2025届上海市交通大学附属中学物理高三第一学期期中质量跟踪监视试题含解析

2025届上海市交通大学附属中学物理高三第一学期期中质量跟踪监视试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、三段材质完全相同且不可伸长的细绳OA、OB、OC，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB水平A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂重物的质量，则最先断的绳（）A．必定是OA B．必定是OBC．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC2、从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，a球比b球早释放1s，则以下判断正确的是(g取10m/s2，不计空气阻力)()A．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定B．在a球接触地面之前，两球的速度差恒定C．两球运动过程中相对静止，落地时间差为1sD．a球接触地面瞬间，b球的速度为30m/s3、下列说法正确的是（）A．玻尔通过对氢原子模型的研究，提出了原子的核式结构学说B．根据放射性元素的半衰期可以确定某个特定的原子核何时发生衰变C．太阳释放出的能量来源于太阳内部原子核的裂变D．原子核内部核子之间距离非常的近，但是，核子之间的核力远大于它们之间的万有引力和库仑力4、航天员北京时间2013年6月20日上午10点在太空给地面的学生讲课．此次太空授课主要面向中小学生，其中有失重条件下物体运动的特点，及在失重的情况下如何测量物体的质量，第一次在太空中展示如何用牛顿定律测质量；测量的示意图如下图所示，测量的方法为：先把航天员固定在人体支架上，然后另一航天员将其向外拉到一定位置松手（图甲所示），最后支架会在弹簧恒定弹力的作用下拉回到初始位置（图乙所示）．假设支架向外伸长的位移为，弹簧对支架的作用力为恒力，大小为，支架回到初始位置所用时间为，则测量者的质量为：A． B．C． D．5、物理学理论总是建立在对事实观察的基础上．下列说法正确的是()A．电子的发现使人们认识到电荷是量子化的B．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的C．氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出γ射线D．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大6、回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为f的交流电源上．若A处粒子源产生的质子（）在加速器中被加速，下列说法正确的是A．若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能增大B．若只增大交流电压U，不改变质子在回旋加速器中的运行时间C．若磁感应强度B增大，交流电源频率f必须适当增大才能正常工作D．不改变磁感应强度B和交流电源频率f，该回旋加速器也能用于加速α粒子（）二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的交流电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法中不正确的是（）A．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB．电饭煲消耗的电功率1555W，洗衣机电动机消耗的电功率155.5WC．1min内电饭煲消耗的电能6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能6.6×103JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍8、已知金星绕太阳公转的周期小于1年，则可判定（）A．金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离 B．金星的质量大于地球的质量C．金星的密度大于地球的密度 D．金星的向心加速度大于地球的向心加速度9、一束由红光a和紫光b组成的复色光沿平行于等腰梯形棱镜底面方向入射，出射光线方向与入射光线平行，如图所示．则下列光路正确的是A．B．C．D．10、关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是()A．“油膜法”估测分子大小实验中，可将纯油酸直接滴入浅盘的水面上B．温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动就越明显C．液体很难被压缩，这是因为压缩时液体分子间的分子力表现为斥力D．分子势能随分子间距离的增大而增大E.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2，重力加速度为g．为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些测量和数据分析．(1)下列必要的测量步骤是____________A．用天平测出小物体的质量mB．用秒表测出小物体通过A、B两传感器的时间ΔtC．测出小物体释放时离桌面的高度HD．测出A、B两传感器之间的竖直距离h(2)若该同学用d和t1、t2的比值分别来表示小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足_____________________关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．(3)该同学的实验设计可能会引起误差的是(请写出一种)：________________________12．（12分）如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验．(1)打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）．A．直流电源

B．交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正确操作方法是_______（选填选项前的字母）．A．把长木板右端垫高

B．改变小车的质量(3)在不挂重物且______（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．A．计时器不打点

B．计时器打点(4)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O．在纸带上依次去A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T．测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示．实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_______，打B点时小车的速度v=________．(5)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作如图所示的v2–W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________．根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_________．(6)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2–W关系的是______________．A．B．C．D．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，隧道是高速公路上的特殊路段也是事故多发路段之一。某日，一轿车A因故恰停在隧道内离隧道入口d＝50m的位置。此时另一辆轿车B正以v0＝90km/h的速度匀速向隧道口驶来，轿车B的驾驶员在进入隧道口时，才发现停在前方的轿车A并立即采取制动措施。假设该驾驶员反应时间t1＝0.57s，轿车制动系统响应时间(开始踏下制动踏板到实际制动)t2＝0.03s，轿车制动时产生的加速度为7.5m/s2。(1)试通过计算说明该轿车B会不会与停在前面的轿车A相撞？(2)若会相撞，那么撞前瞬间轿车B速度大小为多少？若不会相撞，那么停止时与轿车A的距离为多少？14．（16分）如图所示，带有等量异种电荷的平行金属板M、N竖直放置，M、N两板间的距离d＝0.5m．现将一质量m＝1×10－2kg、电荷量q＝＋4×10－5C的带电小球从两极板上方的A点以v0＝4m/s的初速度水平抛出，A点距离两板上端的高度h＝0.2m；之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的C点，该直线与曲线的末端相切．设匀强电场只存在于M、N之间，不计空气阻力，取g＝10m/s2.求（1）小球到达M极板上边缘B位置时速度的大小；（2）M、N两板间的电场强度的大小和方向；（3）小球到达C点时的动能．15．（12分）动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域．运用动量守恒定律解决二维问题时，可以在相互垂直的、两个方向上分别研究．如图所示，质量分别为、的球和球构成一系统，不考虑系统的外力作用．球以速度（方向沿轴正向）与静止的球碰撞，若速度不在两球球心的连线上，碰撞之后两球的速度、都会偏离的方向，偏角分别为、，且、、、、均己知．（1）请写出计算、的大小时主要依据的关系式．（2）请分析说明球对球的平均作用力的方向．（3）若两球质量相等，并发生弹性碰撞，请分析说明碰后两球速度方向的关系．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、A【解析】

以结点O为研究，在绳子均不被拉断时受力图如图根据平衡条件，结合力图可知，即OA绳受的拉力最大，而三段绳材质完全相同即能承受的最大拉力相同，则当物体质量逐渐增加时，OA绳最先被拉断，故选A。

2、B【解析】

A．设b球下降时间为t时，b球下降的高度为：则a球下降的高度为：两球离地的高度差等于下降的高度差为：随时间的增大，位移差增大。故A错误。B．设b球下降时间为t时，b球的速度为：vb=gta球的速度为：va=g（t+1）则有：△v=va-vb=g与时间无关，是一定量。故B正确。C．由上述分析可知，两球运动过程中速度差恒定，不是相对静止，落地时间差为1s，选项C错误；D．a球接触地面瞬间的速度则b球的速度为选项D错误。故选B.3、D【解析】

A、卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故A错误；B、放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期．半衰期并不能指少数原子，半衰期描述的是统计规律，微观世界规律的特征之一在于"单个的微观事件是无法预测的"，放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，故B错误．C、太阳能来源于太阳内部的热核反应，是由内部氢原子核发生聚变时释放出巨大核能而产生的能，故C错误．D、核子之间的核力是强相互作用力，核力是短程力，核力的作用范围在1.5m内，每个核子只跟它相邻的核子发生核力作用，核子之间的核力远大于它们之间的万有引力和库仑力，故D正确．故选D4、B【解析】

设人运动过程中的加速度大小为，则有：解得：根据牛顿第二定律可得：解得：A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误．5、D【解析】

电子的发现使人们认识到原子具有复杂的结构，密立根油滴实验测出了电子的电量，人们从而知道电荷是量子化的，但是不能表明核外电子的轨道是不连续的，选项AB错误；γ射线伴随衰变产生，氢原子从高能级向低能级跃迁时，不可能会辐射出γ射线，故C错误；氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子的轨道半径减小，根据ke2r26、C【解析】

由题中“回旋加速器工作原理示意图如图所示”可知，本题考查回旋加速器的工作原理，根据回旋加速器加速规律和周期频率可分析本题。【详解】A、当粒子从粒子出口射出时，速度最大，根据公式解得因此最大动能为则最大动能与电压无关，故A错误；B、若增大电压，则质子可更快获得最大动能，因此质子在回旋加速器中的运行时间会变短，故B错误；C、根据可知，当磁感应强度B增大，周期就会减小，只有当交流电频率适当增大才能正常工作，故C正确；D、根据可知，换用α粒子，粒子的荷质比就会发生变化，周期也会变化，因此需要改变交流电的频率才能加速α粒子，故D错误。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解析】

A．电饭煲与洗衣机的都与电源并联，电源两端电压相等，均为220V，由欧姆定律可求得电饭煲的电阻为但洗衣机不是纯电阻用电器，由欧姆定律求得440Ω电阻是错误的，故A错误；B．它们消耗的电功率分别为P1=UI1=1100WP2=UI2=110W故B错误；C．电饭煲和洗衣机在1min内产生的电能分别为Q1=P1t=6.6×104JQ2=P2t=6.6×103J故C正确；D．因洗衣机的内阻未知，无法比较二者的发热功率，故D错误。本题选不正确的，故选ABD。8、AD【解析】

根据得，周期，由于地球公转的周期大于金星公转周期，则地球的轨道半径大于金星的轨道半径，故A正确。金星和地球属于环绕天体，根据万有引力定律理论无法求出环绕天体的质量，则无法比较金星的质量和地球质量的大小关系，故B错误。由于金星和地球的质量无法比较，半径也未知，无法比较密度的大小关系，故C错误。根据得，，由于地球的轨道半径大，则地球的向心加速度小，故D正确。故选AD。9、BD【解析】

红光a比紫光b的频率小，所以红光的折射率小于紫光的折射率，即n紫＞n红，如图所示：红光和紫光的折射角不同，光线会分开，在底边发生全反射后从右侧射出，射出的光线b光在上面、a光在下面．故BD正确，AC错误．10、BCE【解析】

A.在“油膜法”估测分子大小实验中，先在水面上撒上痱子粉，再将油酸溶液滴入痱子粉上，故A错误；B.布朗运动是由于液体分子碰撞的不平衡性造成的；温度越高，液体分子运动越激烈，则液体中悬浮微粒的布朗运动就越明显，故B正确；C.液体很难被压缩，这是因为压缩时液体分子间的分子力表现为斥力，故C正确；DE.当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小，当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大，则知当分子力为零，即当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小，故D错误，E正确。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、Bd太大或h测量不准【解析】

（1）根据实验目的以及机械能守恒定律的表达式，可明确该实验需要测量的物理量；（2）写出机械能守恒的表达式，可正确解答本题．（3）本实验的误差有数据测量导致的，还有就是在该实验中用平均速度代替瞬时速度，因此若物体挡光的宽度d太大，将导致瞬时速度的测量不准确，当然还有其他因素导致的误差等．【详解】解：（1）A、根据机械能守恒的表达式，可知不需要测量质量，A错误；B、实验中需要测量从A到B过程中重力势能的减小量，因此需要测量AB之间的距离h，故B正确；C、测出AB之间的距离h，不需要测量小物体释放时离桌面的高度H，故C错误；D、根据机械能守恒定律的表达式，可知不需要测量小物体通过A、B两传感器的时间△t，故D错误．故选B．（2）本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：，，根据，可得：．（3）本实验的误差有数据测量导致的，还有就是在该实验中用平均速度代替瞬时速度，因此若物体挡光的宽度d太大，将导致瞬时速度的测量不准确，当然还有其他因素导致的误差等．【点睛】对于实验不光要从理论上理解，关键是要动手实验，体会实验步骤以及数据处理的过程，加深对实验的理解．12、BABmgx2质量A【解析】

(1)[1]打点计时器均使用交流电源；A.直流电源与分析不符，故A错误；B.交流电源与分析相符，故B正确；(2)[2]平衡摩擦和其他阻力，是通过垫高木板右端，构成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它们平衡；A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；(3)[3]平衡摩擦力时需要让打点计时器工作，纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力，且可以通过纸带上打出的点迹判断小车的运动是否为匀速直线运动；A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；(4)[4]小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离，又小车所受拉力约等于重物重力，因此拉力对小车做的功：[5]小车做匀变速直线运动，因此打B点时小车的速度为打AC段的平均速度，则有：(5)[6]由图示图线可知：纵截距为：则随变化的表达式为：[7]功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为，则代入单位后，的单位为，所以与该斜率有关的物理量为质量；(6)[8]若重物质量不满足远小于小车质量，则绳子对小车的拉力实际不等于重物的重力，由和可得：由动能定理得：而：