广东梅州市梅县东山中学2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

**基本信息** 以钍基熔盐核反应、青铜汲酒器等真实情境为载体，覆盖电磁学、力学等模块，通过实验设计与综合计算考查科学思维与模型建构能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选|7|核反应、氢原子能级、光的折射|结合2025年核燃料转换科技前沿，考查动量冲量等物理观念| |多选|3|静电除尘、机械波、电磁感应|通过静电除尘装置分析电场性质，体现科学推理| |实验题|2|单摆周期、热敏电阻|设计火灾报警系统调试，培养科学探究与责任| |计算题|3|汲酒器气体定律、古法榨油力学综合|青铜汲酒器结合玻意耳定律，传承文化同时考查能量观念|

东山中学高二期末考试物理学科试题 一、单项选择题 1．2025年11月，我国利用钍基熔盐核反应实验堆首次实现钍铀核燃料转换，在堆芯发生如下核反应：①；②；③。则核反应 A．①中的γ电离作用比②中的X大 B．②中有一个中子转变为质子 C．③为α衰变 D．③中的Y为 2．氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为4.54eV的钨时，下列说法中正确的是 A．氢原子能辐射4种不同频率的光子 B．氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应 C．光电子的最大初动能为8.21eV D．氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率减小 3．一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，激光器离水面的竖直距离为h。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是 A．水的折射率为 B．救援人员感觉到的激光器处于水面以下的位置大于h C．当他以α=60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收不到激光光束 D．当他以α=60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° 4．有两个完全相同的铅球，从图甲中左、右两个圆筒的正上方相同高度处同时静止释放，两球分别与左、右两个筒的底部发生碰撞并反弹。其中左筒底部为一钢板，右筒底部为泡沫，左右两边的压力传感器测得球第一次碰撞中受到的撞击力随时间变化分别如图乙中的曲线①②，已知曲线①②与时间轴围成的面积相等。则第一次碰撞过程中 A．左边小球所受重力的冲量大 B．两小球所受合外力的冲量相等 C．左边小球所受合外力的冲量大 D．右边小球动量变化大 5．下列关于分子动理论的相关说法，正确的是（　　） A．甲图测量油膜分子直径时，为了避免油酸挥发带来影响，在滴完油酸之后要立即测量油膜的面积 B．乙图是布朗运动示意图，悬浮在液体中的颗粒越大，某一瞬间跟颗粒碰撞的液体分子数目就会越多，撞击的不平衡性越明显，布朗运动越显著 C．丙图是气体分子速率分布图，由图可知代表的温度大于代表的温度，图像与坐标轴包围的面积等于图像与坐标轴包围的面积 D．丁图是分子间作用力示意图，在处引力和斥力等大，分子力为零，分子势能最小 6．如图甲所示为某电动汽车充电桩的铭牌，将该充电桩和理想变压器连接成图乙所示的电路，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系为，充电桩的能量损耗率为20%，下列说法正确的是 A．交流电的频率为100Hz B．变压器原、副线圈的匝数比 C．充电桩输出电压的最大瞬时值为220V D．若10台充电桩同时使用，变压器的输入功率约为70kW 7．玉米收割后脱粒玉米用如图甲所示的传送带装置，可近似为如图乙所示物理过程，将收割晒干的玉米投入脱粒机后，玉米粒从静止开始被传送到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动的传送带上，一段时间后和传送带保持相对静止，直至从传送带的顶端飞出最后落在水平地面上，不计空气阻力。已知玉米粒在此运动过程中的速率为v，加速度大小为a，动能为，机械能为E，玉米粒距离地面的高度为h，下列图像能近似反映上述物理过程的是（    ） A． B． C． D． 二、多项选择题 8．图甲所示是一种静电除尘装置，其原理简图如图乙所示（俯视），在板状收集器A与线状电离器B间加恒定高压，让废气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出，其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向收集器A运动，P、Q是运动轨迹上的两点，不计微粒重力和微粒间的相互作用，不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。下列分析正确的是（　　） A．P点电势比Q点电势低 B．微粒在P点加速度比Q点的小 C．微粒在P点具有的电势能比Q点的大 D．其他条件不变，将两A板适当靠近B，除尘效果更好 9．如图所示，图甲为沿轴传播的一列简谐波在时刻的波形图，、分别是轴上和处的两质点，图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．该波沿轴负方向传播 B．时刻，质点的加速度方向沿轴正方向 C．经，质点的振动形式将传播 D．该波与另一列频率为的波相遇时，可能发生干涉现象 10．如图所示，宽度为L的导轨竖直放置，导轨上边框接有一阻值R = 2r的电阻，矩形边界内存在磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场I、II。磁场的高度和间距均为d。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场I、II时的速度相等。已知金属杆在导轨之间的电阻为r，且与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．金属杆刚进入磁场I时左端电势高于右端电势 C．金属杆穿过磁场I和磁场Ⅱ的过程中，电路中产生的总热量为3mgd B．金属杆穿过磁场I的时间一定大于在两磁场之间的运动时间 D．金属杆穿过磁场I的过程中通过电阻R的电荷量为 三、实验题 11．单摆实验装置如图1所示。 (1)根据图2所示，已知悬点对齐零刻度，测得的摆长=__________cm； (2)小张为减小实验误差，多次改变摆长，测量对应的单摆周期，用多组实验数据绘制得到如图3的图像，由图可知当地重力加速度=__________（用图中字母表示）。 (3)小刘同学将一个摆长未知的单摆挂在测力传感器的探头上，用测力探头和计算机组成的试验装置来测定单摆动过程中摆线受到的拉力（摆角小于5°），计算机屏幕上得到如图所示的F-t图像，由图像可确定此单摆的周期为______s。 12．由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至时，系统开始自动报警。所用器材有： 直流电源（，内阻不计）         电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约为）    热敏电阻 滑动变阻器（最大阻值）       电阻箱（最大阻值） 报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警） 单刀单掷开关、单刀双掷开关、导线若干。 (1)用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为时，电压表读数为，电流表读数为；当温度为时，调节，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图（b）所示。温度为时，热敏电阻的阻值为___________（保留三位有效数字）。从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微___________（填“偏大”或“偏小”）； (2)如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知，该热敏电阻为___________（填“正”或“负”）温度系数热敏电阻； (3)某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（c）所示，正确连接后，先使用电阻箱进行调试，其阻值设置为___________，滑动变阻器阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器连入电路的阻值为___________。调试完毕后，再利用单刀双掷开关的选择性开关功能，把热敏电阻接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。（结果均保留到个位） 四、计算题 13．图甲为战国时期青铜汲酒器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封闭，横截面积S1 = 1.0 cm2，长度H未知，侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2 = 80.0 cm2，高度h = 20.0 cm，罐底有一小孔B。汲液时，将汲液器竖直浸入液体，液体从孔B进入，空气由孔A排出；当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长度l = 2 cm；堵住孔A，缓慢地将汲液器竖直提出液面，储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ = 1.0 × 103 kg/m3，重力加速度大小g = 10 m/s2，大气压强p0 = 1.0 × 105 Pa。整个过程温度保持不变，空气可视为理想气体，忽略器壁厚度。 (1)求H； (2)松开孔A，从外界进入压强为p0、体积为V的空气，使储液罐（储满液体）中液体缓缓流出，堵住孔A，稳定后罐中恰好剩余一半的液体，求V。 14．如图（a）所示，明朝出版的《天工开物》被称为“中国17世纪的工艺百科全书”，书中详细描述了古法榨油的方法，其过程简化为石块撞击木楔，挤压胚饼，重复撞击，榨出油来。现有一长度l=5m的绳子，上端固定于屋梁，下端悬挂一质量m= 200kg的石块，可视为质点。将石块拉至绳子与竖直方向的夹角的位置由静止释放，如图（b）所示。重力加速度g取10m/s2。（，，取2.2）求： (1)撞击前，石块在最低点对绳子的拉力大小T； (2)石块在最低点，与木楔撞击后，石块的反弹速度v=1m/s，撞击时间t=0.1s，石块对木楔平均撞击力大小F； (3)假设石块每次在最低点撞击木楔，木楔得到的动能是石块撞击前动能的10% ，木楔所受的阻力与它的位移的关系如图（c）所示。当石块撞击1次时，木楔移动的位移x。 15．如图空间直角坐标系将的空间划分为四个区域，区域存在沿轴负方向的匀强电场，II、III区域存在沿轴负方向的匀强磁场。在平面内区域放置一足够大的吸收屏，吸收屏下方紧靠处有一粒子源可向轴负方向发射速率为质量为带电量为的粒子（重力不计）。粒子运动经过点。且刚好打在屏上点，粒子打在吸收屏上即被吸收且不影响空间电、磁场分布。 (1)求匀强电场的电场强度大小； (2)求匀强磁场的磁感应强度太小； (3)调节IV区域中电场强度大小为（电场方向不变），求粒子能打在吸收屏上的取值范围和粒子在第一象限运动到吸收屏的运动时间。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《东山中学高二期末考试物理学科试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D C D B D ACD AC CD 1．B 【详解】A．根据核反应前后电荷数、质量数守恒可知，X粒子的电荷数为-1，质量数为0，则X为电子，则γ电离作用比X的小，故A错误； B．反应②为β衰变，电子是一个中子转变为质子时释放出的，故B正确； C．反应③放出电子，为β衰变，故C错误； D．根据核反应前后质量数和电荷数守恒可知，Y的电荷数为92，质量数为233，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时，依据数学组合公式，=6，故A错误；一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为6种，对应的能量为△E1=E4-E1=12.75eV，△E2=E4-E2=2.55eV，△E3=E4-E3=0.66eV，△E4=E3-E1=12.09eV，△E5=E3-E2=1.89eV，△E6=E2-E1=10.2eV，其中有3种大于4.54eV，则有3种不同频率的光能使金属发生光电效应，故B错误；n=4能级跃迁到n=1能级辐射出光的能量为12.75eV，而金属逸出功为4.54eV，所以光电子的最大初动能为12.75eV-4.54 eV =8.21 eV，故C正确；氢原子辐射一个光子后，则轨道半径减小，由库仑引力提供向心力，可知，氢原子的核外电子的速率增大，故D错误． 3．D 【详解】A．由题意可知，发现只有当大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，刚说明时激光恰好发生全反射，根据临界角公式则有 解得折射率，故A错误； B．救援人员感觉到激光器的深度比实际深度浅，故深度应小于h，故B错误； CD．当他以向水面发射激光时，在水面的入射角，则岸上救援人员能接收激光光束，且方向与水面夹角小于60°，故C错误，D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．甲左边装置底部为钢板，右边装置底部为泡沫，则小球与甲左边装置底部碰撞过程作用时间较小，重力冲量 为碰撞时间，由图乙可知：左球（钢板）碰撞时间右球（泡沫）碰撞时间，两球重力相等，可知左边小球所受重力的冲量小，A错误； BC．两小球所受合外力的冲量为支持力（撞击力）冲量与重力冲量的矢量和，合外力冲量的大小等于支持力（撞击力）冲量大小减去重力冲量大小，由题意知曲线①②与时间轴围成的面积相等，即支持力冲量相等，由于左边小球所受重力的冲量小，则左边小球所受合外力的冲量大，B错误，C正确； D．根据动量定理，动量变化量等于合外力的冲量，因此左球动量变化更大，D错误。 故选C 。 5．D 【详解】A．甲图测量油膜分子直径时，在滴完油酸之后不能立即测量油膜的面积，应等油膜稳定后再测量油膜的面积，故A错误； B．乙图是布朗运动示意图，悬浮在液体中的颗粒越大，某一瞬间跟颗粒碰撞的液体分子数目就会越多，撞击的不平衡性越不明显，布朗运动越不显著，故B错误； C．丙图是气体分子速率分布图，温度越高，速率大的分子占总分子数的百分比更大，则代表的温度小于代表的温度；但图像与坐标轴包围的面积等于图像与坐标轴包围的面积，均为1，故C错误； D．丁图是分子间作用力示意图，在处引力和斥力等大，分子力为零，分子间势能最小，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】A．交流电的周期为 则频率 故A错误； B．根据理想变压器原、副线圈的电压与线圈匝数的关系可得，原、副线圈的匝数比 故B正确； C．充电桩输出电压的最大瞬时值为 故C错误； D．若10台充电桩同时使用，总输出功率约为 变压器的输出功率约为 因为是理想变压器，故输入功率约为87.5kW，故D错误。 故选AB。 7．D 【详解】A．根据题意可知，玉米粒在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动；玉米粒从传送带抛出后到最高点过程，速率应不断减小，到最高点后速率再逐渐增大，故A错误； B．根据题意可知，玉米粒在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动；则加速度先恒定不变，再变为0，玉米粒从传送带抛出后，加速度为重力加速度，故B错误； C．根据题意可知，玉米粒在传送带上运动时，动能先增大后不变；玉米粒从传送带抛出后到最高点过程，动能应不断减小，到最高点后动能再增大，故C错误； D．根据功能关系可知，除重力的其他力做功的功等于机械能的变化量，玉米粒在传送带上运动时，先受到滑动摩擦力后受到静摩擦力，玉米粒的机械能一直增大，且图像的斜率先表示滑动摩擦力后表示静摩擦力，则加速阶段的斜率大于匀速阶段的斜率；玉米粒从传送带抛出后到落回地面过程，只受重力作用，机械能不变，故D正确。 故选D。 8．ACD 【详解】A．由于A带正电，B带负电，根据沿电场方向电势降低，可知离A越近电势越高，离B越近电势越低，则P点电势比Q点电势低，故A正确； B．根据电场线分布，P点的电场线更密，场强更大，根据牛顿第二定律可得微粒在P点加速度比Q点的大，故B错误； C．微粒由P点向Q点运动过程中，只受电场力作用，电场力做正功，动能增加，电势能减少，则微粒在P点速度比Q点的小，粒在P点具有的电势能比Q点的大，故C正确； D．AB间电压不变，距离减小，场强增大，电场力增大，除尘效果更好，故D正确。 故选ACD。 9．AC 【详解】A．时，由乙图得点向轴负方向振动，根据同侧法，可得波沿轴负方向传播，故A正确； B．由甲图得，故波长 由乙图得周期，因此频率，波速 时，点在平衡位置，振动方向向上； 时间差 即时Q点振动状态相当于经过，到达正最大位移处，加速度沿轴负方向，故B错误； C．振动形式传播的距离等于波传播的距离，传播距离，故C正确； D．干涉的条件是两列波频率相同，该波频率为，与频率不同，不能发生干涉，故D错误。 故选AC。 10．CD 【详解】A．刚进入磁场Ⅰ时，根据右手定则可知，金属杆右端电势高于左端电势，故A错误； B．从刚进入I磁场到刚进入II磁场过程中，金属棒初末速度相等，即该过程中初末动能不变，根据能量守恒，金属棒减小的重力势能全部转化为焦耳热，所以 所以穿过两个磁场过程中产生的热量 故B错误； C．金属杆在进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，说明金属杆在磁场中做减速运动。当金属杆在磁场中时，根据 可知金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的v − t图像如图所示 因为0 ~ t1和t1 ~ t2图线与t轴包围的面积相等（都为d），所以 故C正确； D．根据法拉第电磁感应定律，金属杆穿过磁场I的过程中，产生的平均感应电动势为 通过电路中的电流 通过电阻R的电荷量为 解得 故D正确。 故选BD。 11．(1)98.50 (2) (3) 【详解】（1）摆长是绳长与小球半径之和，刻度尺的分度值为1mm，读数为98.50cm （2）根据单摆周期公式有 变形可得 根据图像的斜率可知 解得 （3）由图可知，每个周期内小球两次最低点，摆线的拉两次最大，所以单摆的周期为 12．(1) 600 偏大 (2)负 (3) 600 3000 【详解】（1）[1]由图（b）可知，电流表的示数为50mA，则此时热敏电阻的阻值为 [2]该方法所测电流值为真实电流值，所测电压值为热敏电阻和电流表两端的总电压，故根据 可知此时所测电阻值偏大。 （2）在相同电压下，温度越高，通过电流越大，说明热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故为负温度系数热敏电阻。 （3）[1] 要求热敏电阻温度升高至时，系统自动报警，由（1）问中的分析可知，该温度下，热敏电阻阻值为，所以先使用电阻箱R2进行调试时，其阻值应设置为才可进行调试； [2]报警器报警时通过电路的电流为I=10mA，报警器和电流表的电阻很小，忽略不计，可得此时滑动变阻器的阻值为 13．(1)100 cm (2)V = 7.93 × 10−4 m3 【详解】（1）由题意可知缓慢地将汲液器竖直提出液面过程，气体发生等温变化，所以有 又因为 ， 代入数据联立解得 （2）当外界气体进入后，以所有气体为研究对象有 又因为 代入数据联立解得 14．(1)2800N (2) (3) 【详解】（1）石块运动到最低点过程，根据动能定理有 解得 根据牛顿第二定律有 解得 （2）对石块进行分析，根据动量定理有 根据牛顿第三定律，石块对木楔的平均撞击力 解得 （3）根据木楔的阻力与位移图像关系有 木楔克服阻力做的功 根据动能定理有 联立可得 解得 15．(1) (2) (3)， 【详解】（1）根据题意可知，粒子从P到Q做类平抛运动，沿轴负方向有 解得 沿轴负方向有， 联立解得 （2）根据题意，画出粒子的运动轨迹，如图所示 设粒子到达Q点时，速度方向与x轴成角，则有 可得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，从Q点进入磁场，从M点离开磁场。设粒子圆周运动半径为，速度为，由洛伦兹力提供向心力有 又有 由几何关系有 联立解得 （3）调节IV区域中电场强度大小为，则有 设粒子从点进入磁场，再从点离开磁场，粒子到达点时，速度方向与轴成角，则有，， 又有， 联立解得 则粒子要进入I区域，打在吸收屏上，需满足 解得 由几何关系可得，粒子在第一象限运动到距离为 则粒子在第一象限运动到吸收屏的运动时间 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $