山西省三晋名校2024-2025学年高三上学期10月考试物理试卷

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本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．在房屋装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出的射线会导致细胞发生癌变及引起呼吸道等方面的疾病，氡的一种衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．X为质子B．X为中子C．该衰变为衰变D．该衰变为衰变
2．蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到蝴蝶翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下的两片鳞片平行，厚度均匀，结构的示意图如图所示。一束蓝光以入射角i从a点入射，一部分光直接反射，另一部分光经过一系列折射、反射后从b点射出。下列说法正确的是（ ）
A．a点的反射光线与b点的折射光线平行
B．若入射角i变大，则入射点a与出射点b间的距离将变小
C．若仅将蓝光换为红光，则入射点a与出射点b间的距离不变
D．若仅将蓝光换为紫光，则入射点a与出射点b间的距离变大
3．如图所示，物体A、B叠放在粗糙的斜面C上，沿斜面向上的力F作用在物体A上，使A、B一起沿斜面向上匀速运动，斜面C始终静止在水平地面上，此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体A受4个力作用B．物体B受6个力作用
C．斜面C受6个力作用D．地面受到的压力与A、B、C整体所受的重力大小相等
4．如图甲所示，可视为质点的小球，从固定在水平地面上的光滑斜面的正中间，以2m/s的初速度沿斜面向上运动，小球回到斜面底端时的速度大小为4m/s，此过程中小球的图像如图乙所示，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．小球在斜面上运动时的加速度大小为B．小球在斜面上运动的时间为2s
C．斜面的长度为2.5mD．斜面的高度为1.2m
5．火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的。一位宇航员连同宇航服在火星表面受到的重力大小，地球表面的重力加速度大小，忽略地球和火星的自转，则宇航员连同宇航服的质量为（ ）
A．70kgB．80kgC．90kgD．100kg
6．如图所示，均可视为质点的小球A、B通过跨过车厢顶部的光滑轻质定滑轮的轻绳连接，小球A用轻绳AC系于车厢侧壁，当小车在水平面上向左做匀加速直线运动时，定滑轮两侧的轻绳恰好垂直，轻绳AC恰好水平。已知A、B两小球的质量分别为0.4kg、0.3kg，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．轻绳AB中的张力大小为6NB．小车的加速度大小为
C．轻绳CA中的张力大小为3ND．轻绳对定滑轮的作用力小于7N
7．如图所示，水平地面上高为h的平板车左端有一挡板，一根轻质弹簧左端固定在挡板上，可视为质点的小球压缩弹簧并锁定（小球与弹簧不拴接），开始均处于静止状态，突然解除锁定，小球离开平板车前弹簧已恢复原长，弹簧的弹性势能全部转化为平板车和小球的动能，当小球着地时距平板车右端抛出点的距离为5h，已知小球的质量为m，平板车的质量为2m，重力加速度大小为g，不计所有阻力，则弹簧锁定时具有的弹性势能为（ ）
A．mghB．2mghC．3mghD．4mgh
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。
8．如图所示，固定斜面上半部分AB粗糙，下半部分BC光滑，一滑块从斜面顶端A由静止释放，滑块沿斜面向下滑动到底端的过程中，可看作两个连续的匀加速直线运动，滑块的动量大小p、动能、机械能E及重力的瞬时功率与下滑时间t的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
9．由加速电场、静电分析器和磁分析器组成的质谱仪的构造示意图如图所示。静电分析器通道内分布有均匀辐射电场，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电压为U的电场加速后，沿辐射电场的中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。已知辐射电场中心线处的电场强度大小为E，粒子在磁分析器中运动轨迹的圆心与O点重合，不计粒子受到的重力和阻力，下列判断正确的是（ ）
A．粒子进入静电分析器时的速度大小为
B．磁分析器中磁场的磁感应强度大小为
C．粒子在磁分析器中运动的时间为
D．粒子在静电分析器中运动的时间为
10．如图所示，水平地面上固定一倾角为α、足够长的斜面，从斜面上的P点以初速度抛出一可视为质点的小球，调整初速度与水平面的夹角，使小球在斜面上的落点Q最远，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．B．P、Q两点间的距离为
C．小球在空中运动的时间为D．小球落到Q点时的速度大小为
三、非选择题：共54分。
11．（8分）电流表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电流表的内阻（半偏法），实验室提供的器材如下：
A．待测电流表（量程为0.6A，内阻约为2Ω）；
B．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）；
C．滑动变阻器（最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为2A）；
D．电源（电动势为3V，内阻不计）；
E．电源（电动势为6V，内阻不计）；
F．电源（电动势为15V，内阻不计）；
G．开关2个，导线若干。
按如图所示的电路进行实验，实验步骤如下：移动滑动变阻器的滑片，以保证通过电流表的电流最小；先闭合开关，调节，使电流表指针满偏；保持滑动变阻器的滑片的位置不变，闭合开关，调节电阻箱，使电流表的指针半偏；读取电阻箱的阻值，即为测得的电流表的内阻。回答下列问题：
（1）实验中应选用的电源为______。（填器材前面的序号）
（2）将用这种方法测出的电流表内阻记为，电流表内阻的真实值为，则______（填“>”“=”或“<”）。
12．（8分）某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数。将滑块置于水平长木板上，再将遮光条安装在滑块上，用50分度的游标卡尺测出的遮光条宽度如图乙所示。实验时将滑块系在绕过光滑定滑轮并挂有钩码的细线上，将滑块由静止释放，数字计时器记录遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，两次遮光的时间间隔记为。用天平测出遮光条和滑块的总质量为M，钩码的质量为m。
（1）遮光条的宽度______mm。
（2）滑块经过两光电门速度的变化量大小______。（用、、d表示）
（3）实验中多次改变光电门2的位置进行测量，得到多组和的数据，以为纵坐标，为横坐标，在坐标纸上描点，得到的图像为过原点、斜率为k的直线，已知当地的重力加速度大小为g，则滑块与长木板之间的动摩擦因数______（用k、m、M、g表示）
13．（8分）如图甲所示，一粗细均匀的长细管开口向下竖直固定时，管内高度为h的水银柱上方封闭气体的长度为H，现将细管缓慢旋转至开口竖直向上，如图乙所示。已知大气压强恒为，水银的密度为，管内气体温度不变且可视为理想气体，重力加速度大小为g，求：
（1）图乙中封闭气体的压强；
（2）图乙中封闭气体的长度。
14．（14分）如图所示，间距为d的平行金属导轨固定在倾角的绝缘斜面上，导轨顶端接一阻值为R的定值电阻，整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。将质量为m的金属棒从距离导轨底端高H处由静止释放，金属棒到达底端前已达到最大速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒下滑过程中始终与导轨垂直，电路中除定值电阻以外的电阻均不计，重力加速度大小为g，求：
（1）金属棒的最大速度；
（2）金属棒在导轨上运动的时间t。
15．（16分）如图所示，带孔物块A穿在竖直固定的细杆上，不可伸长的轻质柔软细绳一端连接物块A，另一端跨过轻质定滑轮连接物块B，用手将物块A向上移动到与定滑轮等高处由静止释放后，两物块开始在竖直方向上做往复运动。已知物块A的质量为m，物块B的质量为2m，定滑轮到细杆的距离为L，细绳的长度为2L，重力加速度大小为g，忽略一切阻力，定滑轮大小不计，两物块均可视为质点，求：
（1）物块A下降的最大高度h；
（2）物块A、B处于同一高度时物块B的动能；
（3）物块A、B的总动能最大时物块A的动能。
2024-2025学年山西三晋名校联考十月联合考试
物理参考答案
1．C 【解析】本题考查原子核的衰变，目的是考查学生的理解能力。该衰变方程为为氦核，该衰变为衰变，选项C正确。
2．A 【解析】本题考查光的折射，目的是考查学生的推理论证能力。因题图中鳞片平行，厚度均匀，根据对称性可知，a点的反射光线与b点的折射光线平行，选项A正确；入射角i变大，根据几何关系可知，a、b两点间的距离变大，选项B错误；若仅将蓝光换为红光，则入射点a与出射点b间的距离变大，选项C错误；若仅将蓝光换为紫光，则入射点a与出射点b间的距离变小，选项D错误。
3．A 【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的理解能力。物体A除受重力、支持力、拉力F外，还受到沿斜面向下的静摩擦力，选项A正确；物体A、B间有沿斜面方向的静摩擦力，B、C间有沿斜面方向的滑动摩擦力，物体B还受到重力、支持力、压力作用，选项B错误；斜面C除受到重力外，还受到地面的静摩擦力及支持力，受到物体B的压力及滑动摩擦力，共5个力，选项C错误；以A、B、C整体为研究对象，由于整体受拉力F作用，因此地面受到的压力小于A、B、C整体所受的重力，选项D错误。
4．D 【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。从题中图像可知，小球在斜面上运动时的加速度大小为，选项A错误；小球沿斜面向上运动的时间为0.5s，沿斜面向下运动的时间为1.0s，小球在斜面上运动的时间为1.5s，选项B错误；斜面的长度为3.0m，选项C错误；根据牛顿运动定律有，斜面的高度，选项D正确。
5．C 【解析】本题考查万有引力与航天，目的是考查学生的推理论证能力。在地球上有，在火星上有，宇航员连同宇航服的质量，选项C正确。
6．B 【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。设轻绳中的张力大小为与竖直方向的夹角为，则有，解得，选项A错误；小球受到的合力为4N，其加速度大小为，选项B正确；设轻绳中的张力大小为，则有，解得，选项C错误；轻绳对定滑轮的作用力大小为，选项D错误。
7．D 【解析】本题考查动量守恒定律的应用，目的是考查学生的模型建构能力。小球离开平板车后做平抛运动，小球在空中运动的时间，根据勾股定理可知，小球离开平板车时的相对速度，根据水平方向动量守恒可知，小球离开平板车时的速度大小，平板车的速度大小，弹簧锁定时具有的弹性势能，选项D正确。
8．AD 【解析】本题考查功能关系，目的是考查学生的推理论证能力。设斜面的倾角为，滑块在两段均做匀加速直线运动，在段的加速度大小，在段的加速度大小，动量大小图像为两段直线，选项A正确；动能图像为两段曲线，选项B错误；经过B点后，滑块的机械能守恒，选项C错误；重力的功率，选项D正确。
9．CD 【解析】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，目的是考查学生的创新能力。根据动能定理有，解得，选项A错误；因粒子在磁分析器中运动轨迹的圆心与点重合，有，解得，选项B错误；在磁分析器中，洛伦兹力提供向心力，有，选项C正确；粒子在静电分析器中，电场力提供向心力，有，选项D正确。
10．ABD 【解析】本题考查抛体运动，目的是考查学生的创新能力。对小球在空中的运动进行分解，小球在空中飞行的时间，水平飞行的距离，解得，由于，显然当时，即时，有最大值，最大值，选项A、B正确；小球在空中运动的时间，选项C错误；设小球落到点时的速度大小为，有，解得，选项D正确。
11．（1）E （2）<
【解析】本题考查半偏法测电流表内阻实验，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）（2）闭合开关，调节电阻箱使电流表半偏，电阻箱所在支路的电流大于半偏电流，故；为减小误差，应选用电动势较大的电源，若选用电源，由于滑动变阻器的阻值较小，电路中的电流超过0.6A，因此实验中应选用的电源为。
12．（1）15.20 （2） （3）
【解析】本题考查测动摩擦因数实验，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）遮光条的宽度。
（2）滑块经过两光电门速度的变化量大小。
（3）因图像的斜率，由牛顿第二定律可得，可得，解得。
13．【解析】本题考查理想气体状态方程，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）设细管的横截面积为，则有
解得。
（2）设题图甲中封闭气体的压强为，有
解得。
14．【解析】本题考查电磁感应的综合应用，目的是考查学生的创新能力。
（1）金属棒达到最大速度后，处于平衡状态，有
解得。
（2）金属棒下滑过程中，根据动量定理有
解得。
15．【解析】本题考查动能定理的综合应用，目的是考查学生的模型建构能力。
（1）释放瞬间系统总动能为零，物块下降到最低点时，系统总动能又为零，因此物块减少的重力势能等于物块增加的重力势能，有
解得。
（2）设物块处于同一高度时定滑轮左侧细绳与水平方向所成的角为，物块的速度大小为，有
解得。
（3）设定滑轮左侧细绳与水平方向所成的角为时，物块的速度大小为，物块的动能为，则有
令，显然为第一象限内单位圆上的点与定点连线的斜率，如图所示，易得的最大值为，此时
解得。
（利用重心最低得出正确答案也给分）