河北省衡水市2024-2025学年高二下学期期末物理练习卷

2024-2025学年河北省衡水市高二（下）期末物理练习卷 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1.下列说法正确的是(    ) A. 在光电效应实验中，用不同频率的光照射同一金属表面，光强越强，产生的光电子的最大初动能一定越大 B. 当氢原子从的能级跃迁到的能级时，需要吸收光子 C. 核反应方程，是中子 D. 氡原子核的半衰期为天，个氡原子核经过天一定只剩下个未发生衰变 2.下列说法正确是(    ) A. 衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的 B. 汤姆生通过粒子散射实验，提出了原子核的概念，建立了原子核式结构模型 C. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能辐射种不同频率的光子 D. 衰变为要经过次衰变和次衰变 3.如图，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等。一正电荷在等势线上时，具有动能，仅在电场力作用下运动到等势线上时，速度为零。令，那么当该电荷的电势能为时，其动能为(    ) A. B. C. D. 4.关于下图，说法正确的是(    ) A. 由图甲可知，状态的温度比状态的温度高 B. 由图乙可知，气体在状态和状态的分子平均动能相同 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在由变到的过程中分子力做负功 5.在平直公路上，一辆汽车以的速度行驶，司机发现前方有危险立即刹车，获得加速度大小为，则刹车后内车前进的距离为(    ) A. B. C. D. 6.各图所描述的物理情境中，没有产生感应电流的是(    ) A. 开关闭合的瞬间，线圈中 B. 磁铁向铝环靠近，铝环中 C. 金属线圈从位置向位置运动，金属线圈中 D. 金属框向右远离通电导线，金属框中 7.太阳能电池板是利用光电效应将光能转化为电能的设备，图甲是研究制作电池板的材料发生光电效应的电路图。用不同频率的光照射极板发生光电效应，得到图乙中遏止电压与入射光的频率间的关系图像。下列说法正确的是(    ) A. 增大入射光频率，极板的逸出功增大 B. 增大入射光频率，产生光电子的最大初动能增大 C. 增大入射光强度，产生光电子的最大初动能增大 D. 遏止电压与入射光频率关系图像的斜率表示普朗克常量 8.关于原子物理学知识，下列说法正确的是(    ) A. 玻尔将量子观念引人原子领城，成功地解释了所有原子的光谱规律 B. 原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子 C. 将放射性物质放在超低温的环境下，将会大大减缓它的衰变进程 D. 铀核衰变为铅核的过程中．共有个中子变成质子 二、多选题：本大题共5小题，共30分。 9.某地区输电线路因极端天气发生故障，学校用几台单缸柴油发电机为必要设施供电，如图所示，某台发电机的燃烧室为圆柱形，内径为，活塞位于气缸最下端时到气缸顶部的距离为，启动前缸内油气混合物视为理想气体温度为，启动后活塞快速向上运动到距顶部处，恰使柴油气体燃烧，该过程排气门和进气门均关闭，已知大气压强为，柴油的燃点为，下列说法正确的是(    ) A. 启动过程柴油分子的动能均增大 B. 启动过程单位时间撞击活塞的分子数增多 C. 启动前瞬间缸内气体压强约为 D. 由题述能估测该气缸能承受的最大压强 10.如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，、是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图可以作出的正确判断是(    ) A. 带电粒子所带电荷的正、负 B. 带电粒子在、两点的受力方向 C. 带电粒子在、两点的加速度何处较大 D. 产生该电场的点电荷的电性 11.下列是否正确的是(    ) A. 大量氢原子从的激发态向的基态跃进时，能发出种频率的光子 B. 某放射性元素经过天有的原子核发生了衰变，则该元素的半衰期为天 C. 紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大 D. 根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道，电子的动能增大，电势能减小，原子的总能量减小 E. 光电效应实验和康普顿效应实验说明了光具有粒子性 12.关于电场线、磁感线的性质，下列说法正确的是(    ) A. 电场线、磁感线都是假想的，不是真实存在的 B. 电场线、磁感线都是闭合曲线 C. 电场线、磁感线的疏密都表示场的强弱 D. 电场线、磁感线都是不相交的曲线 13.放射性元素的原子核往往需要经历一系列的衰变和衰变才能达到稳定的状态，如。若、、和的质量分别用和表示。则下列说法正确的是(    ) A. 在中，， B. 衰变过程中释放出的射线比射线的穿透能力强 C. 个核经过个半衰期后还剩个核 D. 一个核衰变成一个核释放的核能为 三、实验题：本大题共2小题，共12分。 14.某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。准备的器材有：毫安表量程，内阻；电阻箱最大阻值；待测电源；开关和若干导线。 由于毫安表的量程较小，考虑安全因素，该实验小组决定将其量程扩大到，还需一个阻值为 ______的定值电阻。 根据实验原理完成图甲中的实物连线。 将电阻箱阻值调至最大，闭合开关，多次改变电阻箱的阻值并记录相应通过毫安表的电流，分别用和表示电源的电动势和内阻，则与的关系式为______将已知数据代入关系式。 实验中得到的数据如表所示，在图乙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作出图像。 序号 根据图像可得电源电动势 ______，内阻 ______。结果均保留两位有效数字 15.某班级探究气体等温变化的规律，采用如图所示的装置进行实验。他们将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积；计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像。分析得出结论。 关于该实验下列说法正确的是______。 A.在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，目的是为了减小摩擦 B.为方便推拉柱塞，应用手握住注射器，且推拉柱塞缓慢 C.必须测出注射器内封闭气体的质量 D.封闭气体的压强和体积单位可以不用国际单位表示 某同学测得多组压强和体积的数据后，在 坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为图中______选填“”或“”。 实验中某同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强和体积的数据并作出 图线，由于未计入注射器与压强传感器之间软管内的气体体积，作出的图像可能为______； A.  ．      ．   ． 四、计算题：本大题共2小题，共26分。 16.如图所示，空间存在方向竖直向上的匀强电场，电场强度大小为，电场中有一与电场方向平行的直角三角形，，为中点，的距离为，与电场线重合。 若点电势为零，求、、三点的电势； 将一电荷量为的正电荷从点沿移动到点，求静电力所做的功； 将一电荷量为的正电荷从点沿移动到点，求静电力所做的功；并分析在分段过程中该电荷的电势能的变化情况。 17.一定质量的理想气体体积与热力学温度的关系图像如图所示，气体在状态时的压强，温度，线段与轴平行，的延长线过原点求： 气体在状态时的压强； 气体从状态变化到状态的过程中，对外界做的功为，该过程中气体吸收的热量为多少； 气体在状态时的压强和温度． 气体从状态变化到状态的过程中，外界对气体做了多少功？ 答案和解析 1.【答案】  【解析】解：、光强越强，产生的光电流越大，而光的频率越高，光电子的最大初动能才一定越大，故A错误； B、从低能级向高能级跃迁时要吸收能量，即需要吸收光子，故B正确； C、依据核反应书写规律，质量数与质子数守恒，则有，是电子，故C错误。 D、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故D错误。 故选：。 