湖北武汉市某重点中学2025-2026学年高二下学期物理周测卷（5.16）

**基本信息** 聚焦热学与原子物理核心内容，结合秦山核电站、血氧仪等真实情境，通过实验探究与综合计算，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| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/40分|原子物理（核反应、光电效应）、热学基础|基础巩固（1-7单选）与能力提升（8-10多选）结合，如第2题以秦山核电站衰变考查β衰变本质| |非选择题|6题/60分|实验（油膜法、气体压强）、综合计算（气体状态方程、核衰变）|科学探究与模型建构，如11题油膜法估测分子大小，16题钚衰变结合动量能量守恒计算核能|

高二第二学期物理周测卷 《热学、原子物理》 考试时长：75分钟 试题分值：100分 2026.05.16 ★祝考试顺利★ 一．选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．在人类探索微观世界的过程中，许多科学家做出了巨大贡献，下列说法符合历史事实的是 A．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核是由质子和中子组成 B．玻尔最早把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念 C．查德威克发现了天然放射现象，使人们认识到原子核内部具有复杂的结构 D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，发现阴极射线由带负电的粒子组成 2．秦山核电站是我国自主设计、建造和运营的第一座核电站，1985年3月20日开工，1991年12月15日并网发电，至今已安全发电三十余年。秦山核电站生产的核反应方程为，其产物的衰变方程为。下列说法正确的是 A．是电子 B．来自原子核外 C．的衰变属于β衰变 D．经过一个半衰期，100个将剩下50个 3．α粒子在很多物理实验中扮演着重要的角色，下列说法正确的是 A．图甲表示的是α粒子散射实验，该实验揭示了原子核是可再分的 B．图乙表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中③是α射线 C．图丙表示的是查德威克用α粒子轰击氮核发现了质子 D．图丁表示的是铀238放出一个α粒子后，质量数减少4，电荷数减少2，成为新核 4．在研究光电效应的实验中，用a、b两束光分别照射同一光电管的阴极，得到两条光电流随电压变化的关系图线，如图所示。a、b两光比较 A．a光的频率大 B．a光照射时阴极的逸出功大 C．a光照射时产生的饱和光电流大 D．a光照射时产生的光电子最大初动能大 5．血氧仪是一种测量人体血氧饱和度的医疗设备，血氧饱和度是人体血液中的氧合血红蛋白容量占全部可结合的血红蛋白（脱氧血红蛋白与氧合血红蛋白之和）容量的百分比，正常人的血氧饱和度一般在95%以上，如果血氧饱和度低于93%，就应尽快就医。某种指夹式血氧仪是根据脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白在红光和红外线区域的吸收光谱特性不同为依据制成的。下列说法正确的是 A．红外线可以用来加热理疗 B．红光和红外线都是可见光 C．红光的波长大于红外线的波长 D．吸收光谱的特点是在连续光谱的背景上出现若干条明线 6．根据玻尔理论，氢原子的能级公式为（n为能级，A为基态能量），一个氢原子中的电子从第三激发态直接跃迁到基态，在此过程中 A．氢原子辐射一个能量为的光子 B．氢原子辐射一个能量为的光子 C．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为 D．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为 7．假定处在量子数为的激发态的氢原子，跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的。现有个氢原子被激发到量子数为5的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是 A． B． C． D． 8．如图所示，一定质量的理想气体在密闭容器内经历了一个缓慢的变化过程。已知→为等温过程，→为绝热过程。下列说法正确的是 A．a、b、c三种状态，理想气体在状态时的分子平均动能最小 B．→过程，理想气体对外界做功、放出热量 C．→过程，理想气体放出的热量等于→过程外界对理想气体做的功 D．状态时单位时间内撞击到单位面积容器壁上的分子数比状态b时的少 9．在光电效应实验中，分别用频率为，的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为和、光电子的最大初动能分别为和。为普朗克常量。下列说法正确的是 A．若，则一定有 B．若，则一定有 C．若，则一定有 D．若，则一定有 10．氢原子能级如图所示，一群处于基态的氢原子吸收外来光子，跃迁到n=4能级后，向外辐射光子，已知普朗克常量h=6.6310-34J.s，则 A．一个外来光子的能量为10.2eV B．动能为1eV的电子能使处于n=4能级的氢原子电离 C．氢原子发射的所有谱线中，最小的频率为1.61014Hz D．氢原子发出的光照射逸出功为3.34eV的金属锌，可能产生最大初动能为10.26eV的光电子 二．非选择题：本题共6小题，共60分。 11．（7分）某同学用油膜法估测油酸分子的大小。 （1）请选出并补齐必要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：A、__________、F；（用字母表示） （2）该同学做实验时，每103mL油酸酒精溶液中有纯油酸0.2mL。用注射器测得80滴这样的溶液为1mL，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。（结果均保留两位有效数字） （3）该同学实验中最终测得的油酸分子直径偏大，其原因可能是_____ A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B．估算油酸膜的面积时，错将所有不完整的方格均作为完整方格处理 C．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 D．数每毫升油酸酒精溶液的滴数时，多数了2滴 12．（10分）在探究气体压强与体积关系实验中,某兴趣小组设计如图甲实验装置。已知重力加速度为g,注射器气密性和导热性良好且外界环境温度保持不变,不计一切摩擦。 (1)用刻度尺测得注射器刻度上40 mL到50 mL的长度为5 cm， 注射器活塞的横截面积为S=　cm2。(结果保留两位有效数字)  (2)取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔， 此时的气体压强为大气压p0。 (3)挂上沙桶，稳定后，测出此时注射器内气体体积V和沙桶与沙子的总质量m,则此时注射器内气体压强的表达式p2=　　(选用p0、g、S、m表示) 。 (4)在沙桶内适量添加沙子，重复步骤(3)。 (5)以沙桶与沙子的总质量m为纵轴，以为横轴，绘制m-图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距为a，纵轴截距为b，可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积V0=　　，实验时当地的大气压强p0=　　。(选用a、b、g、S表示)  (6)若橡胶套堵住的注射孔内，有部分气体体积ΔV不可忽略，该小组找来一些绿豆将其装入上述装置中的注射器内，按照正确的实验操作，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强p，作出-V图线如图所示，由此可测出这些绿豆的体积Vx=　　　。(已知物理量有ΔV、a、b、c、d)  ( S )13．（10分）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强p0。当封闭气体温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为p0，温度仍为303K。再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K。整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求： （1）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强； （2）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力。 14．（10分）热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。氩气可视为理想气体。 （1）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强； （2）将压入氩气后的炉腔加热到1227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。 15．（10分）如图为汤姆孙用来测定电子的比荷的实验装置，真空管内的阴极K发出的电子（不计初速度、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过AC中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域。当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U=200V后，亮点偏离到O'点，O'点与O点的竖直间距为d=3.00cm，O'、O两点水平间距可忽略不计。此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向外的匀强磁场。调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B=6.3×10—4T时，亮点重新回到O点。已知极板水平方向的长度为L1=5.00cm，极板间距为b=1.50cm，极板右端到荧光屏中心O点的距离为L2=10.00cm。求（结果均保留两位小数） （1）打在荧光屏O点的电子速度的大小。 （2）电子的比荷。 16．（13分）一个静止的钚的放射性同位素（原子质量mPu＝239.0521 u）衰变为铀核（原子质量mU＝235.0439 u）和α粒子（原子质量mα＝4.0026 u）。已知原子质量单位1 u＝1.67×10-27 kg，1 u相当于931.5 MeV。（计算结果保留三位有效数字） （1）写出核衰变反应方程； （2）计算该核衰变反应中释放出的核能； （3）假设该反应中释放出的核能全部转化为铀核和α粒子的动能，求α粒子的动能。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D C D C A A B AC BD BC 11．（7分）（1）DEB （2分） （2） 6.3×10-10 （3分） （3）AC （2分） 12．（10分）(1)2.0　 （2分） (3)p0-　 （2分） (5) （2分） 　(6)d+ΔV （2分） 13．（10分）（ⅰ）（5分）气体等容变化，开始时，压强p0，温度T0=300K；当温度上升到303K且尚未放气时，压强为p1，温度T1=303K,根据解得：； （ⅱ）（5分）当内部气体温度恢复到300K时，由解得： 当杯盖恰好被整体顶起时有， 若将杯盖提起时所需的最小力满足：， 解得：Fmin≈0.02p0S 14．（10分）（1）（6分）设初始时每瓶气体的体积为，压强为；使用后气瓶中剩余气体的压强为，假设体积为，压强为的气体压强变为时，其体积膨胀为，由玻意耳定律得： 被压入进炉腔的气体在室温和条件下的体积为： 设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为，体积为，由玻意耳定律得： 联立方程并代入数据得： （2）（4分）设加热前炉腔的温度为，加热后炉腔的温度为，气体压强为，由查理定律得： 联立方程并代入数据得： 15．（10分） (1)（3分）匀速直线运动时： 联立得：m/s （2）（7分）在极板间类平抛运动： 在L2间做匀速直线运动： 联立得：C/kg 16．（13分） （1）（3分） （2）（4分） 联立得： （3）（6分） 联立得： 学科网（北京）股份有限公司 $