浙江杭州市学军中学2025-2026学年高二第一学期期末考试物理试卷

杭州学军中学2025学年第一学期期末考试 高二物理试卷 命题人：周建军 审题人：张舒程 注意事项：1.本卷共18小题，满分100分，考试时间90分钟 2.答案须答在答题纸上，用黑色签字笔或钢笔书写： 3.题目无特殊说明时重力加速度g取10ms2。 一、选择题I(本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的，选对的得3分，选错的得0分) 1.下列物理量是矢量且其单位属于基本单位的是() A.位移：m B.电流：A C.力：N D.磁感应强度：T 2.在下列四个航天场景的研究中，按顺序可将研究对象视为质点的是() A. 研究火箭整流罩分离时的解锁机构动作精度 B.1 研究“天问一号”探测器从地球到火星的飞行轨迹 C.研究航天员在空间站进行舱外维修时的操作细节 D.研究卫星太阳能帆板展开时的机械传动角度 桌面 3.贴“福”字是中国民间传统民俗，某同学正写“福”字，如图所 镇纸 示，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处 用“镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止， 红纸 则该同学在书写过程中() A.提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小和重力相等，方向竖直向下 B.向下顿笔时，毛笔对红纸的压力等于红纸对毛笔的支持力，它们是一对平衡力 C.向右行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向左 D.不管向什么方向行笔，红纸与“镇纸”之间都不存在摩擦力 4.有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷 A 起来，放进空心的透明圆筒内，中间两偏振片重叠区域给台下观 众感觉为一块“挡板”，如右图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚 向A端，居然穿过了“挡板”，如右图乙所示。则() A.该魔术说明光是纵波 B.只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术 甲 C.该魔术中，对圆筒AB与水平方向夹角的大小有要求 D.该魔术中，若在两偏振片间再加一片塑料偏振片，魔术可能穿帮 。 5.右图为一小球沿竖直方向运动时的频闪照片，下列说法正确的是() 重 A.小球一定做自由落体近动 B.小球可能在竖直上抛的上升阶段 ⊙ C.小球一定处于超重状态 D.小球可能处于失重状态 线 ⊙ 8 第1页（共8页） 蠡国全任 。。。2- 6.如图为酒店常用的一种送餐服务机器人，为机器人供电的锂电池容 量为24A·h,正常工作时的电流为2.4A。根据上述信息，下列说法正 确的是() A.24Ah的Ah是能量单位 R.充满电后机器人可正常工作约1Oh C.电池充满电后总电量约为24C D.机器人工作时，电能全部转化为机械能 7.声波是一种典型的纵波，一列沿水平向左传播的声波，某时刻波的图像如图所示，该时 刻质点P() ·A、振动方向向右 B.速度增大 C.加速度方向向右 D,加速度减小 密部中心 疏部中心 密部中心 ↑./cm B 质点P x而 C 第7题图 第8题图 8.固定在竖直面内的半圆弧ABC的半径为R,直径AB水平，圆心O和小孔P连线OP与 OB夹角为O。自A点将质量为m的小球水平抛出，一段时间后，小球恰好通过小孔P,重 力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是() A.初速度减小，小球到达半圆弧ABC所需的时间越长 B.小球通过小孔P的速度可能与曲面（即在P点处切面）垂直 C小球平抛的初速度大小为(I+cos), gR V2sin 0 D.小球通过小孔P时，重力的瞬时功率为mg√2 gR cos日 9.将绕在塑料管上的自感系数为L的线圈与高压直流电源、电容量为C的电容器及单刀双 掷开关S接入如图所示的电路，在线圈右侧的管内固定一金属小球。先将开关S接1，使电 容器充电，然后再将S接2（设此时为1=0时刻），则1=4红、C时() 3 A.电容器正在充电 2 B.电容器上极板带正电 C.自右向左看线圈中有顺时针方向的电流流过 D.金属小球受到向左的磁场力的作用 石 10.某主题公园的湖里安装了一圆形线状光源的彩灯，半径R=5m,如图甲所示。该光源 水平放置到湖水下方，光源圆面与液面平行。当彩灯发出黄 光时，可在水面正上方观察到如图乙所示的黄色亮环，亮环 与中间暗圆的面积之比为5：4，已知水对黄光的折射率为 0 亮环 下列说法正确的是() 第2页（共8页） 紧国全手 0一。。。2小 A.彩灯变为红光时，中间暗圆面积变大 B.若将彩灯上移，则亮环面积与中间暗圆面积之比不变 C.此彩灯离水面的垂直距离为√7m D.将光源再向湖底竖直向下移动4 3m, 会使中间暗圆消失 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分，每小题给出的四个选项中至少有一 个是正确的，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 11.关于下列四副图，说法正确的是() 接高频交 流电源 B 丙 A.图甲是真空治炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内的金属会产生涡流，涡流 产生大量的热，从而治炼金属 B.图乙中两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的 C.图丙中穿过金属圆环1和2的磁通量大小分别为p,和p2,则9>p D.图丁中位于等边三角形顶点的两通电长直导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度 大小均为B。,则C处磁场的合磁感应强度大小仍为B。 12.2025年9月7日夜间至8日凌晨，我国全境内目睹了月全食的“红月亮”壮观情景，如 图所示，整个月全食持续时长为t（约82min)。若地球半径为R、自转周期为Ti,月球绕地 球做匀速圆周运动的周期为T,月球公转和地球自转的方 地球 向相同，则在1时间内() 运 4月亮在地球与太阳之间 动 B.“红月亮”现象与地球大气层对太阳光的折射和散 射有关 C.月球绕地球转过的角度为 2πl 月全 D.地、月球心连线在地球表面划过的轨迹长度为 2πR1(T3-T) TT 13,工业装配领域常采用电磁驱动的方式驱动机械臂系统。如图所示，水平放置的两条足够 长的光滑平行金属导轨，间距为d,电阻忽略不计。导轨左端通过单刀双掷开关S分别可与 电容为C的电容器及阻值为R的定值电阻相连，导轨处在方向竖直向下的匀强磁场中，磁 感应强度大小为B,质量为m,电阻为r的机械臂PQ垂直导轨放置并接触良好。现使电容 a S x 器带电荷量为2。且上极板带正电，把开关S拨到a, + 机械臂运动稳定后再将开关S与b接通。下列说法 + + 正确的是() + 第3页（共8页） 紧国全手 。。。2- A.开关与a接通后，机械臂能获得的加速度最大值为BOd Cmr B.开关与a接通后，机械臂运动稳定时速度为BO,d 2m C.开关与b接通后，机械臂做匀减速运动 m(R+r) D,开关与b接通后，机械臂运动的最大位移为 Bd(m+CBd2） 三、非选择题（本题共6小题，共58分） 14I.(6分)用如图甲所示的实验装置来探究向心力F的大小与质量m、角速度⊙和半径，之 间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。挡 板对球的支持力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力计下降， 从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分 标尺、 弹簧测 格显示出两个球所受向心力的比值。长槽 小球 档板 的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴 长槽 小球 中心距离之比为1：2：1，图甲中左右两侧 变速塔 短槽 的变速轮塔从上到下都有三层，每层左右 传动皮带 半径之比分别为1：1、2：1和3：1，传送带 从上到下一共有三种放置方式，分别是第 手柄一 一层、第二层、第三层。 图甲 (1)为了研究向心力F大小与质量m之间的关系，选用体积相同质量不相等的钢球和铝球对 照研究，将选好的铝球放到短槽C处，钢球应该放在长槽（选填A或“B”)处；这时 应该调整皮带，将其放置在第▲层组装变速轮塔； (2)在探究向心力F与角速度ω的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球 所受向心力之比为1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为▲ A.1:3 B.31--C.-:9D.9:1 (3)为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示 的实验装置，电动机带动转轴OO'匀速转动，改变电动机的申压可以改变转轴的转速：其中 AB是固定在竖直转轴OO'上的水平凹槽，A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大 小，B端固定一宽度为d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 1.0 光电门 压力传感器 0.8 挡光片 0.6 0.4 0.2 777777 →o2rad2/s2) 4 6810 图乙 图丙 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为L: ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为”： ③启动电动机，使凹槽AB绕OO转轴匀速转动： ④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间△1。 第4页（共日页） 餐⑤扫描全能王 病3亿人E直用的日量APe …。22- (a)小钢球转动的角速度ω=▲（用i、d、△1表示）： (b)该同学为了探究向心力大小F与角速度心的关系，多次改变转速后，记录了一系列力 与对应们速度的数据，作出F-)图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与 转轴的距离为r=02m,则小钢球的质量m=▲kg(结果保留两位有效数字)。 14Ⅱ.(6分)在测定金属的电阻率”实验中 (1)为了测量金属丝的电阻x的阻值，实验室提供如卜实验器材： A.待测金属丝电阻Rx(约1002) B.电动势E=6V,内阴很小的直流电源 C.量程50mA,内阻约为502的电流表 D.量程0.6A,内阻约为0.22的比流表 E.量程6V,内阻约为15k2的电压表 F,最大阻值15Q,最大允许电流1A的滑动变阻器 G.最大阻值15k2,最大允许电流0.5A的滑动变阻器 H.开关一个，导线若干 ①为了操作方便，且能比较精确的测量金属丝的电阻值，电流表选用▲·滑动变阻器选 用4（填写选用器材前的序号） ②根据所选州的实验器材，设计出测量电阻的卜列甲、乙两种电路，为尽可能减少实验误 差，应采用图（选填“甲”或“乙”） ③实验中测得该金属丝直径为D,长度为L,接入电路后，电压表示数为U,电流表示数 为I,则该金属丝的电阻率的表达式为p=▲ S 丙 (2)若另有一只待测电阴，无论用电流表内接还是外接，测量误差较为接近，有一位同学为 了消除因电表内阻所带来的系统误差，他用两只相同的电压表，设计了如图丙所示的测量电 路，实验操作步骤如下： ①按电路图连接好实验器材； ②闭合S,断开S2,读出此时电乐表V1的示数U,电流表示数： ③再闭合S2,调节变阻器R,使电流表的电流仍为步骤②的电流1，此时读出电压表V, 的示数U,电压表V2的示数U2。 用上述测得的物理量表示待测电阻的阻值x=▲ 第6奥（共81） 紧国全任 4。。。2- 14.(2分)某灯泡的1-U特性曲线如图甲所示，现取两个规格相同的此种小灯泡L小L2, 将它们并联后与新能源电池(E=5.0V,=12)和定值电阻(R1=42)柑连，如图乙所 示，则灯泡L,的实际功率为▲W(结果保留两位有效数字) 0.4 0.3 0.2 0. 5 6 UN 15.(8分)彩虹滑道是近儿年深受游客喜爱的游玩项日，其运动过程可简化为如图所示的模 型。1=0时，某游客质量m=50kg乘坐滑板从坡度为B=37°的滑道上A点静止滑下，经过 4=5s到达坡底B点处，并只改变速度方向，以相同的速度大小继续沿水平方向滑行牟C点 处停下。己知A、B间距离为25m,滑板与滑道及水平面间的动摩擦因数相同，g取10m/s2, sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)该游客到达坡底B点的速度大小： (2)动摩擦因数及B、C两点间的距离： (3)在水平面BC减速的过程中，滑板对人的作州力的大小， 16.(11分)如图所示，长为L=3m的水平传送带以=8m/s的速度沿顺时针方向匀速转动， 传送带的上表面与水平而相半，传送带的两端与光消水平而面平滑连接，轻弹簧左端连接在固 定挡板上，质量为1kg的物块A放在水平面上，质量均为3kg的物块B和光滑圆弧体C静 止在光滑水平面上，例弧所对的圆心角为53°，圆弧的半径为R=0.5m,用力将物块A向左 压缩轻弹簧至某一位置，由静止释放物块A,物块A刚好能匀减速滑过传送带，并与物块B 发生弹性碰撞，物块A与传送带间的动摩擦因数0.5，不计物块的大小，g取10m/s2, sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： IwwwT mM"O】 (1)轻弹簧开始被压缩时具有的弹性势能： (2)物块A第.一次在传送带上运动，因摩擦产牛的内能为多少： (3)物块B滑离圆弧体C后，还能上升的高度为多少(B滑离C前，A未滑上圆弧体C)。 06火(8其) 蠡国全任 0一。一2 17.(12分)电磁感应现象的发现，标志若人类步入了屯气化时代。感应电动势一般分为动生 和感生两种。 (1)如果感应电动势是由于导体运动而产生的，它也叫作动生电动势。如图1所示，把矩形 线框CDMN放在磁感应强度为B=0,2T的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。设线框可动 部分导体棒MN的长度L=0.2m,它以速度=10ms向右y速运动，求导体棒MN两端产生 的感应电动势的大小EMw并判断M、N哪端电势更高； + B + X 34 Bo B 、大. X X X o. M 甲 乙 图1 图2 (2)如果感应电动势是由感生电场产生的，它也叫作感生电动势。如图2甲所示，在半径为R 圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的肉图像如图2乙所示，直 线过原点，o、B,已知。依据麦克斯韦电磁场理论，在与磁场区同心的圆周上产生大小不变 的感生电场。 试推导，在0<≤0（已知r0>R)范围内，距圆心O距离为r的圆周上感生电场强度 E的大小与半径r的关系： (3)在·~些电路中，动生电动势会削弱电源的电动势，此时动生电动势也称为反电动势。 直流电动机就是其中一种，如图3所示在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根 光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L,电阻不计。轨道端点MP间接有直 流电源，电源内阻不计；电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接 触良好，以速度v0(o平行于MN)向右做匀速运动，通过滑轮匀速提升重物，电路中的电 流为I。求该“电动机”提升重物的机械效率。 图3 第7页（共8） 餐③扫描全能王 1配人E直用的归国Ae 4。。。2- 18.(13分)利用正、负离子发电的装置如图所示，它由发射区、加速区和发电区组成。发射 区由止负离子源S、S,和半径均为r的两个圆形边界的磁场组成：建立以S,为坐标原点，水 平向右为x轴，竖直向下为y轴，则两圆心分别位于（心，0）和(3r,0)处，S,位于(4r,0)处：离 子源S,S,单位时间内分别向圆形磁场发射质量均为m、速度均为。、数量均为N、带电量 分别为+9和一9的离子，且沿各方向均匀分布，其中沿x轴方向射入磁场的离子沿y轴方向 射出。加速区由网个有理想边界H场强大小相等、方向相反、平行y轴的匀强电场组成，电 场上下边界的距离为L,大小为E=4心。发电区由两足够长的平行金属板M、N构成， 其外侧接有阴值可调的负载电阻R,两枚板间存在强磁场，其大小与圆形磁场区域的大小 相同，方向均垂直纸面向外。不考虑离子的重力和离子间的相互作用力。 区 ,B。 加 区 区 (1)求磁感应强度大小B: (2)从S,发出的离子沿着与x轴夹角为日的斜向下方向射入磁场，求其射出例形磁场边界的位 置坐标(x): (3)断开开关S,求两板间的最大电压Um: (4阔合开关S,调节负载R阴值，待电路稳定后，两板间电压U=10m心，求此时负载消耗 的电功率P。 第8奥《头8页) 蠡国全任 4。。。2-