1、1 上海市第二上海市第二中学中学 2021 学年高二年级第学年高二年级第二二学期学期期期末末考试考试 物理物理（等级（等级考考）试卷试卷 （考试时间 60 分钟，满分 100 分） 2022.6 一、单项选择题（共一、单项选择题（共 4040 分，分，1 1 至至 8 8 题每小题题每小题 3 3 分，分，9 9 至至 1212 题每小题题每小题 4 4 分。每小题只有一分。每小题只有一个正确选项）个正确选项） 1下列物理量为标量的是 （ ） （A）电场强度 （B）磁感应强度 （C）磁通量 （D）安培力 2.描述电场的能的性质的物理量是( ) （A）电势能 （B）电势 （C）电场强度 （D）电
2、量 3某同学在文献上看到一个单位“m/s2”，该单位与以下哪个物理量随时间的变化率有关（ ） （A）力 （B）位移 （C）速度 （D）加速度 4.当原子核发生了一次 衰变后，该原子核少了一个( ) （A）电子 （B）中子 （C）质子 （D）核子 5氢、氘、氚是同位素，它们具有相同的 （ ） （A）质子数 （B）中子数 （C）核子数 （D）质量数 6如图是单色光的“杨氏双缝干涉实验”，若要使干涉条纹变宽，可以（ ） （A）增大单缝到双缝之间的距离 （B）减小单缝到双缝之间的距离 （C）增大双缝到屏幕之间的距离 （D）减小双缝到屏幕之间的距离 7下列四幅图中，粒子的标注正确的是（ ） 8.如图，是
3、用显微镜观察布朗运动的实验结果。由图可观察到（ ） （A）液体分子的运动轨迹 （B）液体分子在无规则运动 （C）悬浮微粒的运动轨迹 （D）悬浮微粒在无规则运动 （A） （B） （C） 放射源 铅盒 铝箔 （D） 带电极板 带电极板 放射源 2 9如左图所示，一个内壁光滑的绝热汽缸，汽缸内用轻质绝热活塞封闭一定质量理想气体。现向活塞上表面缓慢倒入细沙，右图为倒入过程中气体先后出现的分子速率分布图像，则 （ ） （A）曲线先出现，曲线气体内能与曲线时相等； （B）曲线先出现，曲线气体内能比曲线时更小； （C）曲线先出现，曲线气体内能比曲线时相等； （D）曲线先出现，曲线气体内能比曲线时更大。 10
4、通常采用测量放射性强度（每秒钟放出射线的次数）降为原来一半所需的时间来间接测定放射性元素的半衰期。现对某种同位素样品每隔 0.5d（天）记录一次放射性强度，结果如下表所示。移走样品后，检测器记录到来自环境及宇宙射线的放射性强度为 15s-1。 从图中可得，该同位素的半衰期约为 ( ) （A）3.5 d （B）3.8 d （C）4.0 d （D）4.2 d 11如图，小磁针放置在水平面内的O点，四个距 O 点相同距离的螺线管 A、B、C、D，其中心轴均通过 O 点，且与坐标轴的夹角均为 45。设小磁针的 N 极从y轴顺时针转动的角度为，在四个螺线管没有通电的情况下=0。若四个螺线管中分别通有I、
5、2I、3I、4I的电流，方向如图所示，则为 （ ） （A）45 （B）90 （C）135 （D）180 12两个相距很近的等量异种点电荷组成的系统称为电偶极子。如图，一对电偶极子相距为l，电荷量分别为+q和q。坐标原点O为两者连线中点，p点距O的距离为r（rl），pO与y轴夹角为。设无穷远处电势为零，则下面关于p点电势的表达式中，你认为合理的是（真空中静电力常量为k）( ) （A） （B） （C） （D） 二、填空题（每小题 4 分，共 20 分） 13图示为英国物理学家卢瑟福设计的实验装置图。实验中，金箔的厚度约为 4.0_m（选填“10-11” 、 “10-6” 、 “10-3” ） 。用
6、高速飞行的 粒子轰击金箔，发现：_ 粒子产生超过 90的大角度偏转，甚至被弹回（选填“绝大多数” 、 “少数” 、 “极少数” ） 。 计数率（s-1） 185 170 157 144 133 123 113 105 97 90 83 77 时间（d） 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 ( )2sinlkqrAqj= ( )2coslkqrBqj= ( )2sinrkqlCqj= ()2cosrkqlDqj=3 14如图所示电场，一个电子在 P 点和 Q 点所受电场力大小FP_FQ，电势能P_Q。（均选填“” 、 “=”和“R2。闭合电
7、键 S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动的过程中，电流表 A1的示数_，电流表 A2的示数是_。 17如图，相距为L的平行金属导轨与水平面成角放置，导轨与阻值均为R的两定值电阻R1、R2相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m、阻值也为R的导体棒 MN，以速度v沿导轨匀速下滑，它与导轨间的动摩擦因数为，则导体棒下滑的速度大小为，电阻R1消耗的热功率为。 三、综合题（共 40 分） 注意：第注意：第 1919、2020 题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。文
8、字说明、公式、演算等。 18（10 分）如图（a）是研究一定质量的气体在体积不变的时候，其压强与温度关系的实验装置。与压强传感器相连的试管内装有密闭的空气和温度传感器的热敏元件。将试管放在大烧杯的凉水中，逐次加入热水并搅拌，通过计算机记录并处理数据。 径约为_。已知阿伏伽德罗常数为 NA，油的摩尔质量为 M，则一个油分子的质量为_。 卢瑟福依据 粒子散射实验， 提出了_模型。 若用动能为 106eV 的 粒子轰击金箔， 其速度约为_m/s。（ 质子和中子的质量均为 1.671027 kg， e1.61019C） 原子的核式结构， 8.9106 浅水处水波的速度跟水的深度有关，其关系式为 v!g
9、h， 式中 h 为水的深度。 如图甲所示是一个池塘的剖面图， A、 B 两部分深度不同。图乙是从上往下俯视，看到从 P 处向外传播的水波波形 （ 弧形实线代表波峰）。若已知A处水深为20cm，则B处水波波长是A处水波波长的_倍，B处的水深为_cm。2， 80 一定量的氧气贮存在密封容器中， 在 T1和 T2温度下其分子速率分布的情况见表。 则 T1 _ T2。 若约 10%的氧气从容器中泄漏， 泄漏前后容器内温度均为 T1， 则在泄漏后的容器中， 速率处于 400500m/s 区间的氧气分子数占总分子数的百分比将_18.6%。（ 选填“大于”“小于”或“等于”） 大于， 等于 如图， 相距为
10、L 的平行金属导轨与水平面成 角放置， 导轨与阻值均为 R 的两定值电阻 R1、R2相连，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直穿过导轨平面。 有一质量为 m、 阻值也为 R 的导体棒 MN，以速度 v 沿导轨匀速下滑， 它与导轨间的动摩擦因数为 ， 则导体棒下滑的速度大小为，电阻 R1消耗的热功率为。 ， B R1 R2 v M N 图（a） O p t 图（b） O Rt t 图（c） R1 R2 t1 4 （1）开始实验时，压强传感器_（选填“需要”或者“不需要”）调零； （2）计算机屏幕显示如图（b）的压强p与摄氏温度t的关系图像，图线与p轴的交点为_的压强。另一组同学在相同环境下采用不同容
11、积的试管做实验，获得的p-t关系图像与图（b）相比，两组图像的斜率_（选填“相同”或“不同”），且都经过图（b）中的_点； （3）温度传感器中的热敏元件用金属铂制成，在 0100范围内其电阻值Rt随温度t变化的线性关系如图（c）所示。温度传感器的测温原理是通过测量与电阻值成正比、比例系数为k的电压值U来显示温度值，则Ut=_。 19（15 分）两根足够长、互相平行的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，顶端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，质量为m、电阻也为R的金属棒 MN 在导轨上静止下落，运动过程中，MN 棒与导轨接触良好。求： （1）通过导体棒 MN
12、 的电流方向（向左还是向右）； （2）分析说明 MN 棒的运动情况； （3）R上最大的电功率Pm； （4）当R上电功率达到Pm后，分析说明 MN 棒的机械能是否随下落高度均匀变化。 20（15 分）1945 年 7 月 16 日，美国的第一颗原子弹在新墨西哥州的沙漠中试爆成功。由于当时美国对原子弹武器的细节都是绝对保密的，因此试爆后测量的各种数据都是不为人知的。到了 1947 年，美国军方只是公布了原子弹爆炸火球随时间变化的照片，这些原子弹爆炸产生的蘑菇云照片在当时引起了人们极大的兴趣，出现在世界各地的报纸和杂志上。 （1）该原子弹是以钚（Pu23994）为核原料的，在中子的轰击下，一种典型的核裂变产物是氙（Xe13554）和锆（Zr10140），试写出此核反应方程； （2）英国物理学家杰弗里泰勒爵士通过对照片的分析，认为原子弹爆炸火球的实时半径r与时间t，爆炸能量E以及空气密度有关。请你写出会影响r的理由，并指出当增大时，r将增大还是减小； （3）接上问，如果认为r只与t，E，有关，可以得到：zyxECtr， 其中x、y、z、C是无单位的常数。试求出x、y、z的数值； （4）接上问，我们假定常数C=1，取空气密度=1.2kg/m3。观察图片可得，当t=0.025s时，火球半径约等于 132m。已知 1 吨 TNT 当量=4.2109J，试估算该次核爆炸的当量W。
