上海市行知中学2025-2026学年高二下学期期末考试物理试卷（等级考）

上海市行知中学2025-2026学年第二学期期末 高二年级物理试卷（等级考） 一、光波和水波（16分） 光波和水波一样，都具有波的性质，他们不仅能够产生反射、折射，还能产生干涉和衍射，能够传递能量，携带信息。 1．（3分）下列关于光现象或实验结果说法正确的是（ ） A．在水面上的油膜常常看到彩色条纹是因为光的色散 B．3D电影是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波 C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样，利用的是光的衍射 D．全息照片用激光来拍摄利用了激光相干性好的特性 2．（4分）利用激光和平面镜观察光的干涉现象，光路原理如图所示。用激光和单缝获得线光源，发出的光直接照射在竖直光屏上，与通过水平平面镜反射的光叠加产生干涉条纹。测得到平面镜、光屏的垂直距离分别为、（），光屏上相邻明条纹的中心间距为，则激光的波长_____；若将平面镜略微向下平移，其它条件不变，干涉条纹的间距将_____（选填：变大、变小或不变）。 3．（4分）（多选）将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。将红光水平射向塑料瓶小孔，观察到红光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象，则下列说法正确的是（ ） A．“水流导光”是一种光的衍射现象 B．“水流导光”是一种光的全反射现象 C．瓶中水位越低越容易发生“水流导光”现象 D．改用蓝光以同样的方向照射二定能发生“水流导光”现象 4．（5分）水深小于波长区域的水波叫浅水波。水的深度发生变化，浅水波的传播方向会发生变化，传播速度也随之变化。浅水波的波速，其中为重力加速度，为水的深度。如图，从左侧发出一列水波，途径、两处。 （1）（2分）由图可知，处的水深__________处的水深（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）（3分）假设水波的折射与光的折射遵从相同规律，相对于的等效折射率，处水深，则处水深为__________。 二、海盗船（9分） 游乐场的“海盗船”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，进行简化处理，用安装的“单摆”替代（如下图）。研究回答下列问题： 5．（3分）小组根据建模思想在实验室安装制作单摆，接着让质量为的小钢球做简谐运动，利用DIS实验的通用软件能出摆球的动能随时间的变化如图。图中、为已知量，且已测得摆长为，分析可知该地的重力加速度为__________。 6．（3分）小组在实验室利用安装的单摆在轨道上又做了一个探究实验。如图所示，质量为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、拴有小球的轻质细绳。质量为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，不计阻力。在小球从释放到运动至最低点的过程中，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，接入电阻构成回路，铜棒处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，则当时，铜棒的振动图像是（ ） A． B． C． D． 三、石墨烯（16分） 石墨烯是从石墨中剥离出来的单层二维材料，载流子为电子，具有独特的电学特性。 8．（2分）铅笔芯的主要成分是石墨。小松为测铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路。并且取一根长度为、横截面积为的铅笔芯，正确连接电路后进行实验。实验过程中控制铅笔芯温度不变，得到如图所示的图像，则铅笔芯在该温度下的电阻率为_____。 9．如图（a），矩形石墨烯薄膜样品处于匀强磁场中，磁场方向垂直样品表面向里，电极、接恒流源（输出电流恒定）。电压表测得电极、间的电压大小随磁感应强度变化的图象如图（b）所示。 （1）（2分）电极的电势__________电极的电势。 A．高于 B．低于 C．等于 （2）（3分）若样品宽度，电子的定向漂移速度为__________。 10．（9分）石墨烯掺入发电机的线圈、永磁体可提高发电机的性能。如图（a）为某发电机的工作原理图；两固定磁极间产生匀强磁场，电阻为的单匝线圈绕轴匀速转动，经滑环电刷外接开关和阻值为的负载电阻。从线圈处于中性面开始计时，通过线圈的磁通量随时间变化的关系如图（b）所示。（滑环电刷的电阻忽略不计） （1）感应电动势随时间变化的关系式为__________。 （2）闭合开关，电阻的电功率为__________。 （3）求时间内通过电阻的电荷量__________。 四、场（20分） 场是物质存在的一种形态，现在，场的概念已经成为现代物理学中最重要的基本概念之一。以下各小问引力常量用G表示，取无穷远处为引力势能零点。 11．（6分）如图静电喷雾装置，接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场，虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物，、、是其中一条路径上的三点，是、的中点，则： （1）液滴在点的加速度__________在点的加速度；液滴在点的电势能__________在点的电势能（均选填：A．大于B．等于C．小于）； （2）用虚线在间定性画出一个等势面，使相邻等势面间的电势差相等。 12．（计算）（6分）如图，两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为，其电容为，与电压恒为的电源相接。（元电荷电荷量为）。从板中心以速率往各个方向射出一批质量为、带电量为的正电荷（重力不计）。问电荷到达板上的区域面积为多大。 13．（4分）大质量的物体在空间会激发类似于静电场的引力场。如用定义电场强度的方法来定义引力场的场强，用定义电势的方法来定义引力势；类比可得，与质量为的质点相距处的引力场场强的表达式为__________，与质量为的质点相距处的引力势的表达式为__________。 14．（4分）引力场线是为了直观形象地描述引力场分布而在引力场中引入的一簇假想的曲线。试在框中画出质量为的质点周围的引力场线。沿着引力场线方向，引力势会逐渐__________（选填“升高”或“降低”）。 五、火箭（15分） 近年来，我国火箭发射频率大幅提升，新一代载人登月火箭也在稳步推进中。 15．（2分）火箭发射在高纬度地区更有利还是低纬度地区更有利？__________（A．高纬度 B．低纬度） 16．（4分）如果火箭所受重力为，长为，发动机在点火后提供的功率恒为。从点火起经过了时间，火箭竖直上升了的高度。忽略重力变化，则在这个过程中，火箭的重力做功为__________，发动机做功为__________。 17．（3分）如图，用火箭发射人造地球卫星。当最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以的速度绕地球做匀速圆周运动。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离后瞬间，卫星速度增大，则（ ） A．可能大于第一宇宙速度 B．分离前卫星处于超重状态 C．分离前后卫星和火箭壳的动量守恒 D．分离后卫星将往更高的轨道运动 18．（3分）如图所示“夸父一号”卫星沿圆轨道和另一颗地球卫星沿不同轨道绕地球逆时针运动，椭圆和小圆轨道（近地轨道）相切于点，大圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于、两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法不正确的是（ ） A．卫星在点处速度可能大于 B．两卫星在处的向心加速度大小相等 C．两颗卫星在或点处不可能相遇 D．“夸父一号”卫星的运行速度小于 19．（3分）如图甲图所示，、两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动，且绕行方向相同，图乙是两颗卫星之间的距离随时间的变化图像，时刻、两颗卫星相距最近。已知卫星的周期，则卫星与卫星的轨道半径之比为（ ） A． B． C． D． 六、导电滑轨问题（24分） 如图所示，质量为，长度为的导体棒，垂直放在相距为的平行光滑金属轨道上，棒在导轨外的长度两边对称均为。导轨平面与水平面的夹角为，初始时导体棒距离水平面的竖直高度为且足够大，导轨处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场存在于右侧垂直于平行导轨的整个空间，左侧电路部分无磁场。左侧有一水平放置、间距为的平行金属板，和分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计导轨电阻，重力加速度为。 20．（2分）若导体棒的电阻为，调节，释放导体棒，同时闭合，，当导体棒的速度为时，导体棒两端的电势差__________。 21．（1）（4分）若不计导体棒电阻，调节，释放导体棒，闭合，断开，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流__________，棒的速率__________。 （2）（3分）在（1）的条件下，改变，待导体棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为、带电量为的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的__________。 22．（1）（3分）（多选）初速度为零的匀加速直线运动满足并且图像围成的面积代表位移。我们知道平行板电容器的带电量、两端电压以及电容之间满足，请你通过类比推理判断平行板电容器充电稳定后，电容器储存电能的表达式中正确的是（ ） A． B． C． D． （2）（8分）不计导体棒电阻，平行板电容器的电容为，释放导体棒同时断开，闭合，计算导体棒刚好滑到导轨底端时的速度以及导体棒从静止开始到速度为这个过程的总时间。 （3）（4分）（多选）若不计导体棒电阻，调节，释放导体棒同时闭合，断开，并在导体棒的中心处施加一个平行于斜面向下与速度成正比的拉力（为常数），金属棒始终与导轨接触良好，金属棒中的电流，受到的安培力为，两端的电压为，安培力的功率为，它们随时间变化的图像可能正确的有（ ） A． B． C． D． 学科网（北京）股份有限公司 $