牡丹江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、蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘,而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说,蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成ab两束,则下列说法正确的是(  )

A.用a光可在光盘上记录更多的数据信息

B.b光在水中传播的速度较a光大

C.使用同种装置,用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽

D.增大水中复色光的入射角,则a光先发生全反射

2、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

3、如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布CC上静止地放有质量分别为2mm的物块ABAB与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知ABC间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力FF从0开始逐渐增大,下列说法正确的是(  )

A.当F=0.5μmg时,ABC均保持静止不动

B.当F=2.5μmg时,AC不会发生相对滑动

C.当F=3.5μmg时,BC以相同加速度运动

D.只要力F足够大,AC一定会发生相对滑动

4、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为(  )

A.1.5 s

B.2.0 s

C.3.0 s

D.3.5 s

5、如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的(  )

A.作用力为

B.作用力为

C.摩擦力为

D.摩擦力为

6、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

7、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为(  )

A.

B.

C.

D.

8、《流浪地球2》影片中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km,不考虑地球自转,则此时太空电梯距离地面的高度约为(       

A.1593km

B.3584km

C.7964km

D.9955km

9、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

10、2021年4月,中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀(),并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α粒子形成的概率显著增强的现象,这有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。以下说法正确的是(  )

A.铀核()发生核反应方程为﹐是核裂变反应

B.的质量差等于衰变的质量亏损

C.产生的新核从高能级向低能级跃迁时,将发射出射线

D.新核的结合能大于铀核()的结合能

11、如图甲所示,为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为,两列波在Р点干涉相消。若的振动图象如图乙所示,则的振动方程可能为(  )

A.(cm)

B.(cm)

C.(cm)

D.(cm)

12、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开(  )

A.用电器总功率过大

B.站在地面的人误触火线

C.双孔插座中两个线头相碰

D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线

13、放射性元素钚()是重要的核原料,其半衰期为88年,一个静止的钚238衰变时放出α粒子和γ光子,生成原子核X,已知钚238、α粒子和原子核X的质量分别为,普朗克常量为,真空中的光速为c,则下列说法正确的是(  )

A.X的比结合能比钚238的比结合能小

B.将钚238用铅盒密封,可减缓其衰变速度

C.钚238衰变时放出的γ光子具有能量,但是没有动量

D.钚238衰变放出的γ光子的频率小于

14、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是(  )

A.总是从左向右

B.总是从右向左

C.先从右向左,然后从左向右

D.先从左向右,然后从右向左

15、如图所示,在倾角=37°的斜面底端的正上方 H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度v ( )

A.

B.

C.

D.

16、如图所示,质量为M的物块放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于天花板与竖直方向成θ=45°的轻绳,左侧通过一与竖直方向成θ=45°跨过光滑定滑轮的轻绳与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将钩码由静止释放,当钩码下降到最低点时(未着地),物块对水平桌面的压力恰好为零。轻绳不可伸长,弹簧劲度系数为k且始终在弹性限度内,物块始终处于静止状态,重力加速度为g。以下判断正确的是(  )

A.钩码向下一直做加速运动

B.钩码向下运动的最大距离为

C.M=m

D.M=m

17、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是(  )

A.A球的初速度是B球初速度的两倍

B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是

C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同

D.B球的初速度大小为

18、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图,其传播速度,此时质点P的位移为,则质点P的位移y随时间t变化的关系为(  )

A.

B.

C.

D.

19、如图甲所示,某汽车大灯距水平地面的高度为81cm,该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出,经旋转抛物面反射后,垂直半球透镜的竖直直径ABC点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度,,半球透镜的折射率为,tan15°≈0.27,则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为(  )

A.3m

B.15m

C.30m

D.45m

20、如图所示的理想变压器电路,变压器原、副线圈的匝数可通过滑动触头P1、P2控制,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,L为灯泡。当原线圈所接的交变电压U降低后,灯泡L的亮度变暗,欲使灯泡L恢复到原来的亮度,下列措施可能正确的是(  )

A.仅将滑动触头Pl缓慢地向上滑动

B.仅将滑动触头P2缓慢地向上滑动

C.仅将滑动变阻器的滑动触头P3缓慢地向下滑动

D.将滑动触头P2缓慢地向下滑动,同时P3缓慢地向下滑动

二、填空题(共6题,共 30分)

21、一列简谐横波沿着x轴负方向传播,A、B两点是介质中的两个质点。t=0时刻质点B处于平衡位置:在t=0.25s时刻,该列波的部分波形如图所示。已知该列波的周期为2s,则该列波的波速为______m/s,质点A的平衡位置的坐标xA=______cm。

22、如图,粗细均匀的长玻璃管竖直放置且开口向下,管内的水银柱封闭了一部分体积的空气柱。当外界大气压缓慢增大,水银柱将________(上升、不动、下降);若大气压增大,水银柱移动,大气压再增大,水银柱又移动,则:________(选填“>”、“<”、“=”)。(保持温度不变)

23、如图所示,R为一含有的放射源,它能放出αβγ三种射线,变为LL为一张厚纸板,MN为涂有荧光物质的光屏,虚线框内存在平行于边界ab的匀强电场若射线正对光屏的中心O点射出,在光屏上只观察到OP两个亮点, 则打在O点的是_____射线,虚线 框内匀强电场的方向_______选填a指向bb指向a)。

24、下列说法正确的是___________

A布朗运动是液体分子的运动,说明液体分子在运不停息的做无规则的热运动

B同一化学成分的某些物质能同时以晶体的形式和非晶体的形式存在。

C温度升高物体的内能一定增大。

D密度p体积为v摩尔质量为M的铝所含原子数为NA

E绕地球运行的“天宫二号”自由漂浮的水滴成球型,这是表面张力作用的结果

25、如图,上下两块金属板水平放置,相距为d,板间电压为U。两板间右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机喷嘴处在两板中线左侧位置,从喷嘴水平向右喷出质量为m、速度为v0的带电墨滴。墨滴在电场区域恰能做匀速直线运动,并垂直磁场左边界进入电场、磁场共存区域,最终垂直打在下板上。重力加速度为g,则墨滴带电量大小q=_______ ;磁感应强度B=_________(均用题中物理量符号表示)。

26、某汽车的质量为kg,额定功率为60kW,它在水平公路上行驶时所受阻力大小恒为N。汽车从静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,它能维持这一过程的时间为_________s;随后汽车又以额定功率运动了一段距离后达到了最大速度,可判断出此过程中它的加速度在逐渐减小,理由是_________________________

三、实验题(共1题,共 5分)

27、在“验证机械能守恒定律”实验中某研究小组采用了如图甲所示的实验装置,实验的主要步骤是:在一根不可伸长的细线一端系一直径为d金属小球,另一端固定于O点,记下小球静止时球心的位置A,在A处放置一个光电门,现将小球拉至球心距A高度为h处由静止释放,记下小球通过光电门时的挡光时间△t重力加速度为g,请回答以下问题:

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d=______cm;

(2)若等式______成立,说明图甲小球下摆过程机械能守恒(用题中所给字母表示)

(3)若撤去光电门,在O点安装一个拉力传感器,测出线上的拉力F,实验中记录细线拉力大小随时间的变化如图丙所示(Fm是实验中测得的最大拉力值)在小球第一次运动至最低点的过程,根据重力势能的减少量和动能的增加量之间的关系,也可验证机械能守恒定律。观察图丙中拉力峰值随时间变化规律,从能量的角度分析造成这一结果的主要原因为:______

四、解答题(共5题,共 25分)

28、在图所示的xoy平面内存在一个垂直xoy平面向里的有界匀强磁场区域,范围是0≤xx1.坐标原点O向第一象限内各个方向均匀发射质量m、电量+q的粒子,粒子速度均为v0,在x=x1=a垂直于x轴的荧光屏上观察到一根亮线,亮线上端的坐标为y1=a

(1)求匀强磁场的磁感强度B

(2)求达到荧光屏上的粒子在磁场中运动从O点到达屏的最短时间?

(3)t0=0时刻有N0个粒子从O点向各个方向均匀射出,当第一个粒子到达荧光屏时,磁场中还有多少个粒子在运动?

29、如图,粗细均匀U型玻璃管,高H=100 cm,横截面积S=1 cm2,管内水银柱高h=50 cm,现将左侧上端封闭,右端通过忽略粗细的软管与体积为V=9.95 L的导热容器相连接.设空气温度为27 ℃保持不变,大气压强p0=75 cmHg,开始时容器阀门处于打开状态.(空气视为理想气体)

(1)将容器开口与真空泵相接,抽气一段时间后达到真空,问U型管左侧的水银将下降多少.

(2)现用打气筒(图中未画出)向抽成真空后的容器充气,每打一次可将压强为2p0、温度为3 ℃、体积为1.5 L的空气压缩到容器内,需要打几次气才能使U型管中水银恢复到初始状态.

30、如图所示为离子发动机的示意图:其原理是设法将惰性气体(比如氙气)电离,使中性的原子变成带正电的离子,这些带正电的气体离子经过加速电场加速,以很高的速度沿同一方向喷出舱室,由此产生推力。由于单位时间内喷出的气体离子质量很小,探测器得到的加速度会非常小,但经过足够长时间的加速,同样可以得到很大的速度。假如探测器连同离子发动机和氙气的总质量为M,每个氙离子的质量为m,电量为q,加速电压为U,离子加速后形成的电流强度为I,为研究问题方便,假定离子推进器在太空中飞行时不受其它外力,忽略推进器运动速度,求:

(1)发动机单位时间内喷出多少个氙离子;

(2)离子发动机工作的初始阶段,产生推力能使探测器产生的加速度大小;

(3)为使离子推进器正常运行,必须在有离子喷射的出口处用中和电子枪向正离子喷射电子,试解释其原因。

31、如图所示,一矩形区域abcd内存在垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场和竖直向下的匀强电场大小为E,现从矩形区域ad边的中点O处沿纸面与ad边夹角为30°方向发射一个带电微粒(微粒的速度未知),微粒恰好在复合场中做圆周运动。已知abcd边足够长,ad边长为L,微粒质量为m,重力加速度为g。则:

1)微粒带何种电?电荷量大小为多少?

2)若微粒能从cd边射出,求可能从cd边射出的区域的长度x

32、如图所示,一竖直放置的导热性能良好的汽缸上端开口,汽缸壁内设有卡口,卡口到缸底间距离为10cm,口下方由活塞封闭一定质量的理想气体。已知活塞质量为4kg,横截面积为2cm2,厚度可忽略,不计汽缸壁与活塞之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态活塞与卡口之间的作用力为20N,现利用抽气机抽出汽缸内一部分气体,使活塞刚好与卡口间无作用力,抽出的气体充入到一导热性能良好的真空容器内,容器横截面积为1cm2,高度为20cm。已知大气压强为p0=105Pa,环境温度保持不变,重力加速度g取10m/s2,求此时充入气体的容器中气体压强。

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