精品解析：甘肃兰州市第一中学2025-2026学年高二下学期期末考试物理试卷

兰州一中2025-2026-2学期期末考试试题 高二物理 说明：本试卷满分100分，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 光子能量，式中是光子的频率，h是普朗克常量，h用国际单位制中的基本单位表示应为（ ） A. B. C. D. 2. 下列说法中错误的是（　　） A. 不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用功而不引起其它变化 B. 布朗运动是液体分子的无规则运动 C. 第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 D. 晶体在熔化过程中温度保持不变，内能增加 3. 如图所示的粒子散射实验中，少数粒子发生大角度偏转的原因是（　　） A. 粒子与原子中的电子发生碰撞 B. 正电荷在原子中均匀分布 C. 原子只能处于一系列不连续的能量状态中 D. 原子中带正电的部分和绝大部分质量集中在一个很小的核上 4. 分子固定在轴上的点，分子由较远处只在分子力的作用下沿轴负方向运动，其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 分子在处，两分子间的作用力最大 B. 分子在处，两分子间的作用力为零 C. 分子在处的速度最大 D. 分子在处的速度最大 5. 一定质量理想气体的状态变化如图所示，dabc为圆弧，cd为半径相同的圆弧。气体从状态a经状态b、c、d，最终回到a，则（　　） A. 从状态c到状态d是等温膨胀过程 B. 从状态a到状态c，气体吸收热量，内能不变 C. 处于状态c时气体分子单位时间撞击单位面积的次数一定比状态a少 D. 从状态a经b、c、d回到状态a，气体吸收热量 6. 二氧化碳封存回注，就是通过工程技术手段，把捕集到的二氧化碳注入至地下800米到3500米深度范围内的陆上或海底咸水层，是国际公认的促进碳减排措施。我国第一口位于海底的二氧化碳封存回注井已于2023年正式开钻。实验发现，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，将二氧化碳分子看作直径为D的球，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为（　　） A. B. C. D. 7. 光伏发电的基本原理基于光电效应，如图所示为某金属材料发生光电效应时，入射光波长与发射出光电子的最大初动能的关系图像，图像纵截距为，且无限趋近平行于直线，真空中光速为，则普朗克常量可表示为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 关于天然放射现象，以下叙述正确的是（　　） A. 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 B. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 C. 若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将变短 D. β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 9. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速 B. 电流表的示数为10A C. 时，穿过线圈的磁通量变化率为零 D. 时，电压表示数为0 10. 氢原子能级如图甲所示，一群处于能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出多种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K，只能得到3条电流随电压变化的图线，如图丙所示，已知a光与横轴的交点为，下列说法正确的是（　　） A. 阴极K材料的逸出功为 B. a光的波长大于b光的波长 C. 图中M点的数值为 D. 若用一束波长的光照射阴极K，则M点右移 三、实验题，本题共2小题，共15分。把答案填在答题卡的横线上或按题目要求作答。 11. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 （1）实验中做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形、__________、油酸分子是紧密排布的； （2）配制油酸酒精溶液时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸5mL，用注射器测得0.5mL上述溶液有100滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，描得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为2cm，则估测出油酸分子的直径是__________m；（此结果保留2位有效数字） （3）用油膜法测出油酸分子的直径d后，已知油酸的摩尔体积为V，则阿伏加德罗常为__________（用d，V表示）。 12. 某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。 （1）关于该实验的操作、下列说法正确的是（　　） A. 在柱塞上涂抹润滑油目的是为了减小摩擦，无其它作用 B. 实验时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. 实验不需要测量柱塞的横截面积，也能得到被封闭气体的体积变化关系 （2）如图乙所示，实验小组同学从状态缓慢上拉柱塞，使其到达状态（体积为）。若此时突然提升柱塞，使其快速到达体积，则此时可能对应下图中的状态________（填“”“”或“”），图中、、为同一等温线上的点； （3）实验小组绘制了图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中，注射器中气体出现漏气现象导致的，则描绘的图线可能如图丙的________（填“①”或“②”）所示。 四、解答题，本题共3小题，满分42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 波长为的单色光照射某金属M表面发生光电效应，金属材料的逸出功为，发射的光电子（电荷量绝对值为，质量为）经狭缝后垂直进入磁感应强度为的匀强磁场，如图所示，已知普朗克常量为，求： （1）光电子的最大初动能； （2）光电子在该磁场中做圆周运动的最大半径。 14. 如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升，气体从到内能变化。，，，求： （1）初始状态时，活塞封闭理想气体的压强； （2）时，气柱高度； （3）在整个过程中，封闭气体吸收的热量。 15. 如图所示，在水平面内固定着间距为L的两根光滑平行金属导轨（导轨足够长且电阻忽略不计），导轨MN两点右侧处在方向垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在导轨的左端接入电动势为E、内阻不计的电源和电容为C的电容器。先将金属棒a静置在导轨上，闭合开关S1、S3，让a运动速度达到时断开S1，同时将金属棒b静置在导轨上，经过一段时间后，流经a的电流为零。已知a、b的长度均为L，电阻均为R，质量均为m，在运动过程与导轨垂直并保持良好接触。 （1）求开关S1、S3闭合，a运动速度刚为时a的加速度大小； （2）求b产生的焦耳热； （3）若将棒a、b均静置在水平轨道上，闭合开关S1、S2，稍后再断开S1同时闭合S3，求两棒最终速度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 兰州一中2025-2026-2学期期末考试试题 高二物理 说明：本试卷满分100分，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 光子能量，式中是光子的频率，h是普朗克常量，h用国际单位制中的基本单位表示应为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由光子能量公式 变形得 能量的单位：根据功的定义 可知 频率的单位 因此的单位为 故选A。 2. 下列说法中错误的是（　　） A. 不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用功而不引起其它变化 B. 布朗运动是液体分子的无规则运动 C. 第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 D. 晶体在熔化过程中温度保持不变，内能增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用功而不引起其它变化，故A正确，不符合题意要求； B．布朗运动是悬浮在液体里的小颗粒的运动，能反映液体分子的无规则运动，故B错误，符合题意要求； C．第一类永动机是指不消耗能量却源源不断对外做功的机器，是违背能量守恒定律的，故C正确，不符合题意要求； D．晶体有固定的熔点，在熔化的过程温度保持熔点不变，分子平均动能不变；但是吸收热量，分子势能增加，内能增加，故D正确，不符合题意要求。 故选B。 3. 如图所示的粒子散射实验中，少数粒子发生大角度偏转的原因是（　　） A. 粒子与原子中的电子发生碰撞 B. 正电荷在原子中均匀分布 C. 原子只能处于一系列不连续的能量状态中 D. 原子中带正电的部分和绝大部分质量集中在一个很小的核上 【答案】D 【解析】 【详解】当粒子穿过原子时，电子对粒子影响很小，影响粒子运动的主要是原子核，离核远则粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小，只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的机会就很少，只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。故选D。 4. 分子固定在轴上的点，分子由较远处只在分子力的作用下沿轴负方向运动，其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 分子在处，两分子间的作用力最大 B. 分子在处，两分子间的作用力为零 C. 分子在处的速度最大 D. 分子在处的速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，分子在处，分子势能最小，分子动能最大，可知分子运动到过程，分子力表现为引力，对分子做正功；从到过程，分子势能增大，分子动能减小，分子力表现为斥力，对分子做负功；故分子在处，处于平衡位置，两分子间的作用力为零，分子在处的速度最大。 故选C。 5. 一定质量理想气体的状态变化如图所示，dabc为圆弧，cd为半径相同的圆弧。气体从状态a经状态b、c、d，最终回到a，则（　　） A. 从状态c到状态d是等温膨胀过程 B. 从状态a到状态c，气体吸收热量，内能不变 C. 处于状态c时气体分子单位时间撞击单位面积的次数一定比状态a少 D. 从状态a经b、c、d回到状态a，气体吸收热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．题意可知从状态a到状态b是圆弧而不是双曲线，所以不是等温膨胀过程，故A错误； B．状态a到状态c，气体压强相等，体积增大，根据理想气体状态方程 可知其温度必定升高，内能增加，又对外界做功，根据热力学第一定律，有 气体吸收热量，故B错误； C．据上一选项分析，在状态c，气体体积较大，分子数密度较小，气体温度升高导致分子平均动能增加，在保持压强不变的情况下单位时间撞击单位面积的次数一定较少，故C正确； D．状态a经b、c、d回到状态a，气体的温度不变，内能不变，外界对气体做功等于图形的面积，根据热力学第一定律，有 气体放出热量，故D错误。 故选C。 6. 二氧化碳封存回注，就是通过工程技术手段，把捕集到的二氧化碳注入至地下800米到3500米深度范围内的陆上或海底咸水层，是国际公认的促进碳减排措施。我国第一口位于海底的二氧化碳封存回注井已于2023年正式开钻。实验发现，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，将二氧化碳分子看作直径为D的球，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，在该状态下体积为V的二氧化碳气体的质量为 二氧化碳分子数为 在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为 故选B。 7. 光伏发电的基本原理基于光电效应，如图所示为某金属材料发生光电效应时，入射光波长与发射出光电子的最大初动能的关系图像，图像纵截距为，且无限趋近平行于直线，真空中光速为，则普朗克常量可表示为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，由光电效应方程有 又有 整理可得 由图可知，当时， 解得 当时， 联立解得 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 关于天然放射现象，以下叙述正确的是（　　） A. 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 B. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 C. 若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将变短 D. β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 【答案】AB 【解析】 【详解】在这三种射线中，电离本领依次减弱，穿透本领依次增强，A正确；由质量数守恒知238=206+4×8，经过8次衰变，再由电荷数守恒知92=82-2×8+6，经过6次衰变，B正确；半衰期由原子核自身决定，与外界因素无关，C错误；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，D错误． 9. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速 B. 电流表的示数为10A C. 时，穿过线圈的磁通量变化率为零 D. 时，电压表示数为0 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙得电动势最大值 周期，角速度 根据可得转速为，故A错误； BD．电流表、电压表示数均为有效值。电动势有效值 电流有效值 可知电流表的示数为10A，电压表示数为 即时，电压表示数为，故B正确，D错误； C．时，由图可得此时电动势为零，本题中线圈是单匝，根据法拉第电磁感应定律可知线圈的磁通量变化率即感应电动势，可知磁通量变化率为零，故C正确。 故选BC。 10. 氢原子能级如图甲所示，一群处于能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出多种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K，只能得到3条电流随电压变化的图线，如图丙所示，已知a光与横轴的交点为，下列说法正确的是（　　） A. 阴极K材料的逸出功为 B. a光的波长大于b光的波长 C. 图中M点的数值为 D. 若用一束波长的光照射阴极K，则M点右移 【答案】AC 【解析】 【详解】A．一群处于能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出光的频率数为 发出的光子频率由低到高依次为、、、、、，则有 但只检测到3条电流，根据光电效应方程 分析图丙可知，a的遏止电压最大，其次为b和c，所以发生光电效应的能量值为 ， ， 由 解得阴极K材料的逸出功为 故A正确； B．根据以上分析 可知a光的波长小于b光的波长，故B错误； C．由 所以 因此图中M点的数值为，故C正确； D．若用一束波长的光照射阴极K，波长小，则频率大，光电子的最大初动能大，对应的遏止电压大，则M点左移，故D错误。 故选AC。 三、实验题，本题共2小题，共15分。把答案填在答题卡的横线上或按题目要求作答。 11. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 （1）实验中做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形、__________、油酸分子是紧密排布的； （2）配制油酸酒精溶液时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸5mL，用注射器测得0.5mL上述溶液有100滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，描得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为2cm，则估测出油酸分子的直径是__________m；（此结果保留2位有效数字） （3）用油膜法测出油酸分子的直径d后，已知油酸的摩尔体积为V，则阿伏加德罗常为__________（用d，V表示）。 【答案】（1）单分子油膜 （2）1.0×10−9 （3） 【解析】 【小问1详解】 本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜视为单分子油膜；③油酸分子是紧挨在一起的。 【小问2详解】 根据不足半格舍掉，多于半格算一格的原则，数得格数约为62格，油膜面积为 一滴该溶液中含有的油酸体积为 根据公式可计算出油酸分子的直径 【小问3详解】 每个油酸分子的体积 一滴油酸溶液含油酸分子的个数 联立可得 12. 某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。 （1）关于该实验的操作、下列说法正确的是（　　） A. 在柱塞上涂抹润滑油目的是为了减小摩擦，无其它作用 B. 实验时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. 实验不需要测量柱塞的横截面积，也能得到被封闭气体的体积变化关系 （2）如图乙所示，实验小组同学从状态缓慢上拉柱塞，使其到达状态（体积为）。若此时突然提升柱塞，使其快速到达体积，则此时可能对应下图中的状态________（填“”“”或“”），图中、、为同一等温线上的点； （3）实验小组绘制了图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中，注射器中气体出现漏气现象导致的，则描绘的图线可能如图丙的________（填“①”或“②”）所示。 【答案】（1）C （2） （3）② 【解析】 【小问1详解】 A．在柱塞上涂抹润滑油的主要目的是封闭气体，防止漏气，同时也有减少摩擦的作用，故A错； B．本实验要求气体温度保持不变，快速推拉柱塞会导致气体来不及与外界充分热交换，使其温度发生变化，不满足等温条件，正确操作应是缓慢移动柱塞，故B错误； C．实验中被封闭气体在柱塞内的部分可视为圆柱体，体积，其中为柱塞的横截面积，为空气柱长度，柱塞的横截面积不变，，因此可以通过空气柱长度的变化来反映体积的变化，不需要测量柱塞的横截面积，故C正确； 故选C。 【小问2详解】 突然快速提升柱塞至，气体体积瞬间增大，气体对外做功，而该过程极短，来不及从外界吸热，导致气体内能减小，温度降低。 由，相同体积，压强越低，温度越低，因此图中在时，，因此填。 【小问3详解】 等温变化应满足（常数），因此对于图像，图像是一条过原点的直线，斜率，当漏气时封闭气体的质量减小，即物质的量减小，斜率随之逐渐减小，图线会向下弯曲并逐渐平缓，因此填②。 四、解答题，本题共3小题，满分42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 波长为的单色光照射某金属M表面发生光电效应，金属材料的逸出功为，发射的光电子（电荷量绝对值为，质量为）经狭缝后垂直进入磁感应强度为的匀强磁场，如图所示，已知普朗克常量为，求： （1）光电子的最大初动能； （2）光电子在该磁场中做圆周运动的最大半径。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由爱因斯坦的光电效应方程可得 且 解得 【小问2详解】 电子在磁场中半径最大时对应的初动能最大，由洛伦兹力提供向心力，则有 且 解得 14. 如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升，气体从到内能变化。，，，求： （1）初始状态时，活塞封闭理想气体的压强； （2）时，气柱高度； （3）在整个过程中，封闭气体吸收的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 活塞刚开始上升时，滑动摩擦力方向向下，由受力平衡 解得 【小问2详解】 等压膨胀，由盖-吕萨克定律 解得 【小问3详解】 等压膨胀，外界对气体做功 由热力学第一定律 解得 15. 如图所示，在水平面内固定着间距为L的两根光滑平行金属导轨（导轨足够长且电阻忽略不计），导轨MN两点右侧处在方向垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在导轨的左端接入电动势为E、内阻不计的电源和电容为C的电容器。先将金属棒a静置在导轨上，闭合开关S1、S3，让a运动速度达到时断开S1，同时将金属棒b静置在导轨上，经过一段时间后，流经a的电流为零。已知a、b的长度均为L，电阻均为R，质量均为m，在运动过程与导轨垂直并保持良好接触。 （1）求开关S1、S3闭合，a运动速度刚为时a的加速度大小； （2）求b产生的焦耳热； （3）若将棒a、b均静置在水平轨道上，闭合开关S1、S2，稍后再断开S1同时闭合S3，求两棒最终速度的大小。 【答案】（1）；（2），（3） 【解析】 【详解】（1）a切割磁感线产生的电动势 由牛顿第二定律得 （2）对ab系统，由动量守恒得 由能量守恒得 （3）闭合开关S1、S2，稍后再断开S1同时闭合S3，两棒同时加速，直到匀速运动，对电容器，放电量 对导体棒a，某时刻经极短时间 整个过程 所以两棒最终速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $