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2025-2026学年河北省石家庄二中教育集团高二（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共34分。
1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 从科学方法角度来说，物理学中引入“加速度”概念运用了比值定义法
C. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义主要应用了理想模型法
D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法
2.玻尔认为电子的轨道是量子化的，氢原子电子轨道示意图如图所示。处于某能级的原子吸收或释放光子而发生跃迁，图中标出了三种跃迁方式，其中、、表示释放或吸收光子的频率。下列表达式正确的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示为济南市某日的天气预报，下列说法正确的是( )
A. 当空气质量显示为霾时，空气中细颗粒物如的分子在空气中做无规则的布朗运动
B. 从上午点到下午点，空气分子中速率较大的分子所占总分子比例逐渐变大
C. 若温度降为，水蒸气液化为露珠的过程中分子间引力减小，斥力增大
D. 若温度降为，水蒸气液化为露珠的过程中分子势能一直增大
4.关于下列各图所对应现象的描述，正确的是( )
A. 图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用
B. 图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为水银分子之间存在斥力
C. 图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯
D. 图丁中拖拉机锄松土壤，是为破坏土壤的毛细现象
5.用中子轰击静止的锂核，核反应方程为，已知光子的频率为，锂核的比结合能为，氦核的比结合能为，核的比结合能为，普朗克常量为，真空中光速为，下列说法中正确的是( )
A. 核为核
B. 光子的动量
C. 释放的核能
D. 质量亏损
6.如图所示，一兴趣小组对人形机器人进行测试，机器人从点由静止开始做匀加速直线运动，依次经过、、三点，在段的平均速度为，在段的平均速度为，且两过程运动时间相等，则机器人在段的平均速度为( )
A. B. C. D.
7.如图乙为振荡电路的图像。在时刻，回路中电容器的上极板带正电。如图甲，在某段时间，电路中，电流方向顺时针，且板负电，则该时间段为( )
A. B. C. D.
8.在光电效应实验中，用频率为 的单色光照射光电管，如图所示，电路中有电流通过．表中给出了几种金属的逸出功，已知普朗克常量为 ，光在真空中的速度为 ，则下列说法正确的是( )
材料 铯 钾 钙 镁 铍
逸出功
A. 铯的极限频率大于铍的极限频率
B. 用单色光照射金属镁时一定会发生光电效应
C. 电路中流过电流表的电流方向是从到
D. 用单色光照射金属铯比照射金属钙逸出的光电子的最大初动能小
二、多选题：本大题共2小题，共12分。
9.如图所示为某一定质量的理想气体的图像，其中，延长线过点，与横轴平行。下列说法正确的是( )
A. 由到的过程，气体压强变大是因为气体分子密集程度变高
B. 由到的过程，气体对外界做功，吸收热量
C. 由到的过程，气体温度升高，所有气体分子的动能都增大
D. 由到的过程，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数一定减少
10.甲、乙两车在一条路上沿同一方向做直线运动，初始时刻乙车在甲车前，且间距为，如图所示，图为甲车的图像，图为乙车的图像，已知两车的运动互不影响，则( )
A. 甲车运动时，与乙车第一次相遇
B. 甲、乙两车能相遇两次，且甲车已经停止运动后，与乙车第二次相遇
C. 从第一次相遇到第二次相遇甲车的位移为
D. 甲、乙两车能相遇两次，第二次相遇时乙车共运行的位移为
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
移动活塞，记录注射器的刻度值，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值；
重复上述步骤，多次测量；
根据记录的数据，作出图线，如图乙所示。
完成本实验的基本要求是 填正确答案标号。
A.在等温条件下操作
B.封闭气体的注射器密封良好
C.必须弄清所封闭气体的质量
D.气体的压强和体积必须用国际单位
理论上由图线分析可知：如果该图线 ，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比。
若实验操作规范正确，则图中线不过原点的原因可能是 ，图乙中的代表 。
12.某实验小组为测量一个热敏电阻的阻值随温度变化的关系，实验器材有电源输出电压恒为，不计内阻，电流表量程，内阻，定值电阻等，实验电路图如图甲所示。
实验过程中随着热敏电阻温度升高，所测电流也逐渐增大，为了不超过电流表量程，将电流表与定值电阻并联，相当于将其改装为量程为 的电流表，继续进行电阻的测量。
闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表满偏，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，断开开关，不断调节热敏电阻的温度，经过多次测量得出热敏电阻的阻值与温度的关系图像如图丙所示，某温度下，电流表指针如图乙所示，读数为 ，可知此时温度约为 结果保留位有效数字。
该小组利用此热敏电阻与继电器组成一个简单恒温箱温控电路如图丁所示，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，图中“电源”是恒温箱加热器的电源，则恒温箱的加热器应接在 选填“、”或“、”端；若要提高恒温箱内的温度，应 选填“调大”或“调小”可变电阻器的阻值。
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
13.中学物理课上有一种演示气体实验定律的有趣仪器哈勃瓶。如图所示，哈勃瓶是一个底部开有圆孔、瓶颈很短、导热性能良好的大烧瓶，它底部开有一个面积为的圆孔，可用轻质橡皮塞塞住。橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力用未知表示。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上。取走橡皮塞，向气球中缓慢充气，让其膨胀至烧瓶容积的时，塞上橡皮塞，烧瓶内封闭一定质量的气体，再次向气球中缓慢充气，使其膨胀至烧瓶容积的时，橡皮塞被弹出。假设气球缓慢膨胀过程中球内外气体压强近似相等，气体温度保持不变。不计气球膜厚度，标准大气压，求：
橡皮塞被弹出时哈勃瓶内气体的压强；
橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力；
刚塞上橡皮塞时气球内空气的质量，与橡皮塞被弹出时气球内空气的质量的比值。
14.如图所示，离地面足够高处有一竖直的空管，质量为，管长为，、为空管的上、下两端，空管受到竖直向上的拉力作用由静止开始竖直向下做加速度大小为的加速运动，同时在处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛，不计一切阻力，取。求：
若小球上抛的初速度为，经过多长时间从管的端穿出？
若此空管的端距离地面高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围。
15.如图所示，竖直放置的形玻璃管由截面积为和截面积为的两段玻璃管连接而成，其左管上端封闭，右管上端开口，管内有一段水银柱，左右两管中液面高度差为，右管中水银液面恰好到粗玻璃管下端，左管中封闭的理想气体气柱长为，环境温度为，大气压强为，现缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平，右管足够长，求：
缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平时左侧液面下降的高度；
升高后的温度；
若温度升高后保持不变，再往右管中缓慢倒入水银，使左管中气柱的长变为，求倒入的水银体积。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A错误；
B.加速度的定义式为，通过两个物理量的比值定义新物理量，属于比值定义法，故B正确；
C.根据速度定义式
当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，采用了极限思想，故C错误；
D.在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误。
故选：。
结合物理研究方法的定义，逐一分析质点模型、加速度定义、瞬时速度定义、匀变速位移推导过程所采用的科学方法。
学生容易混淆建立物理模型法、比值定义法、极限思想法与微元法、控制变量法的概念，导致对各选项的方法判断出错。
2.【答案】
【解析】解：根据能级公式，，，联立可得，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据跃迁时满足的能级公式列式解答。
考查跃迁时满足的能级公式的应用，会根据题意进行准确的分析解答。
3.【答案】
【解析】解：布朗运动不是分子的运动，是微粒的运动，故A错误；
B.从上午点到下午点，温度升高，分子平均动能增大，空气分子中速率较大的分子所占总分子比例逐渐变大，故B正确；
