山西省部分学校2024-2025学年高三年级上册期末质量检测物理试题（解析版）

山西省部分学校2024-2025学年高三上学期期末

质量检测物理试题

考生注意：

1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。

2.答题前，考生务必用直径0.5亳米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上

对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5亳米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的

答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只

有一项是符合题目要求的。

1.铀是常用一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：

二U+]nT：Ba+MKr+3,下列说法正确的是（）

A.上述裂变反应中释放的x为丫射线

B.铀块体积对链式反应的发生无影响

C.铀核的链式反应可通过人工进行控制

D.环境温度升高，铀核的半衰期将减小

【答案】C

【解析】A.根据核反应前后质量数和电荷数守恒可知工为；n,故A错误；

B.铀块体积要大于临界体积才能发生链式反应，故B错误；

C.铀核的链式反应可通过人工控制镉棒来控制，故C正确；

D.铀核的半衰期不受环境温度的影响，故D错误。故选C。

2.一个带电粒子在点电荷的电场中仅在电场力作用下从A点运动到8点，轨迹如图所示，

粒子的速度不断减小，则（）

A.带电粒子与场源电荷带同种电荷

B.带电粒子的加速度不断减小

C.带电粒子的电势能不断增大

D.带电粒子正靠近场源电荷

【答案】C

【解析】ABD.如果粒子与场源电荷是异种电荷，则粒子的速度在减小，表明粒子在远离

场源电荷，加速度在减小；如果粒子与场源电荷是同种电荷，则粒子在靠近场源电荷，加

速度在增大，故ABD错误；

C.由于粒子的动能与电势能之和一定，则粒子的电势能一定增大，故C正确。故选C。

3.一列简谐波沿x轴传播，z=0.1s的波形如图甲所示，尸点为x轴上的某质点，其振动图

像如图乙所示，下列说法正确的是()

,j/cmp/cm

0，x/cm0o'6't/s

甲乙

A.该简谐波沿x轴负方向传播

B.该简谐波的波长为24m

C.该简谐波的周期为0.35s

D.该简谐波的波速为0.6m/s

【答案】D

【解析】A.从图乙可知，片0.1s时质点尸沿)，轴正方向运动，故图甲中的简谐波沿x轴正

方向传播，故A错误；

B.由图甲可知2=24cm,故B错误；

C.由图乙可得7=0.4()s,故C错误：

A

D.该简谐波的波速u=4=().6m/s,故D正确。故选D。

T

4.如图所示为一定质量的理想气体由的状态变化的〃一V图像，，山段与纵轴

平行，〃。段与横轴平行，气体在“、c状态时内能相等，则下列说法正确的是(〉

A.a一〃过程，气体分子的平均动能不变

B.)TC•过程，气体吸收的热量小于对外做的功

C.c-a过程，气体内能先增大后减小

D.m过程，气体对外做的功大于外界对气体做的功

【答案】c

【解析】A.。一〃过程为等容变化，根据K=c,压强减小，温度减小,气体分子的平均

T

动能减小，故A错误；

V

B.”TC过程为等压变化，根据一二C,体积变大，可得温度升高，内能增大，即△(；＞()

T

根据AUnW+Q,结合体积变大，气体对外做功，即W〈0

可得气体吸收的热量大于对外做的功，故B错误；

C.若CT4过程为双曲线，则p、V的乘积为定值，由图知，P、V的乘积先增大后减小，

所以温度先升高后降低，气体内能先增大后减小，故c正确；

D.图像与V轴围成的面积代表功，可知a-JcToi寸程，气体对外做的功小于外界

对气体做的功，故D错误。故选C。

5.如图所示为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为々和公，

降压变压器原、副线圈的币数分别为%和a，输电线上的电阻为R，变压器均为理想变压

器，若保持发电厂的输出电压q不变，当输电线上电流，2减少△/时，则川户端的电压增

B,风&IR

n3

c丛丛A/RD.

%a&%

【答案】B

【解析】□一定，则以一定，当输电线上电流右减少A7,则输电线上电压减少A/R，

则降压变压器原线圈两端的电压增加A/R,根据变压比可知，用户端电压增大4.

故选B。

6.如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为八可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘的边缘

放置一个质量为小的小物块。物块与圆盘及与餐桌面间的动摩擦因数均为〃，现从静止开

始缓慢增大圆盘的角速度，物块从I员I盘上滑落后，最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦

力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，物块可视为

质点。则()

A.物块从圆盘上滑落的瞬间，圆盘的角速度大小为J丽

B.物块从圆盘上滑落的瞬间，圆盘的线速度大小为杵

C.餐桌面的半径为好「

2

D.物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功为〃〃火〃

【答案】C

【解析】AB.物块从圆盘上滑落的瞬间，物块与圆盘的角速度大小相等，线速度大小相

等，此时摩擦力达到最大郭摩擦力，由牛顿第二定律可得川阳二〃7+「解得。=杵

由线速度与角速度的关系公式v=cyr,可得圆盘的线速度大小为v=sr=杵r=而，

AB错误；

C.物块从圆盘上滑落到滑到桌面的边缘，如图所示，由动能定理可得

代入数据解得x

由几何关系可得2=八([

代入数据解得餐桌面的半径为/?=立〜c正确；

2

D.物块随圆盘运动的过程中，由动能定理，可得圆盘对小物块做功为

1,1

W=-mv~--jumgr,D错误。故选C。

7.如图所示，倾角为。的斜面体固定在水平地面上，现将用一根与斜面平行的轻质细杆连

接、且由两种不同材料组成的物块A、B轻放在斜面上，两物块恰能沿斜面一起匀速下

B.若A的质量较大，则轻杆对A、B产生拉力作用

C.若将A、B调换位置后轻放于斜面，两者不可能匀速下滑

D.若在两滑块下滑过程中对A施加一竖直向下的恒力，两者可能加速下滑

【答案】D

【解析】AB.设A、B物块的质量分别为㈣、加「A、B物块与斜面的动摩擦因数分别

为从、〃式外工儿），以轻杆连接的A、B物块为系统，因系统沿斜面匀速下滑，则有

（见+，巧）gsin夕一必町gcos夕一生〃22gcos。=0

设轻杆对A、B均产生推力，则对A物块/7+//gsine=〃|町geos。

有尸=M〃4gcose-/H]gsine>（）

即M>tan”,对B物块〃+4m2gcos0=m2gsin3

有尸=sin0-%m1gcos0>0即〃？<tan0

综上分析，当轻杆对A、B物块产生推力，则有M>lan0>〃2

同理，当轻杆对A、B物块产生拉力时，则有〃2>tand>从，故AB错误；

C.若将A、B两物块调换位置后轻放于斜面系统仍受力平衡，系统仍能够沿斜面匀速下

滑，故C错误；

D.若在系统匀速下滑的过程中府A物块施加一竖直向下的恒力，当〃2>tan0>M，则

对系统(町Fsin0>/n}n\gcos0+//)cos0-\-/.i}Fcos0

系统受合力沿斜面向下，系统将会加速下滑，故D正确。故选D。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有

两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的

得。分。

8.如图所示为某小球做匀变速直线运动的频闪照片，相邻像之间的时间间隔为0.5s,已知

1、2小球之间的距离为15cm,3、4小球之间的距离为30cm,则下列说法正确的是

()

A.小球运动的加速度大小为0.3m/s2

B.小球运动的加速度大小为33小

C.2、3小球之间的距离为22.5cm

D.2、3小球之间的距离为20cm

【答案】AC

【解析】AB.根据逐差法1一斗=242可得，小球运动的加速度大小为a=03m/s2

故A正确，B错误；

CD.根据％-X=。尸可得2、3小球之间的距离为占二22.5cm

故C正确，D错误。故选AC。

9.处理废弃卫星的方法之一是将报废的卫星推到更高的轨道一“墓地轨道”，这样它就远

离正常卫星，继续围绕地球运行.我国实践21号卫星（SJ-21）曾经将一颗失效的北斗导

航卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到「'墓地轨道”上.拖拽过程如图所示，轨道1是同

步轨道，轨道2是转移轨道，轨道3是墓地轨道，则下列说法正确的是（）

A.卫星在轨道2上的周期大于24小时

B.卫星在轨道1上P点的速度小于在轨道2上尸点的速度

C.卫星在轨道2上。点加速度大于在轨道3上Q点的加速度

D.卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能

【答案】AB

【解析】A.由于卫星在轨道2上的半长轴大于轨道1上的半径，根据开普勒第三定律可

知，卫星在轨道2上的周期大于在轨道I上的周期，则卫星在轨道2上的周期大于24小

时，故A正确；

B.I1星在轨道1变轨到轨道2需要在P点点火加速，则II星在轨道1上尸点的速度小于

在轨道2上P点的速度，故B正确；

MmM

C.根据牛顿第二定律有Gr=，〃。可得a=Gr

r~r~

由于M、r都相同，可知卫星在轨道2上。点的加速度等于在轨道3上。点的加速度，

故C错误；

D.卫星在轨道2变轨到轨道3需要在Q点点火加速，则卫星在轨道2上的机械能小于在

轨道3上的机械能，故D错误。故选AB。

10.如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为8,方向垂直于纸面向里。

质量为〃?、电荷最为g的带负电粒子由4点沿平行于直径8的方向射入磁场，经过圆心

O,最后离开磁场。已知圆形区域半径为R,A。与CO的夹角为45。，不计粒子重力。则

()

A.粒子运动的速率为诬仪

m

,..Jim

B.粒子在磁场中运动的时间为f

qB

C.粒子在磁场中运动的路程为工

3

D.粒子离开磁场时速度方向平行于

【答案】BD

【解析】A.由于粒子经过圆心O,最后离开磁场，轨迹如图所示

根据几何关系可得r=/?cos45°=—/?

2

2

根据洛伦兹力提供向心力有qvB=m—

r

所以y=立理，故A错误；

2tn

TTim

B.粒子在磁场中运动的时间为二一丁，故B正确；

2qB

C.粒子在磁场中运动的路程为5=乃r=史4R,故C错误；

2

D.由轨迹图可知，粒子离开磁场时速度方向平行于CD,故D正确。故选BD。

三、非选择题：本题共5小题，共54分。

H.某兴趣小组用图甲所示实验装置“探究加速度与质量的关系

墨粉纸盘

纸带

甲乙

（1）实验用的打点计时器如图乙所示，此打点计时器所接电源为;（选填”约8V

交流电源叩约8V直流电源卬220V交流电源”或"220V直流电源”）

（2）平衡好摩擦阻力后进行实验，实验得到如图丙所示•条纸带，已知电源的频率为

50Hz,每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则小车运动的加速度大小为

m/s2（保留2位有效数字）;

（3）在保持槽码质量（远小于小车和祛码总质量）不变的情况下，多次改变小车上彼码的

质量，测得多组加速度a及对应小车上哒码的质量〃〃作出工-〃?图像如图丁所示，若图

a

中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为。，若满足牛顿第二定律，则小车的质量为

【答案】⑴220V交流电源（2）0.75（3）1

【解析】（1）实验所用的打点计时器为电火花打点计时器，所接电源为220V交流电源;

（2）由于每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出,

则相邻计数点之间的时间间隔为T=5x、s=0.1s

-以19.65x10二一2x6.45x10'

根据逐差法可知加速度为。=m/s2=0.75m/s2

(3疗9x0.12

（3）设细线拉力为F,小车质量为M,根据牛顿第二定律有/=（知+相）4

“11M

可得一二——机+—

aFF

可知机图像的斜率为Z='

aF

M

纵轴上的截距为人二下

联立解得小车的质量为朋=2

K

12.某同学想要测量一个未知电阻R,的阻值。

（1）该同学先用多用电表粗测未知电阻凡的阻值，他先用欧姆表“xlO”倍率测量，发现

指针偏转角过大，为了较准确地进行测量，应该选择（选填“xlOO”或“xl”）

倍率，并重新进行欧姆调零，正确操作并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，

则测量结果是___________Q：若多用电表使用时间过长，电源的电动势降低，但仍能进

行欧姆调零，则测得的电阻_____________（填“偏大”“不变”或“偏小”）。

甲

（2）为了尽可能精确测量H,的阻值，该同学设计了如图乙所示的电路，所选实验器材均

符合实验要求.闭合和，将S2接小调节滑动变阻器滑片尸到适当位置并保持不变，此

时电压表示数为4,电流表示数为人；再将S?接〃，电压表示数为％,电流表示数为

/2,则待测电阻的阻值为凡=：（用测量量的字母符号表示），实验计算

得到的R”值与真实值相比（填“偏大”“偏小“或相等”）。

5U,

【答案】（l）“xl”；9.0；偏大⑵了■一丁；相等

<1IO

【解析】（1）欧姆表“xlO”倍率测量，发现指针偏转角过大，说明被测电阻较小，应选用

较小倍率“xl”；由图甲可知，测量结果为9.0。。

E

欧姆表内阻力二不

电源电动势E降低，欧姆调零时欧姆表内阻R内变小，用欧姆表测电阻时，电流

j=E=【风_4

七十%凡+R「1+%

A

由于R内偏小，/偏小，指针偏左，被测电阻的测量值偏大。

（2）闭合S1,当S2接。时，电压表示数为q,电流表示数为小则RH）考

当s?接〃时，电压表示数为U2,电流表示数为八，则8+《=牛

72

DU\U、

则待测电阻的阻值为6=-7---r

/[i2

由以上分析知，计算得到的4.值与真实值相等。

13.如图所小，•种透明柱状材料的横截面是由•个等腰梯形OMNP和•个半圆组成，半

圆的半径OP=H=：Gm,一束单色光从等腰梯形MN边的中点垂直于MN进入材料内

部后到达圆弧，在圆弧上恰好发生全反射，已知R=2MN,ZOP7V=ZPOM=60°,

光在真空中的传播速度为c=3xl0'm/s,不考虑多次反射的情况，求：

（1）作出光束在材料内传播的光路图并求该单色光在圆弧上发生全反射的临界角C；

（2）该材料的折射率〃和该光束在材料内的传播时间九

【答案】（1）见解析，30°（2）2，2.8x10-%

【解析】【小问1】作出光线的光路图，如图所示

可得单色光在圆弧上恰好发生全反射的临界角为C=30°

【小问2】光线在材料区域内的光程为

7?7/3

s=—tan60°+Rcos30°+2Rcos30°=——-R=4.2m

44

根据全反射临界角公式可得n=—=2

sine

光线在材料中的传播速度为v=-=lc

n2

光线在材料中的传播时间为f=-=—=2.8X108S

Vc

14.如图所示，宽L=lm的导轨水平固定，导轨间存在着垂直于纸面（未画出）磁感应强

度3=0.5T的匀强磁场，虚线框I、H中有定值电阻R）和最大阻值为20C的滑动变阻器

上一根与导软等宽的金属杆在水平拉力尸作用下以恒定速率向右运动，图甲和图乙分别

为滑动变阻器全部接入和一半接入时沿"〃方向电势变化的图像。导轨和金属杆电阻不

计，求：

（1）判断滑动变阻器R和定值电阻R。分别在哪个虚线框中；

（2）定值电阻R。的大小：

（3）金属杆运动速度大小。

【答案】⑴I中为定值电阻凡，滑动变阻器R在n中。⑵5Q(3)3m/s

【解析】【小问1】因为沿出口/方向电势降低，可见金属杆切剖磁感线产生的电动势上端

高，根据右手定则判断，匀强磁场的方向垂直纸面向里，电路中的感应电流沿逆时针方

向；滑动变阻器接入阻值减小时，U浦变大，根据串联电路分压特点，说明I中的阻值分

到的电压增多，I中为定值电阻R。，滑动变阻器R在II中。

［小问2］金属杆的电阻不计，有Ua(l=E=(p()

/?=L0V

滑动变阻器两种情况下有房%R=1.2V,:'RX7

联立解得。o=L5V,4=5Q

【小问3】金属杆切割磁感线，产生感应电动势E=B〃=%=L5V解得y=3m/s

15.如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道A8