湖北荆州市公安县车胤中学2025-2026学年高二下学期物理限时训练（6.13）

**基本信息** 以火星车供电、中国空间站等科技情境为载体，融合近代物理与经典力学，注重科学思维与实验探究的高二物理周测卷。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|9题/54分|原子核衰变、分子动理论、光电效应、天体运动|结合火星车能源（第1题）、空间站运动（第8题）考查物理观念| |实验题|1题/16分|油膜法估测分子大小|通过方格估算面积，培养科学探究能力| |解答题|2题/30分|热力学定律、动量守恒、能量守恒|汽缸加热模型（第11题）、轨道滑块综合（第12题），体现模型建构与科学推理|

高二物理限时训练（6.13） 姓名：___________班级：___________ 一、选择题（1-6题为单选题，7-9为多选题，每题6分.多选题半对得3分。共54分） 1．在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料——作为发电能源为火星车供电。已知衰变后变为和X粒子，衰变过程放出高能量的射线使电池内部温度升高，在热电元件中将内能转化为电能。下列说法正确的是（     ） A．X粒子是由原子核内中子转变而成 B．比的比结合能大 C．为保证电池的长寿命应选用半衰期更短的放射性材料 D．衰变过程，生成物所有原子核的结合能之和比反应物原子核的结合能大 2．关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（    ） A．两个铅块挤压后能粘在一起，说明分子间有引力 B．某物体的温度为0 ℃，说明该物体中分子的平均动能为零 C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都增大 D．10 g、100 ℃水的分子平均动能小于100 g、100 ℃水蒸气的分子平均动能 3．已知质子的质量为，中子的质量为，氚核的质量为，真空中的光速为。下列说法正确的是（     ） A．氚核的结合能为 B．氚核的结合能为 C．氚核的比结合能为 D．氚核的比结合能为 4．如图所示为光照射金属材料得到遏止电压随光的频率v变化的图线，已知逸出功为，普朗克常量为h，电子电荷量为e（），图线上有P和Q两点。下列说法正确的是（    ） A．图线描述了不同金属在各种频率光照射下随v变化的关系 B．图线的斜率是h C．图线与图中纵轴交点的截距绝对值为 D．用Q对应的光照射时逸出的电子最大初动能一定比P对应的光照射时大 5．氢原子的能级图如图所示，则下列说法正确的是（    ） A．氢原子从高能级向低能级跃迁时，核外电子动能减小 B．氢原子从高能级向低能级跃迁时电势能增大 C．大量处于能级的氢原子自发跃迁时能辐射出6种不同频率的光子 D．一个处于能级的氢原子自发跃迁时能辐射出4种不同频率的光子 6．某同学练习定点投篮，篮球从同一位置出手，两次均垂直撞在竖直篮板上，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．第1次击中篮板时的速度小 B．第2次击中篮板时的速度小 C．球在空中运动过程第1次速度变化快 D．球在空中运动过程第2次速度变化快 7．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（     ） A．图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态 B．图b中A、B两小球处在同一水平面内，则A、B的角速度大小相等 C．图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的实际的力小于所需的向心力从而被甩出 D．图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压外轨 8．2026年1月8日中国空间站2025年“工作总结”出炉。在这一年里空间站持续开展多项在轨科学实验与技术验证任务，为我国深空探测事业奠定坚实基础。已知空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，其距离地面的高度为，运动周期为，万有引力常量为，地球半径为。则（    ） A．中国空间站的质量 B．地球的密度 C．悬浮在空间站内的物体处于完全失重状态，不受重力 D．中国空间站的运行速度小于地球的第一宇宙速度 9．如图是一定质量的理想气体的图，气体从a→b→c→a完成一次循环，关于气体的变化过程。下列说法正确的是（     ） A．气体在a态的体积小于在c态的体积 B．b→c过程外界对气体做的功等于气体放出的热量 C．c→a过程气体压强增大，从微观讲是由于气体分子与器壁碰撞的频繁程度增大引起的 D．若a→b过程气体吸热300J，c→a过程放热400J，则c→a过程外界对气体做功100J 二、实验题（每空4分，共16分） 10．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中： (1)将分子看作________体，将油膜看作________分子层，油膜的面积通过坐标纸油膜轮廓内小方格的数量与小方格的面积进行估算。 (2)实验中所用的油酸酒精溶液为溶液中有纯油酸，用量筒测得上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为，可以估算出油膜的面积是________（结果保留2位有效数字）。 (3)由上面数据估算出油酸分子的直径是_________m（结果保留3位有效数字）。 三、解答题 11．（14分）电影《哪吒2之魔童闹海》中，众多敌人镇压天元鼎，哪吒和敖丙联手破鼎的震撼场景，令人印象深刻。某同学依据剧情设计了如图所示的简化模型，如图所示，绝热汽缸内密封有一定质量的理想气体，横截面积为的轻薄活塞恰好静止在汽缸开口处，且与固定在开口处的卡销接触但无挤压，汽缸内气体的温度为300 K。已知大气压强为 ，活塞可在汽缸内无摩擦滑动而不漏气。现通过汽缸内的电热丝给气体加热至 900 K，求： (1)此时卡销对活塞作用力的大小； (2)若此时活塞出现了裂缝，气体缓慢漏出，汽缸内由于电热丝持续加热而温度保持不变，求稳定后汽缸内剩余气体与喷出气体的质量之比。 12．（16分）如图所示，光滑轨道ABCD固定在竖直平面内，AB部分水平，BCD为半径的半圆轨道，在B处与AB相切。在直轨道AB上放着质量分别、的物块M、N（均可视为质点），用轻质细绳将M、N连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。直轨道AB左侧的光滑水平地面上停着质量的小车，小车上表面与AB等高，小车的长度。现将细绳剪断，之后M向左滑上小车，N向右滑动且恰好能通过半圆轨道上的最高点D。物块M与小车之间的动摩擦因数，重力加速度大小。 (1)当物块N运动到圆弧轨道的最低点B时，求物体N对轨道的压力大小； (2)求剪断细绳之前弹簧的弹性势能； (3)判断物块M最终是否会滑离小车。如果不会，计算它相对小车静止时，距小车右端的距离；如果会，计算它离开小车左端时的速度。 试卷第1页，共3页 《高二物理限时训练（6.13）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D A B D C A BCD BD ACD 10．(1) 球 单 (2)0.032 (3) 11．(1)200 N (2) 【详解】（1）初始状态汽缸内气体的压强为×10⁵Pa，温度 温度升高后，气体的压强为，温度为 理想气体发生等容变化，根据 解得 对活塞进行受力分析可得 解得卡销对活塞的作用力大小 （2）由（1）可知，缸内温度升至900K时，气体压强为，体积为V。气体喷出后达到稳定时，缸内气体压强为，此时喷出气体的体积为。理想气体发生等温变化，根据 解得 根据 压强和温度都相同时，气体密度相等，解得汽缸内剩余气体与喷出气体的质量之比 12．(1)60N (2) (3)M不会滑离小车，距小车右端的距离为m 【详解】（1）对N分析，在轨道最高点由牛顿第二定律可得 从B到D由动能定理可得 在B点由牛顿第二定律可得 联立以上方程可得N 根据牛顿第三定律可知压力等于支持力，为60N。 （2）细绳剪断之后，由动量守恒定律可得 由能量守恒可得 联立以上方程可得 （3）假设M与小车有共同速度v，由动量守恒定律可得 由能量守恒可得 解得m< 所以M不会滑离小车，距小车右端的距离为m。 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 $