上海市华东师范大学附属周浦中学2025-2026学年第二学期高三期中考试物理试卷

©华东师范大学附属周浦中学 2025学年第二学期高三期中考试物理试卷 命题人：董仕 审题人：周华 命题时间：2026年4月 本卷注意事项： 1.本练习卷标注“多选”的习题，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题目，每小题 只能选一个选项。 2.本练习卷标注“计算”“论证”“简答”的习题，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。 一、传感器【共15分】 传感器在日常生活中有着广泛的应用。它可将许多非电、非磁的物理量转变成电学量来进行检测 和控制。它的种类多种多祥，其性能也各不相同。 1.(3分)现代生活离不开智能手机，手机有很多功能需要传感器来实现。例如当人将手机靠近 耳朵接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到防误触的目的，实现这一功能可能用到的传感器 为() 拉伸时电阻变大 A.光传感器和位移传感器 R R B、滋传感器和温度传感器 弹性梁 C、磁传感器和声传感器 医缩时电变尽 D、压力传感器和加速度传感器 图(a) 图b) 2.(6分)力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。如图()所示，电阻丝R、R2 R、R,为四个完全相同的应变片，初始电阻均为R。当弹性梁右端受力向下弯曲时： (1)金属丝电阻大小的变化遵循了() A、欧姆定律B、电阻定律C、楞次定律D、焦耳定律 (2)图()中四根电阻丝的连接方式如图(b)所示，已知电源电动势为E,内阻不计。弹性梁 右端受到外力作用时四个应变片的电阻变化量的绝对值均为△x,则A、B两端的电压大小 UB=。 3.(6分)磁传感器的工作原理是基于霍尔效应。某型号霍尔元件的主要部分由一块边长为L、 厚度为d的正方形半导体薄片构成，电子的移动方向从SR边进入薄片朝PQ边运动。 第1页/共6页 圆华东师范大学附属周浦中学 (1)当突然垂直上表面PQS面施加一磁感强度为B方向如图所示的匀强磁场时，电子将向 )积聚。 匀强磁场 A、前表面(PS面) B、后表面(OR面) C、上表面 D、下表面 电于移动方向 (2)在电子积聚侧的对侧会同时积累等量正电荷，稳定后在薄片中 形成场强为E的匀强电场，则稳定后电荷积聚的两边之间的电势差大小为一· 二、海盗船【共18分】 游乐场的“海盗船”（如左图）是同学们非常喜 欢的游乐项目。一位同学在体验了这一项目后，决定和 其他同学合作运用物理所学进行探究。他们将“海盗船 搬到实验室，进行筒化处理，用安装的“单摆'替代（如 右图)。研究回答下列问题： 4.(6分)小组根据建模思想在实验室安装制作单摆 时，若摆线质量和摆球质量分别为，和，摆线长为，摆球直 径为d,选择的器材应满足盟，一一一一m#' d(选填 “远大于”、“远小于”或“近似等于”) 6 210 5.(3分)小组接着让质量为m的小钢球做简谐运动，利用DIS实验 的通用软件绘制出摆球的动能E随时间t的变化如图。若图中。、B为已知量，重力加速度为 g,分析可知该单摆的周期为 6.(6分)小组在实验室利用制作的单摆在轨道上又做了一个探究实验。如 图所示，质量为W的小车静止在光滑的水平轨道上，小车立柱上固定一条长 为L、拴有小球的轻质细绳。质量为m大小忽略不计的小球从与悬点在同一 水平面处由静止释放，重力加速度为g,不计阻力。在小球从释放到运动至 最低点的过程中，单摆与小车组成的系统 (选填满足”。“不 满足”)动量守恒，小球的水平位移大小为 7.(3分)小组又考虑到“海盗船”的金属结构与地磁场的 存在，重新进行结构简化如图甲所示，一根铜棒用两条等长 细铜导线悬挂于水平轴00，接入电阻R构成回路，铜棒处 第2页/供6页 图华东师范大学附属周浦中学 于竖直向上的匀强磁场中，将铜棒从竖直位置拉开小角度由静止释放，开始摆动，忽略空气阻力。 当R=R。时，铜棒振动图像如图乙所示。若横、纵坐标皆采用图乙标度，则当R=2R。时，铜 棒的振动图像是(） 三、天问一号”【共19分】 2021年5月15日，“天问一号”探测器着陆火星取得圆满成功，迈出了我国 星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。 8.(3分)“天问一号”探测器顺利被火星捕获后，成为我国第一颗人造火 星卫星。其在着陆火星前的变轨过程简化如图，探测器先沿椭圆轨道I运行， 之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，两轨道相切于近火星点P, 则深测器（) A、在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态 B、在轨道1运行周期比在Ⅱ时短 C、从轨道I进入Ⅱ在P处要加速 D、沿轨道I向P飞近时速度增大 9.(6分)探测器的动力主要来源于太阳能电 池，供电电路简化如图，其中纯电阻R=52,太阳能电池电动势层150V, 太知能电渔 内阻r未知，电动机的线圈电阻M=42,当火星车正常行驶时，电动机 两端的电压UM=120V,电阻R消耗的功率为125W。则太阳能电池的内电 阻r为Q,电动机的机械功率为W。 10.（6分)假设未来人类在火星完成如下实验：将一导热性能良好的汽缸竖直固定 在火星表面，用重力为(、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，用竖直 向上的外力将活塞缓慢上拉，当活塞距离汽缸底部的距离为原来的2倍时，拉力大小 为2G已知实验过程中火星表面温度不变，则在此过程中理想气体 (选填” 吸热”、“放热”或“无热交换”)，火星表面的大气压为 11.(4分)（多选题）假设又做了一个“理想实验”：如图，水平放置的绝热气缸被竖直的绝热 隔板K分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同 第3页/共6页 圈华东师范大学附属周浦中学 温度的同种气体a和b,气体分子间的势能忽略不计。现将硅光电池与电热丝连接，对气体α加热 一段时间，在a、b重新达到热平衡时（) A、a的体积增大、压强增大 B。b的温度不变、压强增大 C、a的分子速率都大于b的分子速率 D、a增加的内能大于b增加 的内能 四、手机充电【共24分】 手机充电分为有线充电和无线充电。无线充电器的发射线圈产生交变磁场， 在接收设备（手机等）内的线圈中产生交变电流，从而实现电能的无线传 接收绒圆 输。而有线充电器将民用“220V、50Hz”的正弦交流电转为低压交流电， 发射线圆 再变为低压直流电给手机充电。 12.(3分)从上往下俯视，当手机无线充电发射线圈中的电流逆时针减小 时，接收设备线圈中的电流为一（填字母：A顺时针”；B逆时针）方向。 13.(6分)若无线接收线圈获得的正弦交流电的电压随时间变化规 律如图所示。以s为时间t的单位，V为电压ū的单位，此交流电电 压随时间变化的方程为 ：若充电时接收线圈的电流为4A, 则接收线圈消耗的电功率为W(结果保留2位小数) 31028 14.（3分)有线充电需要充电器将民用“220V、50Hz”的正弦交流电转为低压交流电，再变为低 压直流电给手机充电。有线充电的充电器内含变压器，原副线圈匝数之比为44：1。则降压后得到 交流电的() R最大值为5V,频率为50HzB、有效值为5V,频率为50Hz C、最大值为5V,频率为1.14zD、有效值为5V,频率为1.14Hz 15.(9分)如图(a)，某无线充电装置接收线圈匝数 为从面积为S、电阻为一匀强磁场垂直穿过线圈， 其磁感应强度B随时间t变化规律如图(b)所示。外 0 接定值电阻阻值为R。求： -Bo 6 (1)（计算)在0-t。时间内，接收线圈中的感应电 (a 动势E。 (2)(计算)在0-，时间内，通过定值电阻的电荷量q。 第4页/供6页 鸟华东师花大学附属周浦中学 (3)在0-。、6-1.5t。两段时间内，定值电阻上产生的热量之比为（ A、2:1 B、1:1 C、1:2 D、1:4 16.(3分)在做“观察电容器的充、放电现象”实验时，如图所示，单刀双掷开关S先打到α端 让电容器充满电。仁0时开关S打到b端，t0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量 第一次达到最大值。则（) A、回路的周期为0.02s B、LC回路的电流最大时，电容器中电场能最大 C、t=0.01s时线圈中磁场能最大 D、t=0.01s时回路中电流沿顺时针方向 五、电场磁场对电荷的作用【共24分】 电荷可以产生电场，18世纪初奥斯特发现了电流的磁效应。同时，磁场对运动电荷也具有作用。 17.(3分)如图，长为L的绝缘轻绳悬挂一带正电的弟缘小球，处在垂直纸面向里的匀强磁场中。 现将小球拉起一小角度（小于5°）释放。若逐渐减小磁感应强度（忽略空气阻力且细线始终拉直）， 下列关于小球说法正确的是() W业 A、摆动过程最高点逐渐降低 O 林每次经过A点的速度大小不相等 L78 C、每次经过A点时线上的拉力大小始终相等 D、摆动的周期不变 +9 18.(3分)如图，带正电小球从水平面竖直向上抛出，能够达到的最大高度为b,(如图甲)；若 加水平向里的匀强磁场（如图乙），小球上升的最大高度为：若加水平向右的匀强电场（如图 丙)，小球上升的最大高度为。每次抛出的初速度相同，不计空气阻力，则（) A.h3>h2>h1 ××X B、hg=h>h2 B c、h2>hg=h1 D、h2=h>h 近的XX minn 7immg 7771777777177 甲 乙 丙 19.(10分)如图，从粒子源P发出的正离子（加速前速率极小可忽略)经S,和S,之间高电压U 加速后，以一定速率从S,缝射入磁场B。 (1)(多选)正离子在磁场B中的转动快慢与( )有关： 第5页供6页 图华东师范大学附属周浦中学 A.粒子电荷量B、粒子质量C、粒子速度D、轨道半径 E。磁感应强度 (2)轨迹相同的粒子同种粒子：（选填：A.是B.不一定 是C.不是) U (3)若B=2T,加速电压U=4×10V,该粒子的电荷量g与质 ·。5 量m之比为5×10'C/水g,则该粒子在磁场中的轨道半径R 为 。 20.(8分)（计算）如图，质量为m电荷量为g的某带正电粒子（重力不计，可视为质点）从A 处静止释放，经过电压为U(未知)、极板间距离为d的加速电场加速后，恰好沿图中B位置进入 一种静电分析器并沿虚线运动，最终从C位置离开静电分析器。已知静电分析器内分布有辐向电 场，其虚线处场强大小为E,方向指向圆心，粒子仅在电场力作用下做匀速圆周运动，其轨迹对 应的半径为R,线段C恰为小球运动轨迹的直径，不计一切阻力。 (1)粒子离开加速电场时的速度大小； 静屯分析器 (2)粒子从A到C总时间。 R 加速电场 B 第6页/共6页 ▣