河南郑州中学2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题

**基本信息** 高二物理期中卷以科技与生活情境为载体，覆盖原子物理、热学、光学等模块，通过选择、实验、解答题梯度考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题46分|衰变规律、气体实验定律、光的色散等|以离子烟雾报警器、健身球等情境考查物理观念，如单选1镅241衰变分析| |实验题|2题14分|气体压强与体积关系、双缝干涉测波长|注重科学探究，如11题实验步骤纠错，12题多亮纹间距测量减小误差| |解答题|3题40分|光学折射、机械波叠加、热力学综合|突出科学思维，如13题结合几何关系与折射定律，15题汽缸热力学综合分析|

高二物理期中考试参考答案与评分标准 题号 1 2 4 5 6 8 9 10 答案 B A A AD ACD BD 1.B 【详解】A.半衰期是由放射性元素本身决定的，与外界因素无关，故A错误： B.根据核电荷数和质量数守恒可知X是H©，即o粒子，具有很强的电离本领。故B正确： C.自发的衰变过程中释放能量，原子核的比结合能增大，镓237的比结合能比镅241的比 结合能大。故C错误： D.核反应释放能量，核反应质量亏损，因此反应前后总质量会减小。故D错误。 故选B。 2.A 【详解】AB.人体快速挤压健身球过程中，来不及与外界热交换，气体体积减小，外界对 气体做功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，气体温度升高，则球内气体分子的平 均动能增大，根据理想气体状态方程=C可知，球内气体压强变大，故B错误，A正确： T C.人体缓慢离开健身球过程中，球内气体体积增大，球内气体分子的数密度减小，故C错 误； D.人体缓慢离开健身球过程中，可认为能发生充分的热交换，则气体温度不变，气体内能 不变，由于球内气体体积增大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，球内气体从 外界吸热，故D错误。 故选B。 3.C 【详解】A.若发光点A不变而入射点O向右移，b光才可能发生全反射，故A错误： B.由题意，可知b光折射率较高，则b光频率较高，若光照射某金属能发生光电效应， 则b光照射该金属一定也发生光电效应，故B错误： C.由题意，可知b光波长较短，则在同一套双缝干涉实验装置上，b光的干涉条纹间距比 光小，故C正确： D.由光子能量公式e=hw,可知b光的光子能量较高，故D错误。 故选C。 4.D 答案第1页，共9页 【详解】AB.1s末，加速度竖直向下，则有 F-g=-0.81g 即有弹簧的弹力大小为 F=0.2g 方向竖直向上，AB错误； C.α对应的时刻的下一时刻，加速度方向竖直向下，手机的重力大于弹簧的拉力，手机在 平衡位置向上运动：c对应的时刻的下一时刻，加速度方向竖直向上，弹簧的拉力大于手机 的重力，手机在平衡位置向下运动，故速度大小相等，方向相反，C错误： D.α对应的时刻的下一时刻，手机在平衡位置向上运动，回复力向下；c对应的时刻的下 一时刻，手机在平衡位置向下运动，回复力向上，则从α到c对应的时间为半个周期，D正 确。 故选D。 5.C 【详解】A.测量遏止电压U与入射光频率的关系时，A、K之间应加反向电压，使光电 子受到的电场力指向阴极，则A应与电源负极相连，所以电源的左端为负极，故A错误： B.根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理综合可得 eU。=Em=hw-Wo 由上式可知遏止电压与入射光强度无关，与入射光频率有关，只有增大入射光频率时遏止电 压才增大，故B错误： C.由题图乙可知K极金属的截止频率为y1,所以递出功为 Wo=Iw 故C正确： D.滑动变阻器滑片移至最左端，反向电压为零，光电子可以到达阳极形成光电流，电流表 示数不为零，故D错误。 故选B。 6.B 【详解】AD.A→B过程，温度不变，分子的平均动能不变，分子的平均速率也不变，因 体积增大，则分子的数密度减小，所以单位时间撞击单位面积器壁的分子数减少，故AD错 误； 答案第2页，共9页 B.B→C和D→A均为等容过程，对外界不做功，温度变化相同，即内能变化量的大小相 等，由△=Q+W可知，BC放出的热量等于D→A吸收的热量，故B正确： C.A→B过程气体对外做功，C→D过程外界对气体做功，但由于A→B过程气体压强 比C→D过程大，所以A→B过程气体对外做的功大于C→D过程外界对气体做的功，由 于B→C过程和D→A过程气体体积不变，所以整个过程气体对外做功，而气体又回到初 始状态，内能不变，根据△U=Q+W可知，气体从外界吸收热量，故C错误。 故选B。 7.A 【详解】设洗衣缸内水位高度为，刚进水时细管中被封闭空气柱长度为1，压力传感器关 闭时空气柱长度为2，则压力传感器关闭洗衣机进水阀门时管内气体的压强为 p=po+pg(h-h+h) 则由玻意耳定律可知 PolS=plS 解得 =42cm 故选A。 8.AD 【详解】A.如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光，A正确： B.如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发 生干涉，则膜的厚度为光在膜中波长的手，两列光的路程差等于光在膜中波长的，振动减 弱，减少反射光损失，增加入射光的强度，使得照片更清晰，B错误： C.空气薄层干涉是等厚干涉，即明条纹处空气的厚度相同，条纹向左弯曲，表明条纹弯曲 处左侧空气膜的厚度与直条纹处空气膜的厚度相同，弯曲处是凹下的，C错误： D.如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样，亮点叫做泊松亮斑，D正确。 故选AD。 9.ACD 【详解】A.由图像可得 2=4m,T=0.2s 根据 答案第3页，共9页 -1m/s=20m/s T0.2 所以A正确： B.根据上下坡法则，Q点向x轴的正方向振动，则Q点处于下到坡阶段，所以这列简谐波 将沿x轴正方向传播，则B错误： C.质点P的振动方程为 y=10sin10t+5 cm 6 s时。y=10cm,所以质点P位于波峰位置，见 D.从t=0.1s开始的一小段时间内，质点P向平衡位置振动，其速度不断增大，所以D正 确； 故选ACD。 10.BD 【详解】A.开始时将滑块P向左推至弹簧原长的位置A点后由静止释放，则在释放瞬间， 由牛顿第二定律，对P、Q整体分析可得 mg =2na 解得 a=8 2 故A错误； B.根据题意可知，P、Q以及弹簧组成的连接体静态平衡时，物块P位于位置O,则可知 物块P做简谐运动时的平衡位置位于O点，根据平衡条件可得 ng kox 解得平衡时弹簧的伸长量为 nig x=- k 而释放时弹簧处于原长，则可知A0间的距离为x,即可得P做简谐运动的振幅为”S,故 k B正确； C.做简谐运动的物体，加速度在振最大处最大，即加速度的最大值为α=号，而绳的拉 2 力在P运动至最右端时最大，将Q隔离分析，由牛项第二定律有 Tronx -mg ma 答案第4页，共9页 解得 3 T -g 故C错误； D.当物块P运动至最右端时弹簧的弹性势能最大，此时弹簧的伸长量为2x,根据弹簧弹 性势能的表达式 a Ep= 代入可得 ￡-2g k 故选BD。 11. B 6(每空2分) 【详解】(1)[1]探究气体等温变化的规律，需要保持不变的量时气体的温度和质量，手握 住注射器筒的空气柱部分会改变气体的温度，所以操作错误的步骤是手握住注射器筒的空气 柱部分，开始缓慢推拉活塞改变气体体积。 故选B。 (2)[2]由理想气体方程 P =C T 可知 P-CIT 对于一定质量的气体，温度越高，p- 1图像的斜率越大。 故选C。 (3)[3]以注射器内气体为研究对象 初始时 乃=P,Y=12cm3 体积最小 乃3=4cm3 体积最大 y3=24cm3 答案第5页，共9页 根据玻意耳定律 Py=PaV2=PaV3 压强的最大值与最小值为 p2=36,P3=0.5P 二者比值为 2=6 12.(1)D (2)2.28 (3)把光源的光过滤成单色光 (4)A (每空2分) 【详解】(1)(1)该同学在测量相邻亮条纹的间距△x时，并不是直接测量某相邻亮条纹的 间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出△x。使用了积累法，减小了测量误差，探究用 单摆测量重力加速度的实验中单摆周期的测量，测量次全振动的时间从而算出周期同样 使用了积累法，减小了测量误差。 故选D。 (2)螺旋测微器的最小分度值为0.01mm,图乙的读数为0+26.0×0.01m=0.260m 图丙的读数为11.5mm+15.2×0.01mm=11.652mm 相邻亮纹的间距为△x=a=11.652-0.260, 1m=2.28mm n-1 6-1 (3)在光源和单缝之间放置滤光片的作用是把光源的光过滤成单色光。 (4)A.根据干涉条纹间距公式有△x=入，仅把滤光片由黄色变成蓝色，波长变短，则 将观察到亮条纹间距△x变小，故A正确： BD.根据干涉条纹间距公式有△x=乙入，光屏上观察到的条纹数与单缝和双缝距离无关， d 光屏上观察到的条纹数与滤光片和单缝距离无关，则条纹数均不变，故BD错误： C.由△x=子九可知，仅把屏到双缝的距离L变大，条纹间距△x变大，光屏上观察到的条纹 d 数变少，故C错误。 故选A。 答案第6页，共9页 13.()5,sino=v3 3 【详解】(1)由几何知识易知，在B点刚好发生全反射时的临界角C=60° 1 1 故折射率n= sinC sin60°√3 (2分) 在D点时的入射角为a,易知sin= R (1分) 由折射定律可得n=sim已 1分) sing 解得sin6=↓=V3 3 (2分) (2)光在玻璃中的路程y=5R+ (2分) 2 2×2R=35 光在组件中的光速由n号得，--c (2分) 光从A至D的时间1=-3迟 (2分) 14.(1)4m/s,振动加强点；(2)160-12√2)cm 【详解】(1)由图可知 如 (1分) 可得 2=8m (1分) t=1.5s时波传播至x=6m处，则可知波速为 v==6 m/s=4m/s t1.5 (1分) 答案第7页，共9页 由题知，两波的波速相同、频率相同，即有 =对-月 (1分) 可知周期相同、波长相同 T=2s,2=8m (1分) 设两波同时起振点距M点的波程分别为x、x?,可得 x=9m-6m=3m,=16m-9m=7m 波程差 -2 △x=-=4m (1分) 波程差为波长的奇数倍应为振动的减弱点，但x=6m处的质点与平衡位置位于：，=16m处 的波源B同时起振，且振动方向相反，则波程为波长奇数倍的质点将为振动加强点。(1分) (2),1=6m处的质点振动形成的波传播到M点的时间为t1,七=16m处的波源B形成的 波传播到M点所用时间为，则 5=9-6、3 4,5 4S _16-9.7 -S= 4 4 (2分) 可知，x1=6m处的质点振动形成的波先传播到M点，M处的质点振动1s后，飞，=l6m处的 波源B形成的波才传播到M点，则在这1s内质点M走过的路程为 5=2A=2×8cm=16cm (1分) 即当时间t=3.25s时两列波在M点叠加，且振动加强，而根据题意可知，振动加强后质点M 的振幅为 A=3×8cm=24cm (1分) 之后2.75S内，即T内，质点M的路程为 P 答案第8页，共9页 5,-24x6m-24x5m-04-125m (2分) 2 故可得0~6s内质点M运动的路程为 5=+5=160-12W2)cm (1分) 15.(1)Pg=P0 em-gc 3)AU=Q,+9,-118S 8 【详解】(1)对活塞1，根据平衡条件可得%S+ ·8=PaS (1分) 38 对活塞Ⅱ有PAS+S. 8=%S+h☒ 1分) 38 联立解得P=Po (1分) (2)活塞恰好上升至卡销N处时，A气体压强不变，做等压变化，此时需判断活塞Ⅱ是 否上升，假设活塞Ⅱ上升距离为x:对A气体有 LS (2L-x)S (1分) 对B气体有LS6亿+) (1分) 对活塞Ⅱ有PAS+ 8=P6S 1分) 38 联立解得T-点， 8%=h 3 (2分) 假设成立。 (3)对A气体，体积变化量为△=(2L-0S-LS=二LS 8 (1分) 对B气体，体积变化量为△2=xS= (1分) 则外界对气体A、B做功为W=-PaAy+仁P%△y)=-山S (2分) 根据热力学第一定律可得气体A、B构成的系统内能的变化量为 AU-W+0+0-g+g-IIm LS (2分) 8 答案第9页，共9页 2025-2026学年下期期中考试 高二物理学科试题卷 注意事项： 本试卷分为选择题和非选择题两部分。考试时间75分钟，满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效，交卷时只交答题卡。 第Ⅰ卷 选择题 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1．离子烟雾报警器是一种常见且广泛使用的火灾报警设备。某离子烟雾报警器中装有放射性元素镅241，其半衰期为432.2年，衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A．夏天气温升高，镅241的衰变速度会变快 B．X是α粒子，具有很强的电离本领 C．镓237的比结合能比镅241的比结合能小 D．衰变前后核子总数不变，因此衰变前后总质量也不变 2．健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是（　　） A．人体快速挤压健身球过程中，球内气体分子的平均动能增大 B．人体快速挤压健身球过程中，球内气体压强变小 C．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体分子的数密度增加 D．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体对外放热 3．如图所示，容器中盛有水，为水面，从点发出一束白光，射到水面上的点后，折射光发生了色散，照到器壁上a、b之间，对应a、b两种颜色的单色光，则（　　） A．若发光点不变而入射点向左移，则光可能发生全反射 B．若光照射某金属能发生光电效应，则光照射该金属不一定发生光电效应 C．用光和光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，光的条纹间距较宽 D．光的光子能量大于光的光子能量 4．先将弹簧一端与手机相连，再将另一端固定在水平横杆上让手机下垂，手机的质量为m。将手机由静止状态竖直下拉一小段距离后释放。手机内置的加速度传感器记录下手机上下振动时加速度与时间的关系（取竖直向上为加速度的正方向），如图所示，g为重力加速度，则（　　） A．1s末弹簧的弹力大小为，方向竖直向下 B．1s末弹簧的弹力大小为，方向竖直向上 C．a、c对应的时刻手机的运动速度相同 D．从a到c对应的时间为半个周期 5．利用图甲所示的实验装置测量遏止电压与入射光频率ν的关系。若某次实验中得到如图乙所示的图像。已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A．电源的左端为正极 B．保持入射光的频率不变，增大入射光的强度，则遏止电压增大 C．K极金属的逸出功为 D．滑动变阻器滑片移至最左端，电流表示数为零 6．一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，由两个等容过程和两个等温过程组成，温度为温度为，关于该循环，下列判断正确的是（　　） A．过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数不变 B．放出的热量等于吸收的热量 C．整个过程，气体向外界放出热量 D．气体分子在状态A时的平均动能大于在状态B时的平均动能 7．如图，自动洗衣机洗衣缸的底部与竖直均匀细管相通，细管上部封闭，并与压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的上升，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭，这样就可以自动控制进水量。已知刚进水时细管中被封闭空气柱长度为（忽略此时洗衣缸内水位的高度），大气压强，水的密度，重力加速度。当空气柱被压缩到长时，压力传感器关闭洗衣机进水阀门，则此时洗衣缸内水位高度为（设整个过程中细管内气体可看作理想气体且温度保持不变）（　　） A． 42cm B．44cm C．46cm D．48cm 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 8．如图所示，下列说法正确的有（　　）      A．如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光 B．如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉，则膜的厚度为光在膜中波长的 C．如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凸起的 D．如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样 9．一列简谐横波在t＝0时刻波的图像如图 （a）所示，此时P点的位移y＝5 cm，Q点为平衡位置在x＝2 m处的质点；图（b）为质点Q的振动图像，则（　　） A．这列简谐波的传播速度为20 m/s B．这列简谐波将沿x轴负方向传播 C．在t＝s时，质点P位于波峰位置 D．从t＝0.1 s开始的一小段时间内，质点P速度不断增大 10．如图所示，水平光滑桌面上，轻弹簧的左端固定，右端连接物体P，P和Q通过细绳绕过定滑轮连接。开始时，系统处于静止状态，滑块P处于位置O。将滑块P向左推至弹簧原长的位置A点后由静止释放，P物体将在A点和右侧的某位置（图中未画出）之间来回运动，滑块未与定滑轮相碰，弹簧未超出弹性限度，已知P和Q的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦，则（　　）    A．刚释放瞬间，P的加速度为g B．P做简谐运动的振幅为 C．绳上最大拉力为2mg D．弹簧的最大弹性势能为 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题： 11．(6分)用气体压强传感器探究一定质量气体在温度不变时压强与体积关系的实验装置如图所示，实验步骤如下： A．将注射器活塞移动到适当的位置，逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器和计算机。 B．手握住注射器筒的空气柱部分，开始缓慢推拉活塞改变气体体积。 C．记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1。 D．多测几组V、p数据，记录并作出相应图像，分析得出结论。 （1）该同学对器材操作错误的步骤是___________ ； （2）某小组在一次实验过程中，环境温度明显升高，其它操作均规范，则该小组最后得到的关系图像可能是___________ ； A． B． C．D． （3）已知注射器内气体初始压强等于大气压强为p0，初始体积为12cm3。实验过程中，注射器内气体体积在4cm3至24cm3的范围内变化，注射器内部压强的最大值与最小值的比值为___________ 。   12．(8分)某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。 (1)该同学在测量相邻亮条纹的间距时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出。下列测量采用了类似方法的有______（填标号）； A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 C．“探究加速度与力、质量的关系”的实验中加速度的测量 D．“探究用单摆测量重力加速度”的实验中单摆周期的测量 (2)该同学转动手轮，使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数，如图丙所示，求得相邻亮纹间距为______mm（计算结果保留三位有效数字）； (3)此实验中，在光源和单缝之间放置滤光片的作用是：__________； (4)关于此实验，下面几种说法正确的是______（填标号）； A．仅把滤光片由黄色变成蓝色，将观察到亮条纹间距变小 B．仅将单缝移近双缝，光屏上观察到的条纹数变少 C．仅把屏到双缝的距离变大，光屏上观察到的条纹数变多 D．仅把滤光片靠近单缝，光屏上观察到的条纹数变少 四、解答题 13．(12分)由玻璃制成的光学柱状组件的横截面如图所示，横截面可分为一个等边三角形和一个半圆形，半圆形的半径为R。一束单色光在距上顶点处的A点垂直于左侧腰入射，恰好在另一腰面上的B点发生全反射，并从圆弧面上的D点射出，射出时的折射角为θ（未知），光在真空中的传播速度为c。求：    (1)玻璃对该单色光的折射率及D点处折射角的正弦值sinθ； (2)光在组件中从A点射入至D点射出过程的时间。 15．(14分)一列简谐横波的波源O位于坐标原点处，时的波形图如图所示，此时平衡位置位于处的质点与平衡位置位于处的波源B同时起振，且振动方向相反。已知O、B两波源的频率相同，两波源所产生的简谐横波波速大小也相同，波源B所产生机械波的振幅为波源O所产生的机械波振幅的2倍。 （1）求两列波波速的大小并判断平衡位置位于处的质点M为振动加强点还是振动减弱点； （2）求0~6s内质点M运动的路程。 15．(14分)如图所示，竖直放置的开口向上、导热性良好的汽缸内通过活塞Ⅰ、活塞Ⅱ封闭着气体A、B，两活塞质量均为，汽缸内有厚度不计的卡销PQ、MN，PQ离汽缸底部距离为L，MN在汽缸顶部，汽缸高度为3L，横截面积为S，重力加速度为g，不计摩擦。初始状态，活塞Ⅰ离汽缸顶部距离为L，活塞Ⅱ在卡销PQ处，受到卡销PQ的弹力之和为，环境温度为，大气压强为。 (1)求B气体的压强； (2)当环境温度缓慢升高至时，活塞Ⅰ恰好上升至卡销MN处，求； (3)在（2）的变化中，气体A吸收热量，气体B吸收热量，求气体A、B构成的系统内能的变化量 高二物理学科试卷 第 1 页 (共 8 页) 学科网（北京）股份有限公司 $