精品解析：江苏无锡市天一中学2025-2026学年高二下学期期中物理试卷（平行班）

2025-2026学年江苏省无锡市天一中学平行班高二（下）期中物理试卷 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 汤姆孙根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 B. 从玻尔原子理论看，吸收了光子的原子核外电子动能增加 C. 太阳光谱是连续谱，分析太阳光谱可以知道太阳内部的化学组成 D. 随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 2. 光源通过电子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（　　） A. 频率减小 B. 波长减小 C. 动量减小 D. 速度减小 3. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，两分子间距离由变到的过程中分子力做正功 B. 图乙中，附着层水分子间距较内部水分子间距小，附着层水分子间作用力表现为引力 C. 图丙中，显微镜下观察到的花粉颗粒的无规则运动就是花粉颗粒的轨迹 D. 图丁中，电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，违背了热力学第二定律 4. 下列关于传感器元件说法正确的是（ ） A. 如图甲，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关作用 B. 如图乙，电容式位移传感器是将电信号转化为位移信号的装置 C. 如图丙，是一种光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻变大 D. 如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越小 5. 如图所示，金属框架的A、B间系一个棉线圈，先使布满肥皂膜，然后将P和Q两部分肥皂膜刺破后，线的形状将如图中的（　　） A. B. C. D. 6. 一块带电锌板连接在验电器上，验电器指针张开，用灯照射锌板后验电器指针张角变小，则锌板初始所带电荷的性质以及照射锌板所用的灯分别是（　　） A. 负电，紫外灯 B. 负电，红外灯 C. 正电，紫外灯 D. 正电，红外灯 7. 氢原子钟的原理是用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟。如图所示为氢原子的能级图，则（ ） A. 当氢原子处于低能级时，氢原子能量越高 B. 当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子一定不能跃迁到激发态 C. 氢原子从能级跃迁到能级时释放的光子可以使逸出功为 的金属发生光电效应 D. 不止一种频率的光通过照射可以使处于能级的氢原子电离 8. 如图所示为竖直放置的上细下粗的密闭玻璃管，水银柱将气体分隔成AB两部分，初始温度相同．使AB两部分气体升高相同温度且稳定后，AB两部分气体的体积变化量为，压强变化量为，对液面压力的变化量为，则（　　） A. 水银柱向上移动了一段距离 B. C. D. 9. 某实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，测得的油酸分子直径明显偏小，造成这种情况的原因可能是（　　） A. 在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 B. 配制完成的油酸酒精溶液敞口放置，隔天才做实验 C. 测出一滴油酸酒精溶液的体积之后，拿了一个更细的注射器去做实验 D. 用注射器和量筒测1mL油酸酒精溶液的滴数时，漏记了几滴 10. 人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光的光子进入瞳孔，人眼就能察觉到光感。现有一个点光源以0.2W的功率均匀地向各个方向发射波长为530nm的绿光，则人眼最远在大约多远距离就能看到这个光源（假设瞳孔在暗处的直径为4mm，且不计空气对光的散射和吸收） A. 4×103m B. 2×104m C. 3×105m D. 2×106m 11. 根据量子理论：光子既有能量也有动量；光子的能量E和动量p之间的关系是，其中c为光速。由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的冲量，也就对物体产生了一定的压强。某激光器发出激光束的功率为，光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时，激光被完全反射，则激光束对此物体产生的压强为（　　） A. B. C. D. 二、实验题：本大题共1小题，共15分。 12. 两个实验小组做“探究气体等温变化规律”实验。 （1）一组同学利用如图1所示的装置进行实验 a.为判断气体压强与体积关系，______（选填“需要”或“不需要”）测出该研究对象的体积。 b.实验过程中，下列操作正确的是______。（填选项前字母） A.在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性 B.应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C.推拉柱塞时，手不可以握住整个注射器 c.一组同学在某次实验中，以压强p为纵轴，以体积的倒数为横轴，把采集的各组数据在坐标纸上描点。发现图线（图）的上端出现了一小段弯曲，产生这一现象的可能原因是______。（答一种情况即可） （2）二组同学用气体压强传感器做实验。实验装置如图3所示，研究对象是注射器中的密闭气体。气体压强传感器通过塑料管与注射器相连。由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V；由压强传感器测得的压强值p在计算机屏幕上可以实时显示。 a.二组同学正确操作实验后，获得不同体积时气体压强的数值。利用计算机作出气体的图像发现图线而过坐标原点，如图4所示，图中的物理含义是______。 b.二组同学在同一环境温度下进行了两次实验。根据他们测得的数据，分别作出的图像如图5所示，图线a与b分别对应两次实验数据，图线a斜率大于图线b斜率的可能原因是______。（答一种情况即可） 三、计算题：本大题共4小题，共41分。 13. 由玻尔理论可知，氢原子的基态能量为，激发态能量为（n=2，3，4，…）。已知普朗克常量h，真空中光速c。 （1）大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以释放几种频率的光子？求从n=4能级跃迁到n=2能级释放的光子能量； （2）要使处于n=2激发态的氢原子电离，求入射光的最大波长。 14. 内壁光滑的导热汽缸固定在水平面上，用质量为的活塞密封一段长度为的气体，活塞的横截面积为。给活塞一个向左的初速度，活塞向左移动了，此时速度减为零．已知大气压强为，不计密封气体温度的变化。求： （1）活塞速度为零时，密封气体的压强； （2）该过程放出的热量。 15. 如图甲所示是研究光电效应的实验装置，用光子能量 的光持续照射光电管的极板K，实验得到的光电流与电压关系图线如图乙所示，当电流增大到I后不再增大，求： （1）光电管K极材料的逸出功； （2）当光电流刚饱和时，到达A极板的光电子的最大动能； （3）若每入射N个光子会产生1个光电子，光电流的饱和值为I，光的频率为，普朗克常量为h，求照射光的功率P。 16. 如图所示，一定质量的气体放在体积为V0的导热容器中，室温T0＝300 K，有一光滑导热活塞C（体积忽略不计）将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的三倍，A室容器上连接有一管内体积不计的足够长的U形管，两侧水银柱高度差为76cm，A内有体积可以忽略的电阻丝，B室容器可通过一阀门K与大气相通。已知外界大气压p0＝76cmHg。 （1）此时B室内气体压强是多少； （2）若A室内气体的温度保持不变，将阀门K打开，稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比是多少； （3）若打开阀门K稳定后，给A室内的电阻丝通电，将A室内气体温度加热到900 K，求此时A室内气体的压强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年江苏省无锡市天一中学平行班高二（下）期中物理试卷 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 汤姆孙根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 B. 从玻尔原子理论看，吸收了光子的原子核外电子动能增加 C. 太阳光谱是连续谱，分析太阳光谱可以知道太阳内部的化学组成 D. 随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．α粒子散射实验是卢瑟福完成的，也是卢瑟福根据该实验提出原子的核式结构模型；汤姆孙发现电子，提出的是原子“枣糕模型”，故A错误； B．核外电子吸收光子后跃迁到更高能级，轨道半径增大，由库仑力提供向心力： 可得电子动能 增大则动能减小，故B错误； C．太阳光谱是吸收光谱，是太阳内部发出的强光经过温度较低的太阳大气层时产生的，分析太阳光谱只能得到太阳大气层的化学组成，故C错误； D．根据黑体辐射的实验规律，温度越高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，符合维恩位移定律，故D正确。 故选D。 2. 光源通过电子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（　　） A. 频率减小 B. 波长减小 C. 动量减小 D. 速度减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据可知光子的能量增加后，光子的频率增加，又根据 可知光子波长减小，故A错误，B正确； CD．根据 可知光子的动量增加；根据光速不变原理可知，光子速度不变，故CD错误。 故选B。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，两分子间距离由变到的过程中分子力做正功 B. 图乙中，附着层水分子间距较内部水分子间距小，附着层水分子间作用力表现为引力 C. 图丙中，显微镜下观察到的花粉颗粒的无规则运动就是花粉颗粒的轨迹 D. 图丁中，电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，违背了热力学第二定律 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中，两分子间距离由r1变到r2的过程中分子势能减小，则分子力做正功，A正确； B．图乙中，附着层水分子间距较内部水分子间距小，附着层水分子间作用力表现为斥力，B错误； C．图丙中，显微镜下观察到的花粉颗粒的无规则运动是每隔一段时间记录的位置，实际运动轨迹更复杂，C错误； D．图丁中，电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，消耗了电能，不违背热力学第二定律，D错误。 故选A。 4. 下列关于传感器元件说法正确的是（ ） A. 如图甲，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关作用 B. 如图乙，电容式位移传感器是将电信号转化为位移信号的装置 C. 如图丙，是一种光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻变大 D. 如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越小 【答案】A 【解析】 【详解】A．如图甲，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，当磁体远离干簧管时，软磁性材料制成的簧片失去磁性，两簧片又分开，经常被用于控制电路的通断，故A正确； B．如图乙，电容式位移传感器：是把位移（机械量）转化为电信号（电学量），故B错误； C．如图丙是一光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻变小，故C错误； D．如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，金属框架的A、B间系一个棉线圈，先使布满肥皂膜，然后将P和Q两部分肥皂膜刺破后，线的形状将如图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：由于液体的表面有张力作用，液体表面有收缩的趋势，C对，故选C 考点：考查表面张力 点评：本题难度较小，根据液体表面张力特点判断 6. 一块带电锌板连接在验电器上，验电器指针张开，用灯照射锌板后验电器指针张角变小，则锌板初始所带电荷的性质以及照射锌板所用的灯分别是（　　） A. 负电，紫外灯 B. 负电，红外灯 C. 正电，紫外灯 D. 正电，红外灯 【答案】A 【解析】 【详解】紫外光频率高于金属的极限频率，能引发光电效应；红外光频率低于金属的极限频率，不能引发光电效应。当紫外线灯照射锌板表面，锌板中的自由电子吸收紫外线光子的能量而发生电离，锌板上的电子数量减少，验电器和锌板上的电荷量重新分布，验电器指针张开的角度逐渐减小，所以锌板初始带负电荷、照射锌板所用的灯是紫外灯。 故选A。 7. 氢原子钟的原理是用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟。如图所示为氢原子的能级图，则（ ） A. 当氢原子处于低能级时，氢原子能量越高 B. 当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子一定不能跃迁到激发态 C. 氢原子从能级跃迁到能级时释放的光子可以使逸出功为 的金属发生光电效应 D. 不止一种频率的光通过照射可以使处于能级的氢原子电离 【答案】D 【解析】 【详解】A．当氢原子处于低能级时，氢原子能量越低，故A错误； B．当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子可以吸收其中的的能量，可能跃迁到激发态，故B错误； C．从能级跃迁到能级时释放的光子的能量为： ，所以不能使逸出功为 的金属发生光电效应，故C错误； D．为使处于能级的氢原子电离，则照射光光子的能量 ，根据 ，可知照射光的频率不止一种，故D正确。 故选D。 8. 如图所示为竖直放置的上细下粗的密闭玻璃管，水银柱将气体分隔成AB两部分，初始温度相同．使AB两部分气体升高相同温度且稳定后，AB两部分气体的体积变化量为，压强变化量为，对液面压力的变化量为，则（　　） A. 水银柱向上移动了一段距离 B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．首先运用“假设法”，先假设水银柱不动，则AB两部分气体发生等容变化，由查理定律得 开始时 （h为水银柱初始长度），即 所以在初始温度相同且升高相同温度的情况下 可以判断出水银柱向上移动，A正确； C．设水银柱上移后的长度为，由玻璃管上细下粗，可知 此时有 可得 故C错误； BD．管内水银柱和两段气柱的总体积没有变化 对液面的压力变化量 则 故BD错误。 故选A。 9. 某实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，测得的油酸分子直径明显偏小，造成这种情况的原因可能是（　　） A. 在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 B. 配制完成的油酸酒精溶液敞口放置，隔天才做实验 C. 测出一滴油酸酒精溶液的体积之后，拿了一个更细的注射器去做实验 D. 用注射器和量筒测1mL油酸酒精溶液的滴数时，漏记了几滴 【答案】B 【解析】 【详解】A．实验原理为油酸分子直径，其中为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的计算值，为测得的油膜面积，偏小对应计算值偏小或测量值偏大。计算油膜面积时舍去所有不足一格的方格，测量值偏小，由得测量值偏大，故A错误； B．油酸酒精溶液敞口放置时酒精挥发，实际油酸浓度高于配制浓度，相同体积溶液中纯油酸实际含量更大，油膜扩散的实际面积偏大，计算时仍用原浓度，由得测量值偏小，故B正确； C．换更细的注射器滴液，实际每滴溶液体积小于之前测量的滴体积，计算时用偏大的滴体积，计算值偏大，由得测量值偏大，故C错误； D．测1mL溶液滴数时漏记几滴，计算的每滴溶液体积偏大，计算值偏大，由得测量值偏大，故D错误。 故选B。 10. 人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光的光子进入瞳孔，人眼就能察觉到光感。现有一个点光源以0.2W的功率均匀地向各个方向发射波长为530nm的绿光，则人眼最远在大约多远距离就能看到这个光源（假设瞳孔在暗处的直径为4mm，且不计空气对光的散射和吸收） A. 4×103m B. 2×104m C. 3×105m D. 2×106m 【答案】C 【解析】 【详解】光源每秒发出的光子个数 光源释放的光子以球面波的形式传播，则以光源为球心的球面上的光子数相同，人眼所在处的球面面积为 人眼瞳孔面积 根据题意有 解得 故选C。 11. 根据量子理论：光子既有能量也有动量；光子的能量E和动量p之间的关系是，其中c为光速。由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的冲量，也就对物体产生了一定的压强。某激光器发出激光束的功率为，光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时，激光被完全反射，则激光束对此物体产生的压强为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设经过时间激光器发出的激光束照射到物体表面，则光束的动量为 光束被完全反射，对光束由动量定理有 则激光束对此物体产生的压强为 故选D。 二、实验题：本大题共1小题，共15分。 12. 两个实验小组做“探究气体等温变化规律”实验。 （1）一组同学利用如图1所示的装置进行实验 a.为判断气体压强与体积关系，______（选填“需要”或“不需要”）测出该研究对象的体积。 b.实验过程中，下列操作正确的是______。（填选项前字母） A.在柱塞上涂抹润滑油可以提高装置的气密性 B.应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C.推拉柱塞时，手不可以握住整个注射器 c.一组同学在某次实验中，以压强p为纵轴，以体积的倒数为横轴，把采集的各组数据在坐标纸上描点。发现图线（图）的上端出现了一小段弯曲，产生这一现象的可能原因是______。（答一种情况即可） （2）二组同学用气体压强传感器做实验。实验装置如图3所示，研究对象是注射器中的密闭气体。气体压强传感器通过塑料管与注射器相连。由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V；由压强传感器测得的压强值p在计算机屏幕上可以实时显示。 a.二组同学正确操作实验后，获得不同体积时气体压强的数值。利用计算机作出气体的图像发现图线而过坐标原点，如图4所示，图中的物理含义是______。 b.二组同学在同一环境温度下进行了两次实验。根据他们测得的数据，分别作出的图像如图5所示，图线a与b分别对应两次实验数据，图线a斜率大于图线b斜率的可能原因是______。（答一种情况即可） 【答案】（1） ①. 不需要 ②. AC ③. 压缩气体时装置气密性不好漏气导致偏离直线 （2） ①. 注射器与压强传感器连接部分的气体体积 ②. 两次实验中封闭气体的质量不同，a组实验气体质量更大 【解析】 【小问1详解】 a.[1]注射器的横截面积S不变，体积，因此可以直接用空气柱的长度h代替体积V来分析p与V的关系，不需要单独计算体积。 b.[2]A．润滑油可以密封柱塞与筒壁的缝隙，防止气体泄漏，保证气体质量不变，故A正确； B．快速推拉柱塞会导致气体绝热压缩或膨胀，温度发生变化，破坏等温条件，故B错误； C．手握住注射器会传递热量，使气体温度变化，因此不能握住，故C正确。 故选AC。 c．[3]图线理论上应为过原点的直线，上端弯曲说明p随增大的速率变慢，即压强比理论值偏小。故原因为：压缩气体时装置气密性不好漏气导致偏离直线 。 【小问2详解】 a[1].图线与横轴的交点为，说明，当p趋于无穷大时，体积。故的物理意义：注射器与压强传感器连接部分的气体体积，即这部分气体无法通过注射器刻度读出。 b.[2]由玻意耳定律，可得 因此图线的斜率。由图像可知斜率，说明，由于环境温度T相同，因此可能原因：a实验中封闭气体的物质的量更多质量更大；或a实验的环境温度更高。 三、计算题：本大题共4小题，共41分。 13. 由玻尔理论可知，氢原子的基态能量为，激发态能量为（n=2，3，4，…）。已知普朗克常量h，真空中光速c。 （1）大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以释放几种频率的光子？求从n=4能级跃迁到n=2能级释放的光子能量； （2）要使处于n=2激发态的氢原子电离，求入射光的最大波长。 【答案】（1）6种， （2） 【解析】 【小问1详解】 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，根据 可知最多可以释放6种频率的光子； 从n=4能级跃迁到n=2能级释放的光子能量为 【小问2详解】 处于n=2激发态的氢原子电离需要的能量为 根据 解得入射光的最大波长为 14. 内壁光滑的导热汽缸固定在水平面上，用质量为的活塞密封一段长度为的气体，活塞的横截面积为。给活塞一个向左的初速度，活塞向左移动了，此时速度减为零．已知大气压强为，不计密封气体温度的变化。求： （1）活塞速度为零时，密封气体的压强； （2）该过程放出的热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据玻意耳定律 解得 （2）设该活塞对气体做功为,吸收的热量为，根据热力学第一定律 由题意知 ， 对活塞，根据动能定理 解得 15. 如图甲所示是研究光电效应的实验装置，用光子能量 的光持续照射光电管的极板K，实验得到的光电流与电压关系图线如图乙所示，当电流增大到I后不再增大，求： （1）光电管K极材料的逸出功； （2）当光电流刚饱和时，到达A极板的光电子的最大动能； （3）若每入射N个光子会产生1个光电子，光电流的饱和值为I，光的频率为，普朗克常量为h，求照射光的功率P。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，遏止电压 根据动能定理，光电子的最大初动能为 代入数据可得，根据爱因斯坦光电效应方程，其中光子能量 可得逸出功： 【小问2详解】 当光电流刚饱和时，正向电压，光电子在电场中加速，到达A极板的最大动能为： 【小问3详解】 光电流饱和值为I，表示单位时间内到达A极板的光电子数为；每入射N个光子产生1个光电子，因此单位时间内入射的光子数为；每个光子能量为，故照射光的功率为 16. 如图所示，一定质量的气体放在体积为V0的导热容器中，室温T0＝300 K，有一光滑导热活塞C（体积忽略不计）将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的三倍，A室容器上连接有一管内体积不计的足够长的U形管，两侧水银柱高度差为76cm，A内有体积可以忽略的电阻丝，B室容器可通过一阀门K与大气相通。已知外界大气压p0＝76cmHg。 （1）此时B室内气体压强是多少； （2）若A室内气体的温度保持不变，将阀门K打开，稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比是多少； （3）若打开阀门K稳定后，给A室内的电阻丝通电，将A室内气体温度加热到900 K，求此时A室内气体的压强。 【答案】（1）152 cmHg；（2） ；（3）114 cmHg 【解析】 【详解】（1） 开始时，设A室内气体压强为pA0，则 （2）开始时，设A室内气体压强为pA0，则 A室的体积为 阀门K打开后，A室内气体等温变化，稳定后压强为pA1，则 体积设为VA1，根据玻意耳定律有 解得 B室内气体等温变化，依题意有 根据玻意耳定律有 解得 则稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比为 （3）假设打开阀门后，气体从T0＝300 K升到T1时，活塞C恰好到达容器最左端，即A室内气体体积变为V0，压强始终为 即为等压变化过程，根据盖—吕萨克定律有 解得 T1＝600 K 因为 T2＝900 K > 600 K 所以温度从T1＝600 K继续升高到T2＝900 K的过程中，A室内气体为等容变化过程，设其最终压强为pA2，根据查理定律有 解得 pA2＝114 cmHg 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $