精品解析：山东青岛二中2025-2026学年高二下学期期中考试物理

青岛二中2025-2026学年第二学期期中考试—高二试题（物理） 注意事项： 1、本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，时间90分钟 。 2、答题前考生务将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 3、全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 第I卷（ 40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有强抗干扰性的核电池。已知衰变为的半衰期约为29年；衰变为的半衰期约87年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是（　　） A. 发生α衰变 B. 发生β衰变 C. 进入太空的微重力环境后，和的半衰期均变短 D. 87年后，剩余的数目小于的数目 【答案】D 【解析】 【详解】A．衰变为时，质量数不变，电荷数增加1，符合β衰变规律（β衰变本质是中子转化为质子和电子，电荷数+1、质量数不变），不属于α衰变，故A错误； B．衰变为时，质量数减少4，电荷数减少2，符合α衰变规律（放出 ），不属于β衰变，故B错误； C．半衰期由原子核内部自身性质决定，与外界重力环境、温度、压强等无关，微重力环境下二者半衰期不变，故C错误； D．设初始两种原子核数目均为，87年后经过3个半衰期，剩余数目 经过1个半衰期，剩余数目 显然，故D正确。 故选D。 2. 如图所示的图像中，图线A和B分别反映两个物体的运动情况，横轴代表时间，纵轴可能表示位置、速度、平均速度、加速度。关于该图像的理解，下列说法一定正确的是（ ） A. 若纵轴为位置，则B的位移是A物体的两倍 B. 若纵轴为速度，则2t1时两物体相遇 C. 若纵轴为平均速度，则图线的斜率大小为物体的加速度的一半 D. 若纵轴为加速度，则0~2t1时间内A、B的动量变化量相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．若纵轴为位置，位移是末位置减初位置，故2t1时间内A、B的位移分别是， 根据图知，但无法确定，故A错误； B．若纵轴为速度，则速度—时间图线所围面积相等，表示位移相等，但初位置不确定是同一点，故不能确定会相遇，故B错误； C．若纵轴为平均速度，匀变速直线运动中 式子为一次函数，与图线对应，故斜率，即斜率大小为加速度的一半，故C正确； D．若纵轴为加速度a，a-t图像所围面积表示速度变化量 ，图像所围面积相等，速度变化量相等，动量变化 但题目未说明两物体质量相等，故动量变化不一定相等，故D错误。 故选C。 3. 分子势能随分子间距离r的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A. r1~r2距离内分子力表现为引力 B. r2~r3距离内分子力表现为斥力 C. 将两分子间距从r4变到r1，分子力做正功 D. 水滴表面层中水分子间平均距离可能为r3 【答案】B 【解析】 【详解】AB．分子势能最小处，分子间距为，此时分子力为零，r1~r3分子间距小于，分子力表现为斥力，故A错误，B正确； C．将两分子间距从r4变到r1，分子势能增大，分子力做负功，故C错误； D．液体表面张力成因，表面层分子间距大于，分子力表现为引力，故水滴表面层中分子间平均距离大于r3，故D错误。 故选B。 4. 《流浪地球》设定中，行星发动机以岩石中的硅核发生重核聚变提供动力，简化核反应为两个硅-28核聚变成铁-56核，核反应方程为，下列说法正确的是（　　） A. X为电子 B. 重核聚变比氢核聚变更容易发生 C. 若硅-28核质量为，铁-56核质量为，则质量亏损 D. 2个的结合能之和小于1个 的结合能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据核反应电荷数守恒、质量数守恒，方程左边总电荷数为 总质量数为 方程右边Fe的电荷数为26、质量数为56，因此每个X的电荷数为 质量数为 因此X为正电子，不是电子，故A错误； B．重核的电荷量更大，聚变时需要克服的库仑斥力更大，要求反应温度更高，因此重核聚变比氢核聚变更难发生，故B错误； C．质量亏损为反应前总质量减去反应后所有生成物的总质量，生成物包含1个Fe核和2个X，因此 选项中未减去2个X的质量，故C错误； D．Fe的比结合能比Si的比结合能更大，总结合能=比结合能×核子数，反应前后总核子数均为56，因此2个Si核的总结合能小于1个Fe核的结合能，故D正确。 故选D。 5. 从地面竖直上抛一物体A，同时在某一高度处另一物体B开始做自由落体运动，物体A、B在空中相遇时速率均为v，重力加速度为g，则下列说法错误的是（　　） A. 物体A上抛时的初速度大小和物体B落地时的速度大小都是2v B. 物体A从上抛到落地经历的时间为 C. 物体A能上升的最大高度和物体B开始下落的高度相等 D. 物体A从开始上抛至与B相遇路程大小为或 【答案】D 【解析】 【详解】AC．以向上为正方向，设相遇时间为，B做自由落体运动，相遇时速率为 ，故 得相遇时间 两物体同时运动，运动时间相同，物体A上抛时的初速度大小为，在下降阶段相遇有 可得，显然不合理，可知在上升阶段相遇，有 可得 因为A、B在空中相遇时速率均为v，方向相反，根据竖直上抛的对称性可知相遇后A上升的高度和相遇前B下降的高度相等，可知A上升的最大高度等于B开始下落的高度，有 可得，故AC正确； B．物体A从上抛到落地经历的时间为，故B正确； D．相遇仅发生在A上升阶段，从开始上抛至与B相遇，A路程等于位移大小，有 故不存在路程大小为的情况，故D错误。 本题选错误的，故选D。 6. 一群处于基态的氢原子，在大量电子的碰撞下跃迁至n=4的能级，然后从n=4能级向低能级跃迁。如图甲，氢原子从能级n=4跃迁到能级n=2产生光Ⅰ，从能级n=3跃迁到能级n=2产生光Ⅱ，图乙是光Ⅰ、光Ⅱ对同种材料照射时产生的光电流与电压图线，已知普朗克常量h，元电荷e，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 光Ⅰ对应图乙的图线a B. 氢原子最多可辐射3种频率的光 C. 图乙中的U1、U2满足关系 D. a对应的光电子最大初动能大于b对应的光电子最大初动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢原子跃迁时，辐射光子的能量等于能级差，光Ⅰ是，能量 光Ⅱ是，能量 显然，因此光Ⅰ频率更高，即 根据光电效应方程 是遏止电压，光的频率越高，遏止电压越大。由此可知，光I对应的遏止电压更大，应对应图乙中遏止电压更大的图线。图乙中b的遏止电压更大，因此光Ⅰ对应图乙的图线b，故A错误； B．一群处于 能级的氢原子向低能级跃迁，任意两个能级间均可发生跃迁，可辐射的光子种类数为，故B错误； C．根据动能定理和光电效应方程，对任意光子有 对光Ⅰ，有 对光Ⅱ，有 两式相减得，故C正确； D．光电子最大初动能，a的遏止电压为，b的遏止电压为，且​，因此b对应的光电子最大初动能更大，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一高度h=20cm的圆柱形容器倒置在水平的地面上，容器内部封闭着一定质量的气体，容器质量为M=4kg，活塞质量为m=1kg，其横截面积为S=50cm2，容器壁厚度可忽略不计，活塞与容器间的摩擦不计，容器、活塞与外界绝热。当容器内温度为时，活塞正好位于容器中间。现用电热丝对封闭气体缓慢加热。已知大气压强p0=1.02×105Pa，重力加速度g=10m/s2，容器开口处与大气相通，电热丝质量、体积忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 从开始加热到活塞刚好接触底部的过程中，封闭气体单位时间撞击容器单位面积的分子数增大 B. 从开始加热到活塞刚好接触底部的过程中，气体吸收的热量等于50J C. 从活塞刚好接触底部到容器刚好对水平地面没有压力，封闭气体的温度升高了60K D. 当容器刚好对水平地面没有压力时，活塞对水平地面的压力为560N 【答案】C 【解析】 【详解】A．活塞从中间下降到接触底部的过程中，活塞受力平衡，可知封闭气体压强保持不变，加热过程温度升高，分子平均动能增大，单个分子撞击的平均冲量增大；因压强不变，因此单位时间撞击单位面积的分子数减少，故A错误； B．从开始加热到活塞刚好接触底部的过程中，气体发生等压变化，气体温度升高，体积增大，对活塞受力分析，根据平衡条件有 解得 气体体积增大，气体对外做功，则有 解得 又气体温度升高，则气体内能增大，根据热力学第一定律有 变形得 可知气体吸收的热量大于50J，故B错误； C．状态一，即活塞在中间时，气体的压强为，体积为，温度为 状态二，即活塞刚好在底部时，气体的压强不变，为，体积为，设温度为，从状态一到状态二，气体发生等压变化，则有 解得 状态三，即容器刚好对水平地面没有压力，对容器受力分析，根据平衡条件有 解得 体积为，设温度为，从状态二到状态三，气体发生等容变化，则有 代入数据解得 故从活塞刚好接触底部到容器刚好对水平地面没有压力，封闭气体的温度升高了，故C正确； D．当容器刚好对水平地面没有压力时，对活塞受力分析，根据平衡条件有 解得 根据牛顿第三定律，可知此时活塞对水平地面的压力为50N，故D错误。 故选C。 8. 如图，某型号热气球的球囊、吊篮、装载物和加热装置总质量m=200kg，球囊容积V0=1000m3，大气密度为1.2kg/m3，环境温度恒为300K。热气球充满气后，使用加热装置将热气球内的气体加热到某一温度，使其恰好悬浮在空中。重力加速度g=10m/s2，忽略球囊的厚度、搭载物品的体积及燃料损耗导致的装置总质量变化，大气压强保持不变，热气球内气体视为理想气体。 下列说法正确的是（　　） A. 热气球悬浮在空中时，球囊内气体的质量为1200kg B. 热气球悬浮在空中时，球囊内气体的温度为400K C. 与加热前相比，悬浮在空气中时单位时间单位面积撞击到球囊上的气体分子数目更多 D. 