上海市松江二中2025-2026学年高二下学期期末物理试题

**基本信息** 以原子结构、新能源汽车等模块为载体，通过太阳帆、伽玛刀等真实情境，融合科学推理与模型建构，实现基础巩固与创新应用的梯度考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|5大题/78分|原子物理、热力学、电磁学、近代物理|气缸问题结合理想气体模型考查科学推理，新能源汽车测试题通过x-v²图像考查运动分析，体现科学态度与责任|

松江二中2025学年第二学期期末考试 19.(本题满分14分，第1小题满分6分，第2小题满分8分) （1） （2） 请在各题的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 请在各题的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 高二 物理 考试说明： 1.本卷满分为100分，答题时间为60分钟； 2.本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项；未特别标注的为单选； 3.在简答或计算题中，须给出必要的文字说明、图示、公式等。 （一）原子结构（18分） 卢瑟福的α粒子散射实验奠定了原子核式结构的基本模型，但是关于核外电子运动状态的描述与经典理论形成了矛盾，玻尔引入量子化概念，提出了玻尔理论。 1.【多选】(4分)如图为粒子散射实验的示意图，下列说法正确的是（　　） A .该实验容器应抽成真空 B. 在位置②接收到的粒子最多 C. 在位置①接收到粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内 D. 该实验无法估测原子核的直径 2.（3分）依据经典电磁理论，原子发出的光谱为 （A. 明线光谱 B. 连续光谱） 3. （7分）依据玻尔理论，原子处于不连续的能量状态，原子从一个能量状态跃迁到另外一个能量状态，会吸收或发射一定频率的光子，图为氢原子的能级图。1 −13.6 −1.51 −0.85 0 −3.40 2 3 4 n E /eV ∞ （1）（3分）由图可知，一个处于基态的氢原子跃迁到n = 4 能级，需要吸收的光子能量应 A. 等于12.75ev B.只要不小于12.75ev即可） （2） （4分）一群处于 n = 5 能级的氢原子，跃迁到基态最多能发出______种不同频率的光子 （3） 。若一个氢原子连续经历了从n=4n=3n=2的能级跃迁，放出的光子波长分别为、，另一氢原子则从n=4n=2，放出的光子波长为，则、、满足的关系式为 = 4.（4分）科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒钟单位面积接收到的太阳光子数为n，光子波长为λ，太阳帆面积为S，反射率为100%。设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为m。太阳帆接收到的单个光子动量为 ，飞船加速度a= ； （二）天然放射现象（20分） 天然放射现象的发现打开了原子核的大门，让人们一步步认识原子核结构的同时也开始了合成放射性同位素、发现新粒子、利用核能等。强磁场 N S 放射源 计 数 器 薄铝片 1．（3分）如图，放射源发出未知射线，移开强磁场后计数器测得的数值保持不变，再将薄铝片移开，计数器的测得的数值大幅上升，则未知射线中不可能包含（ ） A．α 射线 B．β 射线 C．γ 射线 2.（7分）伽玛刀手术是使用钴-60 产生的射线治疗疾病。 （1）（3分）射线本质上是 （A.光子 B.中子C. 电子） （2）（4分）【多选】下列哪些情况下不能释放出射线（ ） A.原子核发生衰变 B.原子弹爆炸 C.用紫外线照射锌板 D.氢原子从基态跃迁到激发态 3．（4分）在磁感应强度大小为 B的匀强磁场中，一个静止的原子序数为Z的放射性原子核 X 发生了一次 α 衰变，生成的新核Y的质量数为M。放射出的 α 粒子在与磁场垂直的平面内做半径为 Rα 的圆周运动。该核反应方程为 新核 Y 在磁场中做圆周运动的半径 RY= 4、 （6分）磷 30 是人工合成的第一个放射性同位素，其衰变方程为 3015P→3014Si + ______。 3015P的平均结合能比3014Si （A.大；B.小） 3015P 的半衰期是 2.5 min，4g 3015P 经过 10 min 后还剩______g。 （三）气缸 （14分） 气缸是引导活塞做直线往复运动的圆筒形金属执行元件，在气动系统中利用压缩空气实现机械能和内能间的转换。 1.（5分）某学生小组用气缸充气的方法检测不规则容器的容积。将该瓶与一个带活塞的气缸相连，初始气缸和瓶内气体压强均为p0，气缸内封闭气体体积为V0，推动活塞将气缸内所有气体缓慢推入瓶中，测得此时瓶中气体压强为p，此过程气体温度保持不变。 （1）（2分）若该空瓶用玻璃制成，玻璃属于__________（A.晶体; B.非晶体）； （2）（3分）空瓶容积=_____________________ 2．（9分）如图为水平放置的气缸，活塞面积为S ，厚度不计，活塞封闭了一定质量的理想气体。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动。B左边气缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.2V0，开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.8p0（为大气压强），温度为t1=27℃，现缓慢加热气缸内气体。 （1） 若当气体温度达到t2=177℃时，活塞开始缓慢移动，则气缸与活塞间的摩擦力大小为 （2）活塞刚好到达A处时的温度T为 K （2） 若活塞从离开B到刚好到达A过程中，气缸吸收的热量为Q ，气体的内能变化量为 （四）阴极射线（20分） 如图（1）是一个经过改装的阴极射线管，其简化模型如图（2）所示。阴极K与阳极A之间电压为 U1，平行板CD 间偏转电压为 U2。通电后，从阴极K射出的粒子束从 CD 板右侧射出后沿直线射到右端荧光屏上 P 点。管外 CD 极板前后两侧加装 a 和 b 两个载流线圈，通电线圈产生一个与 CD 间电场和粒子束运动方向都垂直的匀强磁场 B。调节线圈中电流，可使得粒子束无偏转地沿直线射到荧光屏上的 O 点。已知CD 板的长度为 L，板间距离为 d，忽略粒子从阴极 K 发出时的初速度和重力的大小。 1． （6分）自阴极K射出的粒子是____________， 该粒子所带电荷量与物理学家_________（选填：A.卢瑟福，B.汤姆孙，C.密立根） 测得的元电荷相同，该粒子与下列哪种粒子不同？（ ） A. 光电效应射出的粒子 B. 原子核衰变释放出的β粒子 C. α粒子轰击氮核产生的穿透力很强的粒子 2.（6分）在载流线圈通电后，调节电流大小和方向，使粒子束刚好不发生偏转， （1）（3分）在载流线圈中通入的电流方向（ ） A．a 线圈中顺时针，b 线圈中逆时针 B．a 线圈中顺时针，b 线圈中顺时针 C．a 线圈中逆时针，b 线圈中逆时针 D．a 线圈中逆时针，b 线圈中顺时针 （2）（3分）若增大U1，为使粒子束不发生偏转，则需要________（A.增大 B. 减小）载流线圈中的电流。 3.（8分）（计算）若已知该粒子的比荷 q/m 大小为 N，在载流线圈未通电时，粒子通过 CD 板后发生偏转（设电场仅局限于 CD 板之间，且忽略边缘效应）。求： （1）粒子离开阳极 A 时的速度 vA 大小； （2）粒子打到荧光屏 P 点时速度为 vP ，求vP 与 vA 方向夹角 θ 的正切值 tanθ。 （五）LED发光二极管（16分） 如图所示是LED的实物图和在电路图中的符号．当LED接上正向电压而发光时（b端电势高于a端），会有电流流过LED，称为正向导通．当接上反向电压时，其等效电阻很大，称为反向截止． 1．（4分）某同学利用电压表、电流表研究LED正向导通时的特性曲线，实验电路图如图a所示，请在图b上用笔划线替代导线补全电路图． 2．（6分）该同学测出某型号LED的特性曲线如图所示，由图可知，正向导通后，LED的等效电阻随电压的增大而 （A.增大;B减小;C.不变”）。若将该LED接在电动势为4.5V，内阻为3Ω电源两端，使其正向导通而发光，求此时流过LED的电流大小为 A。 3．（6分）恒流源指的是输出电流保持恒定的电源。照明用LED通常需要恒流源驱动以保证亮度稳定．如图所示电路中，用恒流源作电源，R1、R2为定值电阻，光敏电阻R3阻值随光照强度的增大而减小，电表均为理想电表。闭合开关S，在光照强度增大过程中: 电流表示数 ；电压表示数 （均选填：A. 增大；B.减小；C不变） （六）新能源汽车（共12分） 中国的新能源汽车市场正迅速壮大。 1.（3分）如图，新能源汽车进行测试时沿等螺距车道向下做匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中，该小车 　 　 。 A．始终处于平衡状态 B．始终处于失重状态 C．始终处于超重状态 D．重力功率始终不变 2．（计算题）（9分）一新款小型电动汽车上市前进行了水平路面直线驾驶性能检测，汽车运动的位移（x）与速度的平方（v2）关系图像如图所示，020m之间的图像为直线，且当汽车位移为20m时，电动机功率刚好达到额定功率P0＝50kW，之后保持额定功率运行。已知汽车质量为1.2t，所受阻力恒定。 （1）依据图像，说明汽车整个过程做什么运动？ （2）汽车运动过程中所受阻力大小为多少？ （3）运动的最大速度为多少？ 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $高二物理期末考试参考答案 (一)原子结构（18分) 1.(4分)AC(单选A或单选C均得2分) 2.(3分)B 3.(7分)(1)A(3分) (2)10 1=1+1 入3入1入2 （各2分) h 2nSh 4.(4分) 元：m元（各2分） （二)天然放射现象(20分) 1.(3分)B 2.(7分)(1)A(3分) (2)(4分)CD(选C得2分：选D得2分 3.(4分) M+2X→zY+He R,=(各2分) 3.(6分)1e: B; 0.25(各2分) (三)气缸（14分) 1.(5分)(1)B(2分) PoVo (2)P-R (3分) 2.(9分，各3分)(1)0.2P0s(2)540 (3)Q-0.24P0V0 (四)阴极射线(20分) 1.(6分.各2分)电子C C 2.(6分，各3分)(1)B (2)B 3.(8分)(1)a=(4分) (2)tan8=(4分) （五)LED发光二极管(16分) ⊙ 1、(4分)作图：画对一根线给2分。 A 2、(6分，各3分)B 0.28 3、(6分，各3分)A B (六)新能源汽车（共12分) 1.(3分)D 2.(9分，各3分)(1)0-20m,做加速度大小为2.5m/s2的匀加速直线运动，20-62.5m,做加 速度减小的加速度运动，从62.5m处开始做匀速直线运动 （2)2×10N (3)25m/s