上海市青浦高级中学2025-2026学年高二下学期期末物理试题

2025学年第二学期期末考试 高二物理试卷 （考试时间60分钟，满分100分，本试卷g取10 m/s2） 一、中国“人造太阳Z”：EAST（19分） 2026年，我国“人造太阳”EAST装置成功实现403秒稳态高约束模式等离子体运行，同时在核电站技术领域持续突破。核能的利用涉及裂变与聚变两种基本形式，其本质均遵循爱因斯坦质能方程。请回答下列问题： 1．（3分）EAST装置中，氘核（）与氚核（）聚变成氦核（）并放出一个粒子X。下列说法正确的是（ ） A．X是质子，该反应属于α衰变 B．X是中子，反应过程质量守恒 C．X是中子，反应过程释放能量源于质量亏损 D．X是电子，反应需达到常温即可发生 2．（6分）核污水中常含有氚（）等放射性核素，处置不当将严重威胁人类安全。氚的核子数为__________；氚衰变的半衰期长达12.5年，若将含有质量为m的氚的核污水排入大海，经过75年，排入海中的氚还剩__________m。 3．（3分）根据原子核比结合能曲线，如图甲所示下列说法正确的是（ ） A．的比结合能约为1 MeV/核子，是最不稳定的原子核之一 B．的比结合能最大，因此它既可以发生聚变也可以发生裂变释放能量 C．氘核（）聚变成氦核（）时，比结合能增大，释放能量 D．裂变时，生成物的比结合能减小，需要吸收能量 4．如图是正在进行重核裂变的原子， ①（3分）如果图中进行的是的裂变，用一个慢中子轰击，生成的元素是和，请写出其核裂变方程：____________________________________________________________。 ②（4分）（多选）要产生自发、持续的链式反应，除了需要裂变产生的快中子减速为慢中子，还需要具备下列哪些条件（ ） A．直接从自然界开采天然铀； B．需要加热到很高的温度 C．需要采用扩散和离心分离技术将天然铀制成浓缩铀； D．铀块的体积要大于等于临界体积 二、浮漂（22分） 钓鱼是很多人的爱好，浮漂是必不可少的工具。如图是质量为m的某浮漂，静止在静水中的示意图，M、P、O、N为浮漂上的点，此时点O在水面上。用手将浮漂向下压，使点M到达水面后松手，浮漂会上下运动，上升到最高处时，点N恰好到达水面。 5．（3分）浮漂上下振动的回复力由__________提供。 6．（6分）若把浮漂看成横截面积为S的圆柱体，已知水的密度为ρ，重力加速度为g，忽略空气和水的阻力。 ①证明浮漂的振动是简谐振动； ②求出浮漂做简谐振动的周期（已知简谐振动的周期公式为） 7．（4分）（多选）如图所示是一个浮漂改装而成的浮力振子，振子上的刻度表示振子受到的浮力大小，某次在平静水面的振动中振子所受浮力F随时间t变化如图所示，则（ ） A．振子重力大小为F2 B．振子做简谐振动的最大回复力是F1 C．振子在0.5 s时的速度最大 D．从0到0.5 s的过程中，振子向上运动 8．若浮漂上下振动，水波在Oxy水平面内传播（水波视为简谐波），波面为圆。t=0时，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。B处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上。 ①（3分）请写出B处质点振动的位移随时间变化的关系式__________m； ②（3分）水波的波速的大小为__________m/s； ③（3分）t=6.1 s时，D处质点处于（ ） A．波峰 B．平衡位置向z轴正方向运动 C．波谷 D．平衡位置向z轴负方向运动 三、机器人（19分） 如图甲所示，2026年春晚，国产宇树科技机器人“功夫秀”引人注目，动作丝滑堪比人类。 9．（3分）机器人已能顺利完成侧空翻动作。某次调试过程中，质量为m的机器人向上跳起并落回原地，跳起后其重心上升的最大高度为h。不计空气阻力，则机器人在上升第1个与上升第3个过程中时间之比为（ ） A． B． C． D． 10．（3分）如图所示，机器人静止站立在水平地面上，两脚左右对称，则（ ） A．地面对机器人的弹力由机器人的形变产生 B．地面对机器人的作用力大于机器人的重力 C．若机器人两脚间的夹角变大，地面对机器人的支持力将变大 D．若机器人两脚间的夹角变大，左脚所受地面的作用力将变大 11．（6分）两个机器人静止在舞台上，持续发出同相、同频率的声波。收音设备在舞台上移动，收到声波的振幅随着位置变化时大时小，这种现象属于__________（“波的衍射”、“多普勒效应”、“波的干涉”）。收音设备移动到a点时，收到声波的振幅基本为0，a点到这两个机器人的距离分别为8 m和12 m，则该声波的波长可能为__________。 12．（3分）多普勒传感器可以为机器人提供动态环境感知能力，通常传感器发射高频电磁波，并接收其反射波，通过分析反射波的情况来判断目标的运动状态。下列说法正确的是（ ） A．当物体远离机器人时，反射波的频率大于发射波频率 B．当物体远离机器人时，反射波的波速等于发射波波速 C．当物体靠近机器人时，反射波的频率小于发射波频率 D．当物体靠近机器人时，反射波的波长大于发射波波长 13．（4分）机器人利用激光借助舞台上的水晶装饰柱进行精准定位。已知水晶折射率n=1.5。 ①要使一束激光能从水晶进入空气，若入射角为θ，则应满足sinθ<__________。 ②水晶装饰柱是一透明圆柱体，其横截面如图所示。PQ是截面内的一条直径。机器人从柱体外发射一束平行于PQ的激光，调节入射点的位置，使这束激光射入水晶柱体后恰好从P点射出，则光线从P点再次进入空气时折射角的度数为__________°。（结果小数点后均保留1位数字） 四、神舟二十三号（21分） 神舟二十三号载人飞船于2026年5月24日23时08分在酒泉卫星发射中心发射升空，由长征二号F遥二十三运载火箭送入预定轨道。 14．（3分）若某段时间内火箭沿图中虚线方向做匀速直线运动离开地球表面，则发动机的喷气方向可能为（ ） A． B． C． D． 15．（6分）航天员出舱或返回，均须通过气闸舱。简化的气闸舱原理如图所示：航天员从太空返回气闸舱B前，关闭阀门K2，再打开K1，B内为真空。航天员进入气闸舱，立即关闭K1，再打开K2，A中的气体进入B，最终气压稳定。若此过程中，系统与外界绝热，舱内气体视为理想气体，则气体对外做__________功（填“正”、“负”、“不做”），内能__________（填“增大”、“减小”、“不变”） 16．（3分）如图所示，在中国空间站中，宇航员将水挤在两块液桥板上形成两个水球，液桥板合拢，两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两板间形成了一座“水桥”。则下列说法正确的是（ ） A．水未浸润该透明板 B．水形成半球状是因为水表面存在张力 C．形成“水桥”时，水分子间只有引力作用 D．如果在地球上做该实验，“水桥”长度更长 17．（3分）航天员出舱前，需将气闸舱内空气缓慢抽出，使压强从降至，温度从降至，舱内的气体看作理想气体，则抽出气体的质量约占原有质量的（ ） A．20% B．40% C．60% D．80% 18．（6分）如图所示，“神舟二十三号”飞船在地面上静止时，舱内气体的压强为，温度为17℃。一支下端封闭上端开口的粗细均匀、足够长的导热良好玻璃管竖直放置，管内用长度分别为和的两段水银柱封闭两部分理想气体，管内气柱的长度分别为和，若将两部分气体的温度缓慢升高到27℃，升温过程中舱内压强始终不变，求： （1）t=27℃时上下气体的压强p1、p2； （2）最上端水银面向上移动的距离为多大。 五、量子世界（19分） 微观领域遵循量子力学法则，粒子具有波粒二象性，存在叠加、纠缠等奇异现象，颠覆经典物理认知，成为现代科技（如量子计算、加密）的基石。 19．（3分）下列关于物理学史和相关物理知识说法正确的是（ ） A．阴极射线是光电子 B．光电效应方程体现了能量守恒的思想 C．普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 D．波尔的原子理论成功地解释了所有原子光谱的实验规律 20．（3分）如图，康普顿和他的中国学生吴有训在实验室中发现：X射线与静态弱束缚电子碰撞散射后，其波长λ随散射角增大而增大，这种现象被称为康普顿效应。下列说法正确的是（ ） A．经典波动理论可以完美解释康普顿效应 B．康普顿效应说明光子具有能量，但无动量 C．康普顿效应说明光子具有动量，但无能量 D．康普顿效应有力证明了爱因斯坦的光子说 21．（8分）如图是研究光电效应的电路图，所加电压为__________电压（选填A“正向”，B“反向”），用不同波长的光照射某金属，产生光电子的最大初动能Ekmax与入射光波长λ的关系如图，为图像的渐近线，真空中光速为c，则金属的逸出功为__________，普朗克常量为__________，波长为的光__________（选填A“能”，B“不能”）使该金属发生光电效应。（λ0、E0已知） 22．（5分）氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，n=3、4、5、6，用和，光进行如下实验研究，则 ①照射同一单缝衍射装置，光的中央明条纹宽度__________（“宽”、“窄”） ②用和光分别照射同一光电装置均能发生光电效应，则的饱和光电流和的饱和光电流关系__________ （A、大于B、小于C、等于D、都有可能） 学科网（北京）股份有限公司 $