高二物理下学期期末模拟卷01（教科版）

**基本信息** 以散裂中子源、酒瓶开启器等科技与生活情境为载体，覆盖热学、光学、原子物理、机械振动与波模块，通过分层设问考查物理观念建构、科学推理与探究能力。 **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|氢原子能级跃迁、气体状态方程、光的全反射|结合CSNS装置考查偏振滤光片原理，体现科技前沿| |实验题|2题16分|玻璃折射率测定、单摆测重力加速度|含误差分析（如误画界面影响折射率测量）与创新测量（力传感器测拉力）| |解答题|3题38分|热力学综合、波动图像、光的折射与全反射|温度报警装置结合气体实验定律与能量守恒，考查模型建构与综合应用|

2025-2026学年高二下学期期末模拟卷01 物 理·全解全析 （满分100分，考试用时75分钟） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图为氢原子的能级示意图，已知锌的逸出功是，关于氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征，下列说法正确的是（　　） A．一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，能发出3种的不同频率的光 B．用一群处于能级的氢原子向基态跃迁时发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为 C．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 【答案】D 【详解】A．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能放出2种不同频率的光，A错误； B．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，放出光子的最大能量为 用此光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为，B错误； C．基态的氢原子跃迁到的激发态需要吸收光子的能量为 即氢原子需要吸收恰好的光子能量才能完成跃迁，C错误； D．基态氢原子的电离能为，用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离，D正确。 故选D。 2．如图所示，一定质量的理想气体的循环由下面4个过程组成：。下列说法正确的是（     ） A．过程中，气体内能增加放出热量 B．过程中，气体内能不变 C．过程中，气体吸收热量 D．从过程中，气体从外界吸收的总热量可以用所围的面积表示 【答案】D 【详解】A．的过程，体积增大，则气体对外界做功，，且pV乘积变大，根据可知，温度升高，气体内能增加，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量（Q>0），故A错误； B．过程，根据与数学知识可知，b、c两点不在同一双曲线上，气体温度改变，内能改变，故B错误； C．的过程，体积减小，则外界对气体做功，，且pV乘积变小，根据可知，温度降低，气体内能减小，根据热力学第一定律可知，气体放出热量（Q<0），故C错误； D．图像与V轴围成的面积代表功，而整个过程回到a状态时气体与初态相比温度不变，内能不变，可知整个过程气体从外界吸收的总热量与做的总功相同，所以整个过程中，气体从外界吸收的总热量可以用所围的面积表示，故D正确。 故选D。 3．有一种新型酒瓶开启器。其使用方法是手握开瓶器，将气针插入软木塞，通过气针对酒瓶进行打气，随着瓶内气体压强不断增大，软木塞将会被顶起。其原理简化如图，圆柱形容器横截面积为S，软木塞质量为m，软木塞与瓶子间的最大静摩擦力大小为软木塞重力的15倍，不考虑开瓶器和气针对软木塞的作用力。打气前，圆柱形瓶内气体压强为，气体体积为，打气时气针每次将压强为，体积为的空气打入瓶内。已知当地大气压强为，重力加速度为g。假设打气过程温度不变，不考虑瓶子容积的变化，下列说法正确的是（　　） A．要维持气体温度不变，打气过程气体需要从周围环境吸收热量 B．在软木塞被顶起前，每打气一次，软木塞受到的静摩擦力一定增大一次 C．软木塞被顶起时，瓶内气体压强为 D．至少要打气次才能使软木塞被顶起 【答案】D 【详解】A．打气过程中，外界对瓶内气体做功，；气体温度不变，理想气体内能不变，。根据热力学第一定律 得 即气体向外界放热，而非吸热，故A错误； B．对软木塞受力分析，初始瓶内压强等于大气压，向下总力为，大于向上的气体压力，此时静摩擦力向上，大小 每打气一次增大，静摩擦力减小，直到后，静摩擦力转为向下，增大时才开始增大，故B错误； C．最大静摩擦力 软木塞被顶起时受力平衡，向下的力为大气压压力、软木塞重力、最大静摩擦力，向上为瓶内气体压力，即 解得 故C错误； D．打气过程温度不变，由玻意耳定律，设至少打气次，总气体初态满足 代入 约去化简得 解得 故D正确。 故选D。 4．一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（　　） A．分子的数密度较大 B．分子间平均距离较小 C．每个分子的动能都较大 D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较多 【答案】D 【详解】A．由图可知，乙曲线峰值向速率大的方向移动，说明乙状态温度较高，即。气体质量一定，分子总数不变，体积不变，则分子的数密度不变，故A错误； B．由于体积和分子总数均不变，分子间的平均距离不变，故B错误； C．温度是分子平均动能的标志，，则乙状态分子的平均动能较大，但并非每个分子的动能都较大，这是统计规律，故C错误； D．气体压强由分子数密度和平均动能决定。数密度不变，温度升高，分子平均动能增大，平均速率增大，分子运动更剧烈，因此单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较多，故D正确。 故选D。 5．我国散裂中子源（CSNS）被誉为“超级显微镜”，是研究物质材料微观结构的国之重器。在散裂中子源的靶站谱仪系统中，为了实时监测高能粒子束流的运行状态，工程师们设计了一套高精度的光学观测系统。该系统利用特制的抗辐射光学镜头捕捉粒子束激发出的微弱荧光，并通过光纤束将图像信号传输至屏蔽室外的探测器。同时，为了消除环境杂散光对微弱荧光信号的干扰，观测窗口前加装了高性能的偏振滤光片。下列分析正确的是（　　） A．光学镜头表面镀有的增透膜，是利用了光的衍射原理来增加光的透射强度 B．粒子束激发的荧光在光纤束中传输时，利用了光的全反射原理，光信号被限制在纤芯内传播 C．偏振滤光片能消除干扰光，说明光是纵波，且干扰光与荧光振动方向相互垂直 D．若将观测到的荧光通过单缝，在光屏上观察到了明暗相间的条纹，这是光的色散现象 【答案】B 【详解】A．光学镜头增透膜是利用光的干涉原理，使增透膜前后表面的反射光干涉相消，减少反射从而增加透射，不是光的衍射，故A错误； B．光纤传输光信号利用光的全反射原理，纤芯折射率大于外包层折射率，光在纤芯与包层的界面持续发生全反射，将光信号限制在纤芯内传播，故B正确； C．只有横波能发生偏振现象，偏振滤光片可以消除干扰，说明光是横波，不是纵波，故C错误； D．光通过单缝产生明暗相间条纹是光的衍射现象，色散是不同频率的光发生分离的现象，故D错误。 故选B。 6．如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的图像，P、Q为波传播过程中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．该波的传播速度大小为2m/s C．经过0.4s，质点Q沿波的传播方向运动0.4m D．该波在传播过程中，若遇到0.2m长的障碍物，能够发生明显的衍射现象 【答案】D 【详解】A．根据上下坡法判断，沿波的传播方向，上坡段质点向下振动，下坡段质点向上振动，已知P点向下振动，说明P点处于上坡段，可推得波沿轴负方向传播，故A错误； B．由甲图得波长，由甲图可得周期，波速为，故B错误； C．简谐横波传播过程中，质点仅在平衡位置附近振动，不会随波迁移，故C错误； D．发生明显衍射的条件是障碍物尺寸和波长相近，或比波长更小，该波波长，障碍物长，满足条件，能发生明显衍射，故D正确。 故选D。 7．如图1所示，水平弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向建立x轴，振子的位移x随时间t的变化图像如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．从t=0到t=1.6s的时间内，振子通过的路程为24cm B．t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处 C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度大小相同 D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小 【答案】C 【详解】A．由图像可知，振子振幅，周期，从到恰好为1个周期，一个周期内振子的路程为，故A错误； B．振子振动方程为 代入，得，故B错误； C．由胡克定律和牛顿第二定律可知，振子做简谐运动的加速度满足 时振子位移，时振子位移，位移大小相等，则加速度大小相等，故C正确； D．从到，振子从最大位移处向平衡位置运动，位移减小，速度逐渐增大，故D错误。 故选C。 8．如图所示，光滑绝热气缸静置于地面上，总高为4L，气缸上端开口，顶部有卡扣。内部有两个厚度不计、质量均为m、横截面积为S的活塞M、N，活塞M导热，活塞N绝热，初始时活塞M距离气缸顶部的距离为L，活塞N在气缸正中央，两活塞中间封闭了一定质量的理想气体A，活塞N与气缸底部封闭了一定质量的理想气体B，两气体的初始温度均为。气缸底部有一电热丝，可对B气体进行加热，现接通电源，对B气体缓慢加热，使其温度缓慢升高，已知重力加速度为g，外界大气压恒为，且满足，下列说法正确的是（　　） A．当B中气体的温度达到时，活塞M恰好到达缸顶 B．当B中气体的温度达到时，活塞M恰好到达缸顶 C．当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为5p0 D．当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为6p0 【答案】BC 【详解】AB．活塞M恰好到达缸顶前的过程，B气体做等压变化，A气体体积不变，根据盖-吕萨克定律有 其中， 解得，故A错误，B正确； CD．活塞M恰好到达缸顶后，A气体做等温变化，根据玻意耳定律有 其中，， 解得 当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为，故C正确，D错误。 故选BC。 9．铀（U）238本身不容易发生衰变，它通常需要先吸收中子然后经过衰变转化为钚，而钚是一种可衰变的元素。铀238转化为钚的过程：,，，下列说法正确的是（　　） A． B． C．衰变过程中释放的电子，是由原子核内质子转化为中子和电子而来的 D．衰变过程中释放的电子，是由原子核外电子跃迁而来的 【答案】AB 【详解】AB．对于第三个衰变反应，根据质量数守恒 可知 由电荷数守恒 可得，故AB正确； C．衰变过程中释放的电子（β衰变）是由原子核内中子转化为质子时释放的，并非由质子转化为中子和电子而来，故C错误； D．衰变电子来自原子核内部，与核外电子跃迁无关，故D错误。 故选AB。 10．在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质，如图所示。已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°(C点出射光线与入射光线的夹角)，CD弧所对的圆心角为，则下列结论正确的是（　　） A．b色光的偏向角为 B．介质对a色光的折射率 C．b色光从介质射向空气的临界角的正弦 D．若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距> 【答案】AC 【详解】A．光线在A点的入射角为，折射角分别为、，偏向角为、，由a色光的偏向角为，根据几何关系有，AC弧所对圆心角为，又有CD弧所对的圆心角为，则AD弧所对圆心角为，则，则b色光的偏向角为，故A正确； B．介质对a色光的折射率，故B错误； C．b色光从介质射向空气的临界角的正弦为，故C正确； D．由上述分析可知，则，根据，可知，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 二、实验题（16分） 11．（8分）如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和，为直线与的交点，在直线上竖直地插上、两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的两个必要步骤是（     ） A．插上大头针，使挡住的像和的像 B．插上大头针，使仅挡住的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 (2)过、作直线交于，连接，过作垂直于的直线，测图甲中角和的大小，则玻璃砖的折射率_____（用三角函数表示）。 (3)对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是（     ） A．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 B．入射角越小，折射率的测量越准确 C．不论光以什么角度从射入，经一次折射后到达界面都能射出 D．如果在界面光的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖 (4)如图乙所示，如果误将玻璃砖的边画到（与平行），相对于折射率的测量值，真实值将_____。（填“偏大”、“偏小”或“相等”） 【答案】(1)AD（2分） (2)（2分） (3)AC（2分） (4)偏大（2分） 【详解】（1）利用插针法测定玻璃的折射率时，插上大头针，要使挡住、的像，插上大头针，要使挡住和、的像，使得四个大头针在同一条光路上，故选AD。 （2）由折射定律可知，玻璃砖的折射率为 （3）A．、距离适当大些，确定入射光线时误差更小，可减小作图误差，A正确； B．入射角越小，折射角也越小，角度测量的相对误差越大，测量误差更大，B错误； C．因为玻璃砖上下表面平行，第一次折射的折射角等于第二次的入射角，光线从空气进入玻璃时的折射角小于临界角，所以光线在玻璃砖内到达时的入射角始终小于临界角，所以不会发生全反射，一定能射出，C正确； D．全反射只发生在光从光密介质射向光疏介质时，光从空气（光疏）射入玻璃（光密），无论入射角多大，都不会发生全反射，一定会进入玻璃砖，D错误。 故选AC。 （4）如果误将玻璃砖的边画到（与平行），得到的光路图如图所示 画出的折射光线如图中的虚线，可看出折射角的测量值偏大，折射率的测量值将偏小。（真实值比测量值偏大） 12．（8分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 (1)组装单摆时，应在下列器材中选用_____（选填选项前的字母）。 A．长度为左右的细线 B．长度为左右的细线 C．直径为的塑料球 D．直径为的铁球 (2)某同学某次实验中用刻度尺测出摆线长，球直径如图所示，_____cm； (3)用多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度。已知三位同学作出的图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是_____（选填选项前的字母）。 A．出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 B．出现图线的原因可能是误将49次全振动记为50次 C．图线对应的值小于图线对应的值 (4)将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定摆动过程中摆线受到的拉力，由计算机记录拉力随时间的变化，图像如图所示。测得摆长为，则重力加速度的表达式为_____。 【答案】(1)AD（2分） (2)2.01（2分） (3)B（2分） (4)（2分） 【详解】（1）AB．单摆实验要求摆线长远大于摆球直径，且摆线不可伸长，故选长度约为的细线，A正确，B错误； CD．摆球应选用密度大、体积小的金属球，以减小空气阻力的影响，故选直径为的铁球，C错误，D正确。 故选AD。 （2）10分度游标卡尺的精确值为，由图可知球的直径为 （3）A．由单摆周期公式 可得 可知图像的斜率为 当地的重力加速度为 若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度L，则有 可知图线与b线斜率相等，两图线应该平行，为纵轴截距，故出现图线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L造成的，故A错误； B．实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故出现图线的原因可能是误将次全振动记为次，故B正确； C．由图可知，图线c对应的斜率k偏小，根据图像的斜率 可得当地的重力加速度 可知图线对应的值大于图线对应的值，故C错误。 故选B。 （4）由题图可知周期为 根据 联立解得重力加速度的表达式为 三、解答题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）某同学参加市科创大赛设计了一款如图甲所示的简易温度报警装置。图乙为简化示意图，在竖直放置、导热性能良好的气缸中用活塞密闭一定质量的气体。开始时活塞距气缸底部高度为，缸内气体热力学温度为。当环境温度上升，活塞缓慢向上移动时，安装在活塞上表面的金属薄片与、两触点接触使电路导通，蜂鸣器报警。若不计一切摩擦，密封气体可视为理想气体，活塞质量为，横截面积为，大气压强恒为，重力加速度为，求： (1)开始时气缸内密封气体的压强； (2)该装置恰好报警时的热力学温度； (3)若上述过程中气体的内能增加，求气体吸收的热量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）气缸受力平衡有：（1分） 解得。（2分） （2）此过程气体是等压变化，由盖-吕萨克定律得（1分） 即（1分） 代入数据解得。（1分） （3）气体等压膨胀对外做功，则外界对气体做功（1分） 代入解得：（1分） 由热力学第一定律得：（1分） 代入可得：。（1分） 14．（13分）一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图中实线所示，在时刻的波形如图中虚线所示，质点的平衡位置位于处，波的周期为（未知）。 (1)若波沿轴正方向传播，求该波的最小波速； (2)若波沿轴负方向传播，且，写出处的质点的振动方程； (3)若波沿轴负方向传播，且，求质点第一次出现波谷的时刻。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）若波沿轴正方向传播，至少传播（1分） 又（1分） 最小速度（1分） （2）若波沿轴负方向传播，由图像可知，波长为，，设波速为，则有（1分） 得（1分） 则周期为 （1分） 处的质点的振动方程为（1分） 由图可知，（1分） 其中（1分） 联立解得（1分） （3）若波沿轴负方向传播，且，设波速为，则有（1分） ，则，解得（1分） 质点坐标，时刻右侧第一个波谷的坐标 （1分） 则第一次出现波谷的时刻为（1分） 15．（15分）如图甲所示一透明介质中，透明介质上半部分为一直角楔形，下半部分为一棱长为的立方体，、、、为各棱的中点，、分别为、中点，一单色点光源嵌在的中点处。截面如图乙所示，且，点光源发出的光线在点恰好不能从介质中射出。不考虑多次反射，求： (1)透明介质的折射率； (2)面内有光出射的区域面积。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意知，光在点恰好发生全反射，即（1分） 由折射定律有（1分） 解得（2分） （2）由于（1分） 所以，（1分） 如图乙所示，作垂直于，垂足为 则，（1分） 解得，（1分） 光线在处恰好发生全反射，在面内，如图丙所示 则（1分） 根据（1分） 解得（1分） 阴影部分为有光线出射区域，扇形区域面积（1分） 三角形区域面积（1分） 有光线出射区域的面积（1分） 解得（1分） / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二下学期期末模拟卷01 物 理·参考答案 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D D D B D C BC AB AC 11．（8分）(1)AD（2分） (2)（2分） (3)AC（2分） (4)偏大（2分） 12．（8分）(1)AD（2分） (2)2.01（2分） (3)B（2分） (4)（2分） 13．（10分）（1）气缸受力平衡有：（1分） 解得。（2分） （2）此过程气体是等压变化，由盖-吕萨克定律得（1分） 即（1分） 代入数据解得。（1分） （3）气体等压膨胀对外做功，则外界对气体做功（1分） 代入解得：（1分） 由热力学第一定律得：（1分） 代入可得：。（1分） 14．（13分）（1）若波沿轴正方向传播，至少传播（1分） 又（1分） 最小速度（1分） （2）若波沿轴负方向传播，由图像可知，波长为，，设波速为，则有（1分） 得（1分） 则周期为 （1分） 处的质点的振动方程为（1分） 由图可知，（1分） 其中（1分） 联立解得（1分） （3）若波沿轴负方向传播，且，设波速为，则有（1分） ，则，解得（1分） 质点坐标，时刻右侧第一个波谷的坐标 （1分） 则第一次出现波谷的时刻为（1分） 15．（15分）（1）由题意知，光在点恰好发生全反射，即（1分） 由折射定律有（1分） 解得（2分） （2）由于（1分） 所以，（1分） 如图乙所示，作垂直于，垂足为 则，（1分） 解得，（1分） 光线在处恰好发生全反射，在面内，如图丙所示 则（1分） 根据（1分） 解得（1分） 阴影部分为有光线出射区域，扇形区域面积（1分） 三角形区域面积（1分） 有光线出射区域的面积（1分） 解得（1分） / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二下学期期末模拟卷01 物 理 （满分100分，考试用时75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：教科版2019选择性必修第一册第4章+选择性必修第三册。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图为氢原子的能级示意图，已知锌的逸出功是，关于氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征，下列说法正确的是（　　） A．一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，能发出3种的不同频率的光 B．用一群处于能级的氢原子向基态跃迁时发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为 C．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 2．如图所示，一定质量的理想气体的循环由下面4个过程组成：。下列说法正确的是（     ） A．过程中，气体内能增加放出热量 B．过程中，气体内能不变 C．过程中，气体吸收热量 D．从过程中，气体从外界吸收的总热量可以用所围的面积表示 3．有一种新型酒瓶开启器。其使用方法是手握开瓶器，将气针插入软木塞，通过气针对酒瓶进行打气，随着瓶内气体压强不断增大，软木塞将会被顶起。其原理简化如图，圆柱形容器横截面积为S，软木塞质量为m，软木塞与瓶子间的最大静摩擦力大小为软木塞重力的15倍，不考虑开瓶器和气针对软木塞的作用力。打气前，圆柱形瓶内气体压强为，气体体积为，打气时气针每次将压强为，体积为的空气打入瓶内。已知当地大气压强为，重力加速度为g。假设打气过程温度不变，不考虑瓶子容积的变化，下列说法正确的是（　　） A．要维持气体温度不变，打气过程气体需要从周围环境吸收热量 B．在软木塞被顶起前，每打气一次，软木塞受到的静摩擦力一定增大一次 C．软木塞被顶起时，瓶内气体压强为 D．至少要打气次才能使软木塞被顶起 4．一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（　　） A．分子的数密度较大 B．分子间平均距离较小 C．每个分子的动能都较大 D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较多 5．我国散裂中子源（CSNS）被誉为“超级显微镜”，是研究物质材料微观结构的国之重器。在散裂中子源的靶站谱仪系统中，为了实时监测高能粒子束流的运行状态，工程师们设计了一套高精度的光学观测系统。该系统利用特制的抗辐射光学镜头捕捉粒子束激发出的微弱荧光，并通过光纤束将图像信号传输至屏蔽室外的探测器。同时，为了消除环境杂散光对微弱荧光信号的干扰，观测窗口前加装了高性能的偏振滤光片。下列分析正确的是（　　） A．光学镜头表面镀有的增透膜，是利用了光的衍射原理来增加光的透射强度 B．粒子束激发的荧光在光纤束中传输时，利用了光的全反射原理，光信号被限制在纤芯内传播 C．偏振滤光片能消除干扰光，说明光是纵波，且干扰光与荧光振动方向相互垂直 D．若将观测到的荧光通过单缝，在光屏上观察到了明暗相间的条纹，这是光的色散现象 6．如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的图像，P、Q为波传播过程中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．该波的传播速度大小为2m/s C．经过0.4s，质点Q沿波的传播方向运动0.4m D．该波在传播过程中，若遇到0.2m长的障碍物，能够发生明显的衍射现象 7．如图1所示，水平弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向建立x轴，振子的位移x随时间t的变化图像如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．从t=0到t=1.6s的时间内，振子通过的路程为24cm B．t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处 C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度大小相同 D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小 8．如图所示，光滑绝热气缸静置于地面上，总高为4L，气缸上端开口，顶部有卡扣。内部有两个厚度不计、质量均为m、横截面积为S的活塞M、N，活塞M导热，活塞N绝热，初始时活塞M距离气缸顶部的距离为L，活塞N在气缸正中央，两活塞中间封闭了一定质量的理想气体A，活塞N与气缸底部封闭了一定质量的理想气体B，两气体的初始温度均为。气缸底部有一电热丝，可对B气体进行加热，现接通电源，对B气体缓慢加热，使其温度缓慢升高，已知重力加速度为g，外界大气压恒为，且满足，下列说法正确的是（　　） A．当B中气体的温度达到时，活塞M恰好到达缸顶 B．当B中气体的温度达到时，活塞M恰好到达缸顶 C．当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为5p0 D．当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为6p0 9．铀（U）238本身不容易发生衰变，它通常需要先吸收中子然后经过衰变转化为钚，而钚是一种可衰变的元素。铀238转化为钚的过程：,，，下列说法正确的是（　　） A． B． C．衰变过程中释放的电子，是由原子核内质子转化为中子和电子而来的 D．衰变过程中释放的电子，是由原子核外电子跃迁而来的 10．在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质，如图所示。已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°(C点出射光线与入射光线的夹角)，CD弧所对的圆心角为，则下列结论正确的是（　　） A．b色光的偏向角为 B．介质对a色光的折射率 C．b色光从介质射向空气的临界角的正弦 D．若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距> 第Ⅱ卷 二、实验题（16分） 11．（8分）如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和，为直线与的交点，在直线上竖直地插上、两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的两个必要步骤是（     ） A．插上大头针，使挡住的像和的像 B．插上大头针，使仅挡住的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 (2)过、作直线交于，连接，过作垂直于的直线，测图甲中角和的大小，则玻璃砖的折射率_____（用三角函数表示）。 (3)对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是（     ） A．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 B．入射角越小，折射率的测量越准确 C．不论光以什么角度从射入，经一次折射后到达界面都能射出 D．如果在界面光的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖 (4)如图乙所示，如果误将玻璃砖的边画到（与平行），相对于折射率的测量值，真实值将_____。（填“偏大”、“偏小”或“相等”） 12．（8分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 (1)组装单摆时，应在下列器材中选用_____（选填选项前的字母）。 A．长度为左右的细线 B．长度为左右的细线 C．直径为的塑料球 D．直径为的铁球 (2)某同学某次实验中用刻度尺测出摆线长，球直径如图所示，_____cm； (3)用多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度。已知三位同学作出的图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是_____（选填选项前的字母）。 A．出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 B．出现图线的原因可能是误将49次全振动记为50次 C．图线对应的值小于图线对应的值 (4)将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定摆动过程中摆线受到的拉力，由计算机记录拉力随时间的变化，图像如图所示。测得摆长为，则重力加速度的表达式为_____。 三、解答题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）某同学参加市科创大赛设计了一款如图甲所示的简易温度报警装置。图乙为简化示意图，在竖直放置、导热性能良好的气缸中用活塞密闭一定质量的气体。开始时活塞距气缸底部高度为，缸内气体热力学温度为。当环境温度上升，活塞缓慢向上移动时，安装在活塞上表面的金属薄片与、两触点接触使电路导通，蜂鸣器报警。若不计一切摩擦，密封气体可视为理想气体，活塞质量为，横截面积为，大气压强恒为，重力加速度为，求： (1)开始时气缸内密封气体的压强； (2)该装置恰好报警时的热力学温度； (3)若上述过程中气体的内能增加，求气体吸收的热量。 14．（13分）一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图中实线所示，在时刻的波形如图中虚线所示，质点的平衡位置位于处，波的周期为（未知）。 (1)若波沿轴正方向传播，求该波的最小波速； (2)若波沿轴负方向传播，且，写出处的质点的振动方程； (3)若波沿轴负方向传播，且，求质点第一次出现波谷的时刻。 15．（15分）如图甲所示一透明介质中，透明介质上半部分为一直角楔形，下半部分为一棱长为的立方体，、、、为各棱的中点，、分别为、中点，一单色点光源嵌在的中点处。截面如图乙所示，且，点光源发出的光线在点恰好不能从介质中射出。不考虑多次反射，求： (1)透明介质的折射率； (2)面内有光出射的区域面积。 / 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二下学期期末模拟卷01 物 理 （满分100分，考试用时75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：教科版2019选择性必修第一册第4章+选择性必修第三册。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图为氢原子的能级示意图，已知锌的逸出功是，关于氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征，下列说法正确的是（　　） A．一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，能发出3种的不同频率的光 B．用一群处于能级的氢原子向基态跃迁时发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为 C．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 2．如图所示，一定质量的理想气体的循环由下面4个过程组成：。下列说法正确的是（     ） A．过程中，气体内能增加放出热量 B．过程中，气体内能不变 C．过程中，气体吸收热量 D．从过程中，气体从外界吸收的总热量可以用所围的面积表示 3．有一种新型酒瓶开启器。其使用方法是手握开瓶器，将气针插入软木塞，通过气针对酒瓶进行打气，随着瓶内气体压强不断增大，软木塞将会被顶起。其原理简化如图，圆柱形容器横截面积为S，软木塞质量为m，软木塞与瓶子间的最大静摩擦力大小为软木塞重力的15倍，不考虑开瓶器和气针对软木塞的作用力。打气前，圆柱形瓶内气体压强为，气体体积为，打气时气针每次将压强为，体积为的空气打入瓶内。已知当地大气压强为，重力加速度为g。假设打气过程温度不变，不考虑瓶子容积的变化，下列说法正确的是（　　） A．要维持气体温度不变，打气过程气体需要从周围环境吸收热量 B．在软木塞被顶起前，每打气一次，软木塞受到的静摩擦力一定增大一次 C．软木塞被顶起时，瓶内气体压强为 D．至少要打气次才能使软木塞被顶起 4．一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（　　） A．分子的数密度较大 B．分子间平均距离较小 C．每个分子的动能都较大 D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较多 5．我国散裂中子源（CSNS）被誉为“超级显微镜”，是研究物质材料微观结构的国之重器。在散裂中子源的靶站谱仪系统中，为了实时监测高能粒子束流的运行状态，工程师们设计了一套高精度的光学观测系统。该系统利用特制的抗辐射光学镜头捕捉粒子束激发出的微弱荧光，并通过光纤束将图像信号传输至屏蔽室外的探测器。同时，为了消除环境杂散光对微弱荧光信号的干扰，观测窗口前加装了高性能的偏振滤光片。下列分析正确的是（　　） A．光学镜头表面镀有的增透膜，是利用了光的衍射原理来增加光的透射强度 B．粒子束激发的荧光在光纤束中传输时，利用了光的全反射原理，光信号被限制在纤芯内传播 C．偏振滤光片能消除干扰光，说明光是纵波，且干扰光与荧光振动方向相互垂直 D．若将观测到的荧光通过单缝，在光屏上观察到了明暗相间的条纹，这是光的色散现象 6．如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的图像，P、Q为波传播过程中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．该波的传播速度大小为2m/s C．经过0.4s，质点Q沿波的传播方向运动0.4m D．该波在传播过程中，若遇到0.2m长的障碍物，能够发生明显的衍射现象 7．如图1所示，水平弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向建立x轴，振子的位移x随时间t的变化图像如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．从t=0到t=1.6s的时间内，振子通过的路程为24cm B．t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处 C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度大小相同 D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小 8．如图所示，光滑绝热气缸静置于地面上，总高为4L，气缸上端开口，顶部有卡扣。内部有两个厚度不计、质量均为m、横截面积为S的活塞M、N，活塞M导热，活塞N绝热，初始时活塞M距离气缸顶部的距离为L，活塞N在气缸正中央，两活塞中间封闭了一定质量的理想气体A，活塞N与气缸底部封闭了一定质量的理想气体B，两气体的初始温度均为。气缸底部有一电热丝，可对B气体进行加热，现接通电源，对B气体缓慢加热，使其温度缓慢升高，已知重力加速度为g，外界大气压恒为，且满足，下列说法正确的是（　　） A．当B中气体的温度达到时，活塞M恰好到达缸顶 B．当B中气体的温度达到时，活塞M恰好到达缸顶 C．当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为5p0 D．当活塞N距离缸顶时，B气体的压强为6p0 9．铀（U）238本身不容易发生衰变，它通常需要先吸收中子然后经过衰变转化为钚，而钚是一种可衰变的元素。铀238转化为钚的过程：,，，下列说法正确的是（　　） A． B． C．衰变过程中释放的电子，是由原子核内质子转化为中子和电子而来的 D．衰变过程中释放的电子，是由原子核外电子跃迁而来的 10．在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质，如图所示。已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°(C点出射光线与入射光线的夹角)，CD弧所对的圆心角为，则下列结论正确的是（　　） A．b色光的偏向角为 B．介质对a色光的折射率 C．b色光从介质射向空气的临界角的正弦 D．若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距> 第Ⅱ卷 二、实验题（16分） 11．（8分）如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和，为直线与的交点，在直线上竖直地插上、两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的两个必要步骤是（     ） A．插上大头针，使挡住的像和的像 B．插上大头针，使仅挡住的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 (2)过、作直线交于，连接，过作垂直于的直线，测图甲中角和的大小，则玻璃砖的折射率_____（用三角函数表示）。 (3)对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是（     ） A．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 B．入射角越小，折射率的测量越准确 C．不论光以什么角度从射入，经一次折射后到达界面都能射出 D．如果在界面光的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖 (4)如图乙所示，如果误将玻璃砖的边画到（与平行），相对于折射率的测量值，真实值将_____。（填“偏大”、“偏小”或“相等”） 12．（8分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 (1)组装单摆时，应在下列器材中选用_____（选填选项前的字母）。 A．长度为左右的细线 B．长度为左右的细线 C．直径为的塑料球 D．直径为的铁球 (2)某同学某次实验中用刻度尺测出摆线长，球直径如图所示，_____cm； (3)用多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度。已知三位同学作出的图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是_____（选填选项前的字母）。 A．出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 B．出现图线的原因可能是误将49次全振动记为50次 C．图线对应的值小于图线对应的值 (4)将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定摆动过程中摆线受到的拉力，由计算机记录拉力随时间的变化，图像如图所示。测得摆长为，则重力加速度的表达式为_____。 三、解答题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）某同学参加市科创大赛设计了一款如图甲所示的简易温度报警装置。图乙为简化示意图，在竖直放置、导热性能良好的气缸中用活塞密闭一定质量的气体。开始时活塞距气缸底部高度为，缸内气体热力学温度为。当环境温度上升，活塞缓慢向上移动时，安装在活塞上表面的金属薄片与、两触点接触使电路导通，蜂鸣器报警。若不计一切摩擦，密封气体可视为理想气体，活塞质量为，横截面积为，大气压强恒为，重力加速度为，求： (1)开始时气缸内密封气体的压强； (2)该装置恰好报警时的热力学温度； (3)若上述过程中气体的内能增加，求气体吸收的热量。 14．（13分）一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图中实线所示，在时刻的波形如图中虚线所示，质点的平衡位置位于处，波的周期为（未知）。 (1)若波沿轴正方向传播，求该波的最小波速； (2)若波沿轴负方向传播，且，写出处的质点的振动方程； (3)若波沿轴负方向传播，且，求质点第一次出现波谷的时刻。 15．（15分）如图甲所示一透明介质中，透明介质上半部分为一直角楔形，下半部分为一棱长为的立方体，、、、为各棱的中点，、分别为、中点，一单色点光源嵌在的中点处。截面如图乙所示，且，点光源发出的光线在点恰好不能从介质中射出。不考虑多次反射，求： (1)透明介质的折射率； (2)面内有光出射的区域面积。 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $