第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2024-2025學(xué)年上海市華東師大一附中高一（下）期末物理試卷一、計(jì)算題：本大題共1小題，共15分。1.懸錘靜候，因重力而興舞；擺線輕牽，借周期以復(fù)回。動(dòng)止有法，高低錯(cuò)落皆循理；往返有常，左右參差亦守規(guī)。

（1）如圖1，用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)帶電金屬球，球心到懸點(diǎn)距離為L(zhǎng)，左側(cè)空間存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，已知重力加速度為g,在圖示位置，由靜止釋放金屬球，其第一次到達(dá)最低點(diǎn)的速率為v1，第二次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速率為v2，則v1______v2（選填：“＞”、“＜”或“=”）。

（2）如圖2，懸線長(zhǎng)為L(zhǎng)，在懸點(diǎn)正下方有一個(gè)能擋住擺線的釘子A，現(xiàn)將單擺向右拉開(kāi)一個(gè)很小的角度后無(wú)初速度釋放，則繩子第一次碰到釘子的時(shí)間t1=______；若繩子碰到釘子前、后兩個(gè)瞬間擺球角速度分別為ω1、ω2，則ω1______ω2（選填：“A.＞”、“B.＜”或“C.=”）。

（3）如圖3（a），某同學(xué)用單擺測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，繩子上端連接力傳感器，可測(cè)擺繩上的張力F。

①圖3（b）為F隨時(shí)間t變化的圖像，在0～1s內(nèi)，擺球在最低點(diǎn)的時(shí)刻為_(kāi)_____s,該單擺的周期T=______s。

②該同學(xué)測(cè)量了擺線長(zhǎng)度L，通過(guò)改變L，測(cè)得6組對(duì)應(yīng)的周期T。描點(diǎn)，作出T2-L圖線，如圖3（c），圖線的橫、縱截距分別為-p和q,則重力加速度g=______，擺球的直徑d=______。二、綜合題：本大題共5小題，共85分。2.線圈在電磁領(lǐng)域功能多樣。由金屬導(dǎo)線繞制而成的線圈有電阻；通電線圈周圍存在磁場(chǎng)；線圈中還能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，又被稱為電感器。

（1）如圖（a），電阻箱中的線圈采用雙線繞法制作，能避免回路中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，其原因是______。

（2）若家庭電路的交流電壓有效值恒為220V，則其最大值為_(kāi)_____（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；某小區(qū)的降壓變壓器視為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，則原線圈輸入電壓的有效值為_(kāi)_____V。

（3）實(shí)驗(yàn)室的可拆變壓器如圖（b）所示。為了減小鐵芯中的渦流，頂部鐵芯條的硅鋼片應(yīng)平行于______。

A.平面abcd

B.平面abfe

C.平面abgh

D.平面aehd

（4）圖（c）中的LC振蕩電路可用于發(fā)射電磁波，電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（d）所示，取圖（c）中所示電流方向?yàn)檎?/p>

①每秒內(nèi)電流i的方向改變______次。

②某時(shí)刻電路中有正方向電流，且電容器上極板帶正電，則該時(shí)刻所在的時(shí)間段可能是______。

A.0～0.5×10-3s

B.0.5×10-3s～1.0×10-3s

C.1.0×10-3s～1.5×10-3s

D.1.5×10-3s～2.0×10-3s

③實(shí)際電路中存在能量損耗，i的最大值將逐漸減小，在此過(guò)程中，i隨t變化的______。

A.周期減小

B.周期不變

C.周期增大3.氣體溫度計(jì)是一種以一定質(zhì)量的氣體作為工作物質(zhì)的溫度計(jì)。如圖，某同學(xué)利用氣體定律設(shè)計(jì)如下裝置：空的飲料罐中插入一根塑料吸管，吸管內(nèi)有一小段紅色水柱密封飲料罐和吸管中的氣體，吸管右端開(kāi)口。在大氣壓為1.0×105Pa的環(huán)境中，記錄兩個(gè)溫度時(shí)的水柱位置，均勻標(biāo)注溫度刻度，即制成一個(gè)簡(jiǎn)易氣溫計(jì)。（吸管壁厚度和水柱長(zhǎng)度可忽略，裝置不漏氣）

（1）若水對(duì)塑料是不浸潤(rùn)的，

①這是由于塑料分子對(duì)附著層內(nèi)水分子的吸引力______液體內(nèi)部水分子間的吸引力。

②將粗細(xì)不同的塑料管插入水中，其液面分布正確的是______。

（2）水柱離罐口的距離x隨熱力學(xué)溫度T的變化關(guān)系圖像可能為_(kāi)_____。

（3）若將封閉氣體看作理想氣體，開(kāi)口端大氣壓強(qiáng)不變，當(dāng)x增大時(shí)，封閉氣體的內(nèi)能______（選填：“變大”、“變小”或“不變”），氣體______（選填：“吸熱”或“放熱”）。

（4）已知飲料罐的容積為200cm3，露在罐外的吸管長(zhǎng)度為50cm,橫截面積為0.20cm2，水柱離罐口20cm處溫度刻度為25℃。若大氣壓為0.99×105Pa,環(huán)境溫度為25℃時(shí)水柱離罐口距離為_(kāi)_____cm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。4.地球磁場(chǎng)是地球生命的保護(hù)罩。利用智能手機(jī)中的傳感器可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B，如圖手機(jī)顯示屏所在平面為xOy面，保持z軸正向豎直向上，某同學(xué)在A地對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如表。利用表數(shù)據(jù)，完成本情景中的題目。Bx/μTBy/μTBz/μT210-21（1）①A地位于地球的______（選填：“A.北半球”或“B.南半球”）；

②測(cè)量時(shí)x軸正方向指向什么方向？______。

A.東

B.南

C.西

D.北

（2）為解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在圖中，能正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是______。

（3）近地附近的地磁場(chǎng)可以近似看作勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子在垂直地磁場(chǎng)的某平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)，與不帶電的靜止粒子碰撞合為一體，不計(jì)粒子的重力。下列圖中，實(shí)線為碰撞前的軌跡，虛線為碰撞后軌跡，則正確的是______。

（4）（計(jì)算）在A地，懸掛一個(gè)邊長(zhǎng)為0.2m的正方形單匝導(dǎo)體線框，如圖所示，ad邊固定在東西方向的轉(zhuǎn)軸上，線框總電阻為2Ω。起始時(shí)刻線框平面處于水平面內(nèi)的位置1，釋放后線框沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，t時(shí)刻到達(dá)豎直平面內(nèi)的位置2。只考慮地磁場(chǎng)，求：

①?gòu)奈恢?轉(zhuǎn)動(dòng)到位置2的過(guò)程，通過(guò)線框平面abcd磁通量的最大值；

②線框在位置2時(shí)，cd邊內(nèi)感應(yīng)電流的方向；

③從位置1轉(zhuǎn)動(dòng)到位置2的過(guò)程，線框中平均感應(yīng)電流的大小。5.光梳是一種復(fù)色光，包含頻率等間距分布的多種單色光，其中各單色光光強(qiáng)I（ν）與頻率ν的關(guān)系如圖（a）所示。各單色光的頻率可以表示為νk=ν0+k?Δv（k=0，±1，±2，…），其中ν0是中心頻率，相鄰兩單色光的頻率差為Δν。

（1）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為ν0、ν+1光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他參數(shù)保持不變的情況下得到圖（b）（c）兩幅干涉圖樣。則圖（c）用的是______（選填：“ν0”或“ν+1”）光。

（2）用光梳照射到某種金屬，驗(yàn)證光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。

①（多選）若頻率為ν0的光能使金屬表面發(fā)射光電子，光梳中一定可以使金屬表面發(fā)射光電子的單色光有______。

A.ν+1

B.ν+2

C.ν-1

D.ν-2

②頻率為ν0的光照射某種金屬材料，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ek，已知元電荷電量為e；普朗克常量為h,則該金屬的逸出功為_(kāi)_____；若以頻率ν+3的光射同一金屬材料，此時(shí)光電子的最大初動(dòng)能______。

（3）某光梳的光強(qiáng)I與頻率ν的關(guān)系如圖所示，則光強(qiáng)I與波長(zhǎng)λ的關(guān)系可能為_(kāi)_____。

（4）當(dāng)光照射到物體表面上，光子會(huì)被反射或者吸收，此時(shí)對(duì)物體表面會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)，這壓強(qiáng)被稱為“光壓”。某激光器功率為P，發(fā)射出波長(zhǎng)為λ的激光。假設(shè)這束光垂直照射到物體表面時(shí)，光子全部被垂直反射。如圖所示為Δt時(shí)間內(nèi)光子束的“柱狀模型”，已知光束橫截面積為S，普朗克常量為h,光速為c。

①一個(gè)光子反射前后，動(dòng)量變化量Δp為_(kāi)_____。

②Δt時(shí)間內(nèi)到達(dá)物體表面的光子數(shù)n為_(kāi)_____。

③（計(jì)算）求激光束對(duì)物體表面產(chǎn)生的光壓Y。（用P、S、c表示）6.簡(jiǎn)易浮筒式波浪發(fā)電燈塔的裝置截面示意圖如圖（a）所示，磁鐵固定在水中，S極上套有一個(gè)浮筒，浮筒上繞有N=200匝線圈，線圈直徑D=0.40m、電阻r=1.0Ω。線圈所處位置的輻向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.20T。浮筒沿豎直方向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其頂部始終沒(méi)有進(jìn)入海水中。

（1）將該裝置置于靜水中上下振動(dòng)，形成的水波近似看作簡(jiǎn)諧接燈泡橫波。某時(shí)刻（t=0）水波圖樣如圖（b）所示，圖中實(shí)線、虛線分別表示波峰、波谷。M和N是相鄰波峰和波谷上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的平衡位置均在x軸上。質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)圖像如圖（c）所示。

①若水波的傳播速度為v,則質(zhì)點(diǎn)M、N在x軸方向上的距離為_(kāi)_____；

②質(zhì)點(diǎn)N振動(dòng)的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式是______。

（2）裝置入海后，浮筒隨海浪上下運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦交流電，電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=12V，將線圈與電阻R=15Ω的燈泡相連。

①此時(shí)浮筒的運(yùn)動(dòng)是______（選填：“A.自由振動(dòng)”或“B.受迫振動(dòng)”）；

②浮筒相鄰兩次達(dá)到最大速率的過(guò)程中，重力的______。

A.沖量和做功均為零

B.沖量不為零，做功為零

C.沖量和做功均不為零

D.沖量為零，做功不為零

③（計(jì)算）求浮筒運(yùn)動(dòng)的最大速率vm（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；

④（計(jì)算）求燈泡正常工作時(shí)，1min內(nèi)消耗的電能W（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

1.【答案】＞；

，＜；

①0.7，1.6；②，2p

2.【答案】在每一圈導(dǎo)線中的電流都是大小相等，方向相反，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，所以穿過(guò)線圈的磁通量始終為零，不會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象；

3.1×102V，2200；

D；

①1000；②B；③B

3.【答案】小于；B；

C；

變大；吸熱；

30.3

4.【答案】①A，②B

D

BD

①?gòu)奈恢?轉(zhuǎn)動(dòng)到位置2的過(guò)程，通過(guò)線框