精品解析：宁夏吴忠市盐池中学2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题

盐池中学2025-2026学年度第二学期期末考试 高二物理试卷 总分100分，答题时间75分钟 一、单选题（本题共7小题，每题4分，共计28分） 1. 很多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述符合物理学史实的是（　　） A. 首先提出量子理论的科学家是爱因斯坦 B. 光电效应和康普顿效应说明光具有波动性 C. 卢瑟福用α粒子散射实验证明原子内部存在着原子核 D. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的 2. 关于热力学第二定律，下列说法不正确的是（　　） A. 第二类永动机不可能制成是因为违背了热力学第一定律 B. 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 C. 热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体 D. 热机效率不可能达到100% 3. 一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上有A、B两点，表示气体的两个状态。则（　　） A. 温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大 B. A到B的过程中，气体内能增加 C. A到B的过程中，气体向外界放出热量 D. A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少 4. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，图甲为圆板衍射条纹，图乙为α粒子散射实验，图丙为三种射线在磁场中的运动轨迹图，图丁为核反应堆示意图。关于这四幅图，下列说法正确的是（　　） A. 图甲：该衍射条纹可以说明光具有粒子性 B. 图乙：该图反映的是汤姆孙以探究原子结构的实验原理图 C. 图丙：根据射线的偏转方向可以判断α射线带负电 D. 图丁：镉棒吸收中子的能力很强，因此可通过调节镉棒的插入深度来控制反应速度 5. 如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等（　　） A. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论 B. 大多数α粒子几乎沿原方向返回 C. 从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能先增大后减小 D. α粒子经过a、b两点时动能相等 6. 如图所示为氢原子能级示意图。下列有关氢原子跃迁的说法错误的是（　　） A. 大量处于n=4激发态的氢原子，跃迁时能辐射出6种频率的光 B. 氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时，辐射出的光子能量为4.91eV C. 用能量为10.3eV的光子照射，不可以使处于基态的氢原子跃迁 D. 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应 7. 轧钢厂的热轧机上安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。如图所示，某射线测厚仪采用放射性同位素铱192作为放射源，其化学符号是，原子序数为77，放射源在进行衰变产生新核X的同时会释放出射线，放射性元素的半衰期为74天，下列说法正确的是（　　） A. 上述衰变方程为 B. 衰变放射出的粒子来自于原子的核外电子 C. 若有铱192，经过148天有发生了衰变 D. 若探测器测得的射线强度变弱时，说明钢板厚度变小 二、多选题（本题共3小题，每题6分，共计18分。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图，一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（ ） A. A→B过程为吸热过程 B. B→C过程为吸热过程 C. 状态A压强比状态B的小 D. 状态A内能比状态C的小 9. 下列说法中正确的是（ ） A. 比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大 B. 图中可以推断出，氧的原子核（）比锂的原子核（）更稳定 C. 原子核的结合能约为31MeV D. 原子核的结合能小于原子核的结合能 10. 以下叙述正确的是（　　） A. 若使放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短 B. β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的 C. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过10次α衰变和6次β衰变 D. 在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强 三、实验题（本题共8空，每空2分，共16分） 11. 如图甲所示，一验电器与锌板相连，在处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。 （1）验电器带______（选填“负电荷”或“正电荷”）。 （2）某同学利用光电管观测光电效应现象，实验装置如图2所示。图乙中为光电管的______（选填“阴极”或“阳极”）。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极，电流计中有示数；保持光照条件一定，将滑动变阻器的滑片从图示位置向右滑动的过程中，电流计的示数______（选填“逐渐增大到某值不变”或“逐渐减小到零”）。 12. 研究光电效应的实验装置如图1所示，实验器材有光电管、电压表、微安表、滑动变阻器、电源、单刀双掷开关等。 （1）如果要研究入射光频率与遏止电压之间的关系，单刀双掷开关S应与__________（选填“1”或“2”）相连。 （2）在研究入射光频率与光电子的最大初动能的关系时，得到如图2所示的图像，则普朗克常量为__________（用图中的物理量表示）。 13. 小明同学用如图所示的实验装置测量普朗克常量和某金属的逸出功，通过改变入射光的频率并测出对应的遏止电压U绘制图像如图甲所示，已知电子所带电荷量大小是。 （1）普朗克常量h=______，此金属的逸出功W=______。（用e、、、、表示） （2）另一同学用小明同学的数据绘制（其中I为Ｇ的读数）图线如图乙中d所示。他用相同实验装置，但只增大入射光强，则此时图线应是图乙中的______（填“a”“b”或“c”）。 四、计算题（本题共3小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后的答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 14. 氢原子的能级如图所示。原子从能级向跃迁放出的光子，正好使某种金属产生光电效应。普朗克常量，求： （1）该金属的逸出功及截止频率；（结果保留三位有效数字） （2）一群处于的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共几种？ （3）这些光子使该金属材料产生光电效应产生光电子最大初动能的最大值是多少？ 15. 一个氘核和一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，已知氘核质量为，氚核质量为，氦核质量为，中子质量为,相当于的能量。 （1）写出聚变的核反应方程； （2）求此反应过程中释放的能量为多少？平均每个核子释放出多少核能？ 16. 如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0。现将整个装置放在大气压强恒为p0的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次达到平衡，求： （1）外界空气的温度； （2）在此过程中密闭气体的内能增加量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 盐池中学2025-2026学年度第二学期期末考试 高二物理试卷 总分100分，答题时间75分钟 一、单选题（本题共7小题，每题4分，共计28分） 1. 很多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述符合物理学史实的是（　　） A. 首先提出量子理论的科学家是爱因斯坦 B. 光电效应和康普顿效应说明光具有波动性 C. 卢瑟福用α粒子散射实验证明原子内部存在着原子核 D. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的 【答案】C 【解析】 【详解】A．首先提出量子理论的科学家是普朗克，故A错误。 B．光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，故B错误； C．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，故C正确； D．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子是有复杂结构的，故D错误。 故选C。 2. 关于热力学第二定律，下列说法不正确的是（　　） A. 第二类永动机不可能制成是因为违背了热力学第一定律 B. 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 C. 热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体 D. 热机效率不可能达到100% 【答案】A 【解析】 【详解】A．第二类永动机不可能制成是因为违背了热力学第二定律，故A错误； B．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，都不可逆，故B正确； C．根据热力学第二定律知，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，故C正确； D．热力学第二定律可表述为：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响，所以热机效率不可能达到100%，故D正确。 故选A。 3. 一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上有A、B两点，表示气体的两个状态。则（　　） A. 温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大 B. A到B的过程中，气体内能增加 C. A到B的过程中，气体向外界放出热量 D. A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为 ，温度为T1时气体分子的平均动能比T2时小，A错误； B．A到B的过程中，气体的温度不变，气体内能不变，B错误； C．A到B的过程中，气体的温度不变，气体内能不变，体积增大，气体对外做功，一定吸收热量，C错误； D．由 得，A到B的过程中，气体的温度不变，体积增大，则压强减小，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少，D正确。 故选D。 4. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，图甲为圆板衍射条纹，图乙为α粒子散射实验，图丙为三种射线在磁场中的运动轨迹图，图丁为核反应堆示意图。关于这四幅图，下列说法正确的是（　　） A. 图甲：该衍射条纹可以说明光具有粒子性 B. 图乙：该图反映的是汤姆孙以探究原子结构的实验原理图 C. 图丙：根据射线的偏转方向可以判断α射线带负电 D. 图丁：镉棒吸收中子的能力很强，因此可通过调节镉棒的插入深度来控制反应速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．衍射是波的特有现象，光的衍射说明光具有波动性，故A错误； B．该图反映的是卢瑟福探究原子结构的实验原理图，故B错误； C．α射线本质为高速的氦原子核，其带正电根据射线的偏转方向可知容器上方区域可能存在垂直纸面向外的磁场，故C错误； D．镉棒吸收中子的能力很强，因此可通过调节镉棒的插入深度来控制中子的数量从而控制核反应速度，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等（　　） A. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论 B. 大多数α粒子几乎沿原方向返回 C. 从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能先增大后减小 D. α粒子经过a、b两点时动能相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，普朗克根据黑体辐射的规律第一次提出了能量量子化理论，故A错误； B．根据α粒子散射现象可知，大多数粒子击中金箔后几乎沿原方向前进，故B错误； C．粒子受到电场力作用，根据电场力做功特点可知α粒子从a经过b运动到c的过程中电场力先做负功后做正功，所以粒子的电势能先增大后减小，故C正确； D．由于α粒子从a运动到b的过程中电场力做负功，则动能减小，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为氢原子能级示意图。下列有关氢原子跃迁的说法错误的是（　　） A. 大量处于n=4激发态的氢原子，跃迁时能辐射出6种频率的光 B. 氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时，辐射出的光子能量为4.91eV C. 用能量为10.3eV的光子照射，不可以使处于基态的氢原子跃迁 D. 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．大量处于激发态的氢原子，跃迁时能辐射出种不同频率的光子，故A正确； B．氢原子从的能级向的能级跃迁时，辐射出光子的能量为 故B错误； C．可使处于基态的氢原子跃迁到激发态用能量为 可使处于基态的氢原子跃迁到激发态用能量为 那么能量为10.3eV的光子照射，不能发生跃迁，故C正确； D．氢原子从的能级向的能级跃迁时，辐射出光子的能量为 当其照射逸出功为6.34eV的金属铂时，满足光电效应条件，不低于逸出功，因此能发生光电效应，故D正确； 错误的故选B。 7. 轧钢厂的热轧机上安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。如图所示，某射线测厚仪采用放射性同位素铱192作为放射源，其化学符号是，原子序数为77，放射源在进行衰变产生新核X的同时会释放出射线，放射性元素的半衰期为74天，下列说法正确的是（　　） A. 上述衰变方程为 B. 衰变放射出的粒子来自于原子的核外电子 C. 若有铱192，经过148天有发生了衰变 D. 若探测器测得的射线强度变弱时，说明钢板厚度变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒，可知衰变方程为 故A正确； B．原子核内中子转化为质子和电子，衰变放射出的粒子来自于原子核内转化的电子，故B错误； C．半衰期为74天，若有铱192，经过148天有发生了衰变，故C错误； D．若探测器测得的射线强度变弱时，说明钢板厚度变大，故D错误。 故选A。 二、多选题（本题共3小题，每题6分，共计18分。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图，一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（ ） A. A→B过程为吸热过程 B. B→C过程为吸热过程 C. 状态A压强比状态B的小 D. 状态A内能比状态C的小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．A→B过程，体积不变，则W=0，温度升高，则∆U>0，根据热力学第一定律∆U=W+Q 可知Q>0，即该过程吸热，选项A正确； B ．B→C过程，温度不变，则∆U=0，体积减小，则W>0，根据热力学第一定律∆U=W+Q 可知Q<0，即该过程为放热过程，选项B错误； C ．A→B过程，体积不变，温度升高，根据 可知，压强变大，即状态A压强比状态B压强小，选项C正确； D．状态A的温度低于状态C的温度，可知状态A的内能比状态C的小，选项D正确。 故选ACD。 9. 下列说法中正确的是（ ） A. 比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大 B. 图中可以推断出，氧的原子核（）比锂的原子核（）更稳定 C. 原子核的结合能约为31MeV D. 原子核的结合能小于原子核的结合能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．比结合能越大的原子核越稳定，但是它的结合能不一定越大，A错误； B．图中因为氧的原子核（）的比结合能比锂的原子核（）的比结合能较大，可以推断出，氧的原子核（）比锂的原子核（）更稳定，B正确； C．原子核的比结合能约为5.2MeV，则结合能约为6×5.2MeV≈31MeV，C正确； D．原子核的比结合能稍小于原子核的比结合能（相差约1MeV），但是的核子数（235）比的核子数（144）大得多，可知原子核的结合能大于原子核的结合能，D错误。 故选BC。 10. 以下叙述正确的是（　　） A. 若使放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短 B. β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的 C. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过10次α衰变和6次β衰变 D. 在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强 【答案】BD 【解析】 【详解】A．半衰期与元素的物理性质和化学性质无关，由元素自身决定，可知，若使放射性物质的温度升高，其半衰期不变，故A错误； B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，故B正确； C．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，令经过m次α衰变，n次β衰变，根据质量数与电荷数守恒有 ， 解得 ， 故C错误。 D．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，α射线的电离能力最强，穿透能力最弱，故D正确。 故选BD。 三、实验题（本题共8空，每空2分，共16分） 11. 如图甲所示，一验电器与锌板相连，在处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。 （1）验电器带______（选填“负电荷”或“正电荷”）。 （2）某同学利用光电管观测光电效应现象，实验装置如图2所示。图乙中为光电管的______（选填“阴极”或“阳极”）。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极，电流计中有示数；保持光照条件一定，将滑动变阻器的滑片从图示位置向右滑动的过程中，电流计的示数______（选填“逐渐增大到某值不变”或“逐渐减小到零”）。 【答案】（1）正电荷 （2） ①. 阳极 ②. 逐渐减小到零 【解析】 【小问1详解】 用紫外线灯照射锌板，发生光电效应，则从锌板中打出光电子，则锌板带正电，即验电器带正电荷。 【小问2详解】 图乙中A为光电管的阳极。此时电源加负向电压，若将滑动变阻器的滑片从图示位置向右滑动的过程中，负向电压变大，则光电流变小，则电流计的示数可能逐渐减小到零。 12. 研究光电效应的实验装置如图1所示，实验器材有光电管、电压表、微安表、滑动变阻器、电源、单刀双掷开关等。 （1）如果要研究入射光频率与遏止电压之间的关系，单刀双掷开关S应与__________（选填“1”或“2”）相连。 （2）在研究入射光频率与光电子的最大初动能的关系时，得到如图2所示的图像，则普朗克常量为__________（用图中的物理量表示）。 【答案】（1）1 （2） 【解析】 【小问1详解】 研究遏止电压需要给光电管加反向电压，故开关S应与1相连。 【小问2详解】 根据爱因斯坦光电效应方程 可知图像的斜率代表普朗克常量。因此普朗克常量。 13. 小明同学用如图所示的实验装置测量普朗克常量和某金属的逸出功，通过改变入射光的频率并测出对应的遏止电压U绘制图像如图甲所示，已知电子所带电荷量大小是。 （1）普朗克常量h=______，此金属的逸出功W=______。（用e、、、、表示） （2）另一同学用小明同学的数据绘制（其中I为Ｇ的读数）图线如图乙中d所示。他用相同实验装置，但只增大入射光强，则此时图线应是图乙中的______（填“a”“b”或“c”）。 【答案】 ①. ②. ③. a 【解析】 【详解】（1）[1] 由题意可知 由光电效应方程可得 由题图甲可得 解得 [2] 由题图甲可知，当、时可得 此金属的逸出功 （2）[3]只增大入射光强，饱和光电流增大，遏止电压与光的频率有关，与光强无关，不会改变，所以则此时图线应是图乙中的为a。 四、计算题（本题共3小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后的答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 14. 氢原子的能级如图所示。原子从能级向跃迁放出的光子，正好使某种金属产生光电效应。普朗克常量，求： （1）该金属的逸出功及截止频率；（结果保留三位有效数字） （2）一群处于的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共几种？ （3）这些光子使该金属材料产生光电效应产生光电子最大初动能的最大值是多少？ 【答案】（1）； （2）4种 （3） 【解析】 【小问1详解】 原子从能级向跃迁所放出的光子，恰好使金属材料产生光电效应，则有 截止频率为 【小问2详解】 一群从向低能级跃迁的氢原子，根据可知辐射6种频率的光子，要使该金属发生光电效应，光子能量应大于等于，则有；；；；； 可知在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率有4种； 【小问3详解】 光电子最大初动能最大对应光子应具有最大能量，即从向能级跃迁辐射出的光子能量，则有 产生光电子最大初动能的最大值为 15. 一个氘核和一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，已知氘核质量为，氚核质量为，氦核质量为，中子质量为,相当于的能量。 （1）写出聚变的核反应方程； （2）求此反应过程中释放的能量为多少？平均每个核子释放出多少核能？ 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）核反应方程为 （2）此反应过程的质量亏损为 此反应过程中释放的能量为 平均每个核子释放的核能为 16. 如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0。现将整个装置放在大气压强恒为p0的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次达到平衡，求： （1）外界空气的温度； （2）在此过程中密闭气体的内能增加量。 【答案】（1） ；（2）Q-mgd-p0Sd 【解析】 【分析】 【详解】（1）取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖•吕萨克定律得 解得外界的空气温度 （2）活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功 根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $