上海市青浦高级中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（合格考）（含解析）

第=page88页，共=sectionpages1111页上海市青浦高级中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（合格考）本大题共5大题，共100分1.游乐场里有许多好玩的设施都利用了重力做功使游客体验到“速度”。

(1)如图1所示，质量m=30kg的儿童从滑梯顶端A点由静止滑下，经长l=9.0m的旋转滑道到达底端B点，A、B两点间的水平距离x=4.0m，高度差h=3.0m。若下滑过程中阻力F阻的大小恒为83N，下滑过程中重力对儿童做的功为______J，阻力对儿童做的功为______J，儿童滑到底端B处的速度大小为______m/s。

(2)如图2所示是一条高架滑车的轨道示意图，各处的高度已标在图上，一节车厢以1.5m/s的速度从A处出发，最终抵达G处，运动过程中所受阻力忽略。

①(计算)车厢在此过程中的最大速度(g=10m/s2)。

②车厢抵达G处后轨道是水平的，可以在轨道上铺装一排水平放置的闭合线圈或铝板，车厢下端装电磁铁，简化模型如图二、计算题：本大题共4小题，共85分。2.一级方程式赛车世界锦标赛，简称F1，与奥运会、世界杯足球赛并称为“世界三大体育盛事”。2024年，世界一级方程式赛车锦标赛中国大奖赛迎来20周年，同时也是上海国际赛车场投入使用20周年。F1赛车的变速系统非常强劲，从时速零加速到三挡最高速度仅需2.3s，此时加速度仍达10m/s2，时速为五挡最高速度时的加速度仍有3m/s2，若从0加速到200km/h再减到0只需12s。

(1)关于F1赛车，下列说法正确的是______。

A.赛车起动时，地面对车轮的作用力与车轮对地面的作用力大小相等

B.赛车在直道行驶时，速度越大，其加速度也一定越大

C.赛车转弯时，速度方向改变，其惯性也随之变化

D.赛车高速通过终点后难以立即停下，表明速度越大，其惯性越大

(2)在F1赛事中，若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落，则脱落的车轮的运动情况是______。

A.仍然沿着赛车的弯道运动

B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出

C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道

D.上述情况都有可能

(3)在某次测试赛中，赛车在某平直赛道上开始运动的x-t图像为抛物线，如图所示。下列说法正确的是______。

A.赛车做匀速直线运动

B.赛车做匀减速直线运动

C.随着时间的增大，赛车在相同时间内的位移增大

D.随着时间的增大，赛车的加速度增大

(4)一辆高速行驶的F1赛车与一架静止在发射场的航天飞机，两者运动状态较难改变的是______3.人类对宇宙的探索已经有很长的历史，2300多年前我国战国时期的思想家尸佼就曾对宇宙下过定义：“四方上下曰宇，往古来兮曰宙”，直到20世纪爱因斯坦的广义相对论建立，宇宙学才真正成为了现代科学意义上的一门学科。

(1)1929年，美国天文学家哈勃通过对大量星系的观测发现，银河系外的绝大部分星系都在______(选填：A.靠近，B.远离)我们，据此，科学家提出了______宇宙论，以解释宇宙的起源。

(2)火星是太阳系的内层行星，它有火卫一与火卫二两个卫星。

①火星绕太阳公转时的轨道形状是______(选填：A.圆，B.椭圆)，火星公转过程中不变的物理量是______(选填：A.线速度，B.周期)。

②现已测得火卫一距离火星9278km，火卫二距离火星23459km。若仅考虑火星对其作用力，两者绕火星转动的线速度大小分别为v1和v2，周期分别为T1和T2，则______。

A.v1<v2，T1<T2

B.v1<v2，T1>T2

C.v1>v2，T1<T2

D.v1>v2，T1>T2

③已知火星的质量为M、半径为r，火星与太阳的距离为l。有同学认为：根据万有引力定律和牛顿第二定律可得：GMml2=mg，就可以求出火星表面重力加速度g=GMl2。请判断该同学的观点是否有误______，并说明理由______。

(3)为探索外太空，使发射的卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。

①在地球表面发射卫星的初速度必须达到______。

A.7.9km/s

B.11.2km/s

C.16.7km/s

②高速运行卫星上的时钟比在地面上的时钟，______。

A.走得慢

B.走得快

C.快慢不变

(4)万有引力定律是支持宇宙探秘的重要理论之一。

①第一次在实验室验证万有引力定律，并较精确测出万有引力常量的是______。

A.牛顿

4.充电宝，又称为移动电源，是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以随时随地给手机等数码设备充电或待机供电，相当于一个备用电池。

(1)为保证人民的生命财产安全，机场规定“严禁携带额定能量超过160W⋅h的充电宝搭乘飞机”，160W⋅h的能量最接近______。

A.一个铅球从教室课桌落至地面时所具有的动能

B.一位80kg的同学从1m高的田坎跳下时减少的重力势能

C.一辆轿车在高速路上正常行驶时的动能

D.一部手机待机一天所消耗的电能

(2)某手机电池背面印有的一些符号如图所示，则下列说法正确的是______。

A.“mA⋅h”(毫安⋅时)是电池储存的能量的单位

B.“V”(伏特)是国际单位制中的基本单位

C.若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机100h

D.若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为1×1017个

(3)电阻R1、R2按图示方法接入电压恒定的手机充电宝上，闭合开关后保持R1的阻值不变，改变R2的阻值，则关于R1消耗的功率P1的说法正确的是______。

A、R2增大，P1增大

B、R2增大，P1减小

C、R2减小，P1减小

D、R2减小，P1不变

(4)用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电宝对内阻为2Ω的电池充电。充电时，电池消耗的热功率为______W，电能转化为化学能的功率为______W。

(5)“用DIS测量充电宝的电动势和内阻”的实验电路如图甲所示。

①图中A、B分别为______传感器和______传感器(选填“电流”或“电压”)。闭合开关前，滑动变阻器的滑动头P应置于______端(选填5.当架空线路的一根带电导线断落在地上时，地面上以导线落地点为中心，形成一个电势分布区域，且离落地点越远，地面电势也越低。如果人或牲畜靠近电线落地点，就可能发生触电事故。带电导线落地之后所形成的电场可以近似看成是在落地点放置了一个等效点电荷Q所产生的电场。

(1)该等效点电荷Q应为______(选填：A.正，B.负)电荷。

(2)(多选)如图，a、b为该电场某条电场线上两点，若两点处电场强度大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则______。

A.Ea>Eb

B.Ea<Eb

C.φa>φb

D.φa<φb

(3)若一个电荷量为-1.0×10-8C的试探电荷在电场中的某点处所受电场力大小为2.0×10-4N，且方向向右，则该点处电场强度的大小E=______N/C，方向______(选填：A.向左，B.向右)；若试探电荷电量改为-2.0×10-8C，则该点处的电场强度的大小E=答案和解析1.【答案】882

-747

3

竖直向上

电磁感应强度

特斯拉【解析】(1)以向下为正方向，根据重力做功公式：Wp=mgh，

代入数据解得：Wp=882J；

根据阻力做功公式：Wf=-f⋅l，

代入数据解得Wf=-747J；

根据动能定理：Wp+Wf=12mvB2，

代入数据解得vB=3m/s

(2)①高架滑车运动过程中阻力忽略，只有重力做功，因此车的机械能守恒重力势能最小处动能最大，速度最大，因此最低点D点处速度最大以地面为零势能面，由A、D两处机械能守恒得：

12.【答案】A

C

C

航天飞机

质量越大，惯性越大

【解析】(1)A.根据牛顿第三定律可知地面对车轮的作用力和车轮对地面的作用力的大小相等，方向相反，故A正确；

B.根据牛顿第二定律可知，加速度由合外力与质量决定，与速度无关，故B错误；

CD.质量是惯性大小的唯一量度，与速度无关，故CD错误。

故选：A。

(2)赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向。被甩出的后轮的速度方向就是甩出点轨迹的切线方向，所以脱离赛车后的车轮将沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道，故C正确，ABD错误。

故选：C。

(3)赛车运动的x-t图象是抛物线，则赛车做匀加速直线运动，根据x-t图象的斜率表示速度，赛车的速度逐渐增大，加速度不变，根据位移公式x=v-t，可知随时间的延长，赛车的平均速度增大，故相同时间内位移越来越大，故C正确，ABD错误。

故选：C。

(4)根据牛顿第一定律可知，物体质量越大，则惯性越大，惯性越大则运动状态越难改变，故两者运动状态较难改变的是航天飞机；

(5)设经过t赛车追上安全车，根据位移关系有x0+v1t=12at2，代入v1=5m/s，a=2m/s2，解得t=15s。

故答案为：(1)A；(2)C【解析】(1)1929年，美国天文学家哈勃通过对大量星系的观测发现，银河系外的绝大部分星系都在远离(选填：B)我们，据此，科学家提出了大爆炸宇宙论，以解释宇宙的起源。

(2)①根据开普勒第一定律，可知火星绕太阳公转时的轨道形状是椭圆(选填：B)，火星公转过程中不变的物理量是周期(选填：B)。

②根据万有引力提供向心力可得：GMmr2=mv2r=m4π2T2r

可得：v=GMr，T=2πr3GM

因火卫一绕火星圆周运动的半径r1=9278km，火卫二绕火星圆周运动的半径r2=23459km，即r1<r2，可得：v1>v2，T1<T2，故C正确，ABD错误；

故选：C。

③忽略火星的自转，可认为在火星表面质量为m的物体所受重力等于火星对它的万有引力，即：GMmr2=mg

求出火星表面重力加速度g=GMr2

可知该同学的观点有误。

(3)①在地球表面发射卫星的初速度必须达到第一宇宙速度，大小为7.9km/s，故A正确，BC错误；

故选：A。

②根据钟慢效应，可知高速运行卫星上的时钟比在地面上的时钟走得慢，故A正确，BC错误；

故选：A。

(4)①第一次在实验室验证万有引力定律，并较精确测出万有引力常量的是卡文迪什，故B正确，AC错误；

故选：B。

②根据F=Gm1m2r2，可得：G=Fr2【解析】(1)充电宝160W⋅h的能量为W=Pt=160×1×60×60J=5.76×105J。

A、一个铅球从教室课桌落至地面时所具有的动能Ek=mgh=3×10×1J=30J，故A错误；

B、一位80kg的同学从1米高的田坎跳下时减少的重力势能Ep=mgh=80×10×1J=800J，故B错误；

C、一辆轿车在高速路上正常行驶时的动能Ek=12mv2=12×1000×302J=4.5×105J，最接近充电宝能量，故C正确；

D、一部手机待机一天所消耗的电能W=Pt=0.03×24×3600J=2.5×103J，故D错误；

故选：C。

(2)A.根据电流定义式q=It，可知，“安时”(A⋅h)或“毫安时”(mA⋅h)是电荷量的单位，故A错误；

B.“伏特”(V)不是国际单位制中的基本单位，是导出单位，故B错误；

C.根据该手机电池提供的数据可知，若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机时间为t=qI=200010h=200h，故C错误；

D.若该电池工作电流为16mA，则1秒内定向通过电源的电子个数为n=Ite=16×10-3×11.6×10-19个=1×1017个【解析】(1)根据沿电场线的方向电势降低，由题意离落地点越远电势越低，则该点电荷Q应为正电荷，故A正确，B错误。

故选：A。

(2)如图所示电场线由左指向右，可知正点电荷Q在左侧，则a点与b点相比距离点电荷Q较近，故两点处电场强度大小关系为Ea>Eb，根据