精品解析：上海市大同中学2024-2025学年高二上学期期末物理试卷（等级考）

上海市2024学年大同中学第一学期期末考试试卷 高二物理（等级）60分钟满分100分 一、激光 激光技术在工农业生产、光纤通信、宽带网络、信息处理、医疗卫生、文化教育、科技研究、军事发展等多方面都发挥着重要的作用。 1. 有关激光的特点与应用，下列说法错误的是（　　） A. 激光是一种人工产生的相干光，全息照相技术，利用了激光相干性好的特点 B. 激光在医学上被当做“光刀”使用，但其亮度还不足以在金属上打孔、切割、焊接 C. 激光具有良好的单色性，光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物 D. 激光的平行度非常好，可以用来进行精确的测距 2. 用单色光完成“杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c、根据这一现象可知，下列说法正确的是（　　） A. 两束光在空气中频率相同 B. 两束光在水中的传播速度相同 C. 水对a光的折射率较小 D. 从水射向空气时，a光全反射的临界角小于b光的临界角 二、声波降噪 4. 如图所示是主动降噪耳机的工作原理图。在耳机内设有麦克风，用来收集环境中的噪声信号，在此基础上，耳机的处理器产生与环境噪声相位相反的反噪声波来抵消噪声。下列说法正确的是（　　） A. 主动降噪利用了声波的衍射 B. 反噪声波频率和噪声波频率可以不同 C. 理想情况下，反噪声波和噪声波振幅相同 D. 主动降噪耳机可以使进入耳膜的声波频率变小 5. 如图所示是一列简谐横波在某一时刻的波的图像，A、B、C是介质中的三个质点，已知波是向x正方向传播，波速为v=20m/s，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长是10m B. 质点B此刻向y轴正方向运动 C. 质点C再经过0.1s通过平衡位置 D. 质点在一个周期内通过的路程一定为0.8cm 三、电容器 随着科技的发展，不断有新的用来储存电荷的装置被创造出来，我们把能存储电荷和电能的装置叫做电容器。各种电容器在电子或电力设备里有广泛的应用。 6. 不带电的物体甲与带正电的物体乙接触后也带电，原因是（　　） A. 甲有部分电子转移到乙上 B. 甲有部分质子转移到乙上 C. 乙有部分质子转移到甲上 D. 甲、乙均失去了电子 7. 下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（　　） A. 在高大的烟囱中安装静电除尘器 B. 静电复印 C. 在高大的建筑物顶端装上避雷针 D. 静电喷漆 8. 如图所示，a、b两点位于以负点电荷-Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球面外，则（　　） A. a点场强的大小比b点小 B. b点场强的大小比c点小 C. a点电势比b点高 D. c点电势比a点高 9. 如图所示，静电计指针张角会随电容器极板间电势差U的增大而变大。现使电容器带电，并保持总电量不变，实验中每次只进行一种操作，能使静电计指针张角变大的是（　　） A. 将玻璃板插入两板之间 B. 将云母板插入两板之间 C. 将A板稍微上移 D. 减小两极板之间的距离 10. 利用DIS电流传感器可以测量电容器的电容。让充电后的电容器通过大电阻R放电，电流传感器A与计算机连接，记录放电电流I随时间t变化的图像，图像与横坐标轴围成的面积，数值上等于电容器的带电量Q（可用DIS系统软件计算），Q与充电电压U的比值即为电容器的电容C。 （1）图甲、图乙为放电法测量电容的两种电路原理图，先开关S与1端相连，充电结束后，读出电压表的示数。然后把开关掷向2端，记录I-t图像，测量出电容器的带电量Q。在甲、乙两图中，实验系统误差较大的是___________（选填“甲”或“乙”），原因是___________对实验的影响，使电容测量值___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）DIS系统软件记录的电容器放电电流I随时间t变化的图像可能是（ ） A B. C. D. 11. 如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压U1=1600V，M、N两板间的电压U2=200V，两板间的距离为d=10cm，板长为L1=20cm，板右端到荧光屏的距离为L2=40cm，电子质量m=9.11×10-31kg，电子电量为e=1.6×10-19C，求： （1）电子从偏转电场射出时的侧移量y； （2）P点到O点的距离y′。 四、电路 如图所示为从硅晶圆上取下已制好的集成电路所需的芯片。如今，1cm2的集成电路就可以拥有几十亿甚至上百亿个电子元器件。稳定、高效、轻便的集成电路为人们的生活、科技带来了无限的可能。 12. 在物理学中，常用比值法定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。下列关系式中，不属于比值法定义的是（　　） A. 电流 B. 电功率 C. 电阻 D. 电动势 13. 如图所示的电路中，A、B为相同的两个灯泡，当变阻器的滑头向D滑动时（　　） A. A灯变亮，B灯变暗 B. A灯变暗，B灯变亮 C. A、B灯均变亮 D. A、B灯均变暗 14. 如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示（R<r），当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的读数U先减小，后增大 B. 电流表的读数I先增大，后减小 C. 电源的输出功率先增后减 D. 电压表读数的变化量∆U与电流表读数的变化量∆I的比值先增后减小 15. 如图所示的电路中，R1是光敏电阻（光照越强，阻值越小），R2是定值电阻，电容器的两平行板水平放置，当开关S闭合，并且没有光线照射R1时，一带电液滴恰好能静止在电容器两板间的M点。当用强光照射R1时，则（　　） A. 通过R1的电流减小 B. 电容器两极板间电压变小 C. 电容器所带电荷量减少 D. 液滴向上运动 16. 某型号手机使用的电池如图，有关数据如下表，其中的“mA·h”是物理量的单位：请估算这种电池可储存的最大电能是___________J。 17. （1）利用电流传感器与电压传感器“测电源电动势和内电阻”的实验电路如图（a）所示。传感器B是___________传感器，电阻R0起到的作用是___________ （2）某次实验，改变滑动变阻器的触点，记录下多组电压值U和电流值I，通过软件绘制的U-I关系如图（b）所示，通过选择“一次函数”拟合获得“y=-1.03x+2.83”的实验结果。由此可知电源的电动势E=___________V，内阻___________Ω； （3）根据实验测得的U、I数据，若令y=UI，x=，则由计算机拟合得出的y-x图线如图（c）所示，则图线最高点A点的纵坐标y=___________W（结果保留3位有效数字）。 18. “祝融号”火星车，其动力主要来源于太阳能电池。现将“祝融号”的动力供电电路简化如图，已知定值电阻R=5Ω，太阳能电池电动势E=150V，电动机线圈电阻rM=4Ω，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压UM=120V，R消耗的功率为125W。求： （1）太阳能电池的内电阻r。 （2）电动机输出的机械功率。 （3）电动机的效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市2024学年大同中学第一学期期末考试试卷 高二物理（等级）60分钟满分100分 一、激光 激光技术在工农业生产、光纤通信、宽带网络、信息处理、医疗卫生、文化教育、科技研究、军事发展等多方面都发挥着重要的作用。 1. 有关激光的特点与应用，下列说法错误的是（　　） A. 激光是一种人工产生的相干光，全息照相技术，利用了激光相干性好的特点 B. 激光在医学上被当做“光刀”使用，但其亮度还不足以在金属上打孔、切割、焊接 C. 激光具有良好的单色性，光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物 D. 激光的平行度非常好，可以用来进行精确的测距 2. 用单色光完成“杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c、根据这一现象可知，下列说法正确的是（　　） A. 两束光在空气中频率相同 B. 两束光在水中的传播速度相同 C. 水对a光的折射率较小 D. 从水射向空气时，a光全反射的临界角小于b光的临界角 【答案】1. B 2. C 3. C 【解析】 【1题详解】 A．激光是一种人工产生的相干光，全息照相技术，利用了激光相干性好的特点，故A正确，不符合题意； B．激光在医学上被当做“光刀”使用，可以在金属上打孔、切割、焊接，故B错误，符合题意； C．激光具有良好的单色性，光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，故C正确，不符合题意； D．激光的平行度非常好，可以用来进行精确的测距，故D正确，不符合题意。 故选B。 【2题详解】 双缝干涉实验所形成的干涉图样应为明暗相间、等间距的干涉条纹。 故选C。 【3题详解】 根据折射定律 由图可知，两光束折射角相等，a的入射角大于b的入射角，则 所以 ，， 故选C。 二、声波降噪 4. 如图所示是主动降噪耳机的工作原理图。在耳机内设有麦克风，用来收集环境中的噪声信号，在此基础上，耳机的处理器产生与环境噪声相位相反的反噪声波来抵消噪声。下列说法正确的是（　　） A. 主动降噪利用了声波的衍射 B. 反噪声波频率和噪声波频率可以不同 C. 理想情况下，反噪声波和噪声波振幅相同 D. 主动降噪耳机可以使进入耳膜的声波频率变小 5. 如图所示是一列简谐横波在某一时刻的波的图像，A、B、C是介质中的三个质点，已知波是向x正方向传播，波速为v=20m/s，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长是10m B. 质点B此刻向y轴正方向运动 C. 质点C再经过0.1s通过平衡位置 D. 质点在一个周期内通过的路程一定为0.8cm 【答案】4. C 5. B 【解析】 【4题详解】 ABC．主动降噪利用了声波的干涉原理，所以反噪声波频率和噪声波频率应相同，理想情况下，反噪声波和噪声波振幅相同，故AB错误，C正确； D．声波进入主动降噪耳机后频率不变，故D错误。 故选C。 【5题详解】 A．由图可知，波长为12m，故A错误； B．根据“上下坡”法可知，质点B此刻向y轴正方向运动，故B正确； C．周期为 所以质点C再经过0.15s通过平衡位置，故C错误； D．质点在一个周期内通过的路程一定为 故D错误。 故选B。 三、电容器 随着科技的发展，不断有新的用来储存电荷的装置被创造出来，我们把能存储电荷和电能的装置叫做电容器。各种电容器在电子或电力设备里有广泛的应用。 6. 不带电的物体甲与带正电的物体乙接触后也带电，原因是（　　） A. 甲有部分电子转移到乙上 B. 甲有部分质子转移到乙上 C. 乙有部分质子转移到甲上 D. 甲、乙均失去了电子 7. 下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（　　） A. 在高大的烟囱中安装静电除尘器 B. 静电复印 C. 在高大的建筑物顶端装上避雷针 D. 静电喷漆 8. 如图所示，a、b两点位于以负点电荷-Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球面外，则（　　） A. a点场强的大小比b点小 B. b点场强的大小比c点小 C. a点电势比b点高 D. c点电势比a点高 9. 如图所示，静电计指针张角会随电容器极板间电势差U的增大而变大。现使电容器带电，并保持总电量不变，实验中每次只进行一种操作，能使静电计指针张角变大的是（　　） A. 将玻璃板插入两板之间 B. 将云母板插入两板之间 C. 将A板稍微上移 D. 减小两极板之间的距离 10. 利用DIS电流传感器可以测量电容器的电容。让充电后的电容器通过大电阻R放电，电流传感器A与计算机连接，记录放电电流I随时间t变化的图像，图像与横坐标轴围成的面积，数值上等于电容器的带电量Q（可用DIS系统软件计算），Q与充电电压U的比值即为电容器的电容C。 （1）图甲、图乙为放电法测量电容的两种电路原理图，先开关S与1端相连，充电结束后，读出电压表的示数。然后把开关掷向2端，记录I-t图像，测量出电容器的带电量Q。在甲、乙两图中，实验系统误差较大的是___________（选填“甲”或“乙”），原因是___________对实验的影响，使电容测量值___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）DIS系统软件记录的电容器放电电流I随时间t变化的图像可能是（ ） A B. C. D. 11. 如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压U1=1600V，M、N两板间的电压U2=200V，两板间的距离为d=10cm，板长为L1=20cm，板右端到荧光屏的距离为L2=40cm，电子质量m=9.11×10-31kg，电子电量为e=1.6×10-19C，求： （1）电子从偏转电场射出时的侧移量y； （2）P点到O点的距离y′。 【答案】6. A 7. C 8. D 9. C 10. ①. 乙 ②. 电压表分流 ③. 偏小 ④. C 11. （1）0.0125m；（2）0.0625m 【解析】 【6题详解】 不带电的物体甲与带正电的物体乙接触后也带电，原因是由于电荷间的相互作用，甲有部分电子转移到乙上。 故选A。 【7题详解】 在高大的烟囱中安装静电除尘器、静电复印、静电喷漆均是利用静电，而在高大的建筑物顶端装上避雷针是为了防止静电产生的危害。 故选C。 【8题详解】 根据负点电荷的电场分布特点可知，越靠近场源电荷，电场强度越大，越靠近场源电荷电势越低，所以 故选D。 【9题详解】 AB．根据 若将玻璃板或者云母板插入两板之间，则相对介电常量变大，电容变大，两极板间电压减小，静电计指针张角变小，故AB错误； C．若将A板上移，则两板正对面积变小，电容变小，两极板间电压变大，静电计指针张角变大，故C正确； D．若减小两极板之间的距离，则电容变大，两极板间电压减小，静电计指针张角变小，故D错误。 故选C。 【10题详解】 [1][2]对比甲、乙两图可知，当开关接2时，图乙中存在电压表分流作用，测量得到的I-t图线与坐标轴所围区域的面积表示流过电流表的电荷量，小于电容器的带电荷量，所以图乙误差较大； [3]由于电荷量的测量值偏小，所以电容的测量值偏小； [4]电容器放电过程中，电流减小，且逐渐变慢。 故选C。 【11题详解】 （1）电子在加速电场中有 在偏转电场中做类平抛运动，则 联立可得 （2）电子离开偏转电场后做匀速直线运动，根据几何关系有 代入数据解得 四、电路 如图所示为从硅晶圆上取下已制好的集成电路所需的芯片。如今，1cm2的集成电路就可以拥有几十亿甚至上百亿个电子元器件。稳定、高效、轻便的集成电路为人们的生活、科技带来了无限的可能。 12. 在物理学中，常用比值法定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。下列关系式中，不属于比值法定义的是（　　） A. 电流 B. 电功率 C. 电阻 D. 电动势 13. 如图所示的电路中，A、B为相同的两个灯泡，当变阻器的滑头向D滑动时（　　） A. A灯变亮，B灯变暗 B. A灯变暗，B灯变亮 C. A、B灯均变亮 D. A、B灯均变暗 14. 如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示（R<r），当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的读数U先减小，后增大 B. 电流表的读数I先增大，后减小 C. 电源的输出功率先增后减 D. 电压表读数的变化量∆U与电流表读数的变化量∆I的比值先增后减小 15. 如图所示的电路中，R1是光敏电阻（光照越强，阻值越小），R2是定值电阻，电容器的两平行板水平放置，当开关S闭合，并且没有光线照射R1时，一带电液滴恰好能静止在电容器两板间的M点。当用强光照射R1时，则（　　） A. 通过R1的电流减小 B. 电容器两极板间电压变小 C. 电容器所带电荷量减少 D. 液滴向上运动 16. 某型号手机使用的电池如图，有关数据如下表，其中的“mA·h”是物理量的单位：请估算这种电池可储存的最大电能是___________J。 17. （1）利用电流传感器与电压传感器“测电源电动势和内电阻”的实验电路如图（a）所示。传感器B是___________传感器，电阻R0起到的作用是___________ （2）某次实验，改变滑动变阻器的触点，记录下多组电压值U和电流值I，通过软件绘制的U-I关系如图（b）所示，通过选择“一次函数”拟合获得“y=-1.03x+2.83”的实验结果。由此可知电源的电动势E=___________V，内阻___________Ω； （3）根据实验测得的U、I数据，若令y=UI，x=，则由计算机拟合得出的y-x图线如图（c）所示，则图线最高点A点的纵坐标y=___________W（结果保留3位有效数字）。 18. “祝融号”火星车，其动力主要来源于太阳能电池。现将“祝融号”的动力供电电路简化如图，已知定值电阻R=5Ω，太阳能电池电动势E=150V，电动机线圈电阻rM=4Ω，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压UM=120V，R消耗的功率为125W。求： （1）太阳能电池的内电阻r。 （2）电动机输出的机械功率。 （3）电动机的效率。 【答案】12. A 13. D 14. C 15. D 16. 1.0×104 17. ①. 电流 ②. 保护电路 ③. 2.83 ④. 1.03 ⑤. 1.94 18. （1）1Ω；（2）500W；（3）83.3% 【解析】 【12题详解】 A．该式为欧姆定律，不是比值定义法，故A错误，符合题意； B．该式为功率的定义式，采用比值定义法，故B正确，不符合题意； C．该式为电阻的定义式，采用比值定义法，故C正确，不符合题意； D．该式为电动势的定义式，采用比值定义法，故D正确，不符合题意。 故选A。 【13题详解】 当变阻器的滑头向D滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，则流过A灯的电流减小，A灯变暗，流过定值电阻的电流增大，则定值电阻两端电压增大，灯泡B两端电压减小，流过B的电流减小，B灯变暗。 故选D。 【14题详解】 AB．当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，外电路总电阻先增大后减小，所以回路中电流先减小后增大，内电压先减小后增大，路端电压先增大后减小，即电流表的读数先减小后增大，电压表的读数先增大后减小，故AB错误； C．由于外电路电阻先增大后减小，但始终小于电源内阻，根据电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，电源的输出功率应先增大后减小，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律可得 所以 由此可知，该比值不变，故D错误。 故选C。 【15题详解】 当用强光照射R1时，R1阻值减小，外电路总电阻减小，回路中电流增大，通过R1的电流增大，内电压增大，路端电压减小，R2两端电压增大，即电容器两极板电压增大，则电容器所带电荷量增大，两板间电场强度增大，液滴向上运动。 故选D。 【16题详解】 电池可储存的最大电能为 【17题详解】 [1]传感器B串联在电路中，是电流传感器； [2]电阻R0起到保护电路的作用； [3][4]根据闭合电路欧姆定律可得 结合题意可得 ， [5]根据 解得 根据数学规律可知，当 即 y具有最大值，则 【18题详解】 （1）根据闭合电路欧姆定律可得 解得 ， （2）电动机输出的机械功率为 （3）电动机的效率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $