精品解析：上海市青浦高级中学2024-2025学年高二上学期期末合格性考试物理试题

上海市青浦区高级中学2024学年第一学期期末质量检测 高二物理（合格）试卷 考试时间：60分钟满分：100分 一、F1方程式赛车 一级方程式赛车世界锦标赛，简称，与奥运会、世界杯足球赛并称为“世界三大体育盛事”。2024年，世界一级方程式赛车锦标赛中国大奖赛迎来20周年，同时也是上海国际赛车场投入使用20周年。F1赛车的变速系统非常强劲，从时速零加速到三档最高速度仅需，此时加速度仍达10，时速为五档最高速度时的加速度仍有，若从0加速到再减到0只需。 1. 关于F1赛车，下列说法正确的是（　　） A. 赛车起动时，地面对车轮的作用力与车轮对地面的作用力大小相等 B. 赛车在直道行驶时，速度越大，其加速度也一定越大 C. 赛车转弯时，速度方向改变，其惯性也随之变化 D. 赛车高速通过终点后难以立即停下，表明速度越大，其惯性越大 2. 在F1赛事中，若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落，则脱落的车轮的运动情况是（　　） A. 仍然沿着赛车的弯道运动 B. 沿着与弯道切线垂直的方向飞出 C. 沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道 D. 上述情况都有可能 3. 在某次测试赛中，赛车在某赛车在平直赛道上开始运动的图像为抛物线，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 赛车做匀速直线运动 B. 赛车做匀减速直线运动 C. 随着时间的增大，赛车在相同时间内的位移增大 D. 随着时间的增大，赛车的加速度增大 4. 一辆高速行驶的赛车与一架静止在发射场的航天飞机，两者运动状态较难改变的是___________，你的判断依据是___________。 5. 在赛车大奖赛中，在长直的赛道上，一辆安全车正以的速度匀速前进。在安全车后方处，有一辆赛车从静止出发，并且以的加速度向前追赶安全车。赛车经过多久追上安全车？ 人类对宇宙的探索已经有很长的历史。从2300多年前我国战国时期的思想家尸佼给出了宇宙的定义到广义相对论建立之后，宇宙学真正成为了现代科学意义上的一门学科。 6. 1929年，美国天文学家哈勃通过对大量星系观测发现，银河系外的绝大部分星系都在______（选涂：A.靠近B.远离）我们，据此，科学家提出了______宇宙学，以解释宇宙的起源。 7. 火星是太阳系的内层行星，它有火卫一与火卫二两个卫星。 （1）火星绕太阳公转时的轨道形状是______。火星公转过程中不变的物理量是（ ） A线速度　　B.万有引力 C.周期　　D.向心加速度 （2）现已测得火卫一距离火星，火卫二距离火星。若仅考虑火星对其作用力，两者绕火星转动的线速度大小分别为和，周期分别为和，则（ ） A，　　B.， C.，　　D.， （3）已知火星质量为、半径为，火星与太阳的距离为。有同学认为：根据万有引力定律和牛顿第二定律可得：，就可以求出火星表面重力加速度。请判断该同学的观点是否有误______，并说明理由______。 8. 为探索外太空，使发射的卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。 （1）发射卫星初速度必须达到（ ） A.7.9km/s　　B.11.2km/s　　C.16.7km/s （2）在地面上的时钟，与在高速运行卫星上的时钟相比，它（ ） A.走得慢　　B.走得快　　C.快慢不变 9. 万有引力定律是支持宇宙探秘的重要理论之一。 （1）第一次在实验室验证万有引力定律，并较精确测出万有引力常量的是______（选涂：A.牛顿　B.卡文迪什）。 （2）用国际单位制的基本单位表示万有引力常量的单位，下列符合要求的是（ ） A.　　B. C.　　D. （3）如图为测量万有引力常量的装置，该实验中为测量石英丝极微小的扭转角，采取“微小量放大”的主要措施是（ ） A.增大石英丝的直径　　B.增大T型架横梁的长度 C.增大光源与平面镜的距离　　D.增大刻度尺与平面镜的距离 充电宝，又称为移动电源，是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以随时随地给手机等数码设备充电或待机供电。充电宝一般由锂电芯或者干电池作为储电单元。充电宝自身的充电插头可直接通过交流电源对移动设备充电且自身具有储电功能，相当于一个充电器和备用电池的混合体。 10. 为保证人民的生命财产安全，机场规定“严禁携带额定能量超过160W·h的充电宝搭乘飞机”，160W·h的能量最接近（　　） A. 一个铅球从教室课桌落至地面时所具有的动能 B. 一位80kg的同学从1m高的田坎跳下时减少的重力势能 C. 一辆新车在高速路上正常行驶时的动能 D. 一部手机待机一天所消耗的电能 11. 某手机电池背面印有的一些符号如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. “毫安·时”是电池储存的能量的单位 B. “伏特”是国际单位制中的基本单位 C. 若该手机待机电流为10mA，则手机最多可待机100h D. 若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为个 12. 电阻、按图示方法接入电压恒定的手机充电宝上，闭合开关后保持的阻值不变，改变的阻值，则关于消耗的功率的说法正确的是（　　） A. 增大，增大 B. 增大，减小 C. 减小，减小 D. 减小，不变 13. 如图，用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电宝对内阻为的电池充电。充电时，电池消耗的热功率为________W，电能转化为化学能的功率为_________W。 14. “用DIS测量充电宝的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示。 （1）图中A，B分别为_________传感器和_________传感器。闭合开关前，滑动变阻器的滑动头P应置于_______端（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关后，调节滑动变阻器，测得两个电表的多组数据，作出的图像如图（b）所示。根据图像可求出该充电宝的电动势________V，内阻_______。（结果均保留两位小数） 15. 游乐场 游乐场里有许多好玩的设施都利用了重力做功使游客体验到“速度”。 （1）如图所示，质量的儿童从滑梯顶端A点由静止滑下，经长的旋转滑道到达底端B点， A、B两点间的水平距离，高度差。若下滑过程中阻力的大小恒为83N，下滑过程中重力对儿童做的功为______J，阻力对儿童做的功为______J，儿童滑到底端B处的速度大小为______m/s（）。 （2）如图（a）所示是一条高架滑车的轨道示意图，各处的高度已标在图上，一节车厢以1.5m/s的速度从A处出发，最终抵达G处，运动过程中所受阻力忽略。 Ⅰ.（计算）车厢在此过程中的最大速度（）______。 Ⅱ.车厢抵达G处后轨道是水平的，可以在轨道上铺装一排水平放置的闭合线圈或铝板，车厢下端装电磁铁，简化模型如图（b）所示，到G处后给电磁铁通电可实现制动。 ①已知电磁铁a端接电源正极，则轨道上线圈所在位置处磁场竖直分量的方向为______； ②用磁传感器可以测量电磁铁产生的磁场强弱，能描述磁场强弱和方向的物理量叫做______，其国际单位是______。 当架空线路的一根带电导线断落在地上时，地面上以导线落地点为中心，形成一个电势分布区域，且离落地点越远，地面电势也越低。如果人或牲畜靠近电线落地点，就可能发生触电事故。带电导线落地之后所形成的电场可以近似看成是在落地点放置了一个点电荷所产生的电场。 16. 该点电荷应为______（选涂：A.正　B.负）电荷。如图，为该电场某条电场线上两点，若两点处电场强度大小分别为，电势分别为，则（ ） A.　　B. C.　　D. 17. 若一电荷量为的试探电荷在电场中的某点处所受电场力大小为，且方向向右，则该点处电场强度的大小______，方向______（选涂：A．向左　B．向右）；若试探电荷电量改为，则该点处的电场强度的大小______。 18. 若将一个电子从A点移至点，电场力做功，则此过程中电子的电势能______（选涂：A.增加　B.减小），间的电势差为______。 19. 若测得该电场中某位置的场强大小为，其中为大地的电阻率，为落地点流入大地的电流强度，为落地点到测量位置的距离，则点电荷的电量大小为______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海市青浦区高级中学2024学年第一学期期末质量检测 高二物理（合格）试卷 考试时间：60分钟满分：100分 一、F1方程式赛车 一级方程式赛车世界锦标赛，简称，与奥运会、世界杯足球赛并称为“世界三大体育盛事”。2024年，世界一级方程式赛车锦标赛中国大奖赛迎来20周年，同时也是上海国际赛车场投入使用20周年。F1赛车的变速系统非常强劲，从时速零加速到三档最高速度仅需，此时加速度仍达10，时速为五档最高速度时的加速度仍有，若从0加速到再减到0只需。 1. 关于F1赛车，下列说法正确的是（　　） A. 赛车起动时，地面对车轮的作用力与车轮对地面的作用力大小相等 B. 赛车在直道行驶时，速度越大，其加速度也一定越大 C. 赛车转弯时，速度方向改变，其惯性也随之变化 D. 赛车高速通过终点后难以立即停下，表明速度越大，其惯性越大 2. 在F1赛事中，若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落，则脱落的车轮的运动情况是（　　） A. 仍然沿着赛车的弯道运动 B. 沿着与弯道切线垂直的方向飞出 C. 沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道 D. 上述情况都有可能 3. 在某次测试赛中，赛车在某赛车在平直赛道上开始运动的图像为抛物线，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 赛车做匀速直线运动 B. 赛车做匀减速直线运动 C. 随着时间的增大，赛车在相同时间内的位移增大 D. 随着时间的增大，赛车的加速度增大 4. 一辆高速行驶的赛车与一架静止在发射场的航天飞机，两者运动状态较难改变的是___________，你的判断依据是___________。 5. 在赛车大奖赛中，在长直的赛道上，一辆安全车正以的速度匀速前进。在安全车后方处，有一辆赛车从静止出发，并且以的加速度向前追赶安全车。赛车经过多久追上安全车？ 【答案】1. A 2. C 3. C 4. ①. 航天飞机 ②. 航天飞机的质量较大 5. 15s 【解析】 【1题详解】 A．赛车起动时，地面对车轮的作用力与车轮对地面的作用力是相互作用力，总是大小相等，选项A正确； B．赛车在直道行驶时，速度越大，其加速度不一定越大，选项B错误； C．赛车转弯时，速度方向改变，因质量不变，则其惯性不变，选项C错误； D．惯性只与质量有关，与速度无关，选项D错误。 故选A。 【2题详解】 车轮未脱离赛车时，具有和赛车相同的向前的速度，脱离赛车后，由于惯性，车轮保持原来向前的速度继续前进，所以沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道。 故选C。 【3题详解】 AB．因x-t图像的斜率等于速度，可知赛车做加速直线运动，选项AB错误； C．赛车加速运动，则随着时间的增大，赛车在相同时间内的位移增大，选项C正确； D．因图像为抛物线，可知加速度不变，即随着时间的增大，赛车的加速度不变，选项D错误。 故选C。 【4题详解】 [1][2]两者运动状态较难改变的是航天飞机；判断依据是航天飞机质量较大。 【5题详解】 由位移关系可知 解得t=15s 人类对宇宙的探索已经有很长的历史。从2300多年前我国战国时期的思想家尸佼给出了宇宙的定义到广义相对论建立之后，宇宙学真正成为了现代科学意义上的一门学科。 6. 1929年，美国天文学家哈勃通过对大量星系的观测发现，银河系外的绝大部分星系都在______（选涂：A.靠近B.远离）我们，据此，科学家提出了______宇宙学，以解释宇宙的起源。 7. 火星是太阳系的内层行星，它有火卫一与火卫二两个卫星。 （1）火星绕太阳公转时的轨道形状是______。火星公转过程中不变的物理量是（ ） A.线速度　　B.万有引力 C.周期　　D.向心加速度 （2）现已测得火卫一距离火星，火卫二距离火星。若仅考虑火星对其作用力，两者绕火星转动的线速度大小分别为和，周期分别为和，则（ ） A，　　B.， C.，　　D.， （3）已知火星的质量为、半径为，火星与太阳的距离为。有同学认为：根据万有引力定律和牛顿第二定律可得：，就可以求出火星表面重力加速度。请判断该同学的观点是否有误______，并说明理由______。 8. 为探索外太空，使发射的卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。 （1）发射卫星的初速度必须达到（ ） A.7.9km/s　　B.11.2km/s　　C.16.7km/s （2）在地面上的时钟，与在高速运行卫星上的时钟相比，它（ ） A.走得慢　　B.走得快　　C.快慢不变 9. 万有引力定律是支持宇宙探秘的重要理论之一。 （1）第一次在实验室验证万有引力定律，并较精确测出万有引力常量的是______（选涂：A.牛顿　B.卡文迪什）。 （2）用国际单位制的基本单位表示万有引力常量的单位，下列符合要求的是（ ） A.　　B. C.　　D. （3）如图为测量万有引力常量的装置，该实验中为测量石英丝极微小的扭转角，采取“微小量放大”的主要措施是（ ） A.增大石英丝的直径　　B.增大T型架横梁的长度 C.增大光源与平面镜的距离　　D.增大刻度尺与平面镜的距离 【答案】6. ①. B ②. 爆炸 7. ①. 椭圆 ②. C ③. C ④. 错误 ⑤. 见解析 8. ①. C ②. B 9. ①. B ②. A ③. D 【解析】 【6题详解】 [1][2]1929年，美国天文学家哈勃通过对大量星系的观测发现，银河系外的绝大部分星系都在远离我们，据此，科学家提出了爆炸宇宙学，以解释宇宙的起源。 【7题详解】 [1]根据开普勒第一定律可知，火星绕太阳公转时的轨道形状是椭圆； [2]火星公转过程中，线速度、万有引力与向心加速度的方向均在变化，不变的物理量是周期。 故选C。 [3]根据 解得 ， 由于 则有 ， 故选C。 [4][5]火星的质量为、半径为，在火星表面有 解得 可知，该同学的观点是错误的。 【8题详解】 [1]使发射的卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，发射卫星的初速度必须达到第三宇宙速度，即卫星的最小速度应该等于16.7km/s。 故选C。 [2]根据狭义相对论可知，在地面上的时钟，与在高速运行卫星上的时钟相比，它走得快。 故选B。 【9题详解】 [1]第一次在实验室验证万有引力定律，并较精确测出万有引力常量的是卡文迪许，故选B； [2]根据 解得 根据单位运算可知，用国际单位制的基本单位表示万有引力常量的单位为。 故选A。 [3]当增大石英丝的直径时，会导致石英丝更不容易转动，该操作对测量石英丝极微小的扭转角却没有作用，故A错误； B.当增大T型架横梁的长度时，会导致石英丝更容易转动，对测量石英丝极微小的扭转角仍没有作用，故B错误； C．增大光源与平面镜的距离不会改变光转动的角度，对“微小量放大”没有作用，故C错误； D．增大刻度尺与平面镜的距离时，转动的角度更明显，故D正确。 故选D。 充电宝，又称为移动电源，是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以随时随地给手机等数码设备充电或待机供电。充电宝一般由锂电芯或者干电池作为储电单元。充电宝自身的充电插头可直接通过交流电源对移动设备充电且自身具有储电功能，相当于一个充电器和备用电池的混合体。 10. 为保证人民的生命财产安全，机场规定“严禁携带额定能量超过160W·h的充电宝搭乘飞机”，160W·h的能量最接近（　　） A. 一个铅球从教室课桌落至地面时所具有的动能 B. 一位80kg的同学从1m高的田坎跳下时减少的重力势能 C. 一辆新车在高速路上正常行驶时的动能 D. 一部手机待机一天所消耗的电能 11. 某手机电池背面印有的一些符号如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. “毫安·时”是电池储存的能量的单位 B. “伏特”是国际单位制中的基本单位 C. 若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机100h D. 若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为个 12. 电阻、按图示方法接入电压恒定的手机充电宝上，闭合开关后保持的阻值不变，改变的阻值，则关于消耗的功率的说法正确的是（　　） A. 增大，增大 B. 增大，减小 C. 减小，减小 D. 减小，不变 13. 如图，用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电宝对内阻为的电池充电。充电时，电池消耗的热功率为________W，电能转化为化学能的功率为_________W。 14. “用DIS测量充电宝的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示。 （1）图中A，B分别为_________传感器和_________传感器。闭合开关前，滑动变阻器的滑动头P应置于_______端（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关后，调节滑动变阻器，测得两个电表的多组数据，作出的图像如图（b）所示。根据图像可求出该充电宝的电动势________V，内阻_______。（结果均保留两位小数） 【答案】10. C 11. D 12. B 13. ①. ②. 14. ①. 电流 ②. 电压 ③. a ④. ⑤. 【解析】 【10题详解】 由题可知 假设一辆新车的质量为，在高速上行驶的速度为，则汽车所具有的动能 故选C。 【11题详解】 A．“毫安”是电流的单位，“时”是时间的单位，根据 解得 可知，“亳安·时”是电荷量的单位，A错误； B．“伏特”是国际单位制中电压的单位，但不是基本单位，B错误； C．该手机的最长待机时间 C错误； D．每秒通过导体的电荷量 故每秒通过电源的电子数 D正确。 故选D。 【12题详解】 AB．当增大时，电路中的电流减小，根据 可知，的电功率减小，A错误，B正确； CD．当减小时，电路中的电流增大，根据 可知，的电功率增大，CD错误。 故选B。 13题详解】 [1]根据 可得其热功率 [2]电源的总功率 故转化为化学能的功率 【14题详解】 [1][2]由于A串联在电路中，B并联在电路中，故A电流传感器，B为电压传感器； [3]闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处，滑动变阻器的滑动头P应置于a端。 [4][5]由图可知电源的电动势 电源的内阻 15. 游乐场 游乐场里有许多好玩的设施都利用了重力做功使游客体验到“速度”。 （1）如图所示，质量的儿童从滑梯顶端A点由静止滑下，经长的旋转滑道到达底端B点， A、B两点间的水平距离，高度差。若下滑过程中阻力的大小恒为83N，下滑过程中重力对儿童做的功为______J，阻力对儿童做的功为______J，儿童滑到底端B处的速度大小为______m/s（）。 （2）如图（a）所示是一条高架滑车的轨道示意图，各处的高度已标在图上，一节车厢以1.5m/s的速度从A处出发，最终抵达G处，运动过程中所受阻力忽略。 Ⅰ.（计算）车厢在此过程中的最大速度（）______。 Ⅱ.车厢抵达G处后轨道是水平的，可以在轨道上铺装一排水平放置的闭合线圈或铝板，车厢下端装电磁铁，简化模型如图（b）所示，到G处后给电磁铁通电可实现制动。 ①已知电磁铁a端接电源正极，则轨道上线圈所在位置处磁场竖直分量的方向为______； ②用磁传感器可以测量电磁铁产生的磁场强弱，能描述磁场强弱和方向的物理量叫做______，其国际单位是______。 【答案】（1） ①. 882 ②. ③. 3 （2） ①. 26.5m/s ②. 竖直向上 ③. 磁感应强度 ④. 特斯拉 【解析】 【小问1详解】 [1]下滑过程中重力对儿童做的功为 [2]下滑过程中，阻力对儿童做的功为 [3]儿童滑到底端B处过程，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 [1]高架滑车运动过程中阻力忽略，只有重力做功，因此车的机械能守恒重力势能最小处动能最大，速度最大，因此最低点D点处速度最大以地面为零势能面，由A、D两处机械能守恒得： 解得 [2]电磁铁a端接电源正极，根据安培定则可知，轨道上线圈所在位置处磁场竖直分量的方向为竖直向上。 [3][4]用磁传感器可以测量电磁铁产生的磁场强弱，能描述磁场强弱和方向的物理量叫做磁感应强度，其国际单位是特斯拉。 当架空线路的一根带电导线断落在地上时，地面上以导线落地点为中心，形成一个电势分布区域，且离落地点越远，地面电势也越低。如果人或牲畜靠近电线落地点，就可能发生触电事故。带电导线落地之后所形成的电场可以近似看成是在落地点放置了一个点电荷所产生的电场。 16. 该点电荷应为______（选涂：A.正　B.负）电荷。如图，为该电场某条电场线上两点，若两点处电场强度大小分别为，电势分别为，则（ ） A　　B. C.　　D. 17. 若一电荷量为的试探电荷在电场中的某点处所受电场力大小为，且方向向右，则该点处电场强度的大小______，方向______（选涂：A．向左　B．向右）；若试探电荷电量改为，则该点处的电场强度的大小______。 18. 若将一个电子从A点移至点，电场力做功，则此过程中电子的电势能______（选涂：A.增加　B.减小），间的电势差为______。 19. 若测得该电场中某位置的场强大小为，其中为大地的电阻率，为落地点流入大地的电流强度，为落地点到测量位置的距离，则点电荷的电量大小为______。 【答案】16. ①. A ②. A 17. ①. ②. A ③. 18. ①. B ②. -40 19. 【解析】 16题详解】 [1]由于离落地点越远，地面电势也越低，可知，电场方向由落地点指向外侧，则该点电荷应为正电荷。 故选A。 [2]沿电场线方向，电势降低，则有 由于该点电荷应为正电荷，根据点电荷电场分布规律可知，a位置电场线分布比b位置密集，则有 故选A。 【17题详解】 [1][2]根据强度的定义式可知 电场强度方向与负电荷所受电场力方向相反，即方向向左。 故选择A。 [3]空间某点的电场强度与试探电荷无关，可知，若试探电荷电量改为，则该点处的电场强度的大小仍然为。 【18题详解】 [1]电场力做正功，电势能减小。 故选择A。 [2]根据 解得 【19题详解】 结合题意有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$