上海市上海理工大学附属中学2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题

2025学年第一学期上理工附中高二物理期末测试（等级） 2026年1月 命题：陆煜审核：翁风波预估：68分 考生注意： 1.本卷满分100分，考试时间为60分钟： 2.标注“多选”的试题，每小题应选两个或以上的选项；未特别标注的选择题， 每小题只有一个正确选项。 3。标注“计算”、“简答”或“论证”的试题，回答问题时须给出必要的图示、 文字说明、公式、演算等。 一 蜘蛛（13分) 最近科学家研究发现，地面附近存在静电场，某些蜘妹带电后在该电场中可以实现向上 飞升。 1.如图，地面附近的电场可近似为竖直向下的匀强电场，离地高度每增加h,电势升高U。 （1)(3分)该电场的电场强度大小为一。 A.Uh B.U h c. (2)(3分)一带负电的蜘蛛在地面附近向上运动的过程中，电场力对蜘 蛛做功为W,蜘蛛电势能变化量为△Ep,则。 A.W>0,△E>0 B.W<0,△Ep>0 C.W>0,△E,<0 BW<0,△E,<0 2.(4分)（多选）蜘蛛所带的电荷量可能为。（元电荷为e) A.1.6e B.32e C.3.2e D.16e 3.(3分)一带电荷量为g的蜘蛛经过某点时速度大小为人方向竖直向上，此时其在地磁 场中所受洛伦兹力的大小为。由此可知，该点地磁场的 A.竖直分量为 Y B.水平分量为 yC.竖直分量为上 D.水平分量为上 9 二 超载检测(11分) 由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可用于监测道路超载问题。某小组对此 进行探究。步歌如下： 步骤()使用伏安法测量水泥块电阻，电源 电动势6V，电压表和电流表均为理想电表， 实验中要求滑动变阻器采用分压器接法 1.（3分)请在图1中完成余下导线的连接。 图1 步骤()如图1，测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。,用伏安法测得水泥块电阻为R, 则 2.(3分)电阻率P= (用R、a、b、c表示)。 步藤（Ⅲ）测得不同压力下下的电阻R,算出对应的电阻率P,作出p-F图像如图2所示。 报警器 图2 图3 步骤(V)基于以上规律，设计压力报警系统，电路如图3所示。报警器在两端电压大于 或等于3V时启动，R1为水泥块，R2为滑动变阻器，当R2的滑片处于某位置，R1上压力大 于或等于Fo时，报警器启动。 3.(2分)报警器应并联在 两端（选填：A.“R”B.“R2)。 步骤()若电源卫使用时间过长，内阻增大，电动势变小，R1上压力大于或等于F时，报 警器启动，则 4.(3分)F F(选填：A大于B.小于C.等于)。 三电磁阻尼（19分) 如图所示是一个电磁阻尼绕冲装置，水平放置的两根 ××X《x×××××× 足够长的光滑平行金属导轨与电阻为R的导体相连，导轨×X××××××B×× 间距为L,其间有垂直导轨平面磁感应强度为B的匀强磁 日平爪××××××× ×××××xx 场。导轨上有一质量为m的导体棒b从0时刻开始以 XX 段××××××× 初速度在导轨上向右滑行，棒和导轨的电阻均不计。 1.(2分)通过金属棒的电流方向为 0 A.由a指向b B.由b指向a 2.(4分)0时刻，金属棒产生的感应电动势E=, 流过金属棒的电流大小= 3.（2分)定性画出导体运动的t图像， 4.(9分)（计算）(1)导体棒整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q: (2)导体棒整个运动过程中通过闭合回路的电量q: (3)导体棒在整个运动过程中的位移x。 5.(2分)对金属棒起到阻尼作用的匀强磁场方向与原来方向相反 (选填A.“仍然 有”、B.“没有”)阻尼作用。 四 带电粒子在电场和磁场中的运动（24分) 带电粒子在场中的运动研究既是连接经典与现代物理的组带，也是推动科技进步的核心 工具，其应用范围从损观芯片到宏观宇宙，持续拓展人类认知边界。 1.(3分)某电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d、e 五点分别位于电势为一2V、一1V、1V、2V、一2V的等 势线上，其中a点和e点在同一水平线上，则() A.a、b、c、d、e中a点电场强度最小 ov B.a、b、c、d、e中d点电场强度最大 C.a和e点电场强度相同 D.一个电子从b点移动到c点电场力做功为2eV E.一个电子从a点移动到d点电势能增加了4eV 2.(8分)平行板电容器，按右图接入电路中。回答以下问 题 (1)M点有一个带负电的液滴恰处于静止状态，a板应接 电源的极（选填：A正、B.负） 电源 (2)b板向下移动一小段距离，电容会（选填：A. 变大、B.变小、C,不变) (3)已知电源电动势为E,电容器电容为C,充完电稳定时，a板 所带电荷量为一。 (4)平行板电容器充电过程中板间电压U与电荷量Q的图像如图 所示。若电容器充满电时电荷量为Q1,板间电压为。则电 容器储存的电势能为一。 3.(4分)（多选）如图所示为回旋加速器的示意图，D1和D2是两 个中空的半圆金属盒，匀强磁场的磁感应强度为B,金属盒半径为R, 用该回旋加速器加速某带电粒子，已知粒子的电荷量为q、质量为m, 忽略在带电粒子电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应 不计粒子重力，下列说法正确的是() 接交流电源 A.粒子从磁场中获得能量 B.粒子从电场中获得能量 C.交流电源的周期等于m D.粒子获得的最大动能与R成正比 E.粒子在D1或D2中运动洛伦兹力做功W≠0F.粒子在D,或D2运动过程中洛伦兹力的 冲量I0 4.(9分)在高能物理实验中，静电分析器或者磁分析器都可将比荷(4u)不同的带电粒子 分离。已知质量为m、电荷量为g的正离子由静止释放，经过电压为U的电场加速后分别 进入静电分析器或磁分析器的细管中，该离子在细管中均做半径为R的匀速圆周运动，如 图甲、乙所示。静电分析器细管中的场强大小可认为处处相等，磁分析器中的磁场方向如图 乙所示。不计离子重力。 肉子数百分比(%) 102 …… 论 101 10 ① 按收器 接收器 乙 0100 141.51.61.71.81.9202.1 (1)(计算)求静电分析器细管中的电场强度 丙 大小E: (2)(计算)求磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小B: (3)(简答)两种不同比荷的离子a和b,a离子比荷大于b离子，采用磁分析器分离、保 持磁场不变，改变加速电压，接收器可以在不同的加速电压下分别接收到其中的一种离子， 如图丙所示。请通过计算、分析、判断图丙中的①、②哪条线对应a离子？ 五、雅鲁藏布江水电站(17分) 近期我国规划了一个超级水电工程，该水电站平均水位落差达2200米，平均径流量约 1900立方米/秒，预估年发电量，够三亿人使用。 1.(3分)根据材料信息，如果水能转化为电能的效率为40%，每秒钟可以转化的电能为 —J（g10m/s3,水的密度为1000kg/m3) 2.(8分)发电机是水电站的主要部件，边长为D,匝数为N,电阻 阻值为R的正方形闭合导线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场 中以角速度ω绕O0'轴逆时针匀速转动（俯视）。当线框平面转 至与磁场平行时（如图)，穿过线框abcd的磁通量为 ab边中的电流方向为 ,线框内产生的感应电动势大小为 。 若图示时刻为t=0时刻，规定abcda为电流的正方向， 写出线框上电流i随时间t的变化关系式：」 3.(6分)如图为某水利发电站正常发电并进行远距离传输给用户的示意图。若发电机（内 阻不计)的输出电压为U=20V,输电线的总电阻为202，为了减小损耗采取高压输电。 在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其中升压变压器的匝数比为1： 2=1:25,用户获得交流电压是降压变压器U4=220V,其最大值为 V,发电厂 的输出功率为P1=5×10W,则输电线上损耗的电功率为 W,降压变压器原副线圈匝 数比n3:n4= (变压器都视为理想变压器) n,n nn 用 电器 升压变压器 降压变压器 六、碰撞现象的研究（16分) 碰撞现象在自然界和生活中普遍存在，其规律也可通过类比延伸到其他物理现象中。 1、用图示装置验证动量守恒定律。 (1)(3分)先将小车B从 挡光片弹性 轨道上移走，从左侧轻推小 光电门传感器 车A,测得小车A在轨道上 光电门传感器 向右经过两个光电门传感器 平直轨道 尼龙搭扣 尼龙搭扣 的遮光时间变长，其可能原 小车B 因是（写出一条就可） (2)消除上述影响后，将两小车装有弹性圈的一端相对，小车A从轨道左侧向右碰撞静止 的小车B,测量碰撞前后小车的速度，将实验数据计入下表： 小车A质量 小车B质量 相互作用前小车速度 相互作用后小车速度 实验 序号 mkg me/kg o(m·s) W(m·s-1) i/(m·sl) 2 3 ①(3分)如果满足 这一表达式，则可认为在碰撞前后两小车组成的系统 动量守恒（用表中测量的物理量符号表示）： ②(6分)（计算)若m=0.20kg,me=0.80kg,a0=0.40m/s,将两小车的碰撞视作弹 性碰撞，求碰撞后小车A的速度。 2.(4分)车辆发生碰撞时，安全气褒会自 头锤@ 动弹出，接触乘员后通过排气孔缓慢放气， 4000 柔性吸收能量并缀冲乘员。图（甲）为气囊 安全气食 的简易测试装置，质量m=80kg、可视为质 试验台 点的头锤从离气囊表面高度H=5.0m处自 图（甲） 0.8 由下落，与正下方的气囊发生碰撞。触及气 图（乙） 囊即开始计时，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间：的变化规律如图（乙）所示。不计空 气阻力，g取10m/s2。则碰撞过程中，F的冲量大小=kgm;头锤与气鎏碰撞 后第一次反弹的最大高度为