湖南郴州市第一中学2025-2026学年高二下学期物理练习（六）（5.21）

**基本信息** 本试卷聚焦高二物理选择性必修模块，以光学、热学、原子物理、波动及电磁学为核心，通过晶体折射、氢原子跃迁、电磁感应等真实情境，考查物理观念建构与科学推理能力，适配周测分层巩固需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|光的折射、布朗运动、原子结构|结合生活现象（如汽车鸣笛多普勒效应）考查物理观念| |多选题|5/25|气体状态变化、电磁感应、核衰变|通过p-V图像、磁场中粒子运动考查科学推理| |实验题|2/16|热敏电阻测量、气体实验定律|设计温控报警器情境，体现科学探究与创新应用| |计算题|2/31|光学折射、多磁场区域粒子运动|综合几何光学与洛伦兹力，考查模型建构与复杂问题解决|

郴州市一中2025-2026学年下期高二物理练习（六）5.21 （范围：选择性必修一第三章—选择性必修三第二章） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.下列四幅图的描述正确的是(    ) A. 图是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的增大，将在面发生全反射 B. 图表示声源急速行驶的汽车远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C. 图中，若将薄片向左移动，条纹间距将变小 D. 图中，当固定不动，将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小 2.下列各图为教材中图像的简化示意图，则(    ) A. 由图甲可知，状态 的温度比状态 的温度高 B. 图乙水中小炭粒每隔时间位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力，即表现为引力 D. 由图丁可知，在由变到的过程中分子力做正功 3.下列说法错误的是(    ) A. 卢瑟福的粒子散射实验说明了原子的核式结构模型 B. 玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念，并指出氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收光子 C. 若使放射性物质的温度升高，其半衰期将不变 D. 铀核衰变为铅核的过程中，要经过次衰变和次衰变 4.已知氢原子的基态能量为，激发态能量为，其中，，已知普朗克常量为，电子的质量为，则下列说法正确的是 A. 氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变． B. 基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为 C. 一个处于的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出种不同频率的光 D. 第一激发态氢原子的电离能等于 5.如图所示，甲图是一列沿轴正方向传播的简谐横波在时的波形，乙图是该波传播方向上介质中处的质点从时刻起的振动图像，、是介质中平衡位置为和的两个质点。下列说法正确的是(    ) A. 该波的波速是 B. 从开始，质点比质点先回到平衡位置 C. 处的观察者沿轴负方向运动时，接收到该波的频率一定为 D. 若该波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物，会发生明显的衍射现象 6.图中、是规格为“，”的灯泡，、端所接的交变电压，现调节电阻箱为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光已知变压器为理想变压器，电表均为理想电表则(    ) A. 原、副线圈匝数比为 B. 电流表和示数之比为 C. 电源的输出功率为 D. 增大电阻箱连入电路的阻值，两灯泡均变暗 7.水晶球是工匠师傅用质量分布均匀，材质透明的天然水晶打磨而成的透明球形工艺品如图所示是球心为的水晶球圆形截面，半径为，为直径，一束紫色光从点射入球内，折射光线与间的夹角为，出射光线与平行已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是(    ) A. 紫光在点的入射角为 B. 水晶球对紫光的折射率为 C. 紫光在水晶球中传播的时间为 D. 换成红光沿原光路射入水晶球，红光在水晶球中传播的时间比紫光的长 二、多选题：本大题共5小题，共25分。 8.一定质量的理想气体经历了如图所示的循环，已知该气体在状态时温度为、压强为、体积为，在状态时温度为、体积为，在状态时体积为，由状态到状态气体吸收的热量为，下列说法中正确的是  (    ) A. 气体由状态到状态发生的是等压变化 B. 气体在状态的温度是 C. 气体由状态到状态吸收的热量等于增加的内能 D. 气体由状态到状态气体放出的热量为 9.如图所示，足够长的平行金属导轨、置于水平面内，导体棒垂直放在导轨上，矩形虚线框区域内存在一竖直向下、磁感应强度的匀强磁场。现让矩形虚线框区域磁场水平向右以速度匀速运动，从导体棒进入磁场开始计时，经过时间，导体棒达到稳定速度，该过程中导体棒未滑出磁场，且与导轨保持良好接触并始终与轨道垂直。已知轨道间距，的有效电阻与轨道左端连接的定值电阻均为，其余部分电阻不计，导体棒质量，与导轨间的动摩擦因数，重力加速度取。则导体棒(    ) A. 刚进入磁场时，回路中电流为 B. 稳定运动时的速度大小为 C. 从开始到稳定运动的时间内，通过导体棒的电荷量为 D. 稳定运动时，定值电阻上消耗的电功率为 10.如图所示，一静止的原子核钍在点发生衰变，放出一个粒子并产生新核，它们在匀强磁场中的运动轨迹如图中、所示。已知钍核质量为，新核质量为，粒子质量为，真空中的光速为。则(    ) A. 是新核的轨迹 B. 衰变方程为 C. 衰变释放的核能为 D. 个原子核经过一个半衰期后一定只剩下个原子核 11.一定质量的理想气体被横截面积为的活塞封闭在气缸内，气缸内壁光滑，如图甲所示，用轻质细线系在活塞的正中央，然后悬挂在天花板下处于静止状态，封闭气体的压强为，体积为，温度为如图乙所示，再把气缸开口倾斜向下放置在倾角为的斜面上，整体处于新的静止状态。已知大气压强为，且活塞与气缸的质量相等，重力加速度为，下列说法正确的是(    ) A. 活塞的质量为 B. 图乙中气体的压强为 C. 若图乙中气体的体积仍恢复为，则温度为 D. 若图乙中气体的温度降为，则体积为 12.如图甲所示为氢原子的能级图一群处于第能级的氢原子，会辐射出不同频率的光，其中只有种频率的光、可以让如图乙所示光电管的阴极发生光电效应如图丙所示为、光单独照射时产生的电流随电压变化的关系图下列说法正确的是(    ) A. 光的波长比光的波长小 B. 用光照射光电管时所逸出光电子的初动能都比光照射时的大 C. 用同一双缝干涉装置进行实验，光的干涉条纹间距比光的大 D. 处于第能级的氢原子可以吸收光的光子并发生电离 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 13.已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。某同学利用图甲的电路测量其阻值随温度变化的关系，其中电压表的量程为，内阻为，电流表的量程为，内阻未知。 实验中需要利用电压表和定值电阻串联，使量程扩大为。现有两个定值电阻，，为达到上述要求，定值电阻应选择          选填“”或“”； 要求热敏电阻两端的电压从零开始调节，则甲图中的、之间          选填“应该”或“不应该”用导线相连； 利用该热敏电阻制作高温温控报警器，其电路的一部分如图乙，、其中一处连接热敏电阻，另外一处连接电阻箱，当输出电压增大到某一数值，便触发报警器图中未画出报警，则          选填“”或“”处连接热敏电阻。为了降低报警器的灵敏度，减少误报，即要把报警温度调高，电阻箱的阻值应调          选填“大”或“小”。 14.把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图甲所示的装置在玻璃管内引入一小段油柱，将一定质量的空气密封在容器内，被封空气的压强跟大气压强相等如果不计大气压强的变化，利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系． 关于瓶内气体，下列说法中正确的有          填选项前的字母． A.温度升高时，瓶内气体体积增大，压强不变 B.温度升高时，瓶内气体每个分子的动能都增大 C.温度升高，瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多 D.温度不太低，压强不太大时，可视为理想气体 改变烧瓶内气体的温度，测出几组体积与对应温度的值，作出图像如图乙所示已知大气压强，则由状态到状态的过程中，气体对外做的功为          J.若此过程中气体吸收热量，则气体的内能增加了          J. 已知任何气体在压强、温度时，体积约为L.瓶内空气的平均摩尔质量，体积，温度为试估算瓶内空气的质量          结果保留两位小数 四、计算题：本大题共2小题，共31分。 15(14分).如图甲所示，真空中的半圆形透明介质，半径为，圆心为，其对称轴为，一束单色光沿平行于对称轴的方向射到圆弧面上。光线到对称轴的距离为，经两次折射后由右侧直径面离开介质。已知该光线的入射角和出射角相等，真空中的光速为。 求透明介质的折射率。 求单色光在介质中传播的时间。 如图乙所示，将透明介质截取下半部分，用黑纸覆盖。用该单色光平行于横截面，与界面成角入射，若只考虑首次入射到圆弧上的光，求圆弧上有光射出的弧长。取 16.（17分）如图所示，平面内的第二象限存在半径为的圆形匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为，方向垂直平面向外；第一象限存在一垂直平面的圆形匀强磁场Ⅱ，磁感应强度为未画出；为足够大且与轴垂直的平板，平板与轴的距离为，轴与平板之间存在沿轴负方向的磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅲ一比荷为的带正电粒子，以速度从轴上的点射入圆形匀强磁场，速度方向与轴负方向夹角为，粒子经过磁场Ⅰ、Ⅱ后又恰好从轴上坐标为的点进入匀强磁场Ⅲ，粒子在点的速度方向与轴负方向夹角为，经过磁场Ⅲ后，粒子恰好打在平板上的点点位于点的正下方，带电粒子重力可不计求： 带电粒子经过圆形磁场Ⅰ区域后经过轴时与点的距离； 第一象限存在的圆形磁场面积的最小值； 磁感应强度的大小及粒子从点运动到点通过的路程． 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 郴州市一中2025-2026学年下期高二物理练习（六）答案和解析 【答案】1.  2.  3.  4.  5.   6. 7.   8. 9.  10.   11.  12.   【解析】1. A.当入射角逐渐增大，根据折射定律，折射角也逐渐增大，由于折射角小于入射角，且因光在上表面的折射角等于下表面的入射角，则不论入射角如何增大，肯定有光线从面射出，故A错误； B.图表示声源急速行驶的汽车远离观察者时，观察者接收到的声音频率变小，故B错误； C.图中，若将薄片向左移动，即减小空气薄层的厚度，导致同级的光程差的间距变大，则干涉条纹间距会变大，故C错误； D.图中，当  固定不动，此时两偏振片的透振方向平行，屏上的光最亮，将  从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动  的过程中，光屏  上的光亮度逐渐减小，故D正确。 2. A.由图甲可知，状态的分子平均速率较大，可知温度较高，则状态的温度比状态的温度低，选项A错误； B.图乙水中小炭粒在做永不停息的无规则运动，每个时刻的位置都是不确定的，则图乙每隔时间位置的连线并不能表示小炭粒做布朗运动的轨迹，选项B错误； C.由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力，即表现为斥力，选项C错误； D.由图丁可知，在由变到的过程中分子势能减小，则分子力做正功，选项D正确。 3. A、卢瑟福用粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了原子核式结构模型，故A正确； B、玻尔认为，围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分离的数值，原子在不同轨道对应不同状态，具有不同的能量，这就是量子化的概念，根据玻尔的跃迁假设，氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收光子，故B正确； C、半衰期由放射性元素本身的特点决定，与温度无关，故C正确； D、发生衰变是放出，发生衰变是放出电子，设铀核衰变为铅核的过程中发生了次衰变和次衰变，则根据质量数和电荷数守恒有，，解得，，故衰变过程中共有次衰变和次衰变，故D错误。 4. A.氢原子由基态跃迁到激发态时，氢原子吸收光子，则能量增大，轨道半径增大，根据知，电子动能减小，而其电势能增大，则动能和电势能之和增大，故 A错误； B.根据能量守恒得：，解得电离后电子的速度大小为：，故B正确； C.一个处于的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出种不同频率的光，分别是从跃迁，再从跃迁，最后从跃迁，故C错误； D.第一激发态氢原子的能量为，若刚好发生电离时，其电离能等于，故D错误。 5. A.由图可知，该波波长为，周期为，根据公式 ，故A错误； B.因为该波沿轴正方向传播，所以向上振动，向下振动，因此质点先回到平衡位置，故B错误； C.根据周期可知该波频率为，但观察者沿轴负方向运动时，靠近波源，因此接收到该波的频率一定大于  ，故C错误； D.因为该波波长为，大于障碍物尺寸，因此会发生明显的衍射现象，故D正确。 6. 两个灯泡均正常发光，可知原线圈的输入电压为，则原、副线圈匝数比为，故A错误；电流表的示数为，根据，可得副线圈电流为，则电流表的示数为，则电流表和示数之比为，故B正确；电源的输出功率为，故C错误；增大电阻箱连入电路的阻值，把变压器和副线圈负载看成一等效电阻，则等效电阻增大，根据，可知原线圈电流减小，则灯泡功率变小，灯泡变暗，由于灯泡两端电压减小，则原线圈输入电压增大，副线圈输出电压增大，则灯泡两端电压增大，灯泡变亮，故D错误． 7. A、由几何关系可知，紫光在点人射角，出射角，根据光路可逆原理，紫光在点的入射角为，A错误 B、根据折射定律，，B错误 C、紫光在水晶球中的传播速度，传播距离，故紫光在水晶球中传播的时间为，C正确 D、水晶球对红光的折射率比对紫光的小，故红光在水晶球中传播的速度大，红光在水晶球中的折射角比紫光大，由几何关系可知，红光在水晶球中传播距离小，故红光在水晶球中的时间比紫光的短，D错误。 8. 【详解】根据，可得，根据图像可知是一条过原点的倾斜的直线，斜率一定，则表明气体由状态到状态发生的是等压变化，A正确；根据上述有，解得，B错误；根据图像可知气体由状态到状态发生的是等容变化，即气体体积不变，则，气体温度升高，内能增大，根据可知，气体由状态到状态吸收的热量等于增加的内能，C正确；气体由状态到状态过程为等压过程，气体体积减小，外界对气体做功为，由于气体由状态到状态吸收的热量等于增加的内能，即，根据图像状态与状态温度相等，内能相等，即，则有，气体由状态到状态过程，根据热力学第一定律有，解得，即气体由状态到状态放出的热量为，D正确． 9. A.刚进入磁场时，导体棒切割磁感线，回路中有感应电流，A错误； B.对导体棒由平衡条件得，设导体棒达到稳定速度为，此时相对矩形区域磁场导体棒向左以大小为的速度切割磁感线，感应电动势大小，感应电流，解得，B正确 C.导体棒经历时间速度为，则由动量定理可得，则从静止驱动到稳定运动的时间内通过导体棒的电荷量，C错误 D.导体棒稳定运动时满足，定值电阻上消耗的电热功率为，则有，D正确。故选BD。 10. 根据洛伦兹力提供向心力，可得，静止的原子核钍发生衰变过程动量守恒，因此新核与衰变产生的粒子动量大小相等、方向相反，而新核Ⅹ电荷量大，因此新核的轨迹半径小，故是新核的轨迹，故A正确由中分析可知，新核与衰变产生的粒子速度方向相反，由题图可知，新核与衰变产生的粒子在磁场中偏转方向相同，根据左手定则可知，新核与衰变产生的粒子带异种电荷，该衰变为衰变，故B错误由质能方程可得衰变释放的核能为，故C正确半衰期是大量原子核有半数发生衰变所用的时间，个原子核经过一个半衰期后不一定只剩下个原子核，故D错误。 11. 活塞与气缸的质量相等，均设为，对题图甲的气缸受力分析，由平衡条件有，解得活塞的质量为，故A正确对题图乙的活塞受力分析，由平衡条件有，联立解得题图乙中气体的压强为，故B错误若题图乙气体的体积仍为，对比甲、乙两图，结合前后气体变化有，解得，故C错误若题图乙气体的温度为，由理想气体状态方程，结合前后气体变化有，解得，故D正确。 12. 根据光电效应方程有，根据动能定理有，联立可得，由图可知光的遏止电压更大，故光的频率更大，所以光的波长更小，故A错误；用光照射光电管时，逸出光电子的最大初动能比光照射时大，但并不是所有光电子的初动能都大，故B错误；根据，因为光的波长更长，所以光的干涉条纹间距更大，故C正确；由题意可知，光是由氢原子处于能级跃迁到能级时释放的，则，所以处于第能级的氢原子可以吸收光的光子并发生电离，故D正确． 13. 解：电压表的量程为，内阻为，可知电压表的最大电流为 使量程扩大为，再串联的电阻值为，可知定值电阻应选择。 要求热敏电阻两端的电压从零开始调节，可知滑动变阻器应用分压式接法，甲图中的、之间应该用导线相连。 由题图乙可知，当输出电压增大到某一数值，因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，便触发报警器报警，因此处连接热敏电阻。 为了降低报警器的灵敏度，减少误报，即要把报警温度调高，电阻箱的阻值应调小。 14. 温度升高时，由于气压等于外界大气压，压强不变，故瓶内气体体积增大，故A正确 温度升高时，瓶内气体分子的热运动的平均动能增大，但不是每个分子的动能均增加，故B错误 气体压强是分子对容器壁的频繁碰撞产生的，温度升高，分子热运动的平均动能增加，而压强不变，根据压强微观意义可知瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数减少，故C错误 温度不太低，压强不太大时，实际气体均可视为理想气体，故D正确． 由状态到状态的过程中，气体对外做的功为，若此过程中气体吸收热量，根据热力学第一定理可得，可知气体的内能增加了． 瓶内空气体积为，温度为，转化为标准状态， 有，其中，解得， 物质的量为，故瓶内空气的质量为 15. 设第一次折射的入射角和折射角分别为和，第二次折射的入射角和折射角分别为和， 由于光线到对称轴的距离为，则有 由几何知识知 又 联立解得 则透明介质的折射率 。2’ 光在介质中传播速度 ， 1’ 光在介质中传播距离 ，1’由可得 。2’ 设从点入射到透明介质的光线由圆弧的点射出，如图 则 解得2’ 设从点入射的光线经折射后到达点时，刚好发生全反射， 则 解得 由几何知识可得2’ 则圆弧上有光射出的是，弧长为。2’  16. 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有，1’ 解得。1’ 如图甲所示 由几何关系可知，带电粒子经过圆形磁场Ⅰ区域后经过轴时与点的距离为。2’ 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 解得。2’ 如图乙所示 由几何关系可得最小圆形磁场半径为。2’ 第一象限存在的圆形磁场面积的最小值为。2’ 可将粒子运动分解为竖直方向匀速直线运动，水平方向做圆周运动， 竖直方向运动时间为。1’ 圆周运动周期为。1’ 由粒子恰好打在平板上的点可知。1’ 联立方程可得。2’螺旋线长度.2 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $