吉林省长春市2024-2025学年高三(上)质量监测(一)物理试卷(解析版)

这是一份吉林省长春市2024-2025学年高三(上)质量监测(一)物理试卷(解析版)，共20页。试卷主要包含了 答题时请按要求用笔，1m，故AC错误；等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：1. 答卷前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2. 答题时请按要求用笔。
3. 请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效； 在草稿纸、试卷上答题无效。
4. 作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5. 保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 关于安全驾驶，下列说法正确的是（ ）
A. 超速会使车辆的惯性增大
B. 超载会使车辆的制动距离减小
C. 疲劳驾驶会使驾驶员的反应时间变长
D. 紧急刹车时，安全带对人的作用力大于人对安全带的作用力
【答案】C
【解析】A．惯性与质量有关，超速不会使车辆的惯性增大，故A错误；
B．根据动能定理有
则
可知，超载不会使车辆的制动距离减小，故B错误；
C．疲劳驾驶会使驾驶员的反应时间变长，故C正确；
D．安全带对人的作用力和人对安全带的作用力是相互作用力，大小相等，故D错误；
故选C。
2. 下列公式属于应用比值定义物理量的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A．加速度的比值定义式为
故A错误；
B．电流的比值定义式为
故B错误；
C．速度的比值定义式为
故C正确；
D．电场强度的比值定义式为
故D错误。
故选C。
3. 一列简谐横波沿轴正方向传播，波速为，某时刻波形如图所示，为该介质中的一质点。则该简谐波（ ）
A. 波长为
B. 周期为
C. 振幅为
D. 该时刻质点的速度沿轴正方向
【答案】D
【解析】AC．由图可知波长为16m，振幅为0.1m，故AC错误；
B．根据波速与周期的关系有
s
故B错误；
D．简谐横波沿轴正方向传播，根据“同侧法”可知，该时刻质点的速度沿轴正方向，故D正确。
故选D。
4. 如图，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。开关闭合后，当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，观察到电流表指针向左偏转。由此可以推断，开关闭合后（ ）
A. 线圈A迅速向上移动，电流表指针向右偏转
B. 减小电源输出电压的过程中，电流表指针向左偏转
C. 滑片向左滑动到某位置不动，电流表指针向右偏转到某位置后不动
D. 断开开关的瞬间，电流表指针向左偏转
【答案】A
【解析】开关闭合后，当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，则滑动变阻器接入电路的阻值减小，故电路电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，观察到电流表指针向左偏转。
A．线圈A迅速向上移动，则穿过线圈B的磁通量减小，将观察到电流表指针向右偏转，故A正确；
B．减小电源输出电压的过程中，则电路电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，将观察到电流表指针向右偏转，故B错误；
C．滑片向左滑动到某位置不动，则电路电流不变，穿过线圈B的磁通量不变，则，电流表指针不偏转，故C错误；
D．断开开关的瞬间，则电路电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，将观察到电流表指针向右偏转，故D错误。
故选A。
5. 物体做直线运动时各物理量之间的关系可作出下列图像，图中x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间，下列说法正确的是（ ）
A. 由图（a）可知，物体做匀速直线运动
B. 由图（b）可知，物体的加速度大小为
C. 由图（c）可知，物体在前2s内的位移大小为4m
D. 由图（d）可知，物体在第2s末速度大小一定为
【答案】B
【解析】A．根据，可知图（a）中物体做初速度为零的匀加速直线运动，故A错误；
B．根据，可知图（b）中物体的加速度大小为
故B正确；
C．图（c）中的函数关系为
可得
则物体在前2s内的位移大小为
故C错误；
D．由，可知图像与横轴所围的面积等于速度的变化量，则物体在前2s内的速度变化量大小为
但由于不知道时刻的初速度大小，所以无法确定物体在第2s末速度大小，故D错误。
故选B。
6. 木板静置于光滑水平地面上，初始时刻滑块以一定水平初速度从左端滑上木板，当二者速度恰好相等时，对比初始时刻滑块和木板的位置情况可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】滑块以一定的水平初速度从左端滑上木板，在摩擦力作用下，滑块做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，设经过t时间滑块与木板达到共速v，此过程木板的位移为
滑块的位移为
则滑块相对于木板向前的位移大小为
可得
故选A。
7. 郑钦文在2024年巴黎奥运会为我国赢得首枚奥运网球单打金牌。比赛中在网球距地面高度为h时，她以斜向上方速度将网球击出，方向与水平方向夹角为θ。忽略空气阻力，网球从被击出到第一次落地过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 网球在空中的运动时间与h有关，与无关
B. 网球落地前速度的反向延长线过水平位移的中点
C. 保持h和的大小不变，当时，网球水平位移最大
D. 保持的大小不变，h越小，最大水平位移对应的θ越接近
【答案】D
【解析】A．根据位移时间公式有
可知，网球在空中的运动时间与h和有关，故A错误；
B．由平抛运动推论可知网球落地前速度的反向延长线过网球平抛阶段的水平位移的中点，如图
故B错误；
CD．依题意，网球做斜抛运动，分解为初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，如图
可知
当
时，有极值
可得
解得
可知网球水平射程最远的抛射角与h和v0有关。当h=0时
即h越小，最远射程对应的抛射角越接近45°，故C错误；D正确；
故选D。
8. 对于下列四幅图描述说明正确的是（ ）
A. 由图（a）可知，水分子在短时间内的运动是规则的
B. 由图（b）可知，石墨中碳原子排列具有空间上的周期性
C. 由图（c）可知，管的内径越大，毛细现象越明显
D. 由图（d）可知，温度越高，分子的热运动越剧烈
【答案】BD
【解析】A．由图（a）可知，水分子在永不停息的做无规则运动，故A错误；
B．由图（b）可知，石墨中碳原子排列具有空间上的周期性，故B正确；
C．由图（c）可知，管内径越小，毛细现象越明显，故C错误；
D．由图（d）可知，温度越高，速率大的分子比例越多，分子的热运动越剧烈，故D正确。
故选BD。
9. 一束由a光和b光组成的复色光由空气射向玻璃三棱镜的折射情况如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. a光频率低于b光频率
B. 在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C. a、b光分别照射同一双缝干涉装置，a光产生的相邻两条亮条纹中心间距较大
D. a、b光照射同一种金属均有光电子逸出，a光产生的光电子最大初动能较大
【答案】AC
【解析】A．根据光路图可知玻璃对b光的偏折程度较大，所以玻璃对b光的折射率大于a光的折射率，则a光频率低于b光频率，故A正确；
B．根据光速与折射率的关系
可知，在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度，故B错误；
C．b光的波长小于a光的波长，根据干涉条纹公式
可知在同一双缝干涉实验装置发生干涉时，a光产生的相邻两条亮条纹中心间距较大，故C正确；
D．b光的频率大于a光的频率，根据光电效应方程
可知，a、b光照射同一种金属均有光电子逸出，b光产生的光电子最大初动能较大，故D错误。
故选AC。
10. 卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆，只考虑P、Q受到该行星的引力，引力大小随时间的变化如图所示，已知下列说法正确的是（ ）
A. P、Q绕行星公转的周期之比为
B. P、Q到行星中心距离的最小值之比为
C. P、Q的质量之比为
D. Q的轨道长轴与短轴之比为
【答案】ACD
【解析】A．由图可知
故A正确：
B．当P离行星最近时
当P离行星最远时
当Q离行星最近时
当Q离行星最远时
由开普勒第三定律可知
联立解得
故B错误；
C．由B可知
解得
故C正确；
D．设卫星Q的轨迹半长轴为a，半短轴为b，焦距为c，则有
联立解得
所以Q的轨道长轴与短轴之比为，故D正确。
故选ACD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组利用如图（a）所示的实验装置验证动量守恒定律。
（1）安装实验器材，检查气垫导轨是否水平：取走滑块B，打开充气泵，向左轻推滑块A，发现其通过光电门1的遮光时间小于通过光电门2的遮光时间，可调节___________（选填“①”、“②”、“③”、“④”） 使气垫导轨的左端适当___________（填“升高”或“降低”），直至A通过两光电门的遮光时间相等。
（2）两遮光片的宽度均为d，利用游标卡尺测量遮光片的宽度如图（b）所示，___________。将滑块B静置于两光电门中间，向左轻推滑块A，测得A通过光电门1的遮光时间为，则碰前A的速度大小___________。A与B相碰后A反向弹回，再次经过光电门1的遮光时间为，B经过光电门2的遮光时间为。
（3）滑块A、B的质量分别为、，在误差允许范围内，若满足关系式___________（用字母、、、、表示），则A、B组成的系统动量守恒。
【答案】（1）① 降低
（2）0.545 0.545
（3）
【解析】【小问1详解】
[1][2]向左轻推滑块A，发现其通过光电门1的遮光时间小于通过光电门2的遮光时间，可调节①使气垫导轨的左端适当降低，直至A通过两光电门的遮光时间相等。
【小问2详解】
[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图（b）可知遮光片的宽度为
[2]向左轻推滑块A，测得A通过光电门1的遮光时间为，则碰前A的速度大小为
【小问3详解】
A与B相碰后A反向弹回，再次经过光电门1的遮光时间为，B经过光电门2的遮光时间为，则碰后A、B的速度大小分别为
，
以向左为正方向，根据动量守恒可得
联立可得在误差允许范围内，若满足关系式
则A、B组成的系统动量守恒。
12. 某同学做“探究平抛运动的特点”实验。
（1）如图（a），用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球由静止释放，做自由落体运动。
关于该实验，下列说法正确的有___________。
A. 本实验探究A球竖直分运动的特点
B. 本实验探究A球水平分运动的特点
C. 分别改变两球距地面的高度和小锤击打力度，多次重复实验
（2）如图（b），小球从斜槽上滚下，离开斜槽后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板，小球飞出后，分别记录小球落到挡板时球心在方格纸上对应的位置。以小球在斜槽末端时的球心位置为坐标原点O，沿水平和竖直方向建立直角坐标系，得到小球运动轨迹如图（c）所示。已知小方格边长为l，重力加速度为g。
①下列实验条件必须满足的有___________。
A. 斜槽轨道光滑
B. 斜槽轨道末端水平
C. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
D. 调节挡板时，挡板高度等间距变化
②小球平抛的初速度___________，图（c）中的轨迹方程为：___________。（用题中所给已知量表示）
【答案】（1）AC （2）BC
【解析】【小问1详解】
AB．本实验中两球同时落地，说明两球在竖直方向上的运动完全相同，则是为验证A球在竖直方向上做自由落体运动，故A正确，B错误；
C．为保证一般性，则需要分别改变两球距地面高度和击打力度，多次重复实验，故C正确；
故选AC。
【小问2详解】
①[1] A．斜槽轨道不一定光滑，只需到达底端时速度相同即可，故A错误；
B．斜槽轨道末端水平，以保证小球做平抛运动，故B正确；
C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，以保证到达底端时的速度相同，故C正确；
D．移动挡板时，挡板高度不一定等间距变化，故D错误
故选BC。
②[2] 由图可知，竖直方向有
水平方向
解得
[3]小球平抛的初速度根据
可得小球竖直下落距离y与水平距离x的关系式为
13. 某同学制作了一个竖直加速度测量仪，其构造如图（a）所示，一根轻弹簧上端固定在支架上，在弹簧左侧沿竖直方向固定一刻度尺。不挂重物时，弹簧下端指针位于刻度为的位置；在弹簧下端悬挂重物，重物静止时弹簧下端指针位于刻度为的位置，取重力加速度。。
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）将此测量仪置于竖直方向运动的电梯中，观察到指针位置随时间变化可简化为如图（b）所示。以竖直向下为正方向，在图（c）中定量画出0~4s内电梯运行的a-t图像。（不需要写出求解过程）
【答案】（1）50N/m
（2）
【解析】【小问1详解】
以重物为研究对象，重物受到重力和弹簧的拉力。以竖直向上为正方向。悬挂重物时，弹簧形变量为，根据胡克定律及二力平衡条件，有
解得
【小问2详解】
根据x-t图像可知，在0-2s弹簧的长度为38cm，根据胡克定律可得弹簧的弹力为
根据牛顿第二定律
解得
方向向下；
在2s-4s弹簧的长度为42cm，根据胡克定律可得弹簧的弹力为
根据牛顿第二定律
解得
方向向上；
所以图像如图所示
14. 医院中X光检测设备的核心器件为X射线管。如图所示，在X射线管中，电子（质量为m、电荷量为-e，初速度可以忽略）经电压为U的电场加速后，从P点垂直磁场边界水平射入匀强磁场中。磁场宽为2L，磁感应强度大小可以调节。电子经过磁场偏转后撞击目标靶，撞在不同位置就会辐射出不同能量的X射线。已知水平放置的目标靶长为2L，长为L，不计电子重力、电子间相互作用力及电子高速运行中辐射的能量。
（1）求电子进入磁场的速度大小；
（2）调节磁感应强度大小使电子垂直撞击在目标靶上，求电子在磁场中运动的时间；
（3）为使辐射出的X射线能量范围最大，求磁感应强度的大小范围。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
在加速电场中，根据动能定理有
解得
【小问2详解】
设电子垂直打在中间时，做匀速圆周运动的半径为，由几何关系得
对应的圆心角为，所以
联立以上各式解得
【小问3详解】
电子在磁场中运动有
解得
设打在点时的运动半径为，依几何关系可知
联立以上各式解得磁感应强度最大值为
同理，打在N点的半径为，依几何关系可知
联立以上各式解得磁感应强度最小值为
综上所述，磁感应强度的取值范围为
（把“≤”写成“