做了如下操作：在木板上面铺一张白纸，把玻璃砖放在白纸上，描出玻璃砖的两个边和。在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针、，用“＋”表示大头针的位置，过的连线与的交点为，在玻璃砖另一侧插第三枚大头针，使它把、挡住，再插第四枚大头针，使它把前三枚大头针都挡住。 （1）请在图中补充上述操作的光路图，并在界面标出入射角和折射角______。 （2）此玻璃的折射率______。（用和表示） 17. 光敏电阻的阻值随光照强弱的变化而变化。光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。如图1所示是一种光控开关电路。图中用发光二极管LED模拟“路灯”，为光敏电阻、为发光二极管的限流电阻、VT为三极管。可调电阻与光敏电阻组成串联分压电路。当三极管VT的b、e间电压达到一定临界值后，使得由电源正极经电阻、发光二极管、三极管VT到达电源负极的回路被导通，二极管发光。改变可变电阻，可控制电路根据环境的光照强弱点亮“路灯”。 （1）图2为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别对应光敏电阻受到的光照强度由弱到强。由图像可知，光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而______。（选填“增大”或“减小”） （2）在图1的电路中，若在天更暗时才点亮“路灯”，可将可调电阻的阻值调得更______些。（选填“大”或“小”） 18. 某实验小组利用压强传感器探究气体等温变化的规律，实验装置如图1所示。气体压强传感器通过胶管与注射器相连。由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V，由压强传感器可以测得气体的压强p。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A. 实验中应缓慢推拉活塞 B. 实验中不可用手接触注射器的针筒部分 C. 必须测出注射器内封闭气体的质量 （2）该小组同学利用实验中得到的体积V与压强p的实验数据，绘制出的p−V图像为曲线。他们猜想如果图像中的各点位于过原点的同一直线上，就可以说明压强与体积成反比。为了验证猜想，他们作出如图2所示的图像。请写出该图线不过原点的原因________。 （3）在（2）的基础上，该小组同学利用该装置测量一小石子的体积。他们将小石子装入注射器内进行实验，记录体积V和压强p。根据实验测量数据，作出如图3所示的图像，则石子体积为______。（用图中相关物理量表示） 四、论述、计算题。本题共4道小题。（共40分。17、18题各8分，19、20题各12分）要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的小题，答案必须明确写出数值和单位。解题中要用到、但题目未给出的物理量和数据，要在解题时做必要的说明。 19. 如图所示，弹簧振子在光滑水平面上的、两点之间做简谐运动。小球经过平衡位置点向右运动时开始计时，经过2s小球完成10次全振动，通过的路程为。以点为原点，以水平向右为正方向建立坐标轴。 （1）求小球做简谐运动的周期。 （2）求小球做简谐运动的振幅A。 （3）写出小球做简谐运动的位移随时间变化的关系式。 20. 某收音机中的电路，由固定线圈和可调电容器组成，能够产生535kHz到1605kHz的电磁振荡。已知电路的周期与电容、电感的关系为，光速。 （1）求频率为535kHz的电磁波的波长。 （2）求可调电容器的最大电容和最小电容之比。 （3）某学校无线电小组的同学绕制天线线圈制作了一个简易收音机，用来收听无线电广播。他们发现某一高频率的电台接收不到，但可以接收到其他低频率的电台。为了接收到这一高频率的电台，请分析说明应如何调整绕制的天线线圈。 21. 图1所示是研究光电效应的实验装置。滑动变阻器总长度为2L，a、b为滑动变阻器的两端，O点位于ab的中点。滑片P与滑动变阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。以O点为坐标原点，以Ob为正方向建立坐标轴Ox（图中未画出）。电流表为理想电表。 当用频率为v的单色光束照射阴极K时，移动滑片P，测得光电流i与的关系如图2所示，其中x为滑片P对应位置的坐标。图线与横轴交点的横坐标为−η（0<η<1）。已知电源电动势为E、内阻不计，饱和电流为Im，电子的电荷量为e。忽略电子所受的重力及电子之间的相互作用。 （1）a．判断图1中直流电源的______端为正极。（选填“左”或“右”） b．求单位时间能到达阳极A的电子个数的最大值N______。 c．求光电子的最大初动能Ek_____。 （2）某同学想利用该实验装置测量普朗克常量h。他换用频率为v′的单色光再次进行实验。请写出需测量的物理量，并推导出h的表达式。 22. 人类对现象的认识是从宏观到微观不断深入的，可以通过建构模型等方式寻求宏观现象的微观本质。 如图1所示，一汽缸固定在水平地面上，其内用活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。外界大气压强为且保持不变。 （1）宏观现象研究。 若汽缸内气体从状态A开始，分别经历如图2所示过程到达状态和状态。已知状态A的压强为。求状态和状态的压强和。 （2）微观机制建模。 为研究气体压强，可建立如下模型： 汽缸内（内部为正方体）每个气体分子质量均为，其速率均为，分子的数密度（单位体积内分子数量）为。为简化问题，我们假定：气体分子与器壁（包括活塞）各面碰撞的机会均等；碰撞前、后瞬间，其速度方向都与器壁垂直，且速率不变。 a.利用所学知识，推导出气体压强与、和的关系______。 b.从宏观上看，一定质量的理想气体，升高温度或减小体积，可以使气体压强增大。结合（1）的过程，根据（2）a中得出的结论，在下表中填写气体压强增大的微观解释。 过程 宏观现象 微观解释 气体体积不变，温度升高，压强增大 ______ 气体温度不变，体积减小，压强增大 ______ （3）宏观与微观联系。 实际上该汽缸内大量理想气体分子运动的速率不尽相同，不同速率的气体分子对压强的贡献不同。如果速率处于区间的分子约占总数的，速率处区间的分子约占总数的，请分析说明这两个区间分子对容器壁产生的压强贡献的大小关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$