福建省南平市建瓯市芝华中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题

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一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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．（本题4分）福厦高铁是中国首条设计速度达350km/h的跨海高铁，自福州向南经莆田、泉州、厦门，终至漳州，其线路如图所示。一高速列车从福州南站出发行驶230km抵达厦门北站，历时1小时，已知列车使用电能进行供能且平均功率约为5600kW，则列车从福州南站行驶到厦门北站的过程中（ ）
A．最大速度“350km/h”约为1260m/sB．位移大小为230km
C．平均速率约为230m/sD．消耗的电能约为
2．（本题4分）在原子结构的研究方面，科学家前赴后继、不断完善，以下说法错误的是（ ）
A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，使人们认识到原子本身是有结构的
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析提出了原子的核式结构模型，完全否定了汤姆孙的“枣糕模型”
C．玻尔把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统，提出了自己的原子结构假说，完全否定了核式结构模型
D．玻尔的原子理论只成功解释了氢原子光谱的实验规律，这说明了玻尔模型也是有局限性的
3．（本题4分）已知可见光的光子能量范围约为1.62eV~3.11ev.如图所示是氢原子的能级图，已知某金属逸出功为12.0eV.若大量氢原子从激发态n=4跃迁到低能级，以下判断不正确的是( )
A．若大量氢原子从激发态n=4跃迁到低能级，则会有3种光子使该金属产生光电效应
B．可以产生二条在可见光区的光谱线
C．若氢原子从激发态n=4跃迁到基态，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应
D．最多可能产生6条光谱线
4．（本题4分）一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动，公路边每隔15m有一棵树，如图所示，汽车通过A、B两相邻的树之间的路程用了3s，通过B、C两相邻的树之间的路程用了2s，汽车通过树B时的速度为（ ）
A．7.5m/sB．7.0m/sC．6.5m/sD．6.0m/s
多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5．（本题6分）如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的自由落体运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲是图像B．乙是图像
C．丙是图像D．丁是图像
6．（本题6分）一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其－t图象如图所示，则（ ）
A．质点做匀速直线运动，速度为0.5 m/s
B．质点做匀加速直线运动，加速度为2 m/s2
C．质点在1 s末速度为2 m/s
D．质点在第1 s内的位移大小为1.5 m
7．（本题6分）2023年8月24日，日本政府启动福岛核污染水排海作业。在核污染水中含有大量放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天，则（ ）
A．X是来自于原子的核外电子 B．比的比结合能大
C．温度升高，的半衰期将变小 D．经过16天，75%的原子核发生了衰变
8．（本题6分）如图所示，在水平面上固定着四个材料完全相同的木块，长度分别是L、、、。一可视为质点的子弹以水平初速度v从1号木块射入，若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透4号木块时速度恰好为0，则下列说法正确的是（ ）
A．子弹穿出1号和3号木块时的速度之比为1∶3
B．子弹穿过3号木块前后的速度之比为
C．子弹通过1号和4号木块的时间之比为1∶2
D．子弹通过1号和4号木块的时间之比为
第II卷（非选择题）
三、填空题(共8分，)
9．（本题3分）2023年8月25日，“中国环流三号”托卡马克装置首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，是我国核能开发进程中的重要里程碑。其中的核反应方程之一为，则该核反应属于 （选填“聚变”或“裂变”）反应，X是 （选填“质子”或“中子”）。已知核的质量为，核的质量为，核的质量为，X的质量为，真空中光速为c，则该核反应释放的核能大小为 。
10．（本题3分）钍232（Th）经过 次衰变和 次衰变，最后成为铅208（Pb）某原子核的中子数为138，经过5次α衰变和4次β衰变后，中子数变为 。
11．（本题2分）气球以v = 4m/s的速度竖直匀速上升，其下方悬挂一重物，在气球上升到离地某一高度时悬绳突然断开，则此时重物的速度是 m/s，若重物经7秒钟落地，则悬绳断开时重物离地高为 m。
四、实验题
12．（本题8分）如下图所示是研究光电效应规律的电路。下图中标有A和K的为光电管。其中K为阴极。A为阳极。
（1）现接通电源，用光子能量为12.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动。电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，则电源正极是______端(选填“A”、或“B”)，读出此时电压表的示数为6.0V；则光电管阴极材料的逸出功为 eV，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数 ；（选填“为零”、或“不为零”）
（2）已知黄光的频率小于蓝光的频率，某实验小组的同学用强黄光、弱黄光、强蓝光、弱蓝光分别照射同一个光电管做光电效应实验，得到四条光电流I与电压U的关系曲线，如图所示（其中有一条曲线图中未画出），则曲线甲对应的入射光为 （填“强黄光”、“弱黄光”、“强蓝光”或“弱蓝光”）。
13．（本题8分）某同学用电磁打点计时器组装实验装置（图1）测量重力加速度，实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为6V的交流电和直流电，重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点。
（1）他进行了下面几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件，让两个限位孔在一条竖直线上
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C．用天平测出重锤的质量
D．手提纸带上端，让重锤靠近打点计时器
E.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带
其中没有必要进行的步骤是 （填选项字母，下同），操作不当的步骤是 ，应改为： 。
（2）根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图2所示，若使用交流电的频率为f，则重锤下落加速度的表达式 。（用、、、及f表示）
五、解答题（8+12+16）
14．（本题8分）钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为，g取。
（1）它下落的高度是多少？
（2）它在最后内下落的高度是多少？
15．（本题12分）《机动车驾驶证申领和使用规定》已经正式施行，司机闯红灯要扣6分，被称为“史上最严交规”。某小轿车驾驶员看到绿灯开始闪时，经短暂时间思考即为驾驶员的反应时间，在反应时间内驾驶员来不及使用刹车后开始刹车，小轿车在红灯刚亮时恰停在停车线上，v-t图线如图所示．若绿灯开始闪烁时小轿车距停车线距离L=10.5m，求：
(1)驾驶员反应时间内轿车的位移；
(2)轿车的刹车时间；
(3)轿车刹车的加速度。
16．（本题16分）甲、乙两车均沿同一平直公路同向行驶，初始时刻，甲车在乙车前方x0=50m处，甲车始终以v1=15m/s的速度匀速运动，乙车做初速度为零，加速度a=2m/s2的匀加速直线运动，但最大行驶速度不超过v2=32m/s，达到最大速度后，以最大速度匀速运动直至追上甲，求：
（1）乙车追上甲车之前，两车之间的最大距离xm；
（2）经过多少时间t，乙车追上甲车；
（3）乙车刚追上甲车，乙车就立即刹车，减速过程加速度大小a′=4m/s2，则再经过多少时间t′，甲、乙两车再次相遇。（本小问保留两位小数）