精品解析：天津市百华实验中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试卷

天津市百华实验中学2024-2025学年度第一学期期中考试试题 高三物理 考试时长：60分钟 试题总分：100分 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共5小题，共25分。 1. 福岛核电站核泄漏事故过去将近十年，其核危害至今仍未消除。核泄漏中的放射性元素钚具有致癌和增加遗传性病变的危害，钚的一种同位素出的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 衰变过程总质量不变 B. 衰变放出的是由原子核外电子受激发而产生的 C. γ射线是波长很短的光子，它的贯穿本领比α射线的强 D. 核泄漏中的钚渗入深海中后，半衰期将变长 2. 一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴下落过程中所受重力保持不变，其速度-时间图像如图所示，关于雨滴在加速阶段的受力和运动情况，以下判断正确的是 A. 雨滴下落过程中只受重力 B. 雨滴下落过程中加速度恒定不变 C. 雨滴下落过程受到逐渐增大的空气阻力 D. 雨滴下落过程中速度随时间均匀增加 3. 在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象，如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，在一个配有活塞的厚壁有机玻璃筒底放置一小团硝化棉，迅速向下压活塞，筒内气体被压缩后可点燃硝化棉．在筒内封闭的气体被活塞压缩的过程中(　　) A. 气体对外界做正功，气体内能增加 B. 外界对气体做正功，气体内能增加 C. 气体的温度升高，压强不变 D. 气体的体积减小，压强不变 5. 如图甲所示，质量为m=60 kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示，g取10 m/s2，由图像可知（　　） A. t=0.5 s时，他的加速度为3 m/s2 B. t=0.4 s时，他处于超重状态 C. t=1.1 s时，他受到单杠作用力的大小是620 N D t=1.5 s时，他处于超重状态 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 6. 如图甲所示为一列简谐横波在时的波形图，图乙为该波上A质点的振动图象，则下列判断正确的是（　　） A. 这列波的波速为2.5m/s B. 这列波沿x轴正方向传播 C. 质点A在0.2 s内通过路程一定为20cm D. 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为2.5Hz 7. 中国北斗卫星导航系统（GDS）是中国自行研制的全球卫星导航系是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONAS）之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球静止卫星，地球自转周期为24h，则（　　） A. 卫星a的角速度小于c的角速度 B. 卫星a的加速度大于b的加速度 C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D. 卫星b的周期等于24h 8. 以下关于光现象的说法正确的是（　　） A. 一个面光源发出的光经较大的障碍物后在屏上的影有本影和半影，这是光发生衍射的结果 B. 把两支铅笔捏紧，透过中央细缝去观察日光灯，会看到彩色条纹，这是光发生衍射的结果 C. 白光通过单缝发生衍射时，偏离中央亮条纹最远的是红光 D. 一束平行白光经凸透镜折射后，在其后的屏上也会看到彩色的亮环，这是光发生衍射的结果 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共12分。 9. 在研究“用单摆测定重力加速度”的实验中， (1)下列措施中必要的或做法正确的是_____．选填下列措施前的序号 A.为了便于计时观察，单摆的摆角越大越好 B.摆线长应远远大于摆球直径 C.摆球应选择密度较大的实心金属小球 D.将摆球和摆线平放在桌面上，拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长，然后将O点作为悬点 (2)两个同学分别在北京大学和浙江大学探究了“单摆周期T与摆长L关系”的规律．多次改变摆长，记录多组摆长和周期数据，并绘制了图像，如图所示，从中可以判断，浙江大学的实验结果对应图线是_____________填“A”或“B”．北京大学的同学求出图线的斜率k，则用斜率k求重力加速度的表达式为 ___________． 10. 如图甲所示是一种新的短途代步工具电动平衡车，被称为站着骑的电动车，其最大速度可达，某同学为测量一电动平衡车在平直水泥路面上受到的阻力情况，设计了下述实验：将输液用的塑料瓶装适量水后，连同输液管一起绑在平衡车的护手上，调节输液管的滴水速度，从某滴水刚落地开始计时，从下一滴水开始依次计数为1、2、3…，当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为，该同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行，如图乙所示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：m），已知当地重力加速度取，则根据该同学的测量结果可得出： （1）平衡车经过路面上相邻两滴水间的时间间隔_____s。 （2）平衡车加速过程的加速度大小________。 （3）设平衡车运动过程中所受阻力大小是人与车总重力的倍，则________。结果保留两位有效数字 四、计算题：本大题共3小题，共48分。 11. 质量m=2.0kg的物块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s停在B点，已知A、B两点间的距离s=6.0m，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20，求恒力F多大．（g=10m/s2）． 12. 如图所示，水平传送带AB向右匀速运动，倾角为的倾斜轨道与水平轨道平滑连接于C点，小物块与传送带AB及倾斜轨道和水平轨道之间均存在摩擦，动摩擦因数都为，倾斜轨道长度，C与竖直圆轨道最低点D处的距离为，圆轨道光滑，其半径．质量为可看作质点的小物块轻轻放在传送带上的某点，小物块随传送带运动到B点，之后沿水平飞出恰好从P处切入倾斜轨道后做匀加速直线运动(进入P点前后不考虑能量损失)，经C处运动至D，在D处进入竖直平面圆轨道，恰好绕过圆轨道的最高点E之后从D点进入水平轨道DF向右运动．(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，)求： (1)物块刚运动到圆弧轨道最低处D时对轨道的压力； (2)传送带对小物块做的功W； (3)若传送带AB向右匀速运动的速度，求小物块在传送带上运动过程中由于相互摩擦而产生的热量Q． 13. 如图，直角坐标系中，第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、Ⅲ象限中有两平行板电容器、，其中垂直轴放置，极板与轴相交处存在小孔、；垂直轴放置，上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一带电粒子从静止释放，经电场直线加速后从射出，紧贴下极板进入，而后从进入第Ⅰ象限；经磁场偏转后恰好垂直轴离开，运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为，、间距离为，、的板间电压大小均为，板间电场视为匀强电场，不计重力，忽略边缘效应。求： （1）粒子经过时的速度大小； （2）粒子经过时速度方向与轴正向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市百华实验中学2024-2025学年度第一学期期中考试试题 高三物理 考试时长：60分钟 试题总分：100分 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共5小题，共25分。 1. 福岛核电站核泄漏事故过去将近十年，其核危害至今仍未消除。核泄漏中的放射性元素钚具有致癌和增加遗传性病变的危害，钚的一种同位素出的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 衰变过程总质量不变 B. 衰变放出的是由原子核外电子受激发而产生的 C. γ射线是波长很短的光子，它的贯穿本领比α射线的强 D. 核泄漏中的钚渗入深海中后，半衰期将变长 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．衰变过程中，由于放出能量，总质量减少，A错误； B．衰变放出的是由原子核内两个质子两个中子组团放出的，B错误； C．γ射线是波长很短的光子，它的贯穿本领比α射线的强，能穿透几厘米厚的铅板，C正确； D．半衰期非常稳定，不受周围环境变化的影响，D错误。 故选C。 2. 一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴下落过程中所受重力保持不变，其速度-时间图像如图所示，关于雨滴在加速阶段的受力和运动情况，以下判断正确的是 A. 雨滴下落过程中只受重力 B. 雨滴下落过程中加速度恒定不变 C. 雨滴下落过程受到逐渐增大的空气阻力 D. 雨滴下落过程中速度随时间均匀增加 【答案】C 【解析】 【详解】根据雨滴速度-时间图像可知，雨滴加速度逐渐减小，所以雨滴除受重力外，还受变化的空气阻力，根据F=ma可知，空气阻力应逐渐增大，由于雨滴加速度逐渐减小，所以相同时间内雨滴的速度变逐渐减小，由上分析可知，C正确，A、B、D错误． 3. 在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象，如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AC．因为介质中所以质点起振的方向都与振源起振的方向相同，由振动图象知波源开始振动的方向为负y方向，故第一个周期末开始振动的质点，其振动方向也是负y方向，根据上下波法可判断，A、C错误； BD．由振动图象知，后半个周期振幅较大，根据波的传播特点知，B错误；D正确。 故选D. 4. 如图所示，在一个配有活塞的厚壁有机玻璃筒底放置一小团硝化棉，迅速向下压活塞，筒内气体被压缩后可点燃硝化棉．在筒内封闭的气体被活塞压缩的过程中(　　) A. 气体对外界做正功，气体内能增加 B. 外界对气体做正功，气体内能增加 C. 气体的温度升高，压强不变 D. 气体的体积减小，压强不变 【答案】B 【解析】 【详解】压缩玻璃筒内的空气，气体的压强变大，机械能转化为筒内空气的内能，空气的内能增加，温度升高，当达到棉花的燃点后，棉花会燃烧，即外界对气体做正功，气体内能增加，故B正确，ACD错误． 5. 如图甲所示，质量为m=60 kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示，g取10 m/s2，由图像可知（　　） A. t=0.5 s时，他的加速度为3 m/s2 B. t=0.4 s时，他处于超重状态 C. t=1.1 s时，他受到单杠的作用力的大小是620 N D. t=1.5 s时，他处于超重状态 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．根据速度-时间图像斜率表示加速度可知，t=0.5 s时，他的加速度为0.3 m/s2，A错误 。 B．t=0.4 s时他向上加速运动，加速度方向向上，他处于超重状态，B正确。 C．t=1.1 s时他的加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600 N，C错误。 D．t=1.5 s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，D错误。 故选B 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 6. 如图甲所示为一列简谐横波在时的波形图，图乙为该波上A质点的振动图象，则下列判断正确的是（　　） A. 这列波的波速为2.5m/s B. 这列波沿x轴正方向传播 C. 质点A在0.2 s内通过的路程一定为20cm D. 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为2.5Hz 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知波的波长为0.4m，周期为0.4s，则波速 故A错误； B．时刻，质点向轴正方向振动，根据同侧法可知波沿x轴负方向传播，故B错误； C．时质点A在平衡位置，0.2 s内即通过的路程一定为 故C正确； D．波的频率 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为2.5Hz，故D正确。 故选CD。 7. 中国北斗卫星导航系统（GDS）是中国自行研制的全球卫星导航系是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONAS）之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球静止卫星，地球自转周期为24h，则（　　） A. 卫星a的角速度小于c的角速度 B. 卫星a的加速度大于b的加速度 C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D. 卫星b的周期等于24h 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力可得 则卫星的角速度为 又 则 所以A正确； B．由万有引力提供向心力可得 则卫星加速度为 又 则 所以B错误； C．由万有引力提供向心力可得 则卫星的线速度为 又 则 所以C错误； D．由万有引力提供向心力可得 则卫星的周期为 又 则 所以D正确。 故选AD。 8. 以下关于光现象的说法正确的是（　　） A. 一个面光源发出的光经较大的障碍物后在屏上的影有本影和半影，这是光发生衍射的结果 B. 把两支铅笔捏紧，透过中央的细缝去观察日光灯，会看到彩色条纹，这是光发生衍射的结果 C. 白光通过单缝发生衍射时，偏离中央亮条纹最远的是红光 D. 一束平行白光经凸透镜折射后，在其后的屏上也会看到彩色的亮环，这是光发生衍射的结果 【答案】BC 【解析】 【详解】A．一个面光源发出的光经较大的障碍物后在屏上的影有本影和半影，这是光的直线传播造成的结果，A错误； B．把两支铅笔捏紧，透过中央的细缝去观察日光灯，会看到彩色条纹，这是光发生衍射的结果，B正确； C．因红光的波长最大，则白光通过单缝发生衍射时，红光衍射现象更加明显，则偏离中央亮条纹最远的是红光，C正确； D．一束平行白光经凸透镜折射后，在其后的屏上也会看到彩色的亮环，这是光发生折射产生的色散结果，D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共12分。 9. 在研究“用单摆测定重力加速度”的实验中， (1)下列措施中必要的或做法正确的是_____．选填下列措施前的序号 A.为了便于计时观察，单摆的摆角越大越好 B.摆线长应远远大于摆球直径 C.摆球应选择密度较大的实心金属小球 D.将摆球和摆线平放在桌面上，拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长，然后将O点作为悬点 (2)两个同学分别在北京大学和浙江大学探究了“单摆周期T与摆长L关系”的规律．多次改变摆长，记录多组摆长和周期数据，并绘制了图像，如图所示，从中可以判断，浙江大学的实验结果对应图线是_____________填“A”或“B”．北京大学的同学求出图线的斜率k，则用斜率k求重力加速度的表达式为 ___________． 【答案】 ①. BC ②. A ③. 【解析】 【详解】第一空.单摆在摆角很小情况下才做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不超过5°，否则单摆将不做简谐运动．故A错误． BC.减小空气阻力的影响，摆球的直径应远小于摆线的长度，选择密度较大的实心金属小球作为摆球．故BC正确． D.摆长等于摆线的长度加上摆球的半径．应将摆球悬挂后，用米尺测出摆球球心到悬点的距离作为摆长．故D错误． 第二空.第三空.由单摆的周期公式得；则根据数学知识得知，T2-L图象的斜率k=，因北京的重力加速度大于浙江的重力加速度，故知浙江大学的实验结果对应图线是A．由上式得： . 10. 如图甲所示是一种新的短途代步工具电动平衡车，被称为站着骑的电动车，其最大速度可达，某同学为测量一电动平衡车在平直水泥路面上受到的阻力情况，设计了下述实验：将输液用的塑料瓶装适量水后，连同输液管一起绑在平衡车的护手上，调节输液管的滴水速度，从某滴水刚落地开始计时，从下一滴水开始依次计数为1、2、3…，当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为，该同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行，如图乙所示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：m），已知当地重力加速度取，则根据该同学的测量结果可得出： （1）平衡车经过路面上相邻两滴水间的时间间隔_____s。 （2）平衡车加速过程的加速度大小________。 （3）设平衡车运动过程中所受阻力的大小是人与车总重力的倍，则________。结果保留两位有效数字 【答案】（1）0.5##0.50 （2）1.96 （3） 【解析】 【小问1详解】 当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为25s，则相邻两滴水间的时间间隔为 【小问2详解】 根据逐差法可得平衡车加速过程的加速度大小为 【小问3详解】 平衡车减速过程的加速度大小 根据牛顿第二定律得 解得 四、计算题：本大题共3小题，共48分。 11. 质量m=2.0kg的物块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s停在B点，已知A、B两点间的距离s=6.0m，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20，求恒力F多大．（g=10m/s2）． 【答案】12N 【解析】 【详解】设撤去力F前物块的位移为，此时物块的速度为 则 撤去力F后，物块在摩擦力的作用下做匀减速直到停止 ，物块受到的滑动摩擦力 则： 物块运动2s停下，则 ，得 此过程中运动的位移为 ，则 又有 解得： 由牛顿第二定律知： 得： 综上所述本题答案： 12. 如图所示，水平传送带AB向右匀速运动，倾角为的倾斜轨道与水平轨道平滑连接于C点，小物块与传送带AB及倾斜轨道和水平轨道之间均存在摩擦，动摩擦因数都为，倾斜轨道长度，C与竖直圆轨道最低点D处的距离为，圆轨道光滑，其半径．质量为可看作质点的小物块轻轻放在传送带上的某点，小物块随传送带运动到B点，之后沿水平飞出恰好从P处切入倾斜轨道后做匀加速直线运动(进入P点前后不考虑能量损失)，经C处运动至D，在D处进入竖直平面圆轨道，恰好绕过圆轨道的最高点E之后从D点进入水平轨道DF向右运动．(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，)求： (1)物块刚运动到圆弧轨道最低处D时对轨道的压力； (2)传送带对小物块做的功W； (3)若传送带AB向右匀速运动的速度，求小物块在传送带上运动过程中由于相互摩擦而产生的热量Q． 【答案】(1)压力为，方向竖直向下 (2) (3) 【解析】 【详解】（1）小球恰好过E点： D到E过程： D点： ， 则： 由牛顿第三定律得到物块到D点时对轨道压力为，方向竖直向下． （2）从P点到D点 解得： 物块从B点沿水平飞出恰好从P处切入倾斜轨道，物块做平抛运动，水平方向的速度： 传送带对小物块做功为： （3）小物块在传送带上加速过程： 物块和传送带的相对位移： 小物块在传送带上运动过程中由于相互摩擦而产生的热量： 13. 如图，直角坐标系中，第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、Ⅲ象限中有两平行板电容器、，其中垂直轴放置，极板与轴相交处存在小孔、；垂直轴放置，上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一带电粒子从静止释放，经电场直线加速后从射出，紧贴下极板进入，而后从进入第Ⅰ象限；经磁场偏转后恰好垂直轴离开，运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为，、间距离为，、的板间电压大小均为，板间电场视为匀强电场，不计重力，忽略边缘效应。求： （1）粒子经过时的速度大小； （2）粒子经过时速度方向与轴正向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从M到N的运动过程中，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 粒子在中，根据牛顿运动定律有 根据匀变速直线运动规律有 、 又 解得 【小问3详解】 粒子在P处时的速度大小为 在磁场中运动时根据牛顿第二定律有 由几何关系可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $