物理试卷（问卷）
（卷面分值：100 分；考试时间：100 分钟）
注意事项：
1.本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，第I卷1至3 页，第II卷3至4
页。答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡相应位置上。
2.回答第I 卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改
动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案的标号。写在本试卷上无效。
3.回答第II 卷时，请按要求在规定区域作答，写在本试卷上无效。
4.考试结束，将答题卡交回。
第I 卷（选择题共 40分）
一、选择题（本题共 10 小题，每小题4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-6题
只有一项符合题目要求，7-10 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.我国“人造太阳”实验装置（EAST）多次创造新的放电世界纪录，其内部发生轻核聚变的核反应方程之一
2 2 3
为： 1H+ 1 H 2 He + X ，其中X 是（ ）
A.质子，其粒子流有很强的电离作用B.质子，其粒子流有很强的穿透能力
C.中子，其粒子流有很强的电离作用D.中子，其粒子流有很强的穿透能力
2.我国爱因斯坦探针卫星绕地球做匀速圆周运动。卫星的质量为 1.45t，线速度大小为 7.6km/s，运动周期为
96min。在 48min 内，万有引力对该卫星的冲量的大小和方向为（ ）
A.约 2.2107Ns，与末速度方向垂直B.约 2.210 7Ns，与末速度方向相同
C.约 1.1106Ns，与末速度方向垂直D.约 1.110 6Ns，与末速度方向相同
3.“中国天眼 FAST”发现一个由甲、乙两恒星组成的双星系统。甲、乙两恒星绕其连线上某点做匀速圆周运
动的轨道半径之比为r 1r2，则甲、乙两恒星的动能之比为（ ）
2 2 2 2
A. r1r2 B. r2r1 C. r1 r2 D. r2 r1
4.电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由M、N 两块极板组成的平行板电容
器，其中极板M 固定，极板N 可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷
量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N 之间的相对位置发生变化，电容器M、N两
极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。汽车在水平路面上行驶时，下列车内平行板
电容器的安装方式正确的是（ ）
A. B. C. D.
5.杭州复兴号亚运会动车组由8 节车厢组成，为4动4 拖的分散型车组，其中第1、3、5、7 节车厢带动力，
其余4 节车厢不带动力。若每节车厢的质量均相同，在平直轨道上运行时，每节动力车厢的牵引力均相同，
每节车厢受到的阻力均相同。已知动车组在平直轨道上匀加速运行时，7、8 节车厢之间的作用力为F 0，则
6、7 节车厢之间的作用力F 67 和5、6 节车厢之间的作用力F 56 分别为（ ）
A. F67=0，F56=F0 B. F67=F0，F56=F0
C. F67=2F0，F56=3F0 D. F67=3F0，F56=2F0
6.如图所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C 三个接线柱，盒内有一只定值电阻和一个二极管，每
两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，实验小组用多用电表的欧姆挡进行测
量，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C 连接，前5 次测量结果如表所示。则把红、黑表笔分别接C、B之
间的测量结果是（ ）
红表笔 A B A C B C
黑表笔 B A C A C B
阻值（） 500 500 60 3000 560
A.500 B.560 C.3060 D.3500
7.“波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述。图甲为一列可看成简谐横
波的水波在t=0.5s 时的波形图，P、Q 是介质中的两个质点，图乙为质点P 的振动图像。下列说法中正确的
是（ ）
甲 乙
A.水波沿x 轴负方向传播B.水波的波速为 0.72m/s
A
C. t=1.0s 时，质点Q 的位移为 D.质点P 的平衡位置坐标x P=4cm
2
8.在学校篮球比赛中，小王同学投进一个三分球，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示。若篮球所受空气
阻力与其速度大小成正比，篮球从被投出到入筐的过程中，所受到的空气阻力F f 与合力F 合的变化情况是
（ ）
A. Ff 一直变小B. F f 先变小后变大
C. F 合一直变小 D. F 合先变小后变大
9.如图所示，椭圆与两等量异种点电荷的连线相切于O 点，O 点为两电荷连线的中点，OB 为椭圆的长轴，
AC 为椭圆的短轴。一带正电的检验电荷q 在外力作用下从O 点开始沿椭圆顺时针转动一周，则（ ）
A. A、C 两点的电场强度相同
B. O 点的电场强度大于B 点的电场强度
C.从O 点到A 点的过程中，电场力对电荷q 一直做负功
D.从B 点到O 点的过程中，电荷q 的电势能先减小后增大
10.如图所示，乌鲁木齐机场在传输旅客行李的过程中，行李从一个斜面滑下。为防止行李下滑时速度过大，
斜面上设置了一段“减速带”（行李与“减速带”间动摩擦因数较大）。小梁的行李箱质量为m、长度为L，
“减速带”的长度为2L，该行李箱与“减速带”间的动摩擦因数为，斜面与水平面间的夹角为，重力加
速度的大小为g，行李箱滑过“减速带”的过程中，不会发生转动且箱内物品相对行李箱静止。设该行李箱
质量分布均匀和不均匀的两种情况下滑过“减速带”的过程中，克服“减速带”的摩擦力做的功分别为W 1
和W 2。则（ ）
A. W1 一定等于2mgLcosB. W 1 一定大于2mgLcos
C. W2 一定等于W 1 D. W2 可能大于W 1
第II 卷（非选择题 共 60分）
二、实验题（本题共2 小题，每空2 分，作图2 分，共 14分）
11.（6 分）小常同学完成“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）用游标卡尺测量摆球的直径，其读数如图所示，该读数为 cm；
（2）为了减小测量周期的误差，应在摆球经过最 （选填“高”或“低”）点时开始计时；
（3）若两次实验的摆长之差为 Dl ，周期的平方之差为 DT 2 ，则重力加速度g= 。
12.（8 分）在测量电流表A 1（0~10mA，内阻约 150）的内阻的实验中，供选择的仪器如下：
A.电流表A 2（0~20mA，内阻约 50）
B.滑动变阻器（0~10）
C.定值电阻R 1（150）
D.定值电阻R 2（50）
E.电源（电动势 3.0V，内阻忽略不计）
F.开关S 及导线若干
（1）请根据实物图在答题卡虚线框中画出电路图；
2
（2）若要求两电流表最大偏转均能达到满偏刻度的 ，定值电阻应选 （填序号）；
3
（3）根据实验数据，以A 2 的示数I 2 为纵坐标，A1 的示数I 1 互为横坐标，取I 1 和I 2 的标度相同，作出相应
图线，其图线的斜率的值接近于 （选填“2”或“4”）；
（4）若将电流表A 1、A2 均改装成量程为 0~15V 的电压表，接入电路测量电压时，由 （选填“A1”
或“A2”）改装成的电压表的内阻对电路影响较小。
三、计算题（本题共5 小题，共 46 分。解答时，要有必要的步骤、公式和文字说明，只写结
果不得分）
13.（8 分）如图所示为某科技小组设计的等臂“电流天平”，其左臂挂一质量为m1 的空饮料瓶作为挂盘，右
臂挂一质量为m 2 的矩形线圈，其下半部分处于方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中。当线圈中通有大小为
I、沿顺时针方向的电流时，“电流天平”平衡。在挂盘内放入 100 粒米泉大米后，当线圈中通有大小为
5
I 、仍沿顺时针方向的电流时，“电流天平”再次平衡。已知矩形线圈的水平边长为L，重力加速度大小为
4
g。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B 的大小；
（2）若m 1=40g，m2=30g，求一粒米泉大米的平均质量m。
14.（8 分）如图所示为中国航天员的一种环形训练器材，环面与水平面间的夹角为 60，A、B 为航天员的座
舱。某次训练中，座舱内质量为m 的某航天员绕轴线 OO'做半径为R 的匀速圆周运动，当航天员运动到最高
点时，座舱对航天员的作用力的大小等于航天员的重力大小。已知重力加速度的大小为g，取航天员做圆周
运动的最低点为零势能点。求
（1）航天员做圆周运动时的向心加速度a 的大小；
（2）航天员做圆周运动时机械能的最大值E m。
15.（9 分）冰壶运动是冬奥会上极具观赏性的比赛项目，其比赛场地示意图如图所示。在某场比赛的一次投
掷中，中国队运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB 处放手让冰壶以速度v 0=2m/s 沿虚线滑出，冰壶
滑行一段距离后最终停在C 处。冰壶滑行过程中，运动员用毛刷连续摩擦冰壶前方冰面的距离为s。已知投
掷线AB与C 之间的距离s 0=24.8m，运动员不擦冰时冰壶与冰面间的动摩擦因数=0.01，擦冰时冰壶与冰面
2
间的动摩擦因数 2=0.004，重力加速度大小g取 10m/s 。求
（1）擦冰的距离s；
（2）整个过程中冰壶滑行时间的可能值的最大值t m。
16.（10 分）某兴趣小组通过一款小游戏研究碰撞问题。游戏装置如图所示，在水平面上固定一个游戏盒，其
水平底面和圆形轨道内侧均光滑，紧贴轨道内侧放置两个可视为质点的小球A、B，其质量分别为m、m，
开始时B 球静止，A 球在其左侧以初速度v 0 向右与B 球发生碰撞，碰撞后两小球始终不脱离圆形AB 轨道。
已知两小球A、B 间的碰撞为对心弹性碰撞。
（1）求小球A、B 第一次碰撞后瞬间的速度大小v A1、vB1；
（2）若>1，求在足够长的时间内，小球A、B 通过的路程的比值。
17.（11 分）如图所示，在y>0 的空间中存在匀强电场，电场强度大小为E，方向沿y 轴负方向；在y<0 的空
间中存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直 xOy 平面（纸面）向外。一带正电的粒子（重力不计），
从y 轴上A 点以水平初速度v 0 沿x 轴正方向射入电场中，之后粒子在电场、磁场中做周期性运动。已知
E
v = ，粒子每次进、出磁场时两点间的距离均为d。
0 B
（1）求粒子第一次经过x 轴的位置距坐标原点的距离x 0；
2E
（2）若 v = ，求粒子在电场中的运动轨迹的相邻的两交点间的距离 Dx 。
0 3B
乌鲁木齐地区 2024 年高三年级第一次质量监测
物理试卷参考答案及评分标准
第I 卷（选择题共 40分）
一、选择题（本题共 10 小题，每小题4 分，在每小题给出的四个选项中，第 1-6 题只有一项符
合题目要求，7-10 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）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B A C A D AD BC BD AC
第II 卷（非选择题 共 60分）
二、实验题（本题共2 小题，每空2 分，作图2 分，共 14分）
Dl
11.（6 分）（1）1.420（2）低 （3） 4p 2
DT 2
12.（8 分）（1）如右图 （2）C（3）2（3）A 1
三、计算题（本题共5 小题，共 46 分。解答时，要有必要的步骤、公式和文字说明，只写结
果不得分）
13.（8 分）
解：（1）（4 分）设当线圈中电流为I 时所受安培力为F 安，由杠杆平衡条件得
m1 g= m 2 g + F安
F安 = BIL
()m- m g
解得 B = 1 2
IL
5
（2）（4 分）设线圈中电流为 I 时所受安培力为 F ，同理得
4 安
m1 g+100 mg = m 2 g + F安
5
F = BIL
安 4
解得m=0.025g
14.（8 分）
解：（1）（3 分）航天员的受力情况如图所示，据牛顿第二定律可得
2mg cos30 = ma
解得 a= 3 g
（2）（5 分）根据题意航天员在最高点机械能最大，设航天员做圆周运动的线速度大小为v，在最高点时的动
能为E k，重力势能为E p，则
v2
ma= m
R
Ep =2 mgR sin 60
1
E= mv2 EEE= +
k 2 mk p
3 3
解得 E= mgR
m 2
15.（9 分）
解：（1）（4 分）设冰壶的质量为m，根据动能定理可得
1
-mmg( s - s ) - m mgs = 0 - mv2
1 0 22 0
解得 s = 8m
（2）（5 分）设运动员擦冰过程冰壶的加速度为a 2、擦冰时间为t 2；运动员不擦冰时冰壶滑行的时间为t 1。
根据题意可知，在最后 8m 擦冰，冰壶滑行时间最长。
根据牛顿第二定律运用逆向思维得
1
s= a t 2
2 2 2
a2= m 2 g
v= a2 t 2
v+ v
s- s = 0 t
02 1
解得 tm = t1 + t 2 = 32s
16.（10 分）
解：（1）（4 分）由动量守恒定律和机械能守恒定律得
mv0= mv A1 + b mv B1
1 1 1
mv2= mv 2 + b mv 2
20 2 A1 2 B1
1- b
解得 v= v
Al1+ b 0
2
v= v
B11+ b 0
（2）（6 分）若 b >1，小球A、B 第一次碰撞后做相向运动，设第一次碰撞后到再次碰撞前通过的路程分别
为l A1、lB1，圆形轨道的周长为C 0。由于第一次碰撞后到第二次碰撞前，两小球运动的路程和速度成正比。
b -1 2
得 l= C l= C
A11+ b 0 B11+ b 0
设小球A、B 第二次碰撞后瞬间的速度分别为v A2、vB2，第二次碰撞后到第三次碰撞前通过的路程分别为
lA2、lB2，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
mvA1+b mv B1 = mv A2 + b mv B2
1 1 1 1
mv2+b mv 2 = mv 2 + b mv 2
2A1 2 B1 2 A2 2 B2
解得 vA2= v 0 vB2 = 0
则 lA2= C 0 lB2 = 0
可见小球A、B 做周期性运动，在足够长的时间内，设小球A、B 通过的路程分别为l A、lB。根据分析可得
l l+ l
A= A1 A2 = b
lB l Bl+ l B2
17.（11 分）
解：（1）（7 分）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在电场中的加速度为a，运动时间为t，粒子离开电场时
的速度大小为v、方向与x 轴正方向夹角为，y 轴方向的分速度为v y；粒子在磁场中做圆周运动的半径为
R，由类平抛运动和圆周运动的规律得
x0= v 0 t
vy = at
ma= qE
vy = vsinq
d
R =
2sinq
v2
qvB= m
R
d
解得 x0 =
2
（2）（4 分）设粒子经过x 轴的位置距坐标原点的距离为 x ' ，粒子进、出磁场时两点间的距离为 d ' ，由第一
问同理可得
d
x ' =
3
d' = d
d
如图所示，故粒子每运动一个周期，轨迹向x 轴负方向平移
3
d
由图可得，电场中的运动轨迹的相邻的两交点间距离 Dx =
3