上海市浦东新区2025-2026学年高二下学期期末物理试题

高二物理期末综合练习 （考试时间60分钟，满分100分） （试卷共7页） 特别提示： 1．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取10 m/s2。 2．本试卷标注“计算”、“简答”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。 一、篮球运动 备受同学们喜爱的篮球运动，包含很多物理知识。 1．某同学在投篮过程中篮球恰从篮筐中落下，如图所示为篮球运动过程的简化图，忽略篮球运动过程中所受的空气阻力，将篮球视为质点，以地面为零势能面。 （1）篮球从离开手到进入篮筐的过程中，篮球（ ） A．做变加速曲线运动 B．做匀变速曲线运动 C．在最高点速度为零 D．速度变化量方向向上 （2）已知篮球的质量为，被投出时篮球的初速度大小为，投出点距地面的高度为，篮筐距地面高度为，重力加速度大小为，则篮球在投出点时的重力势能为__________，篮球刚进入篮筐时的动能为__________。 （3）该篮球在空中运动过程中，其重力势能、动能随篮球离地高度变化的图像可能为（ ） A． B． C． D． 2．如图所示，一同学在场边练球，当篮球上升到最高点时竖直向下拍球，手与篮球的作用距离为（还没到达地面），篮球离手瞬间的速度大小为，篮球的质量为，不计空气阻力。篮球离手瞬间的动能为__________J，人对篮球的平均作用力大小为__________N。 二、汽车式起重机 建筑工地上整齐码放着钢材，一辆汽车式起重机做好了起吊准备，起吊过程中，不考虑空气阻力、起重机钢缆的重力和各处的摩擦损耗。 1．如图，钢材被钢缆水平吊起，在空中处于静止状态。 （1）以下对钢材的受力分析，可能正确的是（ ） A． B． C． D． （2）设两根钢缆之间的夹角为，则越大，钢缆的拉力__________，钢材所受合力__________。（以上均选填：A．越小 B．越大 C．不变） 2．起重机将一质量为m的钢材由静止开始竖直向上匀加速提起，当钢材的速度达到v0以后，起重机的功率保持1.5mgv0，整个过程起重机的输出功率P与钢材速率v的关系图像如图所示，重力加速度大小为g（提升高度足够高）。 （1）钢材的速度达到v0以后，钢材上升阶段的加速度大小将__________（选填：A．变小 B．变大 C．不变），钢材的最大速度vm为__________。 （2）（计算）求钢材做匀加速直线运动的时间t1。 （3）如图中画出钢材由静止起向上运动，直至速度达到vm的过程中，速度随时间变化的图像，并标出关键点的速度值。 3．若该汽车式起重机向上以速度v1匀速起吊钢材的同时，向前以速度v2匀速开动，在稳定运行过程中： （1）钢材的运动轨迹是__________。（选填：A．曲线 B．直线 C．无法确定） （2）钢缆承受的拉力，相比钢材静止时__________。（选填：A．变大 B．变小 C．不变） （3）某时刻，汽车突然刹车，钢缆承受的拉力将（ ） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 三、保守场 做功与路径无关的力场叫做保守场，例如静电场和引力场，在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念，场力做功可以量度势能的变化。 1．真空中固定一带电量为的小球，取无穷远处的电势为零。已知在距离球心为的某点放置电荷量为的试探电荷，电荷的电势能为（为静电力常量）。 （1）若将距球心处的试探电荷电荷量改为，则其电势能为__________。 （2）（多选）下列说法中正确的是（ ） A．电势能归试探电荷所有 B．电势能归场源电荷和试探电荷所共有 C．以场源电荷为圆心的圆周上各点电场强度相同 D．试探电荷的电荷量必须足够小，若带电量大，可能会改变场源物体的电荷分布 （3）如图，、为同一条电场线上的两点，、两点与点电荷间的距离分别为和； ①将试探电荷由点移至点：电场力__________（选填：A．做正功 B．做负功 C．不做功）； 电势能__________（选填：A．增加 B．减小 C．不变）。 ②（计算）求、两点的电势差。 2．类似的，由于引力的作用，行星引力范围内的物体具有引力势能。若取离行星无穷远处为引力势能的零势点，则距离行星球心为处的物体引力势能，式中为引力常量，为行星的质量，为物体的质量。 （1）（简答）类比电场强度的定义方法，写出地球引力场的“引力场强度”的定义式；并论证距离地心为（）处的引力场强度大小的表达式； （2）请类比电势的定义式，写出地球引力场的“引力势”的表达式__________（以无穷远处引力势为0）。 四、NFC近场通讯 在日常消费中常遇到“碰一下标签”（标签本身是无源器件，没有电池，如点餐标签），其核心功能是通过NFC近场通讯原理实现的。手机背面的NFC线圈通有交变电流，手机靠近标签时，标签内的线圈就会产生感应电流，并驱动标签内的芯片工作，如图所示。 1．某时刻，手机NFC线圈通有俯视顺时针方向的电流，此时线圈内部的磁场方向__________（选填：“向上”或“向下”）。 2．若手机NFC线圈通的是恒定直流电，手机靠近标签并静止时，标签__________（选填：“能”或“不能”）工作，原因是________________________________________________________________________________。 3．（计算）某标签内线圈匝数，每匝面积，手机靠近的某一时刻，线圈中的磁感强度平均值为，计算此时穿过线圈的磁通量。 五、耳机发声原理 市场上常见的耳机包含动圈式耳机和静电式耳机两类。虽然二者都能将电信号转化为声音，但其振膜振动方式及发声原理存在明显差异。 1．动圈式耳机的驱动单元是一只小型的动圈式扬声器，由处于永磁场中的线圈驱动与之相连的振膜振动。简化结构如图所示，图（a）为正面切面图，磁铁外圈为S极，中心横柱为N极，横柱上套着线圈，其侧面图如图（b）所示。 （1）动圈式耳机工作时，线圈中通过变化电流后能够带动振膜振动，其主要利用的物理原理是（ ） A．电流的热效应 B．电磁感应现象 C．静电感应现象 D．电流在磁场中受力 （2）某同学发现增大动圈式耳机中的电流后，耳机声音会变大。下列解释合理的是（ ） A．电流增大，线圈受力可能增大 B．电流增大，线圈电阻一定减小 C．电流增大，振膜振动频率一定增大 D．电流增大，耳机中永久磁铁磁性增强 2．静电式耳机的基本结构及原理如图所示，在固定电极板间插入一极薄的振膜，通过高压直流电使振膜带电。将音频电信号放大后接在极板上，变化的音频信号会在两极板之间产生变化的电场，驱动振膜振动，从而发声。 （1）静电耳机的振膜通常非常轻薄，其主要目的是（ ） A．增大电阻 B．减小振膜惯性 C．增强磁性 D．防止漏电 （2）现使中间振膜带上电荷，其单位面积上所带电荷量为，振膜单位面积的质量，两电极间的距离。 ①某时刻，当两极板间电压为U时，振膜单位面积所受电场力大小为__________（用题中所给物理量字母符号表示，忽略振膜电荷对两电极电场的影响） ②（计算）若两电极间的电压U恒为100 V时，振膜开始振动时的加速度是多大？（只考虑振膜所受的电场力，保留2位有效数字） （3）把两电极看成是电容器，为研究其性质，将其直接接入电源两端，已知电源电动势为，内阻为，电容器电容为，闭合开关，稳定时，电容器的电荷量为__________。 （4）上题（3）中，在达到稳定的过程中，两电极上所带的电荷量，两电极间的电压U，电路中的电流，随时间变化关系可能正确的是（ ） A． B． C． D． 六、硬核科技 2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船成功发射，飞船入轨后，通过不断调整速度与轨道参数，实现了与中国空间站的自主快速交会对接，航天员乘组顺利进驻中国空间站。 1．（多选）如图所示为扭秤实验的装置图，下列说法正确的是（ ） A．历史上该实验在真空条件下进行 B．卡文迪什通过该装置测出了引力常量 C．牛顿利用扭秤实验总结出了万有引力定律 D．该实验巧妙地利用了微小量放大思想 E．该实验巧妙地运用了极限思想法 2．如图，将载人飞船的变轨过程简化为以下模型：飞船变轨前绕地稳定运行在半径为r1的圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在半径为r2的圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点。已知飞船在轨道Ⅰ上运动周期为T，忽略地球自转的影响。 （1）（多选）下列说法正确的是（ ） A．飞船变轨后经过A点的速度大于变轨前的速度 B．飞船在轨道Ⅰ上的运行速度大于7.9 km/s C．飞船在A点的向心加速度大于核心舱在B点的向心加速度 （2）飞船在轨道Ⅰ上的线速度大小为__________，核心舱在轨道Ⅲ上的运行周期为__________。 （3）忽略变轨过程中飞船质量的变化，下列说法正确的是（ ） A．飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于其在轨道Ⅱ上的机械能 B．飞船在轨道Ⅱ上从B点到A点的运动过程中机械能逐渐增大 C．飞船在轨道Ⅲ上的机械能大于其在轨道Ⅱ上的机械能 七、太阳能 太阳能是一种清洁能源，太阳能电池可以将太阳能转变为电能并加以利用。我国在这一方面位居世界前列。 1．太阳能是来源于太阳内部的__________反应。 A．核裂变 B．核聚变 C．化学变化 2．太阳辐射功率是指太阳每秒向外辐射的总能量，辐射功率的单位可表示为（ ） A． B． C． D． 3．小何利用如图（a）所示电路研究一太阳能电池的伏安特性。连接电路后，闭合开关，在光照条件和温度不变的情况下，改变电阻箱的阻值，记录电压表示数和电流表示数，并多次重复该过程。将实验数据描在图中，得到图（b）。 （1）由图线可知，当时，该太阳能电池的输出功率为__________。（结果保留2位有效数字） （2）定值电阻为，当电阻箱的阻值为时，电阻箱两端的电压为__________V。（结果保留3位有效数字） （3）观察图（b）的曲线，发现当输出电流时，与成线性关系，此条件下太阳能电池可等效为一直流电源，其电动势__________，内阻__________。（结果均保留2位有效数字） 学科网（北京）股份有限公司 $