2025-2026学年上海市黄浦区格致中学高二（下）期中物理试卷

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1.现代科学中，光学测量技术往往是精度最高的测量手段。
（1）利用光的干涉现象可以测量光的波长。从光源发出的光经过一双缝板，射向一装有感光元件的光屏，通过信号转换，可在电脑上看到屏上的光强分布情况。图乙分别显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况示意图。
①若将A光和B光分别通过一单缝板，装置的其它参数均相同，则观测到中央条纹更宽的是 。
（A）A光
（B）B光
②若A、B光同时以相同入射角从空气射入水中，发生偏折的角度更大的是 。
（A）A光
（B）B光
（2）（多选）光电效应在现在测量技术中有许多应用。实验中利用图（a）所示的装置研究光电流I与加速电压U的关系，测得如图（b）所示的实验曲线，其中Uc为遏止电压，Im为饱和光电流。若已知元电荷e的值，由图像可以测得 。
（A）入射光的频率
（B）普朗克常数
（C）光电子的最大初动能
（D）光电管阴极金属的逸出功
（E）单位时间内阴极逸出的光电子数
（3）某同学为测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖。如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上的O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00cm,AB间的距离为6.00cm,测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1=7.50cm,玻璃砖厚度d2=4.00cm。
①请在图中作出到达B点光线的光路图；
②玻璃的折射率n= （结果保留3位有效数字）；
③如果有几块厚度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用厚度较 （选填A、大；B、小）的玻璃砖来测量。
2.为了研究气体状态参量之间的关系，一些同学在实验室开展了一系列实验。
（1）某同学用注射器和压强传感器探究在温度不变时，一定质量气体的压强和体积关系，装置如图甲所示。
①关于实验要点说法正确的是______。
（A）活塞上要涂润滑油，以减小摩擦对压强测量的影响
（B）注射器的刻度值即为封入气体的体积
（C）推拉活塞的时间越短越好
（D）每次推拉活塞待稳定后，再记录压强值
②环境温度不变，该同学按正确操作先后做了两次实验，得到的两次p-的图像如图乙所示，两次图像斜率不同的原因是______；
③另一同学也用该装置做实验，实验时环境温度不变，根据实验测得的多组p和V，作出p-图像如图丙所示，若数据测量无误，图像向下弯曲的原因最可能的是______。
（A）实验过程中有进气现象
（B）实验过程中有漏气现象
（C）实验过程中气体温度降低
（D）实验过程中气体温度升高
（2）某实验小组用图丁所示装置，研究烧瓶内封闭气体的体积一定时压强与温度的关系：
①初始时封闭气体的摄氏温度为t0，往容器内加热水，可以使封闭气体的温度t逐渐升高，用Δt（Δt=t-t0）表示封闭气体升高的摄氏温度，p表示温度为t时封闭气体的压强，则图戊中可能正确的图线是______。
（A）①
（B）②
（C）③
（D）④
②该实验中，下列操作正确的是______。
（A）实验前对压强传感器进行调零
（B）可以直接测量水温获得温度数据
（C）待传感器读数完全稳定后才记录数据
（D）测量过程使水面尽可能没过烧瓶
（3）（不定项）从微观角度分析一定质量气体在体积不变时，温度升高后压强增大的原因有______。
（A）气体分子撞击容器壁的平均作用力增加
（B）单位时间撞击容器壁单位面积的分子数增加
（C）单位体积内的分子数增多
（D）气体分子间的斥力增大
二、计算题：本大题共4小题，共68分。
3.石墨由于其独特的晶体结构，衍生出的一系列优异物理化学性能，从铅笔芯到卫星，从电池到导弹，它以低调之姿，支撑着现代工业的方方面面。
（1）碳纳米管是管状的纳米级石墨，如图甲所示。
①关于碳纳米管，下列说法正确的是______。
（A）碳纳米管拉伸强度高，说明其分子间只存在引力
（B）碳纳米管具有固定的熔点
（C）碳纳米管的所有物理性质都具有各向异性
（D）碳纳米管上所有的碳原子都是静止不动的
②用激光照射悬浮的碳纳米管，纳米管会运动。现有一束波长为λ的激光垂直照射到静止的悬浮碳纳米管上并被完全反射。若每秒有n个光子照射到纳米管上，则激光对碳纳米管的作用力大小为______。（普朗克常量为h）
（2）美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，该现象说明光具有______（选填A、波动性；B、粒子性）；当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量______（选填：A、增大；B、减小）。
（3）如图乙所示，石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的，结构非常稳定。
①每个六边形的面积约为______。
（A）5×10-10m2
（B）5×10-15m2
（C）5×10-20m2
（D）5×10-30m2
②碳的摩尔质量为12g/ml,则1g石墨烯中碳原子的个数为______。（保留1位有效数字）
③单层石墨烯的厚度约为0.335nm,某同学用铅笔写字，测得铅芯消耗体积1×10-8m3时，共书写了1000m的笔迹，笔迹的平均宽度约为0.5mm,则该同学书写的笔迹约为______层石墨烯的厚度。（保留两位有效数字）
4.随着材料技术的发展，诞生了各种各样的功能性膜，广泛应用于电子、新能源、汽车、建筑、医疗等领域。
（1）登山运动员在登雪山时要注意防止眼睛被紫外线长时间照射，否则将会严重损伤视力。在眼镜的表面涂上“增反膜”能大大减小紫外线对眼睛的伤害。已知选用的“增反膜”材料的折射率为n,真空中的光速为c,紫外线在真空中的频率为f,紫外线进入“增反膜”后的频率为______；从“增反膜”前后两个表面反射的光的光程差最小值应等于______。
（2）交通标志表面的反光膜是用具有回归反射结构的材料制成的，图甲是一种反光膜的结构图，反光膜上表面平整，下表面凹凸不平呈锯齿状，与密封层相连形成多个完全相同的空气腔。
①如图乙所示光线从C点垂直射入薄膜，在反光膜下表面B点发生全反射，∠CBD=45°，∠A=90°，则反光膜的折射率至少为______。
②若光线从C点射向A、B中间的E点，则该光线在E点______。
（A）一定会发生全反射
（B）一定不会发生全反射
（C）无法判断
（3）肥皂泡上一个球冠部分如图丙所示，其受到表面张力作用的方向是______。
（A）指向球心O
（B）背离球心O
5.某同学自制了简易温度计：空的饮料罐中插入一根塑料吸管，吸管内有一小段红色水柱，吸管右端开口。已知饮料罐的容积为200cm3，露在罐外的吸管长度为50cm,横截面积为0.20cm2。
（1）测温前需要在吸管上标注温度刻度。在大气压恒定环境中，吸管上的温度刻度是______（选填：A、均匀；B、不均匀）分布的。
（2）（计算）不计吸管内水柱的长度，若水柱离管口的距离x=20cm时，温度为27℃，环境大气压强保持不变，则该温度计能够测量的最低气温和最高气温分别为多少摄氏度？（结果保留1位小数）
（3）若水柱距管口x=20cm时，罐内气体分子的速率分布如图所示，现由于环境温度变化，使水柱到管口距离变为x′=35cm,则图中处于v到v+Δv速率范围内的分子数占总分子数的比例将______。
（A）增大
（B）减小
（C）不变
（4）水对这种塑料是浸润的，这是由于塑料分子对附着层内水分子的吸引力______（选填A、大于；B、小于）液体内部水分子间的吸引力。将这种材质制成的粗细不同的塑料管插入水中，其液面分布可能正确的是______。
6.生活中许多工具的原理与热力学相关，分析它们的原理时，可以将气体视作理想气体。
（1）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，潜水员在水面上将一定体积的水玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身。
①打开瓶盖后液面将______。
（A）上升
（B）下降
②打开瓶盖后气体从A状态变为B状态的过程用下列图像表示，正确的是______。
（2）如图，一太阳能空气集热器的底面及侧面为绝热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积V1=1×10-2m3。开始时集热器中密封了一定质量的理想气体，气体的温度为t1=17℃，压强为p1=1atm。经过太阳曝晒后，集热器中气体的压强增大到p2=1.1atm,则集热器中气体的温度升高到______℃；保持气体温度不变，通过出气口把集热器中的气体缓慢放出到一个真空瓶中，最终集热器中气体的压强变为1atm,此时集热器与真空瓶里的气体质量之比为______。
（3）桶装水压水装置原理如图所示。圆柱形水桶横截面积为400cm2，高为35cm；圆柱形气囊横截面积为30cm2，高为6cm,水桶颈部的长度为10cm。气囊与水桶间存在单向阀，向下压气囊时，能将气囊中的压强为大气压的空气全部压入桶内，而气囊回弹时不会改变桶中气体的质量。已知水桶所在处大气压强相当于10m水柱产生的压强。当桶内的水还剩5cm高时，桶内气体的压强等于大气压强。忽略水桶颈部的体积，忽略桶内水面位置的变化，不考虑温度变化。
①当水刚好能够从出水管流出时，桶内气体的压强为大气压的______倍；
②至少需要把气囊完全压下______次，才能有水从出水管流出。
（4）（计算）图甲为战国时期青铜汲酒器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封闭，横截面积S1=1.0cm2，长度H=100.0cm,侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2=90.0cm2、高度h=20.0cm,罐底有一小孔B。已知液体密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2，大气压p0=1.0×105Pa。整个过程温度保持不变，忽略器壁厚度。汲液时，将汲液器竖直浸入液体，液体从孔B进入，空气由孔A排出；当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长度为x；接下来堵住孔A，缓慢地将汲液器竖直提出液面，此时储液罐内刚好储满液体。求x的大小。
1.【答案】A
B
CE
1.33
大

2.【答案】①D，②漏气会造成气体的物质的量减少，③B； ①A，②ACD，③AB
3.【答案】B; B;B C;5×1022;60
4.【答案】f; ;A A
5.【答案】A 该温度计能够测量的最低气温为18.3℃，最高气温为32.8℃ A A;A
6.【答案】A;C 87;5：6 1.04;4 x的大小为2cm