北京市十一学校2025-2026学年高二下学期期末教与学诊断物理试题

北京市十一学校2025—2026学年第2学段高二年级 物理学科Ⅱ（B）课程 教与学诊断 满分：100分 时间：90分钟 一、不定项选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。把你认为正确答案的代表字母填写在题后的括号内。 1．下列说法中正确的是（ ） A．水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力 B．用于电子手表显示数字的液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态 C．在绕地球运行的“天宫二号”中，扩散现象不会发生 D．布朗运动反映了悬浮在液体中的固体小颗粒内部分子的无规则运动 2．下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ） A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C．放射性元素的半衰期不会随温度的升高而变化 D．比结合能越小表示原子核越稳定 3．下列说法正确的（ ） A．在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少 B．凡是能量守恒的过程一定能够自发地发生的 C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的 D．随着高度增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气内能可能增大 4．关于固体和液体，下列说法中正确的是（ ） A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B．单晶体和多晶体的物理性质没有区别都有固定的熔点和沸点 C．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 D．液体的浸润与不浸润均是分子力作用的表现 5．通过α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。下列说法正确的是（ ） A．在实验中，观察到的现象是：绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，极少数发生了较大角度的偏转 B．电子对α粒子速度大小和方向的影响不可忽略 C．绝大多数α粒子运动方向几乎不变，是由于原子是电中性的 D．当α粒子距离正电体很近时，发生大角度偏转是由于受到很强的库伦斥力 6．氢原子的能级图如图所示，欲使处于基态的氢原子被激发而发生跃迁或电离，下列措施可行的是（ ） A．用能量为10.3 eV的光子照射 B．用能量为11 eV的光子照射 C．用能量为14 eV的光子照射 D．用能量为11 eV的电子碰撞 7．能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。下列释放核能的反应方程，表述正确的有（ ） A．是核聚变 B．是α衰变 C．是核裂变 D．是核裂变 8．图为某种椅子与其升降部分的结构示意图。M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中（ ） A．气体对外界做正功，气体内能减小 B．外界对气体做正功，气体内能增大 C．气体对外界做正功，气体压强增大 D．单位时间内碰撞筒壁的气体分子数目增加 9．一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T变化的情况如图所示。气体先后经历状态A、B和C，下列说法正确的是（ ） A．从状态A到状态B，气体压强保持不变 B．从状态A到状态B，气体内能保持不变 C．从状态B到状态C，气体对外做功 D．从状态B到状态C，气体从外界吸热 10．一定质量的气体，从初态（p0，V0，T0）先经等压变化使温度上升到，再经等容变化使压强减小到，则气体最后状态为（ ） A．、V0、 B．、、 C．、V0、 D．、、T0 11．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从无穷远处由静止开始沿x轴向甲分子靠近，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能最小值为-E0，下列说法中正确的是（ ） A．乙分子若从P点运动到Q点，甲乙间的分子力逐渐变大 B．乙分子在P点x=x2时，其动能最大 C．乙分子在Q点x=x1时，处于平衡状态 D．乙分子从无穷远处运动到P点过程中，甲乙间的分子力对乙做正功 12．甲、乙两个静止在同一磁场中的原子核，其中一个发生α衰变，一个发生β衰变，且粒子运动方向与磁场方向垂直，图中的a，b，c，d分别表示粒子的运动轨迹，则下列说法正确的是（ ） A．磁场方向一定垂直纸面向里 B．甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子 C．a为α粒子的轨迹，d为β粒子的轨迹 D．b为α粒子的轨迹，c为β粒子的轨迹 13．如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀透明吸管（吸管），接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（油柱长度可忽略）。如果不计大气压的变化，该装置就是一支简易的气温计。若将油柱移动的距离Δx与气温变化量ΔT的比值定义为测温灵敏度k，即，关于该气温计的说法正确的是（ ） A．气温计刻度是均匀的 B．用更小的饮料罐，可增加该气温计的测温灵敏度 C．温度升高的过程中，外界对罐中气体做功，内能增大 D．温度降低的过程中，罐中气体放出的热量大于外界对其做的功 14．一对正、负电子可形成一种寿命比较短的称为“电子偶素”的新粒子。电子偶素中的正电子与负电子都以速率v绕它们连线的中点做圆周运动。假定玻尔关于氢原子的理论可用于电子偶素，电子的质量m、速率v和正、负电子间的距离r的乘积也满足量子化条件，即，式中n称为量子数，可取整数值1、2、3、…，h为普朗克常量。已知静电力常量为k，电子质量为m、电荷量为e，当它们之间的距离为r时，电子偶素的电势能，则关于电子偶素处在基态时的能量，下列表达式中正确的是（ ） A． B． C． D． 二、实验题：本题共2小题，共20分。 15．（8分）某同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验： （1）下列说法正确的是______。 A．把油酸分子看成球形，运用了理想化模型的思想方法 B．要考虑油膜中油酸分子间的间隙 C．油膜面积最大时，可近似认为是单分子油膜 （2）实验时，先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积，之后的实验步骤顺序正确是______（填写实验步骤前的序号）。 A．往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 B．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 C．将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小 D．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状描绘在玻璃板上 （3）实验时将8 mL的油酸溶于酒精中制成1×104 mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入80滴，量筒内的溶液增加1 mL。 用同一个注射器把1滴这样的溶液滴入水盘中，油酸膜轮廓如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1 cm，由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为______m（保留两位有效数字）。 （4）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______。 A．实验中撒入的痱子粉太厚 B．在滴入量筒之前，配置的溶液在空气中搁置了较长时间 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴 16．（12分）用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。 （1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和______； （2）关于该实验下列说法正确的是______。 A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．改变气体体积时应快速推拉柱塞。 C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞 D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 （3）实验中测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出______（选填“p-V”或“”）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条______线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比 （4）另一小组对实验装置进行了改进，如图乙所示，将注射器与导气管、压强传感器连接在一起，该小组绘出的图像如图丙所示，该图像不过原点的原因是______。 A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中气体温度升高 D．漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积 （5）其它一小组根据测量的数据，绘出图像如丁图所示，图线的上端出现了一小段弯曲，产生这一现象的可能原因是______。 三、计算题：本题共4小题，共38分。 17．（8分）1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷，图为汤姆孙测电子比荷的装置示意图。在真空玻璃管内，阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高电压加速后，形成细细的一束电子流，沿图示方向进入两极板C、D间的区域。若两极板C、D间无电压，电子将打在荧光屏上的O点，若在两极板间施加电压U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点；若再在极板间施加磁感应强度大小为B的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到O点，已知极板的长度L=5.00 cm，C、D间的距离d=2.00 cm，极板的右端到荧光屏的距离D=17.50 cm，U=200 V，B=5.0×10-4 T，P点到O点的距离Y=4.50 cm。求 （1）判断所加磁场的方向； （2）电子经加速后射入极板C、D的速度v； （3）电子的比荷。 18．（9分）玻尔理论成功的解释了氢光谱。电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑力作用下的匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，电子在第1轨道运动的半径为r1，静电力常量为k。 （1）试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动时的动能； （2）玻尔认为氢原子处于不同的能量状态，对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动，他发现：电子在第n轨道上运动的轨道半径rn=n2r1，其中n为量子数（即轨道序号）。 根据经典电磁理论，电子在第n轨道运动时，氢原子的能量En为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和。理论证明，系统的电势能Ep和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系：（以无穷远为电势能零点）。请根据上述条件完成下面的问题。 ①电子在第n轨道运动时氢原子的能量En的表达式（用n、e、r1和k表示）； ②假设氢原子甲的核外电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数n=3的氢原子乙吸收并使其电离。不考虑跃迁或电离前后原子核所受到的反冲，试求氢原子乙电离出电子的初动能（用e、r1、k及数字表示）。 19．（10分）如图所示，为某校开展的科技节一参赛小组制作的“水火箭”，其主体是一个容积为2.5 L的饮料瓶，现装入1 L体积的水，再倒放安装在发射架上，用打气筒通过软管向箭体内充气，打气筒每次能将300 mL、压强为p0的外界空气压入瓶内，当瓶内气体压强达到4p0时，火箭可发射升空。已知大气压强为p0=1.0×105 Pa，整个装置气密性良好，忽略饮料瓶体积的变化和饮料瓶内、外空气温度的变化，求： （1）为了使“水火箭”能够发射，该小组成员需要打气的次数； （2）“水火箭”发射过程中，当水刚好全部被喷出前瞬间，瓶内气体压强的大小； （3）若设在喷水过程中瓶内气压平均为3p₀，请分析在这过程瓶内气体是吸热还是放热，吸收或释放了多少热量。 20．（11分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。 正方体密闭容器中有大量气体分子，每个分子质量为m，单位体积内分子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：分子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。 （1）求一个气体分子与器壁碰撞一次，受到的器壁的冲量大小I₀； （2）对于一定的气体来说，我们通常用气体所占的体积、压强、温度等物理量作为气体的状态参量。一定质量的某种理想气体在初态时的压强、体积和温度分别为p1、V1和T1，先后经过等温和等容变化过程到末状态时，压强、体积和温度分别为p2、V2和T2。查阅文献可知，，其中N为气体分子总数，k为常数。 ①大量气体分子对容器壁持续频繁地撞击就形成了气体的压强。利用所学力学知识，导出气体压强p与m、n和v的关系； ②请根据本题信息及①中结论，分析说明：温度是分子平均动能大小的标志，即（其中a为常数）。 学科网（北京）股份有限公司 $