【精品解析】【高考真题】上海市2025年普通高中学业水平等级性考试物理试卷

文档属性

名称 【精品解析】【高考真题】上海市2025年普通高中学业水平等级性考试物理试卷
格式 zip
文件大小 789.6KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 物理
更新时间 2025-06-16 10:19:39

文档简介

【高考真题】上海市2025年普通高中学业水平等级性考试物理试卷
1.(2025·上海)光是从哪里来,又回到哪里去?浦济之光,你见过吗?光是一个物理学名词,其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道,电子就会进行加速运动,并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位,从激发态到达稳定态,电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道,并且以波的形式释放能量。
(1)以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样   
(2)如图所示,自然光经过两个偏振片,呈现在光屏上,偏振片B绕圆心转动且周期为T,则光屏上两个光强最小的时间间隔为(  )
A. B.T C. D.
(3)物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时,若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b;插入d时,应遮住   ,依据图中所标数据,可得出该玻璃的折射率为   。
【答案】(1)A
(2)C
(3);
【知识点】测定玻璃的折射率;干涉条纹和光的波长之间的关系;光的偏振现象
【解析】【解答】(1)干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹,根据,红光的波长大于紫光,可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距,故A正确;
(2)根据偏振原理,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小,可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T,故选C。
(3)若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b;插入d时,应遮住c以及ab的像;
该玻璃的折射率为。
【分析】(1)根据,同一装置,波长大则条纹间距。
(2)根据偏振原理,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小。
(3)玻璃的折射率。
(1)干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹,根据
红光的波长大于紫光,可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距,故选项A正确;
(2)根据偏振原理,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小,可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T,故选C。
(3)[1]若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b;插入d时,应遮住c以及ab的像;
[2]该玻璃的折射率为。
2.(2025·上海)量子力学(Quantum Mechanics),为物理学理论,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。19世纪末,人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统,于是经由物理学家的努力,在20世纪初创立量子力学,解释了这些现象。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。除了广义相对论描写的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。
(1)太阳内部发生的反应是核聚变,即氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核并释放能量的过程;其核反应方程为,则X是(  )
A.H核 B.核 C.核 D.核
(2)(多选)若复色光的频率~,用复色光照射下面金属,可发生光电效应的可能是   
金属的极限频率
金属 锌 钙 钠 钾 铷
频率 8.07 7.73 5.53 5.44 5.15
选项 A B C D E
(3)氢原子核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动,若电子质量为m,元电荷为e,静电力常数为k,则电子动量大小是   ?
(4)一群氢原子处于量子数的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到的较低能量状态,R为里伯德常量,c是真空中的光速;则在此过程中(  )
A.吸收光子, B.放出光子,
C.吸收光子, D.放出光子,
【答案】(1)B
(2)CDE
(3)
(4)D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁;光电效应;光子及其动量;核聚变
【解析】【解答】(1)根据核反应方程,反应前氢核的质量数总和为4,电荷数总和为4×1。反应后两个正电子的质量数总和为2×0=0,电荷数总和为2×1=2。设X的质量数为A,电荷数为Z,则有A+0=4,Z+2=4,解得A=4,Z=2,的质量数为4,电荷数为2,故选B。
(2)复色光的频率~,当光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应,对比可知可发生光电效应的钠、钾、铷,故选CDE。
(3)电子绕氢原子核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力,整理得
电子动量大小是
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。氢原子能级公式为,光子的能量
根据巴耳末-里德伯公式,又因为,可得
其中n是跃迁前的能级,k是跃迁后的能级。氢原子从n=4跃迁到n=2,n=4,k=2,根据可得,且是从高能级向低能级跃迁,放出光子,D正确。故选D。
【分析】(1)根据核反应方程中质量数和电荷数守恒可得出X是 核。
(2)当光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应。
(3)匀速圆周运动,库仑力提供向心力,可求解速度,由公式可求解电子动量大小。
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。氢原子能级公式为,光子的能量,,根据巴耳末-里德伯公式可得出。
(1)根据核反应方程,反应前氢核的质量数总和为4,电荷数总和为4×1。反应后两个正电子的质量数总和为2×0=0,电荷数总和为2×1=2。设X的质量数为A,电荷数为Z,则有A+0=4,Z+2=4
解得A=4,Z=2
的质量数为4,电荷数为2,故选B。
(2)复色光的频率~,当光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应,对比可知可发生光电效应的钠、钾、铷,故选CDE。
(3)电子绕氢原子核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力
整理得
电子动量大小是
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。氢原子能级公式为,光子的能量
根据巴耳末-里德伯公式
又因为,可得
其中n是跃迁前的能级,k是跃迁后的能级。
氢原子从n=4跃迁到n=2,n=4,k=2,根据可得
且是从高能级向低能级跃迁,放出光子,D正确。故选D。
3.(2025·上海)滑动变阻器是电路元件,它可以通过来改变自身的电阻,从而起到控制电路的作用。在电路分析中,滑动变阻器既可以作为一个定值电阻,也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上,电阻丝外面涂有绝缘漆。
(1)电学实验中,进行“测量电源电动势和内阻”实验时,记录数据,当电流表时,电压表示数为;当电流表示数为,电压表示数;则此电源电动势为   V内阻为   。
(2)通过实验,某电阻两端的电压与通过它的电流关系,描绘如图所示,在实验过程中,电阻的横截面积和长度保持不变,依据图像分析:
(1)电阻阻值为R,其材料电阻率为,由图可知,随着电阻两端的电压增大,则   
A.R增大,增大 B.R减小,减小
C.R增大,不变 D.R减小,不变
(2)根据图像分析,当电阻两端电压为时,该电阻的功率为   W。
(3)根据图像,推测该实验电路为   
A. B.
C. D
【答案】(1)4.5;1.5
(2)B;0.225;C
【知识点】电阻定律;导体电阻率的测量;电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)根据闭合电路欧姆定律,代入数据可得;
联立两式解得;,则此电源电动势为4.5V,内阻为1.5。
(2)1、因为图线的斜率为电阻的倒数,随着电阻两端的电压增大,可知斜率在不断增大,故随着电阻两端的电压增大,R减小,再根据电阻定律,可得也在减小,故ACD错误,B正确。
故选B。
2、根据图像分析,当电阻两端电压为时,可读出此时流过电阻的电流为0.125V,根据公式,代入数据解得,该电阻的功率为0.225W。
3、根据图像,当电阻两端的电压很小时,斜率几乎为零,电阻阻值很大,滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况,所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大,流过电阻的电流也在增大,电流表测流过电阻的电流,可推测该实验电路符合条件的只有C选项。
故选C。
【分析】(1)根据闭合电路欧姆定律,列方程组可计算电源电动势和内阻。
(2)①由图线可知随着电阻两端的电压增大,R减小。
②由图线获得电阻两端电压为时,流过电阻的电流为0.125V,根据公式计算功率。
③滑动变阻器采用分压式接法,电流表采用外接法。
(1)[1][2]根据闭合电路欧姆定律
代入数据可得;
联立两式解得;
则此电源电动势为4.5V,内阻为1.5。
(2)[1]因为电阻图线的斜率为电阻的倒数,随着电阻两端的电压增大,可知斜率在不断增大,故随着电阻两端的电压增大,R减小,再根据电阻定律
可得也在减小,B选项正确。
故选B。
[2]根据图像分析,当电阻两端电压为时,可读出此时流过电阻的电流为0.125V,根据公式
代入数据解得
该电阻的功率为0.225W。
[3]根据图像,当电阻两端的电压很小时,斜率几乎为零,电阻阻值很大,滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况,所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大,流过电阻的电流也在增大,电流表测流过电阻的电流,可推测该实验电路符合条件的只有C选项。
故选C。
4.(2025·上海)质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。它是一种最常见的曲线运动。例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。
如图所示,在竖直平面内有一光滑圆形轨道,a为轨道最低点,c为轨道最高点,b点、d点为轨道上与圆心等高的两点,e为段的中点。一个质量为m的小物块在轨道内侧做圆周运动。
(1)若物块从a点运动到c点所用时间为,则在时,物块在(  )
A.A段 B.B点 C.C段 D.D点 E.E段
(2)若物块在a点的速度为,经过时间t刚好到达b点,则在该过程中轨道对物块的支持力的冲量为(  )
A. B. C. D.
(3)若物块质量为,下图是物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角的关系图像。
(1)求轨道半径R;
(2)求时,物块克服重力做功的瞬时功率P。
【答案】(1)E
(2)D
(3)解:(1) 由图像可知,物块的初速度为,最高点位置的速度为。由动能定理得, 解得
(2)由图像可知时,物块的速度为,则物块克服重力做功的瞬时功率
【知识点】动量定理;竖直平面的圆周运动;功率及其计算
【解析】【解答】(1)物块从a点运动到c点过程中一直做减速运动,可知沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率。若物块从a点运动到c点所用时间为,则在时,物块在E段。
故选E。
(2)根据动量定理,支持力在水平方向的冲量为,竖直方向上根据动量定理有,故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为
故选D。
【分析】(1)竖直平面圆周运动,速率逐渐减小,沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率,时间一半则一定过b点。
(2)支持力的冲量是矢量,利用动量定理分别求支持力在水平方向的冲量和竖直方向的冲量,然后合成可求解支持力冲量。
(3)①由图像可知,物块的初速度和最高点位置的速度。由动能定理列等式,可求解轨道半径R。
②由图像可知时物块的速度,运用公式计算物块克服重力做功的瞬时功率。
(1)物块从a点运动到c点过程中一直做减速运动,可知沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率。若物块从a点运动到c点所用时间为,则在时,物块在E段。
故选E。
(2)根据动量定理,支持力在水平方向的冲量为
竖直方向上根据动量定理有
故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为
故选D。
(3)(1)由图像可知,物块的初速度为,最高点位置的速度为。由动能定理得
解得
(2)由图像可知时,物块的速度为,则物块克服重力做功的瞬时功率
5.(2025·上海)特雷门琴是世界第一件电子乐器。特雷门琴生产於1919年,由前苏联物理学家利夫·特尔门(Lev Termen)教授发明,艺名雷奥·特雷门(Leon Theremin)。同年已经由一位女演奏家作出公开演奏,尤甚者连爱因斯坦都曾参观,依然是世上唯一不需要身体接触的电子乐器。
(1)人手与竖直天线构成可视为如下图所示的等效电容器,与自感线圈L构成振荡电路。
(1)当人手靠近天线时,电容变大   (选填“变大”、“不变”、“变小”)。
(2)(多选)在电容器电荷量为零的瞬间,   达到最大值。
A.电场能 B.电流 C.磁场能 D.电压
(2)特雷门琴的扬声器结构如图所示,图a为正面切面图,磁铁外圈为S极,中心横柱为N极,横柱上套着线圈,其侧面图如图b所示。
(1)此时线圈的受力方向为   
A.左 B.右 C.径向向外 D.径向向内
(2)若单匝线圈周长为,磁场强度,,,,则I的有效值为   A;单匝线圈收到的安培力的最大值为   ?
(3)已知当温度为25℃时,声速,求琴的的波长为   ?
(3)有一平行板电容器,按如下图接入电路中。
(1)减小两平行板间距d时,电容会变大   (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
(2)已知电源电压为U,电容器电容为C,闭合开关,稳定时,电容器的电荷量为   
(4)有一质量为m,电荷量为q的正电荷从电容器左侧中央以速度水平射入,恰好从下极板最右边射出,板间距为d,两极板电压为U,求两极板的长度L(电荷的重力不计)。
(5)已知人手靠近竖直天线时,音调变高,靠近水平天线时,声音变小;那么若想声波由图像①变成图像②,则人手(  )
A.靠近竖直天线,远离水平天线 B.靠近竖直天线,靠近水平天线
C.远离竖直天线,远离水平天线 D.远离竖直天线,靠近水平天线
【答案】(1)变大;BC
(2)B;;;
(3)变大;
(4)
(5)B
【知识点】安培力的计算;电磁波的周期、频率与波速;电磁振荡
【解析】【解答】(1)1、根据平行板电容器电容的决定式,当人手靠近天线时,相当于改变了电容器的介电常数ε(人手会使周围介质的介电性质改变),使得介电常数增大,从而电容变大。
2、在LC振荡电路中,根据i t图像(LC振荡电路中电流随时间变化的图像),当电荷量为零时,电流达到最大值。磁场能与电流成正相关,故磁场能也达到最大。而电荷量为零时,电压U=CQ ,电压也为零,电场能也为零。故选BC。
(2)1、观察图a,根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右,故选B。
2、对于正弦式交变电流,电流的有效值与峰值 的关系为,则I的有效值为,单匝线圈收到的安培力的最大值为
3、根据波速、频率和波长的关系,则有
(3)1、根据平行板电容器电容的决定式,当减小两平行板间距d时,其他量不变,所以电容C会变大。
2、闭合开关,稳定时,根据电容的定义式可知电容器的电荷量为
(4)根据牛顿第二定律得,整理得,粒子恰好从下极板最右边射出,垂直于板的方向上,根据位移公式,解得,两极板的长度
(5)人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大,靠近水平天线时,声音变小,即波的振幅变小。声波由图像①变成图像②即频率变大了,振幅变小了,可得人手靠近竖直天线、靠近水平天线。故选B。
【分析】(1)1、由公式:可知介电常数增大,则电容变大。
2、在LC振荡电路中,当电荷量为零时电流达到最大值,磁场能也达到最大,电场能为零。
(2)1、根据左手定则判断线圈所受安培力方向。
