精品解析：上海市浦东新区2024-2025学年高二下学期期末教学质量检测物理试卷

浦东新区2025学年第二学期期末教学质量检测 高二 物理 考生注意： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题有2～3个正确选项，漏选给部分分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．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大小取。 一、空间站 中国空间站在距离地球表面高度约为400 km的轨道上绕地球运动，其运动可视为匀速圆周运动。 1. 空间站运行的能量主要来源于太阳能，太阳能属于________。 A. 一次能源 B. 二次能源 C. 不可再生能源 D. 可再生能源 E. 新能源 F 常规能源 2. 与距地球表面高度约36000 km的卫星相比，空间站绕地球做匀速圆周运动的________。 A. 周期更小 B. 线速度更小 C. 角速度更小 D. 向心加速度更小 3. 空间站内，宇航员可以________。 A. 通过举哑铃来锻炼身体 B. 用拉力器来锻炼肌肉力量 C. 用体重秤称出自己的实际体重 4. 在地面观察者手里的时钟走过30 min时，在高速飞行的空间站里的时钟走过的时间________。 A. 略大于30 min B. 略小于30 min C. 等于30 min 5. 已知地球质量为M，引力常量为G，空间站质量为m，运行轨道半径为r，则地球对空间站的引力大小为________。 二、电场与磁场 电场与磁场有许多共同的特性，对生产、生活都有着重要意义。 6. 涂黑部分代表小磁针N极，螺线管中通以图示电流后小磁针指向正确的是________。 A. B. C. D. 7. 某同学将一通有电流强度I、长度为的电流元放在磁场中P点。 （1）电流元在P点受到的最大磁场力大小为F，则P点处磁感应强度大小________。 （2）如果电流元的电流减小为原来的一半，则P点处磁感应强度大小为________。 A． B．B C．2B 8. 某电场的电场线分布，如图所示。电场中a、b两点的电场强度大小分别为和，电势分别为和。 （1）a、b两点的电场强度大小关系满足________。 A． B． C． （2）a、b两点的电势高低关系满足________。 A． B． C． （3）将一个电子从a点移至b点的过程中，电场力做的功为，则ab间的电势差________V。（元电荷e取） 9. 如图，实验室有两扇窗，窗框均为金属材质，所在地区地表磁感应强度竖直分量可忽略不计，水平分量大小为B，忽略磁偏角。 （1）若甲窗朝正南，窗框的面积为S，从关闭状态至推开过程中，窗框中磁通量的变化量为________。 （2）若甲、乙两扇窗均朝正南，推开过程中，窗框中能产生感应电流是________。 A．甲窗 B．乙窗 C．甲窗和乙窗 三、游乐场 “旋转飞椅”“海盗船”“激流勇进”等是游乐场里深受人们喜爱的项目，它们的设计中都巧妙地运用了物理学原理。 10. “旋转飞椅”的简化结构如图所示。座椅通过缆绳悬挂在水平转盘上，当转盘绕其中心竖直轴匀速转动时，带动座椅和坐在座椅上的游客在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。 （1）游客做匀速圆周运动时，保持不变的物理量有________。 A．所受的合力 B．加速度 C．线速度 D．动能 （2）若转盘旋转2圈用时1 min，则转盘的周期为___s。游客的质量为40 kg，其做匀速圆周运动的半径为5 m，则座椅对游客的作用力大小为___N。 11. “海盗船”在外力驱动下启动，当达到一定高度后撤去驱动力，此后“海盗船”来回摆动，幅度逐渐减小。 （1）由低处向高处摆动过程中，“海盗船”________。 A．重力势能增大，动能减小，机械能减小 B．重力势能减小，动能增大，机械能减小 C．重力势能增大，动能减小，机械能不变 D．重力势能减小，动能增大，机械能不变 （2）坐在“海盗船”里的游客经过最低点时________。 A．处于失重状态 B．处于超重状态 C．对座椅的压力大小等于零 D．对座椅的压力大小等于游客重力大小 12. “激流勇进”设施如图所示，船和游客的总质量为m，在动力系统的牵引下，由静止开始沿倾角为θ的直道，以加速度a匀加速提升至一定高度，随后依次经过几段不同的轨道，最后冲入水池中。 （1）在沿直道提升阶段，船对游客________。 A．做正功 B．不做功 C．做负功 （2）在沿直道提升阶段，若船和游客整体所受阻力大小为总重力大小的k倍，重力加速度大小为g，求动力系统提供的牵引力大小____。 四、新能源汽车 我们时常看到新能源汽车——电动汽车在路上行驶。新能源汽车具有环保、智能等优势，越来越受人们的青睐。 13. 磁感应强度的单位“特斯拉”用国际单位制中的基本单位可表示为________。 A T B. C. D. 14. 某新能源汽车是由电池向电动机M供电，进而驱动汽车。某兴趣小组在实验室中开展了模拟研究，其实验电路如图所示。测得电源电动势，定值电阻。 （1）若定值电阻消耗功率，此时R两端电压为________V。 （2）当回路中的电流为0.5 A时，测得电动机两端电压，可知电动机的输入功率为________W，电池内阻为________。 15. 电池作为新能源汽车的“心脏”，其种类和性能对车辆的整体表现及续航里程起着重要作用。某兴趣小组为测量电源电动势E和内阻r，设计了实验电路图，如图所示。根据电压表和电流表所测数据得出图线，则________。 A. 定值电阻两端电压 B. 电源电动势的测量值为 C. 电压表测是电源电动势 D. 内阻r等于图线的斜率大小 16. 汽车的后挡风玻璃上有一条条细线，这些细线是金属电阻丝。某兴趣小组在实验室中测量某金属丝的电阻率。该小组使用刻度尺测得金属丝长度为L，使用___测得金属丝直径为d，采用伏安法测出金属丝阻值为R，则金属丝的电阻率________（用L、d、R表示）。 17. 电容器在新能源汽车领域中有着重要应用。 （1）现有一电容器标有“100 F 2.7 V”，该电容器在额定电压下充电完成后所带的电荷量是________C。 （2）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，电容器充电电流I随时间t变化的图像可能是________。 A． B． C． D． 五、体育运动 体育运动中蕴含着丰富的物理学原理，投篮、引体向上等都是常见的体育运动。 18. 如图，某同学投出的篮球在空中划过一条漂亮的弧线进入篮筐。此过程中不计空气阻力。 （1）篮球在相等时间内的速度变化量________。 A．大小相同，方向不同 B．大小不同，方向相同 C．大小和方向都不同 D．大小和方向都相同 （2）在图中画出篮球在A位置处的受力示意图，并标出篮球在经过最高点B点时的速度方向____。 19. 某同学在实验室利用“魔板”模拟研究篮球被水平抛出的运动，用小球模拟篮球，通过“魔板”记录小球运动过程，如图所示。图中背景方格的边长表示实际长度为a，“魔板”记录的时间间隔为t，不计小球受到的阻力。 （1）小球的初速度为________。 （2）你认为A点是否为小球被水平抛出的起点？为什么？______。 （3）小球从被水平抛出至运动到C点的时间为________。 20. 记录测试者连续完成N次引体向上的总时间t，利用可以对无氧功率进行估算（其中m为测试者质量，g为重力加速度大小，h为拉升距离，约0.5 m）。 （1）用秒表测得小铭连续完成10次引体向上的总时间为50秒，则无氧功率约为________。 A．5 W B．50 W C．500 W D．5000 W （2）在单杠和地面之间安装力传感器，图中呈现的是一段时间内力传感器的示数随时间的变化情况，由此可以判断________。 A．时刻，小铭上升至最高点 B．到内，小铭先向下后向上拉起 C．小铭的体重为 D．单杠对小铭不做功 六、航母与舰载机 航空母舰设计时不仅要考虑舰载机安全起飞，为了使舰载机在航空母舰上安全降落，还设计了拦阻索来缩短舰载机的着舰滑行距离。受航空母舰甲板长度的限制，提高舰载机的加速性能是研制工作的重要任务之一。 21. 某舰载机在陆地模拟训练时，初速度大小约为，经7 s匀减速滑行后静止。舰载机在滑行过程中的加速度大小为________，方向________。 22. 舰载机在静止的航母甲板上降落时，当舰载机尾部的拦阻钩成功钩住甲板上的拦阻索，舰载机将在拦阻索的作用下沿直线减速滑行，且加速度随时间逐渐增大。能正确反映其速度v随时间t变化关系的图像是________。 A. B. C. D. 23. 在航母的机库中用绳索（质量不计）悬吊重物，静止时状态如图所示。已知重物重力大小为G，悬绳AO、BO与竖直方向的夹角均为，则悬绳AO的拉力大小为________。 A. B. C. D. 24. 某兴趣小组在空旷、安全的地带进行了模拟飞行实验。已知模拟实验所用模型机的质量为m，发动机最大输出功率为，最大平飞速度大小为。当模型机在巡航高度保持水平直线飞行时，空气对模型机的升力与其重力平衡，空气阻力大小与其速度大小的平方成正比，即。 （1）求比例系数k； （2）当模型机到达巡航高度时，输出功率达到最大，此时速度大小为，求此时模型机的加速度大小a； （3）定性画出模型机在指定巡航高度从加速至过程中的图像。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浦东新区2025学年第二学期期末教学质量检测 高二 物理 考生注意： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题有2～3个正确选项，漏选给部分分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．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大小取。 一、空间站 中国空间站在距离地球表面高度约为400 km的轨道上绕地球运动，其运动可视为匀速圆周运动。 1. 空间站运行的能量主要来源于太阳能，太阳能属于________。 A. 一次能源 B. 二次能源 C. 不可再生能源 D. 可再生能源 E. 新能源 F. 常规能源 2. 与距地球表面高度约36000 km的卫星相比，空间站绕地球做匀速圆周运动的________。 A. 周期更小 B. 线速度更小 C. 角速度更小 D. 向心加速度更小 3. 空间站内，宇航员可以________。 A. 通过举哑铃来锻炼身体 B. 用拉力器来锻炼肌肉力量 C. 用体重秤称出自己的实际体重 4. 在地面观察者手里的时钟走过30 min时，在高速飞行的空间站里的时钟走过的时间________。 A. 略大于30 min B. 略小于30 min C. 等于30 min 5. 已知地球质量为M，引力常量为G，空间站质量为m，运行轨道半径为r，则地球对空间站的引力大小为________。 【答案】1. ADE 2. A 3. B 4. B 5. 【解析】 【1题详解】 AB．一次能源是指自然界存在、不改变其形态就可直接利用的能源，故太阳能为一次能源，故A正确，B错误； CD．太阳能属于可再生能源，故D正确，C错误。 EF．太阳能属于新能源，故E正确，F错误。 故选ADE。 【2题详解】 根据万有引力提供向心力可得 解得，，， 故空间站轨迹半径比卫星轨迹半径小，则空间站绕地球做匀速圆周运动的周期更小，角速度与线速度更大，向心加速度更大，故A正确，BCD错误。 故选A。 【3题详解】 空间站中的物体处于完全失重状态，故体重秤、哑铃不能正常使用，弹簧拉力器可正常使用。 故选B。 【4题详解】 根据狭义相对论钟慢效应可知，理论上站在地面的观察者手中的时钟走过的时间略大于空间站时间，故在高速飞行的空间站里的时钟走过的时间略小于30 min。 故选B。 【5题详解】 地球对空间站的引力大小为 二、电场与磁场 电场与磁场有许多共同特性，对生产、生活都有着重要意义。 6. 涂黑部分代表小磁针N极，螺线管中通以图示电流后小磁针指向正确的是________。 A. B. C. D. 7. 某同学将一通有电流强度I、长度为的电流元放在磁场中P点。 （1）电流元在P点受到的最大磁场力大小为F，则P点处磁感应强度大小________。 （2）如果电流元的电流减小为原来的一半，则P点处磁感应强度大小为________。 A． B．B C．2B 8. 某电场的电场线分布，如图所示。电场中a、b两点的电场强度大小分别为和，电势分别为和。 （1）a、b两点的电场强度大小关系满足________。 A． B． C． （2）a、b两点的电势高低关系满足________。 A． B． C． （3）将一个电子从a点移至b点的过程中，电场力做的功为，则ab间的电势差________V。（元电荷e取） 9. 如图，实验室有两扇窗，窗框均为金属材质，所在地区地表磁感应强度竖直分量可忽略不计，水平分量大小为B，忽略磁偏角。 （1）若甲窗朝正南，窗框的面积为S，从关闭状态至推开过程中，窗框中磁通量的变化量为________。 （2）若甲、乙两扇窗均朝正南，推开过程中，窗框中能产生感应电流的是________。 A．甲窗 B．乙窗 C．甲窗和乙窗 【答案】6. C 7. ①. ②. B 8. ①. C ②. B ③. 40 9. ①. ②. C 【解析】 【6题详解】 根据右手螺旋定则可知，通电螺线管在小磁针的位置产生的磁场沿左下方，即小磁针的N极指向左下方。 故选C。 【7题详解】 [1]根据 可得 [2] 电流元对磁场本身并不产生影响，因此不管电流元的电流是否增大还是撤去对应的电流元，该处的磁感应强度保持不变。 故选B。 【8题详解】 [1]电场线越密集的地方电场强度越大，故 故选C。 [2]沿着电场线方向电势降低，故 故选B。 [3]根据 可得 【9题详解】 [1] 从关闭状态至推开过程中，窗框中磁通量变化量为 [2] 推开过程中，两窗户通过的磁通量均发生变化，都满足产生感应电流的条件，都产生感应电流。 故选C。 三、游乐场 “旋转飞椅”“海盗船”“激流勇进”等是游乐场里深受人们喜爱的项目，它们的设计中都巧妙地运用了物理学原理。 10. “旋转飞椅”的简化结构如图所示。座椅通过缆绳悬挂在水平转盘上，当转盘绕其中心竖直轴匀速转动时，带动座椅和坐在座椅上的游客在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。 （1）游客做匀速圆周运动时，保持不变的物理量有________。 A．所受的合力 B．加速度 C．线速度 D．动能 （2）若转盘旋转2圈用时1 min，则转盘的周期为___s。游客的质量为40 kg，其做匀速圆周运动的半径为5 m，则座椅对游客的作用力大小为___N。 11. “海盗船”在外力驱动下启动，当达到一定高度后撤去驱动力，此后“海盗船”来回摆动，幅度逐渐减小。 （1）由低处向高处摆动过程中，“海盗船”________ A．重力势能增大，动能减小，机械能减小 B．重力势能减小，动能增大，机械能减小 C．重力势能增大，动能减小，机械能不变 D．重力势能减小，动能增大，机械能不变 （2）坐在“海盗船”里的游客经过最低点时________。 A．处于失重状态 B．处于超重状态 C．对座椅的压力大小等于零 D．对座椅的压力大小等于游客重力大小 12. “激流勇进”设施如图所示，船和游客的总质量为m，在动力系统的牵引下，由静止开始沿倾角为θ的直道，以加速度a匀加速提升至一定高度，随后依次经过几段不同的轨道，最后冲入水池中。 （1）在沿直道提升阶段，船对游客________。 A．做正功 B．不做功 C．做负功 （2）在沿直道提升阶段，若船和游客整体所受阻力大小为总重力大小的k倍，重力加速度大小为g，求动力系统提供的牵引力大小____。 【答案】10. ①. D ②. 30 ③. 392.1 11. ①. A ②. B 12. ①. A ②. 【解析】 【10题详解】 [1] 游客做匀速圆周运动时，物体所受的合力、线速度以及加速度为矢量，方向发生变化，但是动能为标量，故保持不变的物理量为动能。 故选D。 [2] 转盘的周期为 [3] 座椅对游客的作用力大小为 【11题详解】 [1] 由低处向高处摆动过程中，“海盗船”重力做负功，重力势能增大，动能减小，其中摩擦力做负功，故机械能减小。 故选A。 [2] AB．坐在“海盗船”里的游客经过最低点时，根据 可得加速度方向竖直向上，故此时处于超重状态，故A错误，B正确； CD．由上述可得 根据牛顿第三定律可得 故CD错误。 故选B。 【12题详解】 [1] 在动力系统的牵引下，在沿直道提升阶段，船对游客做正功。 故选A。 [2]根据牛顿第二定律可得 解得 四、新能源汽车 我们时常看到新能源汽车——电动汽车在路上行驶。新能源汽车具有环保、智能等优势，越来越受人们的青睐。 13. 磁感应强度的单位“特斯拉”用国际单位制中的基本单位可表示为________。 A. T B. C. D. 14. 某新能源汽车是由电池向电动机M供电，进而驱动汽车。某兴趣小组在实验室中开展了模拟研究，其实验电路如图所示。测得电源电动势，定值电阻。 （1）若定值电阻消耗功率，此时R两端电压为________V。 （2）当回路中的电流为0.5 A时，测得电动机两端电压，可知电动机的输入功率为________W，电池内阻为________。 15. 电池作为新能源汽车的“心脏”，其种类和性能对车辆的整体表现及续航里程起着重要作用。某兴趣小组为测量电源电动势E和内阻r，设计了实验电路图，如图所示。根据电压表和电流表所测数据得出图线，则________。 A. 定值电阻两端电压为 B. 电源电动势的测量值为 C. 电压表测的是电源电动势 D. 内阻r等于图线的斜率大小 16. 汽车的后挡风玻璃上有一条条细线，这些细线是金属电阻丝。某兴趣小组在实验室中测量某金属丝的电阻率。该小组使用刻度尺测得金属丝长度为L，使用___测得金属丝直径为d，采用伏安法测出金属丝阻值为R，则金属丝的电阻率________（用L、d、R表示）。 17. 电容器在新能源汽车领域中有着重要应用。 （1）现有一电容器标有“100 F 2.7 V”，该电容器在额定电压下充电完成后所带的电荷量是________C。 （2）在“观察电容器的充、放电现象”实验中，电容器充电电流I随时间t变化的图像可能是________。 A． B． C． D． 【答案】13. C 14. ①. 2 ②. 4 ③. 4 15. B 16. ①. 游标卡尺或螺旋测微器 ②. 17. ①. 270 ②. C 【解析】 【13题详解】 磁感应强度 磁感应强度单位为T，则 故选C。 【14题详解】 [1] 若定值电阻消耗功率，根据 可得 [2] 电动机的输入功率为 [3] 电池内阻为 【15题详解】 ABD．根据闭合电路欧姆定律有 根据图像的截距可知，电池电动势的测量值为，根据图像斜率可知 故AD错误，B正确； C．电压表并联在滑动变阻器两侧，故其测量滑动变阻器电压，故C错误。 故选B。 【16题详解】 [1] 金属丝直径可以用游标卡尺或螺旋测微器测量； [2]根据 解得 【17题详解】 [1]根据 可得该电容器在额定电压下充电完成后所带的电荷量是 [2]充电过程中电容器两端电压逐渐增大，充电电流随时间应逐渐减小至零，故C符合题意。 故选C。 五、体育运动 体育运动中蕴含着丰富的物理学原理，投篮、引体向上等都是常见的体育运动。 18. 如图，某同学投出的篮球在空中划过一条漂亮的弧线进入篮筐。此过程中不计空气阻力。 （1）篮球在相等时间内的速度变化量________。 A．大小相同，方向不同 B．大小不同，方向相同 C．大小和方向都不同 D．大小和方向都相同 （2）在图中画出篮球在A位置处的受力示意图，并标出篮球在经过最高点B点时的速度方向____。 19. 某同学在实验室利用“魔板”模拟研究篮球被水平抛出的运动，用小球模拟篮球，通过“魔板”记录小球运动过程，如图所示。图中背景方格的边长表示实际长度为a，“魔板”记录的时间间隔为t，不计小球受到的阻力。 （1）小球的初速度为________。 （2）你认为A点是否为小球被水平抛出的起点？为什么？______。 （3）小球从被水平抛出至运动到C点的时间为________。 20. 记录测试者连续完成N次引体向上的总时间t，利用可以对无氧功率进行估算（其中m为测试者质量，g为重力加速度大小，h为拉升距离，约0.5 m）。 （1）用秒表测得小铭连续完成10次引体向上的总时间为50秒，则无氧功率约为________。 A．5 W B．50 W C．500 W D．5000 W （2）在单杠和地面之间安装力传感器，图中呈现的是一段时间内力传感器的示数随时间的变化情况，由此可以判断________。 A．时刻，小铭上升至最高点 B．到内，小铭先向下后向上拉起 C．小铭的体重为 D．单杠对小铭不做功 【答案】18. ①. D ②. 19. ①. ②. 不是 ③. 3t 20. ①. B ②. D 【解析】 【18题详解】 [1] 此过程中不计空气阻力，故篮球做斜抛运动，在竖直方向上做竖直上抛运动，故篮球在相等时间内的速度变化量为，方向竖直向下。 故选D。 [2] 篮球做斜抛运动，所受力为重力；曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向；如图所示 【19题详解】 [1][2] 小球做平抛运动的水平初速度大小是 根据竖直方向上匀加速直线运动可知，初速度为0，相等时间间隔位移之比为 所以右图中的A点不是飞镖发射的起点。 [3由图可知 根据上述可得经过三个相等时间间隔，故小球从被水平抛出至运动到C点的时间为 【20题详解】 [1] 假设小明的质量为50kg，手臂的长度大约为0.5m， 代入数据解得 故选B。 [2]AB．由图可知到时刻，单杠与地面之间的作用力先小于重力后大于重力，说明小铭先处于失重状态，后处于超重状态，所以小铭应先加速下降后减速下降，时刻拉力最大，小铭还没有下降到最低点，故AB错误； C．小铭和单杠的总重力为，故C错误； D．小铭在单杠对小铭的作用力方向上没有位移，故单杠对小铭不做功，故D正确。 故选D。 六、航母与舰载机 航空母舰设计时不仅要考虑舰载机安全起飞，为了使舰载机在航空母舰上安全降落，还设计了拦阻索来缩短舰载机的着舰滑行距离。受航空母舰甲板长度的限制，提高舰载机的加速性能是研制工作的重要任务之一。 21. 某舰载机在陆地模拟训练时，初速度大小约为，经7 s匀减速滑行后静止。舰载机在滑行过程中的加速度大小为________，方向________。 22. 舰载机在静止的航母甲板上降落时，当舰载机尾部的拦阻钩成功钩住甲板上的拦阻索，舰载机将在拦阻索的作用下沿直线减速滑行，且加速度随时间逐渐增大。能正确反映其速度v随时间t变化关系的图像是________。 A. B. C. D. 23. 在航母的机库中用绳索（质量不计）悬吊重物，静止时状态如图所示。已知重物重力大小为G，悬绳AO、BO与竖直方向的夹角均为，则悬绳AO的拉力大小为________。 A. B. C. D. 24. 某兴趣小组在空旷、安全的地带进行了模拟飞行实验。已知模拟实验所用模型机的质量为m，发动机最大输出功率为，最大平飞速度大小为。当模型机在巡航高度保持水平直线飞行时，空气对模型机的升力与其重力平衡，空气阻力大小与其速度大小的平方成正比，即。 （1）求比例系数k； （2）当模型机到达巡航高度时，输出功率达到最大，此时速度大小为，求此时模型机的加速度大小a； （3）定性画出模型机在指定巡航高度从加速至过程中的图像。 【答案】21. ①. 10 ②. 与初速度方向相反 22. D 23. B 24. （1）;（2）;（3） 【解析】 【21题详解】 [1][2] 舰载机在滑行过程中的加速度大小为 与初速度方向相反。 【22题详解】 飞机沿直线方向上做减速运动，其加速度逐渐增大，则图像的斜率越来越大。 故选D。 【23题详解】 竖直方向上，根据平衡条件 解得 故选B。 【24题详解】 （1）模型机达到最大水平飞行速度时，合力0，由平衡条件可得 由 可得 解得 （2）速度大小达到时，模型机功率达到最大值，根据牛顿第二定律可得 整理可得 解得 （3）根据上述分析可知，从加速至过程中，功率不变，随着速度的增大，加速度在减小，故模型机做的是加速度减小的加速运动，如图所示 点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$