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山东泰安市2025-2026学年高二下学期4月期中物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.如图（a）是金属探测仪的内部简化结构，由线圈与电容器构成LC振荡电路。电路中的电流i随时间t变化的规律如图（b）所示，则该振荡电路（　　）
A. 1×10-6 s时，电容器上的电荷量为零
B. 2×10-6 s时，电场能达到最大值
C. 1×10-6~2×10-6 s，线圈内的磁场正在减弱
D. 3×10-6~4×10-6 s，电容器处于放电状态
2.关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（）
A. 根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
B. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过光缆传输
C. LC振荡电路中，减小电容器极板间的正对面积，可提升辐射电磁波的本领
D. 电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同
3.某同学发现家里冰箱门未关闭时，会发出提示音。他研究得知，门框内部电路中有一霍尔元件，通有由左向右的恒定电流I。冰箱门上对应位置有一磁铁，门关闭时磁铁产生的磁场方向垂直霍尔元件向里。已知霍尔元件中的载流子带负电，某时刻冰箱门处于关闭状态，下列说法正确的是（　　）
A. 该元件中的载流子所受的洛伦兹力方向垂直于下表面向下
B. 该元件下表面电势低于上表面
C. 打开冰箱门，该过程中霍尔电压将减小
D. 仅改变该元件中的电流I大小，霍尔电压不变
4.分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A. 分子势能在处最大
B. 分子间距离大于且增大时，分子势能增大
C. 分子从无限远靠近到距离处过程中分子势能变大
D. 分子间距离小于且减小时，分子力减小
5.下列说法正确的是（）
A. 图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
B. 图乙中热针接触涂蜡固体后，蜡熔化区域呈现圆形，说明该固体为非晶体
C. 图丙中玻璃管插入水中的情形，表明水不能浸润玻璃
D. 图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因
6.水银具有强毒性与不可降解性，根据《关于汞的水俣公约》，从2026年1月1日起，我国禁止生产水银体温计。水银体温计断裂后，逸出的水银在玻璃表面形成球形的水银滴并能轻松滚落。下列说法正确的是（　　）
A. 水银能浸润玻璃
B. 水银很难被压缩是因为液体分子间不存在空隙
C. 水银滴呈球形是因为水银滴表面层分子间引力与斥力相等
D. 将两端开口的细玻璃管竖直插入水银中，管内水银面低于管外水银面
7.高原恒压技术通过维持稳定气压环境来缓解高原缺氧等症状，其核心原理是将封闭空间内（如增压氧舱）的气压提升至原水平，从而提高氧分压，改善人体供氧。高原上某增压氧舱舱内空气的温度为280 K，压强为，为了将该氧舱内的空气温度提升到300 K，压强提升到，需要将外界空气充入舱内。气体视为理想气体，则充入氧舱的空气与氧舱内原有空气的质量之比为（　　）
A. B. C. D.
8.水银气压计在超重或失重情况下不能显示实际的气压。若某次火箭发射中携带了一只水银气压计。发射的火箭舱密封，起飞前舱内温度，重力加速度为g，水银气压计显示舱内气体压强为。当火箭以加速度竖直向上起飞时，舱内水银气压计示数稳定在，已知水银气压计的示数与液柱高度成正比，舱内气体视为理想气体，如图所示。则此时舱内气体的温度为（　　）
A. 314 K B. 324 K C. 342 K D. 360 K
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化图像如图所示。则（）
A. 甲状态分子的平均动能较小 B. 甲状态分子的平均动能较大
C. 两曲线下方面积相等 D. 甲状态曲线下方面积较大
10.压缩空气储能（CAES）是一种利用压缩空气来储存能量的新型储能技术，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”就是一种通过压缩空气实现储能的装置，“空气充电宝”在某个工作过程中，一定质量的理想气体的p-T图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. a到b过程中，气体分子在单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数减少
B. a到b过程中，气体分子在单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数增多
C. b到c过程中，外界对气体做功
D. b到c过程中，气体对外界做功
11.如图所示，现用活塞式抽气机对容器抽气，M、N为单向工作阀门，当活塞向左压时，阀门M关闭，N打开，右侧抽气机汽缸中的气体完全排出，当活塞向右拉时，阀门M打开，N关闭，抽气机对容器抽气。已知右侧抽气机的有效抽气容积为V，左侧容器的容积为2V，初始密封在容器中的气体压强等于大气压，活塞的横截面积为S，不计活塞与汽缸间的摩擦，气体视为理想气体，抽气过程缓慢以保持气体温度不变，则下列判断正确的是（　　）
A. 第1次抽气过程中，手对活塞水平拉力的最大值为
B. 第1次抽气过程中，手对活塞水平拉力的最大值为
C. 抽气4次后容器中剩余气体的压强为
D. 抽气4次后容器中剩余气体的压强为
12.如图所示，底端带有挡板的斜面固定在水平面上，倾角。足够长导热汽缸放在斜面上，用活塞密封一定质量的理想气体，静止时活塞与汽缸底部距离为L。已知汽缸和活塞的质量均为m，活塞的横截面积为S，外界大气压为，重力加速度为g，不计一切摩擦。现用平行斜面，大小为的恒力向上拉动活塞，汽缸刚要离开挡板时，活塞的速度大小为v，缸内气体温度不变，，上述过程中（　　）
A. 活塞移动的距离
B. 活塞移动的距离
C. 缸内气体从外界吸收的热量
D. 缸内气体从外界吸收的热量
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①用体积为的纯油酸配制成体积为的油酸酒精溶液；
②用注射器将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内n滴溶液的体积为；
③往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；
⑥将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
(1)实验中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a，则油酸薄膜的面积 ；可求得油酸分子的直径为 （用、、、、表示）。
(2)（单选）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，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．水面上爽身粉撒得太多，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
14.某小组用如图所示的装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。
(1)（单选）下列实验操作中正确的是 。
A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油
B．实验中压强传感器与注射器分离，重新连接后可继续实验
C．实验中应快速推拉活塞，以免气体进入或漏出
(2)（单选）实验时某同学快速推动活塞，在使注射器内空气体积减小的过程中，由注射器壁上的刻度读出气体的体积V，由压强传感器测得的压强值p在计算机屏幕上实时显示。则实验得到的图像可能是 。
A． B．
C． D．
(3)①另一同学规范操作，调整坐标参数后，计算机屏幕显示如图所示，其纵坐标表示封闭气体的体积，则横坐标表示的物理量是封闭气体的 。（填“压强”或“压强的倒数”）
②细心的同学发现该图线没有过坐标原点，反映了实验中有一定的误差。若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积导致，由图线可得大小为 mL（结果保留1位有效数字）。
四、计算题：本大题共4小题，共42分。
15.空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积。已知水的密度，摩尔质量，阿伏加德罗常数。试估算：
(1)水分子的直径d；
(2)排出液化水中水分子个数N。
16.如图甲是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电信号来显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零，放上重物后滑片下滑，滑片从最上端滑到最下端过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。已知滑动变阻器总长度，电源内阻不计，电压表、电流表均为理想电表，g取，弹簧的劲度系数，不计摩擦阻力。求：
(1)滑动变阻器R的最大阻值；
(2)电源电动势E和限流电阻的阻值；
(3)电压表示数U与所称物体质量m的关系式。
17.如图甲所示，潜水钟倒扣沉入水中，钟内存有一定量的空气供潜水员呼吸。现将潜水钟简化为横截面积、高度的薄壁圆筒，如图乙所示，筒内装有体积可以忽略的电热丝和温度传感器（图中未画出）。现将开口向下的圆筒由水面上方缓慢竖直吊放在水下某一深度H处，此时圆筒内的液面与水面的高度差，该过程传感器显示筒内气体温度始终为。接着通过电热丝对筒内气体加热，同时逐渐竖直向上提升圆筒，使圆筒内液面与水面的高度差始终保持h值不变，当圆筒提升时，传感器显示筒内气体温度为。已知筒内气体的质量保持不变，视为理想气体，其内能与热力学温度的关系式为，其中，大气压为，水的密度，重力加速度。求：
(1)筒内气体的温度；
(2)圆筒提升过程中筒内气体吸收的热量Q；
(3)若圆筒深度H不变，向圆筒压入空气，筒内气体温度始终为，使圆筒内充满空气后给一位潜水员供给空气，该潜水员每小时消耗压强为，体积为的空气，求圆筒可对潜水员供气的最长时间。
18.如图所示，两个厚度不计、横截面积、质量均为的绝热活塞，将下端带有阀门 K（阀门距离地面很近，且忽略阀门内气体的体积）上端封闭的竖直绝热汽缸分成A、B、C三部分，每部分内部均有体积可忽略的热交换器（图中未画出），A、B、C三部分气体均看作理想气体，两个活塞与劲度系数、原长为的竖直轻弹簧拴接。开始时，阀门 K打开，各部分气体温度与外界空气温度相同均为，汽缸内部总长，A部分气柱的长度为，B部分气柱长度为。已知外界大气压为，活塞与汽缸壁之间接触光滑且密闭性良好，重力加速度g取。热力学温度与摄氏温度的关系为，求：
(1)先启动A中的热交换器，使A部分气体的温度缓慢加热到并保持不变。加热后A部分气体气柱的长度；
(2)待（1）问内的气体温度稳定后，再启动B中的热交换器，缓慢加热B部分气体，当B部分气柱的长度时停止加热，此时B部分气体的热力学温度；
(3)承接第（2）问，再关闭阀门K，改变A、B两部分气体的温度，使A部分温度保持在不变；B部分温度保持在不变。最后打开C部分内部的热交换器，使C部分气体的温度缓慢变化，则当C部分气体的温度变为多少摄氏度时轻弹簧刚好恢复原长。
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】AC
10.【答案】AD
11.【答案】AD
12.【答案】BD
13.【答案】

C

14.【答案】A
B
压强的倒数
1

15.【答案】【详解】（1）水的摩尔体积
每个水分子体积为

解得
（2）体积为 的水的摩尔数
分子总数
解得

16.【答案】【详解】（1）由题意可知滑动变阻器全部接入时有 ，
根据欧姆定律可知滑动变阻器R的最大阻值满足
解得
（2）根据闭合电路欧姆定律有
结合图乙整理得
可知图像与纵轴的截距即为电源电动势，将图像延长可知其与纵坐标的交点
故电源电动势
图像的斜率即为电阻 的阻值，即
（3）当物体质量为 时，有
电压表示数满足
因
可知
联立得
弹簧形变量的最大值等于滑动变阻器总长度
故该电子秤能测量的物体最大质量满足
解得
综上，

17.【答案】【详解】（1）等温变化过程
解得
圆筒向上提升过程为等压变化，根据盖-吕萨克定律有
解得
（2）气体对外做功
解得
内能变化
解得
由热力学第一定律
解得
（3）充满空气后，筒内气体压强等于筒底处的液体压强，故
又知
代入数据得
根据等温变化方程有
解得
又知 ，
解得，圆筒可对潜水员供气的最长时间

18.【答案】【详解】（1）加热过程中，A部分气体做等压变化，加热前温度 ，体积
加热后温度 ，体积
根据盖—吕萨克定律
解得
（2）B部分气体加热前下活塞
解得
加热后下活塞
解得
根据理想气体状态方程
解得
（3）B部分气体
解得
对上活塞
得
两活塞整体，A部分气体
得
根据
得
关闭阀门K时，C部分气柱的长度为
轻弹簧刚好恢复原长时，C部分气柱的长度为
轻弹簧刚好恢复原长时，C部分气体压强
得
对C部分气体
解得
所以

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