上海市晋元高级中学2025-2026学年高二下学期期末考试物理试卷

2025学年第二学期高二物理期末考试试卷 (2026.06) 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、学校、座位号，并将自 己的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，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；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”“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。 一燃气灶(14分) 燃气灶作为现代家庭中常见的烹饪设备，蕴含着丰富的物理知识。 1.(2分)图甲为燃气灶实物图，其灶面支架 由4个均匀分布的相同支脚构成。现将 总质量为m的砂锅水平置于支架上，简 化模型如图乙。已知每个支脚支承面与水 平方向夹角为0，不计锅与支承面间的摩 擦，则每个支承面对锅的作用力大小 图甲 图乙 为 。 (重力加速度为g) A.mgsing 4 88 灶体 C.mgcose Asine D. mg 4 4c0s0 2.燃气灶打火装置的原理是尖端放电，某次打火时尖端与灶体间的电 场线如图。a、b、c为同一竖直电场线上的三点，d点在a点的水平 右侧，己知线段ab=bc。则此时 端 (I)2分)尖端接电源的（选涂：A.正B.负极： (2)(4分)a、d两点的电势pap,电势差Uh U(均选涂：A.>B.=C.<)。 3.燃气灶打火装置的电路如图()，直流电经转换器转换为正弦交流电后输入理想变压器原 线圈。闭合开关S,电压表读数U=2.83V≈2V2V,副线圈输出电压2随时间1的变化关 系如图(b)。 (1)3分)变压器原、副线圈的匝数之比n1:2≈ 转 。灶体 A.1:2W2 B.1:2 换 C.1:2000V2 D.12000 ·尖端 (2)3分)当副线圈输出电压达到4000V以上时，即可 图(a 引发尖端放电，产生电火花点燃燃气。则每次放电 后的间歇时间为 Au2/X 103V 8.00… 1 1 200 300 2.0 3.0*/X102s C.I D.、I -8.00 400 600 图b) 二东方超环(17分) 东方超环（EAST)俗称“人造太阳”，·是我国自主研制的一种利用强磁场约束超高温 核燃料、以模拟太阳能量产生过程的大型科学装置。在其运行过程中，将氘气与氚气电离， 产生氘核(H)和氚核(H),再经加热使其高速碰撞，发生核反应，生成氨核(H®)，并释放粒 子X与y射线，反应方程为：H+H-Hc+Xy。 1.(2分)该核反应是 A.衰变 B.Bβ衰变 C.核聚变 D.核裂变 2.Y射线在生：活和科技中用途广泛。 (1)3分)（多选）其应用场景包括 A.医疗上的肿瘤切除 B、工业上的静电消除 C.农业中的诱变育种 y光子束 D、食品加工中的辐照消爵 (2)已知普朗克常量为h,真空中光速为c。若…个Y光子的能量 A 真空 为E, ①(4分)侧该光子的波长λ= ,动量p= ②(3分)用该γ光子束照射如图电路中的光电管阴极K。已知阴 极K材料的逸出功为WW<),元电荷为e。实验中，调节滑 动变阻器，当电压表示数U=时，微安表的示数恰好为零。 3、(2分)已知氘核的结合能为E1,氚核的结合能为E2,氦核的结合能为E3,则结合能之间 满足关系式■ A.E:+E2>E3 B、E1+E2=E3 C.E1+E2<E3 4.(3分)EAST装置利用环形匀强磁场约束高温核燃料，磁场区域为内半径R1、外半径R2 的同心圆环，磁场方向垂直纸面向甩，氘核与氚核可从内圆区域以相同速率。、沿任意 方向射入该磁场区域，如图。已知氘核与氚核比荷分别为k1、k2(1>2),为确保它们进入 磁场后均不穿出外边界，磁场的磁感应强度至少为 3 20 A.k(R2-R1) B. k1(R2-R1) 2v C.(R R1) D. k2(R2-R1) 三电容器(13分) 如图电路中，电源电动势和内阻分别为E、r,定值电阻阻值 为R,平行板电容器的两极板正对放置、间距为小、水平长度为 L、电容为C。闭合开关S,给电容器充电。 1.当电容器的电压为U时， (1)2分)阿路中的充电电流大小=一 a月 B.E-U E-U D. r+R r+R (2)(3分)为使电容器充满电，需再充入电荷量△一 2.电容器充满电后，断开开关S。 (1)(5分)如图，一质量为，电荷量为q的带正电粒子从该电容器左侧两极板间中间位置 水平向右射入，恰好从下极板右侧边缘飞出。求粒子的射入速率。（不考虑边缘效应和 带电粒子重力)计算) (2)(3分)若将电容器的下极板向上移动少许，则电极板之间的电场强度 A.增大 B.不变 C.减小 四圆周运动(22分) 从天体、原子到机械传动，圆周运动在不同尺度遵循相似的动力学框架，核心是向心力、 能量与运动学的统一。 1.如图所示，质量为m的卫星A绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r。 已知引力常量为G、地球质量为M,规定无穷远处引力势能为零。 (1)(4分)卫星A在地球引力场中的引力势能为，动能为 地球 (2)2分)质量为m的卫星B也绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为'， 则A、B两卫星的周期之比TA:TB=。 A、Py3 B.22 C. D.后后 2.一个处于基态的氢原子，其核外电子绕核做匀速圆周运动，轨道半径为。已知静电力 常量为k、元电荷为，规定离氢原子核无穷远处电势能为零。 (1)4分类比引力势能，核外电子在氢原子核电场中的电势能为 动能为 (2)2分)若该氢原子的核外电子吸收光子发生跃迁，轨道半径变为n2r(=2,3,4,…), 则核外电子绕核做匀速圆周运动的周期变为原来的倍。 3.在匀加速直线运动中，我们用加速度α描述速度v的变化快慢。类似地，在匀加速圆周 运动中，可以引入角加速度B描述角速度w的变化快慢。如图()，M是自行车后轮边 缘一点，其与后轮轴心O距离为r。0时，人骑自行车由静止开始沿水平路面做匀加速 直线运动（过程中车轮始终不打滑），M点则由静止开始绕轴心O做匀加速圆周运动。在 某段时间t内，M点的角速度w由o增大为aw,如图(b)。则这段时间t内， a ZVZN5KKC0000000000000000000000000 (a) (b) (1)(4分)（多选）M点的角加速度B和转过的角度日分别为 A.B B.B-01-@0 C.B-rtoo t D.0-o E. 0-(@r-Q0 F.0-2x) (2)3分)利用频闪摄影记录下后轮上M点在o、 0+0.1s和0+0.2s三个时刻相对轴心0的位置，如 图。则在to+0.3s时，M点相对0的位置可能 为 。 (上述t0+0.3s内该车轮未转满1周) tt0+0.1s 1=t0+0.2s D (3)3分)证明：自行车前进的加速度a与后轮的角加速度满足关系式a=Br。(论证) 五温度报警器(18分) 温度报警器是一种在温度达到预设阅值时自动发出警示的装置，在工农业生产、医疗、 安防等领域应用广泛。 1.某温度报警器的电路如图所示。电源电动势为E,内阻 为r,定值电阻阻值为R1,滑动变阻器接入电路的阻值 为R2,热敏电阻由半导体材料制成、长度和横截面积保 持不变、阻值为R(随温度升高而减小)，电流表A,为 p 值班室显示仪表，M、N两点间接入一报警器，其电阻 M 报警器 视为无穷大。闭合开关S,通过电流表A1的电流为， A 通过电流表A2的电流为2，报警器两端的电压为U,U 低于临界值时触发报警。则当热敏电阻所在处温度 升高时， (1)(2分)热敏电阻的半导体材料电阻率 A.增大 B.不变 C.减小 (2)设的变化量为△1,2的变化量为△2，U的变化量为△U。则 ①(3分)绝对值△与△的大小关系是 A.I△>l△2 B.l△=△2 C.△K2 ②6分)比值A △l 。(结果用r、R1、R2、RT表示) (3)2分)为使报鳌器在更低温度下触发报警，可将滑动变阻器的滑片 A.向右移动 B.向左移动 2.某温度报警器如图所示。将导热性能良好的气缸开口向上置于水平地面上，质量为m、 横截面积为S的活塞与气缸内壁间气密性良好且无摩擦，压力传感报警器固定在竖直杆 上，当活塞上表面挤压压力传感器时，报警器开始报警。已知环境温度为To时，活塞下 气位底的距离为10，上表面离压力传感器的距离为，大气压强恒为 重力加速度大小为g。现环境温度缓慢升高，活塞缓慢上移，直至报警器恰好报警。 (1)3分)报警时的环境温度T=。 (2)(5分)己知环境温度从T缓慢升高到T的过程中，气缸内气体从外界吸收的热量 Q=14mgh。求此过程中，气缸内气体内能的变化量△U。(计算) →压力传感 报警器 10h 7777777777777/7/77 六电磁耦合系统(16分) 通过电磁感应实现机械能与电能相互转化的装置，称为电磁耦合系统。现实中有很多应 用，如“智能磁阻动感单车、跑步机安全急停装置”等。某电磁耦合系统可作以下简化：如 图甲所示，一个轻质导体大环和一个轻质导体小环通过根长度均为心、电阻均R的轻质 导体辐条连接，内部小环半径可忽略，每根辐条中点处固定一个质量为m、电阻不计的金属 小球：如图乙所示，足够长的平行金属导轨水平固定，导轨间距伪L,一根质量为m、电阻 为R、长度略大于L的导体棒N垂直放置在导轨上并保持良好接触；导轨左端固定一个竖 直金属轴OO',将图甲装置套装在该轴上，使其能在水平面内转动，并通过导线和电刷与 导轨、导体椊连接成完整回路。整个系统处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁 场中。不计一切摩擦及其他任何电阻，系统初始处于静止状态。 装置甲 图甲 图乙 1.若给导体棒N一个水平向右的初速度o,则 (I)3分)导体棒开始运动时，两端点M、N的电势差Uow为】 (2)3分)导体棒在安培力的作用下运动，其速率o随时间t变化的图像可能为 AU AU AU 00 0 B AU A0 )0 00 1 D F (3)(5分)已知磁场对每根导体辐条的安培力，可等效视为集中作用于其中点（即金属小球所 在位置)。求在系统达到稳定的过程中，产生的总焦耳热Q。(计算) 2.(5分)图乙中，若固定导体棒N,给装置甲一个初始角速度w0。证明：装置甲转动的最 大角度8naa+1mawR B2L2 。（论证）