热气球加热前与悬浮在空气中时球内气体密度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．热气球恰好悬浮，受力平衡，浮力等于总重力，即 代入数据，，，解得球囊内气体质量，故A错误； B．理想气体压强不变时，由 、，联立可得密度 其中、均为常数，因此为常数。悬浮时球内气体密度 代入，解得，故B错误； C．球内压强始终等于外界大气压强，压强不变。加热后温度升高，气体分子平均动能增大，单个分子撞击的平均冲量增大，因此要保持压强不变，单位时间单位面积撞击球囊的分子数目一定减少，故C错误； D．加热前球内气体与外界同温同压，密度为 悬浮时球内密度，因此密度之比，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 玩具小车在水平地面上从静止开始先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动直到停下。已知小车加速和减速的位移之比为2∶3.下列说法正确的是（　　） A. 小车加减速过程的加速度大小之比为3∶2 B. 小车加减速过程的加速度大小之比为2∶3 C. 小车前一半时间和后一半时间的位移之比为7∶5 D. 小车前一半时间和后一半时间的位移之比为33∶25 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由匀变速直线运动速度—位移公式，加速阶段 减速阶段： 联立得，故A正确； B．由A选项推导可知，并非，故B错误； C．由匀变速直线运动平均速度公式 得加速时间 减速时间 因此 设，，总时间，一半时间 小车做匀加速直线运动，做匀减速直线运动。 匀加速位移 匀减速位移 其中 代入得 则前一半时间总位移。 匀减速运动，初速度 平均速度 位移 因此，故C正确。 D．由C选项推导可知位移之比为，并非，故D错误。 故选AC。 10. 有种无尾蝙蝠飞行速度可达惊人的44.5m/s。假设这种蝙蝠沿直线追击前方也做直线运动的猎物，蝙蝠及其发出的超声波沿直线方向的位置-时间关系如图所示，以下判断正确的是（ ） A. 若 面积小于面积说明猎物做加速运动 B. 若猎物的速度和蝙蝠速度相同，则 面积等于面积 C. 蝙蝠从发射到接收超声波过程中，超声波的平均速度大于蝙蝠的平均速度 D. 前方猎物运动的平均速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在图像中，OA、CD是超声波去程图线，OA与CD的斜率均表示超声波的速度，故二者斜率相等，则OA平行于CD；AB、DE是超声波回程图线，同理可得AB平行于DE，因此 与相似。A、D是超声波与猎物的相遇点，则A、D连线的斜率表示猎物的平均速度； 是蝙蝠的运动图线， 的斜率表示蝙蝠的速度。若 面积小于的面积，由几何关系可知AD的斜率大于 的斜率，只能说明猎物的平均速度大于蝙蝠的速度，不能说明猎物做加速运动，故A错误； B．若猎物的速度和蝙蝠速度相同，则A、D连线的斜率与 的斜率相同，可得平行于 ，由几何关系可知 与全等，因此 面积等于面积，故B正确； C．蝙蝠与超声波从发射到接收阶段，初位置与末位置均相同，因此位移相同，且经历的时间 相同，根据平均速度的定义式，可知二者的平均速度相等，故C错误； D．由图可知，点对应时刻猎物的位置为， 点对应时刻猎物的位置为，根据平均速度的定义式，可得前方猎物运动的平均速度大小为，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，竖直放置的两端开口的导热性良好的U形管，一段空气柱被水银柱a和水银柱b封闭在右管内，水银柱b的两个水银面的高度差为h。现将U形管放入冷水槽中（温度低于环境温度），则系统再度达到平衡的过程中（水银没有溢出，外界大气压保持不变）（　　） A. 空气柱的长度减小 B. 空气柱的压强不变 C. 水银柱b左侧液面要下降 D. 水银柱b的两个水银面的高度差h不变 【答案】ABD 【解析】 【详解】B．设外界大气压为，水银柱的高度为，对封闭空气柱，压强满足 由于外界大气压不变，水银柱的高度不变，因此封闭空气柱的压强保持不变，故B正确； A．U形管放入冷水后，压强不变，空气柱温度降低，根据盖-吕萨克定律，可知温度降低时，空气柱体积减小，因此空气柱长度减小，故A正确； D．水银柱b的两个水银面的高度差为h，对封闭空气柱，压强关系满足 可得 压强不变，因此高度差始终不变，故D正确； C．水银柱b的两个水银面的高度差h不变，则水银柱b两侧液面均不变，水银柱b左侧液面不变，故C错误。 故选ABD。 12. 1816年O。R。斯特林（Stirling）提出一个由两个等温过程和两个等容回热过程组成的热力循环，称为斯特林循环，也称定容回热循环。这个循环的逆循环用于制冷时称为逆向斯特林循环，或称斯特林制冷循环，如图为一斯特林逆向循环过程，一定质量的理想气体从b状态开始，经过b→c、c→d、d→a、a→b四个过程后回到初状态b，p-T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. b→c过程中放出的热量等于外界对气体做的功 B. b状态下气体分子单位时间内撞击单位面积容器壁的次数比d状态多 C. a→b过程吸收的热量等于c→d过程放出的热量 D. 该循环过程中从外界吸收热量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．b→c过程中气体发生等温变化，气体内能不变，即；气体压强增大，则体积减小，故外界对气体做功，即；根据热力学第一定律有 可得 说明气体向外界放热，故在此过程中放出的热量等于外界对气体做的功，故A正确； B．根据 变形得 可知 的斜率，即图线的斜率越大，气体的体积越小；由图可知连线的斜率大于连线的斜率，故气体在状态的体积小于气体在状态的体积，即气体在状态时单位体积的分子数更多；又气体在状态的温度低于气体在状态的温度，故气体在状态的平均动能更小，即平均速率更小，但气体在状态的压强高于气体在状态的压强，根据气体压强微观解析，可知状态下气体分子单位时间内撞击单位面积容器壁的次数比状态多，故B错误； C．由图可知，气体从a→b过程做等容变化，气体体积不变，气体与外界不做功，即，由于温度升高，故气体从外界吸热；气体从c→d过程做等容变化，气体体积不变，气体与外界不做功，即，由于温度降低，故气体向外界放热；由图可知，状态与状态的温度相等，状态与状态的温度相等，故状态与状态的内能相等，状态与状态的内能也相等，即a→b过程的内能变化量等于c→d过程内能变化量，即，根据热力学第一定律 可知， 联立可得，故C正确； D．气体从b→c过程中体积减小，外界对气体做功；气体从d→a过程中体积增大，气体对外做功；由图可知，状态与状态的体积相等，状态与状态的体积相等，即气体从b→c过程中的体积变化量等于气体从d→a过程中的体积变化，而从b→c过程中的压强变化量大于气体从d→a过程中的压强变化量，根据 可知从b→c过程中外界对气体做的功大于气体从d→a过程中气体对外界做的功，即该循环过程中，而该循环过程中内能的变化量为零，根据热力学第一定律 可知气体对外界放热，故D错误。 故选AC。 第II卷 三、实验题：本题共2小题，共16分。 13. 物理学习小组分成甲、乙两组进行“研究匀变速直线运动的规律”的实验。 实验一：用图甲所示打点计时器装置测量并计算滑块的加速度。 （1）关于打点计时器的使用，下列说法正确的是__________。 A. 若使用电火花计时器，则需使用220V直流电源 B. 应先接通打点计时器的电源，后释放纸带 C. 钩码质量必须远小于小车质量 D. 如果实际电源频率为49Hz，但是将其视为50Hz计算的，则速度的测量值偏小 （2）甲组实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），打点计时器使用过程中所接电源的频率为50Hz。则打点计时器打B点时小车的速度是__________m/s，小车的加速度为__________m/s2（结果均保留两位有效数字）。 实验二：用图乙所示的气垫导轨装置测量并计算滑块的加速度。 （3）滑块上安装一宽度d的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，测得遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1，通过第二个光电门的时间为Δt2，用米尺测得两个光电门之间的距离为L，则滑块的加速度大小a=_______________。（用题中所给字母表示） （4）考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细，数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”，若当遮光条遮住光源射出光的70%时，光才被遮住，则小车通过光电门速度的测量值比真实值___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）B （2） ①. 0.38 ②. 0.38 （3） （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 A．电火花计时器使用的是220V交流电源，不是直流电源，故A错误； B．打点计时器操作要求先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故B正确； C．本实验仅研究匀变速运动规律，不需要钩码质量远小于小车质量，故C错误； D．实际频率为49Hz，小于50Hz，实际周期比按50Hz计算的周期大，计算速度 偏小，因此速度测量值偏大，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]相邻计数点间还有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔 根据匀变速运动规律，中间时刻瞬时速度等于这段的平均速度，得 [2]用逐差法计算加速度 【小问3详解】 遮光条宽度很小，用平均速度近似表示通过光电门的瞬时速度，得， 结合匀变速直线运动速度与位移的关系 联立可得 【小问4详解】 遮光条挡住70%的光才触发计时，导致测量得到的遮光时间比真实值偏小，测量速度​ 分母偏小，因此速度测量值比真实值偏大。 