上海市青浦高級中學(xué)2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（合格考）（含解析）

第=page88頁，共=sectionpages1111頁上海市青浦高級中學(xué)2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（合格考）本大題共5大題，共100分1.游樂場里有許多好玩的設(shè)施都利用了重力做功使游客體驗到“速度”。

(1)如圖1所示，質(zhì)量m=30kg的兒童從滑梯頂端A點由靜止滑下，經(jīng)長l=9.0m的旋轉(zhuǎn)滑道到達(dá)底端B點，A、B兩點間的水平距離x=4.0m，高度差h=3.0m。若下滑過程中阻力F阻的大小恒為83N，下滑過程中重力對兒童做的功為______J，阻力對兒童做的功為______J，兒童滑到底端B處的速度大小為______m/s。

(2)如圖2所示是一條高架滑車的軌道示意圖，各處的高度已標(biāo)在圖上，一節(jié)車廂以1.5m/s的速度從A處出發(fā)，最終抵達(dá)G處，運(yùn)動過程中所受阻力忽略。

①(計算)車廂在此過程中的最大速度(g=10m/s2)。

②車廂抵達(dá)G處后軌道是水平的，可以在軌道上鋪裝一排水平放置的閉合線圈或鋁板，車廂下端裝電磁鐵，簡化模型如圖二、計算題：本大題共4小題，共85分。2.一級方程式賽車世界錦標(biāo)賽，簡稱F1，與奧運(yùn)會、世界杯足球賽并稱為“世界三大體育盛事”。2024年，世界一級方程式賽車錦標(biāo)賽中國大獎賽迎來20周年，同時也是上海國際賽車場投入使用20周年。F1賽車的變速系統(tǒng)非常強(qiáng)勁，從時速零加速到三擋最高速度僅需2.3s，此時加速度仍達(dá)10m/s2，時速為五擋最高速度時的加速度仍有3m/s2，若從0加速到200km/h再減到0只需12s。

(1)關(guān)于F1賽車，下列說法正確的是______。

A.賽車起動時，地面對車輪的作用力與車輪對地面的作用力大小相等

B.賽車在直道行駛時，速度越大，其加速度也一定越大

C.賽車轉(zhuǎn)彎時，速度方向改變，其慣性也隨之變化

D.賽車高速通過終點后難以立即停下，表明速度越大，其慣性越大

(2)在F1賽事中，若在彎道上高速行駛的賽車車輪脫落，則脫落的車輪的運(yùn)動情況是______。

A.仍然沿著賽車的彎道運(yùn)動

B.沿著與彎道切線垂直的方向飛出

C.沿著脫離時輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動，離開彎道

D.上述情況都有可能

(3)在某次測試賽中，賽車在某平直賽道上開始運(yùn)動的x-t圖像為拋物線，如圖所示。下列說法正確的是______。

A.賽車做勻速直線運(yùn)動

B.賽車做勻減速直線運(yùn)動

C.隨著時間的增大，賽車在相同時間內(nèi)的位移增大

D.隨著時間的增大，賽車的加速度增大

(4)一輛高速行駛的F1賽車與一架靜止在發(fā)射場的航天飛機(jī)，兩者運(yùn)動狀態(tài)較難改變的是______3.人類對宇宙的探索已經(jīng)有很長的歷史，2300多年前我國戰(zhàn)國時期的思想家尸佼就曾對宇宙下過定義：“四方上下曰宇，往古來兮曰宙”，直到20世紀(jì)愛因斯坦的廣義相對論建立，宇宙學(xué)才真正成為了現(xiàn)代科學(xué)意義上的一門學(xué)科。

(1)1929年，美國天文學(xué)家哈勃通過對大量星系的觀測發(fā)現(xiàn)，銀河系外的絕大部分星系都在______(選填：A.靠近，B.遠(yuǎn)離)我們，據(jù)此，科學(xué)家提出了______宇宙論，以解釋宇宙的起源。

(2)火星是太陽系的內(nèi)層行星，它有火衛(wèi)一與火衛(wèi)二兩個衛(wèi)星。

①火星繞太陽公轉(zhuǎn)時的軌道形狀是______(選填：A.圓，B.橢圓)，火星公轉(zhuǎn)過程中不變的物理量是______(選填：A.線速度，B.周期)。

②現(xiàn)已測得火衛(wèi)一距離火星9278km，火衛(wèi)二距離火星23459km。若僅考慮火星對其作用力，兩者繞火星轉(zhuǎn)動的線速度大小分別為v1和v2，周期分別為T1和T2，則______。

A.v1<v2，T1<T2

B.v1<v2，T1>T2

C.v1>v2，T1<T2

D.v1>v2，T1>T2

③已知火星的質(zhì)量為M、半徑為r，火星與太陽的距離為l。有同學(xué)認(rèn)為：根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可得：GMml2=mg，就可以求出火星表面重力加速度g=GMl2。請判斷該同學(xué)的觀點是否有誤______，并說明理由______。

(3)為探索外太空，使發(fā)射的衛(wèi)星掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去。

①在地球表面發(fā)射衛(wèi)星的初速度必須達(dá)到______。

A.7.9km/s

B.11.2km/s

C.16.7km/s

②高速運(yùn)行衛(wèi)星上的時鐘比在地面上的時鐘，______。

A.走得慢

B.走得快

C.快慢不變

(4)萬有引力定律是支持宇宙探秘的重要理論之一。

①第一次在實驗室驗證萬有引力定律，并較精確測出萬有引力常量的是______。

A.牛頓

4.充電寶，又稱為移動電源，是一種集供電和充電功能于一體的便攜式充電器，可以隨時隨地給手機(jī)等數(shù)碼設(shè)備充電或待機(jī)供電，相當(dāng)于一個備用電池。

(1)為保證人民的生命財產(chǎn)安全，機(jī)場規(guī)定“嚴(yán)禁攜帶額定能量超過160W?h的充電寶搭乘飛機(jī)”，160W?h的能量最接近______。

A.一個鉛球從教室課桌落至地面時所具有的動能

B.一位80kg的同學(xué)從1m高的田坎跳下時減少的重力勢能

C.一輛轎車在高速路上正常行駛時的動能

D.一部手機(jī)待機(jī)一天所消耗的電能

(2)某手機(jī)電池背面印有的一些符號如圖所示，則下列說法正確的是______。

A.“mA?h”(毫安?時)是電池儲存的能量的單位

B.“V”(伏特)是國際單位制中的基本單位

C.若該手機(jī)的待機(jī)電流為10mA，則手機(jī)最多可待機(jī)100h

D.若該電池工作電流為16mA，則每秒內(nèi)定向通過電源的電子個數(shù)為1×1017個

(3)電阻R1、R2按圖示方法接入電壓恒定的手機(jī)充電寶上，閉合開關(guān)后保持R1的阻值不變，改變R2的阻值，則關(guān)于R1消耗的功率P1的說法正確的是______。

A、R2增大，P1增大

B、R2增大，P1減小

C、R2減小，P1減小

D、R2減小，P1不變

(4)用輸出電壓為1.4V、輸出電流為100mA的充電寶對內(nèi)阻為2Ω的電池充電。充電時，電池消耗的熱功率為______W，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為______W。

(5)“用DIS測量充電寶的電動勢和內(nèi)阻”的實驗電路如圖甲所示。

①圖中A、B分別為______傳感器和______傳感器(選填“電流”或“電壓”)。閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑動頭P應(yīng)置于______端(選填5.當(dāng)架空線路的一根帶電導(dǎo)線斷落在地上時，地面上以導(dǎo)線落地點為中心，形成一個電勢分布區(qū)域，且離落地點越遠(yuǎn)，地面電勢也越低。如果人或牲畜靠近電線落地點，就可能發(fā)生觸電事故。帶電導(dǎo)線落地之后所形成的電場可以近似看成是在落地點放置了一個等效點電荷Q所產(chǎn)生的電場。

(1)該等效點電荷Q應(yīng)為______(選填：A.正，B.負(fù))電荷。

(2)(多選)如圖，a、b為該電場某條電場線上兩點，若兩點處電場強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb，電勢分別為φa、φb，則______。

A.Ea>Eb

B.Ea<Eb

C.φa>φb

D.φa<φb

(3)若一個電荷量為-1.0×10-8C的試探電荷在電場中的某點處所受電場力大小為2.0×10-4N，且方向向右，則該點處電場強(qiáng)度的大小E=______N/C，方向______(選填：A.向左，B.向右)；若試探電荷電量改為-2.0×10-8C，則該點處的電場強(qiáng)度的大小E=答案和解析1.【答案】882

-747

3

豎直向上

電磁感應(yīng)強(qiáng)度

特斯拉【解析】(1)以向下為正方向，根據(jù)重力做功公式：Wp=mgh，

代入數(shù)據(jù)解得：Wp=882J；

根據(jù)阻力做功公式：Wf=-f?l，

代入數(shù)據(jù)解得Wf=-747J；

根據(jù)動能定理：Wp+Wf=12mvB2，

代入數(shù)據(jù)解得vB=3m/s

(2)①高架滑車運(yùn)動過程中阻力忽略，只有重力做功，因此車的機(jī)械能守恒重力勢能最小處動能最大，速度最大，因此最低點D點處速度最大以地面為零勢能面，由A、D兩處機(jī)械能守恒得：

12.【答案】A

C

C

航天飛機(jī)

質(zhì)量越大，慣性越大

【解析】(1)A.根據(jù)牛頓第三定律可知地面對車輪的作用力和車輪對地面的作用力的大小相等，方向相反，故A正確；

B.根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度由合外力與質(zhì)量決定，與速度無關(guān)，故B錯誤；

CD.質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，與速度無關(guān)，故CD錯誤。

故選：A。

(2)賽車沿彎道行駛，任一時刻賽車上任何一點的速度方向都是賽車運(yùn)動的曲線軌跡上對應(yīng)點的切線方向。被甩出的后輪的速度方向就是甩出點軌跡的切線方向，所以脫離賽車后的車輪將沿著脫離時輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動，離開彎道，故C正確，ABD錯誤。

故選：C。

(3)賽車運(yùn)動的x-t圖象是拋物線，則賽車做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)x-t圖象的斜率表示速度，賽車的速度逐漸增大，加速度不變，根據(jù)位移公式x=v-t，可知隨時間的延長，賽車的平均速度增大，故相同時間內(nèi)位移越來越大，故C正確，ABD錯誤。

故選：C。

(4)根據(jù)牛頓第一定律可知，物體質(zhì)量越大，則慣性越大，慣性越大則運(yùn)動狀態(tài)越難改變，故兩者運(yùn)動狀態(tài)較難改變的是航天飛機(jī)；

(5)設(shè)經(jīng)過t賽車追上安全車，根據(jù)位移關(guān)系有x0+v1t=12at2，代入v1=5m/s，a=2m/s2，解得t=15s。

故答案為：(1)A；(2)C【解析】(1)1929年，美國天文學(xué)家哈勃通過對大量星系的觀測發(fā)現(xiàn)，銀河系外的絕大部分星系都在遠(yuǎn)離(選填：B)我們，據(jù)此，科學(xué)家提出了大爆炸宇宙論，以解釋宇宙的起源。

(2)①根據(jù)開普勒第一定律，可知火星繞太陽公轉(zhuǎn)時的軌道形狀是橢圓(選填：B)，火星公轉(zhuǎn)過程中不變的物理量是周期(選填：B)。

②根據(jù)萬有引力提供向心力可得：GMmr2=mv2r=m4π2T2r

可得：v=GMr，T=2πr3GM

因火衛(wèi)一繞火星圓周運(yùn)動的半徑r1=9278km，火衛(wèi)二繞火星圓周運(yùn)動的半徑r2=23459km，即r1<r2，可得：v1>v2，T1<T2，故C正確，ABD錯誤；

故選：C。

③忽略火星的自轉(zhuǎn)，可認(rèn)為在火星表面質(zhì)量為m的物體所受重力等于火星對它的萬有引力，即：GMmr2=mg

求出火星表面重力加速度g=GMr2

可知該同學(xué)的觀點有誤。

(3)①在地球表面發(fā)射衛(wèi)星的初速度必須達(dá)到第一宇宙速度，大小為7.9km/s，故A正確，BC錯誤；

故選：A。

②根據(jù)鐘慢效應(yīng)，可知高速運(yùn)行衛(wèi)星上的時鐘比在地面上的時鐘走得慢，故A正確，BC錯誤；

故選：A。

(4)①第一次在實驗室驗證萬有引力定律，并較精確測出萬有引力常量的是卡文迪什，故B正確，AC錯誤；

故選：B。

②根據(jù)F=Gm1m2r2，可得：G=Fr2【解析】(1)充電寶160W?h的能量為W=Pt=160×1×60×60J=5.76×105J。

A、一個鉛球從教室課桌落至地面時所具有的動能Ek=mgh=3×10×1J=30J，故A錯誤；

B、一位80kg的同學(xué)從1米高的田坎跳下時減少的重力勢能Ep=mgh=80×10×1J=800J，故B錯誤；

C、一輛轎車在高速路上正常行駛時的動能Ek=12mv2=12×1000×302J=4.5×105J，最接近充電寶能量，故C正確；

D、一部手機(jī)待機(jī)一天所消耗的電能W=Pt=0.03×24×3600J=2.5×103J，故D錯誤；

故選：C。

(2)A.根據(jù)電流定義式q=It，可知，“安時”(A?h)或“毫安時”(mA?h)是電荷量的單位，故A錯誤；

B.“伏特”(V)不是國際單位制中的基本單位，是導(dǎo)出單位，故B錯誤；

C.根據(jù)該手機(jī)電池提供的數(shù)據(jù)可知，若該手機(jī)的待機(jī)電流為10mA，則手機(jī)最多可待機(jī)時間為t=qI=200010h=200h，故C錯誤；

D.若該電池工作電流為16mA，則1秒內(nèi)定向通過電源的電子個數(shù)為n=Ite=16×10-3×11.6×10-19個=1×1017個【解析】(1)根據(jù)沿電場線的方向電勢降低，由題意離落地點越遠(yuǎn)電勢越低，則該點電荷Q應(yīng)為正電荷，故A正確，B錯誤。

故選：A。

(2)如圖所示電場線由左指向右，可知正點電荷Q在左側(cè)，則a點與b點相比距離點電荷Q較近，故兩點處電場強(qiáng)度大小關(guān)系為Ea>Eb，根據(jù)