新疆名校联盟2024-2025学年高三上学期第一次质量检测物理试题（含答案）

新疆名校联盟2024-2025学年高三上学期第一次质量检测物理试题一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．对原子、原子核的认识，下列说法正确的是（）A．某原子核发生一次α衰变时，生成的新核与原来的原子核相比，中子数少2B．发生β衰变时，有电子放出，其本质是绕原子核运动的电子受激发出的C．放射性元素的半衰期随着外界条件（如温度、压强等）的改变而改变D．碳14的半衰期为5730年，若某古木的历史为11460年，则该古木炭14的含量为现代植物的32．滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平轴转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。如图所示，湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，已知滚筒的半径为0.625m，重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．衣服通过任意点时线速度和加速度均相同B．脱水过程中衣服受到的合力始终指向圆心C．增大滚筒转动的周期，脱水效果更好D．为了保证衣服在脱水过程中能做完整的圆周运动，滚筒转动的角速度至少为8rad/s3．某同学自制了一个理想变压器，原线圈接有效值为12V的正弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8V的小灯泡，实际测得小灯泡两端电压为3V。认为小灯泡的电阻恒定，下列说法正确的是（）A．原、副线圈的匝数比为60：19B．若仅增加副线圈匝数，则小灯泡可能正常发光C．若仅将原线圈匝数增为原来的两倍，则小灯泡可能正常发光D．若仅将一个定值电阻与小灯泡串联起来接入副线圈，则小灯泡可能正常发光4．运动员用全自动乒乓球发球机进行训练。发球机安装后，如图所示，出球口在球台左端A点的正上方某高度处，球台长度为L。若发球机垂直球网所在的竖直平面发出一乒乓球，乒乓球与台面上B点（图中未画出）碰撞一次后落在台面的右边缘，乒乓球与台面的碰撞为弹性碰撞，不计碰撞时间，不计空气阻力，则A、B两点间的距离为（  ）A．L4 B．L3 C．2L35．质点A、B做简谐运动的图像如图所示，根据图像所给出的信息，下列说法正确的是（）A．质点A的振幅为1m，振动周期为4sB．3s~4s内，质点B的速度方向与加速度方向相反C．12s时质点A经过平衡位置D．质点A的位移与时间的关系式为x6．如图所示，在粗糙的水平地面上，有6个完全相同的物块（均可看成质点），放在正六边形的6个顶点上，用7根完全相同的轻弹簧将它们连接起来。整个系统静止在水平地面上，已知cd之间弹簧弹力的大小是ac之间弹簧弹力大小的2倍，ac间弹簧的长度为l，所有弹簧都在弹性限度内，则弹簧的原长为（）A．43l B．53l C．7．我国预计在2030年前后实现载人登月，登月的初步方案是两枚运载火箭分别将月面着陆器和载人飞船送至环月轨道对接，航天员从飞船进入月面着陆器，月面着陆器将携带航天员下降并着陆于月面预定区域。在完成既定任务后，航天员将乘坐着陆器上升至环月轨道与飞船交会对接，并携带样品乘坐飞船返回地球。已知地球半径约为6400km，月球半径约为地球半径的14，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的1A．发射载人飞船的火箭速度必须大于第二宇宙速度B．月面着陆器在从环月轨道下降并着陆的过程中机械能守恒C．载人飞船在月球附近绕月球做匀速圆周运动时速度大小约为1.6km/sD．载人飞船在月球表面上方约10km处做匀速圆周运动的周期约为一天（24h）8．如图所示，某匀强电场的电场线（图中未画出）与半径为R的圆所在的竖直平面平行，A、B、C为圆周上的三个点，E为圆弧BC的中点，AB∥OE，O为圆心，D为AB的中点，∠ACB=θ。粒子源可从C点沿不同方向发射速率均为v0的带正电的粒子，已知粒子的质量为m、电荷量为q（不计粒子受到的重力和粒子之间的相互作用力）。若沿CA方向入射的粒子恰以v0A．A、B、C、D、E、O六点中，B点的电势最高B．沿垂直于BC方向入射的粒子可能经过O点C．在圆周上各点中，从E点离开的粒子速率最小D．若θ=60°，则匀强电场的电场强度大小为39．如图所示，两位小朋友玩弹珠子游戏，先让光滑直杆倾斜固定，质量相等的两颗有孔的珠子a、b（均视为质点）穿在直杆上，初始时两珠子之间的距离为l。一位小朋友将珠子a从直杆底端沿杆以大小为v0的初速度向上弹出，另一位小朋友同时将珠子b无初速度释放，两珠子碰撞前瞬间的速度大小均为v0A．碰撞前，珠子a的加速度大于珠子b的加速度B．碰撞时，珠子a到直杆底端的距离为3lC．碰撞后，两珠子同时回到直杆底端D．碰撞后，珠子a回到直杆底端的时间与珠子b回到直杆底端的时间之比为1∶310．某种嵌在地面下的彩灯竖直截面（经过对称轴）的简化示意图如图所示，上表面是直径为6cm的圆，竖直截面是规格为6cm×7cm的长方形透明材料，中央竖线上有间隔均匀的7个灯槽，在灯槽4位置放入能发绿光的灯珠M后，发出的光线恰好在透明材料的上表面边缘发生全反射。下列说法正确的是（）A．材料对绿光的折射率为5B．材料对绿光的折射率为5C．若将能发红光的灯珠N安装在灯槽2位置，则红光一定都能从材料的上表面射出D．若将能发红光的灯珠N安装在灯槽6位置，则红光一定都能从材料的上表面射出11．如图所示，足够长，质量m1=2kg的木板静止在光滑水平地面上，在木板上静置一物块（视为质点），物块的质量m2=0.5kg，物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给物块一个水平向右，大小v0A．整个过程中，恒力的冲量大小为2.5N⋅sB．木板的最大动能为2JC．整个过程中，物块与木板因摩擦产生的热量为10JD．撤去恒力后，物块先做减速运动，后做加速运动12．如图所示，水平面内固定有间距L=0.4m的两根光滑平行金属长导轨，质量m=0.32kg、电阻R=0.5Ω的金属杆ab垂直导轨水平放置。导轨左侧连接一定值电阻，定值电阻的阻值也为R=0.5Ω，不计导轨的电阻。磁感应强度大小B=2T的有界匀强磁场垂直于导轨平面。现用水平恒力F从静止开始向右拉动金属杆，金属杆初始时距离磁场边界的距离为d。当d=0时，一段时间后金属杆做匀速运动，且速度大小v=1m/s。下列说法正确的是（）A．金属杆达到匀速状态时，电路中的感应电流为零B．水平恒力的大小F=0.64NC．当d=0.1m时，金属杆进入磁场后先做减速运动后做匀速直线运动D．当d=0.25m时，金属杆进入磁场后做匀速直线运动二、非选择题：本题共5小题，共52分。13．小聪同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，小车后面固定一条纸带并穿过电火花计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮、动滑轮（质量可忽略不计）与挂在竖直面内的弹簧测力计相连。（1）关于该实验，下列说法正确的是。A．调整长木板上定滑轮的高度，使细线与长木板保持平行B．打点计时器应使用6V左右的交流电源C．实验前，取下钩码，把木板的左端适当垫高，以平衡小车和纸带受到的摩擦阻力D．必须满足钩码的质量远小于小车的质量（2）该同学根据实验数据作出了小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是。（任写一条即可）（3）图乙中F0、F1、a1均已知，则小车的质量m=。14．某同学用干电池（电动势E=1.5V，内阻可忽略不计）、电流表（量程Ig=1mA、内阻Rg=100Ω）、定值电阻R1=1000Ω和电阻箱R2、R3等组成一个简单的欧姆表（中间刻度为15），电路如图甲所示，通过控制开关S和调节电阻箱，可以改变欧姆表的倍率。（1）该同学按图甲正确连接好电路。（填“A”或“B”）表笔是红表笔；断开开关S，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2，使电流表达到满偏，此时电阻箱R2接入电路的阻值为Ω。（2）在（1）问的条件下，在红、黑表笔间接入待测电阻Rx，当电流表指针指向如图乙所示的位置时，待测电阻Rx=Ω。（3）调节R3，闭合开关S，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2，电流表再次满偏，电流表就改装成了另一倍率的欧姆表，则此时欧姆表的倍率可能为（填“×10”或“×1000”）。15．某种“系留气球”如图甲所示，图乙是气球的简化模型图。主、副气囊通过不漏气、无摩擦的活塞分隔开，主气囊内封闭有一定质量的理想气体（密度较小），副气囊与大气连通。轻弹簧右端固定，左端与活塞连接。当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处于原长。在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时，活塞刚好与右挡板接触，理想气体的体积变为初始时的1.6倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的18。已知地面大气压强p0=1×105Pa，热力学温度T0（1）求目标高度处的大气压强p；（2）气球在目标高度处长时间驻留，气球内、外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的12，已知该处大气压强不变，求气球驻留处的大气热力学温度T216．泥地越野是一项极具挑战性的活动，因为在泥地中运动时，车辆容易打滑或陷入泥中，所以需要特别的技巧和设备来应对。已知越野车的质量为1.5t，发动机的输出功率为30kW，越野车在平直的泥地上行驶的最大速度为72km/h，越野车行驶时受到的阻力恒定。越野车以a=1m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率后，保持额定功率继续运动。（1）求越野车在泥地上行驶时受到的阻力大小f；（2）求越野车做匀加速直线运动的过程能持续的时间t1；（3）若越野车做变加速运动至最大速度所用的时间为t2，求该过程中越野车的位移x与时间t2的关系式。17．两水平放置的平行金属板M、N如图甲所示，板长L=0.4m，板间距d=0.4m。两金属板间加如图乙所示的电压UMN，忽略电场的边缘效应。在金属板右侧有一矩形磁场区域abcd，ab=0.4m，ad=0.8m，O'为ad边的中点，磁场边界ad与金属板垂直，磁感应强度大小B=5×10−3T，方向垂直纸面向里。在极板左端有一粒子源，不断地向右沿着与两板等距的水平线OO'发射比荷q（1）粒子能射出金属板时的电压U的范围；（2）零时刻射入平行板间的粒子在平行板间和磁场中运动的总时间t；（3）粒子从bc边界离开磁场区域的宽度s。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A．发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2，故A正确；B．发生β衰变时，有电子放出，其本质是原子核内的一个中子转化为质子并放出一个电子，故B错误；C．半衰期由核内部因素决定，与外部条件（如温度、压强等）无关，外部条件变化不能改变半衰期，故C错误；D．若某古木的历史为11460年，则该古木炭14的含量为现代植物的14故选A。

【分析】发生一次α衰变的实质是放出一个氦核，电荷数（质子数）减少2，质量数（核子数）减少4，中子数减少2。2．【答案】B【解析】【解答】A．湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，线速度和加速度大小不变，方向时刻发生变化，衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，在任意点的线速度大小相同、方向不同，加速度大小相同、方向不同，故A错误；B．重力与滚筒对衣物作用力的合力指向圆心，提供向心力，滚筒对衣服的作用力与重力的合力大小不变且始终指向圆心，故脱水过程中衣物受到的合力始终指向圆心，故B正确；C．当衣服做匀速圆周运动时，由于衣服上的水所受合外力不足以提供向心力而做离心运动，因此需要的向心力越大，脱水效果越好，又有F=mR因此周期越小，水越容易被甩出，脱水效果越好，故C错误；D．滚筒转动的角速度最小时，衣物恰能到达最高点，重力提供向心力，为了保证衣服在脱水过程中能做完整的圆周运动，则在最高点重力提供向心力，即mg=mR可知滚筒转动的角速度至少为ω=故D错误。故选B。

【分析】本题考查竖直面内的圆周运动，解题关键是分析清楚向心力的来源，知道衣物能做完整的圆周运动的临界条件。3．【答案】B【解析】【解答】A．若变压器为理想变压器，实际该变压器有漏磁，使得输出电压减小。根据U可得原、副线圈的匝数比n故A错误；B．仅增加副线圈匝数，则副线圈的输出电压U2C．仅将原线圈匝数增为原来的两倍，则副线圈的输出电压U2D．根据各个选项中给出的条件分析输出电压的变化情况，仅将一个定值电阻与小灯泡串联，小灯泡分得的电压减小，不能正常发光，故D错误。故选B。

【分析】解答本题的关键是知道理想变压器的电压之比等于匝数之比，能够根据变压器变压特点进行分析。4．【答案】B【解析】【解答】平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；分运动和合运动具有等时性，平抛运动的时间由高度决定。乒乓球在空中先做平抛运动，后做斜抛运动，水平方向速度相同，平抛运动下落过程、斜抛运动上升过程和下落过程的时间均相同，故A、B两点间的距离为L故选B。

【分析】做平抛运动的物体，水平方向的速度是恒定的，竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动，满足vy=gt。5．【答案】C【解析】【解答】A．本题主要是考查了振动的图像；解答此类问题的关键是要理解振动图像的物理意义，分析加速度，要根据简谐运动的基本特征进行判断。由题图可知，质点A的振幅为1m，设振动周期为TA，则3解得T故A错误；B．根据简谐运动的基本特征进行判断，质点B的周期TB=4s，3s~4s这段时间内，正处于34C．由题图可知n解得n=2所以12s时质点A经过平衡位置，故C正确；D．质点A的振幅A=1m，角频率为ω初相位为φ则质点A的位移与时间的关系式为x故D错误。故选C。

【分析】质点做简谐运动时通过的路程，一般根据时间与周期的关系，求出路程是多少倍的振幅。要注意质点在任意时刻的位移，可由振动方程求解。6．【答案】A【解析】【解答】根据cd之间的弹力和ac间弹力关系分析判断，设弹簧的原长为l0，则F所以Δ所以弹簧ac处于压缩状态，弹簧cd处于拉伸状态，已知cd之间弹簧弹力的大小是ac之间弹簧弹力大小的2倍，结合胡克定律可得ll解得l故选A。

【分析】根据胡克定律以及正六边形中边长与对角线的长度关系进行分析。7．【答案】C【解析】【解答】A．飞船最终没有脱离地月系，所以发射速度还是要小于第二宇宙速度，根发射的火箭携带飞船最终绕月球运动，还是在地月系内，发射速度大于7.9km/s小于11.2km/s，小于第二宇宙速度，故A错误；B．着陆器在下降的过程中要减速，月面着陆器在从环月轨道下降并着陆的过程中速度减小，高度降低，机械能减小，故B错误；C．根据万有引力提供向心力，写出万有引力和线速度的关系，结合地面上的第一宇宙速度可以计算。地球卫星绕着地球表面做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有mg=m解得v同理，载人飞船在环月轨道做匀速圆周运动的速度大小v故C正确；D．载人飞船在月球表面上方约10km处做匀速圆周运动，轨道半径近似为1600km，运行速度近似为1.6km/s，则有T=故D错误。故选C。

【分析】据万有引力提供向心力，得到万有引力和周期的关系，结合地球和月球的半径关系以及表面的重力加速度关系，可以得到飞船的运行周期。掌握万有引力和向心力公式是解题的基础，要知道飞船环绕月球运动，并没有脱离地球的束缚，所以发射速度还是应该小于第二宇宙速度的。8．【答案】D【解析】【解答】A．带电粒子运动的逆过程为类平抛运动，据此分析带电粒子的所受电场力以及场强方向，进而确定A、B、C三点电势的高低。因为沿CA方向入射的粒子恰好垂直于AB方向以v0B．电场强度方向垂直BC向下，则沿垂直BC方向入射的粒子不可能经过O点，故B错误；C．在圆周上各点中，从E点离开的粒子电场力做正功且做的功最大，则从E点离开的粒子的速率最大，故C错误；D．根据类平抛的运动规律求解电场强度，如图所示若∠ACB=60°，由几何关系可知BC=R，AB=3R则由类平抛运动的规律可知R=v0解得E=故D正确。故选D。

【分析】利用粒子运动的逆过程发现带电粒子的运动规律，利用类平抛运动的规律处理即可。9．【答案】B,C【解析】【解答】A．设两颗珠子的质量均为m，由牛顿第二定律合力等于质量与加速度乘积得mg得a=g所以两珠子的加速度相同，故A错误；B．碰撞前，根据匀变速直线运动的平均速度规律，对珠子a有x对珠子b有x且满足x解得x故B正确；CD．两珠子碰撞过程内力远大于外力，外力可以忽略动量守恒，由于两珠子的动量大小相等、方向相反，且碰撞过程中损失的动能最大，故碰撞后瞬间两珠子的速度均为0，又因为两珠子的加速度相同，所以碰撞后，两珠子同时回到直杆底端，故C正确，D错误；故选BC。

【分析】关键是抓住小球的运动过程，利用好运动学公式以及动能守恒定律即可求得。10．【答案】A,D【解析】【解答】AB．如图所示灯珠M安装在灯槽4位置，恰好在材料表面边缘发生全发射，材料对绿光的折射率为n，设灯发生全反射的临界角为C，根据全反射规律可知sin解得n=故A正确，B错误；C．波长越短，临界角越大，红光的临界角大于绿光的临界角，若将能发红光的灯珠N安装在灯槽2位置，则红光不一定都能从材料的上表面射出，故C错误；D．若将能发红光的灯珠N安装在灯槽6位置，根据几何关系可知，则红光一定都能从材料的上表面射出，故D正确。故选AD。

【分析】根据灯槽4位置的M灯珠，在边缘发生全反射，求出折射率，结合几何关系求解。11．【答案】A,C【解析】【解答】A．物块在木板上滑动时摩擦力的大小等于压力大小与动摩擦因数乘积f=μ物块获得初速度后做减速运动，木板做加速运动，直至速度相同，设这一过程中木板与物块的加速度大小分别为a1、af=对物块有F+f=经过时间t1物块和木板第一次具有相同的速度vv=解得tv=1m/s恒力的冲量大小等于恒力与时间的乘积I=F故A正确；B．木板的最大动能E故B错误；C．在t1时间内，设物块向右滑动的距离为xx解得x在t1时间内，设木板向右滑动的距离为xx则两者相对位移大小Δ则摩擦力产生的热量Q=f故C正确；D．撤去恒力后，物块做匀速直线运动，故D错误。故选AC。

【分析】物块获得初速度后做减速运动，木板做加速运动，直至速度相同，设这一过程中木板与物块的加速度。12．【答案】B,D【解析】【解答】A．金属杆两次达到匀速状态时，拉力F与安培力平衡，导体棒依然切割磁感线，依然有磁通量的变化，电路中都有感应电流，选项A错误；B．金属杆匀速运动时，对金属杆分析，安培力等于拉力F，水平方向上受到恒力F和安培力F安，由于金属杆切割磁感线，感应电动势E=BLv又有I=F可得F金属杆匀速时v=1m/s，根据平衡条件有F=F安解得F=0.64N选项B正确；D．由分析可知，金属杆未进入磁场前做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可得vF=ma当d=0.25m时，解得v即金属杆进入磁场后做匀速直线运动，选项D正确；C．当d=0.1m<0.25m时，金属杆刚进入磁场时的速度小于1m/s，安培力小于F，故金属杆在磁场中先做加速运动后做匀速运动，选项C错误。故选BD。

【分析】解决本题时，要理清金属杆的运动过程，分进入磁场前和进入磁场后两个过程进行研究，结合牛顿第二定律以及运动学公式求解。13．【答案】（1）A（2）平衡摩擦力时木板的倾角太小或未平衡摩擦力（3）F【解析】【解答】（1）A．本题考查了验证牛顿第二运动定律的实验。注意点：用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F大小，并不需要用钩码的重力去替代拉力，则不需要满足钩码的总质量远小于小车的质量的关系。实验进行时，拉小车的细线与长木板平行，能保证运动过程中拉力的大小和方向不变，故A正确；B．电火花计时器应使用工作电压为220V的交流电源，故B错误；C．为使细线的拉力大小为小车受到的合力大小，实验前应将木板的右端适当垫高，以平衡小车和纸带受到的摩擦阻力，故C错误；D．细线上的拉力大小由弹簧测力计测出，不需要满足钩码的质量远小于小车的质量，故D错误。故选A。（2）图象不过原点的原因是平衡摩擦力不够，由图像可知，当弹簧测力计示数F0（3）由F−变形得a=题图乙中图线的斜率k=有1可得小车的质量为m=F1−F0a（1）A．实验进行时，拉小车的细线与长木板平行，能保证运动过程中拉力的大小和方向不变，故A正确；B．电火花计时器应使用工作电压为220V的交流电源，故B错误；C．为使细线的拉力大小为小车受到的合力大小，实验前应将木板的右端适当垫高，以平衡小车和纸带受到的摩擦阻力，故C错误；D．细线上的拉力大小由弹簧测力计测出，不需要满足钩码的质量远小于小车的质量，故D错误。故选A。（2）由图像可知，当弹簧测力计示数F0（3）由F−变形得a=题图乙中图线的斜率k=有1可得小车的质量为m=14．【答案】（1）B；400（2）1500（3）×10【解析】【解答】（1）根据“红进黑出”可以判断，B表笔为红表笔；满偏时根据闭合回路欧姆定律有I欧姆表的内阻等于三部分电阻相加R内=1500ΩR内=Rg+R1+R2解得R2=400Ω（2）表盘的中值电阻为1500Ω，中值电阻等于欧姆表内阻，电流表指针指向题图乙所示的位置时读数为0.5mA，根据I解得Rx=1500Ω（3）闭合开关S，欧姆表的总电流增大，所以内阻变小，半偏电阻减小，对应倍率肯定减小，倍率变小至“×10”。【分析】（1）由闭合电路欧姆定律可求得欧姆表的内阻，根据“红进黑出”可以判断；

（2）半偏电阻等于欧姆表内阻；

（3）根据欧姆表的原理进行判断。（1）[1]根据“红进黑出”可以判断，B表笔为红表笔；[2]满偏时有I欧姆表的内阻R内=1500ΩR内=Rg+R1+R2解得R2=400Ω（2）表盘的中值电阻为1500Ω，电流表指针指向题图乙所示的位置时读数为0.5mA，根据I解得Rx=1500Ω（3）闭合开关S，欧姆表的总电流增大，所以内阻变小，倍率变小至“×10”。15．【答案】（1）气球中的温度不变，则发生的是等温变化，设气球内的气体在目标高度处的压强为p1，由玻意耳定律有p解得p由题意可知，目标处的内、外压强差为p解得p=5×（2）由胡克定律F=kx可知，弹簧的压缩量变为原来的12，则活塞受到弹簧的弹力也变为原来的1p设此时气球内气体的压强为p2，活塞两侧压强相等，有p由理想气体状态方程有p其中V解得T【解析】【分析】（1）确定氦气的初末状态参量，气体发生等温变化，由玻意耳定律求解；

（2）对活塞受力分析，由平衡条件得到温度平衡后的氦气压强，由几何关系得到末态体积，依据理想气体状态方程求解。（1）气球中的温度不变，则发生的是等温变化，设气球内的气体在目标高度处的压强为p1，由玻意耳定律有p解得p由题意可知，目标处的内、外压强差为p解得p=5×（2）由胡克定律F=kx可知，弹簧的压缩量变为原来的12，则活塞受到弹簧的弹力也变