2025-2026学年北京师范大学附属中学高二(下)期中物理试卷(含答案)

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2025-2026学年北京师范大学附属中学高二(下)期中物理试卷(含答案)

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2025-2026学年北京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20小题,共42分。
1.下列现象能说明光是横波的是(  )
A. 光的衍射现象 B. 光的折射现象 C. 光的偏振现象 D. 光电效应
2.下列现象属于光的干涉的是(  )
A. 雨后天空中出现彩虹 B. 马路积水上的油膜呈现彩色图样
C. 白光通过窄缝后在光屏上形成彩色条纹 D. 一束白光通过三棱镜后形成彩色光带
3.关于布朗运动,下列说法正确的是(  )
A. 布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动
C. 液体温度越低,布朗运动越剧烈 D. 固体颗粒越大,布朗运动越剧烈
4.我国古代发明的一种点火器如图所示,推杆插入套筒封闭空气,推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体,艾绒即可点燃。在压缩过程中,筒内气体(  )
A. 对外界做功
B. 内能保持不变
C. 分子平均动能增大
D. 压强变小
5.下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是(  )
A. →+(  )
B. →+(  )
C. +→+(  )
D. +→++(  )
6.如图,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,如图能正确描述其光路的是(  )
A. B.
C. D.
7.如图为两个分子间作用力F和分子间距离r的关系图像,下列说法正确的是(  )
A. 两个分子间距离为r1时相互作用力为引力
B. 分子间距从r1逐渐增大到r2的过程中,分子间作用力先减小后增大
C. 分子间距从r1逐渐增大到r0的过程中,分子间作用力做正功
D. 分子间距从r0逐渐增大到r2的过程中,分子势能先减小后增大
8.氢原子能级示意图如图。现有大量氢原子处于n=4能级上,下列说法正确的是(  )
A. 这群氢原子最多可能辐射3种不同频率的光子
B. 从n=4能级跃迁到n=1能级的氢原子辐射的光波长最短
C. 从n=4能级跃迁到n=2能级比跃迁到n=3能级辐射的光频率低
D. 在n=4能级的氢原子至少需吸收13.6eV能量的光子才能电离
9.已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后,发生衰变的钍234的质量为(  )
A. 0.75g B. 0.25g C. 0.5g D. 1g
10.钋210发生衰变时的核反应方程为→+X,该核反应过程中放出的能量为E。已知光在真空中的传播速度为c,钋210的半衰期为138天。下列说法正确的是(  )
A. 该核反应中钋210发生了β衰变
B. 100个原子核经过138天,还剩50个原子核未衰变
C. 该核反应会产生α射线
D. 该核反应过程中的质量亏损为
11.氢原子从某激发态跃迁到基态,则该氢原子(  )
A. 电子动能减少,系统电势能增加,放出光子
B. 电子动能增加,系统电势能减少,放出光子
C. 电子动能减少,系统电势能增加,吸收光子
D. 电子动能增加,系统电势能减少,吸收光子
12.如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经过两个状态变化过程,先后到达状态b和状态c。下列说法正确的是( )
A. 从a到b的过程中,气体从外界吸热 B. 从a到b的过程中,气体的内能增加
C. 从b到c的过程中,气体的压强减小 D. 从b到c的过程中,气体对外界做功
13.在光电效应实验中,用同一光电管在不同实验条件下得到了如图所示三条光电流与电压之间的关系曲线。下列说法正确的是(  )
A. 入射光光子的能量①>②>③ B. 光电子的最大初动能①>③>②
C. 金属的逸出功②最大 D. 照射到金属上的光强①>③
14.将(钠核)静置于匀强磁场中,衰变后在磁场中形成两条圆周径迹,如图所示,下列说法中正确的是(  )
A. 大圆对应的粒子的运动方向为逆时针方向
B. 小圆对应的粒子的运动方向为顺时针方向
C. 小圆和大圆的轨道半径之比为1:12
D. 小圆和大圆对应的粒子质量之比为24:1
15.有一种光导纤维沿径向折射率的变化是连续的,称为连续型光导纤维。其折射率中心最大,沿径向逐渐减小,外表面附近的折射率最小。关于光在连续型光导纤维中的传播,下列四个图中能正确表示其传播路径的是(  )
A. B.
C. D.
16.某光源发出的光由不同波长的光组成。不同波长的光的强度(表示光的强弱)如图所示。使金属恰好发生光电效应的光的波长,称为极限波长。表中为一些金属的极限波长。用该光源照射表中金属表面,则(  )
材料 铂 钨 钠
极限波长(nm) 196 274 542
A. 只有钠表面有电子逸出 B. 只有铂表面有电子逸出
C. 钙、铂表面均有电子逸出 D. 铂、钨、钠表面均有电子逸出
17.德布罗意认为实物粒子也具有波动性,质子(H)和α粒子(He)被加速到相同动能时,质子和该粒子的德布罗意波波长之比为(  )
A. 1:4 B. 1:2 C. 2:1 D. 4:1
18.光照射物体会对物体产生“光压”。科学家设想在遥远的宇宙探测中,可以用光压为动力使航天器加速,这种探测器被称做“太阳帆”。设计中的某个太阳帆,在其运行轨道的某一阶段,正在朝远离太阳的方向运动,太阳帆始终保持正对太阳。已知太阳的质量为2×1030kg,引力常量取G=7×10-11N m2/kg2,太阳向外辐射能量的总功率为P=4×1026W,太阳光照到太阳帆后有80%的太阳光被反射,其余被吸收,探测器的总质量为m=50kg,为了使由太阳光光压产生的推动力大于太阳对它的万有引力,估算太阳帆的面积S至少为(  )
A. 4×104m2 B. 6×103m2 C. 8×105m2 D. 2×102m2
19.正电子是电子的反粒子,与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场,从P点发出两个电子和一个正电子,三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是(  )
A. 磁场方向垂直于纸面向里
B. 轨迹1对应的粒子运动速度越来越大
C. 轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大
D. 轨迹3对应的粒子是正电子
20.北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源,计划于2025年建成。同步辐射光具有光谱范围宽(从远红外到X光波段,波长范围约为10-5m~10-11m,对应能量范围约为10-1eV~105eV)、光源亮度高、偏振性好等诸多特点,在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。速度接近光速的电子在磁场中偏转时,会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射,这个现象最初是在同步加速器上观察到的,称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109eV,回旋一圈辐射的总能量约为104eV。下列说法正确的是(  )
A. 同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样
B. 用同步辐射光照射氢原子,能使氢原子电离
C. 蛋白质分子的线度约为10-8m,不能用同步辐射光得到其衍射图样
D. 因向外辐射能量,电子回旋一圈后能量会明显减小
二、多选题:本大题共4小题,共12分。
21.下列说法正确的是(  )
A. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体 B. 物体吸收热量,其内能一定增大
C. 气体体积减小,其压强一定增大 D. 温度是分子热运动剧烈程度的标志
22.如图所示,一细束复色光从水中由O点斜射入真空后,分开为a、b两细束单色光。下列说法正确的是(  )
A. a光在真空中的传播速度比b光的大
B. 水对a光的折射率比b光的小
C. 从水中射入空气发生全反射时,a光的临界角大
D. a光在这次折射中的速率变化比b光的大
23.如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压Uc与入射光频率ν的实验曲线。若已知电子的电荷量,结合图像可知(  )
A. 普朗克常量h B. 不同频率的光入射时的光电流大小
C. 钠的逸出功 D. 遏止电压Uc与入射光频率ν成正比
24.氢原子从n=4、6的能级向n=2的能级跃迁时分别发出光P、O。则(  )
A. 甲图的棱镜对P的折射率大于O
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、O
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
25.(1)如图所示,在做“测量玻璃的折射率”实验时,先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖,描出玻璃砖的两个边MN和PQ,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在另一侧透过玻璃砖观察,再插上大头针P3、P4,然后作出光路图,根据光路图计算得出玻璃的折射率。关于此实验,下列说法中正确的是 。
A.大头针P4须挡住P1、P2和P3的像
B.玻璃砖的宽度(即MN和PQ之间的距离)应适当大些
C.利用量角器量出i1、i2,可求出玻璃砖的折射率n=
D.如果误将玻璃砖的边PQ画到P′Q′,折射率的测量值将偏大
(2)用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。
①双缝应该放置在图1中 处(填“A”或“B”)。
②分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时,手轮上的示数如图2所示,读数为 mm。
③若已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数为x1。转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数为x2,计算波长的公式为λ= (用题目中给出的字母表示)。
26.(1)某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
①将1mL的油酸溶于酒精中制成1000mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒,测得每滴入30滴,量筒内的溶液增加1mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中,测得油酸膜的面积为2.0×10-2m2、由以上数据,可估算出油酸分子的直径约为 m(保留两位有效数字)。
②该同学某次做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是 。
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
D.计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理
(2)某同学用图1所示实验装置来进行“探究气体等温变化的规律”实验。
①在本实验操作的过程中,需要保持不变的量是气体的温度和 。
②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可以提高装置的气密性
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.推拉柱塞及读取数据时不要用手握住注射器下端,以避免改变气体的温度
D.实验必须测量柱塞的横截面积,以获知被封闭气体的体积
③为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,实验小组在不同的环境温度下进行了实验,得到的p-V图像如图2所示,由图可知,这两次实验气体的温度大小关系为T1 T2(选填“<”“=”或“>”)。
④实验小组同学做出p-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。若是因实验装置漏气导致的偏离,则描绘的图线可能如图3的 (选填“①”或“②”)所示。
四、计算题:本大题共3小题,共26分。
27.如图所示,在竖直放置的导热的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞能无摩擦地滑动,容器的横截面积为S,将整个装置放在大气压恒为p0的空气中,开始时密闭气体的温度为T0(低于环境温度),活塞与容器底的距离为h0。当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后,密闭气体与外界达到热平衡。已知重力加速度为g。
(1)活塞上升过程中,气体的压强保持不变,求气体压强的大小p;
(2)求外界环境的温度T;
(3)求在此过程中的密闭气体的内能增加量ΔU。
28.真空中一对半径均为R1的圆形金属板P、Q圆心正对平行放置,两板距离为d,Q板中心镀有一层半径为R2(R2<R1)的圆形锌金属薄膜。Q板受到紫外线持续照射后,锌薄膜中的电子可吸收光的能量而逸出。现将两金属板P、Q与两端电压UPQ可调的电源、灵敏电流计G连接成如图所示的电路。已知电子质量为m,元电荷为e,单位时间内从锌薄膜中逸出的光电子数为n、逸出时光电子的最大初动能为Ekm,且光电子逸出的方向各不相同。忽略光电子的重力以及光电子之间的相互作用,不考虑平行板的边缘效应,光照条件保持不变,只有锌金属薄膜发生光电效应。
(1)调整电源两端电压,使灵敏电流计示数恰好为零,求此时电压Uc;
(2)实验发现,当UPQ大于或等于某一电压值Um时灵敏电流计示数始终为最大值Im,求Im和Um。
29.能量守恒与动量守恒是自然界的两个普适规律。建立模型研究物理问题、理解物理规律是物理学科常用的思维方式。
有同学在学习核反应时产生了一个疑问:为什么α粒子轰击(氮原子核)时打出的是质子而不是中子?他尝试建立以下模型来理解:真空中,α粒子以一定动能射向静止的氮原子核并与之结合在一起,形成能级较高的不稳定的中间核B。之后B再分解成稳定的原子核C和某个粒子D。
(1)若粒子D分别为质子与中子,试分别写出相应的核反应方程式。
(2)卢瑟福使用的α粒子来自天然放射性元素衰变所产生的射线,它的动能为4.612MeV或4.793MeV。本实验所涉及的可能有用的数据如下:α粒子的质量为4.002603u,氮核的质量为14.003074u,氟核(F)的质量为17.002095u,氧核(O)的质量为16.999133u,中子质量为1.00866u,质子的质量为1.007825u。1uc2=931.5MeV。试利用上述数据来论证说明:
①本实验是吸能还是放能?
②为何打出的是质子而不是中子?
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】A
10.【答案】C
11.【答案】B
12.【答案】C
13.【答案】D
14.【答案】C
15.【答案】A
16.【答案】A
17.【答案】C
18.【答案】A
19.【答案】A
20.【答案】B
21.【答案】AD
22.【答案】BC
23.【答案】AC
24.【答案】BC
25.【答案】B
B
3.185

26.【答案】1.7×10-9
AC
质量
AC



27.【答案】活塞上升过程中,气体的压强保持不变,气体压强的大小p是;
外界环境的温度T是;
在此过程中的密闭气体的内能增加量ΔU是Q-(mg+p0S)d
28.【答案】调整电源两端电压,使灵敏电流计示数恰好为零,此时电压Uc为 当UPQ大于或等于某一电压值Um时灵敏电流计示数始终为最大值Im,Im为ne,Um为
29.【答案】打出质子的核反应方程:;打出中子的核反应方程: ①两种核反应的质量亏损均为负值,对应的核能变化为负,故均为吸能反应;②系统可提供的最大内能(3.727MeV)大于打出质子所需能量(1.193MeV),但小于打出中子所需能量(4.358MeV),因此只能打出质子
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