2025-2026学年吉林省长春市东北师范大学附属中学高二(下)期中物理试卷(含解析)

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2025-2026学年吉林省长春市东北师范大学附属中学高二(下)期中物理试卷(含解析)

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2025-2026学年吉林省长春市东北师范大学附属中学高二(下)期中
物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.下列相关叙述符合物理学史实的是( )
A. 普朗克认为空间传播的光是一份一份的,黑体辐射的实验规律与理论结果才高度相符
B. 爱因斯坦最早发现了光电效应现象,并用光子说和光电效应方程成功的解释了这一现象
C. 玻尔第一次将量子观念引入原子领域,提出了微观世界规律中的核心概念定态和跃迁,并应用此观念成功的解释了所有原子的光谱现象
D. 德布罗意将光的波粒二象性思想推广到实物粒子,提出了实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系
2.碳是一种放射性的元素,其衰变为氮图像如图所示,根据图像提供的信息下列说法中正确的是( )
A. 经过年个碳核将衰变个
B. 碳转变为氮过程中有一个中子转变为质子
C. 若氮生成碳的核反应方程为,则为电子
D. 当氮数量是碳数量的倍时,碳衰变所经历时间为年
3.如图,一滴水分别滴到玻璃表面和蜡面上,下列有关说法正确的是( )
A. 从图中可以看出水对玻璃不浸润,对蜡面浸润
B. 实验中所用的玻璃为晶体,蜡为非晶体
C. 水与玻璃的附着层内水分子间的距离小于液体内部水分子间的距离
D. 水与蜡面的附着层内水分子间的距离小于液体内部水分子间的距离
4.油膜法测分子直径实验中测量滴油酸溶液的体积和用单摆测重力加速度实验中测周期时均用到了一种测小量的方法,这种方法是( )
A. 放大法 B. 等效替代法 C. 累积法 D. 微元法
5.如图。一定质量的理想气体,经历如图所示的四个过程。下列说法中正确的是( )
A. 过程中气体放热
B. 过程中气体放热
C. 过程中气体分子对容器壁单位时间内、单位面积上的碰撞次数增多
D. 过程中气体分子对容器壁单位时间内、单位面积上的碰撞次数减少
6.如图,用容积为的兼有抽气、打气两种功能的打抽气筒,在两篮球间打气和抽气,两篮球的容积均为打抽气筒容积的倍。开始时球内气体压强与外界大气压强相同,球内气体压强为。某同学从球中抽气然后打入球,重复操作次,且每次抽气前筒内气体已排尽,全过程中各部分气体温度不变且相等。下列说法正确的是( )
A. 第一次抽气后,球内气体压强变为
B. 第一次抽气后,球内剩余气体质量为原质量的
C. 操作两次后,球内气体压强为
D. 操作两次后,球内气体压强为
7.如图,是氢原子能级示意图。下列有关说法中正确的是( )
A. 这个图说明氢原子的能量是连续的
B. 能量为的光子,一定能使氢原子从第能级跃迁至第能级
C. 大量氢原子从第能级回到第能级的过程中可能产生种频率的光子
D. 氢原子能级跃迁时可产生射线
8.两种光子的动量之比为:,它们都能使金属发生光电效应,逸出光电子的最大初动能分别为、,下列说法正确的是( )
A. 两种光子的波长之比为: B. 金属的逸出功为
C. 两种光子的能量之比为: D. 金属的逸出功为
二、多选题:本大题共6小题,共24分。
9.物理学研究表明:与温度有关的各种宏观现象均与微观分子的运动及相互作用密切相关。下列有关论述不符合现有分子动理论的是( )
A. 当温度升高时,物体的内能一定增大,物体内所有分子的动能也一定增大
B. 显微镜下观察到的液体中的布朗运动就是液体分子自身的运动
C. 分子间的斥力和引力都随分子间距离增大而减小,且斥力总是比引力大
D. 一定质量的密闭理想气体,当温度升高时其分子对容器壁单位时间内、单位面积上的撞击次数可能减小
10.物理学研究发现了多种核演变方式,根据你所学的知识判断以下说法正确的是( )
A. 是发现质子的人工核反应方程
B. 是原子核的自发衰变方程,证明原子核中存在独立的电子
C. 是铀的核裂变方程,这只是多种裂变结果中的一种
D. 是核聚变方程,这种核变化不存在任何核辐射
11.如图,为“探究气体等温变化规律”的实验装置,下列说法正确的有( )
A. 实验用到了控制变量的物理思想
B. 实验中缓慢移动柱塞是为了保证气体温度不变
C. 注射器内封闭气体的压强值等于压力表的示数减去外部大气压强
D. 实验数据处理时,以压强为纵轴,以体积为横轴,能更直观地反映压强与体积的关系
12.核电池可以将核反应过程中产生的核能转化为电能输出使用,某极地考察站选用同位素衰变电池作为极夜应急电源。这种电池的核心优点包括长效稳定、环境适应性强、能量密度高等,其内部核材料的衰变方程为:。关于该核反应,下列说法正确的是( )
A. 该衰变过程放射出的是粒子
B. 该衰变过程放射出的是粒子
C. 衰变后总结合能会增大
D. 极地的低温会延长的半衰期,能使核电池更长效
13.一定质量的理想气体由状态开始,经历过程,其图像如图所示,的延长线过坐标原点,与纵轴平行。已知,两状态下气体的温度相同,过程中气体向外界放出的热量为。则( )
A. 过程中气体内能减少量为
B. 过程中气体从外界吸收的热量为
C. 过程中气体对外界做的功为
D. 整个过程中,气体从外界吸收热量
14.如图所示,是一个固定在水平面上的绝热容器,缸壁足够长,面积为的绝热活塞被锁定。隔板左右两部分体积均为,隔板左侧为真空,右侧中有一定质量的理想气体处于温度、压强的状态。抽取隔板,右侧中的气体就会扩散到左侧中,最终达到状态。然后解锁活塞,同时施加水平恒力,仍使其保持静止,当电阻丝加热时,活塞能缓慢滑动无摩擦,使气体达到温度的状态,气体内能增加。已知大气压强,隔板厚度不计。以下说法正确的是( )
A. 气体从状态到状态分子平均动能增加
B. 水平恒力大小为
C. 气体从状态到状态的过程活塞移动了
D. 电阻丝放出的热量大小为
三、实验题:本大题共1小题,共12分。
15.某同学在拆解旧的多用电表时发现其内部有一个标有的方块电池,于是他想设计实验测量该电池的电动势和内阻。实验室可提供的器材有:
A.电压表量程为,内阻;
B.电阻箱;
C.电阻箱;
D.开关、导线若干。
该同学根据提供的实验器材,设计了如图甲所示的电路,首先要把原电压表改装成量程为的电压表,则电阻箱的阻值应该为 。
正确连接好电路后,闭合开关,调节电阻箱的阻值,读出多组的阻值和电压表对应的示数,图乙是根据实验数据绘制出的图像。若计算干路中的总电流时可忽略电压表支路的分流,依据图像,可得电源的电动势 ,内阻 。结果均保留两位有效数字
实验结束后,该同学为了检验所改装电压表的准确性,设计了如图丙所示的电路进行校准实验,发现改装后的电压表总是比标准表读数略小,则他应该将电阻箱的阻值适当调 填“大”或“小”。
四、计算题:本大题共2小题,共32分。
16.如图所示,一个绝热汽缸竖直放置,其横截面积,内有一个绝热梯形活塞与一根电热丝,活塞上表面水平,下表面与右侧竖直方向的夹角。活塞的质量,且与缸壁之间无摩擦。开始时,活塞上放一个质量的重物,活塞处于静止状态。现通过电热丝缓慢加热,使气体温度逐渐升高,活塞缓慢上升。已知汽缸内气体为理想气体,初始体积为,初始温度为,重力加速度,整个过程大气压强恒为。
求活塞处于静止状态时汽缸内气体的压强;
当活塞缓慢上升时,求此时气体的温度;
若在活塞上升的过程中,气体从电热丝吸收热量,求此过程中气体内能的变化量。
17.如图是间距为的两平行光滑金属导轨,金属杆从导轨倾斜部分高处由静止滑下,金属杆被锁定在导轨水平部分上。空间存在着垂直于倾斜导轨向上的匀强磁场,磁感应强度为。杆质量为,接入导轨中的电阻为,杆质量为,接入导轨中的电阻为,杆进入水平导轨时已匀速,倾斜导轨的倾角为,重力加速度为,导轨电阻不计,全过程两杆未发生碰撞。求:
杆刚滑进水平轨道、位置时、两端的电压;
若杆滑至水平轨道时,随即解除对杆的锁定,则从杆在倾斜轨道上下滑至在水平轨道上稳定运动过程中回路中产生的电能;
若杆滑至水平轨道时,随即解除对杆的锁定,则从杆在倾斜轨道上下滑至在水平轨道上稳定运动过程中,杆上产生的焦耳热及从进入水平轨道后、两杆之间距离的减少量。
答案解析
1.【答案】
【解析】解:普朗克为解释黑体辐射实验规律,提出能量子假说,认为能量是一份一份的;而“光的粒子性一份一份的”是爱因斯坦提出的光子说,故A错误。
B.光电效应现象是赫兹最早发现的,爱因斯坦用光子说和光电效应方程成功解释了这一现象,故B错误。
C.玻尔将量子观念引入原子领域,提出定态和跃迁的概念,但他的模型仅能成功解释氢原子的光谱现象,无法解释更复杂原子的光谱,故C错误。
D.德布罗意将光的波粒二象性思想推广到实物粒子,提出实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,故D正确。
故选:。
根据普朗克、爱因斯坦和赫兹、玻尔、德布罗意等人的贡献和成就逐一分析判断各选项的正误。
考查近代物理的物理学史,了解各个物理学家的贡献和成就,平时多记多背,属于基础题。
2.【答案】
【解析】A、放射性元素的半衰期是大量的放射性元素的原子衰变的统计规律,对个别的原子没有意义,故A错误;
B、碳转变为氮过程中有一个中子转变为质子和电子,电子被释放出来,故B正确;
C、根据质量数守恒和电荷数守恒可知若氮生成碳的核反应方程为
则为质子,故C错误;
D、由图可知碳的衰变周期为年,当氮数量是碳数量的倍时,根据,可知
即,解得年,故D错误。
故选:。
3.【答案】
【解析】解:、浸润现象是指液体在固体表面能附着并扩展的现象。由题目图片可知,水在玻璃表面能附着并扩展浸润,在蜡面不能附着不浸润。因此“水对玻璃不浸润,对蜡面浸润“的说法错误,故A错误;
B、晶体与非晶体的区分依据是是否有固定熔点,题目未涉及熔点相关信息,无法判断玻璃和蜡的晶体类型,故B错误;
C、当液体对固体浸润时,附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离,分子间作用力表现为斥力,使液体扩展。水对玻璃浸润,故附着层内水分子间距离小于内部分子间距离,故C正确;
D、当液体对固体不浸润时,附着层内分子间的距离大于液体内部分子间的距离,分子间作用力表现为引力,使液体收缩。水对蜡面不浸润,故附着层内水分子间距离大于内部分子间距离,故D错误。
故选:。
先根据浸润现象判断水对玻璃和蜡面的浸润情况,再依据附着层分子间距离与内部分子间距离的关系分析各选项。
知道浸润不浸润产生的原因,晶体和非晶体的区别是解题的基础。
4.【答案】
【解析】解:油膜法测分子直径实验中,采用测量滴油酸溶液的体积计算滴油酸溶液的体积。用单摆测重力加速度实验中,采用测量次全振动的时间计算周期,均用到了一种测小量的方法,这种方法是累积法,故C正确,ABD错误。
故选:。
根据油膜法测分子直径实验和用单摆测重力加速度实验原理分析判断。
本题关键掌握油膜法测分子直径实验和用单摆测重力加速度实验原理。
5.【答案】
【解析】解:、过程中气体体积增大,气体对外做功,温度升高,内能增加,根据为负值可知气体吸收热量,故A错误;
B、过程中气体体积不变,温度减低,气体放热,故B正确;
C、过程中气体温度不变,分子平均动能不变,体积增大,分子数密度减小,所以气体分子对容器壁单位时间内、单位面积上的碰撞次数减少,故C错误;
D、过程中气体做等温变化,分子平均动能不变,体积减小,分子数密度增大,气体分子对容器壁单位时间内、单位面积上的碰撞次数增加,故D错误。
故选:。
根据图像分析气体状态参量的变化情况,根据热力学第一定律,结合气体压强的微观意义进行解答。
本题主要是考查一定质量理想气体的状态方程之图像问题,关键是弄清楚图像表示的物理意义、知道气体分子对容器壁单位时间内、单位面积上的碰撞次数的决定因素。
6.【答案】
【解析】解:、已知打抽气筒容积,两篮球容积,初始状态:球,;球,
过程温度不变,两次从球抽气每次抽入体积,再打入球,每次抽气前筒内无气体。第一次抽气球对球气体,由玻意耳定律
解得第一次抽气后,球内气体压强,故A错误。
B、第一次抽气后,剩余气体压强为,体积;原气体压强,体积。质量比等于同温同压下体积比,即剩余气体等效体积,原体积,故质量比为,故B错误。
C、第一次打气球对球原有气体和打入气体,整体列玻意耳定律
解得第一次抽气后,球内气体压强
第二次抽气球对球剩余气体,再次列玻意耳定律
解得第二次抽气后,球内气体压强,故C正确。
D、第二次打气球对球气体和第二次打入气体,整体列玻意耳定律
解得第二次抽气后,球内气体压强,故D错误。
故选:。
以每次抽气打气为一个阶段,利用等温过程的玻意耳定律,分别对球和球内的气体进行状态分析,逐步计算每次操作后的压强变化,再结合选项逐一判断。核心是明确每次抽气打气时的研究对象和初末状态参数,确保质量守恒气体总量不变。
这道题以生活中的篮球打气为情境,考查了玻意耳定律在抽气、打气问题中的应用,属于高考热学部分的经典题型。题目设计层层递进,既考查了对基本定律的掌握,也检验了学生分步分析、逻辑推理的能力,同时对易错点如抽气时气体体积的变化、质量比的计算有很好的区分度,是一道兼具基础性与综合性的好题。
7.【答案】
【解析】解:在氢原子能级示意图中可看到氢原子的能量是不连续一系列数值,故A错误;
B.氢原子从第能级跃迁至第能级需要的能量为:,因光子的能量是不连续的,故能量为的光子不能使氢原子从第能级跃迁至第能级,故B错误;
C.大量氢原子从第能级回到第能级的过程中可能产生种频率的光子,故C正确;
D.氢原子能级跃迁时可产生的光子能量最大值为,此值远小于射线的光子能量其数量级最小为,故氢原子能级跃迁时不能产生射线,故D错误。
故选:。
氢原子的能量是不连续一系列数值;由能级图计算出氢原子从第能级跃迁至第能级需要的能量,光子的能量必须等于此能量才能实现跃迁;由数学知识计算大量氢原子从第能级回到第能级的过程中可能产生的光子的频率种数;氢原子能级跃迁时可产生的光子能量最大值为,此值远小于射线的光子能量。
本题考查了玻尔原子结构模型,掌握玻尔原子模型的基本假设,掌握原子能级跃迁的频率条件。
8.【答案】
【解析】解:根据光子的动量与波长之间的关系,两种光子的动量之比为:,可知两种光子的波长之比为:,故A错误;
C.根据光子的能量与动量的关系,可知两种光子的能量之比为:,故C错误;
根据爱因斯坦光电效应方程有,对两种光子分别有,,根据题意::,可得金属的逸出功为,故B正确,D错误。
故选:。
A.根据光子动量和波长的关系式列式求解;根据光子能量和动量的关系式列式求解;根据爱因斯坦的光电效应方程结合光子能量列式解答。
考查光子动量、光子能量和光电效应方程的应用,熟练掌握相应的计算公式是关键,属于中等难度考题。
9.【答案】
【解析】解:物体的内能由分子动能与分子势能共同决定,温度升高时,分子平均动能增大,但并非所有分子的动能都增大,且若分子势能发生变化,内能也不一定增大,故A错误;
B.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,是液体分子无规则运动的反映,并非液体分子自身的运动,故B错误;
C.分子间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小,且斥力减小得更快;当分子间距离大于平衡距离时,引力大于斥力,并非斥力总是比引力大,故C错误;
D.一定质量的密闭理想气体,温度升高时分子平均动能增大,若同时气体体积增大,单位体积内的分子数减少,其分子对容器壁单位时间内、单位面积上的撞击次数可能减小,故D正确。
本题选择不符合分子动理论的,故选:。
结合分子动理论的内能、布朗运动、分子力及气体压强微观解释,逐一辨析选项,找出不符合理论的论述。
本题综合考查分子动理论核心知识点,覆盖热学多个基础概念,是典型的概念辨析类题目。
10.【答案】
【解析】解:.是卢瑟福通过粒子轰击氮核发现质子的人工核反应方程,故A正确。
B.是衰变方程,衰变的实质是原子核内的中子转化为质子和电子,电子是衰变过程中产生的,并非原子核中存在独立的电子,故B错误。
C.是铀的核裂变方程,且裂变产物不唯一,这只是其中一种,故C正确。
D.是核聚变方程,核聚变过程中会释放中子等射线,存在核辐射,故D错误。
故选:。
根据原子核的人工转变,衰变的实质以及重核裂变,轻核聚变等知识逐一分析判断各选项的正误。
考查核反应方程的书写规则和核反应的类型,理解轻核聚变和重核裂变等知识,属于较低难度考题。
11.【答案】
【解析】解:保持温度不变,探究压强与体积的关系,体现了控制变量的思想,故A正确;
B.缓慢移动柱塞是为了保证气体温度不变,故B正确;
C.注射器内封闭气体的压强值等于压力表的示数,故C错误;
D.理想气体等温变化,根据,可得,以压强为纵轴,以为横轴,图线为直线,能更直观地反映压强与体积的关系,故D错误。
故选:。
根据控制变量的思想的特点,注射器内封闭气体的压强值等于压力表的示数,以及理想气体状态方程分析求解。
本题考查了探究气体等温变化的规律相关实验,理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。
12.【答案】
【解析】解:根据核反应的质量数与电荷数守恒,设未知粒子为则质量数守恒:
代入数据可得
电荷数守恒:
代入数据可得,该粒子为粒子,故A正确,B错误;
C.衰变过程释放核能,产物原子核的比结合能增大,总结合能为核子数,为比结合能,产物的总结合能大于母核的结合能,故衰变后总结合能会增大,故C正确;
D.半衰期由原子核自身性质决定,不受外界温度影响,极地低温不会改变其半衰期,故D错误。
故选:。
根据核反应方程的质量数与电荷数守恒判断衰变粒子类型,结合衰变的能量变化分析结合能变化,再根据半衰期的特性判断其影响因素,逐一分析选项。
本题考查核反应守恒定律、衰变类型、结合能及半衰期的相关知识,属于核物理基础题,侧重对基本概念和规律的理解,能有效检验学生对放射性衰变相关知识点的掌握情况。
13.【答案】
【解析】解:由题图可知,状态的体积为,压强为;状态的体积为,因的延长线过原点,则压强与体积成正比,解得;状态的体积为,因、两状态下气体的温度相同,根据理想气体状态方程,解得。
、图像与体积轴围成的面积表示做功,在过程中,外界对气体做功,代入数据解得:,气体向外界放出的热量为,根据热力学第一定律可知,内能增加量,即内能减少量为;因、两状态温度相同,则内能相同,过程中内能的增加量,因该过程体积不变,气体不做功,根据热力学第一定律可知气体从外界吸收的热量,故A错误,B正确;
C、在过程中,气体体积增大,对外界做的功,代入数据解得:,故C错误;
D、在整个循环过程中,内能变化量为零,气体对外界做总功,代入数据解得:,因总功为正值,根据热力学第一定律可知,气体必然从外界吸收热量,故D正确。
故选:。
分析题中理想气体经历的循环过程,结合图像与已知条件,明确各阶段气体状态参量的变化。过程为等压线延长线上的变化,需利用图面积求外界对气体做功,结合已知放热与热力学第一定律分析内能变化量;为等容过程,气体不做功,内能变化由温度决定,结合、两状态温度相同,可推知该过程吸热量;过程体积增大对外做功,通过梯形面积计算功的大小;整个循环过程内能变化为零,通过总功的正负判断气体整体吸热还是放热。重点关注各阶段功、热量与内能变化的关联,以及状态参量在图像中的几何意义。
本题综合考查理想气体状态方程、热力学第一定律以及图像的应用,属于中等偏上难度。题目通过一个包含线性过程和等容过程的循环,全面检验学生对气体状态参量关系、图像面积物理意义以及内能、功、热量三者关系的掌握。计算量适中,但需要学生准确从图像中提取数据,并灵活运用热力学第一定律进行多过程分析。其中,判断整个循环的净吸放热情况,要求学生理解循环过程内能变化为零时,净功与净热量的关系,能有效锻炼其逻辑推理和综合分析能力。
14.【答案】
【解析】解:气体向真空自由膨胀,绝热容器,气体不对外做功,由热力学第一定律
理想气体内能仅与温度有关,温度不变,分子平均动能不变,故A错误;
B.状态到状态等温变化,由玻意耳定律
代入数据可得
对活塞受力平衡
代入数据可得,故B正确;
C.状态到状态等压变化,由盖吕萨克定律
代入数据可得,体积变化,活塞移动距离,故C正确;
D.状态到状态气体对外做功
由热力学第一定律
代入数据可得,故D错误。
故选:。
先分析自由膨胀过程的温度与分子平均动能,再用受力平衡、理想气体状态方程和热力学第一定律分析后续过程的受力、位移与热量变化,判断各选项。
本题以绝热容器中的气体变化为背景,考查自由膨胀、等压变化及热力学第一定律的综合应用,注重对气体状态变化过程的分析能力。
15.【答案】


【解析】解:把原电压表改装成量程为的电压表,则电阻箱的阻值应该为
串联的电阻为电压表内阻倍,则改装后的量程为原来的倍。
根据闭合电路欧姆定律
整理得
结合图像有,
联立解得,
发现改装后的电压表总是比标准表读数略小,根据串联分压的特点,可知应该将电阻箱的阻值适当调小。
故答案为:;,;小。
根据电压表的改装原理计算;
根据闭合电路欧姆定律推导图像对应的函数表达式,结合图像计算;
根据串联分压的特点判断。
本题考查测量电源电动势和内阻的实验,关键掌握实验原理和利用图像处理数据的方法。
16.【答案】活塞处于静止状态时汽缸内气体的压强是 当活塞缓慢上升时,此时气体的温度是 若在活塞上升的过程中,气体从电热丝吸收热量,此过程中气体内能的变化量是
【解析】解:对活塞受力平衡,得气体压强:
代入数据可得:
初始温度:,初始体积,活塞上升,后,气体体积变化:
末态体积
代入数据可得,过程为等压变化,由盖吕萨克定律:
代入数据可得
气体膨胀对外做功:
根据热力学第一定律
代入数据可得,气体内能增加了。
答:活塞处于静止状态时汽缸内气体的压强是;
当活塞缓慢上升时,此时气体的温度是;
若在活塞上升的过程中,气体从电热丝吸收热量,此过程中气体内能的变化量是。
对活塞与重物整体受力分析,由平衡条件结合大气压强、重力求解气体压强;
气体做等压变化,由盖吕萨克定律结合活塞上升后的体积变化求解温度;
先计算气体对外做功,再由热力学第一定律结合吸热量求解内能变化量。
本题将力学受力分析与理想气体状态变化、热力学第一定律结合,考查等压过程的规律应用,综合性较强,能有效检验力学与热学知识的综合运用能力。
17.【答案】斜导轨上运动时已匀速,根据平衡条件
又,,
由以上各式解得,
倾斜导轨上运动时,产生的电能
水平轨道上两棒动量守恒得
水平轨道上产生的电能
全过程电能为
总焦耳热为

水平轨道上运动至稳定两杆回路的磁通量变化
感应电动势的平均值
平均感应电流
对棒由动量定理得
由以上各式解得
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
第2页,共2页

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