精品解析:上海市浦东新区2025-2026学年高二下学期期末物理试题
2026-06-15
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | 上海市 |
| 地区(区县) | 浦东新区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.70 MB |
| 发布时间 | 2026-06-15 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58351088.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
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。
【答案】1. ①. B ②. ③. ④. C
2. ①. 4 ②. 35
【解析】
【1题详解】
[1]A.忽略空气阻力,篮球离开手后只受重力,加速度恒为重力加速度,且初速度与重力不在同一直线,因此做匀变速曲线运动,故A错误,B正确;
B.斜抛运动的最高点存在水平分速度,速度不为零,故C错误;
C.速度变化量,加速度方向向下,因此速度变化量方向向下,故D错误。
故选B。
[2]以地面为零势能面,重力势能
[3]忽略空气阻力,篮球机械能守恒,投出时总机械能等于到篮筐时总机械能
整理得篮筐处动能
[4]AB.重力势能,与成正比,应为过原点倾斜直线,故AB错误;
CD.由机械能守恒
整理得
因此随变化为斜率为负的倾斜直线;斜抛运动的最高点仍有水平速度,动能不为零,因此h最大时,故C正确,D错误;
故选C。
【2题详解】
[1]离手瞬间动能
[2]拍球过程,篮球初始速度为0,由动能定理可得
代入数据解得
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。
3. 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)
4. 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________。
5. 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
【答案】3. ①. B ②. B ③. C
4. ①. A ②. ③. ④.
5. ①. B ②. C ③. A
【解析】
【3题详解】
[1]钢材同时受到三个力,即竖直向下的重力和两条钢缆的作用力。钢缆属于绳,只能提供沿钢缆方向的拉力,无法提供其它方向的拉力。
故选B。
[2]该物体受力平衡,两钢缆拉力的水平方向分力大小相等方向相反,竖直方向分力的合力与重力等大反向,可得
则夹角越大,则钢缆拉力越大。
故选B。
[3]钢材在空中静止,处于受力平衡的状态,合外力为0保持不变。
故选C。
【4题详解】
(1)[1]由图可知,钢材在速度达到之前做匀加速直线运动,在到达之后做恒功率加速运动。根据可知,钢材所受拉力随着速度的增大而不断减小。
故选B。
[2] 当整体拉力大小等于重力时,速度达到最大值为
(2)[3]根据可知,钢材做匀加速直线运动时所受拉力大小等于
则其所受合外力为
根据牛顿第二定律可知其加速度为
匀加速直线运动的时间
(3)[4]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如图所示
【5题详解】
(1)[1]钢材的两个分运动为相互垂直方向的两个匀速直线运动,故合运动为匀速直线运动。
故选B。
(2)[2]钢材只受重力和起重机钢缆的拉力。稳定后钢材做匀速直线运动,因此运动时钢材所受合外力仍为零,拉力等于重力。钢材所受重力未发生变化,因此钢缆的拉力大小也未发生变化。
故选C。
(3)[3]汽车突然刹车,钢材由于惯性会保持原来的速度向前运动。而悬挂点和汽车作为一个整体会减速,则钢材会由原来的匀速直线运动变为绕悬挂点的圆周运动。竖直方向满足
拉力,因此钢缆拉力将会变大。
故选A。
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。
6. 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________。
7. 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)。
【答案】6. ①. ②. BD ③. A ④. B ⑤.
7. ①. ②.
【解析】
【6题详解】
(1)[1]若将距球心处的试探电荷电荷量改为,则其电势能为;
(2)[2]AB.电势能归场源电荷和试探电荷所共有,A错误,B正确;
C.以场源电荷为圆心的圆周上各点电场强度大小相同,但方向不同,C错误;
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,D正确。
故选BD。
(3)①[3][4]将试探电荷由点移至点,电场力方向与位移方向相同,可知电场力做正功,故选A;
电场力做正功,则电势能减小,故选B;
②[5]A、B两点的电势差。
【7题详解】
(1)[1]电场强度的定义法,则地球引力场的“引力场强度”的定义式
即距离地心为()处的引力场强度大小的表达式。
(2)[2]电势的定义式,类比可得地球引力场的“引力势”的表达式。
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。
8. 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”)。
9. 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_______________________。
10. (计算)某标签内线圈匝数,每匝面积,手机靠近的某一时刻,线圈中的磁感应强度平均值为,计算此时穿过线圈的磁通量。
【答案】8. 向下 9. ①. 不能 ②. 恒定直流电产生恒定磁场,手机靠近后静止,穿过标签线圈的磁通量不发生变化,无法产生感应电流,因此标签不能工作
10.
【解析】
【8题详解】
根据安培定则(右手螺旋定则),右手握住线圈,四指沿俯视顺时针电流方向弯曲,大拇指指向线圈内部,因此线圈内部磁场方向向下。
【9题详解】
[1][2]感应电流产生的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化,恒定直流电的磁场恒定,静止后磁通量不变,无感应电流,无法驱动芯片工作。
【10题详解】
磁通量公式为
代入数据得
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。
11. 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
12. 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.
【答案】11. ①. D ②. A
12. ①. B ②. ③. ④. ⑤. D
【解析】
【11题详解】
[1]动圈式耳机的线圈处于永磁场中,通入变化电流后,通电线圈在磁场中受到安培力,从而带动振膜振动,原理是电流在磁场中受力。
故选D。
[2]A.安培力大小,电流增大时,线圈受到的安培力增大,振膜振幅增大,声音变大,故A正确;
B.线圈电阻是自身属性,与电流大小无关,故B错误;
C.振动频率由音频电流的频率决定,与电流大小无关,故C错误;
D.永久磁铁的磁性与耳机电流无关,故D错误。
故选A。
【12题详解】
[1]惯性由质量决定,振膜越轻薄,质量越小,惯性越小,越容易跟随变化的电场快速振动,更好地还原音频信号,因此主要目的是减小振膜惯性。
故选B。
[2]两极板间电场强度
单位面积振膜带电量为,因此单位面积所受电场力
[3]对单位面积振膜,由牛顿第二定律
代入得
代入数据解得
[4]电容器稳定后,直流电路中电流为0,电源内阻分压为0,电容器两端电压等于电源电动势,因此电荷量
[5]A.电容器充电过程中,电荷量逐渐增大,趋近,增长速率(斜率即电流)逐渐减小;A项线性增长(电流不变),故A错误;
B.B项电流线性减小到0,不符合充电电流的变化规律(非均匀减小),故B错误;
C.C项电流从0开始增大,与初始电流最大的事实矛盾,故C错误;
D.电压,变化规律和一致,电压从0逐渐增大,斜率逐渐减小,最终趋近,符合规律,故D正确。
故选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。
13. (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
14. 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
【答案】13. ABD
14. ①. AC##CA ②. ③. ④. C
【解析】
【13题详解】
A.万有引力是非常微小的力,为避免空气流动等外界干扰,该实验在真空条件下进行,故A正确;
B.卡文迪什通过扭秤实验首次测出了引力常量,故B正确;
C.万有引力定律是牛顿总结得出的,但牛顿并不是用扭秤实验总结的,故C错误;
DE.扭秤实验将微小的引力扭转效果,通过光杠杆放大为可观测的明显位移,利用了微小量放大思想,故D正确,E错误。
故选ABD。
【14题详解】
[1]A.飞船从低圆轨道I变轨到椭圆转移轨道Ⅱ,需要在A点加速做离心运动,因此变轨后经过A点的速度大于变轨前速度,故A正确;
B.是近地卫星的环绕速度,也是所有圆轨道卫星的最大环绕速度,轨道半径越大线速度越小,因此飞船在轨道I的速度小于,故B错误;
C.万有引力提供加速度,满足
故
A点离地心距离小于B点离地心距离,则,故C正确。
故选AC。
[2]飞船在轨道I做匀速圆周运动,线速度
[3]根据开普勒第三定律,绕同一中心天体运行的天体满足
整理得核心舱的周期
[4] A. 从轨道I变到轨道Ⅱ需要在A点点火加速,因此轨道Ⅱ机械能更大,故A错误;
B.飞船在轨道Ⅱ运动时,只有地球引力做功,机械能守恒,故B错误;
C.从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ需要在B点点火加速,因此轨道Ⅲ的机械能大于轨道Ⅱ的机械能,故C正确。
故选C。
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。
15. 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
16. 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.
17. 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)
【答案】15. B 16. A
17. ①. 0.85 ②. 13.4 ③. 18 ④. 20
【解析】
【15题详解】
太阳的能量来源于太阳内部氢原子核的核聚变(热核聚变)反应。
故选B。
【16题详解】
辐射功率单位为瓦特(),根据单位推导,
因此
故选A。
【17题详解】
[1]由图像可得,时,对应电流
输出功率
[2]外电路总电阻
路端电压满足(其中电流单位为)
如图所示
该负载线与曲线交点为
因此电阻箱两端电压
[3][4]太阳能电池等效为直流电源时,由闭合电路欧姆定律可得
得
时,,延长线性段得纵截距
斜率绝对值等于内阻
得
第1页/共1页
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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。
3. 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)
4. 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________。
5. 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。
6. 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________。
7. 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。
8. 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”)。
9. 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_______________________。
10. (计算)某标签内线圈匝数,每匝面积,手机靠近的某一时刻,线圈中的磁感应强度平均值为,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。
11. 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
12. 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。
13. (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
14. 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。
15. 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
16. 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.
17. 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)
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