C.若温度降为，水蒸气液化，是气态变为液态，分子间距变小，则分子引力和斥力同时增大，故C错误；
D.若温度降为，水蒸气液化为露珠的过程中，放出热量、内能减少，但水蒸气液化过程中温度不变、平均动能不变，则气体分子势能减小，故D错误。
故选：。
布朗运动不是分子的运动；温度升高，分子平均动能增大；分子间距变小，则分子引力和斥力同时增大；根据物态变化过程中的内能变化情况分析分子势能的变化。
本题考查学生对布朗运动、温度的标志、分子引力和斥力变化规律、分子力做功与分子势能关系的掌握，综合性较强，需要学生对熟记。
4.【答案】
【解析】解：水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，故A错误；
B.水银的表面张力比较大，同时水银和空气之间的相互作用力也比较小，这就导致了水银在接触到其他物体时，会尽可能地减少表面积，从而形成球状，故B错误；
C.当一根内径很细的管垂直插入液体中，浸润液体在管里上升，而不浸润液体在管内下降，说明水不浸润塑料笔芯，故C错误；
D.拖拉机锄松土壤，是为了破坏毛细现象，减小水分蒸发，故D正确。
故选：。
根据表面张力、浸润和不浸润以及毛细现象的利用与防止进行分析解答。
该题考查表面张力、浸润和不浸润以及毛细现象的利用与防止，会根据题意进行准确分析解答。
5.【答案】
【解析】解：核反应方程中根据质量数和电荷数守恒，核为核，故A错误；
B.光子的频率为，可知光子的动量
故B错误；
C.由比结合能的概念，结合能量转化与守恒，该核反应释放的核能为
故C错误；
D.根据质能方程，质量亏损为
故D正确；
故选：。
核反应方程中根据质量数和电荷数守恒，写出；
根据物质波公式和能量子公式，求动量；
根据能量转化与守恒，求释放核能；
根据质能方程，计算亏损质量。
本题考查学生对核反应方程中质量数和电荷数守恒、比结合能的概念、质能方程等规律的掌握，是一道具有一道综合性的题。
6.【答案】
【解析】解：机器人做初速度为零的匀加速直线运动，设其加速度为，段与段的运动时间均为。
在段，由题可知，且，解得：；根据速度公式，解得：。
在段，由题可知，将代入，解得：。
在段，该过程仍为匀加速直线运动，其平均速度，代入数据解得：，故A正确，BCD错误。
故选：。
已知段和段的平均速度分别为和，且两过程运动时间相等。需要求解段的平均速度。核心是利用匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度，也等于初末速度和的一半这一规律。由于初速度为零，且与段时间相同，可通过段平均速度求出点速度，再结合段平均速度求出点速度，最后对段应用平均速度公式即可得到结果。整个过程需建立各段速度与已知平均速度间的逻辑关系。
本题以匀加速直线运动为背景，巧妙考查了平均速度公式与匀变速直线运动速度变化规律的综合应用。题目给出了段与段的平均速度及两段运动时间相等的条件，要求求解段的平均速度。计算量适中，重点在于灵活运用匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度，也等于初末速度算术平均值的性质。学生需准确建立各段速度间的联系，通过设加速度与时间，逐步推导出与的具体数值，进而求得。本题有效锻炼了学生的逻辑推理与公式应用能力，并强调了在匀加速直线运动中，相邻相等时间间隔内的速度增量相等的关键特征。
7.【答案】
【解析】解：在 时刻，电容器的上极板 带正电，电路中电流，说明此时电容器充电完毕，随后电容器开始放电，电流从正极板 流出，经线圈流向下极板，即电流方向为逆时针，由图乙可知，在 时间内电流为正值，说明规定逆时针方向为电流的正方向。
A、时间内，电流 ，且电流增大，电容器放电，板带正电，电荷量逐渐减少，故A错误；
B、时间内，电流，且电流减小，线圈给电容器反向充电的过程，电流流向电容器下极板，使下极板带正电，上极板 带负电，板带负电，但电流方向是逆时针，故B错误；
C、时间内电流 ，且电流绝对值增大，电容器放电过程。在 时刻，充电完毕，下极板带正电，带负电。放电时电流从下极板流出，沿顺时针方向流动，在此过程中， 板依然带负电，故C正确；
D、时间内，电流 ，且电流绝对值减小，线圈给电容器充电的过程，顺时针电流流向上极板 ，带正电，故D错误。
故选：。
根据振荡电路的规律，先明确时刻板带正电、电流为，处于正向充电完毕状态；再结合图像，分阶段分析电流方向与极板带电情况，找出电流方向为顺时针且板带负电的时间段。
本题考查振荡电路的工作过程，核心是理解电流变化与极板带电的对应关系，需结合图像分阶段分析，对振荡过程的逻辑理解要求较高，能有效检验对振荡规律的掌握程度。
8.【答案】
【解析】【分析】
当入射光的频率大于金属的极限频率，就会发生光电效应．根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素，从而即可求解．
解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道影响光电子最大初动能的因素，并掌握相同光强下，频率越高的，光子数目越少，理解逸出功与极限频率的关系．
【解答】
A、根据表格数据可知，铯的逸出功小于铍的逸出功，则由可知：铯的极限频率小于铍的极限频率，故A错误。
B、用频率为 的单色光照射光电管，有光电效应现象，而单色光对应的能量 ，即铯、钾、钙一定能发生光电效应现象，而金属镁与铍不能，故B错误；
C、用频率为 的单色光照射光电管，电路中有电流通过，即有电子向左定向移动，那么电流方向从到，故C正确。
D、铯的逸出功小于钙的逸出功，根据光电效应方程，用单色光照射金属铯比照射金属钙逸出的光电子的最大初动能大，故D错误；
故选：。
9.【答案】
【解析】解：、结合
可知由到的过程，气体的体积不变，气体分子密集程度不变，气体压强变大是因为温度升高，气体分子的平均动能增大，撞击力和撞击频率增加，故A错误；
B、结合
可知由到的过程，气体温度升高，气体内能增大；气体体积增大，气体对外做功，结合
可知，气体吸收热量，故B正确；
C、到的过程，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，并非所有气体分子的动能都增大，故C错误；
D、到的过程，温度升高，气体分子平均动能增大，单个分子对器壁撞击的平均作用力增大，压强不变，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少，故D正确。
故选：。
先根据图像的特点判断各过程的性质：段延长线过原点，为等容过程；段与横轴平行，为等压过程。再结合理想气体状态方程、热力学第一定律和气体压强的微观解释，逐一分析各选项的合理性。
本题以图像为载体，考查理想气体状态变化过程、热力学第一定律及气体压强的微观解释，核心是理解图像中各过程的物理意义，检验对气体状态变化规律和微观本质的综合分析能力。
10.【答案】
【解析】解：根据匀变速直线运动速度与位移的关系式
整理得
对比图可知，
解得，
根据匀变速直线运动位移公式
整理得
对比图可知，，
解得
A.若甲、乙两车相遇则有
代入数据，解得
甲车做匀加速直线运动的时间
则结合图可知甲、乙两车在甲车匀加速的末态相遇，即甲车运动时，与乙车第一次相遇，故A正确；
时，乙车的速度为
可知两车相遇后，甲车在前方减速运动，乙车在后方加速运动，两车一定能再次相遇，假设在甲车停止运动前两车相遇，设经过时间，两车再次相遇，则有
代入数据，解得
甲车匀减速到停止运动所需要的时间为
由于，则假设成立，在甲车停止运动前两车相遇。从第一次相遇到第二次相遇甲车的位移，故B错误，C正确；
D.甲、乙两车第二次相遇的时刻
第二次相遇时乙车共运行的位移，故D错误。
故选：。
根据匀变速直线运动速度与位移的关系式，整理得，对比图，求得甲车的初速度和加速度、；根据匀变速直线运动位移公式，整理得，对比图，求得乙车的初速度和加速度，结合图像根据匀变速直线运动位移公式，分析求得甲、乙两车相遇的时间以及相遇时甲、乙两车运动的位移，注意两车相遇时，甲车的运动状态，从而判断出各选项所述内容是否正确。
本题考查匀变速直线运动的规律、追及相遇问题的分析能力以及图像、图像的应用。解题的关键在于根据匀变速直线运动速度与位移的关系式、位移公式推导出与的关系式、与的关系式，然后结合图像的斜率和截距来求解相关的物理量，最后根据运动学规律判断甲、乙两车的相遇情况。
11.【答案】
为过坐标原点的直线
传感器与注射器间有气体
传感器与注射器间气体的体积

【解析】本实验的条件是：温度不变、气体质量一定，所以要在等温条件下操作，注射器密封性要好，故AB正确；
C.本实验研究质量一定的气体的压强与体积的关系，不需要测量气体的质量，故C错误；
D.本实验研究气体的压强和体积的比例关系，单位无需统一为国际单位，故D错误。
故选AB。
根据理想气体状态方程可知，实验数据画出的图线是过坐标原点的直线；
在实际的实验过程中实验操作规范正确，根据实验数据画出如图乙所示的图线不过坐标原点，该图线的方程为：，
说明试管中气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，纵截距代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积，即图乙中代表传感器与注射器间气体的体积。
根据理想气体状态方程可知，实验数据画出的图线是过坐标原点的直线；
在实际的实验过程中实验操作规范正确，根据实验数据画出如图乙所示的图线不过坐标原点，该图线的方程为：，
说明试管中气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，纵截距代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积，即图乙中代表传感器与注射器间气体的体积。
12.【答案】
A、
调大

【解析】解：根据题图可知，电流表与并联，满偏时，电流表两端电压为
由并联电路电压相等可知，通过的电流
总量程为
电流表量程，分度值为，指针读数为
闭合时被短路，改装电流表满偏，总干路电流为
总电阻
滑动变阻器阻值保持不变，断开后，串联入电路，总干路电流
总电阻
解得
因此
解得
结合丙图图像，对应温度约为。
热敏电阻阻值随温度升高而减小，当温度升高到设定值，减小，控制电路电流增大，衔铁吸合，断开加热器停止加热。因此加热时衔铁未吸合，加热器接在、端；
若提高恒温箱设定温度，目标温度更高，阻值更小；衔铁吸合电流不变，根据
可知减小，需要调大的阻值，才能保证电流达到吸合电流时，对应更高的温度。
故答案为：；；；、；调大。
根据并联电路电压相等以及电表的改装特点求改装量程；
先确定电流表的分度值再读数，根据闭合电路欧姆定律计算热敏电阻阻值；
根据闭合电路欧姆定律分析电路电流变化，结合电磁铁的工作原理判断。
本题关键掌握电表的改装原理，掌握图像与闭合电路欧姆定律结合分析判断。
13.【答案】橡皮塞被弹出时哈勃瓶内气体的压强为 橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力为 刚塞上橡皮塞时气球内空气的质量，与橡皮塞被弹出时气球内空气的质量的比值为
【解析】解：根据题意可知瓶内气体做等温变化，设哈勃瓶的体积为，设橡皮塞被弹出时哈勃瓶内气体的压强为，瓶内气体初态
，，
根据玻意耳定律
解得
橡皮塞恰被弹出时，由平衡条件得
解得
以塞上橡皮塞前气球内的气体为研究对象，塞上橡皮塞前气球内空气体积，压强为，橡皮塞被弹出时，压强，这部分气体的体积为，由玻意耳定律得
解得
此时气球内气体的体积为，塞上橡皮塞前气球内的气体所占体积与橡皮塞被弹出时气球内空气体积的比值为
在密度一定的情况下，质量与体积与正比
答：橡皮塞被弹出时哈勃瓶内气体的压强为；
橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力为；
刚塞上橡皮塞时气球内空气的质量，与橡皮塞被弹出时气球内空气的质量的比值为。
根据瓶内气体做等温变化，结合玻意耳定律分析求解；
根据平衡条件，结合橡皮塞恰被弹出分析求解；
根据塞上橡皮塞前气球内的气体为研究对象，结合前后体积变化分析求解。
本题考查了理想气体状态方程，理解状态变化前后温度、压强以及体积的变化关系是解决此类问题的关键。
14.【答案】若小球上抛的初速度为，经过时间从管的端穿出 若此空管的端距离地面高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，小球的初速度大小的范围是
【解析】解：设时间为，以竖直向下为正方向，
则空管的位移；
小球的位移，；
经过时间从管的端穿出，则；
联立，解得，舍去
空管的落地时间；
则小球在时的位移一定大于；
所以小球位移，解得：，
故的大小一定小于或等于；
答：若小球上抛的初速度为，经过时间从管的端穿出；
若此空管的端距离地面高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，小球的初速度大小的范围是。
根据位移时间公式计算小球的位移，通过题目中的条件计算空管的下落位移，再根据题目中的信息列式求解。
本题包含了竖直上抛运动和自由落体的运动的计算和分析，计算难度中等，但学生需要提炼题目中的条件和信息，中等偏难。
15.【答案】缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平时左侧液面下降的高度为 升高后的温度为 若温度升高后保持不变，再往右管中缓慢倒入水银，使左管中气柱的长变为，倒入的水银体积为
【解析】解：设左管中水银面下降，右管中水银面上升，由于水银体积不变，有
联立解得，
初态时，左管封闭气体的压强
体积
当左右两管液面相平时，左管中封闭气体的压强
此时左管封闭气体的体积
根据理想气体状态方程
解得
温度升高后保持不变，再往右管中倒入水银，此过程为等温过程，此时左管封闭气体的体积
根据玻意耳定律，左管空气压强满足
解得
倒入水银后，左管中水银面上升
在右管不计入倒入水银时，右管下降
由于，所以右管倒入的水银都在截面的玻璃管中，设倒入的水银柱长度为，则有
解得
倒入水银的体积
答：缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平时左侧液面下降的高度为；
升高后的温度为；
若温度升高后保持不变，再往右管中缓慢倒入水银，使左管中气柱的长变为，倒入的水银体积为。
根据水银体积不变，结合左、右水银液面的高度分析求解；
根据当左右两管液面相平时，左管封闭气体的压强，结合理想气体状态方程分析求解；
根据温度升高后保持不变，再往右管中倒入水银，此过程为等温过程，结合玻意耳定律分析求解。
本题考查了理想气体状态方程，理解状态变化前后温度、压强以及体积的变化关系是解决此类问题的关键。
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