2022-2023學(xué)年上海市交大附中閔行分校高二下學(xué)期期末考物理試卷含答案

交大附中閔行分校高二年級(jí)期末考試物理學(xué)科2023年6月一、無(wú)線充電無(wú)線充電技術(shù)是目前較為新穎的電能輸送方式。如圖，通過(guò)分別安裝在充電基座上的送電線圈和接收能量裝置上的受電線圈傳遞能量。1.小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里模擬上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，得出結(jié)論為：（1）無(wú)線充電技術(shù)是利用原理設(shè)計(jì)的；（2）（不定項(xiàng)選擇）流過(guò)送電線圈的電流i與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，其中能使受電線圈中產(chǎn)生電流的是2.小明同學(xué)想通過(guò)測(cè)量線圈的電阻率來(lái)判斷某材質(zhì)，他在線圈里截取了約10cm長(zhǎng)的一段金屬絲，目測(cè)其直徑約為0.5mm。（1）他采用圖示電路來(lái)測(cè)量金屬絲的電阻。連接好實(shí)驗(yàn)電路、閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于A.a端 B.b端 C.中間位置（2）為測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度，小明應(yīng)在下列各類測(cè)量長(zhǎng)度的工具中選擇A.卷尺（分度值為1cm） B.刻度尺（分度值為1mm C.螺旋測(cè)微儀（分度值為0.01mm）（3）為測(cè)量金屬絲的直徑，小明應(yīng)在下列各類測(cè)量長(zhǎng)度的工具中選擇A.卷尺（分度值為1cm） B.刻度尺（分度值為1mm C.螺旋測(cè)微儀（分度值為0.01mm）（4）在測(cè)得金屬絲的電阻R、長(zhǎng)度L，直徑d后，小明可運(yùn)用公式：ρ=計(jì)算出金屬絲的電阻率。二、火星探測(cè)我國(guó)發(fā)射的“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了中國(guó)在深空探測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)跨越而進(jìn)入世界先進(jìn)行列?！疤靻?wèn)一號(hào)”的名稱源于屈原長(zhǎng)詩(shī)《天問(wèn)》，寓意探求科學(xué)真理征途漫漫，追求科技創(chuàng)新永無(wú)止境。已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10%，半徑的為地球半徑的50%。1.火星探測(cè)器的發(fā)射速度需大于地球的A.第一宇宙速度 B.第二宇宙速度 C.第三宇宙速度2.“祝融”號(hào)火星車在地球表面與在火星表面受到的引力的比值約為A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.53.僅考慮狹義相對(duì)論效應(yīng)，在高速飛行的火箭里的時(shí)鐘走過(guò)10s，理論上在地面的觀測(cè)者測(cè)得的時(shí)間A.大于10s B.小于10s C.等于10s4.（1）選取，可求出火星表面的重力加速度；（2）選取，可求出火星同步衛(wèi)星的軌道半徑。（均選涂：A.火星半徑R B.探測(cè)器環(huán)繞火星表面飛行的速率v C.引力常量G D.火星自轉(zhuǎn)周期T）5.長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭搭載“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定軌道，由控制系統(tǒng)使箭體與探測(cè)器分離，分離時(shí)前部分的探測(cè)器質(zhì)量為m1，后部分的箭體質(zhì)量為m2，分離后箭體以速率沿火箭原方向飛行，若忽略分離前后系統(tǒng)總質(zhì)量的變化，則分離前后系統(tǒng)的動(dòng)量（選填“守恒”或“不守恒”）。分離后探測(cè)器的速率v1為，系統(tǒng)的動(dòng)能（選填“增大”“減小”或“不變”）。三、波的傳播人類通過(guò)對(duì)動(dòng)物發(fā)出的各種波的模仿和研究，設(shè)計(jì)發(fā)明了很多技術(shù)裝備，如：我國(guó)在2019年首次實(shí)現(xiàn)了模擬海里抹香鯨的叫聲載波的水下通信方式。1.抹香鯨發(fā)出的聲波在海水中傳播過(guò)程中，一定逐漸減小的物理量是A.波長(zhǎng) B.速 C.頻率 D.振幅2.（多選）蜻蜓點(diǎn)水后在平靜的水面上出現(xiàn)波紋，如圖為蜻蜓連續(xù)三次點(diǎn)水后某瞬間的水面波紋的俯視照片。分析圖中信息可知A.蜻蜓向左飛行B.蜻蜓向右飛行C.蜻蜓飛行速度大于水波傳播速度D.蜻蜓飛行速度小于水波傳播速度3.蜂鳥(niǎo)用高速俯沖和尾羽震顫來(lái)減弱多普勒效應(yīng)，以迷惑其他蜂鳥(niǎo)對(duì)自己真實(shí)速度的判斷。多普勒效應(yīng)是指波源與觀察者發(fā)生時(shí)，觀察者接收到的波的頻率高于或低于波源頻率的現(xiàn)象。用超聲波測(cè)量血液流速時(shí)，當(dāng)血管中的血液向著超聲波探頭運(yùn)動(dòng)，測(cè)得反射回來(lái)的超聲波頻率。4.在平直公路上行駛的汽車上安裝有位移傳感器的發(fā)射器，其每隔1.0s對(duì)固定在公路上的接收器同時(shí)發(fā)射紅外線脈沖和超聲波脈沖。接收器將收到紅外線脈沖的時(shí)刻視作脈沖發(fā)射時(shí)刻，收到超聲波脈沖時(shí)停止計(jì)時(shí)。第一次接收器收到脈沖信號(hào)計(jì)時(shí)0.7000s，第二次接收器收到脈沖信號(hào)計(jì)時(shí)0.7625s，第三次接收器收到脈沖信號(hào)計(jì)時(shí)0.8500s。則這輛車做（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）接收器的（選填“加速”或“減速”）運(yùn)動(dòng)。若將汽車在這段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)視作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則加速度大小為。（已知聲波在空氣中的傳播速度約為340m/s）5.海豚在水里通過(guò)聲波的反射來(lái)定位，判斷前方是否有獵物或障礙物?？茖W(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，海豚能辨別出大小只有5mm的障礙物。請(qǐng)估算海豚發(fā)出的聲波頻率的范圍并說(shuō)明理由（已知聲波在水中的傳播速度約為1500m/s）。四、電容器電容器作為儲(chǔ)能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。我們常用圖示的電路給平行板電容器充電和放電。1.若通過(guò)圖中電流表的電流方向向左，則此時(shí)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S應(yīng)置于接線柱，電容器處于過(guò)程中，電壓表示數(shù)變化是（選填“增大”“減小”或“不變”），整個(gè)電路中能量的轉(zhuǎn)化情況為。2.用電壓傳感器和電流傳感器分別代替圖中的電壓表與電流表，采集所測(cè)電路的電壓、電流信號(hào)。（1）下圖中表示電容器放電過(guò)程中電壓變化的圖像為；（選涂：A.a B.b）（2）下圖中表示電容器充電過(guò)程中電流變化的圖像為。（選涂：A.a B.b）3.（多選）如圖，平行板電容器（兩極板與水平地面平行）與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地。一帶電粒子位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則A.粒子帶正電B.P點(diǎn)的電勢(shì)降低C.帶電粒子豎直向上運(yùn)動(dòng)D.帶電粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其電勢(shì)能不斷減小4.如圖為密立根的油滴實(shí)驗(yàn)裝置。容器中的A、B板分別連接恒定電源的兩極，兩板間電壓為U，間距為d。半徑為r0的帶電油滴所受的重力與極板間電場(chǎng)的作用力和空氣阻力平衡時(shí)，油滴勻速上升。通過(guò)目鏡觀測(cè)到油滴上升距離L用時(shí)t1。斷開(kāi)電源去掉兩板間電壓，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后觀測(cè)到油滴勻速下降，下降距離L用時(shí)t2。已知油滴受到的空氣阻力公式：，其中常數(shù)η為空氣的粘滯系數(shù)，r為油滴半徑，v為油滴速度。重力加速度為g，求：（1）油滴的質(zhì)量；（2）油滴的電荷量。五、多樣的運(yùn)動(dòng)在體育比賽中我們可以觀察到各種不同的運(yùn)動(dòng)。對(duì)這些運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行建模分析，可以研究運(yùn)動(dòng)背后蘊(yùn)含的物理奧秘。1.如圖是a、b兩支標(biāo)槍投擲后在空中劃出的拋物線，它們運(yùn)動(dòng)的最大高度相同。不計(jì)空氣阻力，兩標(biāo)槍（1）在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（2）拋出時(shí)的初速度大小。（均選涂：A.相同 B.不同）2.某滑雪運(yùn)動(dòng)員沿豎直面內(nèi)的圓弧形滑道從A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動(dòng)員的速率保持不變。則運(yùn)動(dòng)員沿圓弧滑到AB下滑過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員A.機(jī)械能不斷增加B.受到的向心力不變C.受到的支持力不斷增大D.受到的摩擦力不斷增大3.為研究旋轉(zhuǎn)投擲鏈球的過(guò)程，使用如圖的研究向心力的裝置進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。將圖中的砝碼視作鏈球，研究其轉(zhuǎn)動(dòng)半徑一定（鏈條長(zhǎng)度一定）時(shí)鏈球受力與轉(zhuǎn)動(dòng)快慢之間的關(guān)系。=1\*GB3①懸臂 ②無(wú)線力傳感器 ③水平連桿 ④砝碼 ⑤無(wú)線光電門(mén)傳感器 ⑥檔光片 ⑦電動(dòng)機(jī)控制器⑧電動(dòng)機(jī) ⑨支架（1）已知擋光片寬度為d，某次旋轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)得無(wú)線光電門(mén)通過(guò)擋光片的時(shí)間為，無(wú)線光電門(mén)傳感器的運(yùn)動(dòng)半徑為R，砝碼的運(yùn)動(dòng)半徑為r，則此時(shí)砝碼旋轉(zhuǎn)的角速度大小為；（2）旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)控制器的調(diào)速旋鈕至某一擋位，當(dāng)懸臂勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，用力傳感器測(cè)量向心力大小F。通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制器改變懸臂旋轉(zhuǎn)的角速度ω，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多線數(shù)據(jù)，繪制圖像并擬合直線，所得擬合直線的斜率為。4.如圖，將蹦床簡(jiǎn)化為一個(gè)豎直固定在地面的輕彈簧，將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員靜止站在蹦床上，床面下沉0.15m。重力加速度g取9.8，則該彈簧的勁度系數(shù)k=。運(yùn)動(dòng)員某次離開(kāi)床面做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的騰空時(shí)間為2.0s，則他起跳離開(kāi)床面時(shí)的動(dòng)能為。（均保留二位有效數(shù)字）5.如圖，滑雪運(yùn)動(dòng)員在傾角為37°的斜坡滑道上進(jìn)行訓(xùn)練，滑道與水平地面平滑連接。采用風(fēng)洞吹出的風(fēng)幫助運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中調(diào)整姿態(tài)。運(yùn)動(dòng)員受到的風(fēng)力水平且大小和運(yùn)動(dòng)員與風(fēng)的相對(duì)速率成正比。該運(yùn)動(dòng)員由靜止起沿斜坡滑道下滑，接近斜坡底端時(shí)勻速下滑，速度大小為25m/s。進(jìn)入水平地面后繼續(xù)滑行50m停下。已知運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為55kg，運(yùn)動(dòng)員與斜坡，水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.3，重力加速度g取。求：（1）運(yùn)動(dòng)員在斜坡上勻速下滑時(shí)受到的水平風(fēng)力大?。唬?）運(yùn)動(dòng)員在水平地面上滑動(dòng)過(guò)程中水平風(fēng)力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功W風(fēng)。一、無(wú)線充電（共16分）1.（1）電磁感應(yīng)（2分）（2）ABD（3分，漏通給2分，錯(cuò)選不給分）2.（1）A（3分）（2）B（3分）（3）C（3分）（4）（2分）二、火星探測(cè)（共19分）1.B（3分）2.D（3分）3.A（3分）4.（1）AB（2分，漏選、錯(cuò)選均不給分）（2）ABD（3分，漏選、錯(cuò)選均不給分）5.守恒（2分）（2分）增大（1分）（計(jì)算可得：，若，則，箭體與探測(cè)器無(wú)法分離。所以，）三、波的傳播（共18分）1.D（3分）2.BC（3分，漏選給2分，錯(cuò)選不給分）3.相對(duì)運(yùn)動(dòng)（2分） 增大（2分）4.遠(yuǎn)離（1分） 加速（1分） 8.5（2分）5.（共4分）海豚通過(guò)聲波的反射來(lái)定位，這要求發(fā)出的聲波遇到障礙物不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象（1分）。已知障礙物的尺寸為5mm，則海豚發(fā)出的聲波波長(zhǎng)要小于5mm（1分）。根據(jù)公式：（1分），可得：f約為3×105Hz。所以，海豚發(fā)出的聲波頻率應(yīng)高于3×105Hz（1分）。四、電容器（共22分）1.2（1分）放電（1分） 減?。?分）電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能（電能）轉(zhuǎn)化為整個(gè)電路的內(nèi)能（電熱）（2分）2.（1）B（2分）（2）B（2分）3.CD（3分，漏選給2分，錯(cuò)選不給分）4.（1）斷開(kāi)電源去掉兩板間電壓，油滴受到自身重力和空氣阻力作用而勻速下降，受力分析如圖（1）所示，且可得：；（5分）（2）油滴勻速上升時(shí)受力分析如圖（2）所示