2025-2026学年上海交通大学附属中学高二（下）期中物理试卷

这是一份2025-2026学年上海交通大学附属中学高二（下）期中物理试卷，共15页。试卷主要包含了实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验，逐渐揭开了光的神秘面纱。
（1）在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片时相比 。
A.增加
B.不变
C.减小
（2）实验小组用如图甲所示电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量之间的关系。阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K在受到光照时能够发射光电子。请回答以下问题：
①断开开关，当入射光的频率增大到某一数值νc时，电流表示数瞬间不为0，νc为 。
A.入射光的截止频率
B.阴极的截止频率
C.阳极的截止频率
②测量反向遏止电压时，滑片P应置于图甲中 区间（选填“Oa”或“Ob”）。经多次实验，测得如表数据：
在图乙坐标纸中绘制Uc-ν关系图像，请描绘剩余的两个点并作出最佳拟合直线，计算得图像的斜率k= V/Hz（保留两位有效数字），已知元电荷为e,则普朗克常量h= （用字母k、e表示）。
二、计算题：本大题共5小题，共86分。
2.“饮水鸟”是一种神奇的玩具，只要面前放一杯水，小鸟就可以不停地“喝水”。小鸟体内装有某种纯液体，鸟的头部和腹部液面上方只有该液体处于“饱和”状态的蒸气。
（1）如图，饮水鸟绕着O点不停摆动，A、B是鸟上两点，已知OA＞OB。
①在摆动过程中______。
A.A、B两点的线速度相同
B.A、B两点的角速度相同
C.A、B两点的向心加速度方向相同
D.B点的向心加速度比A点的向心加速度大
②饮水鸟刚由直立变成“喝水”状态，鸟的重心______。
A.一直升高
B.一直降低
C.先升高再降低
D.先降低再升高
（2）已知该液体为甲、乙中的一种，液体甲和乙处于饱和状态的蒸气的压强随温度变化如图所示。
①饮水鸟体内应该填充液体______。（选填“甲”或“乙”）
②要使饮水鸟能低头“喝水”，则头部温度T1与腹部温度T2的关系为______。
A.T1＞T2
B.T1＜T2
C.T1=T2
D.无法判断
③水鸟上下运动的能量来源是______。
A.鸟嘴上水的内能
B.水杯中水的重力势能
C.鸟嘴周围空气的内能
D.没有来源，因为饮水鸟是永动机
3.天然放射现象意味着原子核内部还有结构，这也使得科学家开始研究原子核内部。
（1）中国科学院近代物理研究所甘再国研究员团队合成了新核素镤210（），并精确测量了其衰变特性，衰变方程为→+，半衰期为1.2ms。则______。
A.x=89
B.该反应为β衰变
C.20个原子核经2.4ms剩下5个
D.20个原子核经2.4ms剩下15个
（2）镤210的合成反应为+→+5X，由此可推断式中X是______。
A.质子
B.电子
C.α粒子
D.中子
（3）人们经常称比较可靠的朋友为“老铁”，这是有科学依据的，图中Fe原子核的平均核子质量最小，则它的平均结合能最______。重核A分裂成核B和C，会______能量。
（4）加速器是研究核物理常用的装置。如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆筒A、B、C、D、E组成，相邻金属圆筒分别接在电源的两端。质子以初速度v0从O点沿轴线进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压U大小相同。质子电量为e,质量为m,不计质子经过狭缝的时间（图中狭缝仅为示意图）。
①MN之间所加的电压是否为交变电压，如果是求出周期，如果不是说明理由。
②求圆筒E的长度L。
4.原子和分子的光谱，源于原子和分子的结构。各种原子或分子的结构不同，就可以产生自己的特征光谱，好比指纹一样。
（1）（不定项）如图甲所示为a、b、c、d四种元素的明线光谱，图乙是某矿物的明线光谱。图中等间隔短线表示刻度。通过光谱分析可以了解该矿物含有______。
A.a元素
B.b元素
C.c元素
D.d元素
（2）卢瑟福提出了“原子核式结构模型”，氢原子的核外电子绕静止的原子核做匀速圆周运动，设电子轨道半径为r、静电力常量为k、元电荷为e,则电子的动能为______；若规定无穷远处电势为零，则原子的动能和电势能之和为______。
（3）实验表明，氢原子光谱不是连续的，波长可以用广义巴耳末公式=R（-）来计算，式中λ为波长，R为里德伯常量，m=1，2，3…，n=m+1、m+2、m+3…。已知电子质量为mc，普朗克常量为h,真空中的光速是c,静电力常量为k,元电荷为e,由玻尔的原子模型，电子的轨道半径r和动量mev必须满足量子化条件mevr=，n是轨道量子数，可以取1、2、3…等正整数。求出里德伯常量R的表达式为______。
5.可控核聚变正处于从基础研究迈向工程化应用的阶段。中科院宣布紧凑型聚变能实验装置（BEST）正在安装，中国“人造太阳”预计2027年竣工。
（1）BEST装置实现核聚变需要将燃料加热到极高温度，则______。
A.燃料会发生链式反应
B.聚变反应需要高温，所以反应吸收能量
C.若反应物为和，生成物为e,则聚变反应方程为+→e+p
D.高温的目的是使原子核具有足够大的动能，能够克服库仑斥力，从而发生核聚变
（2）托卡马克装置是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，其结构较为复杂。在简化模型中，可以认为等离子体中带电粒子在某环向运动截面上做匀速圆周运动，粒子动能与等离子体的温度成正比。当等离子体温度为T0，磁感应强度大小为B0时，带电粒子在环向场线圈磁场中的运动半径为R；如果等离子体温度为2T0，为了使等离子体在环向场线圈磁场中的运动半径仍为R，则所需的磁感应强度B应为______。
A.2B0
B.B0
C.
D.4B0
（3）（多选）与核裂变反应相比，核聚变反应具有以下优点______。
A.轻核聚变产能效率高
B.燃料储量丰富
C.对环境污染小
D.反应更容易发生
（4）如果可控核聚变能够工程化应用，相信可以大大降低能源成本，便于我们做各类实验。如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为V1=750cm3的左右两部分。面积为S=100cm2的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度T1=300K、压强p1=2.04×105Pa的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度T2=350K的状态3，气体内能增加ΔU=63.8J。已知大气压强p0=1.01×105Pa,隔板厚度不计。
①（不定项）气体从状态1到状态2______。
A.是可逆过程
B.是不可逆过程
C.分子平均动能增大
D.分子平均动能减小
②（计算）求电阻丝C放出的热量Q。
6.泡泡和气球深受小朋友和大朋友的喜爱。
（1）（多选）如图所示是一个肥皂泡。则肥皂泡______。
A.表面分子间表现为引力
B.泡内气体压强小于外部气体压强
C.表面呈彩色是因为光的衍射
D.表面呈彩色是因为光的干涉
（2）如图所示，气球质量为30kg,载有质量为60kg的人，静止在空气中距地面15m高的地方，气球下方悬挂一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则绳长至少为（不计人的身高，可以把人看作质点）______。
B.15m
C.30m
D.45m
（3）用一个体积为V、压强为25p的氦气瓶给气球充气，每个气球需要充入压强为p、体积为V的氦气，充气过程小气球和氦气罐的温度都与环境温度一致，气瓶和气球中的气体均视为理想气体，忽略漏气等损耗。
①若两只气球处于不同的环境温度T1和T2，若气球内分子的速率分布如图所示，则______。
A.T1＞T2
B.T1＜T2
C.T1=T2
D.无法判断
②（计算）求这样的1个氦气瓶可以充满多少个氦气球？
③（计算）若p=1.2×105Pa,将气球视为球体，其半径为r=10cm,环境温度T=27℃，估算这样的一个气球内的氦气分子数。已知普适气体常量R=8.31J/（ml•K），阿伏加德罗常数为6.02×1023ml-1，结果保留3位有效数字。
1.【答案】B
B
Ob
4.0×10-15
ke

2.【答案】B;B 甲;B;C
3.【答案】A D 大;放出 ①是交变电压，周期为2T；②金属圆筒E的长度L为为
4.【答案】ACD ;
5.【答案】D B ABC ①B;②电阻丝C放出的热量Q为89.3J
6.【答案】AD D B；②1个氦气瓶可充满1200个氦气球；③气球内氦气分子数约为1.21×1023 入射光频率ν（×1014Hz）
5.64
5.89
6.10
6.30
6.50
反向遏止电压Uc（V）
0.54
0.66
0.71
0.81
0.88