河北保定市定州中学2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题

**基本信息** 以2025年科技前沿（如EAST核聚变、可穿戴隐形眼镜）为情境，覆盖热学、光学、原子物理等模块，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。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|分子动理论、热力学定律、氢原子跃迁|结合中国空间站扩散现象等实际情境，辨析基础概念| |多选|3/18|光电效应、机械波、气体实验定律|通过浮漂振动图像分析波速波长，考查科学推理| |非选择|5/54|双缝干涉测波长、单摆实验、气体状态变化、弹簧振子|第15题结合摩擦与简谐运动，综合考查能量观念与模型建构，呼应高考命题趋势|

高二物理参芳答案及解析 2205G201 题号 1 2 3 6 7 8 9 10 答案 C B C B D D AB AD ACD 1.C【解析】布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映了微粒周围液体分子或气体分子的无规则运动，故 A错误；扩散现象是由于分子热运动产生的，分子热运动永不停息，所以处于完全失重状态时扩散现象仍 然可以发生，故B错误；一定温度下一氧气瓶内气体分子碰撞十分频繁，单个分子运动杂乱无章、速率不 等，但大量分子的运动遵循统计规律，速率大和速率小的分子数目相对较少，分子的速率呈现“中间多，两 头少”的分布，故C正确；温度升高，只是铁块分子的平均动能增大，并不是每一个分子的动能都增大，故D 错误。 2.A【解析】图甲中分子间距离为r2时分子势能最小，则r2处为平衡位置，分子间距离在r1和r2之间的 某一位置时分子间距离小于平衡位置时分子间距离，分子作用力表现为斥力，故A正确；图乙中云母片上 石蜡熔化区域的形状呈椭圆形可以知道云母片在导热上具有各向异性，表明云母片是晶体，而不是表明 石蜡是晶体，故B错误；图丙中测力计示数大于玻璃板重力，是因为此时液体与玻璃板间分子力表现为引 力，而不是液体的表面张力，故C错误；图丁中，电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，消耗了电 能，这不违背热力学第二定律，故D错误。 3.B【解析】氢原子只有从高能级向低能级跃迁时才能向外辐射光子，故A、C错误；近红外区的光子能量 范围在0.89eV到1.59eV之间，从n=5能级跃迁到n=3能级辐射光子的能量为E=Es-E3= -0.54eV-(-1.51eV)=0.97eV,所以在近红外区，故B正确；从n=4能级跃迁到n=3能级辐射光 子的能量为E=E4一E3=一0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV,所以不在近红外区，故D错误。 4.C【解析】核反应都遵循质量数守恒和电荷数守恒，与是否发生质量亏损无关，故A错误；核聚变后生成 的H核不能自发衰变，不具有放射性，衰变的半衰期与环境温度无关，故B错误；该反应中共5个核子， 所以平均每个核子放出的能量E=1.6Mey≈3.5MeV,故C正确：中等大小的核的比结合能最大，轻 5 核聚变后是向中等核变化，所以生成的He核的比结合能大于H核的比结合能，故D错误。 5.B【解析】设光在玻璃砖圆弧AB上的M、N两点恰好发生全反射，根据对称性可知∠AOM=∠BON, 作出过M点和N点光线的光路图如图所示，根据人射角的变化分析可得圆弧MN部分为有光线射出区 域，圆弧AM和圆弧BN部分为没有光线射出区域，圆弧AB部分没有光射出区域与有光射出区域的弧 长之比为3：7，则<A0M0N-3品解得∠A0M-5对，根据儿有关系可得发生全反的 180° 界角C=-90-∠A0M=37,根据临界角与折射率的关系有simC-日，解得n=号，放B正确。 n 高二物理参考答案第1页（共5页） 6D【解析】根据y-C,数学变换得p号1，则p-T图像的斜率与体积V有关，斜率越大，体积V越 小，气体从B到C过程中斜率减小，气体体积V增大，分子的数密度减小，故A错误；从状态C到状态A的 过程中，气体的温度不变，即分子热运动的剧烈程度不变，但压强增大，表示单位时间内与器壁单位面积碰撞 的分子的个数增多，故B错误；从状态A到状态B过程气体体积不变，则气体不做功，从状态B到状态C过 程中气体体积增大，气体对外做功，即外界对气体做负功，气体压强为p=1.0×105P,气体在状态B时的体 积为4×103m3,在状态C时的体积为6×10-3m3,则外界对气体做的功为W=一(Vc-V)=一200J,故 C错误；由于状态A与状态C的温度相同，所以该气体从状态A到状态C的过程中，内能变化量△U=0, 根据热力学第一定律△U=Q十W,又已知W=一200J,所以此过程中气体吸收的热量Q=200J,故D 正确。 7.D【解析】由图乙可知，质点P在t=0时刻的振动方向沿y轴负方向，结合图甲，根据“上下坡法”可知， 波沿x轴正方向传播，故A错误；振幅A=10cm,质点P从y=5cm运动到平衡位置用的时间为2T= 0.2s,则质点P做简谐运动的周期T=2.4s,即波的周期也为2.4s,此时间内波传播了2，波沿x轴正 方向传播，t=0时刻质点P左侧平衡位置点的横坐标为x=0,则质点P从y=5cm运动到平衡位置的 同时x=0处质点的振动传播到了x=1m处，所以有2入=1m,解得波长入=12m,故B错误；波速为 u一个-5m/s,故C错误；质点P做简谐运动的位移随时间变化的关系式为y=Asin(祭十go）,由题图 甲可知，A=10cm=0.1m,在t=0时刻，质点P的纵坐标为y=5cm,且沿y轴负方向运动，将周期T 2.4s代人表达式，解得9，-号，则关系式为y-Q.1sn(名u十名)m,放D正确。 8.AB【解析】从图可知a光的遏止电压比b光的遏止电压小，则根据eU=Ek可得，a光产生的光电子最 大初动能比b光产生的光电子最大初动能小，又根据爱因斯坦光电效应方程Ek=v一W。可得，a光的频 率较小，则α光的波长大于b光的波长，故A、B正确；金属的逸出功与照射光的频率无关，由金属本身决 定，故C错误；饱和光电流的大小与照射光的强度有关，照射光的强度越大，饱和光电流越大，从图可知用 a光照射时饱和光电流较大，则a光的强度大于b光的强度，故D错误。 9.AD【解析】在t=0时刻，由于a处于平衡位置且速度方向沿y轴正方向，b恰好处于波峰位置，水波又 从a向b传播，所以ab两点间的距离为△x=(a+)A=3m,该水波波长X>3m,所以n只能取0，解 得波长X=4m,故A正确；从振动图像可得波的周期为T=0.4s,波速o=子=10m/s,故B错误；1= 0,85s=2T+否，此时浮漂。的位移为正值，所以加速度方向沿y轴负方向，即竖直向下，故C错误，4= 1.05s=2T+5,浮漂a的速度方向沿y轴负方向，即竖直向下，浮漂6的速度方向沿)轴正方向，即竖 直向上，所以浮漂a和浮漂b的速度方向相反，故D正确。 2ACD【解析】设当活塞刚好到达卡口时气体的温度为T,根据盖一昌萨克定律有-，解得气体 的温度T1=360K,400K>360K,活塞会运动至卡口，对活塞进行受力分析，初始状态时，根据平衡条 高二物理参考答案第2页（共5页） p1S=mg十pS,解得=1.8X10Pa,根据理想气体状态方程有T。=T,解得力= 10Pa,故A正确；设稳定后卡口对活塞的弹力为F,根据平衡条件有pS=mg十poS+F,解得F= 20N,故B错误；此过程中气体对外界做功为W=p1(HS一hS)=5.4J,故C正确；根据热力学第一定 律有△U=Q-W=13.5J,故D正确。 1.a)nA2分)②693e分)②①L,+号2分)②2(2分) 【解析】(1)①为了得到单色相干光源，需在凸透镜后加装滤光片得到单色光源，所以①是滤光片，其次 是单缝、双缝，选项A正确。 ②由4x-L4； 可得，入=4℃=693nmg L （2)①单摆的摆长1=L,+号， ®國根据单摆周期公式有T2远可得L图线斜率气名=分解得重力加速度1红0 b 12.(1)AC(2分，少选得1分，错选不得分) (2)没有记录胶管以及压力传感器内存在气体的体积(2分，只答出胶管没有答出压力传感器也得分) (3)两位同学做实验时封闭气体的温度不同(2分) (4)a(2分) 【解析】(I)在活塞与注射器壁间涂润滑油，既可以增强装置的气密性，又能减小活塞与器壁之间的摩 擦，方便实验操作，A正确手握住注射器，会使气体的温度升高，不符合实验要求，B错误；实验时应缓慢 移动活塞，防止气体温度变化，C正确；压强传感器只能采集气体的压强，D错误。 (2)封闭的气体包括注射器内的气体体积V和胶管内以及压强传感器内的气体体积V。,而从注射器刻度 在注射器内的气体体积V,根据玻意耳定律有力(V+V)=C, 知，图线不通过坐标原点的原因是没有记录胶管以及压力传感器内存在气体的体积。 (3)根据理想气体状态方程兴-C,数学变换得力-CT口，则力已图像的斜率与温度有关，温度越高图 像的斜率越大，所以两图线没有重合的原因是两位同学做实验时封闭气体的温度不同。 (4)丁同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，则气体的温度会升高，根据饣= CT,则图像的斜率将变大，则该同学可能得到的p图像是图中的α。 13.(1)W3 (2)4u 【解析】(1)由题意可知，光线在M点的入射角为i=90°一30°=60°…(1分) 作出过P点的法线PQ,根据光的反射定律可知法线PQ为MN的垂直平分线，MQ-MN-怎d M 高二物理参考答案第3页（共5页） MQ√3 设∠MPQ=a,则tana=PQ-3 …（1分) 设光线在M点的折射角为r,则r=a=30° (1分) 根据折射定律有折射率n sini=3… (1分) sin r (2)根据几何关系可得MP=PN=MN=23。 3 d (1分) 光在玻璃砖中传搔的速度为一”一3 (1分) 光从M点传播到N点过程有MP+PN=t (1分) 解得t=4d (1分) 18y(2 g 【解析】(1)稳定后两部分气体压强还是相等，设为1，汽缸导热良好，环境的温度始终保持不变，则气体 温度不变，对气体A,根据玻意耳定律有。V=1V1… (2分) 对气体B,根据玻意耳定律有p,·2V=p1(2V十V-号-V)…2分 立解得1二V.( 6 (2)在活塞1上轻放一物块，稳定后活塞1回到初始位置时设气体A的压强为p2,对气体A,根据玻意耳 定律有p.V=a-》 …(2分) 解得p2-2p。 活塞1为轻活塞，则此时气体B的压强也为卫2=2饣。…(2分) 以活塞2为研究对象，根据平衡条件有pS十g=p2S…（2分) 解得m=poS ……(2分） 15.(1)2g√k (m (2)i 2元+》 (3)mg2 2k 【解析】(1)初始时滑块处于静止状态且滑块刚好不向右滑动，则滑块受到的静摩擦力达到了最大静摩 擦力，大小为F=mg… …(1分) 方向水平向左 设此时弹簧的形变量为x1,根据平衡条件有kx1十F=3mg…（1分) 解得x1-5m3 2k 滑块从静止开始向左做加速度减小的加速运动，当加速度为零时速度达到最大值，设此时弹簧的形变量 为x2,根据平衡条件有kx2=g…(们分) 解得x2=s 2k 因为滑动摩擦力的方向水平向右，则弹力方向水平向左，所以弹簧处于伸长状态 高二物理参考答案第4页（共5页） 从开始到达到最大速度过程中根据能量守恒定律有kxi=omg(红，一xg)+2kr十2m。…(2分) 解得vm=2g√R m …（们分) (2)滑块向左运动经过时间T。速度第一次达到最大值，则周期为T=4T。…(1分) 振幅为A=x1一x2= 2mg (1分) 以向右为正方向，开始运动时刻初相位p。= π (1分) 筒搭运动的位移x=Asmn(停+p,）)=2。n(2牙+》 …(2分) (3)当滑块向左运动速度为0时位移为一A,弹簧的形变量为x3=x2十（一A)=一 3mg..(1分) 23 即弹资处于压缩状态，压缩量为 当滑块向右运动时仍然为简谐运动，但平衡位置变为压缩量为x:'-爱，简谐运动的振幅变为A'- x3-x2=3g-03_g…1分) 2k 2k k 弹簧振子做简谐运动的周期仅与振子的质量与弹簧的劲度系数k有关，则振动周期不变，仍为 T=4T0 根据简谐运动的对称性可知从滑块向左运动到速度为0过程运动的时间为2T。,则滑块向右做简谐运动 的时间t'=t-2To 以向左为正方向，则滑块做简谐运动的位移x满足 …(1分) 将：=2号工。代人可得滑块做简谱运动的位移/-爱 2k _m8 弹簧的形变量为x4=x'十x2 (1分) 弹性势能为E,一x-m 1 2k …(们分)》 高二物理参考答案第5页（共5页） 物 理 试 题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.关于分子动理论，下列说法正确的是 A.布朗运动就是液体分子或气体分子的无规则运动 B.中国空间站内的物体都处于完全失重状态，所以在中国空间站内扩散现象不能发生 C.一定温度下一氧气瓶内气体的分子速率不可能都相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少 D.寒冷的冬天将一铁块从室外拿到室内，铁块温度升高，则铁块分子的平均动能一定增大，每一个分子的动能都增大 2.关于以下图片，下列说法正确的是 A.图甲中分子间距离在r₁到r₂之间的某一位置时分子间作用力表现为斥力 B.图乙中云母片上石蜡熔化区域的形状呈椭圆形，表明石蜡是晶体 C.图丙中现象产生的原因是液体的表面张力 D.图丁中电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，违背了热力学第二定律 3.2025年5月22日，中国科技大学龚兴龙和王胜团队通过对柔性高分子材料的力—光学耦合性能合理设计，开发出了新型可穿戴隐形眼镜，实现人类近红外时空色彩图像视觉。氢原子的能级示意图如图所示，已知近红外区的光子能量范围在0.89eV到1.59eV之间，则氢原子在下列两个能级之间跃迁时向外辐射出的光子能量在近红外区的是 A.从n=3能级跃迁到n=5能级 B.从n=5能级跃迁到n=3能级 C.从n=3能级跃迁到n=4能级 D.从n=4能级跃迁到n=3能级 4.2025年1月20日，中国有“人造太阳”之称的核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥创造新世界纪录，首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”，标志着我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越，该核聚变核反应方程为 则以下关于核聚变的有关说法正确的是 A.因为核聚变释放能量，根据 可知核聚变后的总质量数减少 B.核聚变后生成的He具有放射性，其衰变的半衰期会随着环境温度的升高而增大 C.该聚变反应中平均每个核子放出的能量大约为3.5MeV D.核聚变后生成的He核的比结合能小于²H核的比结合能 5.玻璃砖的采光、透光功能远高于其他的装饰材料，通过的光线漫散射使整个空间的光线更加柔和，所以玻璃砖在室内装饰装修中广泛应用。如图，一横截面为半圆形的透明玻璃砖，圆心为O，半径为R，AB 为半圆的直径，一束宽为2R 的平行光垂直下表面射入玻璃砖，这些光进入玻璃砖后，圆弧 AB 部分没有光射出区域与有光射出区域的弧长之比为53：37。不考虑光在玻璃砖中的多次反射， 则玻璃砖对该光的折射率为 A. B. C. D. 6.一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B，再变化到状态C，最后又变化到状态A，其变化过程的p-T图像如图所示，AB 的延长线通过坐标原点O，BC 平行于T轴，CA 平行于p轴。已知该气体在状态 B 时的体积为 在状态C 时的体积为 则下列说法正确的是 A.气体从 B 到C 过程中分子的数密度增大 B.气体从状态C 到状态A 过程中气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数减少 C.从状态A 经状态B 到状态C 的过程中外界对气体做的功为200 J D.从状态 A 经状态B 到状态C 的过程中气体吸收的热量为200 J 7.图甲是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P点为平衡位置在x=1.0m处的质点，图乙为质点 P 的振动图像。则下列说法正确的是 A.波沿x轴负方向传播 B.该简谐波的波长为10 m C.该简谐波传播的速度为12m/s D.质点 P 做简谐运动的位移随时间变化的关系式为y= 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.如图甲所示，某同学用a、b两束单色光分别照射同一光电管的阴极K，正确进行实验后，得到了两条光电流I 随电压U变化关系的曲线如图乙所示。则下列说法正确的是 A. a光产生的光电子最大初动能小于b 光产生的光电子最大初动能 B. a光的波长大于b光的波长 C.用a 光照射时阴极K金属的逸出功小于用b 光照射时阴极K金属的逸出功 D. a光的强度小于b光的强度 9.两位钓鱼爱好者在湖边钓鱼，他们所用鱼竿的浮漂a、b在水平方向上的距离为3m，有一列水波从a向b传播，从某时刻开始计时，以竖直向上为正方向，a、b两浮漂的振动图像分别如图的实线和虚线所示，水波可视为沿水平湖面传播的简谐横波，已知该水波波长λ>3m。下列说法正确的是 A.该水波的波长为4m B.该水波的波速为20 m/s C. t=0.85s时，浮漂a 的加速度方向竖直向上 D. t=1.05s时,浮漂a 和浮漂b的速度方向相反 10.如图所示，导热性能良好的汽缸(不计缸壁厚度)竖直放置，汽缸上端有一卡口，卡口与缸底之间的距离为H=18cm，一质量m=8kg、横截面积 的活塞在汽缸内密封了一定质量的理想气体。初始时环境温度 活塞与缸底之间的距离为h=15 cm；当环境温度逐渐升高至T=400 K过程中，汽缸内气体吸收的热量为Q=18.9J。已知大气压强 重力加速度 不计活塞与汽缸间的摩擦力。则下列说法正确的是 A.稳定后汽缸内气体的压强为 B.稳定后卡口对活塞的弹力大小为200 N C.此过程中气体对外界做的功为5.4J D.此过程中气体内能的增量为13.5 J 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(8分)(1)某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置来测量光的波长。某次实验选用的双缝间距d=0.2mm，毛玻璃屏与双缝间的距离L=0.75m，滤光片为红色滤光片，接通电源使光源正常工作。 ①图甲中的①②③依次是 ；(填选项前的字母) A.滤光片、单缝、双缝 B.滤光片、双缝、单缝 C.单缝、双缝、滤光片 ②该小组同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线先后与两条亮纹中心对齐，并读出测量头上游标卡尺的读数从而求出相邻的两条亮条纹间距为2.60 mm，则实验所用红光的波长λ= nm(结果保留三位有效数字)。 (2)某实验小组利用单摆测量当地的重力加速度。 ①用游标卡尺测量摆球的直径为d，用米尺测量摆线的长度为L₀，则单摆的摆长l应为 ；(用给出物理量的字母表示) ②多次改变摆长l，测出对应的周期T，得到多组实验数据，图乙为根据测量数据作出的l-T²图像。请根据图乙表示出重力加速度g= 。(用a、b和π表示) 12.(8分)某实验小组用气体压强传感器和带刻度的注射器等器材做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置示意图如图1所示。 (1)关于该实验，下列说法正确的是 ；(填选项前的字母) A.为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油 B.为方便推拉活塞，应用手握住注射器 C.实验过程中改变气体体积时应缓慢移动活塞 D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)小组内甲同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p 和注射器内的体积V的数据并作出 图线，如图2所示，该同学发现图线不通过坐标原点，则造成这一结果的原因是 ； (3)小组内乙、丙两位同学分别重做了实验，这次两位同学都准确测定了实验数据且实验操作和数据处理均正确，但两位同学得到的图线如图3所示，两图线没有重合的原因是 ; (4)小组内丁同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，那么该同学可能得到的 图像是图4中的 (选填“a”“b”或“c”)。 13.(8分)如图所示，一束单色光从厚度为d 的玻璃砖的上表面M 点射入，入射光线与玻璃砖上表面的夹角为 30°，在下表面 P 点反射的光线从上表面 N 点射出，M、N两点间距离为 光在真空中传播的速度为c。求： (1)玻璃砖对该单色光的折射率n； (2)光从 M 点传播到N 点的时间t。 14.(14分)如图所示，一导热良好的汽缸竖直放置，1、2两轻活塞将汽缸内封闭两部分一定质量的理想气体A 和理想气体B，活塞1可以上下自由移动，活塞2锁定，活塞的横截面积为S，气体 A 和气体B 的体积分别为V 和2V，两气体的压强均为 ，汽缸底部有一个自动控制装置(图中未画出)可以向汽缸内气体A 所在空间缓慢注入某种液体，现打开底部的自动控制装置，注入体积为 的液体，注入液体过程中汽缸内气体不泄漏，环境的温度始终保持不变，忽略自动控制装置的体积，外界大气压强恒为p₀，重力加速度的大小为g。 (1)求稳定后气体A 的体积 (2)现将活塞2解除锁定，在活塞2上轻放一物块，稳定后活塞1恰好又回到初始位置，求物块的质量m。 15.(16分)如图所示，在粗糙的水平桌面上固定一竖直挡板，一劲度系数为k 的轻弹簧一端固定于竖直挡板上，另一端系一质量为m 的滑块，滑块与桌面间的动摩擦因数 轻绳一端与滑块相连，另一端绕过光滑的定滑轮系一质量为3m的物块，物块离地面有一定高度。初始时滑块和物块均处于静止状态且滑块刚好不向右滑动。现在紧靠滑块处剪断轻绳，同时滑块开始向左运动，经过时间T。滑块向左运动的速度第一次达到最大值，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，弹簧的弹性势能为 k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量)。已知剪断轻绳后，滑块每次向左和向右的运动都是简谐运动，但每次的振幅都不同，弹簧振子做简谐运动的周期仅与振子的质量m 和弹簧的劲度系数k有关，弹簧始终在弹性限度内。从剪断轻绳时开始计时，求： (1)滑块向左运动的最大速度； (2)以平衡位置为位移零点，水平向右为位移的正方向，写出滑块从开始运动到第一次速度减为0过程的位移x 随时间t变化的正弦函数关系式；(不需要写出t的取值范围) (3)当 时弹簧的弹性势能 学科网（北京）股份有限公司 $