精品解析：北京市大兴区2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

2025~2026学年度第二学期期末练习 高二物理 考生须知 1．本试卷共9页，共两部分，24道小题，满分100分。考试时间90分钟。 2．在试卷和答题卡上准确填写学校名称、班级、姓名和准考证号。 3．试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 4．在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他题用黑色字迹签字笔作答。 第一部分 选择题 一、单项选择题（本部分共12题，每题3分，共36分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。） 1. 下列现象属于光的衍射的是（ ） A. 雨后天空出现彩虹 B. 水中的气泡看上去特别明亮 C. 肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D. 通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 【答案】D 【解析】 【详解】A．雨后天空出现彩虹是太阳光在雨滴中发生折射、反射，不同色光因折射率不同发生色散形成的，属于光的色散现象，故A不符合题意； B．水中的气泡看上去特别明亮，是光从光密介质水射向光疏介质空气时，入射角大于临界角发生全反射导致的，属于光的全反射现象，故B不符合题意； C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色，是光在肥皂膜前后两个表面反射后发生叠加干涉形成的，属于薄膜干涉现象，故C不符合题意； D．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹，是光通过狭缝时绕过狭缝边缘发生衍射，不同色光的衍射条纹间距不同导致出现彩色，属于光的衍射现象，故D符合题意。 故选D。 2. 如图为某水平弹簧振子中的小球做简谐运动的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. t=2 s时，小球的加速度最大 B. t=1 s时，弹簧振子的弹性势能最大 C. 0.5 s和1.5 s两时刻小球的速度相同 D. t=1 s到t=2 s的过程中，小球的加速度增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．时小球位于平衡位置，位移和加速度均为零，不是最大，故A错误； B．弹簧振子的弹性势能在弹簧形变量最大时最大，时小球位于正向最大位移处，弹簧形变量最大，故B正确； C．和两时刻小球位移相同，速率相同，但运动方向相反，速度不同，故C错误； D．到过程中，小球由正向最大位移处向平衡位置运动，位移大小减小，加速度大小减小，故D错误。 故选B。 3. 如图所示是氢原子的能级图。大量氢原子从的能级向低能级跃迁，下列说法正确的是（　　） A. 最多可发出6种不同频率的光子 B. 发出的光子最大能量是13.60eV C. 从跃迁到发出的光子频率最高 D. 这些氢原子只能吸收0.85eV的光子才能电离 【答案】A 【解析】 【详解】A．大量氢原子跃迁，根据 可知， 氢原子跃大量氢原子从的能级向低能级跃迁最多可发出6种不同频率的光子，故A正确； B．C．从向跃迁发出的光子能量最大，频率最高，得 故BC错误； D．这些氢原子吸收不小于0.85eV的光子都能电离，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，在一根张紧的水平绳上挂a、b、c、d四个摆，其中摆长关系为lc<la=ld<lb，让d先摆动起来后，其它各摆随后也跟着摆动起来。下列说法正确的是（ ） A. 稳定后四个摆的振幅一样大 B. 稳定后a、b、c三个摆中b摆的周期最大 C. 稳定后a、b、c三个摆中a摆的振幅最大 D. d摆摆动过程中周期和振幅都保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．因a、b、c三个摆在d摆带动下做受迫振动，可知稳定后四个摆的振动周期都相等，都等于d摆的振动周期，因a、d摆长相等，则固有周期相等，则a摆和d摆会产生共振，则a摆振幅最大，AB错误，C正确； D．d摆摆动过程中，有阻力做负功，机械能减小，d摆的振幅变小，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光，下列说法正确的是（　　） A. 该三棱镜对光的折射率大于对光的折射率 B. 若减小入射角，则光先消失 C. 在该三棱镜中光的传播速度大于光的传播速度 D. 光的光子能量大于光的光子能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知光的折射角更大，根据折射率定义，可知三棱镜对光的折射率小于对光的折射率，故A错误； B．若减小入射角，则光在另一侧面出射的入射角增大，从光密介质到光疏介质有可能发生全反射现象，因光折射率较大，故当发生全反射时，应是光先消失，故B错误； C．根据，因光折射率较小，则在该三棱镜中光的传播速度大于光的传播速度，故C正确； D．光折射率较小，则频率较小，根据，可知光的光子能量小于光的光子能量，故D错误。 故选C。 6. 分子力F随分子间距离r的变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 分子间距离为r1时表现为引力 B. 分子间距离为r2时表现为斥力 C. 当分子间距离满足r<r0时，r越小分子势能越大 D. 当分子间距离满足r>r0时，r越大分子势能越小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．如图，对应分子斥力，对应分子引力；处，分子间表现为斥力，故A错误；处，分子间表现为引力，故B错误。 CD．分子力做负功时分子势能增大。时分子力表现为斥力，若变小，分子间距离减小的方向与斥力方向相反，分子力做负功，分子势能增大，故C正确；时分子力表现为引力，若变大，分子间距离增大的方向与引力方向相反，分子力也做负功，分子势能增大，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，某品牌汽车正在进行安全测试。汽车发生碰撞时，安全气囊弹开，减少了对驾驶员的伤害，则在汽车碰撞过程中，下列说法正确的是（ ） A. 安全气囊使驾驶员动量变化量减小 B. 安全气囊使驾驶员动能变化量减小 C. 安全气囊使驾驶员所受平均撞击力的冲量减小 D. 安全气囊使驾驶员所受平均撞击力减小 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．无论安全气囊是否打开，驾驶员的初末速度不变，动能变化量，动量变化量均不变，AB错误； CD．根据 无论安全气囊是否打开，驾驶员的初末速度不变，动量变化量均不变，受到的平均撞击力的冲量不变，但是安全气囊打开时，驾驶员速度变化的时间增加，可知驾驶员受到的平均撞击力减小，C错误D正确。 故选D。 8. 将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上，在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为和，则等于（　　） A. 2∶1 B. 1∶2 C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，接通图1中交流电，在一个周期内该电阻产生的焦耳热 接通图2中交流电，在一个周期内该电阻产生的焦耳热 则有。 故选A。 9. 如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图（振动刚传到x=0.2m处），已知该波的周期为0.4s，a、b、c为沿波传播方向上的质点，则下列说法中正确的是（ ） A. t=0.8s时，质点d的加速度达到y轴负向最大值 B. 质点a比质点b先回到平衡位置 C. t=0.4s时，质点b的速度方向为y轴负方向 D. 从t=0到t=0.6s的过程，质点c所经过的路程为0.3m 【答案】A 【解析】 【详解】A．该波的波速为 波传到d点经过的时间 则t=0.8s时，质点d振动了，因起振方向沿y轴负向，可知此时质点d的位移为沿y轴正向最大，则其加速度达到y轴负向最大值，A正确； B．根据“同侧法”可知，在t=0时刻质点a和质点b都沿y轴正向振动，可知质点b比质点a先回到平衡位置，B错误； C．t=0.4s时，即经过一个周期，质点b回到原来的位置，则速度方向为y轴正方向，C错误； D．因t=0时刻质点c在波谷位置，从t=0到t=0.6s的过程，即经过1.5T，质点c所经过的路程为s=1.5×4A=6×20cm=1.2m，D错误。 故选A。 10. 某理想变压器如图甲，原副线圈匝数比4：1，输入电压随时间的变化图像如图乙，的阻值为的2倍，则（　　） A. 交流电的周期为2.5s B. 电压表示数为12V C. 副线圈干路的电流为电流的2倍 D. 原副线圈功率之比为4：1 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，交流电的周期为2.25s，故A错误； B．根据图乙可知，输入电压最大值，则输入电压有效值为 根据变压比可知，副线圈电压即电压表示数为，故B正确； C．的阻值为的2倍，根据并联规律可知，两电阻的电压相同，根据欧姆定律可知，流经和的电流之比为，副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和，则副线圈干路的电流为电流的3倍，故C错误； D．根据变压器的原理可知，原副线圈功率相同，故D错误。 故选B。 11. 如图1所示，阴极和阳极是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极在受到光照时能够发射光电子。阴极与阳极之间电压的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。电源按图示极性连接时，闭合开关后，阳极吸收阴极发出的光电子，在电路中形成光电流。利用三束单色光分别照射图1装置的阴极，调节电压进行多次实验，通过收集的实验数据得到如图2所示的图像。下列说法正确的是（ ） A. 单色光的频率大于单色光的频率 B. 单色光的强度小于单色光的强度 C. 三束光分别照射阴极发生光电效应，其中单色光照射发生光电效应产生的光电子的最大初动能最大 D. 相同时间内单色光比单色光照射到阴极上的光子数少 【答案】D 【解析】 【详解】AC．根据光电效应规律， 遏止电压绝对值越大，光的频率越高，光电子的最大初动能越大 ；a、c的遏止电压绝对值相等，且小于b的遏止电压绝对值，因此 ​，单色光照射发生光电效应产生的光电子的最大初动能最大，故AC错误； BD．a、c两单色光频率相同，a饱和光电流更大，所以单色光的强度大于单色光的强度，相同时间内单色光比单色光照射到阴极上的光子数少，故B错误，D正确。 故选 D。 12. 利用激光冷却原子是前沿物理实验技术：运动的基态原子吸收反向运动的光子后，原子减速并跃迁至相邻激发态。已知光子的能量为E，光速为c，普朗克常量为h；物质波（德布罗意波）满足关系（p为物体动量，λ为德布罗意波长）。原子吸收光子后动量变为p，不计原子内部复杂作用，下列说法正确的是（ ） A. 光子的波长为 B. 该原子吸收光子后质量减少了 C. 一个波长更短的光子也能使该基态原子跃迁到激发态 D. 原子吸收光子后，其德布罗意波长一定大于吸收光子前的波长 【答案】D 【解析】 【详解】A．光子能量满足，推导得光子波长，与选项给出的不符，故A错误； B．原子吸收光子后总能量增加，根据质能方程，原子质量增加，不是减少，故B错误； C．原子跃迁要求吸收的光子能量恰好等于两能级的能量差，波长更短的光子能量更大，超过能级差，无法被吸收实现该跃迁，故C错误； D．原子与反向运动的光子作用，光子动量与原子初动量方向相反，吸收光子后原子动量大小，比初动量小。由德布罗意波长公式，动量减小则波长增大，即吸收后的德布罗意波长大于吸收前的，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 13. 生活中可见：密封完好的食品包装袋被带到海拔更高的地方时，袋子会明显鼓起。假设整个过程环境温度不变，包装袋始终密封良好，下列说法正确的是（ ） A. 外界大气压强增大 B. 袋内气体压强减小 C. 袋内气体分子平均动能增大 D. 袋内气体从外界吸收热量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．海拔越高大气压强越小，故A错误； B．袋子会明显鼓起，即袋内气体体积增大，根据玻意耳定律可知，袋内气体压强减小，故B正确； C．分子平均动能仅由温度决定，恒温环境温度不变，袋内气体分子平均动能不变，故C错误； D．袋内气体温度不变、体积增大，则气体对外做功（）、内能不变（），根据 可知，即袋内气体从外界吸收热量，故D正确。 故选BD。 14. 图1是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏P上观察到的图样如图2所示。为了增大条纹间的距离，下列做法正确的是（ ） A. 增大单色光的频率 B. 增大双缝屏到光屏的距离 C. 减小双缝屏上的双缝间距 D. 减小单缝屏到双缝屏的距离 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据公式，为了增大条纹间的距离，应增大单色光的波长，对应减小单色光的频率，故A错误； BC．根据公式，为了增大条纹间的距离，增大双缝屏到光屏的距离L或减小双缝屏上的双缝间距d均可行，故BC正确； D．条纹间的距离与单缝屏到双缝屏的距离无关，故D错误。 故选BC。 15. 真空中有两个动量大小相等，方向相反的氘核与氚核相撞，发生核反应，核反应方程为，设反应释放的能量几乎全部转化为氦核与中子的动能，则（ ） A. 该核反应没有质量亏损 B. 该核反应为核裂变 C. 核反应完成后，氦核与中子的总动量为0 D. 核反应生成的中子与氦核的动能之比为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．反应释放能量，根据爱因斯坦质能方程，释放的能量来源于质量亏损，故该反应一定有质量亏损，故A错误； B．核裂变是重核分裂成中等质量核的过程，而此反应是两个轻核（氘核和氚核）聚合成一个较重的氦核，属于核聚变，故B错误； C．反应释放的能量几乎全部转化为氦核与中子的动能。初始总动量为零，反应后总动量也为零，故C正确； D．氦核与中子动量大小相等、方向相反。质量比（质量数比近似为质量比） 动能与动量之间的关系为 动量大小相等，故动能与质量成反比，则有，故D正确。 故选CD。 16. 如图1所示，两小球A、B在足够长的光滑水平面上发生正碰。小球A、B质量分别为mA和mB。取水平向右为正方向，两小球碰撞前后位移随时间变化的x-t图像如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 碰撞过程中，小球A对B的冲量向左 B. 碰撞后两球的动量大小相等、方向相反 C. 两球质量关系满足 D. 可判断出两球碰撞过程无机械能损失 【答案】CD 【解析】 【详解】A．x-t图像中直线的斜率表示速度，故碰前小球B是静止的，小球A向右运动与B发生碰撞，故小球A对B的冲量向右，故A错误； BC．碰前，说明本题选向右为正方向 碰后， 由动量守恒 解得 又因，碰后小球A、B的动量方向（速度方向）相反，故碰后小球A的动量小于小球B的动量，故B错误，C正确； D．碰前动能 碰后总动能 故两球碰撞过程无机械能损失，故D正确。 故选CD。 第二部分 非选择题 本部分共8题，共52分。 三、实验探究题 17. 某同学用如图所示的装置探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系，下列说法正确的是（ ） A. 该实验必须保证良好的密封性 B. 该实验必须测量柱塞的直径 C. 应快速移动柱塞，以减少气体向环境中放热 D. 为方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞 【答案】A 【解析】 【详解】A．该实验要使研究气体对象质量一定，所以必须保证良好的密封性，故A正确； B．实验中要验证 由于推拉柱塞前后柱塞横截面积不变，因此只需验证 所以不需要测量柱塞的横截面积，即不需要测量柱塞的直径，故B错误； CD．为了保证气体温度不变，应缓慢移动柱塞，不可以手握住注射器再推拉柱塞，故CD错误。 故选A。 18. “测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使________（选填选项前的字母）。 A. P3只挡住P1的像 B. P3同时挡住P1、P2的像 C. P4只挡住P3 D. P4同时挡住P3和P1、P2的像 【答案】BD 【解析】 【详解】在插P3时，应使P3同时挡住P1、P2的像；在插P4时，应使P4同时挡住P3和P1、P2的像。 故选BD。 19. 某同学做“验证动量守恒定律”的实验，装置如图1所示。 （1）关于本实验，下列说法中正确的是________。 A. 两小球碰撞时，可用体积不同的小球 B. 同一次实验中，入射球可以从不同的位置由静止滚下 C. 斜槽轨道末端的切线必须水平 D. 小球1的质量m1与小球2的质量m2应满足的关系是m1>m2 （2）某次实验中得出的落点情况如图2所示，忽略本次实验的误差，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2的比值为________。（保留三位有效数字） 【答案】（1）CD （2）3.88 【解析】 【小问1详解】 A．为了使两球发生对心正碰，两小球的半径要相同，小球的体积要相同，故A错误； B．为了保证球的初速度相等，入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故B错误； C．为了保证小球做平抛运动，必须保证斜槽轨道末端切线水平，故C正确； D．为了保证小球1与小球2碰撞后不反弹，则满足m1>m2，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 两球离开斜槽轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间t相等，入射球碰撞前做平抛运动的初速度 碰撞后入射球的速度 被碰球的速度 两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 可得 由图2所示可知，， 解得 20. 做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。 （1）下列实验步骤的正确顺序是__________（填写实验步骤前的序号）。 A. 往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 B. 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 C. 将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小 D. 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积 E. 将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 （2）实验中，体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形的边长为，则油酸薄膜的面积__________；可求得油酸分子的直径为__________（用、、、、表示）。 （3）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为__________。 A. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 B. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C. 用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴 【答案】（1）DABEC （2） ①. ②. （3）AB 【解析】 【小问1详解】 实验过程应先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积，后往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，随后将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是DABEC。 【小问2详解】 根据数格子的办法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的总格数为71格，则油膜总面积为 由于所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积，则溶液的浓度为 用注射器和量筒测得体积为的上述溶液有滴，则一滴溶液中纯油酸的体积为 油酸分子直径为 联立解得 【小问3详解】 A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小，根据 可知油酸分子直径测量值偏大，故A正确； B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致油膜面积测量值偏小，根据 可知油酸分子直径测量值偏大，故B正确； C．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴，导致油酸体积测量值偏小，根据 可知油酸分子直径测量值偏小，故C错误。 故选AB。 四、计算论述题 要求写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。 21. 如图所示，小球a系在细绳上，物块b静置于悬挂点O的正下方，将细绳拉开偏离竖直方向后由静止释放小球a，两物体发生正碰，碰撞时间极短，已知绳长，小球a质量为，物块b质量为，取重力加速度大小，两物体都可看成质点，不计物块b与水平地面间的摩擦，，。 （1）求小球a与物块b碰前瞬间的速度大小v； （2）若碰后小球a反弹的速度为，求碰后瞬间物块b的速度大小vb； （3）分析说明a与b的碰撞是否为弹性碰撞。（写出必要的计算过程） 【答案】（1） （2） （3）碰撞前总动能： 碰撞后总动能： 因为，所以碰撞有机械能损失，所以不是弹性碰撞。 【解析】 【小问1详解】 小球下摆过程只有重力做功，机械能守恒有 解得 【小问2详解】 取a碰撞前速度方向为正方向，则a反弹后的速度 碰撞时间极短，系统水平方向动量守恒 解得： 【小问3详解】 碰撞前总动能： 碰撞后总动能： 因为，所以碰撞有机械能损失，所以不是弹性碰撞。 22. 如图所示，水平放置的固定气缸中用活塞封闭一定质量的气体，缸内封闭的气体可视为理想气体，初始时体积为V0，压强等于大气压强，活塞可在气缸内无摩擦滑动。活塞横截面积为S，质量为M，已知大气压强恒定为P0，假设缸内气体温度始终保持不变。 （1）请从微观角度分析：向右缓慢拉动活塞过程中缸内气体压强的变化情况及原因； （2）用水平拉力F将活塞缓慢向右移动，推导拉力F的大小与移动距离x的关系式； （3）在水平弹簧振子中，弹簧劲度系数为k，小球质量为m，则弹簧振子做简谐运动振动的周期为。将活塞缓慢向右拉开微小位移x（满足）时撤去拉力，请论证撤去拉力后活塞将做简谐运动；并类比弹簧振子做简谐运动的周期公式写出活塞的振动周期T。 【答案】（1）见解析 （2） （3） 论证见解析， 【解析】 【小问1详解】 气体压强的微观本质，是大量气体分子频繁碰撞器壁产生的平均作用力，其大小与分子平均动能和单位体积内的分子数两个因素直接相关。 在向右缓慢拉动活塞的等温过程中，温度不变则分子平均动能不变，单个分子每次碰撞器壁的平均冲量不变；气体体积增大，而气体分子总数不变，则单位体积内的分子数减少，单位时间内，撞击活塞单位面积的分子数减少，导致单位时间内的总冲量减小，宏观上表现为气体压强降低。 【小问2详解】 设活塞所受的水平拉力大小为F 等温过程由玻意耳定律得 解得缸内气体压强 对活塞，根据受力平衡有 解得 【小问3详解】 设向右方向为正方向，将活塞向右拉动微小位移x时撤去拉力，活塞所受的合力为，可得 当时,有 即活塞所受的回复力与位移的大小成正比，方向相反，活塞的运动可视为简谐运动。 此时，活塞质量为M，将二者代入水平弹簧振子的周期公式，可得活塞的运动周期公式为 23. 构建物理模型是一种研究物理问题的科学思维方法。 （1）如图甲所示，一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002s，求球棒对垒球的平均作用力大小F。 （2）我们一般认为，飞船在远离星球的宇宙深处航行时，其他星体对飞船的万有引力作用很微弱，可忽略不计。此时飞船将不受外力作用而做匀速直线运动。设想有一质量为M的宇宙飞船，正以速度在宇宙中飞行。如图乙所示，飞船可视为横截面积为S的圆柱体。某时刻飞船监测到前面有一片尘埃云，已知尘埃云分布均匀，密度为。 a、假设尘埃碰到飞船时，立即吸附在飞船表面，若不采取任何措施，飞船将不断减速。求飞船的速度由减小1%的过程中发生的位移大小x。 b、假设尘埃与飞船发生的是弹性碰撞，且不考虑尘埃间的相互作用。为了保证飞船能以速度匀速穿过尘埃云，在刚进入尘埃云时，飞船立即开启内置的离子加速器。已知该离子加速器是利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速（远大于飞船速度）粒子流，从而对飞行器产生推力。喷射粒子过程中，飞船的加速度很小，可视为惯性系。若发射的是一价阳离子，每个阳离子的质量为m，加速电压为U，元电荷为e。在加速过程中飞行器质量的变化可忽略，求单位时间内射出的阳离子数N。 【答案】（1）6300N （2）， 【解析】 【小问1详解】 以垒球飞向球棒的方向为正方向，垒球的初动量为 末动量为 由动量定理可得垒球与球棒之间的平均作用力为 解得平均作用力大小为F=6300N 【小问2详解】 [1]对飞船与尘埃云，以飞船的方向为正方向，由动量守恒定律可得 则 [2]设在很短时间内，与飞船碰撞的尘埃质量为，所受飞船的作用力为，飞船与尘埃发生的是弹性碰撞，由动量守恒定律 由能量守恒定律 联立解得： 由于M远大于，则解得碰后尘埃的速度为 对尘埃由动量定理： 且 则飞船所受阻力为 设一个阳离子在电场中加速后获得的速度为v，由动能定理 设单位时间内射出的离子数为N，则飞船受动力为F，由动量定理 飞船匀速运动，则由受力平衡 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第二学期期末练习 高二物理 考生须知 1．本试卷共9页，共两部分，24道小题，满分100分。考试时间90分钟。 2．在试卷和答题卡上准确填写学校名称、班级、姓名和准考证号。 3．试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 4．在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他题用黑色字迹签字笔作答。 第一部分 选择题 一、单项选择题（本部分共12题，每题3分，共36分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。） 1. 下列现象属于光的衍射的是（ ） A. 雨后天空出现彩虹 B. 水中的气泡看上去特别明亮 C. 肥皂膜在日光照射下呈现彩色 D. 通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹 2. 如图为某水平弹簧振子中的小球做简谐运动的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. t=2 s时，小球的加速度最大 B. t=1 s时，弹簧振子的弹性势能最大 C. 0.5 s和1.5 s两时刻小球的速度相同 D. t=1 s到t=2 s的过程中，小球的加速度增大 3. 如图所示是氢原子的能级图。大量氢原子从的能级向低能级跃迁，下列说法正确的是（　　） A. 最多可发出6种不同频率的光子 B. 发出的光子最大能量是13.60eV C. 从跃迁到发出的光子频率最高 D. 这些氢原子只能吸收0.85eV的光子才能电离 4. 如图所示，在一根张紧的水平绳上挂a、b、c、d四个摆，其中摆长关系为lc<la=ld<lb，让d先摆动起来后，其它各摆随后也跟着摆动起来。下列说法正确的是（ ） A. 稳定后四个摆的振幅一样大 B. 稳定后a、b、c三个摆中b摆的周期最大 C. 稳定后a、b、c三个摆中a摆的振幅最大 D. d摆摆动过程中周期和振幅都保持不变 5. 如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光，下列说法正确的是（　　） A. 该三棱镜对光的折射率大于对光的折射率 B. 若减小入射角，则光先消失 C. 在该三棱镜中光的传播速度大于光的传播速度 D. 光的光子能量大于光的光子能量 6. 分子力F随分子间距离r的变化如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 分子间距离为r1时表现为引力 B. 分子间距离为r2时表现为斥力 C. 当分子间距离满足r<r0时，r越小分子势能越大 D. 当分子间距离满足r>r0时，r越大分子势能越小 7. 如图所示，某品牌汽车正在进行安全测试。汽车发生碰撞时，安全气囊弹开，减少了对驾驶员的伤害，则在汽车碰撞过程中，下列说法正确的是（ ） A. 安全气囊使驾驶员动量变化量减小 B. 安全气囊使驾驶员动能变化量减小 C. 安全气囊使驾驶员所受平均撞击力的冲量减小 D. 安全气囊使驾驶员所受平均撞击力减小 8. 将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上，在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为和，则等于（　　） A. 2∶1 B. 1∶2 C. D. 9. 如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图（振动刚传到x=0.2m处），已知该波的周期为0.4s，a、b、c为沿波传播方向上的质点，则下列说法中正确的是（ ） A. t=0.8s时，质点d的加速度达到y轴负向最大值 B. 质点a比质点b先回到平衡位置 C. t=0.4s时，质点b的速度方向为y轴负方向 D. 从t=0到t=0.6s的过程，质点c所经过的路程为0.3m 10. 某理想变压器如图甲，原副线圈匝数比4：1，输入电压随时间的变化图像如图乙，的阻值为的2倍，则（　　） A. 交流电的周期为2.5s B. 电压表示数为12V C. 副线圈干路的电流为电流的2倍 D. 原副线圈功率之比为4：1 11. 如图1所示，阴极和阳极是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极在受到光照时能够发射光电子。阴极与阳极之间电压的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。电源按图示极性连接时，闭合开关后，阳极吸收阴极发出的光电子，在电路中形成光电流。利用三束单色光分别照射图1装置的阴极，调节电压进行多次实验，通过收集的实验数据得到如图2所示的图像。下列说法正确的是（ ） A. 单色光的频率大于单色光的频率 B. 单色光的强度小于单色光的强度 C. 三束光分别照射阴极发生光电效应，其中单色光照射发生光电效应产生的光电子的最大初动能最大 D. 相同时间内单色光比单色光照射到阴极上的光子数少 12. 利用激光冷却原子是前沿物理实验技术：运动的基态原子吸收反向运动的光子后，原子减速并跃迁至相邻激发态。已知光子的能量为E，光速为c，普朗克常量为h；物质波（德布罗意波）满足关系（p为物体动量，λ为德布罗意波长）。原子吸收光子后动量变为p，不计原子内部复杂作用，下列说法正确的是（ ） A. 光子的波长为 B. 该原子吸收光子后质量减少了 C. 一个波长更短的光子也能使该基态原子跃迁到激发态 D. 原子吸收光子后，其德布罗意波长一定大于吸收光子前的波长 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 13. 生活中可见：密封完好的食品包装袋被带到海拔更高的地方时，袋子会明显鼓起。假设整个过程环境温度不变，包装袋始终密封良好，下列说法正确的是（ ） A. 外界大气压强增大 B. 袋内气体压强减小 C. 袋内气体分子平均动能增大 D. 袋内气体从外界吸收热量 14. 图1是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏P上观察到的图样如图2所示。为了增大条纹间的距离，下列做法正确的是（ ） A. 增大单色光的频率 B. 增大双缝屏到光屏的距离 C. 减小双缝屏上的双缝间距 D. 减小单缝屏到双缝屏的距离 15. 真空中有两个动量大小相等，方向相反的氘核与氚核相撞，发生核反应，核反应方程为，设反应释放的能量几乎全部转化为氦核与中子的动能，则（ ） A. 该核反应没有质量亏损 B. 该核反应为核裂变 C. 核反应完成后，氦核与中子的总动量为0 D. 核反应生成的中子与氦核的动能之比为 16. 如图1所示，两小球A、B在足够长的光滑水平面上发生正碰。小球A、B质量分别为mA和mB。取水平向右为正方向，两小球碰撞前后位移随时间变化的x-t图像如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 碰撞过程中，小球A对B的冲量向左 B. 碰撞后两球的动量大小相等、方向相反 C. 两球质量关系满足 D. 可判断出两球碰撞过程无机械能损失 第二部分 非选择题 本部分共8题，共52分。 三、实验探究题 17. 某同学用如图所示的装置探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系，下列说法正确的是（ ） A. 该实验必须保证良好的密封性 B. 该实验必须测量柱塞的直径 C. 应快速移动柱塞，以减少气体向环境中放热 D. 为方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞 18. “测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使________（选填选项前的字母）。 A. P3只挡住P1的像 B. P3同时挡住P1、P2的像 C. P4只挡住P3 D. P4同时挡住P3和P1、P2的像 19. 某同学做“验证动量守恒定律”的实验，装置如图1所示。 （1）关于本实验，下列说法中正确的是________。 A. 两小球碰撞时，可用体积不同的小球 B. 同一次实验中，入射球可以从不同的位置由静止滚下 C. 斜槽轨道末端的切线必须水平 D. 小球1的质量m1与小球2的质量m2应满足的关系是m1>m2 （2）某次实验中得出的落点情况如图2所示，忽略本次实验的误差，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2的比值为________。（保留三位有效数字） 20. 做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。 （1）下列实验步骤的正确顺序是__________（填写实验步骤前的序号）。 A. 往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 B. 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 C. 将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小 D. 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积 E. 将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 （2）实验中，体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形的边长为，则油酸薄膜的面积__________；可求得油酸分子的直径为__________（用、、、、表示）。 （3）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为__________。 A. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 B. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C. 用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴 四、计算论述题 要求写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。 21. 如图所示，小球a系在细绳上，物块b静置于悬挂点O的正下方，将细绳拉开偏离竖直方向后由静止释放小球a，两物体发生正碰，碰撞时间极短，已知绳长，小球a质量为，物块b质量为，取重力加速度大小，两物体都可看成质点，不计物块b与水平地面间的摩擦，，。 （1）求小球a与物块b碰前瞬间的速度大小v； （2）若碰后小球a反弹的速度为，求碰后瞬间物块b的速度大小vb； （3）分析说明a与b的碰撞是否为弹性碰撞。（写出必要的计算过程） 22. 如图所示，水平放置的固定气缸中用活塞封闭一定质量的气体，缸内封闭的气体可视为理想气体，初始时体积为V0，压强等于大气压强，活塞可在气缸内无摩擦滑动。活塞横截面积为S，质量为M，已知大气压强恒定为P0，假设缸内气体温度始终保持不变。 （1）请从微观角度分析：向右缓慢拉动活塞过程中缸内气体压强的变化情况及原因； （2）用水平拉力F将活塞缓慢向右移动，推导拉力F的大小与移动距离x的关系式； （3）在水平弹簧振子中，弹簧劲度系数为k，小球质量为m，则弹簧振子做简谐运动振动的周期为。将活塞缓慢向右拉开微小位移x（满足）时撤去拉力，请论证撤去拉力后活塞将做简谐运动；并类比弹簧振子做简谐运动的周期公式写出活塞的振动周期T。 23. 构建物理模型是一种研究物理问题的科学思维方法。 （1）如图甲所示，一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002s，求球棒对垒球的平均作用力大小F。 （2）我们一般认为，飞船在远离星球的宇宙深处航行时，其他星体对飞船的万有引力作用很微弱，可忽略不计。此时飞船将不受外力作用而做匀速直线运动。设想有一质量为M的宇宙飞船，正以速度在宇宙中飞行。如图乙所示，飞船可视为横截面积为S的圆柱体。某时刻飞船监测到前面有一片尘埃云，已知尘埃云分布均匀，密度为。 a、假设尘埃碰到飞船时，立即吸附在飞船表面，若不采取任何措施，飞船将不断减速。求飞船的速度由减小1%的过程中发生的位移大小x。 b、假设尘埃与飞船发生的是弹性碰撞，且不考虑尘埃间的相互作用。为了保证飞船能以速度匀速穿过尘埃云，在刚进入尘埃云时，飞船立即开启内置的离子加速器。已知该离子加速器是利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速（远大于飞船速度）粒子流，从而对飞行器产生推力。喷射粒子过程中，飞船的加速度很小，可视为惯性系。若发射的是一价阳离子，每个阳离子的质量为m，加速电压为U，元电荷为e。在加速过程中飞行器质量的变化可忽略，求单位时间内射出的阳离子数N。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $