精品解析：上海市格致中学2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

格致中学二○二四学年度第二学期期末考试 高二年级 物理试卷 （测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷） 友情提示：昨天，你既然经历了艰苦的学习，今天，你必将赢得可喜的收获！ 祝你：诚实守信，沉着冷静，细致踏实，自信自强，去迎接胜利！ 考生注意： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 2．本试卷标注“计算”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取。 体育运动 2024年第33届夏季奥林匹克运动会，在法国首都巴黎举行。中国运动健儿奋力拼搏，取得骄人成绩，为祖国赢得了荣誉。 1. 以下运动中，能把研究对象当作质点的是（ ） A. 公路自行车 B. 体操 C. 跳水 D. 马术 2. 女子举重81公斤以上级，中国选手李雯雯以抓举136公斤、挺举173公斤，总成绩309公斤夺冠，成功卫冕。运动员挺举杠铃静止在空中时，双手对杠铃的作用力大小为______N，方向______。（） 3. 跳水比赛中，运动员向上离开踏板的瞬间为计时起点，竖直向上为正方向。运动员可看成质点，利用专业设备测量其竖直方向的速度v与时间t的关系如图所示，则运动员到达最高点的时刻为______s，此时运动员距离水面的高度为______m。 4. 在某轮比赛中，运动员在跳台上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，则她用于姿态调整的时间约为（ ） A. 0.2s B. 0.4s C. 1.0s D. 1.4s 5. 如图将质量为m的篮球从离地高度为h的A处，以初速度v抛出，篮球恰能进入高度为H的篮圈，不计空气阻力和篮球转动的影响，以经过篮球入圈位置B的水平面为零势能面，重力加速度为g。篮球经过位置B时机械能为（ ） A B. C D. 游乐场 游乐圈中的过山车、快乐飞机等游戏项目，可以让人们体验到刺激、挑战、快乐和放松，是一种非常受欢迎的娱乐方式。 6. 如图为汽车进入游乐场停车场的道闸设备，闸杆上有A、B两点，当闸杆转动时A、B两点的线速度分别为、，则（　　） A. B. C. 7. 如图所示，乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度大小为g，乘客在最低点时对座位的压力（　　） A. 等于mg B. 小于mg C. 大于mg 8. 如图甲所示，游乐场有一种叫做“快乐飞机”的游乐项目，模型如图乙所示。当模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，不计空气阻力，旋臂对模型飞机的作用力方向与旋臂______（选填：A.一定垂直，B. 可能不垂直）；若仅旋臂与竖直方向夹角增大，悬臂长度L和转动角速度均不变，则旋臂对模型飞机的作用力______（选填：A.变大，B.变小， C.不变） 9. 在“快乐飞机”项目中，“飞机”中的乘客需要系好安全带。这是因为系好安全带可以（　　） A. 减小人的惯性 B. 减小车的惯性 C. 减少因人的惯性而造成的伤害 D. 减少因车的惯性而造成的伤害 10. 模型飞机做的是匀速圆周运动，做匀速圆周运动的物体所受向心力的大小与半径、角速度、质量都有关，我们可用如图所示的实验装置进行探究，该实验的研究方法是______法。为了探究向心力大小和角速度的关系，我们处理实验数据的方法是：根据实验数据作出______图像，根据图像的特点得出规律。 家庭电路 家庭电路由入户电源线（火线，零线）、电能表、总开关、断路器、用电器、导线、插座开关组成。火线相当于实验室电路的电源正极，零线相当于电源负极，火线和零线之间的电压为交流电220V。家庭电路比实验室电路连接要更注重安全性，尤其在电路出故障进行维修时要尽可能避免危险。 11. （作图）在符合安全用电的原则下，在图中用笔画线代替导线正确连接电路______。 12. （多选）手机通过电线连接电源适配器，电源适配器插入插座的孔中，一段时间后手机电池开始显示不充电了。检查发现低压断路器断开，说明电路中出现了（ ）故障。 A. 过载 B. 断路 C. 短路 13. 手机无线充电技术中，当充电基座上的送电线圈通入交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。电磁感应的首次发现者为（ ） A. 库仑 B. 法拉第 C. 奥斯特 D. 安培 14. 如图所示，电路中有四盏相同规格的灯，规格均为“6V，6W”，，，。当电路中接入两盏灯时，通过每盏灯的电流为______A，当接入4盏灯时，电路的总功率为______W。 15. 节日用的一串串小彩灯中，每个灯的构造都如图所示，除灯丝电阻外，在灯丝引线上还并联有金属丝，其中阻值远大于，则正常工作时电流主要流过______（选填： A．，B．）；不发光的小灯泡越多，剩余亮着的灯越______（选填：A．亮，B．暗） 16. （计算）一台小型电动机内阻为，当它在12V的电压下工作时，每分钟产生的热量。不计各处摩擦，求电动机的输出功率。 中国空间站 2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射。载人飞船与天和核心舱顺利自主快速交会对接，中国人首次进入自己的空间站。 17. 假设空间站在距地面h高度处绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。则空间站在轨运行线速度______。 18. 为保持与静置于地面上的钟快慢一致，需对空间站里的钟进行校准。根据狭义相对论，空间站里的钟应调______；根据广义相对论，空间站里的钟应调______（均选涂： A．快 B．慢）。最终需综合考虑两种相对论的效应进行校准。 19. 假设地球吸引空间站的万有引力在某一瞬时，突然消失，空间站将（ ） A. 落到地球表面 B. 静止地球上空某点不动 C. 沿空间站绕地轨道切线方向飞出 D 沿空间站与地球连线方向飞出 20. （计算）科学家发现有一颗“超级地球”，若“超级地球”的半径是地球的3倍，质量是地球的36倍，求：它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的多少倍？ 电 电是生活必需能源，人类巧妙利用它点亮世界、驱动设备，让生活便捷高效。但电也暗藏危险，如雷电等。我们既要借助电的力量，也要做好防范，保障生命财产安全。 21. 电力属于______（选填： A．一次 B．二次）能源 22. 电容器可以储存电能。用如图所示的电路给电容器进行充、放电，电源电动势为E，电容器电容为C，若此时通过图中电流表的电流方向向左，则电路中 （1）电流表的示数______ A．增大 B．减小 C．不变 （2）电压表的示数______ A．增大 B．减小 C．不变 （3）充电结束时，电容器所带电荷量为______。 23. 为避免雷电造成损害，可以在高大的建筑物上装有避雷针。一次雷雨天气，某避雷针附近电场的等势面分布如图中虚线所示。 （1）（多选）关于A、B两点的场强，下列说法中正确的是______ A． B． C．二者方向相同 D．二者方向不同 （2）若一电子（带电量为）由A点运动到B点，则电场力对其做______（选填：A．正功 B．负功），其电势能的变化量______J。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 格致中学二○二四学年度第二学期期末考试 高二年级 物理试卷 （测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷） 友情提示：昨天，你既然经历了艰苦的学习，今天，你必将赢得可喜的收获！ 祝你：诚实守信，沉着冷静，细致踏实，自信自强，去迎接胜利！ 考生注意： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 2．本试卷标注“计算”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取。 体育运动 2024年第33届夏季奥林匹克运动会，在法国首都巴黎举行。中国运动健儿奋力拼搏，取得骄人成绩，为祖国赢得了荣誉。 1. 以下运动中，能把研究对象当作质点的是（ ） A. 公路自行车 B. 体操 C. 跳水 D. 马术 2. 女子举重81公斤以上级，中国选手李雯雯以抓举136公斤、挺举173公斤，总成绩309公斤夺冠，成功卫冕。运动员挺举杠铃静止在空中时，双手对杠铃的作用力大小为______N，方向______。（） 3. 跳水比赛中，运动员向上离开踏板的瞬间为计时起点，竖直向上为正方向。运动员可看成质点，利用专业设备测量其竖直方向的速度v与时间t的关系如图所示，则运动员到达最高点的时刻为______s，此时运动员距离水面的高度为______m。 4. 在某轮比赛中，运动员在跳台上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，则她用于姿态调整的时间约为（ ） A. 0.2s B. 0.4s C. 1.0s D. 1.4s 5. 如图将质量为m的篮球从离地高度为h的A处，以初速度v抛出，篮球恰能进入高度为H的篮圈，不计空气阻力和篮球转动的影响，以经过篮球入圈位置B的水平面为零势能面，重力加速度为g。篮球经过位置B时机械能为（ ） A. B. C. D. 【答案】1 A 2. ①. 1730 ②. 竖直向上 3. ①. 0.5 ②. 11.25 4. B 5. B 【解析】 【1题详解】 A．在自行车公路比赛中，以自行车用时多少比较胜负，与自行车的形状，人的形状、动作无关，因此可以把人和自行车当作质点，A正确； B．体操运动员的胜负与体操运动员的动作有关，因此不能把体操运动员当作质点，B错误； C．跳水运动成绩与运动员的动作有关，因此不能将运动员当作质点，C错误； D．马术运动的成绩与马术运动员以及马的动作都有关，因此不能马合运动员当作质点，D错误。 故选A。 【2题详解】 [1][2]杠铃处于静止状态，所受合力为零，因此手对杠铃的作用力大小为，方向竖直向上。 【3题详解】 [1]到达最到点时，速度为零，利用图像可知，t=0.5s [2]利用图像可知，图像与时间轴围成的面积等于物体的位移，在0.5s~2.0s时间内，下降的距离为最该点离水面的高度 【4题详解】 根据 可知完成技术动作 整个过程所用时间 因此姿态调整的时间 故选B。 【5题详解】 以篮球入圈位置B的水平面为零势能面，则出手势的势能，动能为整个运动过程中，机械能守恒，因此篮球经过位置B时机械能为 故选B。 游乐场 游乐圈中的过山车、快乐飞机等游戏项目，可以让人们体验到刺激、挑战、快乐和放松，是一种非常受欢迎的娱乐方式。 6. 如图为汽车进入游乐场停车场的道闸设备，闸杆上有A、B两点，当闸杆转动时A、B两点的线速度分别为、，则（　　） A. B. C. 7. 如图所示，乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度大小为g，乘客在最低点时对座位的压力（　　） A. 等于mg B. 小于mg C. 大于mg 8. 如图甲所示，游乐场有一种叫做“快乐飞机”的游乐项目，模型如图乙所示。当模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，不计空气阻力，旋臂对模型飞机的作用力方向与旋臂______（选填：A.一定垂直，B. 可能不垂直）；若仅旋臂与竖直方向夹角增大，悬臂长度L和转动角速度均不变，则旋臂对模型飞机的作用力______（选填：A.变大，B.变小， C.不变） 9. 在“快乐飞机”项目中，“飞机”中的乘客需要系好安全带。这是因为系好安全带可以（　　） A. 减小人的惯性 B. 减小车的惯性 C. 减少因人的惯性而造成的伤害 D. 减少因车的惯性而造成的伤害 10. 模型飞机做的是匀速圆周运动，做匀速圆周运动的物体所受向心力的大小与半径、角速度、质量都有关，我们可用如图所示的实验装置进行探究，该实验的研究方法是______法。为了探究向心力大小和角速度的关系，我们处理实验数据的方法是：根据实验数据作出______图像，根据图像的特点得出规律。 【答案】6. B 7. C 8. ①. B ②. A 9. C 10. ①. 控制变量法 ②. 【解析】 【6题详解】 同轴主动地角速度相等，根据角速度与线速度的关系有， 由于 则有 故选B。 【7题详解】 乘客在最低点时，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律有 解得 可知，乘客在最低点时对座位的压力大于mg。 故选C。 【8题详解】 [1]模型飞机受到重力mg与旋臂对模型飞机的作用力F，由于模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动，则重力与旋臂对模型飞机的作用力的合力提供圆周运动的向心力，合力方向水平指向圆周轨迹的一些，根据力的合成规律可知，旋臂对模型飞机的作用力方向与旋臂可能不垂直。 故选B。 [2]结合上述，根据牛顿第二定律有 可知，若仅旋臂与竖直方向夹角增大，悬臂长度L和转动角速度均不变，则旋臂对模型飞机的作用力变大。 故选A。 【9题详解】 AB．惯性大小由质量决定，系好安全带不能够改变人与车的惯性，故AB错误； CD．由于人惯性，人有保持先前运动状态的性质，系好安全带可以减少因人的惯性而造成的伤害，故C正确，D错误。 故选C。 【10题详解】 [1]研究向心力的大小与半径、角速度、质量其中两个物理量的关系时，先保持其它物理量一定，可知，采用了控制变量法； [2]探究向心力大小和角速度关系时，根据 为了能够反映向心力与角速度的关系，应作出图像，该图像是一条经过原点的倾斜直线。 家庭电路 家庭电路由入户电源线（火线，零线）、电能表、总开关、断路器、用电器、导线、插座开关组成。火线相当于实验室电路的电源正极，零线相当于电源负极，火线和零线之间的电压为交流电220V。家庭电路比实验室电路连接要更注重安全性，尤其在电路出故障进行维修时要尽可能避免危险。 11. （作图）在符合安全用电原则下，在图中用笔画线代替导线正确连接电路______。 12. （多选）手机通过电线连接电源适配器，电源适配器插入插座的孔中，一段时间后手机电池开始显示不充电了。检查发现低压断路器断开，说明电路中出现了（ ）故障。 A. 过载 B. 断路 C. 短路 13. 手机无线充电技术中，当充电基座上的送电线圈通入交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。电磁感应的首次发现者为（ ） A. 库仑 B. 法拉第 C. 奥斯特 D. 安培 14. 如图所示，电路中有四盏相同规格的灯，规格均为“6V，6W”，，，。当电路中接入两盏灯时，通过每盏灯的电流为______A，当接入4盏灯时，电路的总功率为______W。 15. 节日用的一串串小彩灯中，每个灯的构造都如图所示，除灯丝电阻外，在灯丝引线上还并联有金属丝，其中阻值远大于，则正常工作时电流主要流过______（选填： A．，B．）；不发光的小灯泡越多，剩余亮着的灯越______（选填：A．亮，B．暗） 16. （计算）一台小型电动机内阻为，当它在12V的电压下工作时，每分钟产生的热量。不计各处摩擦，求电动机的输出功率。 【答案】11. 12. AC 13. B 14. ①. 0.75 ②. 18 15. ①. A ②. B 16. 4.8W 【解析】 【11题详解】 【12题详解】 手机通过电线连接电源适配器，电源适配器插入插座的孔中，一段时间后手机电池开始显示不充电了。检查发现低压断路器断开，说明电路中出现了过载或者短路。 故选AC。 【13题详解】 电磁感应的首次发现者为法拉第。 故选B。 【14题详解】 [1][2]灯泡正常工作时电阻为 两盏灯工作时 根据闭合电路的欧姆定律 通过每盏灯的电流为 四盏灯工作时 根据闭合电路的欧姆定律 电路的总功率 【15题详解】 [1]除灯丝电阻R1外，在灯丝引线上还并联有金属丝R2，其中R2，阻值远大于R1，则正常工作时电流主要流过R1。 故选A。 [2]不发光的小灯泡越多，那么该灯的电阻将不再存在，电流将全部通过并联电阻R2。由于并联电阻的阻值R2远大于灯丝电阻R1，所以并联电阻R2上的电压会大大增加。这会导致其他灯上的电压减小，从而使其他灯变得比原来暗一些。 故选B。 【16题详解】 电动机的热功率为 根据 可得 电动机的输出功率 中国空间站 2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射。载人飞船与天和核心舱顺利自主快速交会对接，中国人首次进入自己的空间站。 17. 假设空间站在距地面h高度处绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。则空间站在轨运行线速度______。 18. 为保持与静置于地面上的钟快慢一致，需对空间站里的钟进行校准。根据狭义相对论，空间站里的钟应调______；根据广义相对论，空间站里的钟应调______（均选涂： A．快 B．慢）。最终需综合考虑两种相对论的效应进行校准。 19. 假设地球吸引空间站的万有引力在某一瞬时，突然消失，空间站将（ ） A. 落到地球表面 B. 静止在地球上空某点不动 C. 沿空间站绕地轨道切线方向飞出 D. 沿空间站与地球连线方向飞出 20. （计算）科学家发现有一颗“超级地球”，若“超级地球”的半径是地球的3倍，质量是地球的36倍，求：它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的多少倍？ 【答案】17. 18. ①. A ②. B 19. C 20. 4 【解析】 【17题详解】 设空间站质量为m，则有 解得 【18题详解】 [1]空间站相对地球在高速运动，地球上的观察者看空间站的钟是慢的，故空间站里的钟应调快，故选涂A； [2]广义相对论是引力对时间的影响，引力势越低的地方，时间流逝越慢，空间站的引力势比地面高，则时间流逝更快，所以从广义相对论角度，应将时钟调慢，故选涂B。 【19题详解】 空间站绕地球做圆周运动时，万有引力提供向心力。当万有引力突然消失，空间站不受力，根据牛顿第一定律，它将保持原来的运动状态，即沿绕地轨道切线方向飞出 ，可知C选项符合题意。 故选C。 【20题详解】 设地球质量为M、地球半径为R，则超级地球质量为36M、超级地球半径为3R，在地球表面有 在超级地球表面有 联立可得 可知超级地球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍。 电 电是生活必需能源，人类巧妙利用它点亮世界、驱动设备，让生活便捷高效。但电也暗藏危险，如雷电等。我们既要借助电的力量，也要做好防范，保障生命财产安全。 21. 电力属于______（选填： A．一次 B．二次）能源。 22. 电容器可以储存电能。用如图所示的电路给电容器进行充、放电，电源电动势为E，电容器电容为C，若此时通过图中电流表的电流方向向左，则电路中 （1）电流表的示数______ A．增大 B．减小 C．不变 （2）电压表示数______ A．增大 B．减小 C．不变 （3）充电结束时，电容器所带电荷量为______。 23. 为避免雷电造成损害，可以在高大的建筑物上装有避雷针。一次雷雨天气，某避雷针附近电场的等势面分布如图中虚线所示。 （1）（多选）关于A、B两点的场强，下列说法中正确的是______ A． B． C．二者方向相同 D．二者方向不同 （2）若一电子（带电量为）由A点运动到B点，则电场力对其做______（选填：A．正功 B．负功），其电势能的变化量______J。 【答案】21. B 22. ①. B ②. B ③. CE 23. ①. AD ②. B ③. 3.2×10-16 【解析】 【21题详解】 电力属于二次能源，故选填B。 【22题详解】 （1）[1]若此时通过图中电流表的电流方向向左，由题图可知电容器此时处于放电的状态，放电的电流会越来越小，故电流表的示数减小。故选B。 （2）[2]电容器此时处于放电的状态，所带电量减小，根据电容的定义可知，电容器的电压减小，故电压表的示数减小。故选B。 （3）[3]充电结束时，电容器的电压等于电源电动势，即U=E，由，可得其所带电荷量为Q=CE。 【23题详解】 （1）[1]AB．A处的等势面比B处的密集，根据等差等势面越密集的地方电场强度越大，可知EA＞EB，故A正确，B错误； CD．根据电场的方向垂直于等势面，可知二者方向不同，故D正确，C错误。 故选AD。 （2）[2]由题图可得：φA=4.5kV，φB=2.5kV，则由A点到B点的电势差为UAB=φA-φB=4.5kV-2.5kV=2×103V 一电子由A点运动到B点，则电场力对其做功为WAB=qUAB=-1.6×10-19×2×103J=-3.2×10-16J 可知电场力对其做负功，故选填B。 [3]根据功能关系，其电势能的变化量为ΔEp=-WAB=-（-3.2×10-16）J=3.2×10-16J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$