精品解析：北京市朝阳区2025-2026学年度第二学期期末检测高二物理试卷

北京市朝阳区2025~2026学年度第二学期期末检测 高二物理试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 关于各种波，下列说法正确的是（ ） A. 声波和光波都能在空气和真空中传播 B. 绳波在传播过程中，介质中的质点会随波向前迁移 C. 用白光做双缝干涉和单缝衍射实验，二者条纹都是等间距分布的 D. 一切波都能发生反射、折射 【答案】D 【解析】 【详解】A．声波是机械波，传播必须依赖介质，无法在真空中传播，光波作为电磁波可在真空中传播，故A错误； B．波传播的是振动形式和能量，介质中的质点仅在自身平衡位置附近振动，不会随波向前迁移，故B错误； C．双缝干涉条纹为等间距分布，单缝衍射条纹为中间宽、两侧窄的不等间距分布，故C错误； D．反射、折射是波的普遍特性，一切波都可以发生反射和折射现象，故D正确。 故选D。 2. 关于物体的内能，下列说法正确的是（ ） A. 一切物体都具有内能 B. 静止的物体没有内能 C. 温度相同的两物体，内能一定相同 D. 物体运动速度减小时，其内能一定减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。分子永不停息做无规则热运动，任何物体都存在分子动能和分子势能，因此一切物体都具有内能，故A正确； B．静止的物体宏观动能为零，但分子仍具有热运动动能和分子势能，存在内能，故B错误； C．内能大小与温度、物质的量、体积、物态等多个因素有关，仅温度相同的两个物体，内能不一定相同，故C错误； D．物体运动速度对应宏观机械运动的动能，与内能没有关联，速度减小仅说明宏观动能减小，内能不一定变化，故D错误。 故选A。 3. 如图所示的平面内，光束经圆心射入半圆形玻璃砖，出射光为、两束单色光。下列说法正确的是（ ） A. 光束的频率小于光束的频率 B. 玻璃砖对光束的折射率大于对光束的折射率 C. 在真空中光束的波长大于光束的波长 D. 在玻璃砖中光束的传播速度大于光束的传播速度 【答案】B 【解析】 【详解】B．由图可知光束的折射角小于光束的折射角，入射角相同，根据折射定律可知玻璃砖对光束的折射率大于对光束的折射率，故B正确； ACD．因为，光的频率与折射率正相关，则光束的频率大于光束的频率，根据可知在真空中光束的波长小于光束的波长，根据可知在玻璃砖中光束的传播速度小于光束的传播速度，故ACD错误。 故选B。 4. 康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，有波长与入射波长不同的成分，这个现象称为康普顿效应。康普顿用光子与静止（或低速）电子的弹性碰撞模型成功解释了这种效应，我国物理学家吴有训进一步证实了该效应的普遍性。在康普顿效应中，散射后的光子跟入射光子相比（ ） A. 能量增大 B. 波长增大 C. 速率增大 D. 动量增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．在康普顿效应中，光子与电子发生弹性碰撞，光子将一部分能量传递给电子，使电子获得动能。根据能量守恒定律，散射光子的能量小于入射光子的能量，即能量减小，故A错误； B．根据光子能量公式 可知，由于散射光子的能量减小，则其频率减小，对应的波长增大，故B正确； C．光子在真空中的传播速度为光速保持不变，故C错误； D．散射光子的波长增大，由 可知动量减小，故D错误。 故选B。 5. 把墨汁用水稀释后取一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在水中的小炭粒的无规则运动，追踪3个小炭粒的运动，每隔30 s把炭粒位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序连接，如图所示。以下说法正确的是（ ） A. 图中折线为小炭粒运动的轨迹 B. 小炭粒的颗粒越大，其无规则运动越剧烈 C. 小炭粒的运动是无规则的，说明炭分子的运动是无规则的 D. 小炭粒的运动是无规则的，说明水分子的运动是无规则的 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中的折线是每隔记录的小炭粒位置的连线，在的时间间隔内，小炭粒做的是复杂的无规则运动，并非直线运动，所以折线不是小炭粒运动的轨迹，故A错误； B．小炭粒的颗粒越小，表面积越小，同一时刻撞击颗粒的水分子数越少，撞击作用的不平衡性越明显，布朗运动越剧烈，故B错误； C．小炭粒是由大量炭分子组成的固体微粒，小炭粒的运动是布朗运动，不是炭分子的热运动，故C错误； D．布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是由液体分子对微粒的撞击作用不平衡引起的，所以小炭粒的无规则运动间接反映了水分子运动的无规则性，故D正确。 故选D。 6. 一种超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示，图乙、图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图乙），然后把锁扣扳下（如图丙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上，若吸盘内气体可视为理想气体，且温度始终保持不变。则在把锁扣扳下的过程中（ ） A. 吸盘内气体要吸收热量 B. 吸盘内气体的密度增大 C. 吸盘内气体内能增大 D. 吸盘内气体压强增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．扳下锁扣的过程中，吸盘内封闭气体质量不变，体积增大，温度保持不变。理想气体的内能仅由温度决定，温度不变，因此内能变化 气体体积增大，气体对外做功 根据热力学第一定律，可得，因此吸盘内气体吸收热量，故A正确； B．气体质量不变，体积增大，由密度公式​可知，气体密度减小，故B错误； C．理想气体内能只与温度有关，温度不变，因此内能不变，故C错误； D．根据玻意耳定律，等温过程满足，体积增大，因此气体压强减小，故D错误。 故选A。 7. 一列横波沿x轴传播，左图是波上某一质点P的振动图线。右图为这列横波在0.1s时刻的波形图。由此可以判断该波的传播速度和传播方向是（　　） A. 1m/s，沿x轴正方向传播 B. 1m/s，沿x轴负方向传播 C. 0.5m/s，沿x轴正方向传播 D. 0.5m/s，沿x轴负方向传播 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】从图中可以读出周期为 T=0.2s 波长为 =20cm=0.2m 根据计算可得波速为 1m/s 0.1s时刻根据振动图像可知，速度方向向上，上坡向下，所以波向x轴正方向传播。 故选A。 8. 如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状是半个波长的正弦曲线，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。则（　　） A. 此时质点b向左运动 B. 相遇过程中c点振动速度始终为0 C. 此后质点a、b振动速度相同 D. 此后质点a比b先停止振动 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由图看出，两列波的波峰与波谷叠加，振动减弱，两波的振幅相等，所以如图（乙）所示的时刻两列波“消失”；根据波形平移法判断可知，向右传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，向左传播的波单独引起a质点的振动方向向下，b质点的振动方向向上，根据叠加原理可知，此时a质点的振动方向是向下，b质点的振动方向是向上，故AC错误； B． c点为振动减弱点，相遇过程中，c点的位移始终为0，速度为零，故B正确； D．因为两列波的波长相等，介质相同，则波速相同，根据 可知周期相等，所以此后质点a、b会同时停止运动，故D错误。 故选B。 9. A、B是两个完全相同的电热器，A通以甲图所示的方波交变电流，B通以乙图所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比等于（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设电热器的电阻为，交变电流的周期为。对于甲图所示的方波交变电流，根据有效值的定义，在一个周期内产生的热量等于直流电在同样时间内产生的热量。设其有效电流为，则有 解得 电功率 对于乙图所示的正弦交变电流，其峰值为，有效值 电功率 两电热器的电功率之比 故选A。 10. 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】原副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压U，可知副线圈电压为U，原线圈电压为3U，副线圈电流 原副线圈电流与匝数成反比，所以原线圈电流 那么原线圈输入电压 整理可得 原副线圈电阻消耗的功率根据 电阻相等，电流为1:3，可得功率比为1:9 故选A。 11. 如图所示，将两块相同的平板玻璃叠放在水平桌面上，在右端夹入两张纸片，形成楔形空气薄膜。用一单色光垂直照射玻璃上表面，从上往下观察，可以看到明暗相间的平行干涉条纹。