随州2024-2025学年第二学期期末教学质量检测试题(卷)高一物理

1、如图所示，两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上，其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱，以下说法正确的是（　　）

A．若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①长度不变

B．若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①变短

C．若周围环境温度升高，则空气柱①长度不变

D．若周围环境温度升高，则空气柱①长度变大

2、如图所示的正四棱锥，底面为正方形，其中，a、b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、火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的（　　）

A．轨道周长之比为2∶3

B．线速度大小之比为

C．角速度大小之比为

D．向心加速度大小之比为9∶4

4、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

5、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

6、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

7、网课期间，有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上，如图所示。投影仪质量为m，重力加速度为g，则吊杆对投影仪的作用力（　　）

A．方向左斜向上

B．方向右斜向上

C．大小大于mg

D．大小等于mg

8、如图所示，某工厂生产的卷纸缠绕在中心轴上，卷纸的直径为d，轴及卷纸的总质量为m。用细绳分别系在轴上的P、Q点，将卷纸通过细绳挂在光滑竖直墙壁上的O点，已知，重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是（　　）

A．每根绳的拉力大小

B．每根绳的拉力大小

C．卷纸对墙的压力大小

D．卷纸对墙的压力大小

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n1：n2=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、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

11、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

12、有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行周期T是地球近地卫星周期的倍，卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星上装有太阳能收集板可以把光能转化为电能，提供卫星工作所必须的能量，已知sin37°=0.6，sin53°=0.8，近似认为太阳光是垂直地轴的平行光，卫星运转一周接收太阳能的时间为t，则的值为（　　）

A．

B．

C．

D．

13、珠宝学院的学生实习时，手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图，该工件的顶部是半径为R的半球体，为工件的对称轴，A、B是工件上关于轴对称的两点，A、B两点到轴的距离均为，工件的底部涂有反射膜，工件上最高点与最低点之间的距离为2R，一束单色光从A点平行对称轴射人工件且恰好从B点射出，则工件的折射率为（　　）

A．

B．

C．

D．

14、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AB从C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

15、如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为（   ）

A．

B．

C．

D．

16、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点，轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上，乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动，甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上，此时物体刚要离开地面，然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高，不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中，下列说法正确的是（       ）

A．轻绳的张力大小一直不变

B．轻绳的张力先变大后变小

C．轻绳的张力先变小后变大

D．轻绳对挂钩的作用力先变大后变小

17、如图所示，甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框，a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域，只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放，穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是（　　）

A．甲乙两框同时落地

B．乙框比甲框先落地

C．落地时甲乙两框速度相同

D．穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框

18、中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星，这颗近地小行星直径约为40m。已知地球半径约为6400km，若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为，则该行星和地球质量之比的数量级为（　　）

A．10-15

B．10-16

C．10-17

D．10-18

19、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上，不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动，下列说法正确的是（　　）

A．饺子一直做匀加速运动

B．传送带的速度越快，饺子的加速度越大

C．饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中，增加的动能等于因摩擦产生的热量

D．传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能

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

21、如图所示是北斗卫星导航系统中的两颗卫星，是纬度为的地球表面上一点，假设卫星A、B均绕地做匀速圆周运动，卫星B在赤道正上方且其运行周期与地球自转周期相同。某时刻、、、地心在同一平面内，其中、、在一条直线上，且，则A的周期______（选填“大于”、“等于”或“小于”）地球自转周期，A、B的线速度之比为______。

22、一定质量的理想气体，从初始状态a经状态b、c、d再回到a，它的压强p与热力学温度T的变化关系如图所示，其中ba和cd的延长线过坐标原点，状态a、d的温度相等。则从状态d到a，气体与外界______热交换（选填“有”或“无”）；从状态b到c，气体吸收的热量______它对外界做的功（选填“大于”“等于”或“小于”）。

23、一列简谐横波在时刻的波形图如图所示，此时质点Q的位移为振幅的一半，且速度正在增大。若质点Q在时第一次到达平衡位置，则该波沿x轴_________（填“正”或“负”）方向传播；波的传播速度大小为___________。

24、封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上，则由状态A变到状态B过程中，气体___________热量（填“吸收”、“放出”或“既不吸收也不放出”）；状态C气体的压强___________状态D气体的压强（填“大于”、“小于”或“等于”）。

25、在历史进程中，我们的祖先在不同的时期发明和制造了不同的计时器。其中有圭表、日晷、漏刻、单摆计时器等。如图甲所示，O是单摆的平衡位置，单摆在竖直平面内左右摆动，M、N是摆球所能到达的最高点。设向右为正方向，图乙是单摆的振动图像。已知当地重力加速度，则时摆球在______（填“M”“O”或“N”）点，单摆的摆长约为______m（，计算结果保留两位有效数字）。

26、如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。

(1)求介质的折射率______；

(2)折射光线中恰好射到M点的光线______（填“能”或“不能”）发生全反射，若平行入射光线的方向可调，则当入射光线与AO边的夹角______（填“越大”或“越小”），则越容易使折射光线在弧面AMB界面上发生全反射。

27、图甲为“测量电源的电动势和内阻”实验的电路图，实验器材如下∶

待测电源E；

电流表A（量程为0~0.6A，内阻约为0.5Ω）；

电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）；

开关S，导线若干｡

按照电路图正确连接电路，闭合开关，调节电阻箱的阻值，记录多组电流表的示数I和电阻箱的对应阻值R，作出的图像如图乙所示｡

（1）若将电流表视为理想表，由图像可得电动势E=___V，内阻r=___Ω。

（2）若忽略偶然误差，依据此方案，电动势E的测量值____真实值，内阻r的测量值___真实值｡（均选填“大于”“等于”或“小于”）

（3）该方案产生系统误差的主要原因是∶____｡

28、有人设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水槽中，管内水银面的高度即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A玻璃泡的体积相比可忽略不计。

（1）在1标准大气压下对B管进行温度刻度标注（1标准大气压相当于76 cmHg的压强，等于101 kPa）已知当温度=27℃时，管内水银面高度x=16 cm，此高度即为27℃的刻度线，问t=0℃的刻度线在何处？

（2） B管上温度刻度标注是否是均匀的？请推导说明。

（3）如果对以上B管标注27℃刻度线时，环境真实的压强比标准大气压小（例如在高山上实验），但实验者当成了标准大气压来设计。若此温度计显示为“0℃”，则显示温度比实际温度高还是低？为什么？认为环境大气压没有随温度变化。

29、如图所示，长为l＝100cm、上端开口、下端封闭、粗细均匀的玻璃管竖直放置，在玻璃管中注入长度为h＝25cm的水银柱，稳定后被封闭的空气柱的长度为l1＝51cm。现将玻璃管缓慢旋转至开口向下竖直放置，此过程中被封闭的空气柱的温度保持不变，已知大气压强p0＝75cmHg。

(1)若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量保持不变，求玻璃管开口向下时，管内空气柱的长度。

(2)若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量发生了变化，当玻璃管开口向下时，管内水银柱的长度不变，且其下端恰好与管口相平，求空气柱质量的改变量Δm与原来封闭的空气柱的质量m的比值。

30、如图所示，足够长的滑梯与水平面夹角，在距离滑梯顶部s0=1m的位置有一质量的箱子处于静止状态，质量为的小孩从滑梯顶部由静止开始下滑，经过后与箱子相碰，假设小孩与箱子相碰后立即共速，小孩和箱子一起下滑了后停止。小孩和箱子均可视为质点，重力加速度g取，已知。求：

（1）小孩与滑梯之间的动摩擦因数以及箱子与滑梯之间的动摩擦因数。

（2）小孩和箱子由于碰撞损失的机械能。

31、如图所示，在xOy平面内的第一象限内，直线y = 0与直线y = x之间存在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，x轴下方有一直线CD与x轴平行且与x轴相距为a，x轴与直线CD之间存在沿y轴正方向的匀强电场，在第三象限，直线CD与直线EF之间存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。纸面内有一束宽度为a的平行电子束，各电子的速度随位置大小各不一样，如图沿y轴负方向射入第一象限的匀强磁场，电子束的左边界与y轴的距离也为a，经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点并进入x轴下方的电场，最后所有电子都垂直于EF边界离开磁场。其中电子质量为m，电量大小为e，电场强度大小为。求：

（1）电子进入磁场前的最小速度；

（2）电子经过直线CD时的最大速度及该电子在第三象限磁场中做圆周运动的圆心坐标；

（3）单个电子在第三象限磁场中运动的最长时间。

32、如图所示，间距的平行金属导轨放置在绝缘水平面上，导轨左端连接恒流源，能确保电路中的电流I恒为。空间分布两个宽度分别为和、间距的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，两磁场磁感应强度大小均为，方向均竖直向下。质量、电阻为的导体棒静止于区域Ⅰ左边界，质量、边长为、电阻的正方形单匝线框的右边紧靠区域Ⅱ左边界，一竖直固定挡板与区域Ⅱ的右边界距离为。某时刻闭合开关，导体棒开始向右运动。已知导体棒与线框、线框与竖直挡板之间均发生弹性碰撞，导体棒始终与导轨接触并且相互垂直，不计一切摩擦和空气阻力。求：

（1）导体棒第一次离开区域Ⅰ时的速度大小；

（2）线框与导体棒从第1次碰撞至它们第2次碰撞过程中，线框产生的焦耳热；

（3）导体棒在磁场区域Ⅰ中运动的总时间。