2025-2026学年高二下学期物理期末练习

2025-2026学年高中物理人教版选择性必修第三册期末练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（25-26高三上·云南昆明·阶段练习）贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示原子核具有复杂结构。下列核反应中表示核衰变的是（　　） A． B． C． D． 2．（24-25高三下·广西·阶段练习）旅行者一号探测器1977年9月5日发射升空，目前已经离开太阳系，进入星际空间。探测器进行变轨和姿态调整的能量由钚-238做燃料的同位素热电机提供，已知发射时钚-238燃料的质量为，其中钚-238半衰期长达88年。则旅行者一号探测器运行到2065年9月初时，剩余钚-238的质量约为（　　） A． B． C． D． 3．（24-25高二下·上海浦东新·期末）下列关于固体、液体和气体的说法正确的是（　　） A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的 B．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 C．液体表面层中分子间的相互作用力只有引力，宏观表现为表面张力 D．固体、液体和气体中都会有扩散现象发生 4．（24-25高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）下列核反应中属于衰变的是（　　） A． B． C． D． 5．（24-25高三上·广东汕头·期末）我国自由电子激光实验研究步入世界先进行列，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量在3.11 eV至124 eV之间，当大量处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（　　） A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 6．（24-25高三上·北京房山·期末）下列与热现象有关的说法正确的是（　　） A．布朗运动就是液体分子的无规则运动 B．物体的温度升高，物体内每个分子热运动的速率都增大 C．物体的温度越高，分子的平均动能就越大 D．密闭容器内有一滴的水，蒸发变成了水蒸气，温度仍然是，它的内能保持不变 7．（24-25高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）氢原子的能级如图所示，一群处于能级激发态的氢原子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光。下列说法正确的是（　　） A．跃迁后，氢原子的能量将增大 B．跃迁时，能发出3种不同频率的光 C．从跃迁到能级，发光波长最长 D．的光子不能使该激发态的氢原子电离 8．（2025·北京延庆·一模）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程，先后到达状态b和c，最后回到原状态a，其p­T图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A．从状态a到状态b的过程中，气体既不吸热也不放热 B．从状态b到状态c的过程中，气体的内能增加 C．从状态c到状态a的过程中，气体的体积不变 D．a、b和c三个状态中，状态a时分子的平均动能一定最大 二、多选题 9．（24-25高二上·湖北·阶段练习）下列说法正确的是（　　） A．当波源和观察者靠近时，波源频率不变，观察者接收到的频率一定比波源频率小 B．出现干涉现象时，振动加强点始终位于波峰或波谷 C．黑体辐射随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D．根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的磁场（振荡磁场）周围一定产生同频率的周期性变化的电场 10．（24-25高二下·河北石家庄·期末）如图甲所示为研究光电效应的电路图，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K在受到光照时能够发射光电子。某同学利用该装置选用甲光、乙光和丙光进行实验，得到了三条光电流I与A、K两极之间的电压的关系曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）    A．甲光、乙光的频率相同 B．甲光的波长小于丙光的波长 C．若用光照强度相同的甲光、丙光分别照射阴极K，则单位时间内逸出的光电子数相等 D．甲光照射阴极K发射出的光电子最大初动能小于丙光照射阴极K发射出的光电子最大初动能 三、实验题 11．（25-26高二下·湖北·阶段练习）某同学设计了如图甲所示的实验装置来“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”。注射器导热性能良好，环境温度恒定，用橡皮塞和柱塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。柱塞下方安装一个钩。实验时，在钩的下端依次挂上质量相同的钩码1，2，3，…，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V，并依据柱塞（包括钩）和钩码的质量求出对应气体的压强p。已知注射器空气柱横截面积为S，刻度全长为L，大气压为，柱塞（包括钩）的质量为，每个钩码的质量为，重力加速度为g。 (1)若在某次实验中所挂钩码个数为3，则平衡后空气柱中的压强为______（用题目中已知量的符号表示）。 (2)该同学通过实验数据得到如图乙，由该图像得到的结论是______。 (3)未挂钩码前，柱塞封闭的空气柱长度为，压强为，依次挂上钩码，当空气柱长度为L时，所挂钩码有______个。 (4)另一同学也设计了相同的实验方案完成了实验。根据测量的数据，绘出图像如图丙所示。图线的上端出现了一小段弯曲，可能是由于装置气密性不好导致气体质量______（填“增加”或“减小”），也可能是由于封闭气体的温度_______（填“升高”或“降低”） 四、解答题 12．（25-26高二下·全国·课堂例题）观察下列图片回答问题： (1)19世纪，由于冶金、星体测温等需求，人们对热辐射进行了大量的研究。如图甲的灯丝常温时辐射红外线，随着温度的升高，依次呈现暗红、赤红、橘红甚至黄白色，某些温度很高的恒星呈蓝白色，温度更高的中子星甚至主要辐射X射线，这说明了什么？ (2)如图乙，通过开着的窗户观察房间，看到房间内很暗，这是为什么？ (3)类似图乙窗户，能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体称为绝对黑体，简称黑体。实验表明，一般材料的物体辐射电磁波的情况还与材料的种类及表面状况有关，而黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，这说明了什么？ (4)参照图乙，给图丙的空腔开一个很小的孔，这个带小孔的空腔就可以近似为一个黑体。加热空腔，黑体就向外辐射电磁波。图丁是不同温度下黑体辐射电磁波的强度按波长分布的实验曲线，可以总结出什么规律？ 13．（24-25高二下·上海闵行·期末）某升降椅简化结构如图所示，座椅和圆柱形导热汽缸固定在一起，与粗细均匀的圆柱形汽缸杆密封住长度为L = 40cm的理想气体。质量为M = 45kg的人坐到座椅上并双脚悬空，座椅下降一段距离后稳定。已知座椅和汽缸总质量为m = 5kg，圆柱形汽缸杆的横截面积为S = 25cm2，座椅下降过程中汽缸内气体无泄漏，汽缸下端不会触碰到底座。若不计汽缸与汽缸杆间的摩擦力，大气压强恒为p0= 1.0 × 105Pa，环境温度不变，取重力加速度g = 10m/s2。求： （1）人未坐上座椅时，汽缸内气体的压强大小； （2）人坐上座椅到稳定，座椅下降的距离； （3）试分析上述的过程中，筒内气体吸放热和做功的关系？      14．（24-25高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）如图所示，两个厚度不计横截面面积、质量均为的绝热活塞，将下端带有阀门（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、、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），、、三部分气体均看作理想气体，两个活塞之间连有劲度系数、原长为的竖直轻弹簧。开始时，阀门打开，各部分气体温度均为，汽缸内部总长度，部分气柱的长度为，部分气柱长度为。已知外界大气压强为，活塞与汽缸壁之间接触光滑且密闭性良好，重力加速度取，热力学温度与摄氏温度的关系为，求： (1)先启动中的热交换器，使部分气体的温度缓慢加热到并保持不变，加热后部分气体气柱的长度； (2)待（1）问内的气体温度稳定后，再启动中的热交换器，缓慢加热部分气体当部分气柱的长度时停止加热，此时部分气体的热力学温度； (3)待、两部分的气体温度稳定后，关闭阀门。同时改变、两部分内的气体温度，使部分温度保持在不变；部分温度保持在不变。最后打开部分内部的热交换器，使内部的温度缓慢变化，则当部分内的气体温度变为多少摄氏度时轻弹簧刚好恢复原长。（结果保留一位小数） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025-2026学年高中物理人教版选择性必修修第三册期末练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D C C C B C CD AD 1．A 【详解】选项A属于α衰变，符合核衰变定义；选项B是核裂变反应；选项C属于轻核聚变；选项D为发现中子的人工核反应。 故选A。 2．B 【详解】从旅行者一号探测器1977年9月5日发射升空到2065年9月初时，已过去88年，刚好一个半衰期，剩余钚238的质量约为0.5m。 选择B。 3．D 【详解】A．固体、液体、气体中的分子都是运动的，故A错误； B．气体的压强是大量的气体分子对器壁频繁的碰撞产生的，在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强不变，不为零，故B错误； C．液体表面层中分子间的距离大于内部分子距离，同时存在引力与斥力，只是分子间的相互作用力表现为引力，宏观表现为表面张力，故C错误； D．固体、液体和气体中都会有扩散现象发生，故D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．氘核与氚核聚变生成氦核和中子，属于核聚变，故A错误； B．α粒子（He核）与氟核反应生成氖核和质子，属于人工核转变，故B错误； C．钠-24的原子核自发转变为镁-24，同时释放出β粒子（电子），原子序数增加1，质量数不变，符合β衰变的特征，故C正确； D．铀-235吸收中子后裂变为钡和氪，并释放中子，属于核裂变，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】大量处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时，能辐射出光的不同频率数为 其能量大小分别为 紫外光的光子能量在3.11 eV至124 eV之间，则辐射出的不同频率的紫外光有3种。 故选C。 6．C 【详解】A．布朗运动是微小颗粒的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误； B．物体的温度升高，物体内分子热运动的平均速率增大，而不是每个分子。故B错误； C．温度是物体内部分子平均动能大小的标志，物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大，故C正确； D．15℃的水滴蒸发成15℃的水蒸气后，温度不变，分子的平均动能不变，该物态变化是吸热过程，分子势能增大，即内能增大，故D错误。 故选C。 7．B 【详解】A．氢原子从高能级向低能级跃迁，能量会减小，故A错误； B．跃迁时，能发出种不同频率的光，故B正确； C．从n=3跃迁到n=2能级过程能级差最小，辐射光子能量最小，根据 可知波长最长，故C错误； D．因为，可知的光子能使该激发态的氢原子电离，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】A．从状态a到状态b的过程中，气体压强不变，温度升高，内能增加，体积变大，气体对外做功，则根据 则气体吸热，选项A错误； B．从状态b到状态c的过程中，气体的温度不变，则内能不变，选项B错误； C．根据 可知，从状态c到状态a的过程中，气体的体积不变，选项C正确； D．a、b和c三个状态中，状态a时温度最低，可知该状态下分子的平均动能一定最小，选项D错误。 故选C。 9．CD 【详解】A．根据多普勒定律可知，当波源和观察者靠近时，波源频率不变，观察者接收到的频率一定比波源频率大，故A错误； B．出现干涉现象时，振动加强点始终加强，但该点依然振动，不会始终位于波峰或波谷，故B错误； C．黑体辐射随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故C正确； D．根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的磁场（振荡磁场）周围一定产生同频率的周期性变化的电场，故D正确； 故选CD。 10．AD 【详解】A．由图乙可知，甲光、乙光的频率相同，故A正确； B．由图乙可知，甲光的频率小于丙光的频率，所以甲光的波长大于丙光的波长，故B错误； C．由于甲丙两光的频率不同，则照射时产生光电子最大初动能不同，用强度相同的光照射，单位时间内逸出的光电子数不等，故C错误； D．甲光的频率小于丙光的频率，所以甲光照射阴极K发射出的光电子最大初动能小于丙光照射阴极K发射出的光电子最大初动能，故D正确。 故选AD。 11．(1) (2)说明在等温情况下，一定质量封闭气体的压强与体积成反比 (3)1 (4) 减小 降低 【详解】（1）若在某次实验中所挂钩码个数为3，由平衡条件得 可得平衡后空气柱中的压强为 （2）图像为过原点的倾斜直线，说明在等温情况下，一定质量封闭气体的压强与体积成反比。（或者温度不变的情况下，一定质量封闭气体的压强与体积的倒数成正比）。 （3）未挂钩码时，根据平衡条件有 由等温变化 又 联立可得所挂钩码个数为 （4）[1][2]根据理想气体状态方程 可得 由图丙可知图线的上端弯曲时，图像上点与原点连线斜率逐渐减小，则可能是由于装置气密性不好导致气体质量减小。也可能是由于封闭气体的温度降低。 12．(1)物体辐射电磁波的波长分布情况随温度的升高而变化，温度越高，辐射的电磁波中波长较短的成分所占比例越大。 (2)房间内的物体不是黑体，对光有吸收和反射，光在房间内不断被吸收导致射出的光很少。 (3)黑体是一种理想化的模型，排除了材料种类和表面状况等因素的干扰，为研究热辐射与温度的关系提供了重要的简化条件。 (4)随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加；随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 【详解】（1）随着温度的升高，灯丝辐射的光从红外线逐渐向可见光的长波方向（暗红、赤红等），再到短波方向（黄白色、蓝白色甚至X射线）移动。这说明物体辐射电磁波的波长分布情况随温度的升高而变化，温度越高，辐射的电磁波中波长较短的成分所占比例越大。 （2）通过开着的窗户观察房间，房间内的物体发出的光射向窗户后，一部分光射出窗户，而大部分光在房间内多次反射后被吸收，只有很少的光射出窗户进入我们的眼睛，所以看到房间内很暗。这是因为房间内的物体不是黑体，对光有吸收和反射，光在房间内不断被吸收导致射出的光很少。 （3）一般材料的物体辐射电磁波与材料种类及表面状况有关，而黑体辐射只与温度有关。这表明黑体是一种理想化的模型，它排除了材料种类和表面状况等因素的干扰，使得研究热辐射与温度的关系更加纯粹和直接，为研究热辐射的基本规律提供了重要的简化条件。 （4）从图丁不同温度下黑体辐射电磁波的强度按波长分布的实验曲线可以看出以下规律：随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加；随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 13．（1）1.2 × 105Pa；（2）24cm；（3）见解析 【详解】（1）人未坐上座椅时，座椅受力平衡可得 p1S = p0S＋mg 解得 p1= 1.2 × 105Pa （2）人坐上座椅稳定后，人和座椅受力平衡可得 p2S = p0S＋(m＋M)g 设人坐上座椅稳定后，汽缸内气体长度为h。根据气体的玻意耳定律可得 p1SL = p2Sh 座椅下降的距离 h = L－h 解得。 h = 24cm （3）由于汽缸为导热汽缸，则 U = 0 人坐上座椅稳定后压缩气体，则 W > 0 再根据热力学第一定律U = Q＋W，可知汽缸放出热量，且放出的热量等于外界对气体做的功。 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）对两个活塞整体受力分析，根据平衡条件，部分气体压强 解得 加热过程中，部分气体做等压变化，加热前温度，体积 加热后温度，体积 根据盖一吕萨克定律 解得 （2）设加热前部分气体压强为，体积为 加热前对下边活塞受力分析，根据平衡条件有 解得 加热后压强为，体积为 加热后，部分气体气柱的长度比弹簧原长长，对下边活塞受力分析，根据平衡条件 解得 对部分气体，加热前后，根据理想气体状态方程 解得 （3）部分温度保持在不变，压强为，体积为，由理想气体状态方程得 部分温度保持在不变，部分的压强，体积，由理想气体状态方程得 轻弹簧恢复原长时 解得 关闭阀门时，部分气柱的长度为 轻弹簧刚好恢复原长时，部分气柱的长度为 轻弹簧刚好恢复原长时，部分气体压强 对部分气体由理想气体状态方程得 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $