【物理】江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高三上学期第一次质量调研试题（解析版）

这是一份【物理】江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高三上学期第一次质量调研试题（解析版），共16页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（11题共44分）
1. 很多人都听说过“点石成金”的故事。现在科学家在实验室里，用中子轰击汞可以得到金，核反应方程是，则X是（ ）
A. 氕核B. 氘核C. 氚核D. 氦核
【答案】B
【解析】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为2，电荷数为1，为氘核。
故选B。
2. 关于速度的描述，下列说法中正确的是（ ）
A. 电动车限速20km/h，指的是平均速度大小
B. 子弹射出枪口时的速度大小为500m/s，指的是平均速度大小
C. 苏炳添在东京奥运会百米半决赛的成绩是9.83 s，则他冲刺时的速度大小一定为10.17 m/s
D. 某列车在通沪铁路跑出的最高时速为220 km/h，指的是瞬时速度大小
【答案】D
【解析】A．电动车限速20km/h，指的是瞬时速度大小不能超过20km/h，故A错误；
B．子弹射出枪口时的速度大小为500m/s，指的是瞬时速度大小，故B错误；
C．苏炳添在东京奥运会百米半决赛的成绩是9.83 s，10.17 m/s是他的平均速度大小，他冲刺时的速度大小与10.17 m/s比未知，故C错误；
D．某列车在通沪铁路跑出的最高时速为220 km/h，此时为瞬时速度大小，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，两轻质小环套在水平杆上，两根等长细线悬挂一重物处于静止状态。现保持环的位置不变，将环往左侧移动一小段距离，仍处于静止状态。则环受到杆的（ ）
A. 支持力不变B. 支持力变小C. 摩擦力不变D. 摩擦力变大
【答案】A
【解析】根据题意，设每根绳子的拉力为，绳子与竖直方向的夹角为，由平衡条件有
解得
设杆对小环的支持力为，摩擦力为，对小环受力分析，由平衡条件有
，
将环往左侧移动一小段距离，减小，可知变小，不变。
故选A。
4. 如图所示，挡板上安装有宽度可调的一条狭缝，缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝，狭缝宽度从调整为，光屏上可能呈现（ ）
A. 图样①变化为图样②B. 图样②变化为图样①
C. 图样③变化为图样④D. 图样④变化为图样③
【答案】D
【解析】AB．①和②为双缝干涉实验的图像，故AB错误；
CD．用单色平行光照射狭缝，当缝调到很窄时，尽管亮条纹的亮度有所降低，但是宽度反而增大了，故可能呈现图样④变化为图样③。故C错误，D正确。
故选D。
5. 气压式电脑桌的简易结构如图所示。导热性能良好的汽缸与活塞之间封闭一定质量的理想气体，活塞可在汽缸内无摩擦运动。设气体的初始状态为A，将电脑放在桌面上，桌面下降一段距离后达到稳定状态B。打开空调一段时间后，桌面回到初始高度，此时气体状态为C。下列说法正确的是（ ）
A. 从A到B的过程中，内能减小
B. 从A到B的过程中，气体会从外界吸热
C. 从B到C的过程中，气体分子平均动能增大
D. 从B到C的过程中，气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数变多
【答案】C
【解析】AB.因为汽缸导热性能良好，所以从A到B的过程中，气体温度不变，内能不变。但体积减小，外界对气体做了功，由热力学第一定律知气体会向外界放热，故AB错误；
C.从B到C的过程中，压强不变，但气体体积增大，故应是温度升高，所以气体分子平均动能增大。气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数变少，故C正确，D错误。
故选C。
6. 如图所示，物体A、B在力作用下一起以相同加速度沿方向匀加速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与相同
B. 甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与相反
C. 甲、乙两图中物体A均不受摩擦力
D. 甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和方向相同
【答案】A
【解析】甲中A做匀加速直线运动，水平方向受仅受摩擦力，摩擦力方向与运动方向，即F方向一致；乙中A随B一起沿斜面向上匀加速，A受到B的摩擦力沿斜面向上，且大于重力沿斜面向下的分力，故A受与F方向相同的摩擦力。
故选A。
7. 验小组利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，打点计时器所接电源的频率为50Hz。规范操作后，得到一条纸带，以纸带上能够看清的某个点作为0点，每5个点取一个计数点，测量各计数点与0点的距离，如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A. 实验操作前，需要平衡摩擦力
B. 则纸带上打计数点2时的小车速度大小约为
C. 小车运动的加速度大小约为
D. 打计数点4时小车的速度大小约为
【答案】C
【解析】A．该实验只需让小车加速运动即可，即实验操作前，不需要平衡摩擦力，故A错误；
B．每5个点取一个计数点，则
纸带上打计数点2时的小车速度大小
故B错误；
C．小车运动的加速度大小
故C正确；
D．纸带上打计数点4时的小车速度大小
故D错误。
故选C。
8. 如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v0出发，恰好能完成三个完整的圆周运动。在运动过程中，完成第一圈与第二圈所用时间之比为（ ）
A. （－1）∶1B. 2∶1C. 1∶1 D. （）∶（－1）
【答案】D
【解析】由题意可知，小木块在粗糙程度处处相同的水平桌面上转动，受到的滑动摩擦力大小相等，小木块以水平初速度v0出发，恰好能完成三个完整的圆周运动。小木块的运动可逆向看做初速度是零的匀加速直线运动，由初速度是零的匀加速直线运动在连续相等的位移内所用时间的比例关系可得，小木块在水平桌面上完成第一圈与第二圈所用时间之比为
故选D。
9. 根据机动车的运动情况，绘制如图图像，已知一质量为1000kg的机动车在水平路面沿直线减速行驶，规定初速度v0的方向为正方向。请判定以下说法合理的是（ ）

A. 机动车的初速度
B. 机动车的加速度大小为2m/s2
C. 机动车在前3s的位移是12m
D. 机动车前3s的动量变化量为
【答案】A
【解析】AB．由变形可得
与题目给定的图线对比，由截距可知
解得
由于机动车的加速度为负值，因此牵引力小于阻力，由斜率可知
故A正确，B错误；
C．机动车速度变为0所需时间为
故机动车在前3s的位移是
故C错误；
D．机动车前3s的动量变化量为
故D错误。故选A。
10. 如图所示，a和b段为材质完全相同且不可伸长的细绳，c段细绳能承受的拉力是a段的3倍，将质量为m的物块悬挂在空中且处于静止状态。已知绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°和60°，若逐渐增加c端所挂重物的质量，则最先断的绳（ ）
A. 必定是a
B. 必定是b
C. 必定是c
D. 可能是b，也可能是c
【答案】A
【解析】节点O受力如图所示
其中
所以
则重物质量增加时，a先断，故A正确，BCD错误故选A。
11. 如图所示，斜拉桥可简化为不对称钢索模型，桥面水平、塔柱竖直，已知AC、AB的拉力大小分别为、，且AC、AB与塔柱的夹角分别为、，且，地面对塔柱的作用力竖直向上。下列说法正确的是（ ）
A. 钢索拉力会对塔柱产生两个效果，一方面竖直向上拉塔柱，另一方面沿水平方向拉塔柱
B. 若桥面保持水平稳定，则桥面的重心在D点的右侧
C. 钢索对塔柱的拉力的合力斜向右下方
D. 若桥面保持水平稳定，则有
【答案】D
【解析】A．钢索的拉力会对塔柱产生两个效果，一方面竖直向下拉塔柱，另一方面沿水平方向拉塔柱，A错误；
B．桥面受到TAC、TAB与重力的作用处于平衡状态，根据共点力平衡条件，重力经过TAC、TAB的交点A，所以桥面的重心在桥面与立柱的交点D处，B错误；
C．桥面受到TAC、TAB与重力的作用处于平衡状态，钢索对桥面拉力的合力竖直向上，则钢索对塔柱的拉力的合力竖直向下，C错误；
D．当桥面保持水平稳定时，桥面受力分析如图所示
根据平衡条件得
D正确。故选D。
二、非选择题（5题共56分）
12. 下图是一款能显示转速的多功能转动平台。某兴趣小组的同学利用该平台测量正六边形螺母与转盘间的动摩擦因数。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取）
（1）用游标卡尺测量螺母宽度________，再将螺母置于转盘上，进而测量出螺母做圆周运动半径R。
（2）缓慢调节转动平台转速至螺母恰好滑动，读出此时平台转速n。则________。（用题中所给字母表达）改变螺母位置多次测量求出的平均值。
（3）有同学认为很难准确判断螺母恰好运动时的状态。于是他们提出了另一个探究方案。在螺母上固定一个无线力传感器（螺母和传感器总质量）并用轻绳连接传感器与转轴。调节平台转速，测出五组数据如下表所示：他们在坐标纸中已经描出四个实验点，请将剩余一个点在坐标纸中描出，并画出图像。（ ）
①根据绘制图像可测定六角螺母与转盘间的动摩擦因数________。（保留两位有效数字）
②若在平台加速转动时，就进行测量读数，则的测量值________（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。请简述理由：_________________________。
【答案】（1）3.060##3.055##3.065
（2）
（3）见解析 0.29（0.20~0.35） 偏小 转台加速转动时静摩擦力会有沿切线方向的分力用以增加螺母速度大小
【解析】【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为，由图可知螺母宽度为
【小问2详解】
缓慢调节转动平台转速至螺母恰好滑动，则有
又
联立可得
【小问3详解】
[1]根据表格数据将剩余一个点在坐标纸中描出，并画出图像如图所示
①[2]根据牛顿第二定律可得
可得
可知图像的纵轴截距为
解得六角螺母与转盘间动摩擦因数为
②[3][4]若在平台加速转动时，就进行测量读数，则的测量值偏小；原因是：转台加速转动时静摩擦力会有沿切线方向的分力用以增加螺母速度大小，则测量值只是沿径向方向的摩擦力，使得摩擦力测量值偏小，的测量值偏小。
13. 如图所示，一个小型交流发电机输出端连接理想变压器，原、副线圈匝数分别为，副线圈连接电阻．交流发电机的线圈匝数为，电动势瞬时值的表达式为，发电机线圈电阻不计．求：
（1）通过发电机线圈磁通量的最大值；
（2）变压器原线圈中电流有效值．
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈面积为，则
且
解得
（2）设变压器原、副线圈上电压的有效值为则
且
解得
14. 在平直的公路上，一辆小汽车前方26m处有一辆大客车正以12m/s的速度匀速前进，这时小汽车从静止出发以1m/s2的加速度追赶。试求：
(1)小汽车何时追上大客车？
(2)追上时小汽车的速度有多大？
(3)追上前小汽车与大客车之间的最远距离是多少？
【答案】(1)26s；(2)26m/s；(3)98m
【解析】(1)当小汽车追上大客车时：
代入解得
(2)追上时小汽车的速度为
(3)追上前当两车速度相同时相距最远，当两车速度相同时所需时间为
此时两车相距
15. 某高速公路收费站出入口安装了电子不停车收费系统（ETC）。甲、乙两辆汽车分别通过人工收费通道和ETC通道驶离高速公路，流程如图。假设减速带离收费岛口距离x＝60m，收费岛总长度d＝40m，两辆汽车同时以相同的速度v1＝72km/h经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车刚好到收费岛中心线收费窗口停下，经过t0＝20s的时间缴费成功，同时人工栏杆打开放行；乙车减速至v0＝18km/h后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆打开放行。已知两车在栏杆打开放行时立即做匀加速直线运动，且加速和减速过程中的加速度大小相等。求：
（1）甲车从开始减速到离开收费岛共用多长时间；
（2）乙车比甲车早离开收费岛多长时间。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
由题意知
km/s=20m/s，km/s=5m/s
两车减速运动的加速度大小为
甲减速时间
设甲加速离开安全岛时间为，则
得
甲车从开始减速到离开收费岛共用多长时间
【小问2详解】
设乙车减速到所用时间为
从开始减速到乙车减速到，乙车的位移
乙车从匀速运动到栏杆打开所用时间
设乙车从栏杆打开到离开收费岛所用时间为，由运动学公式可得
解得
则乙车从开始减速到离开收费岛所用时间为
乙车比甲车早离开收费岛的时间
16. 如图所示，一个质量为2m的凹槽静置于光滑水平面上，它的左右两侧为对称的半径为R的光滑四分之一圆弧轨道ab、cd，圆弧轨道圆心、在同一水平面上，中间是长度也为R、动摩擦因数的粗糙水平直道bc。现将质量为m的滑块（可视为质点）从凹槽左侧最高点a处无初速释放，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）滑块第一次经过b点时的速度大小；
（2）滑块最终相对凹槽静止时的位置；
（3）凹槽最终相对地面的位移大小。
【答案】（1）；（2）c点；（3）
【解析】（1）滑块第一次经过b点时，由凹槽与滑块组成的系统机械能守恒可得
由凹槽与滑块组成的系统动量守恒定律可得
解得
（2）最终滑块停在bc上，设最终滑块和凹槽的共同速度为v，取水平向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒得
解得
设滑块在bc上滑行的总路程为s，根据能量守恒定律得
解得
所以滑块最终相对凹槽静止时的位置在c点。
（3）设整个过程滑块和凹槽对地的位移大小分别为、，则有
又
解得
组数
物理量
1
2
3
4
5
绳子拉力F（N）
0.40
0.45
1.00
1.71
2.58
转速n（r/min）
60
90
120
150
180
转速平方n2（r2/s2）
1.0
2.3
4.0
6.3
9.0