内容正文:
江苏省常州高级中学
2025-2026学年第二学期期末质量检查高一强基
物理试卷
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法正确的是( )
A. 物质的量相同的任何物质,分子数都相同
B. 水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
C. 用高倍光学显微镜能够直接看到碳原子
D. 荷叶上小水珠呈扁球状是液体部分浸润荷叶作用导致的
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子数计算公式为,其中为物质的量,为定值阿伏伽德罗常数,因此物质的量相同的任何物质分子数都相同,故A正确;
B.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间存在间隙,与分子引力无关,故B错误;
C.碳原子直径约为,光学显微镜的分辨率极限约为,无法直接观测到碳原子,故C错误;
D.荷叶上小水珠呈扁球状是液体表面张力和重力共同作用的结果,且水与荷叶属于不浸润情形,并非部分浸润导致,故D错误。
故选A。
2. 一个氘核与一个氚核聚合成一个氦核时,平均每个核子释放的能量比核裂变大三倍以上。为了实现受控核聚变,中国科学院建造了一个环流器装置EAST(如图),该装置可利用磁场来约束参加反应的物质。下列说法正确的是( )
A. 氘核的比结合能比氦核的大
B. 核裂变比核聚变更加安全、清洁
C. 目前我国核电站主要是利用轻核聚变获得核能
D. 核聚变反应物在环流器装置中由于受到洛伦兹力而不易飞散
【答案】D
【解析】
【详解】A. 与氦核相比氘核的比结合能较小,A错误;
B.与核裂变相比,轻核聚变更加安全、清洁,B错误;
C.目前我国核电站主要是利用核裂变获得核能,C错误;
D.磁约束是利用反应物在磁场中受到洛伦兹力,D正确。
故选D。
3. 与下列图片相关的物理知识说法正确的是( )
A. 甲图,卢瑟福通过粒子散射实验,发现了质子
B. 乙图,若储罐内不导电液体液面上升,则LC电路振荡周期增大
C. 丙图,康普顿效应说明光子具有波动性
D. 丁图,重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续进行,称为链式反应,其中核裂变反应方程为
【答案】B
【解析】
【详解】A.卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核式结构模型,并非发现质子,故A错误;
B.不导电液体液面上升时,电容器极板间等效介电常数增大,根据,电容C增大,根据LC振荡电路周期公式,电路振荡周期增大,故B正确;
C.康普顿效应揭示了光子的粒子性,而非波动性,故C错误;
D.题中给出的方程不符合裂变反应实际,因缺少入射中子,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,长方体金属块放在匀强磁场中,电流通过金属块。则霍尔效应产生的高电势在( )
A. 左侧面 B. 右侧面 C. 上表面 D. 下表面
【答案】D
【解析】
【详解】A.左侧面、右侧面为电流进出端面,霍尔电势差产生在垂直于电流和磁场的方向上,左侧面不会形成高电势,故A错误;
B.右侧面沿电流方向,不是霍尔电荷横向积累形成的高电势面,故B错误;
C.金属中电子运动方向与电流方向相反,结合题图磁场方向可知,电子受磁场力偏向上表面,上表面积累负电荷,电势较低,故C错误;
D.电子偏向上表面后,上表面带负电,下表面带正电,所以下表面电势较高,故D正确。
故选D。
5. 可拆变压器如图甲所示,铁芯横梁的硅钢片的设计和摆放,下列最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,由于变压器工作时会在铁芯中存在变化的磁通量,为了减小能量传递过程中的损失,应尽可能使铁芯中不产生较大的涡流,如图所示
应通过相互绝缘的硅钢片使各平面都不能形成闭合回路,所以作为横梁的铁芯的硅钢片应按照平行于平面的形式设计,即使硅钢片平行于磁感线方向。
故选B。
6. 赤水独竹漂是国家级非物质文化遗产代表性项目。如图所示,在平静的湖面上,质量为的表演者静立于长为的竹竿最左端,表演者从竹竿最左端走至最右端,竹竿的位移大小为。不计湖水的阻力,则竹竿的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设人相对于水面的位移为x1,竹竿相对于水面的位移为,竹竿的质量为M, 人与竹竿组成的系统水平方向动量守恒,则有
整理可得
即
又因为,
则有
联立解得
故选B。
7. 如图所示,三根轻质弹性细杆上端分别固定相同的小球,下端固定在一平板上。当平板固定时,杆越长,小球振动的周期越大。现对平板施加周期性驱动力,使平板左右振动并带动各小球振动,稳定后观察到B球的振动幅度最大。则关于稳定后各小球的振动情况,下列说法正确的是( )
A. 小球C振动频率最大
B. 只有小球B的振动周期与平板振动周期相同
C. 若停止对平板施加的驱动力,三个小球的振动周期仍相等
D. 若缓慢增大驱动力的频率,则可以观察到A球的振动幅度变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据题意,小球B的振动幅度最大,这表明小球B的固有周期与平板振动周期相同或相近,即小球B处于共振状态,三个小球的振动周期与振动振幅无关,等于平板振动的周期,频率也都等于驱动力的频率,故AB错误;
C.若停止对平板施加的驱动力,三个小球做自由振动,各自的周期为各自的固有周期,因杆长不同,三个小球的振动周期不相等,故C错误;
D.若缓慢增大驱动力频率,即减小了驱动力的周期,由于平板固定时,杆越长,小球振动的周期越大,则小球A的固有周期最小,所以小球A的振动幅度变大,故D正确。
故选D。
8. 一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为(的单位是)。以下关于这列波的描述正确的是( )
A. 振幅为20 cm B. 波长为2 m
C. 波速为10 m/s D. 波沿x轴负方向传播
【答案】C
【解析】
【详解】A.由波形图和质点的振动表达式可知,这列波的振幅为,故A错误;
B.从波形图可得,一个完整波形的长度为,即波长,故B错误;
C.由振动表达式得圆频率,周期
根据波速公式得,故C正确;
D.时,点位移为,之后短时间内,说明时刻沿轴正方向运动;用上下坡法判断可得,波沿轴正方向传播,故D错误。
故选C。
9. 将一根筷子竖直插入到玻璃杯左侧,筷子形状如图所示。若光从水进入食用油中( )
A. 频率变大 B. 可能发生全反射 C. 传播速度变大 D. 光子动量变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.光的频率由光源本身决定,与传播介质无关。光从水进入食用油时,光源未发生变化,因此频率不变,故A错误;
B.全反射发生的条件是:光从光密介质射入光疏介质,且入射角大于或等于临界角。食用油的折射率大于水的折射率(即食用油为光密介质,水为光疏介质),光从水(光疏介质)进入食用油(光密介质)时,不满足“光密介质射入光疏介质”的条件,因此不可能发生全反射,故B错误;
C.光在介质中的传播速度公式为,其中为真空中的光速,为介质的折射率。已知食用油的折射率大于水的折射率(),则光在食用油中的传播速度小于在水中的传播速度,即光从水进入食用油中传播速度变小,故C错误;
D.光从水进入食用油时,频率不变,由可知,在介质中
根据光子动量的公式为,其中为普朗克常量,为光的波长,由于食用油的折射率大于水的折射率,因此光在食用油中的波长小于在水中的波长,则当光从水进入食用油中时,光子动量变大,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,现将一电荷量为,质量为的带电小球以初速度从地面竖直向上抛出,并且满足,不计空气阻力。在抛出后的运动过程中下列说法正确的是( )
A. 小球能够上升的最大高度为 B. 小球运动的轨迹为圆弧(圆的一部分)
C. 小球上升到最大高度所需的时间为 D. 小球运动过程中不会撞到地面
【答案】C
【解析】
【详解】A.原运动可分解为两个运动的合成:水平向右的匀速直线运动,且
解得速度大小为,重力与该速度对应的洛伦兹力平衡;另一个分运动为的匀速圆周运动。
由矢量合成可得,方向朝左上方方向,如图所示
由洛伦兹力提供向心力可得
解得
当水平向左时,小球运动到最高点,则最大高度
联立解得,故A错误;
B.小球的实际运动是水平匀速直线与匀速圆周运动的合运动,轨迹为摆线(旋轮线),不是圆弧,故B错误;
C.上升最大高度时,偏转,则时间为,故C正确;
D.由图对称可知,偏转时,小球会撞到地面,故D错误。
故选C。
11. 如图所示,电源电动势为E、内电阻为r,粗糙程度相同的足够长水平导轨处于匀强磁场中,不计其余电阻和自感。闭合S,导体棒开始运动,下列电源的输出功率P与导体棒速度v的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】导体棒运动后切割磁感线产生感应电动势,大小为
方向与电源电动势相反。根据闭合电路欧姆定律,回路中的电流
电源的路端电压
电源的输出功率
由此可见,与是二次函数关系,图像为开口向下的抛物线,且过原点。
故选B。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 如图(a),某同学利用激光测距仪分别在①、②位置测量玻璃砖厚度时,发现两次示数差异较大。他猜想这可能与玻璃砖的折射率有关,于是设计了如下验证实验。
如图(b),在白纸上描出玻璃砖的两个边和,使激光沿纸面以某一角度入射到玻璃砖侧面,在光束1上靠近光源处标记点,在光束1与的交点处标记点,在光束2与的交点处标记点。
移走测距仪和玻璃砖。如图(c),过点作的垂线,连接和,以为圆心、为半径作圆弧,与交于点。分别测量、到的距离,记为和。
改变入射角多次测量,记录多组数据,计算玻璃砖折射率及其平均值。结果表明,测距仪在①、②位置测量时的示数比值与此平均值近似相等。
回答下列问题:
(1)上述实验过程中,下列说法正确的是__________(单选)。
A. 点只能标记在光束1上靠近光源处
B. 点只能标记在光束2与的交点处
C. 只能以为半径作圆弧
(2)处理数据时,__________(用、表示)。
(3)该同学推测,测距仪是通过测量激光的传播时间来计算距离的,则该测距仪示数是通过__________(选填“”或“”,和分别是激光在真空和介质中的速度)计算的。
(4)该同学将深度为的不锈钢杯装满水(折射率为1.33)后,测量此杯深度,若测距仪的示数接近__________(保留至小数点后1位),则符合他的推测。
【答案】(1)B (2)
(3)
(4)21.3
【解析】
【小问1详解】
AB.实验中标记点和点是为了确定入射光线和折射光线的方向,点的位置可以选取入射光线上的任意位置,光线在玻璃砖中发生折射,玻璃砖上不能标记,只能标记光从玻璃砖中射出的点,故A错误,B正确;
C.作圆弧时,半径的长度可以任意选择,再用几何关系得出入射角和折射角的正弦值的表达式即可,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
根据题图可得入射角正弦值的表达式为,折射角的表示为,则折射率为
【小问3详解】
测距仪默认激光在真空中的速度c计算距离,激光往返,因此示数按计算。
【小问4详解】
设实际深度为
水的折射率
激光往返时间
其中
测距仪示数
联立可得
即测距仪的示数接近,则符合他的推测。
13. 如图所示,固定在水平面上的绝热汽缸长为,汽缸内用横截面积为的绝热活塞封闭有温度为的理想气体,开始时处于静止状态的活塞位于距左侧缸底0.6L处。已知大气压强为,该理想气体内能与温度的关系为,为常量,不考虑摩擦。现用电热丝对封闭的理想气体加热,使活塞缓慢向右移动。求:
(1)当温度升高到时,活塞距左侧缸底的距离;
(2)当温度升高到时,理想气体从电热丝吸收的总热量。
【答案】(1)0.9L
(2)
【解析】
【小问1详解】
封闭气体发生等压变化
活塞距左侧缸底的距离
【小问2详解】
当活塞到达汽缸右端时的温度为T,
即当温度升高到时活塞恰到达最右端,所以从到时,活塞不动。
外界对理想气体做功
理想气体内能增加量
由热力学第一定律
理想气体从电热丝吸收的总热量
14. 如图甲所示为一玩具起重机的电路示意图。变压器为理想变压器,原、副线圈的匝数比为7∶1,电动机的内阻为5 Ω,ab端输入如图乙所示的电压,与原线圈相连的电阻R=25 Ω。电动机正常工作,使质量为4.0 kg的物体恰好以1 m/s的速度匀速上升,灯泡正常发光时,理想电流表的示数为2.8 A,取重力加速度g=10 m/s2。若电动机的输出功率全部用来提升物体,求:
(1)ab端电源的输入功率;
(2)电动机和灯泡的电功率。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
由图乙得端输入正弦交流电的有效值为
已知,
根据理想变压器电流关系
解得原线圈电流
端输入功率等于电源总功率,则
【小问2详解】
原线圈两端电压
由理想变压器电压关系
解得副线圈两端电压
电动机以的速度匀速提升物体,则电动机输出功率
设电动机电流为,电动机总功率满足
联立解得
因此电动机电功率
灯泡电流
故灯泡电功率
15. 如图甲所示是研究光电效应的实验装置,用光子能量 的光持续照射光电管的极板K,实验得到的光电流与电压关系图线如图乙所示,当电流增大到I后不再增大,求:
(1)光电管K极材料的逸出功;
(2)当光电流刚饱和时,到达A极板的光电子的最大动能;
(3)若每入射N个光子会产生1个光电子,光电流的饱和值为I,光的频率为,普朗克常量为h,求照射光的功率P。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,遏止电压
根据动能定理,光电子的最大初动能为
代入数据可得,根据爱因斯坦光电效应方程,其中光子能量
可得逸出功:
【小问2详解】
当光电流刚饱和时,正向电压,光电子在电场中加速,到达A极板的最大动能为:
【小问3详解】
光电流饱和值为I,表示单位时间内到达A极板的光电子数为;每入射N个光子产生1个光电子,因此单位时间内入射的光子数为;每个光子能量为,故照射光的功率为
16. 如图所示,一个质量的滑块静止在光滑水平面上,其AB段是半径的光滑圆弧,BC段水平,A点与圆心O等高,OB与竖直方向成30°。一质量、可视为质点的小球从A点由静止释放,最终恰好落在滑块的C点,g取,求:
(1)小球运动到圆弧最低点时的速度大小;
(2)小球运动到圆弧最低点时对滑块的压力大小;
(3)水平面BC的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球从A点滑到最低点过程系统水平方向动量守恒,机械能守恒,则
解得
【小问2详解】
小球滑到最低点相对滑块做圆周运动得
由牛顿第三定律得
解得
【小问3详解】
小球到B点时相对滑块M以的速度斜抛,滑块以水平运动,由系统水平动量守恒,机械能守恒,则
小球相对滑块以的速度30°斜抛,落到C点,水平方向:
竖直方向:
解得
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2025-2026学年第二学期期末质量检查高一强基
物理试卷
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法正确的是( )
A. 物质的量相同的任何物质,分子数都相同
B. 水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
C. 用高倍光学显微镜能够直接看到碳原子
D. 荷叶上小水珠呈扁球状是液体部分浸润荷叶作用导致的
2. 一个氘核与一个氚核聚合成一个氦核时,平均每个核子释放的能量比核裂变大三倍以上。为了实现受控核聚变,中国科学院建造了一个环流器装置EAST(如图),该装置可利用磁场来约束参加反应的物质。下列说法正确的是( )
A. 氘核的比结合能比氦核的大
B. 核裂变比核聚变更加安全、清洁
C. 目前我国核电站主要是利用轻核聚变获得核能
D. 核聚变反应物在环流器装置中由于受到洛伦兹力而不易飞散
3. 与下列图片相关的物理知识说法正确的是( )
A. 甲图,卢瑟福通过粒子散射实验,发现了质子
B. 乙图,若储罐内不导电液体液面上升,则LC电路振荡周期增大
C. 丙图,康普顿效应说明光子具有波动性
D. 丁图,重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续进行,称为链式反应,其中核裂变反应方程为
4. 如图所示,长方体金属块放在匀强磁场中,电流通过金属块。则霍尔效应产生的高电势在( )
A. 左侧面 B. 右侧面 C. 上表面 D. 下表面
5. 可拆变压器如图甲所示,铁芯横梁的硅钢片的设计和摆放,下列最合理的是( )
A. B.
C. D.
6. 赤水独竹漂是国家级非物质文化遗产代表性项目。如图所示,在平静的湖面上,质量为的表演者静立于长为的竹竿最左端,表演者从竹竿最左端走至最右端,竹竿的位移大小为。不计湖水的阻力,则竹竿的质量为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,三根轻质弹性细杆上端分别固定相同的小球,下端固定在一平板上。当平板固定时,杆越长,小球振动的周期越大。现对平板施加周期性驱动力,使平板左右振动并带动各小球振动,稳定后观察到B球的振动幅度最大。则关于稳定后各小球的振动情况,下列说法正确的是( )
A. 小球C振动频率最大
B. 只有小球B的振动周期与平板振动周期相同
C. 若停止对平板施加的驱动力,三个小球的振动周期仍相等
D. 若缓慢增大驱动力的频率,则可以观察到A球的振动幅度变大
8. 一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为(的单位是)。以下关于这列波的描述正确的是( )
A. 振幅为20 cm B. 波长为2 m
C. 波速为10 m/s D. 波沿x轴负方向传播
9. 将一根筷子竖直插入到玻璃杯左侧,筷子形状如图所示。若光从水进入食用油中( )
A. 频率变大 B. 可能发生全反射 C. 传播速度变大 D. 光子动量变大
10. 如图所示,空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,现将一电荷量为,质量为的带电小球以初速度从地面竖直向上抛出,并且满足,不计空气阻力。在抛出后的运动过程中下列说法正确的是( )
A. 小球能够上升的最大高度为 B. 小球运动的轨迹为圆弧(圆的一部分)
C. 小球上升到最大高度所需的时间为 D. 小球运动过程中不会撞到地面
11. 如图所示,电源电动势为E、内电阻为r,粗糙程度相同的足够长水平导轨处于匀强磁场中,不计其余电阻和自感。闭合S,导体棒开始运动,下列电源的输出功率P与导体棒速度v的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 如图(a),某同学利用激光测距仪分别在①、②位置测量玻璃砖厚度时,发现两次示数差异较大。他猜想这可能与玻璃砖的折射率有关,于是设计了如下验证实验。
如图(b),在白纸上描出玻璃砖的两个边和,使激光沿纸面以某一角度入射到玻璃砖侧面,在光束1上靠近光源处标记点,在光束1与的交点处标记点,在光束2与的交点处标记点。
移走测距仪和玻璃砖。如图(c),过点作的垂线,连接和,以为圆心、为半径作圆弧,与交于点。分别测量、到的距离,记为和。
改变入射角多次测量,记录多组数据,计算玻璃砖折射率及其平均值。结果表明,测距仪在①、②位置测量时的示数比值与此平均值近似相等。
回答下列问题:
(1)上述实验过程中,下列说法正确的是__________(单选)。
A. 点只能标记在光束1上靠近光源处
B. 点只能标记在光束2与的交点处
C. 只能以为半径作圆弧
(2)处理数据时,__________(用、表示)。
(3)该同学推测,测距仪是通过测量激光的传播时间来计算距离的,则该测距仪示数是通过__________(选填“”或“”,和分别是激光在真空和介质中的速度)计算的。
(4)该同学将深度为的不锈钢杯装满水(折射率为1.33)后,测量此杯深度,若测距仪的示数接近__________(保留至小数点后1位),则符合他的推测。
13. 如图所示,固定在水平面上的绝热汽缸长为,汽缸内用横截面积为的绝热活塞封闭有温度为的理想气体,开始时处于静止状态的活塞位于距左侧缸底0.6L处。已知大气压强为,该理想气体内能与温度的关系为,为常量,不考虑摩擦。现用电热丝对封闭的理想气体加热,使活塞缓慢向右移动。求:
(1)当温度升高到时,活塞距左侧缸底的距离;
(2)当温度升高到时,理想气体从电热丝吸收的总热量。
14. 如图甲所示为一玩具起重机的电路示意图。变压器为理想变压器,原、副线圈的匝数比为7∶1,电动机的内阻为5 Ω,ab端输入如图乙所示的电压,与原线圈相连的电阻R=25 Ω。电动机正常工作,使质量为4.0 kg的物体恰好以1 m/s的速度匀速上升,灯泡正常发光时,理想电流表的示数为2.8 A,取重力加速度g=10 m/s2。若电动机的输出功率全部用来提升物体,求:
(1)ab端电源的输入功率;
(2)电动机和灯泡的电功率。
15. 如图甲所示是研究光电效应的实验装置,用光子能量 的光持续照射光电管的极板K,实验得到的光电流与电压关系图线如图乙所示,当电流增大到I后不再增大,求:
(1)光电管K极材料的逸出功;
(2)当光电流刚饱和时,到达A极板的光电子的最大动能;
(3)若每入射N个光子会产生1个光电子,光电流的饱和值为I,光的频率为,普朗克常量为h,求照射光的功率P。
16. 如图所示,一个质量的滑块静止在光滑水平面上,其AB段是半径的光滑圆弧,BC段水平,A点与圆心O等高,OB与竖直方向成30°。一质量、可视为质点的小球从A点由静止释放,最终恰好落在滑块的C点,g取,求:
(1)小球运动到圆弧最低点时的速度大小;
(2)小球运动到圆弧最低点时对滑块的压力大小;
(3)水平面BC的长度。
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