2、
3、根据波速、频率和波长的关系求解波长。
(3)根据平行板电容器电容的决定式,判断当减小两平行板间距d时,电容变化。
(4),,,联立可求解板长。
(5)音调变高即波的频率变大,声音变小,即波的振幅变小。
(1)(1)根据平行板电容器电容的决定式,当人手靠近天线时,相当于改变了电容器的介电常数ε(人手会使周围介质的介电性质改变),使得介电常数增大,从而电容变大。
(2)在LC振荡电路中,根据i t图像(LC振荡电路中电流随时间变化的图像),当电荷量为零时,电流达到最大值。磁场能与电流成正相关,故磁场能也达到最大。而电荷量为零时,电压U=CQ ,电压也为零,电场能也为零。故选BC。
(2)(1)观察图a,根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右,故选B。
(2)[1]对于正弦式交变电流,电流的有效值与峰值 的关系为
则I的有效值为
[2]单匝线圈收到的安培力的最大值为
(3)根据波速、频率和波长的关系,则有
(3)(1)根据平行板电容器电容的决定式,当减小两平行板间距d时,其他量不变,所以电容C会变大。
(2)闭合开关,稳定时,根据电容的定义式可知电容器的电荷量为
(4)根据牛顿第二定律得
整理得
粒子恰好从下极板最右边射出,垂直于板的方向上,根据位移公式
解得
两极板的长度
(5)人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大,靠近水平天线时,声音变小,即波的振幅变小。声波由图像①变成图像②即频率变大了,振幅变小了,可得人手靠近竖直天线、靠近水平天线。故选B。
6.(2025·上海)自MCB系统是由若干控制器和传感器组成,评估汽车当前速度和移动情况,并检查踏板上是否有驾驶者介入,若是MCB判断安全气囊弹出后驾驶者没有踩踏板或是踩踏力度不够,则启动电子稳定控制机制,向车轮施加与车辆速度和移动幅度匹配的制动力,以防止二次事故发生。
(1)如图,下列元件在匀强磁场中绕中心轴转动,下列电动势最大的是(  )
A.和 B.和 C.和 D.和
(2)在倾斜角为4.8°的斜坡上,有一辆向下滑动的小车在做匀速直线运动,存在动能回收系统;小车的质量。在时间内,速度从减速到,运动过程中所有其他阻力的合力。求这一过程中:
(1)小车的位移大小x?
(2)回收作用力大小F?
(3)如图,大气压强为,一个气缸内部体积为,初始压强为,内有一活塞横截面积为S,质量为M。
(1)等温情况下,向右拉开活塞移动距离X,求活塞受拉力F?
(2)在水平弹簧振子中,弹簧劲度系数为k,小球质量为m,则弹簧振子做简谐运动振动频率为,论证拉开微小位移X时,活塞做简谐振动,并求出振动频率f。
(3)若气缸绝热,活塞在该情况下振动频率为,上题中等温情况下,活塞在气缸中的振动频率为,则两则的大小关系为(  )
A. B. C.
【答案】(1)A
(2)解:(1)小车的位移
(2)小车的加速度,方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律,解得
(3)解:(1)根据玻意耳定律,对活塞分析可知
解得
(2)、设X方向为正方向,则此时活塞所受合力
当X很微小时,则,即活塞的振动可视为简谐振动。其中
振动频率为
(3)C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;简谐运动;导体切割磁感线时的感应电动势;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】(1)由图可知,磁场方向竖直向下,图中各点的线速度都沿切线方向,而此时A1和A2点速度方向与磁场方向垂直,产生的感应电动势最大。故选A。
【分析】(1)速度方向与磁场方向垂直时,产生的感应电动势最大。
(2)1、由位移公式可计算小车位移,
2、根据公式,可计算小车的加速度,根据牛顿第二定律列等,可计算回收作用力大小F。
(3)1、根据玻意耳定律,对活塞受力平衡,可计算活塞受拉力F。
2、此时活塞所受合力,当X很微小时,则,即活塞的振动可视为简谐振,根据公式可计算振动频率f。
3、当气体体积增大时,气体对外做功,内能减小,温度降低,则压强减小,即,根据,则k值偏大,则
(1)由图可知,磁场方向竖直向下,图中各点的线速度都沿切线方向,而此时A1和A2点速度方向与磁场方向垂直,产生的感应电动势最大。
故选A。
(2)(1)小车的位移
(2)小车的加速度
方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律
解得
(3)(1)根据玻意耳定律
对活塞分析可知
解得
(2)设X方向为正方向,则此时活塞所受合力
当X很微小时,则
即活塞的振动可视为简谐振动。其中
振动频率为
(3)若气缸绝热,则当气体体积增大时,气体对外做功,内能减小,温度降低,则压强减小,即,根据
则k值偏大,则
故选C。
1 / 1【高考真题】上海市2025年普通高中学业水平等级性考试物理试卷
1.(2025·上海)光是从哪里来,又回到哪里去?浦济之光,你见过吗?光是一个物理学名词,其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道,电子就会进行加速运动,并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位,从激发态到达稳定态,电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道,并且以波的形式释放能量。
(1)以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样   
(2)如图所示,自然光经过两个偏振片,呈现在光屏上,偏振片B绕圆心转动且周期为T,则光屏上两个光强最小的时间间隔为(  )
A. B.T C. D.
(3)物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时,若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b;插入d时,应遮住   ,依据图中所标数据,可得出该玻璃的折射率为   。
2.(2025·上海)量子力学(Quantum Mechanics),为物理学理论,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。19世纪末,人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统,于是经由物理学家的努力,在20世纪初创立量子力学,解释了这些现象。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。除了广义相对论描写的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。
(1)太阳内部发生的反应是核聚变,即氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核并释放能量的过程;其核反应方程为,则X是(  )
A.H核 B.核 C.核 D.核
(2)(多选)若复色光的频率~,用复色光照射下面金属,可发生光电效应的可能是   
金属的极限频率
金属 锌 钙 钠 钾 铷
频率 8.07 7.73 5.53 5.44 5.15
选项 A B C D E
(3)氢原子核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动,若电子质量为m,元电荷为e,静电力常数为k,则电子动量大小是   ?
(4)一群氢原子处于量子数的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到的较低能量状态,R为里伯德常量,c是真空中的光速;则在此过程中(  )
A.吸收光子, B.放出光子,
C.吸收光子, D.放出光子,
3.(2025·上海)滑动变阻器是电路元件,它可以通过来改变自身的电阻,从而起到控制电路的作用。在电路分析中,滑动变阻器既可以作为一个定值电阻,也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上,电阻丝外面涂有绝缘漆。
(1)电学实验中,进行“测量电源电动势和内阻”实验时,记录数据,当电流表时,电压表示数为;当电流表示数为,电压表示数;则此电源电动势为   V内阻为   。
(2)通过实验,某电阻两端的电压与通过它的电流关系,描绘如图所示,在实验过程中,电阻的横截面积和长度保持不变,依据图像分析:
(1)电阻阻值为R,其材料电阻率为,由图可知,随着电阻两端的电压增大,则   
A.R增大,增大 B.R减小,减小
C.R增大,不变 D.R减小,不变
(2)根据图像分析,当电阻两端电压为时,该电阻的功率为   W。
(3)根据图像,推测该实验电路为   
A. B.
C. D
4.(2025·上海)质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。它是一种最常见的曲线运动。例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。
如图所示,在竖直平面内有一光滑圆形轨道,a为轨道最低点,c为轨道最高点,b点、d点为轨道上与圆心等高的两点,e为段的中点。一个质量为m的小物块在轨道内侧做圆周运动。
(1)若物块从a点运动到c点所用时间为,则在时,物块在(  )
A.A段 B.B点 C.C段 D.D点 E.E段
(2)若物块在a点的速度为,经过时间t刚好到达b点,则在该过程中轨道对物块的支持力的冲量为(  )
A. B. C. D.
(3)若物块质量为,下图是物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角的关系图像。
(1)求轨道半径R;
(2)求时,物块克服重力做功的瞬时功率P。
5.(2025·上海)特雷门琴是世界第一件电子乐器。特雷门琴生产於1919年,由前苏联物理学家利夫·特尔门(Lev Termen)教授发明,艺名雷奥·特雷门(Leon Theremin)。同年已经由一位女演奏家作出公开演奏,尤甚者连爱因斯坦都曾参观,依然是世上唯一不需要身体接触的电子乐器。
(1)人手与竖直天线构成可视为如下图所示的等效电容器,与自感线圈L构成振荡电路。
(1)当人手靠近天线时,电容变大   (选填“变大”、“不变”、“变小”)。
(2)(多选)在电容器电荷量为零的瞬间,   达到最大值。
A.电场能 B.电流 C.磁场能 D.电压
(2)特雷门琴的扬声器结构如图所示,图a为正面切面图,磁铁外圈为S极,中心横柱为N极,横柱上套着线圈,其侧面图如图b所示。
(1)此时线圈的受力方向为   
A.左 B.右 C.径向向外 D.径向向内
(2)若单匝线圈周长为,磁场强度,,,,则I的有效值为   A;单匝线圈收到的安培力的最大值为   ?
(3)已知当温度为25℃时,声速,求琴的的波长为   ?
(3)有一平行板电容器,按如下图接入电路中。
(1)减小两平行板间距d时,电容会变大   (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
(2)已知电源电压为U,电容器电容为C,闭合开关,稳定时,电容器的电荷量为   
(4)有一质量为m,电荷量为q的正电荷从电容器左侧中央以速度水平射入,恰好从下极板最右边射出,板间距为d,两极板电压为U,求两极板的长度L(电荷的重力不计)。
(5)已知人手靠近竖直天线时,音调变高,靠近水平天线时,声音变小;那么若想声波由图像①变成图像②,则人手(  )
A.靠近竖直天线,远离水平天线 B.靠近竖直天线,靠近水平天线
C.远离竖直天线,远离水平天线 D.远离竖直天线,靠近水平天线
6.(2025·上海)自MCB系统是由若干控制器和传感器组成,评估汽车当前速度和移动情况,并检查踏板上是否有驾驶者介入,若是MCB判断安全气囊弹出后驾驶者没有踩踏板或是踩踏力度不够,则启动电子稳定控制机制,向车轮施加与车辆速度和移动幅度匹配的制动力,以防止二次事故发生。
(1)如图,下列元件在匀强磁场中绕中心轴转动,下列电动势最大的是(  )
A.和 B.和 C.和 D.和
(2)在倾斜角为4.8°的斜坡上,有一辆向下滑动的小车在做匀速直线运动,存在动能回收系统;小车的质量。在时间内,速度从减速到,运动过程中所有其他阻力的合力。求这一过程中:
(1)小车的位移大小x?
(2)回收作用力大小F?
(3)如图,大气压强为,一个气缸内部体积为,初始压强为,内有一活塞横截面积为S,质量为M。
(1)等温情况下,向右拉开活塞移动距离X,求活塞受拉力F?
(2)在水平弹簧振子中,弹簧劲度系数为k,小球质量为m,则弹簧振子做简谐运动振动频率为,论证拉开微小位移X时,活塞做简谐振动,并求出振动频率f。
(3)若气缸绝热,活塞在该情况下振动频率为,上题中等温情况下,活塞在气缸中的振动频率为,则两则的大小关系为(  )
A. B. C.
答案解析部分
1.【答案】(1)A
(2)C
(3);
【知识点】测定玻璃的折射率;干涉条纹和光的波长之间的关系;光的偏振现象
【解析】【解答】(1)干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹,根据,红光的波长大于紫光,可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距,故A正确;
(2)根据偏振原理,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小,可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T,故选C。
(3)若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b;插入d时,应遮住c以及ab的像;
该玻璃的折射率为。
【分析】(1)根据,同一装置,波长大则条纹间距。
(2)根据偏振原理,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小。
(3)玻璃的折射率。
(1)干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹,根据
红光的波长大于紫光,可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距,故选项A正确;
(2)根据偏振原理,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小,可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T,故选C。
(3)[1]若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b;插入d时,应遮住c以及ab的像;
[2]该玻璃的折射率为。
2.【答案】(1)B
(2)CDE
(3)
(4)D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁;光电效应;光子及其动量;核聚变
【解析】【解答】(1)根据核反应方程,反应前氢核的质量数总和为4,电荷数总和为4×1。反应后两个正电子的质量数总和为2×0=0,电荷数总和为2×1=2。设X的质量数为A,电荷数为Z,则有A+0=4,Z+2=4,解得A=4,Z=2,的质量数为4,电荷数为2,故选B。
(2)复色光的频率~,当光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应,对比可知可发生光电效应的钠、钾、铷,故选CDE。
(3)电子绕氢原子核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力,整理得
电子动量大小是
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。氢原子能级公式为,光子的能量
根据巴耳末-里德伯公式,又因为,可得
其中n是跃迁前的能级,k是跃迁后的能级。氢原子从n=4跃迁到n=2,n=4,k=2,根据可得,且是从高能级向低能级跃迁,放出光子,D正确。故选D。
【分析】(1)根据核反应方程中质量数和电荷数守恒可得出X是 核。
(2)当光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应。
(3)匀速圆周运动,库仑力提供向心力,可求解速度,由公式可求解电子动量大小。
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。氢原子能级公式为,光子的能量,,根据巴耳末-里德伯公式可得出。
(1)根据核反应方程,反应前氢核的质量数总和为4,电荷数总和为4×1。反应后两个正电子的质量数总和为2×0=0,电荷数总和为2×1=2。设X的质量数为A,电荷数为Z,则有A+0=4,Z+2=4
解得A=4,Z=2
的质量数为4,电荷数为2,故选B。
(2)复色光的频率~,当光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应,对比可知可发生光电效应的钠、钾、铷,故选CDE。
(3)电子绕氢原子核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力
整理得
电子动量大小是
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。氢原子能级公式为,光子的能量
根据巴耳末-里德伯公式
又因为,可得
其中n是跃迁前的能级,k是跃迁后的能级。
氢原子从n=4跃迁到n=2,n=4,k=2,根据可得
且是从高能级向低能级跃迁,放出光子,D正确。故选D。
3.【答案】(1)4.5;1.5
(2)B;0.225;C
【知识点】电阻定律;导体电阻率的测量;电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)根据闭合电路欧姆定律,代入数据可得;
联立两式解得;,则此电源电动势为4.5V,内阻为1.5。
(2)1、因为图线的斜率为电阻的倒数,随着电阻两端的电压增大,可知斜率在不断增大,故随着电阻两端的电压增大,R减小,再根据电阻定律,可得也在减小,故ACD错误,B正确。
故选B。
2、根据图像分析,当电阻两端电压为时,可读出此时流过电阻的电流为0.125V,根据公式,代入数据解得,该电阻的功率为0.225W。
3、根据图像,当电阻两端的电压很小时,斜率几乎为零,电阻阻值很大,滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况,所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大,流过电阻的电流也在增大,电流表测流过电阻的电流,可推测该实验电路符合条件的只有C选项。
故选C。
【分析】(1)根据闭合电路欧姆定律,列方程组可计算电源电动势和内阻。
(2)①由图线可知随着电阻两端的电压增大,R减小。
②由图线获得电阻两端电压为时,流过电阻的电流为0.125V,根据公式计算功率。
③滑动变阻器采用分压式接法,电流表采用外接法。
(1)[1][2]根据闭合电路欧姆定律
代入数据可得;
联立两式解得;
则此电源电动势为4.5V,内阻为1.5。
(2)[1]因为电阻图线的斜率为电阻的倒数,随着电阻两端的电压增大,可知斜率在不断增大,故随着电阻两端的电压增大,R减小,再根据电阻定律
可得也在减小,B选项正确。
故选B。
[2]根据图像分析,当电阻两端电压为时,可读出此时流过电阻的电流为0.125V,根据公式
代入数据解得
该电阻的功率为0.225W。
[3]根据图像,当电阻两端的电压很小时,斜率几乎为零,电阻阻值很大,滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况,所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大,流过电阻的电流也在增大,电流表测流过电阻的电流,可推测该实验电路符合条件的只有C选项。
故选C。
4.【答案】(1)E
(2)D
(3)解:(1) 由图像可知,物块的初速度为,最高点位置的速度为。由动能定理得, 解得
(2)由图像可知时,物块的速度为,则物块克服重力做功的瞬时功率
【知识点】动量定理;竖直平面的圆周运动;功率及其计算
【解析】【解答】(1)物块从a点运动到c点过程中一直做减速运动,可知沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率。若物块从a点运动到c点所用时间为,则在时,物块在E段。
故选E。
(2)根据动量定理,支持力在水平方向的冲量为,竖直方向上根据动量定理有,故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为
故选D。
【分析】(1)竖直平面圆周运动,速率逐渐减小,沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率,时间一半则一定过b点。
(2)支持力的冲量是矢量,利用动量定理分别求支持力在水平方向的冲量和竖直方向的冲量,然后合成可求解支持力冲量。
(3)①由图像可知,物块的初速度和最高点位置的速度。由动能定理列等式,可求解轨道半径R。
②由图像可知时物块的速度,运用公式计算物块克服重力做功的瞬时功率。
(1)物块从a点运动到c点过程中一直做减速运动,可知沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率。若物块从a点运动到c点所用时间为,则在时,物块在E段。
故选E。
(2)根据动量定理,支持力在水平方向的冲量为
竖直方向上根据动量定理有
故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为
故选D。
(3)(1)由图像可知,物块的初速度为,最高点位置的速度为。由动能定理得
解得
(2)由图像可知时,物块的速度为,则物块克服重力做功的瞬时功率
5.【答案】(1)变大;BC
(2)B;;;
(3)变大;
(4)
(5)B
【知识点】安培力的计算;电磁波的周期、频率与波速;电磁振荡
【解析】【解答】(1)1、根据平行板电容器电容的决定式,当人手靠近天线时,相当于改变了电容器的介电常数ε(人手会使周围介质的介电性质改变),使得介电常数增大,从而电容变大。
2、在LC振荡电路中,根据i t图像(LC振荡电路中电流随时间变化的图像),当电荷量为零时,电流达到最大值。磁场能与电流成正相关,故磁场能也达到最大。而电荷量为零时,电压U=CQ ,电压也为零,电场能也为零。故选BC。
(2)1、观察图a,根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右,故选B。
2、对于正弦式交变电流,电流的有效值与峰值 的关系为,则I的有效值为,单匝线圈收到的安培力的最大值为
3、根据波速、频率和波长的关系,则有
(3)1、根据平行板电容器电容的决定式,当减小两平行板间距d时,其他量不变,所以电容C会变大。
2、闭合开关,稳定时,根据电容的定义式可知电容器的电荷量为
(4)根据牛顿第二定律得,整理得,粒子恰好从下极板最右边射出,垂直于板的方向上,根据位移公式,解得,两极板的长度
(5)人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大,靠近水平天线时,声音变小,即波的振幅变小。声波由图像①变成图像②即频率变大了,振幅变小了,可得人手靠近竖直天线、靠近水平天线。故选B。
【分析】(1)1、由公式:可知介电常数增大,则电容变大。
2、在LC振荡电路中,当电荷量为零时电流达到最大值,磁场能也达到最大,电场能为零。
(2)1、根据左手定则判断线圈所受安培力方向。
2、
3、根据波速、频率和波长的关系求解波长。
(3)根据平行板电容器电容的决定式,判断当减小两平行板间距d时,电容变化。
(4),,,联立可求解板长。
(5)音调变高即波的频率变大,声音变小,即波的振幅变小。
(1)(1)根据平行板电容器电容的决定式,当人手靠近天线时,相当于改变了电容器的介电常数ε(人手会使周围介质的介电性质改变),使得介电常数增大,从而电容变大。
(2)在LC振荡电路中,根据i t图像(LC振荡电路中电流随时间变化的图像),当电荷量为零时,电流达到最大值。磁场能与电流成正相关,故磁场能也达到最大。而电荷量为零时,电压U=CQ ,电压也为零,电场能也为零。故选BC。
(2)(1)观察图a,根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右,故选B。
(2)[1]对于正弦式交变电流,电流的有效值与峰值 的关系为
则I的有效值为
[2]单匝线圈收到的安培力的最大值为
(3)根据波速、频率和波长的关系,则有
(3)(1)根据平行板电容器电容的决定式,当减小两平行板间距d时,其他量不变,所以电容C会变大。
(2)闭合开关,稳定时,根据电容的定义式可知电容器的电荷量为
(4)根据牛顿第二定律得
整理得
粒子恰好从下极板最右边射出,垂直于板的方向上,根据位移公式
解得
两极板的长度
(5)人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大,靠近水平天线时,声音变小,即波的振幅变小。声波由图像①变成图像②即频率变大了,振幅变小了,可得人手靠近竖直天线、靠近水平天线。故选B。
6.【答案】(1)A
(2)解:(1)小车的位移
(2)小车的加速度,方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律,解得
(3)解:(1)根据玻意耳定律,对活塞分析可知
解得
(2)、设X方向为正方向,则此时活塞所受合力
当X很微小时,则,即活塞的振动可视为简谐振动。其中
振动频率为
(3)C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;简谐运动;导体切割磁感线时的感应电动势;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】(1)由图可知,磁场方向竖直向下,图中各点的线速度都沿切线方向,而此时A1和A2点速度方向与磁场方向垂直,产生的感应电动势最大。故选A。
【分析】(1)速度方向与磁场方向垂直时,产生的感应电动势最大。
(2)1、由位移公式可计算小车位移,
2、根据公式,可计算小车的加速度,根据牛顿第二定律列等,可计算回收作用力大小F。
(3)1、根据玻意耳定律,对活塞受力平衡,可计算活塞受拉力F。
2、此时活塞所受合力,当X很微小时,则,即活塞的振动可视为简谐振,根据公式可计算振动频率f。
3、当气体体积增大时,气体对外做功,内能减小,温度降低,则压强减小,即,根据,则k值偏大,则
(1)由图可知,磁场方向竖直向下,图中各点的线速度都沿切线方向,而此时A1和A2点速度方向与磁场方向垂直,产生的感应电动势最大。
故选A。
(2)(1)小车的位移
(2)小车的加速度
方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律
解得
(3)(1)根据玻意耳定律
对活塞分析可知
解得
(2)设X方向为正方向,则此时活塞所受合力
当X很微小时,则
即活塞的振动可视为简谐振动。其中
振动频率为
(3)若气缸绝热,则当气体体积增大时,气体对外做功,内能减小,温度降低,则压强减小,即,根据
则k值偏大,则
故选C。
1 / 1
同课章节目录