精品解析：福建省莆田市第十五中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题

莆田十五中2024-2025上学期高三物理暑期检测 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 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. 2023年5月28日上午10时32分，国产大飞机C919迎来商业首飞，标志着中国具备了自主研制大型客机的能力。某次该大飞机在机场直跑道由静止开始加速，用时30s经过2100m起飞，又经过20s达到离地高度400m处。下列说法正确的是（　　） A. 10时32分和30s都是指时刻 B. 大飞机在直跑道上的平均速度为70m/s C. 大飞机离地起飞时的瞬时速度为70m/s D. 大飞机开始运动50s内的位移是2500m 2. 2023年，某造船公司正式发布全球首型、世界最大核动力集装箱船，它采用了第四代钍基堆型熔盐反应堆。其涉及的核反应包含（钍）衰变为（镤），下列关于此衰变说法正确的是（　　） A. 衰变方程为 B. 钍核含有90个质子和140个中子 C. 衰变放出电子来自原子的核外电子 D. 核的平均结合能小于核的平均结合能 3. 如图为氢原子的能级示意图。一群处于能级的氢原子自发跃迁时向外辐射出不同频率的光子，已知蓝光光子的能量范围为2.53~2.76eV。则这群氢原子： A. 辐射光子后能量增大 B. 从向跃迁可辐射蓝光 C. 从向跃迁可辐射蓝光 D. 最多能辐射出3种不同频率的光子 4. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动， 甲和乙的运动图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 6s内甲的路程为16m， 乙的路程为12m B. 0~2s内与4~6s内， 甲的速度等大、反向 C. 0~6s内， 甲、乙的运动方向均改变一次 D. 甲、乙均在3s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4m 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，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. 某兴趣小组用频闪摄影的方法研究落体运动，实验中把一高中物理课本竖直放置，将一小钢球从与书上边沿等高处静止释放，整个下落过程的频闪照片如图所示，忽略空气阻力，结合实际，下列说法正确的是（　　） A. 小钢球下落过程做匀变速直线运动 B. 小钢球下落过程做变加速直线运动 C. 该频闪摄影闪光频率约为10Hz D. 该频闪摄影的闪光频率约为20Hz 6. 如图为一充气睡垫，人们在野外露营时经常用到。其内部封闭了一定质量的理想气体。当人躺上睡垫时，睡垫迅速向下挤压内部气体，使气体来不及与外界发生热交换；当人从睡垫上起来时，睡垫缓慢恢复原状，睡垫内气体可以充分与外界发生热交换，已知外界环境温度不变，下列说法正确的是（　　） A. 当人躺上睡垫时，气体对外界做正功 B. 当人躺上睡垫时，睡垫内气体分子单位时间对睡垫壁单位面积的碰撞次数增多 C. 当人从睡垫上起来时，睡垫内气体从外界吸热 D. 当人从睡垫上起来时，睡垫内气体分子平均动能增大 7. 如图所示是用频闪拍照的方法拍摄到的一张真空中羽毛与钢球从同一高度同时自由下落过程中的局部频闪照片。已知拍摄当地的重力加速度大小为g，由照片提供的信息，下列说法正确的是（　　） A. 钢球下落的加速度比羽毛下落的加速度更大 B. 一定满足关系 C. 频闪拍照的时间间隔为 D. 羽毛下落到位置C的速度大小为 8. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其中v-t图像如图所示。已知两车在时并排行驶，则（ ） A. 在时，甲车在乙车后 B. 在时，甲车在乙车后7.5m C. 两车另一次并排行驶的时刻是 D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m 第II卷（非选择题） 三、填空题（本题共3小题，每空2分，共16分。） 9. 一个人在离地面高处，以的初速度竖直向上抛出一个物体，则末时物体的瞬时速度为______，从抛出到落地物体一共经历了______（取）。 10. 一定质量的理想气体经历C→A→B→C状态变化过程，如图所示，其中C→A过程为______（填“等温”“等压”或“等容”）变化过程，A→B过程中气体体积______（填“增大”“减小”或“不变”），B→C过程中气体______（填“吸收”或“放出”）热量。 11. 为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，某次测试该车做匀减速直线运动，由于位移x和时间的关系图像为抛物线，为便于直观研究该运动规律，改作如图所示的与t关系图像，则该车的初速度为______m/s，刹车过程中加速度大小为______，刹车距离为______m。 四、实验题（12题每空2分，共8分；13题每空2分，共6分，两题共14分） 12. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）打点计时器，使用的电源是______电源。（填“交流”或“直流”） （2）实验时应_____________。（填“先启动打点计时器，后放开小车“或”先放开小车，后启动打点计时器“） （3）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的电源上，通过实验得到一条清晰的纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点图中未画出），，，，，，，则小车的加速度___m/s2，打点计时器在打点时小车的速度__m/s。（结果均保留两位有效数字） 13. 某探究小组用图甲所示的实验装置测量重力加速度。铁架台上固定着光电门，让直径为的小球从处由静止开始自由下落，小球球心正好通过光电门。现测得小球由下落到的时间为，用刻度尺测得间的高度为。现保持光电门位置不变，将小球释放点缓慢移动到不同位置，测得多组数值，画出随变化的图线为直线，如图丙所示，直线的斜率为，则： （1）用游标卡尺测量小球直径时，游标卡尺的读数如图乙所示，则小球的直径为______； （2）由图线可求得当地重力加速度大小______（用题中字母表示）； （3）若某次测得小球由下落到的时间间隔为，则可知此次小球经过光电门时的速度大小为______（用题中字母表示）。 五、解答题（本题共3小题，共30分。） 14. 小明同学站在平直街道旁A点，发现一辆公交车正以10m/s速度，从身旁匀速驶过，此时小明立刻先匀加速后匀减速追赶公交车。A点与公交车站B点距离为50m，公交车在行驶中到距车站30m处开始刹车（视为匀减速运动），刚好到B点停下，此时小明也恰好到B点停下。设小明匀加速和匀减速运动的加速度大小相等。求： （1）公交车刹车过程的时间； （2）小明追赶公交车过程的加速度大小。 15. 如图所示，直杆长L1=0.5m，圆筒高为L2=2.75m。直杆位于圆筒正上方H=0.8m处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求：（取g=10m/s2，） （1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度v1大小 （2）直杆穿越圆筒所用的时间t。 16. 若小汽车以的速度在平直公路上行驶，刹车后行驶900m的距离停下来。在平直公路上，小汽车正以的速度行驶，司机突然发现前方处有一货车正以的速度同向匀速行驶。 （1）小汽车刹车过程的加速度大小是多少？ （2）小汽车司机发现大货车时立即刹车（不计司机的反应时间），是否会发生撞车事故？（要求有完整的判断过程） ①若不会发生撞车事故，经过多长时间两车相距最近？最近是多少？相距最近时两车的速度分别是多少？ ②若会发生撞车事故，经过多长时间相撞？若小汽车司机发现大货车时立即鸣笛，提示大货车加速，大货车立即加速，加速度至少多大，可以避免撞车事故发生？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 莆田十五中2024-2025上学期高三物理暑期检测 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 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. 2023年5月28日上午10时32分，国产大飞机C919迎来商业首飞，标志着中国具备了自主研制大型客机的能力。某次该大飞机在机场直跑道由静止开始加速，用时30s经过2100m起飞，又经过20s达到离地高度400m处。下列说法正确的是（　　） A. 10时32分和30s都是指时刻 B. 大飞机在直跑道上的平均速度为70m/s C. 大飞机离地起飞时的瞬时速度为70m/s D. 大飞机开始运动50s内的位移是2500m 【答案】B 【解析】 【详解】A．10时32分指的是时刻，30s指的是时间，故A错误； B．大飞机在直跑道上的平均速度 故B正确； C．根据题意无法求出大飞机离地起飞时的瞬时速度，故C错误； D．大飞机开始运动50s内的运行轨迹不是单方向的直线运动，故位移 故D错误。 故选B。 2. 2023年，某造船公司正式发布全球首型、世界最大核动力集装箱船，它采用了第四代钍基堆型熔盐反应堆。其涉及的核反应包含（钍）衰变为（镤），下列关于此衰变说法正确的是（　　） A. 衰变方程 B. 钍核含有90个质子和140个中子 C. 衰变放出的电子来自原子的核外电子 D. 核的平均结合能小于核的平均结合能 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，衰变方程为 故A正确； B．核含有90个质子和143个中子，故B错误； C．衰变放出的电子来自原子核内中子转化为质子，故C错误； D．衰变后，核比核更稳定，所以核的平均结合能大于核的平均结合能，故D错误。 故选A。 3. 如图为氢原子的能级示意图。一群处于能级的氢原子自发跃迁时向外辐射出不同频率的光子，已知蓝光光子的能量范围为2.53~2.76eV。则这群氢原子： A. 辐射光子后能量增大 B. 从向跃迁可辐射蓝光 C. 从向跃迁可辐射蓝光 D. 最多能辐射出3种不同频率的光子 【答案】B 【解析】 【详解】A．高能级向低能级跃迁向外放出能量，以光子形式释放出去，辐射光子后能量减小，故A错误； D．最多能放不同频率光子的种数为 故D错误； B．从向跃迁辐射出的光子的能量为 在蓝光光子的能量范围，可知从向跃迁可辐射蓝光，故B正确； C．从向跃迁射出的光子的能量为 不在蓝光光子的能量范围，所以从向跃迁不可以辐射蓝光，故C错误。 故选B。 4. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动， 甲和乙的运动图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 6s内甲的路程为16m， 乙的路程为12m B. 0~2s内与4~6s内， 甲的速度等大、反向 C. 0~6s内， 甲、乙的运动方向均改变一次 D. 甲、乙均在3s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4m 【答案】A 【解析】 【详解】A．6s内甲的路程为 s1=4m×4=16m v-t图像的面积等于位移，可知6s内乙的路程为 选项A正确； B．x-t图像的斜率等于速度，可知0~2s内与4~6s内， 甲的速度等大、同向，选项B错误； C．0~6s内， 甲在2s末和4s末运动方向改变两次；乙在3s末运动方向改变一次，选项C错误； D．甲在3s末回到出发点，距出发点的最大距离为4m；甲在6s末回到出发点，距出发点的最大距离为 选项D错误。 故选A 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，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. 某兴趣小组用频闪摄影的方法研究落体运动，实验中把一高中物理课本竖直放置，将一小钢球从与书上边沿等高处静止释放，整个下落过程的频闪照片如图所示，忽略空气阻力，结合实际，下列说法正确的是（　　） A. 小钢球下落过程做匀变速直线运动 B. 小钢球下落过程做变加速直线运动 C. 该频闪摄影的闪光频率约为10Hz D. 该频闪摄影的闪光频率约为20Hz 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小钢球从静止释放，忽略空气阻力，小钢球做自由落体运动，小钢球下落过程做匀变速直线运动，故A正确，B错误； CD．物理课本长度约为 l=0.3m 由题图可知，设闪光周期为T，钢球从物理书上边沿到下边沿经过6次闪光，可知钢球下落时间为 小钢球做自由落体运动，则 解得 该频闪摄影的闪光频率约为 故C错误，D正确。 故选AD。 6. 如图为一充气睡垫，人们在野外露营时经常用到。其内部封闭了一定质量的理想气体。当人躺上睡垫时，睡垫迅速向下挤压内部气体，使气体来不及与外界发生热交换；当人从睡垫上起来时，睡垫缓慢恢复原状，睡垫内气体可以充分与外界发生热交换，已知外界环境温度不变，下列说法正确的是（　　） A. 当人躺上睡垫时，气体对外界做正功 B. 当人躺上睡垫时，睡垫内气体分子单位时间对睡垫壁单位面积的碰撞次数增多 C. 当人从睡垫上起来时，睡垫内气体从外界吸热 D. 当人从睡垫上起来时，睡垫内气体分子平均动能增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当人躺上睡垫时，气体体积减小，外界对气体做正功，故A错误； B．当人躺上睡垫时，气体体积减小，外界对气体做正功，气体来不及与外界发生热交换，可知气体温度升高，根据理想气体状态方程可知，气体压强变大，因此睡垫内气体分子单位时间对睡垫壁单位面积的碰撞次数增多，故B正确； C．当人从睡垫上起来时，气体体积变大，气体对外界做正功，根据热力学第一定律可知，睡垫内气体从外界吸热，故C正确； D．当人躺上睡垫时，气体体积减小，外界对气体做正功，气体来不及与外界发生热交换，可知气体温度升高，分子平均动能变大；当人从睡垫上起来时，气体体积变大，气体对外界做正功，气体温度降低，分子平均动能变小，故D错误。 故选BC。 7. 如图所示是用频闪拍照的方法拍摄到的一张真空中羽毛与钢球从同一高度同时自由下落过程中的局部频闪照片。已知拍摄当地的重力加速度大小为g，由照片提供的信息，下列说法正确的是（　　） A. 钢球下落的加速度比羽毛下落的加速度更大 B. 一定满足关系 C. 频闪拍照的时间间隔为 D. 羽毛下落到位置C的速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据图中信息可知羽毛与钢球在相邻的时间内下落的距离相同，根据匀变速运动推论 可得钢球下落的加速度与羽毛下落的加速度相等，A错误； B．根据初速度为零的匀加速运动规律可知，若A点为下落起点位置，则满足 但是题中未说明A点为下落起点位置，所以不一定满足关系，B错误； C．根据匀变速运动推论有 解得 C正确； D．根据匀变速运动规律中间时刻的瞬时速度大小等于该段时间内的平均速度大小，可得羽毛下落到位置C的速度大小为 D正确。 故选CD。 8. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其中v-t图像如图所示。已知两车在时并排行驶，则（ ） A. 在时，甲车在乙车后 B. 在时，甲车在乙车后7.5m C. 两车另一次并排行驶的时刻是 D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m 【答案】CD 【解析】 【详解】B．图像中，图线与坐标轴围成的面积代表物体位移，已知两车在时并排行驶，在内有 所以时甲车在前，距乙车距离为 故B错误； AC．在内有 此时甲乙两车相距 所以另一次并排行驶的时刻为，故A错误，C正确； D．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 故D正确。 故选CD。 第II卷（非选择题） 三、填空题（本题共3小题，每空2分，共16分。） 9. 一个人在离地面高处，以的初速度竖直向上抛出一个物体，则末时物体的瞬时速度为______，从抛出到落地物体一共经历了______（取）。 【答案】 ①. 0 ②. 5 【解析】 【详解】[1]由 可知末时物体的瞬时速度为 [2]设向上为正，则物体落地时的位移为 由 得 （舍去） 即从抛出到落地物体一共经历了5s。 10. 一定质量的理想气体经历C→A→B→C状态变化过程，如图所示，其中C→A过程为______（填“等温”“等压”或“等容”）变化过程，A→B过程中气体体积______（填“增大”“减小”或“不变”），B→C过程中气体______（填“吸收”或“放出”）热量。 【答案】 ①. 等容 ②. 增大 ③. 放出 【解析】 【详解】[1]由于AC的延长线过坐标原点，压强与热力学温度的比值保持不变，因此体积不变，发生等容变化； [2] A→B过程中，温度不变，根据玻意耳定律，压强减小，因此体积增大； [3] B→C过程中，压强不变，温度降低，根据盖吕萨克定理，体积减小，外界对气体做功，又由于温度降低，内能减小，根据热力学第一定理，气体放出热量。 11. 为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，某次测试该车做匀减速直线运动，由于位移x和时间的关系图像为抛物线，为便于直观研究该运动规律，改作如图所示的与t关系图像，则该车的初速度为______m/s，刹车过程中加速度大小为______，刹车距离为______m。 【答案】 ①. 30 ②. 5 ③. 90 【解析】 【详解】[1]由图可得 变形得 由关系式知初速度等于 [2]由表达式知 则 解得 故刹车过程中加速度大小为。 [3]由速度与位移关系式知，刹车距离为 代入得 故刹车距离为。 四、实验题（12题每空2分，共8分；13题每空2分，共6分，两题共14分） 12. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）打点计时器，使用的电源是______电源。（填“交流”或“直流”） （2）实验时应_____________。（填“先启动打点计时器，后放开小车“或”先放开小车，后启动打点计时器“） （3）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的电源上，通过实验得到一条清晰的纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点图中未画出），，，，，，，则小车的加速度___m/s2，打点计时器在打点时小车的速度__m/s。（结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. 交流 ②. 先启动打点计时器，后放开小车 ③. 0.80 ④. 0.40 【解析】 【详解】（1）[1]打点计时器使用的是交流电源。 （2）[2]为了充分利用纸带，减小实验误差，实验时先启动打点计时器，待打点计时器稳定工作后再放开小车。 （3）[3]交流电频率为，由于每相邻两个计数点间还有4个计时点，则相邻计数点间时间间隔为 由逐差法有 解得 [4]由匀变速直线运动推论知，B点的瞬时速度等于A到C的平均速度，则有 13. 某探究小组用图甲所示的实验装置测量重力加速度。铁架台上固定着光电门，让直径为的小球从处由静止开始自由下落，小球球心正好通过光电门。现测得小球由下落到的时间为，用刻度尺测得间的高度为。现保持光电门位置不变，将小球释放点缓慢移动到不同位置，测得多组数值，画出随变化的图线为直线，如图丙所示，直线的斜率为，则： （1）用游标卡尺测量小球直径时，游标卡尺的读数如图乙所示，则小球的直径为______； （2）由图线可求得当地重力加速度大小为______（用题中字母表示）； （3）若某次测得小球由下落到的时间间隔为，则可知此次小球经过光电门时的速度大小为______（用题中字母表示）。 【答案】（1）2.350 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由20分度的游标卡尺的读数规则可知小球的直径 【小问2详解】 小球做自由落体运动，出发点在点，小球在点的速度为0，则小球从到的过程有 整理得 可知为一次函数图像，斜率 解得 【小问3详解】 由速度公式可知 五、解答题（本题共3小题，共30分。） 14. 小明同学站在平直街道旁A点，发现一辆公交车正以10m/s速度，从身旁匀速驶过，此时小明立刻先匀加速后匀减速追赶公交车。A点与公交车站B点的距离为50m，公交车在行驶中到距车站30m处开始刹车（视为匀减速运动），刚好到B点停下，此时小明也恰好到B点停下。设小明匀加速和匀减速运动的加速度大小相等。求： （1）公交车刹车过程的时间； （2）小明追赶公交车过程的加速度大小。 【答案】（1）6s；（2） 【解析】 【详解】（1）设x=30m，v=10m/s，则公交车刹车过程的时间 解得 t=6s （2）公交车匀速运动时间为 设小明匀加速运动的收尾速度为v0，则 解得 小明追赶公交车过程的加速度大小为 15. 如图所示，直杆长L1=0.5m，圆筒高为L2=2.75m。直杆位于圆筒正上方H=0.8m处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求：（取g=10m/s2，） （1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度v1大小 （2）直杆穿越圆筒所用的时间t。 【答案】（1）4m/s；（2）0.5s 【解析】 【详解】（1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度 （2）直杆下端到达圆筒上方到直杆上端离开圆筒下方所下落的距离为 h=L1+L2=0.5m+2.75m=3.25m 设直杆穿越圆筒所用的时间为t，则有 h=v1t+gt2 代入数据为 3.25=4t+×10t2 解得 t=0.5s 16. 若小汽车以的速度在平直公路上行驶，刹车后行驶900m的距离停下来。在平直公路上，小汽车正以的速度行驶，司机突然发现前方处有一货车正以的速度同向匀速行驶。 （1）小汽车刹车过程的加速度大小是多少？ （2）小汽车司机发现大货车时立即刹车（不计司机的反应时间），是否会发生撞车事故？（要求有完整的判断过程） ①若不会发生撞车事故，经过多长时间两车相距最近？最近是多少？相距最近时两车的速度分别是多少？ ②若会发生撞车事故，经过多长时间相撞？若小汽车司机发现大货车时立即鸣笛，提示大货车加速，大货车立即加速，加速度至少为多大，可以避免撞车事故发生？ 【答案】（1）；（2）会发生撞车事故；②， 【解析】 【详解】（1）由运动学公式 可得小汽车刹车过程的加速度大小 （2）设经过时间，两车的速度相等，有 这段时间内，小汽车的位移 货车的位移 由于 会发生撞车事故 ②设经过时间t，两车相撞，有 可得 不符合题意 设大货车的加速度至少为，设经过时间，两车的速度相等 有 此时位移关系 联立可得 即大货车的加速度至少为，可以避免撞车事故发生 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$