铁门关2024-2025学年第二学期期末教学质量检测试题(卷)高一物理

一、选择题(共20题,共 100分)

1、在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图.则下列说法中正确的是(        

A.甲、乙两粒子所带电荷种类不同

B.若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大

C.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大

D.该磁场方向一定是垂直纸面向里

2、福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质,一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚()有放射性,会发生β衰变并释放能量,其半衰期为12.43年,衰变方程为,以下说法正确的是(  )

A.的中子数为3

B.衰变前的质量与衰变后的总质量相等

C.自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕

D.在不同化合物中的半衰期相同

3、设地球的半径为R0,质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )

A.卫星的角速度为

B.卫星的线速度为

C.卫星的加速度为

D.卫星的周期为

4、下列说法错误的是(  )

A.根据F=可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它所受的合外力

B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量

C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便

D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力

5、关于下列四幅图的说法正确的是(  )

A.甲图为氢原子的电子云示意图,由图可知电子在核外运动有确定的轨道

B.乙图为原子核的比结合能示意图,由图可知原子核中的平均核子质量比的要大

C.丙图为链式反应示意图,氢弹爆炸属于该种核反应

D.丁图为氡的衰变图像,由图可知1g氡经过3.8天后还剩0.25g

6、类比是一种常用的研究方法.如图所示,O为椭圆ABCD的左焦点,在O点固定一个正电荷,某一电子P正好沿椭圆ABCD运动,AC为长轴端点,BD为短轴端点,这种运动与太阳系内行星的运动规律类似.下列说法中正确的是(        

A.电子在A点的线速度小于在C点的线速度

B.电子在A点的加速度小于在C点的加速度

C.电子由A运动到C的过程中电场力做正功,电势能减小

D.电子由A运动到C的过程中电场力做负功,电势能增加

7、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1n2=1:1000,电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时,电压表的示数至少为(  )

A.5

B.5000

C.10

D.7070

8、某压敏电阻的阻值随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置,其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在竖直电梯内,受压面朝上,在上面放一物体A,电梯静止时电压表示数为,在电梯由静止开始运行过程中,电压表的示数如图乙所示,则电梯运动情况为(  )

A.匀加速下降

B.匀加速上升

C.加速下降且加速度在变大

D.加速上升且加速度在变小

9、下列说法正确的是(  )

A.液体分子的无规则运动称为布朗运动

B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大

C.物体做加速运动,物体内分子的动能一定增大

D.物体对外做功,物体内能一定减小

10、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是(  )

A.该电场可能为某个点电荷形成的电场

B.坐标原点O点间的电势差大小为

C.该正电子将做匀变速直线运动

D.该正电子到达点时的动能为

11、如图所示,将悬挂在O点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高度处由静止释放,磁场区域的左右边界处于竖直方向,不考虑空气阻力,则(  )

A.铜球在左右两侧摆起的最大高度相同

B.铜球最终将静止在O点正下方

C.铜球运动到最低点时受到的安培力最大

D.铜球向右进入磁场的过程中,受到的安培力方向水平向左

12、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是(  )

A.x是电容器, y是电感线圈

B.x是电感线圈, y是电容器

C.x是二极管, y是电容器

D.x是电感线圈, y是二极管

13、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为,一个静止的发生一次α衰变生成一个新核,并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属,能放出最大动能为的光电子。已知电子的质量为m,普朗克常量为h。则下列说法正确的是(  )

A.新核的中子数为144

B.新核的比结合能小于核的比结合能

C.光电子的物质波的最大波长为

D.若不考虑γ光子的动量,α粒子的动能与新核的动能之比为117:2

14、如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是(  )

A.时,手机已下降了约1.8m

B.时,手机正向上加速运动

C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0

D.时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小

15、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,ON=OMab两束可见单色光(关于OO′)对称,从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面 OMON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是(  )

A.在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率

B.在棱镜中,a光束的传播速度小于b光束的传播速度

C.ab 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验,a光束比b光束的中央亮条纹宽

D.ab两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验,a光束比b光束的条纹间距小

16、如图所示,坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为1.0T,两块区域曲线边界的曲线方程为)。现有一单匝矩形导线框在拉力的作用下,从图示位置开始沿x轴正方向以的速度做匀速直线运动,已知导线框长为、宽为,总电阻值为,开始时边与轴重合。则导线框穿过两块区域的整个过程拉力做的功为(  )

A.0.25J

B.0.375J

C.0.5J

D.0.75J

17、冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动,滑行一段距离后与冰壶乙碰撞,碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像(  )

A.

B.

C.

D.

18、某同学利用如图甲所示的装置,探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系,忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量,初始时物块a静止在地面上,物块b距地面的高度为h,细绳恰好绷直,现将物块b由静止释放,b碰到地面后不再反弹,测出物块a上升的最大高度为H,此后每次释放物块b时,物块a均静止在地面上,物块b着地后均不再反弹,改变细绳长度及物块b距地面的高度h,测量多组(Hh)的数值,然后做出H-h图像(如图乙所示),图像的斜率为k,已知物块ab的质量分别为m1m2,则以下给出的四项判断中正确的是(  )

①物块ab的质量之比                      ②物块ab的质量之比

H-h图像的斜率为k取值范围是0<k<1               H-h图像的斜率为k取值范围是1<k<2

A.①③

B.②③

C.①④

D.②④

19、如图所示的正四棱锥,底面为正方形,其中ab两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是(  )

A.a点固定的是负电荷

B.O点的电场强度方向平行于

C.c点的电势为

D.将电子由O点移动到d,电势能增加

20、我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是(  )

A.牛顿第一定律

B.牛顿第二定律

C.牛顿第三定律

D.万有引力定律

二、填空题(共6题,共 30分)

21、一个半圆柱体玻璃砖的横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示。一束关于O点对称的平行光垂直射向玻璃砖的下表面,入射光束在AB上的最大宽度为R,距离O点最远的光线到达上表面后恰好发生全反射,则该玻璃砖的折射率为________。若另一细光束在O点左侧垂直于AB从圆弧表面射入此玻璃砖,细光束到O点的水平距离为,不考虑反射的情况,此光线从玻璃砖射出的位置与O点的距离为________(计算结果保留两位有效数字)。

22、如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其T﹣v2图象如图乙所示(a,b,m为已知量)则当地的重力加速度_________,轻质绳长为___________.

23、“拂霞疑电落,腾虚状写虹”出自李世民的《咏兴国寺佛殿前播》,描述了虹这一自然现象。如图所示,虹是阳光经过空中的水滴时,再通过折射和反射形成的,其中ab是两种不同频率的单色光,则在真空中a的传播速度______(选填“大于”、“等于”或“小于”)b的传播速度,ba的波长更______(选填“长”或“短”)。

24、如图,一列沿x轴正方向传播的简谐横波时刻刚好传播到点,原点O是波源的平衡位置,波源持续振动的频率为。①波源的起振方向沿y______________(选填“正”或“负”)方向;②该波的波速为______________;③平衡位置为的质点在内通过的路程为______________m。

25、航天器离子发动机原理如图所示,首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离化(即电离出正离子)。正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口唢出,从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力,已知单个正离子的质量为m、电荷量为q,正、负棚板间加速电压为U,单位时间从唢口喷出的正离子个数为n,忽略离子间的相互作用力及进入栅板时的初速度。则单个正离子经正、负栅板间的电场加速后,获得的动能Ek=___________,该航天器获得的平均反冲力F=___________

26、真空中两平行金属板相距为15cm,若给他们加上30V的电压,则在两板间形成的匀强电场的场强为_________,在两板间放置一个电量为的点电荷,它所受的静电力为________

三、实验题(共1题,共 5分)

27、某小组设计了如图所示的实验方案做“验证牛顿第二定律实验”。质量分别为的两物体通过一根跨过定滑轮的轻质细线相连接,物体Q上固定宽度为d的挡光片。在外力的作用下让物体Q静止在A点,稳定后释放PQ,在A点正上方高h处固定一光电门,挡光片通过光电门的时间t可由光电计时器测出。实验过程中可调整光电门的位置从而改变h,并测出对应的时间t,得到若干组

(1)该实验的实验原理是___________(用题中所给的量表示)。

(2)得到若干组后,该小组的同学提出用图像法来处理实验数据,你认为他们应该描绘的图像是___________

A.    B. C.    D.

(3)该小组的同学按上述方法作出图像后,发现与预想的情况偏差较大,试写出一条可能的原因___________

四、解答题(共5题,共 25分)

28、如图,为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中段水平且足够长,段为半径的半圆,两段轨道相切于B点,圆弧轨道处在如图所示与水平面夹角为的匀强电场中。一个不带电的绝缘小球甲,以某一速度沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞,乙球进入电场后受到的电场力大小为g为重力加速度,取),且恰能通过轨道的最高点D。甲、乙两球质量相等,且均可视为质点。整个运动过程无电荷转移,不计空气阻力。求:

(1)乙在水平轨道上的首次落点到B点的距离;

(2)甲与乙碰撞前的速度大小。

29、如图a.所示,一对平行光滑金属轨道放置在水平面上,两轨道间距为 L,轨道 ab两点之间接有阻值为 R 的电阻,有一质量为 m、阻值为 r 的导体杆放在轨道上,与两轨道垂直, 轨道的电阻忽略不计且足够长,区域 abcd 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度为 B。现用一外力 F 沿轨道方向拉杆,使之由静止起做加速度为 a 的匀加速直线运动。求:

1)流过电阻 R 的感应电流方向;

2)杆在磁场中运动时,杆两端电压随时间变化的关系式;   

3)杆在磁场中运动时,外力随时间变化的关系式;

4)若某时刻撤去外力,在图b.中画出杆在整个运动过程中速 度随时间的变化所对应的可能的图线,并进行分析说明。

30、如图甲所示,放置在水平桌面上的两条光滑无限长金属导轨间距为L=1m,质量m=1kg,电阻r=1Ω的光滑导体棒垂直放在导轨上,导轨左端与阻值为R=3Ω的电阻相连,其余电阻不计。两导轨间有方向垂直导轨平面向下,磁感应强度为B=2T的匀强磁场。现给导体棒施加一水平向右的恒定拉力F,并测出速度随时间变化的图像如图乙所示。

(1)求导体棒运动过程中流过R电流的最大值;

(2)求t=1.6s时导体棒的加速度的大小;

(3)若导体棒在开始运动的1.6s内位移为x=8m,求这段时间内电阻R上产生的热量大小。

31、如图所示,竖直平面内有一坐标系xoy,已知A点坐标为(–2hh),OB区间存在竖直向上的匀强电场.甲、乙两小球质量均为m,甲球带电量为+q,乙球带电量为–q,分别从A点以相同的初速度水平向右抛出后,都从O点进入匀强电场,其中甲球恰从B点射出电场,乙球从C点射出电场,且乙球射出电场时的动能是甲球射出电场时动能的13倍.已知重力加速度为g.求

(1)小球经过O点时速度的大小和方向;

(2)匀强电场的场强E

32、空间存在间距都为d的,磁场感应强度为……的匀强磁场。一群电量为,质量m,重力不计的粒子从坐标原点O以等大速度进入磁场,入射方向与x正方向成角,且均匀的分布在0~180°内,其中有75%的粒子能通过边界1。求:

(1)粒子速度v的大小;

(2)调整入射速度的大小与方向,若粒子恰好能穿过边界2,此时入射角度v的关系;

(3)当粒子垂直于边界射入磁场,且入射速度满足,求运动过程中的最大值,以及粒子出射磁场的位置与O的距离。

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