精品解析：上海市风华中学2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题

2025学年度风华中学第二学期高二物理学科期末测验卷 注意事项： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.如未特殊说明，选择题均为单选题，每小题只有一个正确选项。 3.除特殊说明外，本试卷所用重力加速度大小均取。 一、中国空间站 1. 中国空间站 2021年10月17日，神舟十三号载人飞船出征太空，并成功与中国空间站组合体完成自主对接、出舱，以及在轨驻留六个月，空间站绕地球一圈约90分钟。驻留期间，航天员进行了“天宫课堂”授课，王亚平抛出一只“冰墩墩”后，“冰墩墩”沿抛出方向近似匀速直线前进。 （1）神舟十三号与空间站对接过程中，_________（选填∶A．可以 B．不可以）把神舟十三号看作质点。 （2）我们在地球上观看“天宫课堂”授课直播时，空间站发出的视频信号的传播速度_________（选填∶A．小于 B．等于 C．大于）光速。 （3）“天宫课堂”中，“冰墩墩”近似匀速直线前进，这一过程中“冰墩墩”受到（ ） A．万有引力 B．向心力 C．离心力 （4）空间站绕地球运行的角速度约为_________rad/s。（保留2位有效数字）。 （5）空间站绕地球运行的轨道半径，约为地球静止卫星绕地球运行的轨道半径的（ ） A． B． C． D． 二、动量 碰撞现象在自然界和生活中普遍存在，无论宏观还是微观领域，碰撞都是发现新现象，探索新规律的重要手段。 2. 下列运动中的物体，动量始终保持不变的是（　　） A. 绕地球匀速运行的同步卫星 B. 小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变 C. 用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动 D. 荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变 3. 篮球运动员接传来篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（　　） A. 减小球对手的冲力 B. 减小球的冲量 C. 减小球的动量变化量 D. 减小球的动能变化量 4. 质量为的物体运动速度为，则其动量为___________；如果一个物体所受合力为，则的动量变化为___________。 5. 北京冬奥会冰壶比赛训练中，运动员将质量为的冰壶甲推出，运动一段时间后以的速度正碰静止的冰壶乙，然后冰壶甲以的速度继续向前滑向大本营中心，若两冰壶质量相等。 （1）求冰壶乙获得的速度大小； （2）判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞？若是非弹性碰撞，能量损失多少？ 三、西电东输 我国已经掌握世界上最先进的高压输电技术，并在西电东输工程上效果显著。 6. 下列示意图中变压器能给电灯供电，且副线圈中电流比原线圈大的是（　　） A. B. C. D. 7. 我国家庭用电一般都是电压为、频率为的交变电流，其电压的最大值为___________V，每秒内电流方向改变___________次 8. 某发电厂发出的交流电电压为，功率为。远距离输电线路的总电阻为。现采用电压达的特高压输电技术进行输电，变电站理想升压变压器输入线圈和输出线圈的匝数比为___________；输电线上损失的功率为___________ 9. 如图（a）所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中顺时针匀速转动，穿过该线圈的磁通量中随时间变化的规律如图（b）所示。已知线圈匝数为匝。 （1）该发电机线圈角速度为___________rad/s，产生电动势最大值为___________V。（结果均保留3位有效数字） （2）由图（b）可知，线圈中的感应电流改变方向的时刻为（ ） A.0.01s B.0.015s （3）若发电机的最大电动势为，负载为最大阻值为的滑动变阻器，线圈总内阻为，且，则流经负载的电流有效值的最小值为___________发电机的最大输出功率为___________。 四、质谱仪 质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器。其结构如图（a）所示，它分别由加速器Ⅰ、速度选择器Ⅱ、质量分离器Ⅲ三部分组成。若从粒子源点发出一个电量、质量为的正离子，经过加速器得到加速，进入速度选择器，速度符合一定大小的离子能够通过S3缝射入质量分离器中。整个过程中可以不考虑离子重力的影响。 10. 加速器I由S1、S2两块带电平行金属板组成，为了使正离子得到加速，则应让金属板S1带___________电（填“正”或“负”）。在下降过程中，离子的电势能___________（填“减少”“增大”或“不变”）。如果离子从速度开始经加速后速度达到，则加速器两极板间电压___________。 11. 离子以速度进入速度选择器Ⅱ中，两板间电压为，两板长度，相距。离子在穿过电场过程中，为了不让离子发生偏转，需要在该区域加一个垂直于电场和速度平面的磁场。 （1）则所加磁场的磁感强度___________； （2）离开分离器时离子的速度___________。 （3）若粒子不能沿直线匀速通过速度选择器，则粒子在速度选择器中做___________（填“匀变速曲线运动”“变加速曲线运动”）。 12. 若离子以速度垂直于磁场方向进入质量分离器Ⅲ，图（c）所示。其磁感应强度大小。离子在磁场力作用下做半圆周运动。 （1）圆周运动的直径___________。 （2）带电粒子的电量和质量之比称为粒子的比荷，设，如果在质谱仪底片上得到了1、2两条谱线，可以比较其对应的两个电荷的比荷大小（ ） A. B. C. D.无法比较 五、电磁场 电磁是物质所表现电性和磁性的统称，如电磁感应、电磁波等。电磁学是研究电、磁和电磁相互作用现象及其规律和应用的物理学分支学科。 13. 用实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，被誉为无线电通信的先驱的德国物理学家是（　　） A. 安培 B. 麦克斯韦 C. 韦伯 D. 赫兹 14. 两个相同的金属小球，分别带有不等量同种电荷，相距时，两球间的静电力大小为。若将两球接触一下后再分开，仍放回原处，两球间的静电力大小为，则（　　） A. B. C. D. 都有可能 15. 如图所示为三根平行导线的截面图，它们的电流大小都相同，方向垂直于纸面向里。如果，则点的磁感应强度的方向是（　　） A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 16. 如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。则、线圈中产生的感应电动势之比___________，两线圈中感应电流之比___________ 17. 图为某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身底部固定匝矩形导线框边长为边长为，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的有界矩形匀强磁场也为与平行。若边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度大小为边刚离开磁场时列车恰好停止运动。已知线框总电阻为，列车的总质量为，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为。 （1）线框进入磁场时的电流方向为___________。（用字母表示） （2）线框边刚进入磁场时列车的加速度大小为___________。 （3）求线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025学年度风华中学第二学期高二物理学科期末测验卷 注意事项： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.如未特殊说明，选择题均为单选题，每小题只有一个正确选项。 3.除特殊说明外，本试卷所用重力加速度大小均取。 一、中国空间站 1. 中国空间站 2021年10月17日，神舟十三号载人飞船出征太空，并成功与中国空间站组合体完成自主对接、出舱，以及在轨驻留六个月，空间站绕地球一圈约90分钟。驻留期间，航天员进行了“天宫课堂”授课，王亚平抛出一只“冰墩墩”后，“冰墩墩”沿抛出方向近似匀速直线前进。 （1）神舟十三号与空间站对接过程中，_________（选填∶A．可以 B．不可以）把神舟十三号看作质点。 （2）我们在地球上观看“天宫课堂”授课直播时，空间站发出的视频信号的传播速度_________（选填∶A．小于 B．等于 C．大于）光速。 （3）“天宫课堂”中，“冰墩墩”近似匀速直线前进，这一过程中“冰墩墩”受到（ ） A．万有引力 B．向心力 C．离心力 （4）空间站绕地球运行的角速度约为_________rad/s。（保留2位有效数字）。 （5）空间站绕地球运行的轨道半径，约为地球静止卫星绕地球运行的轨道半径的（ ） A． B． C． D． 【答案】 ①. B ②. B ③. A ④. ⑤. D 【解析】 【详解】（1）[1]“神舟十三号”飞船和空间站组合体对接时，飞船的大小不能忽略，不可以将飞船看成质点。 故选B。 （2）[2]我们在地球上观看“天宫课堂”授课直播时，空间站发出的视频信号的传播速度等于光速。 故选B。 （3）[3]冰墩墩在空间站内受地球等的万有引力作用。 故选A。 （4）[4]由题知，空间站绕地球一圈约90分钟，则 T = 90 × 60s = 5400s 根据角速度和周期的关系有 （5）[5]已知静止卫星绕地球运动的周期 T′ = 24 × 3600s = 86400s 根据，可知 解得 故选D。 二、动量 碰撞现象在自然界和生活中普遍存在，无论宏观还是微观领域，碰撞都是发现新现象，探索新规律的重要手段。 2. 下列运动中的物体，动量始终保持不变的是（　　） A. 绕地球匀速运行的同步卫星 B. 小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变 C. 用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动 D. 荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变 3. 篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（　　） A. 减小球对手的冲力 B. 