若保持入射光不变，抽去其中一张纸片，则干涉条纹的间距将（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变小后变大 【答案】A 【解析】 【详解】这是空气劈尖干涉问题，相邻明暗干涉条纹对应的空气膜厚度差为（为入射光波长），设劈尖的倾角为，由几何关系可得干涉条纹间距满足​ 抽去一张纸片后，楔形空气膜的倾角变小，入射光波长不变，因此条纹间距变大，即干涉条纹间距变大。 故选A 。 【点睛】劈尖的侧面是一个极小的角度 θ（弧度制），相邻条纹的水平距离是，对应的厚度差是​ 因为 θ 很小，有近似关系（弧度） 几何上，厚度差和水平间距满足​ 把 代入，可得 12. 如图所示，一定质量的理想气体可经2个不同的过程从状态变化到状态，其中和为两条等温线，和为两条绝热线。则（ ） A. 和过程，外界对气体做功相同 B. 和过程，气体放出的热量相同 C. 和过程，外界对气体做功相同 D. 在状态时和在状态时，气体分子热运动的平均动能相同 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对于和过程，气体内能变化量相同。在图像中，过程曲线与横轴围成的面积表示功，由于两条路径围成的面积不同，外界对气体做功不同；根据热力学第一定律，由于相同而不同，则气体吸收或放出的热量不同，故AB错误； C．和过程均为绝热过程，，外界对气体做功等于内能增加量 由于和为等温线，则，，理想气体内能只与温度有关，所以两过程温度变化量相同，内能变化量相同，故外界对气体做功相同，故C正确。 D．温度是分子平均动能的标志，由A到B绝热压缩，可知，所以在状态时气体分子热运动的平均动能较大，故D错误。 故选C。 13. 如图甲所示，粗细均匀的一根木棒，下端绕几圈铁丝，竖直浮在河面上。木棒在重力和浮力作用下，沿竖直方向做简谐运动，并在水平方向上随河水做匀速直线运动。浮力随水平位移的变化如图乙所示。已知河水密度为，木棒横截面积为，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 和时，木棒的速度相同 B. 和时，木棒的加速度相同 C. 木棒做简谐运动的振幅为 D. 木棒做简谐运动的振幅为 【答案】C 【解析】 【详解】A．木棒在水平方向做匀速直线运动，水平分速度不变。在竖直方向做简谐运动，时浮力最大，木棒处于最低点，时浮力最小，木棒处于最高点。时木棒从最低点向最高点运动，竖直分速度向上；时木棒从最高点向最低点运动，竖直分速度向下。两位置竖直分速度方向相反，合速度方向不同，故A错误； B．根据牛顿第二定律，加速度由合外力决定。时浮力最小，小于重力，合力向下，加速度向下；时浮力最大，大于重力，合力向上，加速度向上。两位置加速度方向相反，故B错误； CD．木棒在竖直方向做简谐运动，平衡位置时浮力等于重力。浮力的变化量由排开水的体积变化量引起，从最高点到最低点，浮力变化量为，对应的竖直位移为（为振幅）。根据阿基米德原理有 解得振幅，故C正确，D错误。 故选C。 14. 光刻机是一种将目标结构图样印刷到硅片等基底上的机器，其机理类似照片冲印过程。如图甲所示，在诸如硅片的基底表面覆盖一层具有高度光敏感性的光刻胶，再用紫外光（按波长由长到短分为紫外光、深紫外光和极紫外光）透过包含目标图案信息的掩膜版照射在基底表面，被光线照射到的光刻胶会发生反应，显影后留下影像。分辨率是光刻机能够清晰成像的最小特征尺寸（线宽或间距），是芯片制造的核心指标。根据瑞利判据，光刻分辨率，其中为工艺系数，为光源波长，数值孔径。浸没式光刻技术通过在光刻胶和投影物镜之间填充液体提升分辨性能。传统光刻与浸没式光刻的对比如图乙所示，浸没液体的折射率为。以下判断正确的是（ ） A. 紫外光进入液体后波长变短，光子能量变大 B. 分辨率数值越大，光刻机分辨性能越好 C. 浸没液体的折射率越大，光刻机分辨性能越差 D. 同等条件下，极紫外光刻机的分辨性能更好 【答案】D 【解析】 【详解】A． 光的频率由光源决定，光进入介质频率不变，由普朗克方程 可知光子能量不变；光进入液体后速度，折射率大于1，所以速度变小，且由 可知波长会变短，故A错误； B．分辨率是光刻机能够清晰成像的最小特征尺寸，数值越小，表示能分辨的线宽或间距越小，光刻机分辨性能越好，故B错误； C．数值孔径 浸没液体的折射率越大，则数值孔径越大，由瑞利判据公式 可知分母越大，分辨率越小，即分辨性能越好，故C错误 D．由题意知，极紫外光的波长比深紫外光和紫外光更短，在工艺系数和数值孔径相同的情况下，越小，分辨率越小，分辨性能越好，故D正确。 故选D。 二、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。 15. 用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示。 （1）组装单摆时，应该选用________。（用器材前的字母表示） A. 