河南南阳市方城县第一高级中学2025-2026学年高二下学期第四次物理周考(5月17日)
2026-05-18
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摘要:
**基本信息**
2026年高二物理周考卷聚焦热学、波动光学、力学核心内容,以“自适应巡航多普勒效应”“升降机气体压强”等真实情境为载体,通过实验探究与综合计算,考查物理观念、科学思维及科学探究能力,适配高二阶段性学情。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|7/28|机械能与内能、多普勒效应、光的折射|以ACC技术情境考查波动规律,强化运动与相互作用观念|
|多选题|3/18|分子动理论、气体状态变化|结合v-x图像分析分子力与能量,体现科学推理|
|实验题|2/16|变压器电压关系、油膜法测分子直径|覆盖课标必做实验,注重实验操作与误差分析|
|解答题|3/48|气体实验定律、机械波传播、热力学综合|升降机中气体压强与力学综合,突出模型建构与综合应用|
内容正文:
2026年春期高二物理第四次周考
一、单选题(每小题4分,共28分)
1.以下说法正确的是( )
A.机械能为零、内能不为零是可能的
B.温度相同,质量相同的物体具有相同的内能
C.温度越高,物体运动速度越大,物体的内能越大
D.0℃的冰的内能比等质量的0℃的水的内能大
2.“自适应巡航控制系统(ACC)”利用多普勒效应测量己方车辆与前车的相对速度,从而实现己方车辆在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上的目的。若在同一直线车道内,己方车辆发射的电磁波频率为f,接收到的回波频率为f′,则( )
A.当f=f′时,表明前车与己方车辆速度相同 B.当f=f′时,表明前车一定处于静止状态
C.当f>f′时,表明前车在减速行驶 D.当f<f′时,表明前车在加速行驶
3.如图所示,玻璃球的半径为R,球心为O,玻璃球的对称轴与足够大的屏幕垂直于点,O、两点间的距离为2R。 一束单色光沿图示方向以入射角射入球内,经折射从点平行于射出,在屏上留下光斑P,则玻璃对该单色光的折射率为( )
A. B. C. D.
4.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.图甲中,状态①的温度比状态②的温度高
B.图甲中,两条曲线如果完整,下方的面积不相等
C.由图乙可知,当分子间的距离从逐渐减小为时,分子势能不断减小
D.图丙中分子间作用力与分子间距的关系图中,阴影部分面积表示分子势能差值,与零势能点的选取有关
5.如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于,每次打入的气体的压强为、体积为篮球容积的0.05倍。假设整个过程中篮球没有变形,不计气体的温度变化,球内气体可视为理想气体。下列说法正确的是( )
A.打气后,球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力减小
B.打气后,球内每个气体分子对球内壁的作用力增大
C.打气10次后,球内气体的压强为
D.打气10次后,球内气体的压强为
6.如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的图像,其中AB段为双曲线,则下列说法正确的是( )
A.过程①中气体分子的平均动能不变
B.过程②中单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数增多
C.过程②中气体分子的平均动能减小
D.过程③中单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数增多
7.一列简谐横波沿x轴传播,时刻的波形如图所示,此时质点A经过x轴沿y轴负方向运动,质点B的位移,从时刻起,经过5.5s质点A恰好第三次到达波峰。则( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的传播速度为2m/s
C.从时刻起,经过质点B第一次经过平衡位置
D.质点A和质点B不可能在某一时刻速度相同
二、多选题(每小题6分,共18分)
8.用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的和处由静止释放,如甲图所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如乙图所示。取无限远处势能为零,下列说法正确的是( )
A.A、B分子刚释放时分子作用力表现为引力
B.A、B间距离为时分子力为零
C.A、B系统的分子势能最小值为
D.释放时A、B系统的分子势能为
9.一定质量的某种理想气体状态变化的p-V图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.状态A时气体分子的内能比状态B时小
B.气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数状态A时比状态B时多
C.气体由状态A变化到状态B的过程中温度一直保持不变
D.气体由状态A变化到状态B的过程中分子平均速率先增大后减小
10.如图甲所示,倾角的足够长的光滑斜面体固定在水平地面上,底端附近垂直斜面固定一挡板,可视为质点的小物块A、B用轻弹簧拴接后置于斜面上。A的质量为m,初始静止时,弹簧压缩量为d。某时刻在A上施加一沿斜面向上的恒力,当弹簧第一次恢复原长(此时弹性势能为零)时撤去恒力,A到最高点时B刚要离开挡板,此后A在斜面上做往复运动。A的重力势能和弹簧弹性势能随位移变化如图乙(以A的初始位置处为重力势能零势面),重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为 B.B的质量为2m
C.A运动到最低点时的加速度大小为 D.弹簧的最大弹性势能为
三、实验题(共16分)
11.下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的相关问题,请完成填空和计算。
(1)利用如图所示的可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,为实现探究目的,保持原线圈输入的电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是_______;如果把它看成理想变压器,则左右两线圈上的交变电流一定相同的是_________(选填“电压”、“电流”、“功率”、“频率”);由于变压器原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失,将导致实验中测得原、副线圈的电压之比一般______选填“大于”、“小于”或“等于”)原、副线圈的匝数之比。
(2)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸,又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上,如右图所示。则油膜占有的面积约为S=______m2,油酸分子的直径d=_________ m。(d结果保留一位有效数字);若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的,则计算得到的油酸分子直径将___________(选填“偏大”或“偏小”或“不变”)
(3)用图甲所示装置“探究气体等温变化的规律”实验,在本实验操作的过程中,需要保持不变的量是气体的温度和_________ ;实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是____________。
12.某实验小组利用图甲所示的装置测定光的波长。
(1)各项操作正确规范,下列说法正确的是________(单选)
A.若去掉滤光片,则会看到一片白光
B.若将透镜向左移动,则观察到的条纹间距将变大
C.若将红色滤光片更换为绿色滤光片,其它不变,则观察到的条纹间距将变小
(2)实验中,若测量头中观察到的图样如图乙所示,则在此情况下,波长的测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”),为了使实验更准确则应调节________(填“拨杆”、“目镜”或“测量头”)。
四、解答题
13.(10分)如图,上端封闭的竖直长玻璃管中封有长度为的水银柱。开口向下时,其上端封闭空气柱长度为,已知大气压强,玻璃管导热良好,且室温不变,求:
(1)若将玻璃管翻转至开口向上放置,则此时封闭空气柱长度为多少?
(2)若将开口向下的玻璃管竖直插入足够深的水银槽,稳定后,发现上方封闭气体长度变为,则玻璃管下端管内外水银液面高度差H为多少?
14.(12分)水面上Q、、三点的连线构成直角三角形,P为、连线的中点,位置长度关系如图所示。时刻一振动片以频率从平衡位置开始沿负方向做简谐振动,固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上、两点,P、Q两点开始振动的时间间隔为,忽略水波传播过程的能量损失,稳定后P点的振幅为10cm。求:
(1)该水波的传播速度大小v;
(2)以两列波中后传播到Q点的时刻为计时起点,则Q点的振动方程。
15.(16分)如图所示,底面积S=10cm2的足够长圆柱汽缸开口向上直立于实验用的升降机(图中未画出)的水平台面上,缸内有两个质量均为m=1kg的可沿缸内壁无摩擦滑动的活塞,活塞封闭着A和B两部分气体(均视为理想气体),两活塞之间连有一劲度系数k=100N/m的轻弹簧(体积可以忽略),初始时两部分气体的长度均等于弹簧的原长L0=12cm。现使升降机开始竖直向下做匀加速直线运动,稳定后气体A的长度变为L1=16cm。整个过程环境的温度不变,大气压强恒为p0=1.0105Pa,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)升降机运动的加速度大小a;
(2)系统稳定后气体B的长度L2。(保留1位小数)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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物理参考答案
1.A
【详解】A.在零势能面上静止的物体,机械能可以为零,但内能是分子动能和分子势能的总和,而分子动能又是分子无规则运动引起的,所以分子动能不可能为零,那么物体的内能当然也不可能为零,故A正确;
BC.因为物体的内能由物体的分子数、温度和体积共同决定的,与物体运动的宏观速度无关,故BC错误;
D.因为0℃的冰熔化为0℃的水要吸收热量或对它做功,所以冰溶化为水内能增加,所以0℃的水的内能比等质量的0℃的冰的内能大,故D错误。
故选A。
2.A
【详解】A.当时,根据多普勒效应可知,两车之间距离不变,相对速度为0,即前车与己方车辆速度相同,故A正确;
B.当时,仅说明两车相对静止,前车可与己方车辆同速运动,不一定处于静止状态,故B错误;
C.当时,说明回波频率低于发射频率,两车距离增大,仅能判断前车速度大于己方车辆速度,无法判断前车的运动状态(可能在加速、匀速或减速),故C错误;
D.当时,说明回波频率高于发射频率,两车距离减小,仅能判断前车速度小于己方车辆速度,无法判断前车的运动状态(可能在加速、匀速或减速),故D错误。
故选A。
3.A
【详解】作出光路如图所示
由几何关系可得
,
则根据光路可逆原理可知
解得
则由折射定律得
故选A。
4.A
【详解】A.由图可知,①中速度大的分子占据比例较大,说明①对应的平均动能较大,故①对应的温度较高,故A正确;
B.由图可知,在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1,即相等,故B错误;
C.由图乙可知,当分子间的距离从逐渐减小为时,分子间的作用力为斥力,分子间的距离减小时,分子力做负功,分子势能增大,故C错误;
D.图丙中分子间作用力与分子间距的关系图中,阴影部分面积表示分子势能差值,虽然分子势能的大小与零势能点的选取有关,但分子势能的差值与零势能点的选择无关,故D错误。
故选A。
5.C
【详解】B.打气后,由于气体的温度不变,分子平均动能不变,球内气体分子对球壁的平均作用力不变,但是球内每个气体分子对球内壁的作用力不一定增大,故B错误;
A.打气后,球内气体的压强变大,即球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大,故A错误;
CD.打气10次后,由玻意耳定律知
解得,即球内气体的压强为,故C正确,D错误。
故选C 。
6.D
【详解】根据理想气体状态方程
可得
故可知图像的斜率
对于一定质量的理想气体而言,斜率定性的反映温度的高低。
A.图像在过程①的每点与坐标原点连线的斜率逐渐减小,表示理想气体的温度逐渐降低,则过程①中气体分子的平均动能减小,A错误;
B.图像在过程②中压强不变,体积增大,根据理想气体状态方程可知温度升高,分子的平均动能增大,由理想气体压强的微观意义,气体压强与气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数N、气体分子平均动能有关,在压强p不变,增大的条件下,可得单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数减少,B错误;
C.图像在过程②的每点与坐标原点连线的斜率逐渐增大,表示理想气体的温度逐渐升高,则过程②中气体分子的平均动能增大,C错误;
D.图像在过程③中压强增大,温度不变,分子的平均动能不变,由理想气体压强的微观意义,气体压强与气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数N、气体分子平均动能有关,在压强p增大,温度不变的条件下,可得单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数增多,D正确。
故选D。
7.B
【详解】A.时刻质点A向下运动,根据波的振动方向与传播方向的关系可知,该波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.t=0时刻质点A向下运动,且经过第三次到达波峰,故
解得
由波的图像可知波长
故波速
故B正确;
C.质点B的振动方程
时刻,,且质点B向下振动,故
要使,则
解得
故C错误;
D.机械波上任意两个水平位置之差不是波长整数倍的质点()的速度方程可以分别表示为
则其速度相同时有
可化简为
解得
故机械波上任意两个质点都有可能在某一时刻速度(包括速度为零)相同,故D错误。
故选B。
8.BD
【详解】A.由图可知,B分子刚释放时向正方向加速,所以分子作用力表现为斥力,故A错误;
B.在处速度最大,加速度为0,即两分子间的作用力为0,根据运动的对称性可知,此时A、B分子间的距离为,故B正确;
CD.由题意可知,无穷远处的分子势能为0,无穷远处的速度为,在无穷远处的总动能为
由能量守恒可知,释放时A、B系统的分子势能等于系统的总动能;速度最大时,系统的动能最大,分子势能最小,根据能量守恒可知,分子的最小引力势能
故C错误,D正确。
故选BD。
9.BD
【详解】A.由图像可知
所以A、B两个状态的温度相等,处于同一条等温线上,分子平均速率相等,分子平均动能相等,又由于气体为理想气体,气体的分子势能可忽略不计,所以状态A时气体分子的内能等于状态B时的分子内能,故A错误;
B.从状态A变化到状态B的过程中,气体的压强减小,所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减小,故B正确;
CD.在p-V图像上作出几条等温线,如图所示
由于离原点越远的等温线温度越高,所以从状态A到状态B温度先升高后降低,所以分子平均速率先增大后减小,故C错误,D正确。
故选BD。
10.AD
【详解】A.初始静止时,弹簧压缩量为d,以A为对象,有
解得弹簧的劲度系数为,故A正确;
B.由图乙可知,当A到最高点时,A沿斜面向上运动的位移为,由于初始时弹簧压缩量为d,则A到最高点时,弹簧的伸长量为d,此时B刚要离开挡板,对B有
解得B的质量为,故B错误;
C.A运动到最高点时,以A为对象,根据牛顿第二定律可得
解得A运动到最高点时的加速度大小为
由于A做简谐运动,根据对称性可知,A运动到最低点时的加速度大小为,故C错误;
D.撤去力后,A的重力势能、动能与弹性势能之和保持不变,当A处于最高点与最低点时,A的动能均为0,由图乙可得
可得弹簧的最大弹性势能为,故D正确。
故选AD。
11.(1) 控制变量法 功率、频率 大于
(2) 偏小
(3) 质量 保持气体温度不变
【详解】(1)[1]当一个物理量与多个物理量相关时,应采用控制变量法,探究该物理量与某一个量的关系,如本实验中,保持原线圈输入的电压一定,探究副线圈输出的电压与和匝数、的关系;
[2]由理想变压器原理可知,理想变压器原副线圈两端的交变电流功率、频率不变,通过副线圈的电流和副线圈两端电压与变压器原、副线圈的匝数比有关。
[3]由于变压器原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失,主要来源于三个方面,绕制线圈的铜导线发热损耗(俗称铜损)、铁芯中的涡流发热损耗(俗称铁损)、铁芯对磁场的约束不严密损耗(俗称磁损),将副线圈的输出功率变小,电压偏小,测得原、副线圈的电压之比一般大于原、副线圈的匝数之比。
(2)[1]通过数油膜在纸上的格数可知,共有62个格,则油膜占有的面积约为S=62×12cm2=62cm2=6.2×10-3m2
[2]一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积
油酸分子的大小
[3]该同学做实验时,水面上痱子粉撒得太多,使得油膜没有充分展开,则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小,根据
可知这种情况会导致分子直径d的测量结果大于真实值。若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的,在溶液中的油酸浓度会偏大,实际计算时仍按原来的浓度计算,则计算得到的油酸分子直径将偏小;
(3)[1]在本实验操作的过程中,需要保持不变的量是气体的温度和质量;
[2]用手握住玻璃管(或注射器)会使气体温度因手的温度改变,缓慢推动活塞且用铁架台固定,能让气体有足够时间与外界进行热交换,保持温度不变,满足等温变化条件,即保持气体温度不变。
12.(1)C
(2) 大于 测量头
【详解】(1)A.去掉滤光片后,光源发出的白光经单缝、双缝,会观察到彩色干涉条纹,而非“一片白光”,故A错误;
B.双缝干涉条纹间距公式为(L为双缝到屏的距离,d为双缝间距,为光的波长),透镜向左移动时,仅改变单缝的入射光均匀性,不改变L、d、,因此条纹间距不变,故B错误;
C.红光波长大于绿光波长,由可知,减小,条纹间距变小,因此换绿色滤光片后,条纹间距变小,故C正确。
故选C。
(2)[1][2]从图乙可知,分划板的中心刻度线未与条纹中心线平行,会导致测量偏大,由可知,波长的测量值大于真实值;为使条纹中心与刻度线对齐,需调节测量头(改变分划板的位置),使中心刻度线与条纹中心线平行。
13.(1)
(2)
【详解】(1)开口向下时,上端封闭气体压强为,则有
解得
开口向上时,封闭气体压强为,则有
解得
设玻璃管横截面积S,由玻意耳定律得
联立解得
(2)插入水银槽后,设封闭气体压强为,由玻意耳定律得
解得
设管中下端气体压强为,则有
而又有
解得
14.(1)
(2)
【详解】(1)设波速为v,由题可知、的波同时传到P点,而的波先传到Q点,因此有
代入数据解得
(2)两列波的波长
P和Q点到、的波程差分别为
说明Q和P均是振动加强点,振幅为
波的周期
的波传到Q点的时间
可知时Q点正在平衡位置沿负方向振动,振动方程为
15.(1)31.5m/s2;(2)25.3cm
【详解】(1)初始时,设气体A、B的压强分别为pA1、pA2,对上下两个活塞分别根据平衡条件有
①
②
设升降机竖直向下做匀加速直线运动稳定后气体A的压强为pA2,根据玻意耳定律有
③
对上活塞根据牛顿第二定律有
④
联立①②③④并代入数据解得
⑤
(2)设升降机竖直向下做匀加速直线运动稳定后气体B的压强为pB2,对下活塞根据牛顿第二定律有
⑥
根据玻意耳定律有
⑦
联立①②⑤⑥⑦并代入数据解得
⑧
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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