上海市青浦高级中学2025-2026学年高二上学期期末(等级考)物理试卷

上海市青浦高级中学2025学年第一学期期末考试 高二物理（等级)试卷 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2,本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、考号。作答必须写在答题纸上， 在试卷上作答一律不得分。 3,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。 4,本试卷标注“计算”“简答”“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。 5. 除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取10m/s2。 一、电与磁 电与磁的深入研究和广泛应用，极大地推动了科技进步，还从根本上改变了人们的生活。 1.右图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当金属丝 A、B两端接直流高压电源后，可实现减少排放烟气中粉尘的目的。为提高除尘的效 率，A端应接直流高压电源的_（选填：A、正极B、负极），在除尘过程中， 粉尘吸附的是空气分子在强电场作用下电离生成的一（选填：A、阳离子B、电 子)。 2.宇宙中某二一区域分布着匀强磁场。一个正离子从α点射入，运动过程中该离子的 动量不断减小电荷量不变。下列运动轨迹正确的是() ×××× X××X ×××× A.X B. XX XX 3.(计算)如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图。该加速器由靠得很近、间距为d且电势差 恒定为U的平行电极板M、N构成，电场被限制在MN板间，虚线之间无电场。某带电量为9，质 量为m的粒子，在板M的狭缝P。处由静止开始经加速电场加速，后进入D形盒中的匀强磁场做匀 速圆周运动，每当回到P。处会再次经加速电场加速并进入D形盒，直至达到预期速率后，被特殊装 置引出。已知P、P2、P3分别是粒子在D形盒中做第一、第二、第三次圆周运动时，其运动轨迹与 虚线的交点，不计粒子重力。求： (1)粒子到达P2处的速率； (2)图中相邻弧间距离PP2与P2P3的比值。 D型盒 笋 页共5 二、电容器 电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，它能够储存电荷与电能。 4.如图所示为一个平行板电容器，其电容为100pF,所带的电量为6×109℃，上极板带正电，两极 板之间的距离为2cm。现将一个带电荷量为2×108C负电荷由两极板间的A点移动到B点。已知A、 B两点相距3cm,连线AB与极板间的夹角为30°。 +++++++++++++ A】30° 2cm (1)电容器两极板之间的电压为V,两极板间匀强电场的场强为Vm,经过B点的等势面， (选择：A、垂直于极板；B、平行于极板；C、平行于线段AB) (2)将该负电荷从A点移动到B点，负电荷的电势能（选择：A、增加B、减少C、不变）， 电场力对负电荷做的功为_J。 5.用如图所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、 电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单 刀双掷开关S1、开关S2、导线若干。 b (1)闭合开关S2,将S1接1，电压表的示数U和电流表的示数I都发 生变化，两者的变化关系符合下图中的() (2)上题中，电压表示数最后稳定在12V,此时电流表示数为 (3)先后断开开关S2、S1,将电流表更换成电流传感器，再将S1 接2，电容器开始、选择：A、充电B、放电)，此时通过定值 电阻R的电流方向为_（选择：A、a→bB、b→a)。通过电流 1.2mA- 传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的1图像， 如图所示，当=2s时=1.2mA,图中M、N区域面积比为8：7， 可求出R=k2(保留2位有效数字)。 第2页共5页 三、浮桶式发电灯塔 简易浮筒式波浪发电灯塔的装置截面示意图如图所示，磁铁固定在 线圈 水中，S极上套有一个浮筒，浮筒上绕有N=200匝线圈，线罱直径D=0.40m、 电阻=1.02。线圈所处位置的辐向磁场的磁感应强度大小B=0.20T。浮筒 沿竖直方向运动过程中，其顶部始终没有进入海水中。 接灯泡 6.将该装置置于静水中上下振动，形成的水波近似看作简谐横波。t=0时 图剧(a) 刻水波图样如图(b)所示，图中实线、虚线分别表示波峰、波谷。M、N是相邻波峰和波谷上的两 个质点，两质点振动的平衡位置均在x轴上。质点M的振动图像如图(c)所示。 2t 图b) 图(c (1)若水波的传播速度为v,则质点M、N在x轴方向上的距离为 (2)质点N振动的位移y随时间t变化的关系式是 7.装置入海后，浮筒随海浪上下运动，产生正弦交流电，电动势的最大值Em=12V,将线圈与电阻 R=152的灯泡相连。 (1)此时浮筒的运动是 (选填：“A.自由振动”或“B.受迫振动”) (2)浮筒相邻两次达到最大速率的过程中，重力的() A.冲量和做功均为零 B.冲量不为零，做功为零 C.冲量和做功均不为零)、冲量为零，做功不为零 (3)(计算)求浮筒运动的最大速率vm=ms(结果保留2位有效数字)： (4)(计算)求灯泡正常工作时，1min内消耗的电能W-J(结果保留3位有效数字)。 第3页共5页 四、光伏电池 随着国家“碳达峰，碳中和”政策的出台，光伏领域成为最热门的领域之一。 8.一辆用光伏电池驱动的小车，其电路总电阻为”，小车受到的阻力大小与其速率之比为k。某次 运动中电池接收到的光照功率恒为P时，小车以速率ν匀速行驶，通过电池的电流大小为1，则电 池的光电转化效率为一。 9.光照进半导体材料内激发出自由电荷，在材料内部电场作用下正、 负电荷分别往两端积累。若材料内部电场的电场强度E与位置x的关 系如图所示。取O点的电势为零，N点到P点的电势p随位置x变化 的图像可能为() /mA 10.一光伏电池在特定光照下的1-U关系如图所示。在这种光照 4.5 条件下，将总长度为100m、截面积为0.100mm2的金属丝绕制的 4.0 电阻接在该电池两端时，电阻两端电压为2.10V,则该金属丝的电 阻率为2m。保留3位有效数字) 3%0 1.0 2.0 11.在某一电压区间内，光伏电池可视为一个恒流源（输出电流恒 定)。某同学连接了如图所示的两个电路：电路α由干电池、阻值 为R,的定值电阻、阻值为Rr的热敏电阻(R随温度升高而减小) 和小灯连接而成；电路b由恒流源、三个阻值分别为R、R2、R3 源 (R1<R2<R3)的定值电阻和阻值为R的光敏电阻(R,随光照强度 增大而减小，且其阻值变化范围足够大)连接而成。受到灯L 照射。当R所处环境温度降低时： ①设电流表示数变化量为△1，R,两端电压变化量为△U,R两端电压变化量为△U,则( A.△I<0,△U>AU B.I<0,△U<△U C.I>0,△U>AUD.I>0,△U<△U ②设电压表的示数变化量为△U,电流表的示数变化量为△1，则 △U ③当R=」 时，R和R的总功率P最大。 第4页共5贞 五、电磁感应 电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现，是电磁学领域中 最伟大的成就之一，它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实 验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开避了道路。 12.下列现象属于电磁感应现象的是（) A.电磁炮发射出膛 B.通电导线在磁场中受到切的作用 C.一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性 D.当交变电流通过变压器的原线圈，能使副线圈中产生感应电动势 13.关于电磁感应在生产、生活中的应用，下列说法正确的是() A.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼作用 B.真空冶炼炉的工作原理主要是电流的磁效应 C.变压器使用硅钢作为铁芯材料，原因是硅钢是铁磁性材料且电阻率较小 D.电磁炉可以用陶瓷材料的锅加热食物 14.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。 实验过程中两灯泡均未烧坏，下列说法正确的是(》 A.开关S由断开变为闭合时，A灯孢逐渐变亮 B.开关S由断开变为闭合时，B灯保持亮度不变 C.开关S由闭合变为断开时，A灯泡逐渐变暗 D.开关S由闭合变为断开时，B灯先变亮再逐渐变暗，直到熄灭 15.(计算)如图甲所示，间距为L的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的左端连接一阻 值为R的定值电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。一根质量为m、长 度为L、电阻为r的导体棒cd放在导轨上。导体棒运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，导 轨的电阻可忽略不计。 (1)若对导体棒cd施加一水平向右的恒力，使其以速度v向右做匀速直线运动，求此力的大小F。 (2)若对导体棒cd施加一水平向右的瞬时冲量，使其以速度v开始运动，并最终停在导轨上。 ①求整个过程中，电阻R产生的热量QR: ②求整个过程中，通过电阻R的电荷量9： ③在图乙中定性画出导体棒cd两端的电势差Ud随位移x变化的图像。 XX 第5页共5页