长度为1 m左右的细线 B. 长度为30 cm左右的细线 C. 直径约为2 cm的塑料球 D. 直径约为2 cm的钢球 （2）实验中用游标卡尺测量金属球的直径，测量结果如图2所示，读出小球直径________； （3）实验中测得摆线长为、小球直径为、记录摆球做次全振动的时间为，可以测得重力加速度________（用、、、表示）。 【答案】（1）AD （2）2.06 （3） 【解析】 【小问1详解】 AB．为减小实验误差，摆线长度应远大于摆球直径，选择1m左右的细线，故A正确，B错误； CD．为减小空气阻力，摆球应选质量大而体积小的钢球，故C错误，D正确。 故选AD。 【小问2详解】 由图可知游标卡尺为10分度，精度为0.1mm，则小球直径 【小问3详解】 单摆完成n次全振动所用的时间t，则单摆周期为 根据 联立解得 16. 在做“用油膜法估测油酸分子直径”的实验时，某同学的操作步骤如下： A．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液； B．在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积； C．在浅盘内盛一定量的水，将爽身粉均匀撒在水面上，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开并稳定； D．在浅盘上覆盖透明玻璃，用彩笔在玻璃上描出油膜的轮廓，用透明坐标纸测量油膜的面积。 （1）上述步骤中有错误的一项是________（填写实验步骤前的字母序号）。 （2）已知油酸酒精溶液的体积比浓度为0.2%，用注射器吸取1 mL油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入量筒，总共可以滴100滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________mL。 （3）在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是________。 A. 将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算 B. 油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多 C. 计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格 D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液滴数少数了5滴 【答案】（1）B （2） （3）BC 【解析】 【小问1详解】 步骤B中直接测量一滴溶液的体积是错误的，因为一滴液体体积太小，无法在量筒中准确读数，应采用累积法测出多滴溶液的总体积再求平均值。 【小问2详解】 溶液共滴，则每滴溶液体积为，纯油酸体积为 【小问3详解】 BC．由可知，若酒精挥发较多，实际纯油酸体积大于计算值，代入计算的纯油酸体积偏小，导致偏小；若不足半格计为一格，面积偏大，导致偏小，故BC正确； AD．若将溶液体积当纯油酸体积，偏大，导致偏大；若滴数少数，每滴体积计算值偏大，导致偏大，故AD错误。 故选BC。 17. “探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验中，实验装置如图甲所示。 （1）关于该实验的操作过程，下列说法正确的是（ ） A. 为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B. 向下压或向上拉柱塞时，动作要快以免气体进入或漏出 C. 向下压或向上拉柱塞时，应用手握住注射器 D. 注射器旁的刻度可以不标注单位 （2）某同学多次缓慢推动柱塞，注射器内空气体积逐渐减小，根据测量结果描绘出的图像如图乙中虚线所示，图中实线为双曲线的一支，为实线与虚线的交点，为虚线上的一点。虚线与等温变化不吻合，若是由温度改变引起的，则可以判断________（选填“>”“<”）。 （3）若橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度和压力表读数，绘出的图像可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】（1）AD （2）> （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．润滑油既能密封防止漏气，又能减小活塞摩擦，故A正确； B．推拉活塞动作要缓慢，保证气体充分热交换维持等温；动作快会改变气体温度，故B错误； C．手握住注射器会传递热量，改变封闭气体温度，故C错误； D．根据可知，注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀，就能够用相邻刻度之间的体积作为体积单位，间接表示气体在不同状态时的体积，可以不标注单位，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 根据可知，pV乘积越大，温度越高，由图乙可知，同一压强下，虚线pV乘积比实线pV乘积大，故。 【小问3详解】 设橡胶套内的气体体积为，把橡胶套内的气体和注射器内的气体作为研究对象，根据玻意耳定律有 整理得 可知当V减小（即增大）时p增大，当V趋于无穷小时，即趋于无穷大，p趋于定值，综上可知C选项符合题意。 故选C。 三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。把解答过程填在答题纸相应的空白处。 18. 如图所示，某小型交流发电机内的矩形金属线圈ABCD的面积，匝数，线圈的总电阻，线圈所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小。线圈通过滑环和电刷与阻值的定值电阻连接。现使线圈绕轴匀速转动，角速度为。 （1）从中性面开始计时，写出线圈中电流瞬时值的表达式； （2）求线圈转动过程中电阻R上产生的热量Q； （3）求线圈从中性面位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量q。 【答案】（1）；（2）24300J；（3）0.01C 【解析】 【详解】（1）感应电动势最大值 从中性面开始计时，线圈中电流瞬时值的表达式 （2）电流有效值 线圈转动过程中电阻R上产生的热量 （3）线圈从中性面位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量 19. 如图所示，一条长的光导纤维用折射率为的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。已知真空中的光速，求： （1）该激光在光导纤维中的速度的大小v； （2）该激光由光导纤维左端射入时的折射角大小； （3）该激光在光导纤维中传输所经历的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）激光在介质中传播的速度为 （2）由光的折射定律可知 解得 （3）激光在光导纤维中传输所经历的时间为 20. 在学习分子力和分子势能的过程中，教师用仿真软件对分子在分子力作用下的运动规律进行模拟。两个质量均为的小球A和B（可视为质点且不计重力）可以在轴上运动。给两小球设置不同的约束条件和初始条件，可模拟不同情形下两小球在“分子力”作用下的运动情况。 如图甲所示，若小球A锁定在处，二者间作用力随两小球间距离（即小球B的坐标）的变化规律与分子间作用力的变化规律相似（关系如图乙所示），图中为“正”表示作用力为斥力，为“负”表示作用力为引力，图中的和为已知。 （1）将小球A锁定在处，小球B在处由静止释放，则小球B会在“分子力”作用下沿坐标轴方向向小球A运动。 a．请定性描述小球B的运动情况；并结合图线估算两小球的最小距离； b．规定分子间距为时分子势能为零，请在答题卡上相应位置定性画出“分子势能”与两小球间距的关系图线；若某固体由大量这种“分子”组成，将分子平均动能简化成小球B在运动过程中的最大动能，请结合绘制的图线分析温度升高时固体体积膨胀的原因。 （2）若小球A不锁定，将小球A和B的初始位置分别设置在坐标和处，两小球同时开始运动，小球A的初速度为零，小球B的初速度，沿轴正方向。求由初始状态至两小球相距最远的过程中，“分子力”对两小球所做的总功。 【答案】（1）a．小球B从向运动过程中，受引力作用，加速度先增大后减小，速度一直增大，到达时加速度为0，速度最大；越过后继续向左运动，受斥力作用，加速度逐渐增大，方向与速度方向相反，速度逐渐减小，直到速度减为0，此时两小球达到最小距离。之后小球B在与之间做往复运动； 最小距离约为（或） b．； 当温度升高时，分子平均动能增大，根据题意，即分子的最大动能增大，则分子总能量增大。在图线上，对应的总能量水平线向上平移。图线是不对称曲线，在右侧更平缓，分子做往复运动向右偏移更多，导致分子平均间距增大，宏观上表现为体积膨胀。 （2） 【解析】 【小问1详解】 a．小球B的运动情况如答案所述。由描述可知，小球B的初末动能均为0，故从到最小距离分子力所做总功为0，则间引力做功大小等于间斥力做功大小，即图线在间与轴所围面积与间与轴所围面积大小相等。由图可得，在间约有55个小方格，在间约有40个小方格，在间约有50个小方格，因此最小距离 所以两小球的最小距离约为。 b．在“分子势能”与两小球间距的关系图线中，图线斜率的大小表示“分子力”的大小，关系图线如答案图所示；固体体积膨胀的原因如答案所述。 【小问2详解】 两小球组成的系统不受外力，动量守恒，当两小球速度相等时相距最远。设共同速度为，由动量守恒得 解得 由动能定理，分子力做的总功等于系统动能变化 代入，解得 21. 通过以下装置可以探究匀速圆周运动、简谐运动及正弦式交变电流的内在联系。 如图甲所示，一个水平放置的固定圆盘绕竖直轴以恒定角速度匀速转动，固定在圆盘边缘上的小圆柱带动绝缘形支架沿轴运动。形支架与一长为的金属杆连接，金属杆处于磁感应强度为的匀强磁场中。磁场方向竖直向下，与金属杆垂直。金属杆、阻值为的电阻与光滑金属轨道构成闭合回路。除电阻外，其他电阻忽略不计。圆盘半径为，其中心位于处，时刻小圆柱和圆盘中心的连线与轴负方向的夹角为。 （1）求小圆柱和金属杆运动的周期、。 （2）推导金属杆的速度与时间的关系式，并在图乙坐标系中画出图像。(作图时，取，至少画出一个周期，并标出关键位置的坐标) （3）当金属杆运动时 a.求电阻的电功率； b.圆盘转动任意半周的过程中，安培力对金属杆的冲量大小为，求的最大值。 【答案】（1）， （2）， （3）a.；b. 【解析】 【小问1详解】 小圆柱随圆盘匀速转动，则 金属杆由小圆柱带动做简谐运动，振动周期等于圆盘转动周期，即 【小问2详解】 小圆柱线速度 将小圆柱线速度沿x方向和y方向分解，则沿x方向的分速度为金属杆ab的速度，则 可知t=0时，金属杆的速度大小为，规定向右为正方向，则一个周期内图如下 【小问3详解】 a.金属杆ab产生的电动势 则电动势有效值为 因此电阻的电功率 b.金属杆的冲量大小为 可知半个周期内金属杆位移最大时，冲量有最大值，分析可知半个周期内金属杆位移最大为2r，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市朝阳区2025~2026学年度第二学期期末检测 高二物理试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 关于各种波，下列说法正确的是（ ） A. 声波和光波都能在空气和真空中传播 B. 绳波在传播过程中，介质中的质点会随波向前迁移 C. 用白光做双缝干涉和单缝衍射实验，二者条纹都是等间距分布的 D. 一切波都能发生反射、折射 2. 关于物体的内能，下列说法正确的是（ ） A. 一切物体都具有内能 B. 静止的物体没有内能 C. 温度相同的两物体，内能一定相同 D. 物体运动速度减小时，其内能一定减小 3. 如图所示的平面内，光束经圆心射入半圆形玻璃砖，出射光为、两束单色光。下列说法正确的是（ ） A. 光束的频率小于光束的频率 B. 玻璃砖对光束的折射率大于对光束的折射率 C. 在真空中光束的波长大于光束的波长 D. 在玻璃砖中光束的传播速度大于光束的传播速度 4. 康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，有波长与入射波长不同的成分，这个现象称为康普顿效应。康普顿用光子与静止（或低速）电子的弹性碰撞模型成功解释了这种效应，我国物理学家吴有训进一步证实了该效应的普遍性。在康普顿效应中，散射后的光子跟入射光子相比（ ） A. 能量增大 B. 波长增大 C. 速率增大 D. 动量增大 5. 把墨汁用水稀释后取一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在水中的小炭粒的无规则运动，追踪3个小炭粒的运动，每隔30 s把炭粒位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序连接，如图所示。以下说法正确的是（ ） A. 图中折线为小炭粒运动的轨迹 B. 小炭粒的颗粒越大，其无规则运动越剧烈 C. 小炭粒的运动是无规则的，说明炭分子的运动是无规则的 D. 小炭粒的运动是无规则的，说明水分子的运动是无规则的 6. 一种超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示，图乙、图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图乙），然后把锁扣扳下（如图丙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上，若吸盘内气体可视为理想气体，且温度始终保持不变。则在把锁扣扳下的过程中（ ） A. 吸盘内气体要吸收热量 B. 吸盘内气体的密度增大 C. 吸盘内气体内能增大 D. 吸盘内气体压强增大 7. 一列横波沿x轴传播，左图是波上某一质点P的振动图线。右图为这列横波在0.1s时刻的波形图。由此可以判断该波的传播速度和传播方向是（　　） A. 1m/s，沿x轴正方向传播 B. 1m/s，沿x轴负方向传播 C. 0.5m/s，沿x轴正方向传播 D. 0.5m/s，沿x轴负方向传播 8. 如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状是半个波长的正弦曲线，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。则（　　） A. 此时质点b向左运动 B. 相遇过程中c点振动速度始终为0 C. 此后质点a、b振动速度相同 D. 此后质点a比b先停止振动 9. A、B是两个完全相同的电热器，A通以甲图所示的方波交变电流，B通以乙图所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比等于（ ） A. B. C. D. 10. 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则（ ） A. B. C. D. 11. 如图所示，将两块相同的平板玻璃叠放在水平桌面上，在右端夹入两张纸片，形成楔形空气薄膜。用一单色光垂直照射玻璃上表面，从上往下观察，可以看到明暗相间的平行干涉条纹。若保持入射光不变，抽去其中一张纸片，则干涉条纹的间距将（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变小后变大 12. 如图所示，一定质量的理想气体可经2个不同的过程从状态变化到状态，其中和为两条等温线，和为两条绝热线。则（ ） A. 和过程，外界对气体做功相同 B. 和过程，气体放出的热量相同 C. 和过程，外界对气体做功相同 D. 在状态时和在状态时，气体分子热运动的平均动能相同 13. 如图甲所示，粗细均匀的一根木棒，下端绕几圈铁丝，竖直浮在河面上。木棒在重力和浮力作用下，沿竖直方向做简谐运动，并在水平方向上随河水做匀速直线运动。浮力随水平位移的变化如图乙所示。已知河水密度为，木棒横截面积为，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 和时，木棒的速度相同 B. 和时，木棒的加速度相同 C. 木棒做简谐运动的振幅为 D. 木棒做简谐运动的振幅为 14. 光刻机是一种将目标结构图样印刷到硅片等基底上的机器，其机理类似照片冲印过程。如图甲所示，在诸如硅片的基底表面覆盖一层具有高度光敏感性的光刻胶，再用紫外光（按波长由长到短分为紫外光、深紫外光和极紫外光）透过包含目标图案信息的掩膜版照射在基底表面，被光线照射到的光刻胶会发生反应，显影后留下影像。分辨率是光刻机能够清晰成像的最小特征尺寸（线宽或间距），是芯片制造的核心指标。根据瑞利判据，光刻分辨率，其中为工艺系数，为光源波长，数值孔径。浸没式光刻技术通过在光刻胶和投影物镜之间填充液体提升分辨性能。传统光刻与浸没式光刻的对比如图乙所示，浸没液体的折射率为。以下判断正确的是（ ） A. 紫外光进入液体后波长变短，光子能量变大 B. 分辨率数值越大，光刻机分辨性能越好 C. 浸没液体的折射率越大，光刻机分辨性能越差 D. 同等条件下，极紫外光刻机的分辨性能更好 二、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。 15. 用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示。 （1）组装单摆时，应该选用________。（用器材前的字母表示） A. 长度为1 m左右的细线 B. 长度为30 cm左右的细线 C. 直径约为2 cm的塑料球 D. 直径约为2 cm的钢球 （2）实验中用游标卡尺测量金属球的直径，测量结果如图2所示，读出小球直径________； （3）实验中测得摆线长为、小球直径为、记录摆球做次全振动的时间为，可以测得重力加速度________（用、、、表示）。 16. 在做“用油膜法估测油酸分子直径”的实验时，某同学的操作步骤如下： A．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液； B．在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积； C．在浅盘内盛一定量的水，将爽身粉均匀撒在水面上，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开并稳定； D．在浅盘上覆盖透明玻璃，用彩笔在玻璃上描出油膜的轮廓，用透明坐标纸测量油膜的面积。 （1）上述步骤中有错误的一项是________（填写实验步骤前的字母序号）。 （2）已知油酸酒精溶液的体积比浓度为0.2%，用注射器吸取1 mL油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入量筒，总共可以滴100滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________mL。 （3）在该实验中，若测出的油酸分子直径结果偏小，则可能的原因是________。 A. 将油酸酒精溶液的体积直接当纯油酸体积计算 B. 油酸酒精溶液配制后放置的时间较长，酒精挥发较多 C. 计算油膜面积时，将不足半格的方格也计为一格 D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液滴数少数了5滴 17. “探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验中，实验装置如图甲所示。 （1）关于该实验的操作过程，下列说法正确的是（ ） A. 为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B. 向下压或向上拉柱塞时，动作要快以免气体进入或漏出 C. 向下压或向上拉柱塞时，应用手握住注射器 D. 注射器旁的刻度可以不标注单位 （2）某同学多次缓慢推动柱塞，注射器内空气体积逐渐减小，根据测量结果描绘出的图像如图乙中虚线所示，图中实线为双曲线的一支，为实线与虚线的交点，为虚线上的一点。虚线与等温变化不吻合，若是由温度改变引起的，则可以判断________（选填“>”“<”）。 （3）若橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度和压力表读数，绘出的图像可能为（ ） A. B. C. D. 三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。把解答过程填在答题纸相应的空白处。 18. 如图所示，某小型交流发电机内的矩形金属线圈ABCD的面积，匝数，线圈的总电阻，线圈所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小。线圈通过滑环和电刷与阻值的定值电阻连接。现使线圈绕轴匀速转动，角速度为。 （1）从中性面开始计时，写出线圈中电流瞬时值的表达式； （2）求线圈转动过程中电阻R上产生的热量Q； （3）求线圈从中性面位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量q。 19. 如图所示，一条长的光导纤维用折射率为的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。已知真空中的光速，求： （1）该激光在光导纤维中的速度的大小v； （2）该激光由光导纤维左端射入时的折射角大小； （3）该激光在光导纤维中传输所经历的时间t。 20. 在学习分子力和分子势能的过程中，教师用仿真软件对分子在分子力作用下的运动规律进行模拟。两个质量均为的小球A和B（可视为质点且不计重力）可以在轴上运动。给两小球设置不同的约束条件和初始条件，可模拟不同情形下两小球在“分子力”作用下的运动情况。 如图甲所示，若小球A锁定在处，二者间作用力随两小球间距离（即小球B的坐标）的变化规律与分子间作用力的变化规律相似（关系如图乙所示），图中为“正”表示作用力为斥力，为“负”表示作用力为引力，图中的和为已知。 （1）将小球A锁定在处，小球B在处由静止释放，则小球B会在“分子力”作用下沿坐标轴方向向小球A运动。 a．请定性描述小球B的运动情况；并结合图线估算两小球的最小距离； b．规定分子间距为时分子势能为零，请在答题卡上相应位置定性画出“分子势能”与两小球间距的关系图线；若某固体由大量这种“分子”组成，将分子平均动能简化成小球B在运动过程中的最大动能，请结合绘制的图线分析温度升高时固体体积膨胀的原因。 （2）若小球A不锁定，将小球A和B的初始位置分别设置在坐标和处，两小球同时开始运动，小球A的初速度为零，小球B的初速度，沿轴正方向。求由初始状态至两小球相距最远的过程中，“分子力”对两小球所做的总功。 21. 通过以下装置可以探究匀速圆周运动、简谐运动及正弦式交变电流的内在联系。 如图甲所示，一个水平放置的固定圆盘绕竖直轴以恒定角速度匀速转动，固定在圆盘边缘上的小圆柱带动绝缘形支架沿轴运动。形支架与一长为的金属杆连接，金属杆处于磁感应强度为的匀强磁场中。磁场方向竖直向下，与金属杆垂直。金属杆、阻值为的电阻与光滑金属轨道构成闭合回路。除电阻外，其他电阻忽略不计。圆盘半径为，其中心位于处，时刻小圆柱和圆盘中心的连线与轴负方向的夹角为。 （1）求小圆柱和金属杆运动的周期、。 （2）推导金属杆的速度与时间的关系式，并在图乙坐标系中画出图像。(作图时，取，至少画出一个周期，并标出关键位置的坐标) （3）当金属杆运动时 a.求电阻的电功率； b.圆盘转动任意半周的过程中，安培力对金属杆的冲量大小为，求的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $