新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市2025-2026学年高二下学期期末模拟物理试卷（一）

绝密★启用前 2025-2026学年兵团二中第十二师校区高二（下）物理期末模拟试卷（一） （考试时间：90分钟，总分：100分） 一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~12题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．随着时代的不断发展以及科技水平的飞速进步，工业机器人已经成为现实生活中十分常见的事物，为人们的工作生活提供了极大便利。图甲所示的送餐用智能机器人在送餐中沿餐厅走廊做直线运动，图乙是该机器人运动的位移—时间图像（10~25 s的图线为曲线，其余为直线，15 s末图像斜率为0）。下列说法正确的是（ ） A．机器人在0~10 s内做匀速直线运动 B．机器人在0~15 s内的平均速度大小为53 m/s C．机器人在0~25 s内的平均速率为0 D．机器人在10~15 s内平均加速度大小为0.2 m/s2 2．如图所示，不可伸长的轻绳通过光滑定滑轮连接物块B，绳的另一端和套在固定竖直杆上的圆环A连接。A在外力作用下沿杆向上运动，带动B向下运动，左侧绳与竖直向上方向夹角为θ（θ<90°），则（ ） A． B．若A减速上升，B可能匀速下降 C．若A匀速上升，B一定减速下降 D．若A加速上升，绳的拉力一定大于B的重力 3．一辆汽车在水平平直公路上由静止开始匀加速启动，汽车的输出功率与速度的关系如图所示，当汽车的速度达到v0后功率保持不变，汽车能达到的最大速度为3v0。已知汽车的质量为m，运动过程中所受的阻力恒为f，下列说法正确的是（ ） A．汽车的最大功率为fv0 B．汽车匀加速时的加速度大小为 C．汽车做匀加速直线运动的时间为 D．汽车从静止加速到3v0的过程中牵引力一直保持不变 4．质子仅在电场力的作用下从O点开始沿x轴正方向运动，其在O点处的初动能为4 eV。该质子的电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中O~x2段是关于直线x＝x1对称的曲线，x2~x3段是直线。下列说法正确的是（ ） A．该质子在0~x2段做匀变速直线运动，在x2~x3段做匀速直线运动 B．若x1、x2、x3处的电势分别为φ1、φ2、φ3，则φ1最高 C．该质子在x1处的动能为6 eV D．该质子最终停在x3处 5．如图甲所示，将一电源与阻值R0=4 Ω的定值电阻及电阻箱R连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P与电阻箱读数R的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A．电源内阻r=5 Ω B．电源电动势E=30 V C．电阻箱所消耗功率P最大时，电源的效率为90% D．定值电阻R0的功率最大时，电阻箱的阻值R=1 Ω 6．如图，两根长直细导线L1、L2平行放置，其所在平面上有M、O、N点，O为线段MN的中点，L1、L2分别处于线段OM、ON的中垂线上。当L1、L2通有大小相等、方向相反的电流时，M、O点的磁感应强度大小分别为B1、B2。现保持L1的电流不变，撤去L2的电流，此时N点的磁感应强度大小为（ ） A． B． C． D． 7．如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是（ ） A．折射率n1小于折射率n2 B．光在光纤中传播的速度 C．光在内外层的临界角C满足 D．光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为 8．如图所示，倾角为θ=30°的斜面体固定在水平面上，质量mb=1 kg的b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a相连接，连接b的一段细绳与斜面平行，a物体在方向可变的拉力F作用下静止在如图所示位置，已知F最小时，大小为5 N，（重力加速度大小为）则（ ） A．a物体质量为1 kg B．F最小时，方向水平向右 C．F最小时，绳中张力大小为 D．F最小时，b物体受斜面摩擦力大小为 9．如图，将甲分子固定于坐标原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处，r1、r2、r3为r轴上的三个特殊位置，甲、乙两分子间的作用力F和分子势能𝐸p随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示，现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法正确的是（ ） A．虚线为图线，实线为图线 B．当分子间距离时，甲、乙分子间作用力F为引力 C．乙分子从r4到r1的过程中，加速度a先减小后增大 D．乙分子从r4到r1的过程中，分子势能Ep先减小后增大 10．2024年3月，我国卫星互联网高轨卫星成功发射，高轨卫星位于周期为24 h的地球同步轨道上。发射地球同步卫星的过程如图所示，轨道Ⅰ为近地轨道，轨道Ⅱ为转移轨道，轨道Ⅲ为地球同步轨道，P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点，下列说法正确的是（ ） A．卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在P点通过减速实现 B．卫星在轨道Ⅲ上的运行速度可能大于7.9 km/s C．卫星在轨道Ⅱ上从P点到Q点的运行时间小于12 h D．卫星在轨道Ⅲ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的加速度 11．一列简谐横波沿x轴传播，图甲是波传播到x=5 m的质点M时的波形图，令此时刻t=0，图乙是质点N（x=3 m）的振动图像，Q是位于x=10 m处的质点，则下列说法正确的是（ ） A．Q点开始振动的方向沿-y方向 B．t=0至t=3 s时间内，质点M的路程为10 cm C．质点Q和原点的振动方向始终相反 D．t=9.5 s，质点Q的位移为-5 cm 12．绿色环保、低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家。某品牌电动汽车安装充电桩的电路图如下，已知总电源的输出电压U1=220 V，输出功率P1=3.3×105 W，输电线的总电阻r=12 Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶15，汽车充电桩的额定电压为50 V。下列说法正确的是（ ） A．输出功率P1不变时，输电电压U2越高，输电线上损失的功率越小 B．输电线上的电流为100 A C．用户获得的功率为1.2×105 W D．降压变压器的匝数比𝑛3∶𝑛4=42∶1 二、非选择题：本题共6小题，共52分。第13题6分，14题10分，15题6分，16题9分，17题9分，18题12分 13．（6分）在“用单摆测重力加速度”的实验中 （1）某组同学的常规操作步骤为： a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上； b．用米尺量得细线长度l； c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球； d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期； e．用公式计算重力加速度。 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比____________（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。 （2）另外一组同学用创新形式做该实验。 ①如图1所示，可在单摆悬点处安装力传感器，也可在摆球的平衡位置处安装光电门。利用力传感器，获得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2所示，则单摆的周期为____________s（结果保留3位有效数字）。另外利用光电门，从小钢球第1次遮光开始计时，记下第n次遮光的时刻t，则单摆的周期为𝑇=____________； ②发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度L，测出对应的周期T，作出相应的L−T2关系图线，如图3所示。由此算出图线的斜率k和截距b，则重力加速度g=____________，小钢球重心到摆线下端的高度差h=____________；（结果均用k、b表示） ③用3D打印技术制作了一个圆心角小于10°、半径已知的圆弧槽，如图4所示。他让小钢球在槽中运动，测出其运动周期，算出重力加速度为8.65 m/s2。若周期测量数据无误，则获得的重力加速度明显偏离实际值的最主要原因是____________。 14．（10分）（1）在“练习使用多用电表”的实验中，小明同学用欧姆挡去测量“220 V、60 W”的白炽灯不发光时的灯丝电阻。 （a）下列操作正确的是____________。 A．甲图，欧姆调零过程中，红黑表笔短接，单手直接接触表笔 B．乙图，对灯泡电阻进行测量，用手将表笔按在灯泡电极上 C．丙图，先将表笔短接后，再旋动欧姆调零旋钮进行欧姆调零 D．丁图，实验完成后，将选择开关调至所示位置直流电压最大挡 （b）该同学用欧姆挡倍率“×100”测量电阻时，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确测量，应换到挡（选填“×10”或“×1k”），换挡后正确操作，再次测量，指针位置如图1所示，则该白炽灯的灯丝电阻为____________Ω。 （2）在“金属丝电阻率的测量”实验中，小明同学用米尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测量其直径d如图2所示，则直径d=____________mm；经粗测金属丝的电阻约为5 Ω，为了使测量更加准确，他用伏安法测量该金属丝的电阻，所用的电路如图3所示，图中电压表的右端应与____________（选填“a”或“b”）点连接；电路连接正确后，电压表和电流表的示数分别为U和I，该金属丝的电阻率____________（结果用题中字母表示）。 （3）某学习小组进行“充电宝的电动势和内阻研究”，设计实验电路图如图1所示。两只数字多用表分别作为电压表和电流表。 （a）若用多用电表直流电压挡粗测其电动势，多用电表的红表笔应与充电宝的____________（“正极”或“负极”）连接。 （b）将滑动变阻器电阻调至最大。闭合开关，依次减小滑动变阻器的阻值，记录每次操作的电流表和电压表的示数，根据数据作出U-I图像如图3，由图像可得充电宝的电动势____________V（保留两位小数），内阻____________Ω。（保留两位小数） 15．（6分）如图所示，下端开口的绝热汽缸竖直悬挂在天花板下，缸口水平，内壁有卡环，卡环与汽缸底部间的距离为L，气缸底部固定有一个电热丝（体积忽略不计，图中未画出）。一横截面积为S、质量为m的光滑绝热活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内。当缸内气体温度T时，活塞处于静止状态，与汽缸底部的距离为。已知外界大气压强为，重力加速度为g，不计活塞厚度。现通过电热丝对缸内气体缓慢加热，求： （1）若活塞从初始位置刚好移动到卡环处的过程中，气体内能增加了，求此过程中缸内气体吸收的热量Q； （2）当气缸内温度升高到2.5T时，活塞对卡环竖直方向的压力为多少？ 16．（9分）如图所示，足够大光滑水平地面上沿同一直线依次放置A、B、C三个物块，其中B的左端焊接有轻质弹簧，已知A、C的质量均为3m，B的质量为m。初始时对A施加瞬时冲量使A以v0向右运动并压缩弹簧，当弹簧第一次恢复原长时B恰好运动到C，并与C碰撞且粘在一起。若物块均视为质点，弹簧形变始终在弹性限度内。求： （1）弹簧第一次被压缩过程中，弹簧的最大弹性势能； （2）弹簧第一次恢复原长时，A、B的速度vA和vB； （3）最终A的速度大小及方向。 17．（9分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨水平固定，间距为L=0.5 m，导轨左端接有阻值为R=1 Ω的定值电阻。质量为m=1 kg，长度为L=0.5 m，阻值为r=1 Ω的导体棒MN静止放置在导轨上，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2.0 T。现对导体棒施加一个沿导轨水平向右的拉力F，使其从静止开始做加速度大小为a=4 m/s2的匀加速直线运动，在t=2 s时撤去拉力F。已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计。 （1）求在t=2 s时导体棒两端的电压； （2）在图（b）中画出0~2 s内拉力F随时间t变化的图像；（仅需画出图像，标出图线两端点的坐标值） （3）求导体棒开始运动到最终停止运动的过程，通过定值电阻R的电荷量。 18．（12分）如图所示的xOy平面直角坐标系中，第一象限存在与x轴正方向夹角为45°的匀强电场，第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m，带电荷量为-q（q>0）的粒子（初速不计），在第二象限经加速电场加速后，从O点以速率v0，与x轴正方向夹角45°的方向射入磁场，粒子在磁场中运动一段时间后第一次回到x轴时的坐标为（L，0），又在电场中运动了一段时间后第二次回到x轴，不计粒子的重力。 （1）求加速电压U； （2）求磁感应强度B； （3）若粒子恰好在O点第5次经过x轴（第4次回到x轴），求电场强度E及从第1次经过O点至第5次经过x轴（O点）所需的时间。 学科网（北京）股份有限公司 $