根据光电效应方程判断光电子的最大初动能与什么因素有关；低能级向高能级跃迁时要吸收光子；依据核反应方程书写规律：质量数与质子数守恒；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用。 考查光电效应方程，掌握核反应方程书写规律，理解半衰期的适用条件，注意跃迁能量释放与吸收。 2.【答案】  【解析】解：、衰变的实质是原子核内部的中子转化为一个质子和一个电子，电子从原子核内喷射出来，故A错误； B、卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子核的概念，建立了原子核式结构模型，故B错误； C、一个处于能级的氢原子向较低能级跃迁，最多能辐射种不同频率的光子，故C错误； D、经过次衰变和次衰变后，则质量数减小，而质子减小，因此衰变为，故D正确。 故选：。 衰变所释放的电子是从原子核内释放出的电子；知道核式结构模型是由卢瑟福提出的；注意一个氢原子发生跃迁时只能放出种不同频率的光子，注意一个和一群的区别；注意在核反应中质量数和电荷数守恒。 本题考查的知识点较多，对应原子的核式结构模型及半衰期的知识要重点掌握，特别注意选项中一群和一个的区别。 3.【答案】  【解析】解：相邻两等势线间的电势差相等，正电荷在等势线上时，具有动能 ，它运动到等势线上时，速度为零，则正电荷在、间电势能之差为令，那么，、处的电势能分别是和，正电荷运动过程中的动能与电势能之和为；当该电荷的电势能为 时，其动能大小为，ACD错误，B正确。 故选：。 电荷在电场中只受电场力，其动能与电势能的总量保持不变．根据电荷在上时的动能，确定电荷的总能量，再根据能量守恒求出电荷的电势能为时的动能大小． 本题关键确定电荷的总能量，要选好所研究的等势面．若取，可根据电场力做功与电势差成正比，确定电荷在上的动能，再求出总能量． 4.【答案】  【解析】A.由分子热运动的速率的分布特点可知，随温度的升高，分子热运动的速率分布呈现“中间多两头少”的规律，且随温度的增大，大部分的分子热运动速率增大，故由图可知图温度高，故A错误； B.由理想气体状态方程结合图乙可知，气体在状态和态时，气体的温度相同，气体在状态和状态的分子平均动能相同，故B正确； C.由分子力随分子间距的变化关系图象可知，当分子间的距离时，随分子间距离的增大，分子间的作用力先增大后减小，故C错误； D.由图丁可知，在分子间距为时，分子间距离为相当于平衡位置的距离。在由变到的过程中，分子力为斥力，随分子间距的增大，分子力做正功，故D错误。 5.【答案】  【解析】解：以汽车刹车时的速度方向为正方向，则有：，，故刹车时间为，则停止前汽车运动的位移为：，即汽车刹车后内车前进的距离为，故A正确，BCD错误。 故选：。 汽车在平直公路上做匀减速直线运动，根据初速度和加速度求出刹车到停下的时间，根据已知时间与刹车时间的关系，判断汽车的运动状态，再由速度公式求出刹车时间和内前进的距离。 对于汽车刹车问题，不能死套公式，往往要检验解题结果是否合理．先求出汽车刹车时间，再进行相关计算是常用的思路。 6.【答案】  【解析】解：、开关闭合的瞬间，线圈中磁通量变化，线圈中将产生感应电流，故A错误； B、磁铁向铝环靠近，铝环中磁通量变化，铝环中产生感应电流，故B错误； C、金属线圈从位置向位置运动，金属线圈中磁通量不变，故线圈不产生感应电流，故C正确； D、金属框向右远离通电导线，金属框中磁通量变化，金属框中将产生感应电流，故D错误。 故选：。 根据产生感应电流的条件，即闭合回路并且闭合回路中磁通量发生变化判断是否有感应电流产生。 明确产生感应电流的条件，并且会判断磁通量是否发生变化。 7.【答案】  【解析】A.逸出功只与金属本身有关，与入射光频率无关，A错误； ．根据爱因斯坦光电效应方程 光电子的最大初动能只与逸出功和入射光频率有关，与光照强度无关，相同情况下，入射光频率越高，产生光电子的最大初动能增大，B正确，C错误； D.由动能定理 变式得 斜率表示  ，D错误。 故选B。 8.【答案】  【解析】解：、玻尔将量子观念引人原子领城，成功地解释了氢原子光谱规律，但是不能解释所有原子的光谱规律，故A错误． B、原子核发生一次衰变，原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，与核外电子无关，故B错误． C、半衰期由原子核内部因素决定，与温度无关，故C错误． D、铀核衰变为铅核的过程中．电荷数少，质量数少，可知经历了次衰变，次衰变，每经过次衰变，有一个中子转变为质子，则有个中子变成质子，故D正确． 故选：． 玻尔将量子观念引人原子领城，成功地解释了氢原子光谱规律，由于该观念中仍然有经典理论，不能解释所有原子的光谱规律；每经过一次衰变，由一个中子转变为质子和电子，电子释放出来．半衰期与原子核所处的物理环境和化学状态无关，由原子核内部因素决定．根据电荷数守恒和质量数守恒得出衰变的次数，从而确定有几个中子转变为质子． 本题考查了玻尔理论、衰变、半衰期等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识，注意衰变释放的电子不是来自核外电子，而是来自原子核． 9.【答案】  【解析】解：结合题述可知，启动时，活塞快速运动到距顶部处，缸内气体温度从升高到，分子平均动能增大，但启动过程分子的动能不可能均增大，故A错误； B.启动过程，缸内气体体积减小，分子数密度增加，又因为分子平均动能增大，则单位时间内撞击活塞的分子数增多，故B正确； C.设活塞面积为，启动前瞬间缸内气体压强为， 由题知，初始时，缸内气体压强为：，温度为：，体积为：， 启动前瞬间，缸内气体温度为：，体积为：， 由理想气体状态方程可得：， 解得：，故C正确； D.由题知，启动后，缸内柴油燃烧，温度升高，内能增加，压强进一步增大，仅由题述无法估测最大承压，故D错误； 故选：。 A.结合题述可知，启动时，活塞快速运动到距顶部处，缸内气体温度从升高到，据此分析判断； B.启动过程，缸内气体体积减小，结合前面分析，即可判断求解； C.结合题意，由理想气体状态方程，即可分析判断； D.由题述，结合前面分析，即可判断求解。 本题考查对理想气体及理想气体的状态方程的掌握，解题时需注意，要明确研究对象，确认哪些参量变化、哪些参量不变，根据题目的已知条件和求解的问题，分别找出初、末状态的参量，其中正确找出压强是解题的关键。 10.【答案】  【解析】解：、带电粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在、两点受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方向不明，无法确定带电粒子的电性，也不能确定点电荷的电性。故AD错误。 B、带电粒子所受的电场力指向轨迹的内侧，则带电粒子在、两点受到的电场力沿电场线向左。故B正确。 C、根据电场线的疏密程度，可判断出、两点场强的大小，从而判断带电粒子在、两点的电场力大小，再根据牛顿第二定律可判断出粒子在点加速度较大，故C正确。 故选：。 先由带电粒子的运动轨迹判断带电粒子所受电场力的大体方向，即粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性。根据电场线疏密程度，判断两点场强的大小，从而判断、两点电场力大小，再根据牛顿第二定律得、两点加速度的大小。 本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子的受力方向，再结合电场线的密度，分析电场力的大小，来判断加速度的大小。 11.【答案】  【解析】解：、根据，大量氢原子从的激发态向的基态跃进时，能发出种频率的光子，故A错误； B、根据半衰期公式：可得： ，所以有，天，天，即半衰期为天，故B正确； C、根据广电效应方程：，光电子的最大初动能与入射光的频率有关与光照强度无关，因此增大光照强度，光子的最大初动能不变，故C错误； D、根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道，库仑力对电子做正功，所以动能变大，电势能变小动能转为电势能而因为释放了光子，总能量变小，故D正确； E、光电效应和康普顿效应说明了光具有粒子性，但没有否定波动性；故E正确； 故选：． 依据数学组合，即可求解； 公式的应用； 根据光电效应方程进行判断； 结合玻尔理论与能量守恒进行判断； 光电效应和康普顿效应说明了光具有粒子性． 本题考查了半衰期的适用条件，光电效应方程的应用，及玻尔理论的内容等原子物理的基础知识，大都需要记忆，因此注意平时多加积累． 12.【答案】  【解析】解：、电场线、磁感线都是人为假想的曲线，不是真实存在的，故A正确。 B、电场线从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止，所以电场线是不闭合的，而磁感线是闭合曲线，故B错误。 C、电场线、磁感线的疏密都表示场的强弱，故C正确。 D、电场线、磁感线都不相交，否则交点处场的方向有两个，故D正确。 故选：。 电场线、磁感线都是假想的，都不存在，它们的疏密都表示场的强弱．电场线不闭合，磁感线是闭合的．电场线、磁感线都是不相交曲线． 记住电场线和磁感线的特点即可顺利解出此题，故要在理解的基础上牢记基本概念．电场线不是闭合曲线，磁感线是闭合曲线是本题容易出现错误的地方． 13.【答案】  【解析】  根据电荷数守恒和质量数守恒，可知  ，A正确；   衰变过程中释放出的射线比射线的电离能力强，穿透能力弱，B错误；   半衰期是统计学规律，对于大量原子核衰变时才适用，对于个别原子核没有意义，C错误；   根据质能方程可得，一个  核衰变成一个  核释放的核能为  ，D正确 14.【答案】       【解析】解：把电流表改装成的电流表需要并联电阻阻值 应用电流表与电阻箱测电源电动势与内阻，电源、电流表、电阻箱组成串联电路，实物电路图如图所示 改装后电流表内阻 毫安表量程为，改装后电流表量程为，毫安表读数为，则电流表读数为， 根据图示实物电路图，由闭合电路的欧姆定律得：，整理得：，即 根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，根据坐标系内描出的点作出图像如图所示 根据图示图像可知，纵轴截距，图像的斜率 解得电源电动势，电源内阻 故答案为：；实物电路图如图所示；；图像如图所示；；。 应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值。 根据实验原理连接实物电路图。 应用闭合电路的欧姆定律求出图像的函数解析式。 应用描点法作出图像。 根据图示图像求出电源电动势与内阻。 本题考查了测电源电动势与内阻实验，理解实验原理是解题的前提，应用闭合电路的欧姆定律求出图像的函数解析式，根据图示图像即可解题。 15.【答案】         【解析】为保证实验中气体气密性，需涂抹润滑油，故A错误；本实验的条件是温度不变，所以实验过程中缓慢拉柱塞，不能用手握住注射器，故B错误；玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定，气体质量具体值不需要测量，故C错误；由玻意耳定律可知  只要方程两边压强与体积的单位相同即可，不必采用国际单位，故D正确。故选D。 若漏气会导致之积减小，根据  可知温度降低，故  的图像斜率减小。故选。 根据  变形得  可知  图像仍是一条倾斜的直线，由于未计入注射器与压强传感器之间软管内的气体体积，则此时气体存在初态压强，故图像有横截距。 故选B。 16.【答案】解：由几何关系可知，、、距离均为，则 点电势为 ，解得 点电势为 ，解得 点电势为 ，解得 将电荷由点移动到点，电场力做功为 电场力做功与路径无关。静电力所做的功等效为从点逆着电场线移到的中点，电场力做功为 从至过程，静电力做正功，电势能减少 从至过程，静电力做负功，电势能增加 从至过程，静电力做正功，电势能减少 答：若点电势为零，求、、三点的电势分别为，，； 静电力所做的功为； 正电荷从点沿移动到点，求静电力所做的功为； 从至过程，静电力做正功，电势能减少 从至过程，静电力做负功，电势能增加 从至过程，静电力做正功，电势能减少  【解析】根据解得，、三点与的电势差，从而解得，、三点的电势； 根据，解得电场力做功； 根据，解得电场力做功，根据功能关系分析电势能的变化情况。 本题考查电场力做功与电势差的关系，解题关键掌握中是沿电场线方向的距离。 17.【答案】解：气体从状态到状态发生等温变化，根据玻意耳定律有  ， 解得  ． 气体从状态至状态过程发生等温变化，气体内能不变，即  ，气体对外界做功，则  ， 根据热力学第一定律有  ， 解得  ，即气体从外界吸收的热量为． 由于  图像中，的延长线过原点，气体从状态到状态发生等压变化，则  ， 根据盖吕萨克定律得  ，解得  ． 从到，等压，外界对气体做的功     【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$