山西省太原市2024-2025学年高三上学期期中物理试卷（含答案）

2024~2025学年第一学期高三年级期中学业诊断物理试卷（考试时间：上午10：45-12：00）说明：本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。考试时间75分钟，满分100分。第I卷（选择题，共46分）一、单项选择题：本题包含7小题，每小题4分，共28分。请将正确选项填入第II卷前的答题栏内。1.氡222的半衰期为3.8天，其衰变方程为，同时释放大约的能量。下列选项正确的是（）A.X原子核的中子数为4B.衰变为发生的是衰变C.的原子核经过7.6天后还剩余的原子核D.与的质量差等于衰变的质量亏损2.关于原子结构和玻尔原子理论，下列选项正确的是（）A.在粒子散射实验中，粒子与电子发生碰撞造成粒子大角度偏转B.粒子散射实验是卢瑟福建立原子“核式结构模型”的重要依据C.大量氢原子处于的能级，最多可以辐射出10种不同频率的光D.玻尔理论能解释结构复杂原子的光谱现象3.可视为质点的物体沿轴做直线运动，其位置坐标与时间的关系为，时刻开始计时，下列选项正确的是（）A.质点的加速度大小为 B.第初质点的速度大小为C.前内质点的位移大小为14m D.第内质点的平均速度大小为4.某长跑选手正在以的速度向南奔跑，感受到的东风，此时实际的风速是（）A.大小为 方向为西偏南B.大小为 方向为东偏北C.大小为 方向为西偏南D.大小为 方向为东偏南5.跳台滑雪运动中，运动员从跳台处沿水平方向飞出，在斜坡处着陆，着陆瞬间速度方向竖直向下。、间的距离为75m，斜坡与水平方向的夹角为，重力加速度取。下列说法正确的是（）A.运动员在处的速度大小一定为B.运动员在空中飞行的时间一定为3sC.运动员在空中离坡面的最大距离一定为9mD.运动员以不同速度水平飞出，到达斜面的速度可能相同6.竖直细圆杆顶端附近有一小孔，光滑细绳穿过小孔，细绳两端分别系有、两小球，已知球质量小于球质量。调节细绳并转动圆杆，使得两球与圆杆能以相同角速度在水平面内匀速转动，下列图样大致正确的是（）A. B.C. D.7.两颗卫星、在和地球赤道共面的轨道上分别绕地球做匀速圆周运动，二者运行方向相同。其中，为地球静止轨道同步卫星，为近地卫星。经观测发现，卫星经过时间，转过的角度为。卫星的轨道半径是卫星的倍，下列选项正确的是（）A.卫星的周期为B.若引力常量已知，则可以求出地球的质量和密度C.若地球自转持续减速，卫星距离地面的高度会减小D.发射卫星所需的能量一定比发射卫星更多二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。请将正确选项填入第II卷前的答题栏内。8.、两种光的频率之比为，将两种光分别照射到截止频率为的金属X上，都发生了光电效应。下列选项正确的是（）A.、两种光，光子的动量之比B.、两种光，光子的动量之比C.、两种光照射到金属X上，逸出光电子对应的德布罗意波，最短波长之比为D.、两种光照射到金属X上，逸出光电子对应的德布罗意波，最短波长之比为9.如图所示，完全相同的斜面体放在水平桌面上，三个质量相同的物块在相同的外力作用下沿斜面下滑，斜面体均能保持静止，物块与斜面间的动摩擦因数依次为、、。图甲中地面与斜面无摩擦力，图乙中地面对斜面的静摩擦力向右，图丙中地面对斜面的静摩擦力向左，地面对斜面体的支持力依次为、、。下列选项正确的是（）A.B.C.撤去外力后，图甲中的小物块匀速下滑D.撤去外力后，图丙中的小物块加速下滑10.直升机在距地面15米处悬停后，从直升机侧舱扔下一根绳索，的特战队员由静止沿绳竖直向下迅速滑下。特战队员克服摩擦力做的功与位移关系如图所示，重力加速度取。下列选项正确的是（）A.特战队员落地时速度为零B.特战队员下落的总时间为5sC.在下滑过程中，特战队员动量最大为D.在处，特战队员重力的功率为第II卷（非选择题，共54分）三、实验题：本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。11.（7分）为探究平抛运动的特点，某小组同学设计了如下图所示的实验：A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸，将其竖直紧靠斜槽轨道末端槽口，保持板面与轨道末端的水平段垂直B.使小球从斜槽上由静止滚下，小球撞击挡板留下点迹C.将木板保持竖直沿水平方向向右平移一段距离，固定木板D.先后使小球从斜槽上由高到低不同的6个位置由静止滚下，小球水平飞出后分别撞击木板留下点迹E.以点迹为坐标原点，竖直向下建立坐标轴，各点迹的坐标值从上到下依次分别为、、、、、请回答下列问题：（1）关于该实验，下列说法正确的是_____；A.斜槽轨道必须尽可能光滑B.小球初速度越大，对应的值越大C.小球在斜槽上由静止释放的位置越高，平抛运动的时间越短（2）用游标卡尺测量小球直径，如图所示，则小球直径为_____；（3）已知当地的重力加速度为，利用轴上的6组数据，结合值、值可分别算得小球6次平抛运动的水平初速度。对应的水平初速度可表示为_____（用、、、表示）；（4）请分析：若轨道支架足够高，挡板足够长，小球撞击挡板的速度最小时，对应的值为_____（用、表示）。12.（9分）某学习小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。请回答下列问题：（1）该实验需要研究三个物理量之间的关系，我们应该采用的研究方法是_____；A.控制变量法 B.放大法 C.理想实验法（2）该小组同学经过讨论后认为需要平衡摩擦力，于是某同学将小车放在水平静止的长木板上，将木板不带滑轮的一端缓慢垫高，直到小车拖着纸带由静止开始沿木板向下滑动为止，这名同学的操作_____（填“正确”或“错误”）；（3）某次实验获得的纸带如图乙所示，相邻计数点间均有4个点未画出，打点计时器电源频率为，则小车的加速度大小为______（结果保留三位有效数字）；（4）该小组在某次实验中，保持小车和砝码总质量不变，以槽码的重力为外力，通过改变槽码的个数，得到了图丙中的曲线图像，另一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线图像。如图所示，作一条与纵轴平行的虚直线，与这两条图线及横轴的交点分别为、、，若此虚线对应的小车和砝码总质量为，悬挂槽码的质量为，则_____（用、表示）；（5）该实验小组经过讨论后，改进了（4）中的实验方案，保持槽码、小车、砝码的总质量不变，把槽码分别逐个叠放在小车上，重复（4）中的实验。由此得到的图像是一条_____（填“直线”或“曲线”）。四、计算题：本题包含3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.（8分）地球半径为，可视为质量均匀分布的球体，质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零。已知地球极地处重力加速度为，若地球极地处有一口深度为的深井，求：（1）深井底部重力加速度的大小；（2）不考虑空气阻力，从井口由静止释放一物块，物块落到深井底部时速度的大小。14.（12分）如图所示，倾角的足够长光滑斜面固定在水平地面上，轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端与的物块拴连。初始时物块、紧靠并静止在斜面上，、不粘连。现对施加平行于斜面向上的外力，使沿斜面做匀加速直线运动，运动0.1m后，外力不再变化。已知、均可看作质点，，弹簧劲度系数，重力加速度取。求：（1）、静止在斜面上时，弹簧的形变量；（2）由静止沿斜面向上运动0.1m时，其加速度的大小；（3）在斜面上的最大位移。15.（18分）如图所示，圆心为、半径为的部分圆形光滑细管竖直固定在地面上，、分别为细管的最高点、最低点，与竖直方向的夹角为，细管内最低点静止质量为的小球。质量为的小球从点由静止释放，沿细管滑下，在最低点与发生弹性碰撞，小球恰好未从点飞出。与均可看作质点，重力加速度为，求：（1）与竖直方向夹角的大小；（2）小球从点飞出后，距离地面的最大高度；（3）若小球从点飞出后，受到水平向右、大小为的恒定风力，小球在落地前的最小动能为多少。2024~2025学年第一学期高三年级期中学业诊断物理参考答案及评分建议一、单项选择题：本题包含7小题，每小题4分，共28分。题号123456选项CBBADC二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。题号8910选项BCCDACD三、实验题：本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。11.（7分）（1）C（1分）（2）6.70（2分）（3）（2分）（4）（2分）12.（9分）（1）A（1分）（2）错误（1分）（3）0.820（2分）（4）（3分）（5）直线（2分）四、计算题：本题包含3小题，共38分。13.（8分）（1）由题意可知在深度为的深井处，半径为的球体吸引物体…………（1分）…………（1分）极地地表处…………（1分）…………（1分）（2）地球内部的重力加速度大小与到地心的距离成正比…………（1分）由地表至井底深处，由动能定理…………（2分）（1分）14.（12分）（1）物体A、整体静止…………（2分）…………（1分）（2）物体由静止向上做匀加速直线运动，位移为时，物体、间弹力消失，此位置物体…………（2分）…………（1分）（3）物体B由静止向上做匀加速直线运动，位移时速度为…………（1分）物体继续向上运动的最大位移为，物体在运动过程中受到弹簧弹力的平均值为…………（1分）由动能定理…………（2分）…………（1分）物体在斜面上运动的最大位移…………（1分）15.（18分）（1）设P球滑到点的速度为，碰撞后的速度为，碰撞后的速度为，由到，由动能定理…………（1分）在处