河南南阳市桐柏县实验高中2025-2026学年高二下学期物理周测试题（6.18）

**基本信息** 以2023年诺贝尔物理学奖为情境，融合近代物理（光电效应、氢原子能级）与热学（气体实验定律）核心知识，通过实验图像分析与生活应用问题，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/35|黑体辐射、α粒子散射实验|结合诺奖情境，考查物理学史与科学本质观| |多选题|3/24|氢原子跃迁、光电效应图像|通过多图对比，培养科学推理与质疑创新能力| |解答题|3/41|理想气体状态方程、热力学第一定律|以“拔火罐”生活情境，体现模型建构与社会责任|

物理周测 一、单选题（每小题5分，共35分） 1．2023年10月3日，瑞典皇家科学院宣布，将2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。在物理学中，不同的物理知识往往揭示了物理学的某个阶段的重大发现，下列关于物理学发展的说法正确的是（　　） A．电子束通过晶体发生衍射的实验，说明了电子具有粒子性 B．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应 C．居里夫妇发现天然放射现象，说明了原子核有复杂的内部结构 D．汤姆孙的“枣糕模型”被卢瑟福和助手们所做的α粒子散射实验所否定，卢瑟福提出了原子的核式结构模型 2．题图是在、两种温度条件下，黑体辐射强度与辐射波长的关系图像，下列说法正确的是（　　） A． B．随着温度的升高，黑体辐射的峰值波长向长波方向移动 C．随着温度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度均增加 D．黑体辐射的强度不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关 3．如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（   ） A．10.20eV B．12.09eV C．12.75eV D．13.06eV 4．如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压与入射光频率的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知（　　） A．钠的逸出功为 B．钠的截止频率为 C．图中直线的斜率为普朗克常量h D．遏止电压与入射光频率成正比 5．爱因斯坦提出的光子说成功地解释了光电效应的实验现象，在物理学发展历程中具有重大意义。图甲是光电效应实验装置示意图，图乙是研究光电效应电路中a、b两束入射光照射同种金属时产生的光电流与电压的关系图像，图丙是P、Q两种金属的光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，图丁是某种金属的遏止电压与入射光频率之间的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．在图甲实验中，改用红外线照射锌板验电器指针也会张开 B．由图乙可知，a光的频率等于b光 C．由图丙可知，金属P的逸出功大于金属Q的逸出功 D．由图丁可知，该图线的斜率为普朗克常量h 6．如图为氢原子能级示意图，下列说法正确的是（　　） A．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以发出6种频率的光 B．当处于基态的氢原子受到动能为13.6eV的粒子轰击时，氢原子一定会电离 C．处于基态的氢原子可以吸收能量为12.1eV的光子并发生跃迁 D．处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量减小 7．赫兹于1887年发现光电效应，而正确的解释为爱因斯坦所提出，这对波粒二象性概念的诞生有重大影响。如图所示为研究光电效应的实验装置，用A、B、C三种颜色或强度不同的单色光照射到极限频率为ν0的电极K上，发现微安表都有示数。图的三条曲线依次为用A、B、C三种光照射K极所得到的微安表示数随电压表变化的图像。下列说法正确的是（　　） A．三种光的波长都大于 B．将滑动变阻器的滑片P向a端移动可以使微安表的示数增大 C．让A、C两种光分别通过相同的双缝，A光得到的干涉条纹间距更宽 D．实验中的三种光，C光单位时间内照射到K极的能量一定最大 二、多选题（每小题8分，共24分） 8．下列关于教材中的四幅插图的物理分析，正确的是（　　） A．图甲中，a、b光分别用同一装置做双缝干涉实验，b光对应的条纹更宽 B．图乙中，用a光照射c、d金属，若c能发生光电效应，则d也一定可以 C．图丙中，0℃和100℃氧气分子的速率分布图线跟速率轴所围成图像的“面积”相等 D．图丁中，图中T1、T2为等温线，可知 9．氢原子能级图如甲图所示，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出的光中，仅有a、b两种光能使乙图所示的光电管阴极K产生光电效应。用a、b两种光分别照射光电管阴极K，测得光电流I随电压U变化的图像如丙图所示。下列说法中正确的是（　　） A．a光的频率大于b光 B．处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时发出b光 C．在水中传播时，a光的传播速度小于b光的传播速度 D．处于基态的氢原子可以吸收能量为10.20eV的光子发生跃迁 10．氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则（　　） A．P、Q经过甲图装置时屏上谱线分别为2、1 B．若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光 C．若丙图是P入射时的干涉条纹，则Q入射时条纹间距减小 D．P、Q照射某金属发生光电效应，丁图中的点1、2分别对应P、Q 三、解答题（3题，共41分） 11．（9分）足够长的玻璃管水平放置，用长的水银封闭一段长为的空气柱（空气视为理想气体），大气压强为，环境温度为，将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直，则： ①空气柱是吸热还是放热 ②空气柱长度变为多少 ③当气体温度变为时，空气柱长度又是多少？ 12．（15分）“拔火罐”是我国传统医学的一种疗法。治疗时，医生将开口面积为S的玻璃罐加热，使罐内空气温度升至，然后迅速将玻璃罐倒扣在患者皮肤上（状态1）。待罐内空气自然冷却至室温，玻璃罐便紧贴在皮肤上（状态2）。从状态1到状态2过程中罐内气体向外界放出热量。已知，，。忽略皮肤的形变，大气压强。求： (1)状态2时罐内气体的压强； (2)状态1到状态2罐内气体内能的变化； (3)状态2时皮肤受到的吸力大小。 13（17分）如图，竖直放置的玻璃管由内半径为2r、长度 16cm 的B管和内半径力r、长度大于16cm 的A 管组成.管内空气被一段水银柱隔开，初始状态是水银柱在两管中的长度均L=8cm,B管下方空间气体压强 PB =82.5 cmHg,A 管上方的活塞下表面距离水银柱上表面的距离L=8 cm. 现缓慢将活塞下推，直到A管中的水银恰好完全进入B 管中，保持该新状态稳定（A、B管中气体温度保持不变，以cmHg 为压强单位）.求： （1）新状态下，B管中的气体压强/的大小； （2）活塞下推的距离x 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C A B D C AC BD BC 1．D 【详解】A．电子束通过晶体发生衍射的实验，说明了电子具有波动性，故A错误； B．普朗克提出了能量子的概念，成功解释光电效应的是爱因斯坦，故B错误； C．天然放射现象是法国物理学家贝克勒尔发现的，故C错误； D．汤姆孙的“枣糕模型”被卢瑟福和助手们所做的α粒子散射实验所否定，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】AC．根据黑体辐射规律可知，温度升高，各种波长的辐射强度均增加，则有 故A错误，C正确； B．根据黑体辐射规律可知，随着温度的升高，黑体辐射的峰值波长向短波方向移动，故B错误； D．黑体辐射的强度仅与温度有关，与材料的种类及表面状况无关，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】由题知使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则由蓝光光子能量范围可知从氢原子从n = 4能级向低能级跃迁可辐射蓝光，不辐射紫光（即从n = 4，跃迁到n = 2辐射蓝光），则需激发氢原子到n = 4能级，则激发氢原子的光子能量为 E = E4－E1= 12.75eV 故选C。 4．A 【详解】A．根据遏止电压与最大初动能的关系有 根据电效应方程有 当结合图像可知，当为0时，解得 A正确； B．钠的截止频率为，根据图像可知，截止频率小于，B错误； C．结合遏止电压与光电效应方程可解得 可知，图中直线的斜率表示，C错误； D．根据遏止电压与入射光的频率关系式可知，遏止电压与入射光频率成线性关系，不是成正比，D错误。 故选A。 5．B 【详解】A．图甲中，当紫外线照射锌板时，验电器指针张开，由于红光的频率较小，所以用红外线照射锌板不一定有光电子飞出，验电器指针不一定会张开，故A错误； B．图乙中，从光电流与电压的关系图中可以看出，遏止电压相同，根据可知a光的频率等于b光的频率，故B正确； C．根据光电效应方程 由图可得金属Q的极限频率大，可知金属P的逸出功小于金属Q的逸出功，故C错误； D．根据 解得 则斜率，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．一个处于n=4激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可发出3种不同频率的光，故A错误； B．当处于基态的氢原子受到动能为13.6eV的粒子当击时，若为光子，则氢原子一定会电离，若为其它实物粒子，氢原子不会电离，故B错误； C．处于基态的氢原子若吸收一个12.1eV的光子后的能量为 由于不存在该能级，所以用12.1eV的光子照射处于基态的氢原子时，电子不可能跃迁，故C错误； D．氢原子中的电子从高能级向低能级跃迁时轨道半径减小，该过程中电场力做正功，电势能减小，动能增大，原子的能量减小，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．由于用A、B、C三种颜色或强度不同的单色光照射到极限频率为ν0的电极K上，发现微安表都有示数，则说明三种光均能发生光电效应，则入射光的频率大于极限频率，即， 所以 故A错误； B．将滑动变阻器的滑片P向a端移动，此时光电管两端为反向电压，随着反向电压增大，光电流减小，所以微安表的示数减小，故B错误； C．由图可知，A光所对应的遏止电压较小，则A光的频率较小，波长较大，让A、C两种光分别通过相同的双缝，根据可知，A光得到的干涉条纹间距更宽，故C正确； D．由图可知，实验中的三种光，A光的饱和电流最大，所以A光的强度最大，则A光单位时间内照射到K极的能量一定最大，故D错误。 故选C。 8．AC 【详解】A．根据光电效应方程，遏止电压越大，光的频率越大，故a光频率高、波长短；b光频率低、波长长。因此b光对应的条纹更宽，A正确； B．由图可知，d金属的截止频率大于c金属的截止频率，若a光照射c能发生光电效应，但d不一定能发生光电效应，故B错误； C．图丙是分子速率分布曲线，曲线与速率轴围成的“面积”表示所有分子速率的概率和，其值恒为1（因为所有分子的概率总和为1）。因此，氧气分子的速率分布图线与速率轴围成的面积相等，故C正确； D．由理想气体状态方程可知，温度T越高，pV乘积越大，等温线离原点越远，则，故D错误。 故选AC。 9．BD 【详解】A． 根据光电效应方程 ，遏止电压的绝对值越大，光的频率越大 由丙图可知，光遏止电压绝对值更大，因此 ​，A错误； B．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，的能级差最大 ，辐射光子能量最大、频率最高，结合​，可知光是该跃迁发出的，B正确； C．因b光频率大于α光，则在同种介质中b光的折射率大于α光，因此水对光的折射率，根据 可得​，即光在水中的传播速度大于光，C错误； D．基态氢原子能量，吸收 光子后，总能量为 恰好等于能级的能量，满足氢原子跃迁的条件，因此可以发生跃迁，D正确。 故选BD。 10．BC 【详解】A．氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则P光对应的光子能量较小，光子的频率较小，P光的折射率较小，则经过甲图装置时P光的偏折程度较小，则P、Q在屏上谱线分别为1、2，A错误； B．根据可知，P光折射率较小，则发生全反射的临界角较大，若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光，B正确； C．若丙图是P入射时的干涉条纹，因P光波长大于Q光，则Q入射时条纹间距减小，C正确； D．根据可知因P光频率小于Q光，可知丁图中的点1、2分别对应Q、P光，D错误。 故选BC。 11．①放热；②；③ 【详解】①②以封闭气体为研究对象，气体做等温变化，设玻璃管横截面积为，玻璃管水平时 玻璃管竖起来后 根据 解得 气体体积减小，外界对气体做功，但其温度不变，内能不变，根据热力学第一定律可知气体向外放热； ③空气柱长度为；由等压变化得 其中 解得 12．(1) (2)减少 (3) 【详解】（1）状态1气体的温度 压强 状态2气体的温度 气体做等容变化，根据 可得 （2）气体做等容变化，外界对气体不做功，气体吸收热量为 根据热力学第一定律 可得状态1到状态2罐内气体内能的变化 即气体内能减少。 （3）罐内外的压强差 状态2皮肤受到的吸力大小 13 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $