上海交通大学附属中学2022-2022学年度第二学期高二物理期中试卷（满分100分，90分钟完成.答案一律写在答题纸上.）命题：刘启龙审核：王晓敏考生注意：1．全卷共6页，共22题.2．g=lOm/s2；h=6.63×10-34J·S3．第20、21、22题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分，有数字计算的问题，答案中必须明确写出数值和单位.一．（40分）选择题.本大题分单项选择题和多项选择题，共12小题，单项选择题有8小题，每小题给出的四个答案中只有一个是正确的，选对得3分；多项选择题有4小题，每小题给出的四个答案中，有二个或二个以上是正确的.选对的得4分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分.把正确答案全选出来，并将正确答案写在答题纸上相应的位置。I．单项选择题1．天然放射现象的发现揭示了A．原子是不可分割的.B．原子具有核式结构.C．原子核具有复杂的结构.D．原子核由质子和中子组成.2.纳米技术是跨世纪的新技术，将激光束的宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，可对DNA分子进行超微型基因修复，为癌症、遗传病症的治愈带来希望．纳米技术使人类认识自然达到了一个新的层次，那么1纳米为．A．10-6mB．10-9mC．10-12mD．10-15m3.如图所示，闭合矩形导线框ABCDA放在水平桌面上，桌面处于竖直向下的匀强磁场中，穿过导线框的磁通量为φ．现导线框以AB边为轴逆时针匀速转动180o，在此过程中穿过导线框的磁通量的变化量为△φ，则A．△φ=0B．△φ=φC．△φ=2φD．△φ=-2φ4．8/8\n如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO’轴匀速转动，当线圈转到图示位置时，关于穿过线圈的磁通量以及线圈中的感应电动势，下列说法中正确的是A.磁通量最大，感应电动势最小.B.磁通量最大，感应电动势最大.C.磁通量最小，感应电动势最大.D.磁通量最小，感应电动势最小.5.如图所示，水平放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹性环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，下列说法中正确的是SNA.穿过弹性圆环的磁通量增大B.从左往右看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C.弹性圆环中无感应电流D.弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外6.关于光电效应，下列说法正确的是A．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应B．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小C．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多D．极限频率越大的金属材料逸出功越大7.英国科学家瑞利于1871年证明：一束光穿过大气距离后，其强度从下降为的公式为，其中叫做吸收系数，式中为光的频率，为光速，标准状况下，个/厘米，.定义，叫做衰减长度，它表示光经过距离后其强度降低到原来的.根据以上信息，结合所学只是可以判断www.ks5u.comA．可见光中衰减最厉害的是红光B．可见光中衰减最厉害的是紫光C．可见光中衰减最厉害的是黄绿光D．不同颜色的光衰减程序基本相同8.如图1所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架.图2为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则图3中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是8/8\nc左右图1abgdeRftOθ图2图3tOFθBFAOtθDFtθOCtFOII．多项选择题9．元素Χ的原子核可用符号Χ表示，其中a、b为正整数，下列说法中正确的是A．a等于此原子核中的质子数，b等于此原子核中的中子数．B．a等于此原子核中的中子数，b等于此原子核中的质子数．C．a等于此元素的原子处于中性状态时核外电子数，b等于此原子核中的质子数加中子数．D．a等于此原子核中的质子数，b等于此原子核中的核子数．10.如图光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应，这一现象说明A．光是电磁波B．光具有波动性C．光可以携带信息D．光具有波粒二象性8/8\n11.如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是A．感应电流方向不变B．CD段直线始终不受安培力C．感应电动势最大值E＝BavD．感应电动势平均值BFabRr12.如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）.设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程A.杆的速度最大值为B.流过电阻R的电量为C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量二.填空题(24分).本大题共4小题，每小题6分.答案请写在答题纸上相应横线上的空白处，不要求写出演算过程.13.1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了＿＿＿＿（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型.若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为＿＿＿＿＿m/s.（质子和中子的质量均为1.67×10－27kg，1MeV=1×106eV）8/8\n14．如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋(Po)放出的α射线轰击铍时产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B，则A为.其中一核反应方程为t/s2B/T-223421O图bF/NO23421t/s图c图aabcd15.如图（a）所示，面积为0.01m2、电阻为0.1Ω的正方形导线框放在匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直.磁感应强度B随时间t的变化图线如图（b）.t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直于纸面向里.若规定水平向左方向为正方向，请在图（c）中定性画出前4s内ab边所受的安培力F随时间t的变化图线.16.如图甲所示，x轴沿水平方向，有一用钕铁硼材料制成的圆柱形强磁体M，其圆形端面分别为N极和S极，磁体的对称中心置于x轴的原点O。现有一圆柱形线圈C从原点O左侧较远处开始沿x轴正方向做匀速直线运动，圆形线圈的中心轴始终与x轴重合，且其圆面始终与x轴垂直，在线圈两端接一阻值R＝500Ω的定值电阻。现用两个传感器，一个测得通过圆环的磁通量随圆环位置的变化图像，如图乙所示，另一个测得R两端的电压随时间变化的图像，如图丙所示。已知在乙图像的图线上x＝6mm的点的切线斜率最大，丙图中时刻6s到10s之间的图线是直线。则圆形线圈做匀速直线运动的速度大小是_________mm/s，6s至8s期间流过电阻R的电量是__________C.甲Фx/mm06129-12-6-9乙t/s0-2U/mV2丙8/8\n三．实验题（12分）本大题共3小题，每小题4分.17.如图所示，一静电计与锌板相连，在无光照射锌板时，静电计指针无偏转.在A处用一紫外灯照射锌板，静电计指针偏转，锌板带正电.光电效应是由______(填“牛顿”、“爱因斯坦”、“麦克斯韦”、“赫兹”)发现的；使静电计指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，静电计指针无偏转.那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到静电计指针______(填“有”或“无”)偏转.+NSv-甲乙+-v+-丙NS+-丁SNv18．已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成下图所示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以下判断正确的是：A．甲图中电流表偏转方向向右.B．乙图中磁铁下方的极性是N极.C．丙图中磁铁的运动方向向下.D．丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向.19．光电管是应用光电效应原理制成的光电元件．把光电管连接在如图所示的电路里，当光信号照射在光电管的阴极K上，阴极就会发射光电子，使电路接通形成电信号．光电管在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一，下图所示为其模拟电路，其中A为电磁继电器，B为光电管，C为照明电路，D为路灯，请根据上述的情景，完成正确的电路连接，达到日出路灯熄，日落路灯亮的效果．四.计算题（24分）.本大题共3小题.8/8\n要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分，有数字计算的问题，答案中必须明确写出数值和单位.20.已知每秒从太阳垂直辐射到地球每平方米面积上的辐射能为1.4103J，其中可见光部分约占45％.假如认为可见光的波长平均为0.55μm，太阳向各方向辐射是均匀的，日地之间距离R=1.51011m，由此可估算出太阳每秒辐射出的可见光的光子数约为多少?21．yxR1R2AoCv如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其它部分电阻不计）.导轨OAC的形状满足（单位：m）.磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面.一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻.求：（1）外力F的最大值；（2）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系.22．卢瑟福的原子核式结构模型虽然获得了很大成功，却存在着严重困难．丹麦年轻的物理学家玻尔于1913年提出了玻尔模型.玻尔模型的内容为三个基本假定：①定态条件：电子在一些具有确定能量的“定态”轨道上运动，不会损失能量．②频率条件：当电子从一个“允许轨道”跃迁到另一个“允许轨道”时，会以电磁波形式放出或吸收能量，放出(吸收)光子的频率为.③量子化条件：mVR=(量子数n=1，2，3…)玻尔将原子结构与光谱联系起来，成功地描述了氢原子的结构，揭开了30年来令人费解的氢光谱之谜，对物理学作出了重大贡献．（1）试用玻尔模型和有关知识证明，氢原子的轨道半径是不连续的.（2）微观世界有一个重要的规律叫“不确定关系”．能量的不确定关系是△E·△t≥h/4π.△E是粒子所处的能量状态的不确定范围；△t是在此能量状态下8/8\n粒子存在的时间范围；h是普朗克常量(6.63×10-34J·s)．从此式可知，能量的不可确定值△E一旦肯定，那么时间的不可确定的范围必定要大于某一值，△t≥h/(4π△E)，反过来也一样．现在可以用能量的不确定关系来估算氢光谱每一根谱线的“宽度”，即频率范围．根据玻尔模型，光谱是原子中电子从激发态回到较低能量状态时发出的光子产生的．若已知氢原子在某一激发态的“寿命”△t=10-9S，求它回到基态时产生光谱的频率范围△V.8/8