14. 水对特定光的折射率主要由其矿物质含量（溶质浓度）决定。为筹备校运会，团队采购了一批矿泉水，小聪和小明分别想到了用双缝干涉装置测定这种矿泉水折射率的不同方法。两位同学先用图甲所示装置在空气环境中进行了实验。 （1）在空气中实验时，若仅增大双缝间距，其他条件不变，光屏上相邻亮条纹的间距将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）小聪设想：将整套实验装置浸没在矿泉水中再次实验，其余条件不变。若测得浸没在矿泉水中前、后光屏上相邻两条亮条纹的间距分别为x1、x2，则这种矿泉水的折射率n1=__________。 （3）小明设想：如图乙所示，在狭缝S2前放置一个充满矿泉水的特制透明容器（不计器壁对光的影响），其余条件不变。若观察到中央零级亮纹偏移至原来第5级亮纹的位置，已知特制容器的宽度为15λ，则这种矿泉水的折射率n2=_________。（计算结果保留两位有效数字） 【答案】（1）变小 （2） （3）1.3 【解析】 【小问1详解】 双缝干涉相邻亮条纹间距公式为 其中d为双缝间距。相邻亮条纹间距与d成反比，若仅增大双缝间距d，其余条件不变，则相邻亮条纹的间距将变小。 【小问2详解】 空气中光的波长为 ，相邻两条亮条纹的间距 光在折射率为的矿泉水中，波长变为 相邻两条亮条纹的间距 可得矿泉水折射率 【小问3详解】 中央零级亮纹要求光程差为0。加入宽度的矿泉水容器后，经过的光，在矿泉水中的光程为，在空气中的光程为，光程增加了 现在零级偏移至原第5级亮纹位置，说明增加的光程恰好等于5个波长，即 解得 四、计算题：本题共4个小题，共44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。） 15. 学校计划在水池喷泉底部装设五颜六色的彩灯，如图所示。彩灯为一条长度为a的细长光带MN，离水面的高度差为h，灯带发出蓝光，蓝光在水中的折射率为n，真空中的光速为c，水池面积足够大。求： （1）蓝光从发出到射出水面的最长时间； （2）有蓝光直接射出水面的面积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 蓝光在水中的传播速度满足 根据全反射临界角公式，蓝光发生全反射的临界角 满足 可得 所有发光点都在深度处，能射出水面的光线中，入射角最大为临界角 ，此时传播路程最长 因此最长传播时间 【小问2详解】 对任意一个发光点，水面上能射出蓝光的范围半径满足 其中 解得 长度为的线光源，出射区域为中间长方形和两端两个半圆（合为1个整圆），因此总面积为 代入 ，解得 16. 智能手机通过星闪连接进行数据交换，配对过的两手机之间距离小于某一值时可正常通讯，一旦超过该值时，星闪信号便会立即中断。如右图所示，甲、乙两位同学在两个平行的直跑道进行测试，跑道间距离d=6m，已知星闪设备在10m以内时能够实现通信。t=0时刻，甲、乙两人刚好位于图示位置，此时甲同学的速度为8m/s，乙同学的速度为2m/s。从该时刻起甲同学以2m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停下，乙同学保持原有速度做匀速直线运动。忽略信号传递时间，求： （1）甲、乙两人并排前的最大距离是多少？ （2）甲、乙两人能利用星闪通信的时间是多少？ 【答案】（1） （2）10s 【解析】 【小问1详解】 设运动时间为，由匀变速直线运动位移与时间的关系，得甲的位移 乙的位移 沿跑道方向的距离差 甲初始速度大于乙，距离差逐渐增大，当两者速度相等时，达到最大，此后甲速度小于乙，距离差减小，直到并排。由匀变速直线运动速度与时间的关系，令 代入数据解得 此时最大距离差 两人的直线距离为 【小问2详解】 星闪能通信的条件是两人距离，即 代入，解得 由匀变速直线运动速度与时间的关系，甲匀减速到停止的时间 由匀变速直线运动速度与位移的关系，停止后甲位移保持 在时间内，有 令，解得满足条件的范围为 时长 时，，不满足通信条件。在时间内，甲停止运动，有 令，解得满足条件的范围为 时长 总通信时间 17. 如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，面积分别为2S、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为T0.已知活塞外大气压强，忽略活塞与缸壁间的摩擦，活塞和汽缸均绝热，汽缸无漏气，不计弹簧的体积，重力加速度为g，求 ： （1）弹簧的劲度系数k； （2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚好到达卡销处时，活塞间气体的压强和温度。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 设封闭气体的压强为p1，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件有 解得 对活塞Ⅰ由平衡条件有 解得弹簧的劲度系数为 【小问2详解】 缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和弹簧的整体由平衡条件可知，气体的压强不变依然为 即封闭气体发生等压过程，初末状态的体积分别为， 由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，故有l2=1.1l 由等压方程可知 解得 18. 某型号单柱半潜式养殖箱立体结构示意图如左图所示，剖面图如右图所示。养殖箱的中央柱形容器是由横截面积为S平米，高H米的镀锌铁皮（不计铁皮体积和质量）制成的空心圆柱体，下方的进水口与海水连通，上方的气阀连接气泵，通过充放气可调节养殖箱在海水中的位置，使整个养殖箱按要求上浮或下沉；网箱与海水相通，是养鱼的空间，并与圆柱体固定在一起；网箱的底部用绳索悬挂质量为M千克的铸铁块（不与海底接触），铸铁块相当于“船锚”，起稳定作用。已知制作网箱材料的总质量为m千克，养殖网箱材料和铸铁块能够排开海水的体积为V立方米，海水的密度为千克每立方米，大气压强为帕，重力加速度为g。假设空气温度与海水温度相同且不变，先将养殖箱上端阀门关闭竖直沉入水中，一旦海水封住空心柱体进水口空心柱中再无气体外溢，当养殖箱在海水中静止时，空心柱露出海面的高度为h米， 求： （1）空心柱内封闭气体的压强是多少？ （2）假设气泵每次可将压强为体积为的空气充入空心柱中，若想让养殖箱再上浮高度，气泵需要充气多少次？（充气气体质量远远小于养殖箱质量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，养殖箱在海水中静止，则整个装置受到的浮力等于它的总重力，即 解得 则空心圆柱体中气体排开水的体积为 则空心圆柱体中进入水的体积为 空心圆柱体内海水的高度为 则空心圆柱体内液面与海面的高度差为 则空心柱内封闭气体的压强为 （2）根据题意可知，由于充气气体质量远远小于养殖箱质量，则整个装置的总质量保持不变，则整个装置所受浮力不变，若养殖箱上浮高度，则空心圆柱体中进入水的体积为 空心圆柱体内海水的高度为 则空心圆柱体内液面与海面的高度差为 可知，此时空心柱内封闭气体的压强仍为，充气前空心柱内封闭气体的体积为 充气后空心柱内封闭气体的体积为 由玻意耳定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 青岛二中2025-2026学年第二学期期中考试—高二试题（物理） 注意事项： 1、本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，时间90分钟 。 2、答题前考生务将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 3、全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 第I卷（ 40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有强抗干扰性的核电池。已知衰变为的半衰期约为29年；衰变为的半衰期约87年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是（　　） A. 发生α衰变 B. 发生β衰变 C. 进入太空的微重力环境后，和的半衰期均变短 D. 87年后，剩余的数目小于的数目 2. 如图所示的图像中，图线A和B分别反映两个物体的运动情况，横轴代表时间，纵轴可能表示位置、速度、平均速度、加速度。关于该图像的理解，下列说法一定正确的是（ ） A. 若纵轴为位置，则B的位移是A物体的两倍 B. 若纵轴为速度，则2t1时两物体相遇 C. 若纵轴为平均速度，则图线的斜率大小为物体的加速度的一半 D. 若纵轴为加速度，则0~2t1时间内A、B的动量变化量相等 3. 分子势能随分子间距离r的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A. r1~r2距离内分子力表现为引力 B. r2~r3距离内分子力表现为斥力 C. 将两分子间距从r4变到r1，分子力做正功 D. 水滴表面层中水分子间平均距离可能为r3 4. 《流浪地球》设定中，行星发动机以岩石中的硅核发生重核聚变提供动力，简化核反应为两个硅-28核聚变成铁-56核，核反应方程为，下列说法正确的是（　　） A. X为电子 B. 重核聚变比氢核聚变更容易发生 C. 若硅-28核质量为，铁-56核质量为，则质量亏损 D. 2个的结合能之和小于1个 的结合能 5. 从地面竖直上抛一物体A，同时在某一高度处另一物体B开始做自由落体运动，物体A、B在空中相遇时速率均为v，重力加速度为g，则下列说法错误的是（　　） A. 物体A上抛时的初速度大小和物体B落地时的速度大小都是2v B. 物体A从上抛到落地经历的时间为 C. 物体A能上升的最大高度和物体B开始下落的高度相等 D. 物体A从开始上抛至与B相遇路程大小为或 6. 一群处于基态的氢原子，在大量电子的碰撞下跃迁至n=4的能级，然后从n=4能级向低能级跃迁。如图甲，氢原子从能级n=4跃迁到能级n=2产生光Ⅰ，从能级n=3跃迁到能级n=2产生光Ⅱ，图乙是光Ⅰ、光Ⅱ对同种材料照射时产生的光电流与电压图线，已知普朗克常量h，元电荷e，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 光Ⅰ对应图乙的图线a B. 氢原子最多可辐射3种频率的光 C. 图乙中的U1、U2满足关系 D. a对应的光电子最大初动能大于b对应的光电子最大初动能 7. 如图所示，一高度h=20cm的圆柱形容器倒置在水平的地面上，容器内部封闭着一定质量的气体，容器质量为M=4kg，活塞质量为m=1kg，其横截面积为S=50cm2，容器壁厚度可忽略不计，活塞与容器间的摩擦不计，容器、活塞与外界绝热。当容器内温度为时，活塞正好位于容器中间。现用电热丝对封闭气体缓慢加热。已知大气压强p0=1.02×105Pa，重力加速度g=10m/s2，容器开口处与大气相通，电热丝质量、体积忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 从开始加热到活塞刚好接触底部的过程中，封闭气体单位时间撞击容器单位面积的分子数增大 B. 从开始加热到活塞刚好接触底部的过程中，气体吸收的热量等于50J C. 从活塞刚好接触底部到容器刚好对水平地面没有压力，封闭气体的温度升高了60K D. 当容器刚好对水平地面没有压力时，活塞对水平地面的压力为560N 8. 如图，某型号热气球的球囊、吊篮、装载物和加热装置总质量m=200kg，球囊容积V0=1000m3，大气密度为1.2kg/m3，环境温度恒为300K。热气球充满气后，使用加热装置将热气球内的气体加热到某一温度，使其恰好悬浮在空中。重力加速度g=10m/s2，忽略球囊的厚度、搭载物品的体积及燃料损耗导致的装置总质量变化，大气压强保持不变，热气球内气体视为理想气体。 下列说法正确的是（　　） A. 热气球悬浮在空中时，球囊内气体的质量为1200kg B. 热气球悬浮在空中时，球囊内气体的温度为400K C. 与加热前相比，悬浮在空气中时单位时间单位面积撞击到球囊上的气体分子数目更多 D. 热气球加热前与悬浮在空气中时球内气体密度之比为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 玩具小车在水平地面上从静止开始先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动直到停下。已知小车加速和减速的位移之比为2∶3.下列说法正确的是（　　） A. 小车加减速过程的加速度大小之比为3∶2 B. 小车加减速过程的加速度大小之比为2∶3 C. 小车前一半时间和后一半时间的位移之比为7∶5 D. 小车前一半时间和后一半时间的位移之比为33∶25 10. 有种无尾蝙蝠飞行速度可达惊人的44.5m/s。假设这种蝙蝠沿直线追击前方也做直线运动的猎物，蝙蝠及其发出的超声波沿直线方向的位置-时间关系如图所示，以下判断正确的是（ ） A. 若 面积小于面积说明猎物做加速运动 B. 若猎物的速度和蝙蝠速度相同，则 面积等于面积 C. 蝙蝠从发射到接收超声波过程中，超声波的平均速度大于蝙蝠的平均速度 D. 前方猎物运动的平均速度大小为 11. 如图所示，竖直放置的两端开口的导热性良好的U形管，一段空气柱被水银柱a和水银柱b封闭在右管内，水银柱b的两个水银面的高度差为h。现将U形管放入冷水槽中（温度低于环境温度），则系统再度达到平衡的过程中（水银没有溢出，外界大气压保持不变）（　　） A. 空气柱的长度减小 B. 空气柱的压强不变 C. 水银柱b左侧液面要下降 D. 水银柱b的两个水银面的高度差h不变 12. 1816年O。R。斯特林（Stirling）提出一个由两个等温过程和两个等容回热过程组成的热力循环，称为斯特林循环，也称定容回热循环。这个循环的逆循环用于制冷时称为逆向斯特林循环，或称斯特林制冷循环，如图为一斯特林逆向循环过程，一定质量的理想气体从b状态开始，经过b→c、c→d、d→a、a→b四个过程后回到初状态b，p-T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. b→c过程中放出的热量等于外界对气体做的功 B. b状态下气体分子单位时间内撞击单位面积容器壁的次数比d状态多 C. a→b过程吸收的热量等于c→d过程放出的热量 D. 该循环过程中从外界吸收热量 第II卷 三、实验题：本题共2小题，共16分。 13. 物理学习小组分成甲、乙两组进行“研究匀变速直线运动的规律”的实验。 实验一：用图甲所示打点计时器装置测量并计算滑块的加速度。 （1）关于打点计时器的使用，下列说法正确的是__________。 A. 若使用电火花计时器，则需使用220V直流电源 B. 应先接通打点计时器的电源，后释放纸带 C. 钩码质量必须远小于小车质量 D. 如果实际电源频率为49Hz，但是将其视为50Hz计算的，则速度的测量值偏小 （2）甲组实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），打点计时器使用过程中所接电源的频率为50Hz。则打点计时器打B点时小车的速度是__________m/s，小车的加速度为__________m/s2（结果均保留两位有效数字）。 实验二：用图乙所示的气垫导轨装置测量并计算滑块的加速度。 （3）滑块上安装一宽度d的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，测得遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1，通过第二个光电门的时间为Δt2，用米尺测得两个光电门之间的距离为L，则滑块的加速度大小a=_______________。（用题中所给字母表示） （4）考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细，数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”，若当遮光条遮住光源射出光的70%时，光才被遮住，则小车通过光电门速度的测量值比真实值___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 14. 水对特定光的折射率主要由其矿物质含量（溶质浓度）决定。为筹备校运会，团队采购了一批矿泉水，小聪和小明分别想到了用双缝干涉装置测定这种矿泉水折射率的不同方法。两位同学先用图甲所示装置在空气环境中进行了实验。 （1）在空气中实验时，若仅增大双缝间距，其他条件不变，光屏上相邻亮条纹的间距将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）小聪设想：将整套实验装置浸没在矿泉水中再次实验，其余条件不变。若测得浸没在矿泉水中前、后光屏上相邻两条亮条纹的间距分别为x1、x2，则这种矿泉水的折射率n1=__________。 （3）小明设想：如图乙所示，在狭缝S2前放置一个充满矿泉水的特制透明容器（不计器壁对光的影响），其余条件不变。若观察到中央零级亮纹偏移至原来第5级亮纹的位置，已知特制容器的宽度为15λ，则这种矿泉水的折射率n2=_________。（计算结果保留两位有效数字） 四、计算题：本题共4个小题，共44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。） 15. 学校计划在水池喷泉底部装设五颜六色的彩灯，如图所示。彩灯为一条长度为a的细长光带MN，离水面的高度差为h，灯带发出蓝光，蓝光在水中的折射率为n，真空中的光速为c，水池面积足够大。求： （1）蓝光从发出到射出水面的最长时间； （2）有蓝光直接射出水面的面积。 16. 智能手机通过星闪连接进行数据交换，配对过的两手机之间距离小于某一值时可正常通讯，一旦超过该值时，星闪信号便会立即中断。如右图所示，甲、乙两位同学在两个平行的直跑道进行测试，跑道间距离d=6m，已知星闪设备在10m以内时能够实现通信。t=0时刻，甲、乙两人刚好位于图示位置，此时甲同学的速度为8m/s，乙同学的速度为2m/s。从该时刻起甲同学以2m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停下，乙同学保持原有速度做匀速直线运动。忽略信号传递时间，求： （1）甲、乙两人并排前的最大距离是多少？ （2）甲、乙两人能利用星闪通信的时间是多少？ 17. 如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，面积分别为2S、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为T0.已知活塞外大气压强，忽略活塞与缸壁间的摩擦，活塞和汽缸均绝热，汽缸无漏气，不计弹簧的体积，重力加速度为g，求 ： （1）弹簧的劲度系数k； （2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚好到达卡销处时，活塞间气体的压强和温度。 18. 某型号单柱半潜式养殖箱立体结构示意图如左图所示，剖面图如右图所示。养殖箱的中央柱形容器是由横截面积为S平米，高H米的镀锌铁皮（不计铁皮体积和质量）制成的空心圆柱体，下方的进水口与海水连通，上方的气阀连接气泵，通过充放气可调节养殖箱在海水中的位置，使整个养殖箱按要求上浮或下沉；网箱与海水相通，是养鱼的空间，并与圆柱体固定在一起；网箱的底部用绳索悬挂质量为M千克的铸铁块（不与海底接触），铸铁块相当于“船锚”，起稳定作用。已知制作网箱材料的总质量为m千克，养殖网箱材料和铸铁块能够排开海水的体积为V立方米，海水的密度为千克每立方米，大气压强为帕，重力加速度为g。假设空气温度与海水温度相同且不变，先将养殖箱上端阀门关闭竖直沉入水中，一旦海水封住空心柱体进水口空心柱中再无气体外溢，当养殖箱在海水中静止时，空心柱露出海面的高度为h米， 求： （1）空心柱内封闭气体的压强是多少？ （2）假设气泵每次可将压强为体积为的空气充入空心柱中，若想让养殖箱再上浮高度，气泵需要充气多少次？（充气气体质量远远小于养殖箱质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $