上海交通大学附属中学2025-2026学年高二下学期期中物理试题

2025-2026学年度第二学期 高二物理期中考试卷 （满分100分，60分钟完成。答案一律写在答题纸上。） 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选。本试卷标注“不定项”的试题，每小题可以选一个、两个或三个选项。未特别标注的选择题，每小题只能选一个选项。 2．本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取9.8  m/s2。 一、饮水鸟 “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。 （1）（3分）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）（3分）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）（2分）饮水鸟体内应该填充液体________。（选填“甲”或“乙”） （2）（3分）要使饮水鸟能低头“喝水”，则头部温度与腹部温度的关系为（ ）。 A． B． C． D．无法判断 （3）（3分）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 二、原子核 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．（3分）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，并精确测量了其衰变特性，衰变方程为，半衰期为1.2 ms。则（ ） A． B．该反应为衰变 C．20个原子核经2.4 ms剩下5个 D．20个原子核经2.4 ms剩下15个 2．（3分）镤210的合成反应为，由此可推断式中X是（ ） A．质子 B．电子 C．粒子 D．中子 3．*（4分）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．（8分）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）。 （1）MN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。 三、原子结构与光谱 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．（4分）（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．*（6分）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．（4分）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来计算，式中为波长，R为里德伯常量，，2，3…，、、…。已知电子质量为，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和动量必须满足量子化条件，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______________。 四、核聚变 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．*（3分）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，则聚变反应方程为 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．（3分）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，磁感应强度大小为时，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，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． B． C． D． 3．*（4分）（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分成体积均为的左右两部分。面积为的绝热活塞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、压强的状态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），使气体达到温度的状态3，气体内能增加。已知大气压强，隔板厚度不计。 （1）（4分）（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）（8分）（计算）求电阻丝C放出的热量Q。 五、光的波粒二象性 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．（3分）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）*（3分）断开开关，当入射光的频率增大到某一数值时，电流表示数瞬间不为0，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）（8分）测量反向遏止电压时，滑片P应置于图甲中________区间（选填“”或“”）。经多次实验，测得如下数据： 入射光频率v（×1014 Hz） 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 在图乙坐标纸中绘制关系图像，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________V/Hz（保留两位有效数字），已知元电荷为e，则普朗克常量________（用字母k、e表示）。 六、泡泡和气球 泡泡和气球深受小朋友和大朋友的喜爱。 1．（3分）（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．（3分）如图所示，气球质量为30 kg，载有质量为60 kg的人，静止在空气中距地面15 m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）（ ） A．7.5 m B．15 m C．30 m D．45 m 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）（3分）若两只气球处于不同的环境温度和，若气球内分子的速率分布如图所示，则（ ） A． B． C． D．无法判断 （2）（5分）（计算）求这样的1个氦气瓶可以充满多少个氦气球？ （3）（4分）（计算）若，将气球视为球体，其半径为，环境温度，估算这样的一个气球内的氦气分子数。已知普适气体常量，阿伏伽德罗常数为，结果保留3位有效数字。 学科网（北京）股份有限公司 $