山东聊城市莘县第一中学2025-2026学年高二下学期期末模拟物理试题（一）

**基本信息** 高二物理期末模拟卷，以核污染水排海、文物保护等社会热点及测温枪、手机充电等科技应用为情境，覆盖热学、电磁学、原子物理模块，注重科学思维与探究能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8/24|分子势能图像（第1题）、气体状态变化（第4题）|结合图像分析，考查物理观念| |多选题|4/16|氢原子能级跃迁（第10题）、LC电路（第11题）|多选项梯度设计，体现科学推理| |实验题|2/14|变压器电压关系（第13题）、玻意耳定律（第14题）|注重误差分析，培养科学探究| |解答题|4/46|远距离输电（第15题）、电磁感应能量（第18题）|综合应用知识，突出模型建构与社会责任|

高二物理期末模拟（一） 一、单选题（每题3分，共24分） 1．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（    ） A．甲图是分子势能随分子间距离r的关系图像，B点对应的位置分子之间的相互作用力总体上表现为零 B．乙图呈现了液体和器壁之间的浸润现象 C．丙图显微镜下微粒运动的位置连线就是微粒的运动轨迹 D．丁图描述了氧气分子分别在0℃和100℃时的速率分布，虚线对应100℃时的速率分布 2．二氧化碳海洋封存技术能将二氧化碳封存在海底。研究发现，当水深超过2500m时，二氧化碳会变成近似固体的硬胶体。标准状况下二氧化碳气体的密度为，二氧化碳的摩尔质量为M，表示阿伏伽德罗常数，二氧化碳分子可近似看作直径为D的球体。则标准状况下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后的体积为（　　） A． B． C． D． 3．2023年11月2日，日本东京电力公司启动第三批约7800吨核污染水排海，对人类生活、海洋生态都会造成危害，受到多地民众声讨。福岛核污染水虽然经过“多核素去除设备”（ALPS）处理，但核污染水中的氚（）很难被分离清除，氚气会通过食物链在人体内累积，对人的伤害将不可估量。其衰变方程为，半衰期为12.5年，下列说法正确的是（　　） A．的比结合能小于的比结合能 B．放出的来自原子核外电子 C．受核污染的海产品经过高温烹煮其放射性会有所减弱 D．100个在25年后大约剩下25个未发生衰变 4． 如图所示，竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为，当时大气压为．现保持温度不变，将玻璃管向上提起，管内（    ） 5． A．气柱长度不变 B．气柱长度变短 C．水银柱上移 D．水银柱下降 5．一定质量的理想气体经过a→b→c→d→a过程的如图所示，其中ab和cd图线均为双曲线的一部分，下列说法正确的是（    ） A．a→b过程中，气体可能向外界放出热量 B．b→c过程中，气体一定向外界放出热量 C．整个过程中气体从外界吸收热量 D．c→d过程中，在单位时间、单位面积上与器壁碰撞的分子数减少 6．测温枪通过红外线照射到温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，计算出温度数据。已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，得到电流随电压变化的图像如图乙所示，已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s，电子的电量e=1.6×10-19C，光速c=3×108m/s，则下列说法中正确的是（　　） A．将图甲的电源反接，一定不会产生电信号 B．波长10μm的红外线在真空中的频率为3×1013Hz C．由图乙数据可知该光电管的阴极金属逸出功约为0.02eV D．若人体温度升高，则辐射红外线的强度减弱，光电管转换成的光电流减小 7．图中、、为三个相同的灯泡，D为二极管，R为定值电阻，L为自感系数很大且可自由伸缩的弹簧线圈，其直流电阻和电源内阻均忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S后，立刻亮起，再逐渐变暗 B．电路稳定后，断开开关S的瞬间，中的电流方向与原来相反 C．电路稳定后，断开开关S的瞬间，将看到弹簧线圈L突然变短 D．电路稳定后，断开开关S的瞬间，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭 8．手机充电装置由一个变压器和一个整流装置组成如图，变压器原副线圈匝数比n1∶n2=44∶1，输出端连接有4个理想二极管，若AB端输入电压为u=220sin100πt（V），下列说法中正确的是（　　） A．二极管的存在使得整流装置输出端电压的有效值为 B．手机充电电流随时间变化的周期为0.02s C．手机充电时N点电势总是高于M点电势 D．若在AB端输入电压为U=220V的直流电时，CD端输出可以获得相同的有效值 二、多选题（每题4分，部分2分，共16分） 9．下列说法正确的是：（   ） A．单晶体和多晶体在物理性质上均表现为各向异性 B．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果 C．不可能从单一热源吸收热量全部用来做功 D．缝衣针漂浮在水面上是表面张力作用的结果 10．如图所示为氢原子部分能级示意图。现有大量处于激发态能级的氢原子，向较低能级跃迁时，会放出不同频率的光子。已知可见光的光子能量范围介于1.63eV~3.10eV之间，某金属板发生光电效应的逸出功为2.25eV。下列说法正确的是（    ） A．共有8种不同频率的光子放出 B．放出的所有光子中，有2种是可见光 C．放出的所有光子中，有3种可以使该金属板发生光电效应 D．放出的所有光子照射该金属板，逸出光电子的最大初动能可能是10.5eV 11．如图，LC电路中，电容C为，电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动，取重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．当灰尘的加速度大小为方向竖直向下时，线圈中电流最大 B．当灰尘的加速度大小为方向竖直向下时，线圈中电流最大 C．从S闭合开始计时，经时，电容器内灰尘的加速度大小为 D．从S闭合开始计时，经时，电容器内灰尘的加速度大小为 12．如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为 l、2l；质量分别为 m、2m 的导体棒 a、b 均垂直导轨放置，导体棒 a 接入电路的电阻为 R，其余电阻均忽略不计； a、b 两棒分别以 v0、2v0的初速度同时向右运动，两棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触，a 总在窄轨上运动，b 总在宽轨上运动，直到两棒达到稳定状态，从开始运动到两棒稳定的过程中，下列说法正确的是 （　　） A．a 棒加速度的大小始终等于 b 棒加速度的大小 B．稳定时 a 棒的速度为 1.5v0 C．电路中产生的焦耳热为 D．流过导体棒 a 的某一横截面的电荷量为 三、实验题（没空2分，共14分） 13．某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。    （1）变压器的铁芯，它的结构和材料是______；（填字母，涂13题） A．整块硅钢铁芯        B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成        D．绝缘的硅钢片叠成 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______；（填A“多”或B“少”,涂14题） （3）在实际实验中，将电源接在组装后的变压器原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为______；（填字母，涂15题） A．    B．    C．    D． 14．某兴趣小组通过如图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测量一颗形状不规则的小石块的体积。 主要实验步骤如下： ①将石子装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与压强传感器连接； ②移动活塞，通过活塞所在的刻度读取了多组气体体积，同时记录对应的传感器示数； ③建立直角坐标系。 (1)在实验的操作中，下列说法正确的是______。（涂16题） A．气体的质量及温度应保持不变 B．为减小实验误差，应快速推拉活塞 C．为方便推拉活塞，应用手紧握住注射器再推拉活塞 D．为找到压强与体积的关系，应测量注射器的横截面积 (2)为了在坐标系中获得直线图像，若取轴为，则轴应为______（选填A“”或者B“”，涂17题）。 (3)选择合适的坐标，该小组同学通过描点作图，得到图像如图乙所示，若忽略传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差，则石子的体积为______；若考虑误差影响，测得软管容积为，则石子的体积为______。 四、解答题 15．（10分）发电站给用户供电电路如图所示。发电站的输出电压U1＝250V，升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝1:16，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4＝190:11，用户用电时的功率P=95kW，用户两端电压U4＝220V。变压器均为理想变压器，求： (1)输电线的总电阻； (2)发电站的输出功率。 16．（10分）镭（）是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知能自发放出粒子而变成新核，已知的质量，的质量，粒子的质量。如图所示，一个静止的镭核在匀强磁场中发生衰变，衰变后两粒子运动平面与磁场垂直（涉及比值时，质量可取整数）求： （1）粒子与核在磁场中运动的半径之比和周期之比； （2）衰变过程中放出的能量（）。    17．（12分）将密闭文物储存柜内的空气部分抽出，然后充入惰性气体，制造柜内低压、低氧的环境，可以有效抑制氧化、虫害及微生物的滋生，是一种常见的文物保护技术。如图所示，某文物储存柜的容积为，文物放入时柜内压强为。关闭柜门后，通过抽气孔抽气，抽气筒的容积为，每次均抽出整筒空气。已知第一次抽气后柜内压强变为。不考虑抽气过程中气体温度的变化，储存柜内空气可看作理想气体。求： (1)柜内文物的体积； (2)要使储存柜内的压强小于，至少需要抽气几次； (3)当抽气10次时，储存柜内的压强。 18．（14分）如图所示，倾角的固定粗糙斜面上存在匀强磁场区域MNPQ，磁场方向垂直斜面向上，磁感应强度大小，MN、PQ均与斜面底边平行。有一边长、质量、电阻的正方形均匀导体线框abcd，线框与斜面间的动摩擦因数为，将线框从图示位置由静止释放，线框底边始终与斜面底边平行，当ab边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，并恰能匀速通过整个磁场区域，重力加速度g取，不计空气阻力。 （1）线框由静止释放，经多长时间线框的ab边与磁场边界线MN重合？ （2）从线框到达磁场边界线MN开始至全部进入磁场的过程中，求通过线框的电荷量q； （3）线框由静止释放至全部离开磁场的过程中，求线框与斜面间摩擦产生的热量和线框产生的焦耳热的比值。 试卷第2页，共5页 试卷第1页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 《周考题111》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D A C C B D C BD BD 题号 11 12 答案 AC AC 2．D 【详解】标准状况下体积为V的二氧化碳气体的质量 二氧化碳的分子数为 二氧化碳气体变成硬胶体后，硬胶体的体积为 解得 4．C 【详解】将玻璃管向上提起10cm，假设水银柱不动，封闭气体的体积会增大，根据玻意耳定律（温度不变 ） 可知封闭气体压强会减小。而外界大气压不变，此时封闭气体压强小于大气压与管内水银柱产生压强之差，水银柱会向上移动 ，气柱长度会变长。所以，玻璃管向上提起10cm后，水银柱上移。 5．C 【详解】A．由题意可知， a→b过程中，气体体积增大，气体对外做功，气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知，气体从外界吸热，A错误； B． b→c过程中，由图像可知，气体温度降低，内能减小，即，体积增大，气体对外做功，即，由热力学第一定律可知，气体向外界吸收热量还是放出热量不能确定，B错误； C． 由图像的面积意义可知，整个过程中，外界对气体做负功，即，而气体的内能不变，由热力学第一定律可知，，气体从外界吸收热量，C正确； D． c→d过程中，是等温压缩，气体的密度增大，温度不变，单位体积内的分子数增多，压强增大，在单位时间、单位面积上与器壁碰撞的分子数增多，D错误。 6．B 【详解】A．根据图乙可知，遏止电压为0.02V，如果反接，但电源电压小于0.02V，则仍会产生电信号，选项A错误； B．波长10um的红外光在真空中的频率为 C．根据爱因斯坦光电效应方程和得到 D．若人体温度升高，则辐射红外线的强度增强，光电管转换成的光电流增大。 7．D 【详解】A．闭合开关S后，由于线圈L的自感作用，阻碍电流增加，支路电流逐渐增大，故逐渐变亮；、支路无电感，立刻亮起。 B．电路稳定后，断开开关S的瞬间，线圈L产生自感电动势，维持原电流方向（向右）。中的电流方向与原来相同，电流流至右侧节点，需经并联支路回流。由于二极管D具有单向导电性（正向向右），此时反向截止，故支路不通，中无电流，立即熄灭。 C．电路稳定时，线圈L中有电流，各匝间同向电流相互吸引，线圈处于收缩状态。断开S瞬间，电流减小，吸引力减弱，线圈应恢复原长，即变长。 D．由B项分析可知，断开S瞬间，因二极管反向截止而立即熄灭。此时L、、、R构成闭合回路。稳定时，因L直流电阻忽略不计，支路电阻小于支路电阻，故。断开S后，流过的电流从突变为，因，故会闪亮一下后逐渐熄灭。故D正确。 8．C 【详解】A．若AB端输入电压为u=220sin100πt（V），变压器原副线圈匝数比n1∶n2=44∶1，根据电压之比等于匝数之比，所以副线圈两端电压为5V，副线圈连有4个二极管，由于二极管具有单向导电性，不管交变电流的方向如何，整流装置输出端电压的有效值为副线圈两端电压的有效值5V，故A错误； B．由交变电流的瞬时值表达式可知 解得 输出端连接有4个理想二极管，输出端电流的波形图如图所示 所以手机充电电流随时间变化的周期为0.01s，故B错误； C．当AB端输入交流电时，由于二极管的单向导电性，使得电流总是从N端经过手机流向M，所以手机充电时N点电势总是高于M点电势，故C正确； D．若在AB端输入电压为U=220V的直流电时，CD端无电流输出，故D错误。 9．BD 【详解】多晶体是多个单晶体的结合体，在热传导中不具有各向异性；故A错误；墨水在水中会扩散，这是因为分子在做无规则运动；故B正确；要使单一热源全部对外做功时会引起其他方面的变化；但并不是不能进行的；故C错误；缝衣针漂浮在水面上是表面张力作用的结果；故D正确；故选BD. 10．BD 【详解】A．大量处于激发态能级的氢原子最多能放出种不同频率的光子。 B．放出的所有光子中，有2种是可见光，分别是电子从能级跃迁到发出的光子和能级跃迁到发出的光子。 C．放出的所有光子中，有4种可以使该金属板发生光电效应，分别是电子从能级跃迁到能级发出的光子和能级跃迁到能级发出的光子以及能级跃迁到能级发出的光子，还有能级跃迁到能级发出的光子。 D．放出的所有光子中，光子能量最大为 逸出光电子的最大初动能 11．AC 【详解】AB．当线圈中的电流最大时，电容器应恰好放电完毕，此时灰尘只受重力的作用，故加速度大小为，方向竖直向下，故A正确，B错误； CD．开关S断开时，板间灰尘恰好静止，则根据平衡条件可得 根据LC振荡电路的振荡周期公式可知，该电路的振荡周期为 从S闭合开始计时，经时，即经过半个周期时，电容器放电完毕且又恰好反向充电完毕，所以此时灰尘受到重力及向下的电场力的作用，则根据牛顿第二定律有 解得此时的加速度为，故C正确，D错误。 12．【答案】AC 【详解】A．分别计算、棒的加速度，由 和牛顿第二定律得 联立可得 可知：、棒串联，电流相等，、棒长度分别为 l、2l；质量分别为 m、2m，则、棒加速度大小相等，故A正确； B．因为导轨光滑只受到安培力作用，对棒，根据动量定理有 同理，对棒有 稳定是无电流，即 得 联立解得 C．由能量守恒可知，动能的损失等于焦耳热，初动能 末动能 则电路中产生的焦耳热为 故C正确； D．对应用动量定理 又 解得 13． D 少 D 【详解】（1）[1]为了减小涡流现象带来的损耗，变压器的铁芯选用绝缘的硅钢片叠成。 （2）[2]根据原副线圈中 可知匝数少的线圈电流大，导线较粗，导致粗的线圈匝数少。 （3）[3]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系 若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为 ，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为 考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7V。 14．(1)A (2) (3) 【详解】（1）A．玻意耳定律的条件是一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，所以实验中气体的质量及温度应保持不变，A正确； B．快速推拉活塞会使气体温度变化（做功过程中热量来不及交换），不满足等温条件，会增大实验误差，应缓慢推拉活塞，B错误； C．用手紧握住注射器会使气体温度升高，破坏等温条件，C错误； D．横截面积不变，注射器的刻度可表示体积，不需要测量横截面积来计算体积，D错误。 （2）根据玻意耳定律 变形得 所以取轴为，则轴应为。 （3）[1]忽略软管容积时，由 图像与轴截距为石子体积，即b。 [2]考虑软管容积，定律变为 即 截距为 所以 15．(1)8Ω (2)100kW 【详解】（1）设升压变压器副线圈电压，则有 解得 设降压变压器原线圈电压，则有 解得 输电线上损失的电压为 根据 解得输电线电流 则输电线的总电阻为 （2）发电站的输出功率为 16．（1），；（2） 【详解】（1）静止的镭核衰变时动量守恒，粒子与核运动方向相反，因此均带正电，在磁场中所受洛伦兹力方向相反，偏转方向相反；又因粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，故两粒子的运动轨迹为两外切圆，由动量守恒知 由 可得 由电荷数守恒可知核的电荷量为 可知粒子与核在磁场中运动的半径之比 由周期公式 可知粒子与核在磁场中运动的周期之比为 （2）衰变过程中的质量亏损 衰变过程中放出的能量为 17．(1) (2)3次 (3) 【详解】（1）第一次抽气过程，由玻意耳定律得 解得 （2）第二次抽气过程，由玻意耳定律得 解得 第三次抽气过程，由玻意耳定律得 解得 故要使压强小于至少要抽气3次 （3）由以上求解可得 所以抽气10次时，储存柜内的压强 18．（1）2s； （2）0.1C； （3） 【详解】（1）进入磁场瞬间，匀速运动，根据平衡条件① 又② ③ ④ 进入磁场前匀加速直线运动⑤ 根据牛顿第二定律⑥ 联立方程①②③④⑤⑥ 得 （2）通过线框的电荷量⑦ ⑧ 联立方程③④⑦⑧得 （3）进入磁场前⑨ 因摩擦产生的热量⑩ 线框中产生的焦耳热⑪ 联立方程②③④⑨⑩⑪ 得 答案第4页，共4页 答案第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 $