2025-2026学年高二物理上册期末模拟卷03（人教版）（全解全析）

2025-2026学年高二上学期期末模拟卷03

物理，全解全析

（满分100分，考试用时75分钟）

注意事项：

1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答

题卡上。用ZK铅笔在“考场号”和“座位号”栏相应位置填涂自己的考场号和座位号。将条形码粘贴在答

题卡”条形码粘贴处二

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置匕如需

改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。

4.考生必须保持答题R的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。

5.测试范围：（选必2+选必3）。

6.难度系数：0.65。

第I卷

一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1〜7题只有一项符合题目要求，每

小题4分，8〜10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0

分。）

1.针对下面几个图说法正确的是（）

龙子Av电（■

碰撞前

A.甲图中锌板和验电器总是带异种电荷

B.乙图为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变短

C.丙图中的实验揭示了原子核内部有复杂结构

D.丁图中处于第2能级的氢原子可以吸收一个能量为3.5eV的光子并电离

【答案】D

【详解】A.甲图光电效应实验中，锌板表面在紫外线照射下有光电子逸出，验电器和锌板都带上正电荷,

故A错误；

B.图二为康普顿效应的示意图.入射光子与静।卜的电子发生碰僮.rh/?=4

A

碰后散射光动量变小，波长变长，故B错误；

C.图丙为卢瑟福通过。粒了•散射实验的研究，提出了原了•的核式结构，故C错误；

D.丁图中处于第2能级的氢原子至少吸收3.4eV的光子才能电离，则可以吸收一个能最为3.5eV的光子并

电离，故D正确。

故选Do

2.“全碳气凝胶”的固态材料是浙江大学高超教授的课题组制备出的一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上

最轻的固体材料的记录，弹性和吸油能力令人惊喜，密度仅是空气密度的设气凝胶的密度为0（单位

0

为kg/n?）,摩尔质量为M（单位为kg/mol）,阿伏加德罗常数为NA，则（）

A.气凝胶的摩尔体积匕同=*

6P

B.。克气凝胶所含的分子数%二三%人

M

C.相邻两个气凝胶分子的间距d=

M

D.每个气凝胶分子的平均占据空间％=大一

NAP

【答案】D

【详解】A.气凝胶的摩尔体积为心产丝

P

故A错误；

B.〃克气凝胶的物质的量为〃=上”匚

M

则气凝胶所含有的分子数为N=nN人=黑个

故B错误；

M

CD.lmol气凝胶中包含以个分子，故每个气凝胶分子的平均占据空间％

NAP

相邻两个气凝胶分子的间距为力则有％=

6

…卬」I6W

解得—

故D正确，C错误。

故选D。

3.将一根铜丝顺次绕成如图所示的线圈，大、小圆半径分别为2/•和，•，线圈的总电阻为凡6/为其两端点。

线圈内存在垂直线圈平面向里匀强磁场，磁感应强度大小9随时间/变化关系为3=为+内（％、%>0,均

为常量）。忽略线圈连接处的间隙，则6、/两点电势差U”为（）

A.-5itr2kB.5nr2k

【答案】C

【详解】根据法拉第电磁感应定律E="=竽（兀x4/一兀/）=3nr2k

△t2、7

根据楞次定律判断，通过线圈电流为逆时针，故/电势比e电势高，所以4=-3口2k

故选C。

4.如图所示，在两块磁感应强度相同、同极相对放置，霍尔元件处于磁体缝隙中间位置，移动霍尔元件,

A.元件中通z方向的电流，可测》方向的位移

B.元件中通z方向的电流，可测x方向的位移

C.元件中通y方向的电流，可测z方向的位移

D.元件中通x方向的电流，可测z方向的位移

【答案】B

【详解】A.元件中通z方向的电流，若沿），方向移动，则元件所处位置磁场仍为零不变，则不会产生霍尔

电压，则选项A错误：

B.元件中通z方向的电流，若沿x方向移动，则元件所处位置磁场变得不为零，则在元件中会产生霍尔电

压，则可以实现微小位移的测量，选项B正确；

CD.无论元件中通），方向的电流还是通工方向的电流，若沿z方向移动，元件所处位置的磁场均为零，则在

元件中不会产生霍尔电压，选项CD错误。

故选B«

5.如图所示，正六边形线框48CDE/的六条边和对角线AO均用完全相同材质和粗细的金属棒，固定于匀

强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点A、。与直流电源两端相接，已如导体棒受到的

安培力大小为“，则线框48CZ）所受到的安培力的大小为（）

【答案】D

【详解】设导体棒8C的电阻为/?,长度为£，通过导体棒8c的电流为/,导体棒3C受到的安培力大小为

F=IBL

由左手定则可知安培力垂直8c向上；

导体棒ABC。等效长度为k=2Lcos60°+£=2L

导体棒ABC。受到的安培力大小为片=/8L.=2B比=2/

由左手定则可知安培力垂直向上；

通过导体棒A。的电流为/'=炭=1/

导体棒AD受到的安培力大小为巴=/'氏2乙=38/=3/

由左手定则可知安培力垂直8c向上；

根据对称性“『知，通过导体棒AFE。的电流为/，导体棒等效长度为4=2Lcos60o+L=2L

导体棒A/£7）受到的安培力大小为K=2BIL=IF

由左手定则可知安培力垂直AC向上；

则线框ABCDEF受到的安培力的大小为9=£+6+居=7/

故选D。

6.如图所示，某兴趣小组用两个圆柱形的饭盒制作了一个密闭装置：在两个饭盒底部固定两根绳子，给其

中一个饭盒打孔并装上抽气嘴，在两个饭盒之间垫上密封圈防止漏气，用容积为看的抽气筒.（图中未画出）

给这个密闭装置抽气。该密闭装置的容积为4匕，底面积为S,大气压强是匕。两次抽气后，用大小为尸的

力可以把该密闭装置沿水平方向往两侧拉开（忽略饭盒的重力和抽气过程中气体温度的变化），则F的最小

值为（）

【答案】B

【详解】设第一次抽气后，密闭装置内气体压强为Pi，初始时，密闭装置内气体压强为Po,体积为4%；

抽气筒容积为环，根据玻意耳定律可得A）/匕=月（4%+%）

4

解得Pi=-p0

设第二次抽气后，密闭装置内气体压强为〃2,此时，以第一次抽气后的气体为研究对象，根据玻意耳定律

可得PI*4%=P2（4%+%）

44416

解得〃2=-x-p=—A）

DJJ（）4J

对饭盒，由平衡条件可得zs=/+%s

169

解得F=pQ-ps=pS-—pS=—pS

20/J04J0

故选Bo

7.如图所示，边长为力的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为物的匀强磁场，。是

A8边的中点，一质量为加、电荷量为p”>0）的带电的粒子从。点以速度u平行于8c边方向射入磁场,

不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（）

A.粒子可能从B点射出

B.若粒子垂直于8c边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为立L

2

C.若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为若

3Mo

D.所有从A4边射出的粒子，其在磁场中运动的时间都不相等

【答案】C

【详解】A.带负电的粒子从。点以速度u平行于6c边方向射入磁场，由左手定则可知，粒子向下偏转,

由于8C边的限制，粒子不能到达8点，故A错误；

B.粒子垂直于AC边射出，如图甲所示

A

则粒子做匀速圆周运动的半径等于仆点到月。边的距离，即用=；小皿60。=半，故B错误;

C.若粒子从C点射出，如图乙所示

根据几何关系有r2=(［一4sin60°+(L-qcos60°

解得r=在L

2

由几何关系可得sin/o=t£”=由

r2

则团。=60°

60°2乃〃？7rm

则粒子在磁场中运动的时间为，=诉~^-=会，故C正确;

360°qB(>3qB°

D.若粒子从48边射出，则粒子的速度越大，轨迹半径越大，如图闪所示

A

由几何知识可知，所有粒子从A8边射出时的圆心角均相同，可知其在磁场中运动的时间均相同，故D错误。

故选C。

8.如图所示，实线1为氧气分子在。温度下的分子速率分布规律图像，实线2为氧气分子在乃温度下的

分子速率分布规律图像。下列说法正确的是（）

各速率区间的分子数

占总分子数的百分比

A.由图像可以知道温度。小于温度乃

B.在乃两个温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同

C.将刀、乃温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线1和曲线2下方的

面积之和

D.将。、乃温度下相同质量的氧气混合后，对应的分子速定分布规律曲线可能是图中的虚线

【答案】AB

【详解】A.温度升高，大速率分子所占总分子数的百分比增大，小速率分子所占总分子数的百分比减小,

根据图示可知，温度O小于温度乃，故A正确；

B.图示两图像有交点，表明在7\乃两个温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同，故B正确；

C.利用微元法.可知.图像与横抽所用结合图形的面积表示百分比,即对应的分子速率分布规律曲线下方

的面枳等于1，可知，将入、乃温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面枳与曲线1

和曲线2下方的面积均等于1,故C错误；

D.结合上述可知，温度。小于温度乃，将刀、乃温度下相同质量的氧气混合后，达到热平衡后，气体的

温度大于刀，小于方，则将刀、乃温度下相同质量的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线介入实线

1、2之间，不可能是图中虚线位置，故D错误。

故选AB.

9.某潜水钟从深水区上浮的过程中，其内部封闭的理想气体经历了如图所示的循环过程，〃-V图中

aIa为一完整循环。已知Of匕过程为等温变化，过程体积不变。下列说法正脩的是（）

A.bfc过程中，气体向外界放热

B.。一〃过程中，气体对外界做的功为

C.c—a过程中，气体向外界放热

D.一个完整循环过程中，气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量

【答案】CD

【详解】A.Ofc过程中，体积不变，压强P增大，根据彳=C可知，温度/升高，内能增大，结合AU=W+Q

可知，气体从外界吸热，故A错误;

2

B.过程中，根据图像与坐标轴围成的面枳可知，外界对气体做功+u、

w=---------------x(3%-V)=-pV

4()J00

故B错误;

C.过程中，压强〃增加，体积减小，温度7降低，AU为负值，W为正值，根据热力学第一定律

AU=W+Q,可知。为负值，气体向外界放热，故C正确：

D.一个完整循环过程中，外界对气体做功为正，根据AUnW+Q,其内能不变，所以。取负，气体从外

界吸收的热量小于向外界放出的热量，故D正确。

故选CD。

10.如图，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为L,两导轨及其所构成的平面均与水平面

成。角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为8。现将质量均为，"的金属

棒。、〃垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为先保持棒〃静止，将棒。由静止释放，当

棒〃匀速运动时，再将棒人由静止释放，运动过程中金属棒与导轨始终垂直口接触良好，金属棒始终未滑

出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为四。则()

A.棒a匀速运动时的速度大小为2〃寸:T°

B~Lr

B.棒人释放瞬间的加速度大小为gsin。

C.棒。释放后，当到两棒恰好达到相同的速度时，两棒的速度均为吗柴

BLr

D.从释放棒〃开始，到两棒恰好共速，棒a相对棒b运动的距离

【答案】AD

【详解】A.保持棒静止，将棒4由静止称放，当棒。匀速运动时，根据切割电动势公式，棒4切割磁感

线产生的感应电动势为E=BLvo

根据闭合电路欧姆定律，回路中产生的感应电流为/=表=绘

根据安培力公式，棒。受到的安培力为巴==

棒。匀速运动时，合力为零，则有Ei=〃?,gsin6

代入数据解得%=卫等泻

故A正确；

B.棒力释放瞬间的加速度大小为勾=以+叫sin。=2gsin。,B错误；

m

C.设经过时间S两棒达到共同速度，则对。。棒分别利用动量定理，取沿斜面向下为正方向，则有（〃侬in。％）

t（f=mv-nivo,（mgs\nO+FA'）tc>=mv-0

两式联立，解得两棒恰好达到相同的速度大小为吁gsin。/吟-gsin〃3写等〉写泮

故C错误：

D.对〃棒利用动量定理，取沿斜面向卜,为正方向，则有"?g%sinO+BlLt（）=niv-0

已知q=7f0代入数据解得“=舞

2BL

由法拉第电磁感应定律石=丝

Ar

P

由闭合电路欧姆定律/=三

2A

电量为，尸/△/

严一土工口△①BLbx

联。方程q=7rM

代人数据解得—=噜=

B21）日

故D正确。

故选ADo

第n卷（非选择题，共54分）

二、填空题（本题共2小题，共14分）

11.（6分）用油膜法粗略测量油酸分子直径大小的实验过程如下，请回答相应问题。

（1）配制浓度为0.1%的油酸酒精溶液。

（2）将配制好的油酸酒精溶液放在小量筒中，用滴管吸取1cm3的溶液，数出均匀滴出时的总滴数N=250,

可得1滴溶液中纯油酸的体积丫=

（3）在浅盘里倒入约2cm深的水，将爽身粉均匀撒在水面上。用滴管吸取配制好的油酸酒精溶液，滴一滴

到水面上，形成油酸薄膜。

（4）待油膜形状稳定后，用玻璃板盖在浅盘上，在玻璃板上覆一张半透明的坐标纸，将油膜形状描画在坐

标纸上如图所示，已知坐标纸上小正方形的边长为1cm,可知油膜面积S=（结果保留三位有效

数字）。

（5）根据以上数据可估算出油酸分子的直径约为〃=m（结果保留两位有效数字）。

（6）重复以.上步骤进行几次实验，发现第二次实验计算得到的油酸分子直径明显偏小，可能是由

于。（写出一条你觉得合理的原因）

【答案】（2）4xl012（4）2.56x10-2⑸|.6xl（）T°（6）见解析

【详解】（2）⑴配制浓度为0.1%的油酸酒精溶液,用滴管吸取15?的溶液,数出均匀滴出时的总滴数

N=250,可得1滴溶液中纯油酸的体积为V=0.1x1（尸X—x106m3=4x1012m3

250

⑷[2]图中油膜轮廓中大约有26个小方格,则油膜面积为S=256xFcm2=2.56x10-12

（5）⑶根据以上数据可估算出油酸分子的直径约为d=3=

52.56x10

V

（6）⑷重复以上步骤进行儿次实验，发现第二次实验计算得到的油酸分子直径明显偏小，由4=三可知,

结果偏小可能是：数一定体积的油酸酒精溶液的滴数时多数了滴数，导致一滴纯油酸体积的测量值偏小；

数小正方形的个数时将不足半个的也算1个，导致油膜面积测量偏大。

12.（8分）⑴为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系〃的实验，以下器材必须要选用的是o

A.有闭合铁芯的原副线圈

B.无铁芯的原副线圈

C.直流电源

D.多用电表（低压交流电压挡）

（2冈、齐实验器材后，实验中保持原副线圈匝数不变，当原线圈接入电压增大，用多用电表测得副线圈两端

电压一o（选填“增大”"减小〃或"不变”）

⑶用匝数4-40匝和%―80匝的变压器，实验测量数据如下表：

UJV1.802.803.804.90

UJV4.006.018.029.98

根据测量数据可判断直接与电源相连的线圈是一O（填（或怎）

（4）某同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压

6随时间变化的图像如图甲所示.在4~〃时间内，该同学先断开开关，其后仅进行一项操作，再次闭合开

关，得到「2之后的图像。该操作可能是。

--

-rr

-，l

rr

-卜l

•r

卜t

r

^

H卜iI

L

•卜.

甲乙

A.增加了交流电源的频率

B.摆正并拧紧了松动的铁芯

C.减少了副线圈的匝数

D.增加了原线圈的匝数

⑸等效法、理想模型法是重要的物理思维方法，合理采用物理思维方法会让问题变得简单，这体现了物理

学科"化繁为简"之美。图乙中变压器为理想变压器，若原、副线圈的匝数分别为外、仆，在交流电源的电

压有效值和电阻段确定的情况下，调节可变电阻上当冗=一时，£可获得最大功率。

【答案】⑴AD；⑵增大；⑶%;⑷B；（5）（2）24

【详解】（1）AB.变压器是利用互感现象工作的，有闭合铁芯时，能大大增强原、副线圈之间的磁耦合，

使实验效果更明显。如果使用无铁芯的原副线圈，磁场会有很大的漏磁导致实验误差较大，所以必须选用

有闭合铁芯的原副线圈，A正确，B错误；

C,变压器只能对交流电压进行变压，直流电源不能产生变化的磁场，无法在副线圈中产生感应电动势，所

以不能用直流电源，C错误；

D.要测最原、副线圈两端的交流电压，多用电表（低压交流电压挡）可以用来测最交流电压，所以需要选

用，D正确。

故选AD,

（2）根据变压器的变压比公式?=丛，当保持原副线圈匝数4、&不变时，力="5

%与q成正比。当原线圈接入电压q增大时，副线圈两端电压5也会增大。

n401U.1

（3）由题中数据可知-i二正=8,77＜彳

%uuzu2z

因实际变压器有漏磁、发热现象，可知即为原线圈，直接与电源相连。

（4）A.增加交流电源的频率，杈据变压器的原理，在匝数和原线圈电压不变的情况下，副线圈电压的最

大值4=N3S3虽然/增大，但原线圈电压不变，匝数不变，磁通最变化率的最大值与匝数和原线圈电

压有关，所以副线圈电压的有效值不变，A错误；

B.摆正并拧紧了松动的铁芯，减少了漏磁使原、副线圈之间的磁耦合增强，副线圈的磁通量变化率增大,

根据E=N包，副线圈产生的感应电动势增大，B正确；

C.减少副线圈的匝数〃2,由变压比务=2可得，Su、

U7〃2〃1

减小，U2会减小,C错误；

D.增加原线圈的而数小由今吟可得，4=今〃

“I增大，会减小，D错误。

故选Bo

（5）把变压器和R等效为一个电阻R等.凡当作电源内阻，当内外电阻相等，即&=凡$时，输出功率最大，

根据理想变压器电压与匝数比的关系*=丛

得

巧

根据•理想变压器电流与匝数比的关系4=上4

必

原线圈的等效电阻/=牛=就=（9"

当凡=R等时，即4=%=（'■）"A

解得R=（与2%

勺

三、计算题（本题共3小题，共40分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位）

13.（9分）如图所示，粗细均匀的U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=45cm的理想气体,

当温度为27（3时，两管水银面的高度差A/?=10cm,外界大气压为75cmHg。

L

⑴若对封闭气体缓慢加热，使左、右两管中的水银面相平，求封闭气体的摄氏温度/：（结果保留整数）

（2）若封闭气体的温度不变，从右管的开口端缓慢注入水银，使左、右两管中的水银面相平，求注入水银柱

的长度I。

【答案】⑴仁112吐（2）/=22cm

【详解】（1）左、右两管中的水银面相平时.，理想气体的长度4=乙+m=50（^

以封闭气体为研究对象，根据理想气体状态方程有-P*"s=哗£

解得4=385K

即J=112℃

（2）根据玻意耳定律有（Po-"gM）LS=〃。L'S

解得〃=39cm

根据几何关系，有/=M+2（L—0

解得/=22cm

14.（13分）如图所示，有一半径为”的圆形匀强磁场区域，圆心为O,磁感应强度大小为从方向垂直于

纸面向里，圆形磁场边界上的。处有一粒子源，在纸面内的P0两侧与P0夹角均为30。的范围内均匀发射

速率相同的粒子。沿尸。方向射入的粒子，从N点射出，团PON=90。，已知发射的粒子质量为〃?、电荷量为

夕（q>0）,不计粒子重力及粒子之间的相互作用。求：

⑴粒子的发射速率；

（2）沿右侧最大发射角入射的粒子在磁场中运动的时间;

⑶圆形磁场边界上有粒子打到的弧长。

【答案】⑴八侬；⑵罂；⑶/4R

m3qB3

【详解】（1）几何关系可得带电粒子运动半径为R

（XX

NJxx

rx?

））

F1

由qvB=m~

得3

m

2

（2）由几何关系得，'粒了•在磁场中偏传圆心角夕=；兀

/xX

P

带电粒子在磁场内运动周期丁=当

物

得粒子运动时"=2/=3的

HI射时速度偏向角为年

（3）由磁发散特点知，沿右侧最大发射角入射的粒子，

/xX

Ar/Tx\x

tn

『p3