精品解析：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

芝华中学2024-2025学年上学期高三期第一次物理科试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分 ） 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. 福厦高铁是中国首条设计速度达350km/h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/s B. 位移大小为230km C. 平均速率约为230m/s D. 消耗的电能约为 2. 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. 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. 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 6.0m/s B. 6.5m/s C. 7.0m/s D. 7.5m/s 二、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. 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. 丙图像 D. 丁是图像 6. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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，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. 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. 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）它在最后内下落高度是多少？ 15. 《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. 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） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 芝华中学2024-2025学年上学期高三期第一次物理科试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分 ） 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. 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/s B. 位移大小为230km C. 平均速率约为230m/s D. 消耗的电能约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．最大速度“350km/h”约为97m/s，故A错误； B．路程大小为230km，故B错误； C．平均速率约为 故C错误； D．消耗的电能约为 故选D。 2. 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 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】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，故A正确； 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”，故B正确； C．玻尔在原子核式结构模型的基础上把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统中，提出了自己的原子结构假说。故C错误； D．玻尔的原子理论只成功解释了氢原子光谱的实验规律，无法解释更复杂的原子光谱，这说明了玻尔模型也是有局限性的。故D正确。 故选C。 3. 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 【答案】A 【解析】 详解】ABD．从n=4能级向下跃迁最多可辐射出 种光谱线，得到的光子能量分别为12.75eV、12.09eV、10.2eV、2.55eV、1.89eV、0.66eV，金属的逸出功为12.0eV，则会有2种光子使该金属产生光电效应，有两条在可见光区内，故A错误，BD正确； C．若氢原子从激发态n=4跃迁到基态辐射出的能量为12.75eV大于金属的逸出功12.0eV，所以能发生光电效应，故C正确。 本题选错误，故选A。 4. 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. 6.0m/s B. 6.5m/s C. 7.0m/s D. 7.5m/s 【答案】B 【解析】 【详解】设汽车经过树A时的速度为，加速度为a。对AB段运动，有 同理，对AC段运动，有 两式联立代入，，，，解得 ， 再由 得 B正确，ACD错误。 故选B。 【点睛】求解运动类问题需要根据题设条件画出相应的运动情景示意图，再根据运动情景示意图构建匀变速直线运动的物理模型｡本题的易错点是不能根据运动情景图构建出匀变速直线运动的物理模型｡ 二、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. 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 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若甲是a-t图像，则加速度减小，说明物体不做匀变速直线运动，故A错误； B．若乙是v-t图像，其斜率等于加速度，可知物体做匀加速直线运动，故B正确； C．若丙是v-t图像，其斜率等于加速度，可知物体做非匀变速直线运动，故C错误； D．若丁是a-t图像，加速度不变，说明做匀变速直线运动，故D正确。 故选BD。 6. 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 【答案】CD 【解析】 【分析】由图写出和的关系式，根据匀变速直线运动的位移时间公式，通过对比求出质点的初速度和加速度，分析质点的运动情况．再由运动学公式求解速度和位移． 【详解】AB、根据图像可得关系式：，根据的变形式 对比可得：，解得：加速度，故AB均错误； C、由上述表达式可知，质点运动的初速度，加速度，故根据速度与时间的关系得，质点在1s末的速度大小为，则C正确； D、根据匀变速直线运动的位移公式，得质点在1s末的位移大小为，故D正确． 故选CD． 【点睛】解决本题的关键是运用数学知识写出和的关系式，将匀变速直线运动的位移时间公式变形，通过比对的方法得到质点的初速度和加速度． 7. 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 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程为 即衰变方程中的X是电子，衰变时，原子核内中子转化为质子和电子，大量电子从原子核释放出来形成射线，故A错误； B．比结合能越大越稳定，由于衰变成为了，故比稳定，即比的比结合能大，故B正确； C．半衰期只由原子核自身决定，温度升高，I半衰期不变，错误； D．由于半衰期为8天，可知经过16天，即经过两个半衰期，的原子核发生了衰变，故D正确。 故选BD 8. 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 【答案】BD 【解析】 【详解】由运动学公式得，设子弹穿出1号和3号木块时的速度分别为v1、v2，则 解得子弹穿出1号和3号木块时的速度之比为 A错误； 设子弹穿过3号木块前的速度为v，由运动学公式得 解得 设子弹穿过3号木块后的速度为A项中的v2，即A项中的v2，则 所以子弹穿过3号木块前后的速度之比为 B正确； CD．设子弹通过所有木块的时间t，则 设子弹通过2、3、4号木块的时间，则 子弹通过1号木块的时间为 解得 设子弹通过4号木块的时间为，则 解得 子弹通过1号和4号木块的时间之比为 C错误，D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题） 三、填空题(共8分，) 9. 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_______。 【答案】 ①. 聚变 ②. 质子 ③. 【解析】 【详解】[1]核反应方程 为核聚变反应； [2]根据质量数守恒和电荷数守恒可知，反应式中的X为质子（）； [3]根据爱因斯坦的质能方程可知，该核反应释放的核能大小为 10. 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_________。 【答案】 ①. 6 ②. 4 ③. 124 【解析】 【分析】 【详解】[1] 因为衰变改变原子核的质量数，而衰变不会，所以 衰变次数 [2]每经过一次衰变，原子核电荷数减少2，钍核经过6次衰变后剩余的电荷数与铅核的电荷数之差为衰变的次数 衰变次数 [3]经过5次α衰变后中子数会减少 每一次β衰变后会使一个中子变成质子和一个电子，故４次β衰变会使中子数减少4，所以5次α衰变和4次β衰变后，中子数变为 138-4-10=124 11. 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。 【答案】 ①. 4 ②. 217 【解析】 【分析】 【详解】[1]重物离开气球后，以4m/s的初速度做竖直上抛运动。 [2]规定向下为正方向，则 x = - v0t + 0.5gt2 = - 4 × 7 + 0.5 × 10 × 49m = 217m 四、实验题。 12. 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，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”）。 【答案】 ①. 6.5 ②. 为零 ③. 强黄光 【解析】 【详解】（1）[1]由题意可知遏止电压为Uc＝6.0V，根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理有 所以光电管阴极材料的逸出功为 [2]光电子的最大初动能与入射光强度无关，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，光电子依然不能到达阳极，所以电流计的读数仍为零。 （2）[3]入射光频率越大，遏止电压越大，所以甲、乙为同一种光，且甲、乙的频率小于丙的频率，则甲、乙为黄光，丙为蓝光。而入射光越强，饱和光电流越大，所以甲为强黄光。 13. 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） 【答案】 ①. C ②. B ③. 将打点计时器接到电源的“交流输出”上 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]该实验不必测量物体质量，故C步骤不需要； [2][3]打点计时器必须使用交流电源，故B步骤操作不当； （2）[4] 根据逐差法 五、解答题（8+12+16） 14. 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？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据解得 可得下落的高度为 （2）在最后内下落的高度为 15. 《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。 【答案】(1)3m；(2)3s；(3)-2.4m/s2 【解析】 【详解】(1)由图可知，反应时间为，速度为，故反应时间内通过的位移为 (2)(3)刹车位移为 根据速度位移公式可知 减速的时间 故轿车刹车时间 16. 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） 【答案】（1）106.25m；（2）18s；（3）8.53s 【解析】 【详解】(1)当乙车与甲车速度相等时，两车相距最远； 得：，此时甲乙两车的位移分别为 56.25m 则两车相距最远距离为 （2）当乙车达到最大速度v2时， 得：，甲乙两车的位移分别为 ，此时乙车未追上甲车，乙车以速度v2匀速追甲车 解得： ，因此乙车追上甲车所用时间为 (3)当乙车速度减小到零时 甲乙两车的位移分别为 当甲乙两车相遇时 解得：，所以甲乙两车再次相遇时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$