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华东师大一附中 2024学年第二学期 高二年级
期终考试 物理等级试题
考生注意：
1、试卷满分100分，考试时间60分钟。
2、本考试分设试卷和答题纸。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3、标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
一、线圈
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，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，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，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，电流随时间的变化关系如图（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. B.
C. D.
（3）实际电路中存在能量损耗，的最大值将逐渐减小，在此过程中，随变化的（ ）
A.周期减小 B.周期不变 C.周期增大
二、摆
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。
5. 如图，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“=”）。
6. 如图，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．=”）。
7.
如图（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（b）为F随时间t变化图像，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组对应周期T。描点，作出T2 L图线，如图（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=_____。
三、气体温度计
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）
8. 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（ ）
A. B.
C D.
9. 水柱离罐口的距离随热力学温度的变化关系图像可能为（　　）
A.
B.
C.
D
E.
10. 若将封闭气体看作理想气体，开口端大气压强不变，当增大时，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”）。
11. 已知饮料罐的容积为，露在罐外的吸管长度为，横截面积为，水柱离罐口处温度刻度为。若大气压为，环境温度为时水柱离罐口距离为__________cm（结果保留3位有效数字）。
四、地球磁场
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，结果如下表。利用下表数据，完成本情景中的题目。
Bx/μT By/μT Bz/μT
21 0 -21
12. （1）A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
13. 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。在下图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　）
A. B.
C. D.
14. 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（　　）
A. B.
C. D.
15. （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。
五、光梳
光梳是一种复色光，包含频率等间距分布的多种单色光，其中各单色光光强与频率的关系如图所示。各单色光的频率可以表示为（k=0，±1，±2…），其中是中心频率，相邻两单色光的频率差为。
16. 在双缝干涉实验中，分别用频率为、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：“”或“”）光。
17. 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. B. C. D.
（2）频率为的光照射某种金属材料，产生光电子的最大初动能为，已知元电荷电量为，普朗克常量为，则该金属的逸出功为______；若以频率的光射同一金属材料，此时光电子的最大初动能______。
18. 某光梳的光强与频率的关系如题图所示，则光强与波长的关系可能为（　　）
A. B.
C. D.
19. 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，发射出波长为的激光。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，光速为。
（1）一个光子反射前后，动量变化量大小为______。
（2）时间内到达物体表面的光子数为______。
（3）（计算）求激光束对物体表面产生光压______。（用、S、表示）
六、浮筒式发电灯塔
简易浮筒式波浪发电灯塔的装置截面示意图如图所示，磁铁固定在水中，S极上套有一个浮筒，浮筒上绕有匝线圈，线圈直径、电阻。线圈所处位置的辐向磁场的磁感应强度大小。浮筒沿竖直方向运动过程中，其顶部始终没有进入海水中。
20. 将该装置置于静水中上下振动，形成的水波近似看作简谐横波。时刻水波图样如图（b）所示，图中实线、虚线分别表示波峰、波谷。M、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__________。
21. 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，将线圈与电阻的灯泡相连。
（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=______m/s（结果保留2位有效数字）；
（4）（计算）求灯泡正常工作时，min内消耗的电能W=______J（结果保留3位有效数字）。
华东师大一附中 2024学年第二学期 高二年级
期终考试 物理等级试题
考生注意：
1、试卷满分100分，考试时间60分钟。
2、本考试分设试卷和答题纸。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3、标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
一、线圈
【1~4题答案】
【答案】1. 采用双线绕法可以使磁场相互抵消
2. ①. ②. 2200 3. D
4. ①. 1000 ②. B ③. B
二、摆
【5~7题答案】
【答案】5. > 6. ①. ②. <
7. ①. 0.7 ②. 1.6 ③. ④. 2p
三、气体温度计
【8~11题答案】
【答案】8. ①. 小于 ②. B 9. C
10. ①. 变大 ②. 吸热
11. 30.3
四、地球磁场
【12~15题答案】
【答案】12. ①. A ②. D
13. D 14. A
15. （1）；（2）由c向d；（3）
五、光梳
【16~19题答案】
【答案】16.
17. ①. AB ②. ③. 18. C
19. ①. ②. ③.
六、浮筒式发电灯塔
【20~21题答案】
【答案】20. ①. vt0 ②.
21. ①. B ②. B ③. 0.24 ④. 253

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