2024-2025学年上海市华东师大一附中高一（下）期末物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年上海市华东师大一附中高一（下）期末物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 130.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-08-29 09:12:46 | ||
图片预览
文档简介
2024-2025学年上海市华东师大一附中高一（下）期末物理试卷
一、计算题：本大题共1小题，共15分。
1.悬锤静候，因重力而兴舞；摆线轻牵，借周期以复回。动止有法，高低错落皆循理；往返有常，左右参差亦守规。
（1）如图1，用绝缘细线悬挂一个带电金属球，球心到悬点距离为L，左侧空间存在有界匀强磁场B，已知重力加速度为g,在图示位置，由静止释放金属球，其第一次到达最低点的速率为v1，第二次到达最低点时的速率为v2，则v1______v2（选填：“＞”、“＜”或“=”）。
（2）如图2，悬线长为L，在悬点正下方有一个能挡住摆线的钉子A，现将单摆向右拉开一个很小的角度后无初速度释放，则绳子第一次碰到钉子的时间t1= ______；若绳子碰到钉子前、后两个瞬间摆球角速度分别为ω1、ω2，则ω1______ω2（选填：“A.＞”、“B.＜”或“C.=”）。
（3）如图3（a），某同学用单摆测当地重力加速度，绳子上端连接力传感器，可测摆绳上的张力F。
①图3（b）为F随时间t变化的图像，在0～1s内，摆球在最低点的时刻为______s,该单摆的周期T= ______s。
②该同学测量了摆线长度L，通过改变L，测得6组对应的周期T。描点，作出T2-L图线，如图3（c），图线的横、纵截距分别为-p和q,则重力加速度g= ______，摆球的直径d= ______。
二、综合题：本大题共5小题，共85分。
2.线圈在电磁领域功能多样。由金属导线绕制而成的线圈有电阻；通电线圈周围存在磁场；线圈中还能产生感应电动势，又被称为电感器。
（1）如图（a），电阻箱中的线圈采用双线绕法制作，能避免回路中产生自感电动势，其原因是______。
（2）若家庭电路的交流电压有效值恒为220V，则其最大值为______（结果保留2位有效数字）；某小区的降压变压器视为理想变压器，原、副线圈的匝数比为10：1，则原线圈输入电压的有效值为______V。
（3）实验室的可拆变压器如图（b）所示。为了减小铁芯中的涡流，顶部铁芯条的硅钢片应平行于______。
A.平面abcd
B.平面abfe
C.平面abgh
D.平面aehd
（4）图（c）中的LC振荡电路可用于发射电磁波，电流i随时间t的变化关系如图（d）所示，取图（c）中所示电流方向为正。
①每秒内电流i的方向改变______次。
②某时刻电路中有正方向电流，且电容器上极板带正电，则该时刻所在的时间段可能是______。
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实际电路中存在能量损耗，i的最大值将逐渐减小，在此过程中，i随t变化的______。
A.周期减小
B.周期不变
C.周期增大
3.气体温度计是一种以一定质量的气体作为工作物质的温度计。如图，某同学利用气体定律设计如下装置：空的饮料罐中插入一根塑料吸管，吸管内有一小段红色水柱密封饮料罐和吸管中的气体，吸管右端开口。在大气压为1.0×105Pa的环境中，记录两个温度时的水柱位置，均匀标注温度刻度，即制成一个简易气温计。（吸管壁厚度和水柱长度可忽略，装置不漏气）
（1）若水对塑料是不浸润的，
①这是由于塑料分子对附着层内水分子的吸引力______液体内部水分子间的吸引力。
②将粗细不同的塑料管插入水中，其液面分布正确的是______。
（2）水柱离罐口的距离x随热力学温度T的变化关系图像可能为______。
（3）若将封闭气体看作理想气体，开口端大气压强不变，当x增大时，封闭气体的内能______（选填：“变大”、“变小”或“不变”），气体______（选填：“吸热”或“放热”）。
（4）已知饮料罐的容积为200cm3，露在罐外的吸管长度为50cm,横截面积为0.20cm2，水柱离罐口20cm处温度刻度为25℃。若大气压为0.99×105Pa,环境温度为25℃时水柱离罐口距离为______cm（结果保留3位有效数字）。
4.地球磁场是地球生命的保护罩。利用智能手机中的传感器可以测量磁感应强度B，如图手机显示屏所在平面为xOy面，保持z轴正向竖直向上，某同学在A地对地磁场进行测量，结果如表。利用表数据，完成本情景中的题目。
Bx/μT By/μT Bz/μT
21 0 -21
（1）①A地位于地球的______（选填：“A.北半球”或“B.南半球”）；
②测量时x轴正方向指向什么方向？______。
A.东
B.南
C.西
D.北
（2）为解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是______。
（3）近地附近的地磁场可以近似看作匀强磁场。一带电粒子在垂直地磁场的某平面内做匀速圆周运动，当它运动到M点时，与不带电的静止粒子碰撞合为一体，不计粒子的重力。下列图中，实线为碰撞前的轨迹，虚线为碰撞后轨迹，则正确的是______。
（4）（计算）在A地，悬挂一个边长为0.2m的正方形单匝导体线框，如图所示，ad边固定在东西方向的转轴上，线框总电阻为2Ω。起始时刻线框平面处于水平面内的位置1，释放后线框沿顺时针方向转动，t时刻到达竖直平面内的位置2。只考虑地磁场，求：
①从位置1转动到位置2的过程，通过线框平面abcd磁通量的最大值；
②线框在位置2时，cd边内感应电流的方向；
③从位置1转动到位置2的过程，线框中平均感应电流的大小。
5.光梳是一种复色光，包含频率等间距分布的多种单色光，其中各单色光光强I（ν）与频率ν的关系如图（a）所示。各单色光的频率可以表示为νk=ν0+k Δv（k=0，±1，±2，…），其中ν0是中心频率，相邻两单色光的频率差为Δν。
（1）在双缝干涉实验中，分别用频率为ν0、ν+1光进行实验，其他参数保持不变的情况下得到图（b）（c）两幅干涉图样。则图（c）用的是______（选填：“ν0”或“ν+1”）光。
（2）用光梳照射到某种金属，验证光电效应的实验规律。
①（多选）若频率为ν0的光能使金属表面发射光电子，光梳中一定可以使金属表面发射光电子的单色光有______。
A.ν+1
B.ν+2
C.ν-1
D.ν-2
②频率为ν0的光照射某种金属材料，产生光电子的最大初动能为Ek，已知元电荷电量为e；普朗克常量为h,则该金属的逸出功为______；若以频率ν+3的光射同一金属材料，此时光电子的最大初动能______。
（3）某光梳的光强I与频率ν的关系如图所示，则光强I与波长λ的关系可能为______。
（4）当光照射到物体表面上，光子会被反射或者吸收，此时对物体表面会产生压强，这压强被称为“光压”。某激光器功率为P，发射出波长为λ的激光。假设这束光垂直照射到物体表面时，光子全部被垂直反射。如图所示为Δt时间内光子束的“柱状模型”，已知光束横截面积为S，普朗克常量为h,光速为c。
①一个光子反射前后，动量变化量Δp为______。
②Δt时间内到达物体表面的光子数n为______。
③（计算）求激光束对物体表面产生的光压Y。（用P、S、c表示）
6.简易浮筒式波浪发电灯塔的装置截面示意图如图（a）所示，磁铁固定在水中，S极上套有一个浮筒，浮筒上绕有N=200匝线圈，线圈直径D=0.40m、电阻r=1.0Ω。线圈所处位置的辐向磁场的磁感应强度大小B=0.20T。浮筒沿竖直方向运动过程中，其顶部始终没有进入海水中。
（1）将该装置置于静水中上下振动，形成的水波近似看作简谐接灯泡横波。某时刻（t=0）水波图样如图（b）所示，图中实线、虚线分别表示波峰、波谷。M和N是相邻波峰和波谷上的两个质点，两质点振动的平衡位置均在x轴上。质点M的振动图像如图（c）所示。
①若水波的传播速度为v,则质点M、N在x轴方向上的距离为______；
②质点N振动的位移y随时间t变化的关系式是______。
（2）装置入海后，浮筒随海浪上下运动，产生正弦交流电，电动势的最大值Em=12V，将线圈与电阻R=15Ω 的灯泡相连。
①此时浮筒的运动是______（选填：“A.自由振动”或“B.受迫振动”）；
②浮筒相邻两次达到最大速率的过程中，重力的______。
A.冲量和做功均为零
B.冲量不为零，做功为零
C.冲量和做功均不为零
D.冲量为零，做功不为零
③（计算）求浮筒运动的最大速率vm（结果保留2位有效数字）；
④（计算）求灯泡正常工作时，1min内消耗的电能W（结果保留3位有效数字）。
1.【答案】＞； ，＜； ①0.7，1.6；②，2p
2.【答案】在每一圈导线中的电流都是大小相等，方向相反，所产生的磁场相互抵消，所以穿过线圈的磁通量始终为零，不会发生电磁感应现象； 3.1×102V，2200； D； ①1000；②B；③B
3.【答案】小于；B； C； 变大；吸热； 30.3
4.【答案】①A，②B
D
BD
①从位置1转动到位置2的过程，通过线框平面abcd磁通量的最大值为，②线框在位置2时，cd边内感应电流的方向为 c→d，③从位置1转动到位置2的过程，线框中平均感应电流的大小为0
5.【答案】ν0； ①AB；②hν0-Ek，3hΔν+Ek； D； ①；②；③激光束对物体表面产生的光压Y为
6.【答案】①vt0；②y=-Acos ①B；②B；③浮筒运动的最大速率为0.24A；④灯泡正常工作时，1min内消耗的电能71.2J
第1页，共1页
一、计算题：本大题共1小题，共15分。
1.悬锤静候，因重力而兴舞；摆线轻牵，借周期以复回。动止有法，高低错落皆循理；往返有常，左右参差亦守规。
（1）如图1，用绝缘细线悬挂一个带电金属球，球心到悬点距离为L，左侧空间存在有界匀强磁场B，已知重力加速度为g,在图示位置，由静止释放金属球，其第一次到达最低点的速率为v1，第二次到达最低点时的速率为v2，则v1______v2（选填：“＞”、“＜”或“=”）。
（2）如图2，悬线长为L，在悬点正下方有一个能挡住摆线的钉子A，现将单摆向右拉开一个很小的角度后无初速度释放，则绳子第一次碰到钉子的时间t1= ______；若绳子碰到钉子前、后两个瞬间摆球角速度分别为ω1、ω2，则ω1______ω2（选填：“A.＞”、“B.＜”或“C.=”）。
（3）如图3（a），某同学用单摆测当地重力加速度，绳子上端连接力传感器，可测摆绳上的张力F。
①图3（b）为F随时间t变化的图像，在0～1s内，摆球在最低点的时刻为______s,该单摆的周期T= ______s。
②该同学测量了摆线长度L，通过改变L，测得6组对应的周期T。描点，作出T2-L图线，如图3（c），图线的横、纵截距分别为-p和q,则重力加速度g= ______，摆球的直径d= ______。
二、综合题：本大题共5小题，共85分。
2.线圈在电磁领域功能多样。由金属导线绕制而成的线圈有电阻；通电线圈周围存在磁场；线圈中还能产生感应电动势，又被称为电感器。
（1）如图（a），电阻箱中的线圈采用双线绕法制作，能避免回路中产生自感电动势，其原因是______。
（2）若家庭电路的交流电压有效值恒为220V，则其最大值为______（结果保留2位有效数字）；某小区的降压变压器视为理想变压器，原、副线圈的匝数比为10：1，则原线圈输入电压的有效值为______V。
（3）实验室的可拆变压器如图（b）所示。为了减小铁芯中的涡流，顶部铁芯条的硅钢片应平行于______。
A.平面abcd
B.平面abfe
C.平面abgh
D.平面aehd
（4）图（c）中的LC振荡电路可用于发射电磁波，电流i随时间t的变化关系如图（d）所示，取图（c）中所示电流方向为正。
①每秒内电流i的方向改变______次。
②某时刻电路中有正方向电流，且电容器上极板带正电，则该时刻所在的时间段可能是______。
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实际电路中存在能量损耗，i的最大值将逐渐减小，在此过程中，i随t变化的______。
A.周期减小
B.周期不变
C.周期增大
3.气体温度计是一种以一定质量的气体作为工作物质的温度计。如图，某同学利用气体定律设计如下装置：空的饮料罐中插入一根塑料吸管，吸管内有一小段红色水柱密封饮料罐和吸管中的气体，吸管右端开口。在大气压为1.0×105Pa的环境中，记录两个温度时的水柱位置，均匀标注温度刻度，即制成一个简易气温计。（吸管壁厚度和水柱长度可忽略，装置不漏气）
（1）若水对塑料是不浸润的，
①这是由于塑料分子对附着层内水分子的吸引力______液体内部水分子间的吸引力。
②将粗细不同的塑料管插入水中，其液面分布正确的是______。
（2）水柱离罐口的距离x随热力学温度T的变化关系图像可能为______。
（3）若将封闭气体看作理想气体，开口端大气压强不变，当x增大时，封闭气体的内能______（选填：“变大”、“变小”或“不变”），气体______（选填：“吸热”或“放热”）。
（4）已知饮料罐的容积为200cm3，露在罐外的吸管长度为50cm,横截面积为0.20cm2，水柱离罐口20cm处温度刻度为25℃。若大气压为0.99×105Pa,环境温度为25℃时水柱离罐口距离为______cm（结果保留3位有效数字）。
4.地球磁场是地球生命的保护罩。利用智能手机中的传感器可以测量磁感应强度B，如图手机显示屏所在平面为xOy面，保持z轴正向竖直向上，某同学在A地对地磁场进行测量，结果如表。利用表数据，完成本情景中的题目。
Bx/μT By/μT Bz/μT
21 0 -21
（1）①A地位于地球的______（选填：“A.北半球”或“B.南半球”）；
②测量时x轴正方向指向什么方向？______。
A.东
B.南
C.西
D.北
（2）为解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是______。
（3）近地附近的地磁场可以近似看作匀强磁场。一带电粒子在垂直地磁场的某平面内做匀速圆周运动，当它运动到M点时，与不带电的静止粒子碰撞合为一体，不计粒子的重力。下列图中，实线为碰撞前的轨迹，虚线为碰撞后轨迹，则正确的是______。
（4）（计算）在A地，悬挂一个边长为0.2m的正方形单匝导体线框，如图所示，ad边固定在东西方向的转轴上，线框总电阻为2Ω。起始时刻线框平面处于水平面内的位置1，释放后线框沿顺时针方向转动，t时刻到达竖直平面内的位置2。只考虑地磁场，求：
①从位置1转动到位置2的过程，通过线框平面abcd磁通量的最大值；
②线框在位置2时，cd边内感应电流的方向；
③从位置1转动到位置2的过程，线框中平均感应电流的大小。
5.光梳是一种复色光，包含频率等间距分布的多种单色光，其中各单色光光强I（ν）与频率ν的关系如图（a）所示。各单色光的频率可以表示为νk=ν0+k Δv（k=0，±1，±2，…），其中ν0是中心频率，相邻两单色光的频率差为Δν。
（1）在双缝干涉实验中，分别用频率为ν0、ν+1光进行实验，其他参数保持不变的情况下得到图（b）（c）两幅干涉图样。则图（c）用的是______（选填：“ν0”或“ν+1”）光。
（2）用光梳照射到某种金属，验证光电效应的实验规律。
①（多选）若频率为ν0的光能使金属表面发射光电子，光梳中一定可以使金属表面发射光电子的单色光有______。
A.ν+1
B.ν+2
C.ν-1
D.ν-2
②频率为ν0的光照射某种金属材料，产生光电子的最大初动能为Ek，已知元电荷电量为e；普朗克常量为h,则该金属的逸出功为______；若以频率ν+3的光射同一金属材料，此时光电子的最大初动能______。
（3）某光梳的光强I与频率ν的关系如图所示，则光强I与波长λ的关系可能为______。
（4）当光照射到物体表面上，光子会被反射或者吸收，此时对物体表面会产生压强，这压强被称为“光压”。某激光器功率为P，发射出波长为λ的激光。假设这束光垂直照射到物体表面时，光子全部被垂直反射。如图所示为Δt时间内光子束的“柱状模型”，已知光束横截面积为S，普朗克常量为h,光速为c。
①一个光子反射前后，动量变化量Δp为______。
②Δt时间内到达物体表面的光子数n为______。
③（计算）求激光束对物体表面产生的光压Y。（用P、S、c表示）
6.简易浮筒式波浪发电灯塔的装置截面示意图如图（a）所示，磁铁固定在水中，S极上套有一个浮筒，浮筒上绕有N=200匝线圈，线圈直径D=0.40m、电阻r=1.0Ω。线圈所处位置的辐向磁场的磁感应强度大小B=0.20T。浮筒沿竖直方向运动过程中，其顶部始终没有进入海水中。
（1）将该装置置于静水中上下振动，形成的水波近似看作简谐接灯泡横波。某时刻（t=0）水波图样如图（b）所示，图中实线、虚线分别表示波峰、波谷。M和N是相邻波峰和波谷上的两个质点，两质点振动的平衡位置均在x轴上。质点M的振动图像如图（c）所示。
①若水波的传播速度为v,则质点M、N在x轴方向上的距离为______；
②质点N振动的位移y随时间t变化的关系式是______。
（2）装置入海后，浮筒随海浪上下运动，产生正弦交流电，电动势的最大值Em=12V，将线圈与电阻R=15Ω 的灯泡相连。
①此时浮筒的运动是______（选填：“A.自由振动”或“B.受迫振动”）；
②浮筒相邻两次达到最大速率的过程中，重力的______。
A.冲量和做功均为零
B.冲量不为零，做功为零
C.冲量和做功均不为零
D.冲量为零，做功不为零
③（计算）求浮筒运动的最大速率vm（结果保留2位有效数字）；
④（计算）求灯泡正常工作时，1min内消耗的电能W（结果保留3位有效数字）。
1.【答案】＞； ，＜； ①0.7，1.6；②，2p
2.【答案】在每一圈导线中的电流都是大小相等，方向相反，所产生的磁场相互抵消，所以穿过线圈的磁通量始终为零，不会发生电磁感应现象； 3.1×102V，2200； D； ①1000；②B；③B
3.【答案】小于；B； C； 变大；吸热； 30.3
4.【答案】①A，②B
D
BD
①从位置1转动到位置2的过程，通过线框平面abcd磁通量的最大值为，②线框在位置2时，cd边内感应电流的方向为 c→d，③从位置1转动到位置2的过程，线框中平均感应电流的大小为0
5.【答案】ν0； ①AB；②hν0-Ek，3hΔν+Ek； D； ①；②；③激光束对物体表面产生的光压Y为
6.【答案】①vt0；②y=-Acos ①B；②B；③浮筒运动的最大速率为0.24A；④灯泡正常工作时，1min内消耗的电能71.2J
第1页，共1页
同课章节目录