减小球的冲量 C. 减小球的动量变化量 D. 减小球的动能变化量 4. 质量为的物体运动速度为，则其动量为___________；如果一个物体所受合力为，则的动量变化为___________。 5. 北京冬奥会冰壶比赛训练中，运动员将质量为的冰壶甲推出，运动一段时间后以的速度正碰静止的冰壶乙，然后冰壶甲以的速度继续向前滑向大本营中心，若两冰壶质量相等。 （1）求冰壶乙获得的速度大小； （2）判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞？若是非弹性碰撞，能量损失多少？ 【答案】2. C 3. A 4. ①. 10 ②. 20 5. （1）0.3m/s；（2）非弹性碰撞，损失0.57J。 【解析】 【2题详解】 A．绕地球匀速运行的同步卫星，动量大小不变，但是方向不断变化，选项A错误； B．小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变，则动量大小不变，方向相反，选项B错误； C．用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动，物体的动量不变，选项C正确； D．荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变，速度的大小和方向都不断变化，则动量不断变化，选项D错误。 故选C。 【3题详解】 篮球运动员接传来的篮球时，篮球的动量变化以及动能变化都是一定的，即手受到篮球的冲量是一定的，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样可以增加手和篮球的作用时间，根据动量定理，从而减小球对手的冲力。 故选A。 【4题详解】 [1]质量为的物体运动速度为，则其动量为 [2]如果一个物体所受合力为4N，则根据动量定理可知，的动量变化为 【5题详解】 （1）设甲的速度为正，则由动量守恒定律 解得 （2）碰撞的能量损失 则两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞。能量损失0.57J。 三、西电东输 我国已经掌握世界上最先进的高压输电技术，并在西电东输工程上效果显著。 6. 下列示意图中的变压器能给电灯供电，且副线圈中电流比原线圈大的是（　　） A. B. C. D. 7. 我国家庭用电一般都是电压为、频率为的交变电流，其电压的最大值为___________V，每秒内电流方向改变___________次 8. 某发电厂发出的交流电电压为，功率为。远距离输电线路的总电阻为。现采用电压达的特高压输电技术进行输电，变电站理想升压变压器输入线圈和输出线圈的匝数比为___________；输电线上损失的功率为___________ 9. 如图（a）所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中顺时针匀速转动，穿过该线圈的磁通量中随时间变化的规律如图（b）所示。已知线圈匝数为匝。 （1）该发电机线圈的角速度为___________rad/s，产生电动势最大值为___________V。（结果均保留3位有效数字） （2）由图（b）可知，线圈中的感应电流改变方向的时刻为（ ） A.0.01s B.0.015s （3）若发电机的最大电动势为，负载为最大阻值为的滑动变阻器，线圈总内阻为，且，则流经负载的电流有效值的最小值为___________发电机的最大输出功率为___________。 【答案】6. B 7. ①. ②. 100 8. ①. ②. 9. ①. ②. ③. B ④. ⑤. 【解析】 【6题详解】 AC．根据变压器工作原理可知，原线圈需要接入交流电源才能给电灯供电；，故AC错误； BD．根据变压器电流比等于匝数比的反比，可知当原线圈匝数大于副线圈匝数时，副线圈中电流比原线圈大。 故选B。 【7题详解】 [1]我国家庭用电一般都是电压为、频率为的交变电流，其电压的最大值。 [2] 频率为，，每个周期电流方向改变两次，故每秒内电流方向改变次。 【8题详解】 [1]变电站理想升压变压器输入线圈和输出线圈的匝数比为. [2] 变电站理想升压变压器,原副线圈功率相同，输电线上的电流 输电线上损失的功率为 【9题详解】 （1）[1] 由图（b）可知周期为，则该发电机线圈的角速度为 [2] 产生电动势最大值为 （2）[3] 由图（b）可知，线圈中的感应电流改变方向的时刻为，此时磁通量最大，磁通量变化率为0，线圈处于中性面。 故选B。 （3）[4] 电动势有效值为 根据闭合电路欧姆定律可知，流经负载的电流有效值的最小值为 [5] 当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于负载的最大阻值，则当负载阻值等于时，发电机的输出功率最大，则有 四、质谱仪 质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器。其结构如图（a）所示，它分别由加速器Ⅰ、速度选择器Ⅱ、质量分离器Ⅲ三部分组成。若从粒子源点发出一个电量、质量为的正离子，经过加速器得到加速，进入速度选择器，速度符合一定大小的离子能够通过S3缝射入质量分离器中。整个过程中可以不考虑离子重力的影响。 10. 加速器I由S1、S2两块带电平行金属板组成，为了使正离子得到加速，则应让金属板S1带___________电（填“正”或“负”）。在下降过程中，离子电势能___________（填“减少”“增大”或“不变”）。如果离子从速度开始经加速后速度达到，则加速器两极板间电压___________。 11. 离子以速度进入速度选择器Ⅱ中，两板间电压为，两板长度，相距。离子在穿过电场过程中，为了不让离子发生偏转，需要在该区域加一个垂直于电场和速度平面的磁场。 （1）则所加磁场的磁感强度___________； （2）离开分离器时离子的速度___________。 （3）若粒子不能沿直线匀速通过速度选择器，则粒子在速度选择器中做___________（填“匀变速曲线运动”“变加速曲线运动”）。 12. 若离子以速度垂直于磁场方向进入质量分离器Ⅲ，图（c）所示。其磁感应强度大小为。离子在磁场力作用下做半圆周运动。 （1）圆周运动的直径___________。 （2）带电粒子的电量和质量之比称为粒子的比荷，设，如果在质谱仪底片上得到了1、2两条谱线，可以比较其对应的两个电荷的比荷大小（ ） A B. C. D.无法比较 【答案】10. ①. 正 ②. 减少 ③. 11. ①. ②. v1 ③. 变加速曲线运动 12. ①. ②. C 【解析】 【10题详解】 [1]为了使正离子得到加速，正离子所受电场力应向下，则S1带正电； [2]电场力做正功，则离子电势能减少； [3]根据动能定理 得 【11题详解】 （1）[1]由题意有 得 （2）[2]不让离子发生偏转，则离子受到的电场力和洛伦兹力的合力为0，则离开分离器的速度为 （3）[3]离子不沿直线匀速通过速度选择器，则受到的洛兹伦力的方向时刻发生变化，导致合力一直发生改变，故做变加速曲线运动。 12题详解】 （1）[1]根据 又 得 （2）[2]由（1）得，直径大则比荷小，故 故选C。 五、电磁场 电磁是物质所表现的电性和磁性的统称，如电磁感应、电磁波等。电磁学是研究电、磁和电磁相互作用现象及其规律和应用的物理学分支学科。 13. 用实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，被誉为无线电通信的先驱的德国物理学家是（　　） A. 安培 B. 麦克斯韦 C. 韦伯 D. 赫兹 14. 两个相同的金属小球，分别带有不等量同种电荷，相距时，两球间的静电力大小为。若将两球接触一下后再分开，仍放回原处，两球间的静电力大小为，则（　　） A. B. C. D. 都有可能 15. 如图所示为三根平行导线的截面图，它们的电流大小都相同，方向垂直于纸面向里。如果，则点的磁感应强度的方向是（　　） A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 16. 如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。则、线圈中产生的感应电动势之比___________，两线圈中感应电流之比___________ 17. 图为某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身底部固定匝矩形导线框边长为边长为，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的有界矩形匀强磁场也为与平行。若边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度大小为边刚离开磁场时列车恰好停止运动。已知线框总电阻为，列车的总质量为，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为。 （1）线框进入磁场时的电流方向为___________。（用字母表示） （2）线框边刚进入磁场时列车的加速度大小为___________。 （3）求线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热____。 【答案】13. D 14. C 15. D 16. ①. 4:1 ②. 2:1 17. ①. abcd ②. ③. 【解析】 13题详解】 1888 年，德国青年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，被誉为无线电通信的先驱。 故选D。 【14题详解】 由题知，两球带有不等量同种电荷，设为、，且，相距离为 初始时静电力的大小为 两小球相互接触后再分别放回原处，电量平分，则两球所带的电量均为 则静电力为 则有 因，故 所以 即 故选C。 【15题详解】 根据安培定则，B、C、D三根导线在A点的磁感应强度方向分别为竖直向下、水平向右、竖直向上，因为AB=AC=AD，通过的电流大小相等，所以三根导线在A点的磁感应强度大小相等，则A点的合磁感应强度的方向水平向右。 故选D。 【16题详解】 [1]根据法拉第电磁感应定律有 由题知n=10匝，相同，故 则有 [2]根据电阻定律，可得线圈的电阻为 由题知，，相同，故 所以两线圈电阻之比 线圈中的感应电流为 可得 【17题详解】 [1]列车进站过程中根据右手定则，可判断电流方向为abcd； [2]列车边进入磁场瞬间产生的感应电动势为 由闭合电路的欧姆定律得 对列车，根据牛顿第二定律有 解得 [3]线框由进入磁场到离开磁场过程中，由动能定理得 又 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$