晋中2024-2025学年第二学期期末教学质量检测试题(卷)高三物理

1、如图所示，光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C，C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B，A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F，F从0开始逐渐增大，下列说法正确的是（　　）

A．当F=0.5μmg时，A、B、C均保持静止不动

B．当F=2.5μmg时，A、C不会发生相对滑动

C．当F=3.5μmg时，B、C以相同加速度运动

D．只要力F足够大，A、C一定会发生相对滑动

2、如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是（　　）

A．玻璃对b光的折射率大

B．c光子比b光子的能量大

C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的

D．减小a光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是b光

3、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点，轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上，乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动，甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上，此时物体刚要离开地面，然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高，不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中，下列说法正确的是（       ）

A．轻绳的张力大小一直不变

B．轻绳的张力先变大后变小

C．轻绳的张力先变小后变大

D．轻绳对挂钩的作用力先变大后变小

4、如图甲所示，某汽车大灯距水平地面的高度为81cm，该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出，经旋转抛物面反射后，垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度，，半球透镜的折射率为，tan15°≈0.27，则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为（　　）

A．3m

B．15m

C．30m

D．45m

5、如图所示，甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框，a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域，只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放，穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是（　　）

A．甲乙两框同时落地

B．乙框比甲框先落地

C．落地时甲乙两框速度相同

D．穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框

6、如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角，一重为的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（　　）

A．作用力为

B．作用力为

C．摩擦力为

D．摩擦力为

7、国家为节约电能，执行峰谷分时电价政策，引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处，建立如图所示的“电网仅为3户家庭供电”模型，3户各有功率P=3kW的用电器，采用两种方式用电：方式一为同时用电1小时，方式二为错开单独用电各1小时，两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2，若用户电压恒为220V，不计其它线路电阻，则（　　）

A．两种方式用电时，电网提供的总电能之比为1:1

B．两种方式用电时，变压器原线圈中的电流之比为1:3

C．

D．

8、下列说法正确的是（　　）

A．液体分子的无规则运动称为布朗运动

B．两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大

C．物体做加速运动，物体内分子的动能一定增大

D．物体对外做功，物体内能一定减小

9、类比是一种常用的研究方法．如图所示，O为椭圆ABCD的左焦点，在O点固定一个正电荷，某一电子P正好沿椭圆ABCD运动，A、C为长轴端点，B、D为短轴端点，这种运动与太阳系内行星的运动规律类似．下列说法中正确的是（        ）

A．电子在A点的线速度小于在C点的线速度

B．电子在A点的加速度小于在C点的加速度

C．电子由A运动到C的过程中电场力做正功，电势能减小

D．电子由A运动到C的过程中电场力做负功，电势能增加

10、如图所示，用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若（　　）

A．保持S不变，减小d，则θ变大

B．保持S不变，增大d，则θ变小

C．保持d不变，减小S，则θ变小

D．保持d不变，减小S，则θ变大

11、如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）

A．轻绳P的弹力大小可能小于mg

B．弹簧Q可能处于压缩状态

C．剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为g

D．剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为gsin

12、2021年4月，中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀（），并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α粒子形成的概率显著增强的现象，这有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。以下说法正确的是（　　）

A．铀核（）发生核反应方程为﹐是核裂变反应

B．与的质量差等于衰变的质量亏损

C．产生的新核从高能级向低能级跃迁时，将发射出射线

D．新核的结合能大于铀核（）的结合能

13、一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，波源的振动周期T=1s， P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是（　　）

A．该简谐波的波速大小为2 m/s

B．t=0时刻，P、Q的速度相同

C．t=0.125s时，P到达波峰位置

D．t=0.5s时， P点在t=0时刻的运动状态传到Q点

14、如图所示，P、M、N为三个透明平板，M与P的夹角略小于N与P的夹角，一束平行光垂直P的上表面入射，下列干涉条纹的图像可能正确的是（　　）

A．   

B．   

C．   

D．   

15、设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．卫星的角速度为

B．卫星的线速度为

C．卫星的加速度为

D．卫星的周期为

16、如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处，光滑轻滑轮跨在轻绳MN上，可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°，右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为（　　）

A．1：1

B．1：2

C．

D．

17、某压敏电阻的阻值随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置，其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在竖直电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A，电梯静止时电压表示数为，在电梯由静止开始运行过程中，电压表的示数如图乙所示，则电梯运动情况为（　　）

A．匀加速下降

B．匀加速上升

C．加速下降且加速度在变大

D．加速上升且加速度在变小

18、放射性元素钚（）是重要的核原料，其半衰期为88年，一个静止的钚238衰变时放出α粒子和γ光子，生成原子核X，已知钚238、α粒子和原子核X的质量分别为、、，普朗克常量为，真空中的光速为c，则下列说法正确的是（　　）

A．X的比结合能比钚238的比结合能小

B．将钚238用铅盒密封，可减缓其衰变速度

C．钚238衰变时放出的γ光子具有能量，但是没有动量

D．钚238衰变放出的γ光子的频率小于

19、空间存在电场，沿电场方向建立直线坐标系Ox，使Ox正方向与电场强度E的正方向相同，如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子（）自坐标原点O处由静止释放，已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力，以下说法正确的是（　　）

A．该电场可能为某个点电荷形成的电场

B．坐标原点O与点间的电势差大小为

C．该正电子将做匀变速直线运动

D．该正电子到达点时的动能为

20、如图所示的正四棱锥，底面为正方形，其中，a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷，现将一带电荷量为的正试探电荷从O点移到c点，此过程中电场力做功为。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是（　　）

A．a点固定的是负电荷

B．O点的电场强度方向平行于

C．c点的电势为

D．将电子由O点移动到d，电势能增加

21、宇宙飞船相对于地面以速度v=0.1c匀速直线运动，c为光速。某时刻飞船头部的飞行员向尾部平面镜垂直发出一个光信号，反射后又被头部接收器收到，飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为t0，则地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度______（相等、不等），地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间t______t0（大于、等于、小于）

22、如图所示，放在粗糙水平面上的物体，同时受到两个方向相反的水平力F1=6N和F2=2N作用下处于静止状态．则所受摩擦力方向是__；若撤去力F1，则物体所受的合力大小为__N．

23、自然界里放射性核素并非一次衰变就达到稳定，而是发生一系列连续的衰变，直到稳定的核素而终止，这就是级联衰变．某个钍系的级联衰变过程如图(N轴表示中子数，Z轴表示质子数)，图中Pb→Bi的衰变是_________衰变，从到共发生_________次α衰变．

24、某实验小组利用光电门、气垫导轨等验证机械能守恒定律，实验装置如图甲。让带遮光片的物块从气垫导轨上某处由静止滑下，若测得物块通过A、B光电门时的速度分别为v1和v2，AB之间的距离为L，料面的倾角为θ，重力加速度为g

（1）图乙表示示用螺旋测微器测量物块上遮光板的宽度为d，由此读出d=__________mm；

（2）若实验数据满足关系式_________（用所给物理量表示），则验证了物块下滑过程中机械能守恒；

（3）本实验中误差的主要来源是_____________________而造成物块机械能的损失。

25、密闭在汽缸中的理想气体，由状态A经一系列变化变为状态D。其密度随压强变化的规律及各种相关数据如图所示。则气体在A状态时分子平均动能______（填“大于”、“等于”或“小于”）B状态时分子平均动能；B状态气体分子单位时间撞击单位面积的分子数______（填“大于”、“等于”或“小于”）C状态气体分子单位时间撞击单位面积的分子数；C→D的过程，气体______（填“吸热”或“放热”）。

26、波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一列波（实线）沿x轴负向传播．某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振动在x=8m处相互__________（填“加强”或“减弱”）， 在x=10m处相互__________（填“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为________cm．

27、某学习兴趣小组为了使用压力传感器设计苹果自动分拣装置，网购了一款型号为RFP602薄膜压力传感器，如图如示。这款传感器的部分参数如下表：

他们又从实验室选择了如下器材：

A.学生电源    B.滑动变阻器 C.J0402型（位）数字演示电表两只

D.单刀单掷开关一个    E.导线若干

（1）为了研究传感器所受压力一定时，其电阻随电压的变化情况，他们的实验操作如下：在传感器上放三个砝码（未画出）施加一定的压力。学生电源选择“稳压”，电表A选择，电表B选择；连接的电路如下图所示。

①请你用笔画线代替导线，将电路连接补充完整______。

②闭合开关，调节滑动变阻器，得到若干组电压U、电流I的测量数值。根据测量数据，他们利用Excel得到的图像如下图所示：

根据图像，你可以得出的结论是：在误差允许范围内，传感器受到压力一定时，电阻随电压的增大而______（填“增大”“减小”“变化”或“不变化”）。

（2）为了研究传感器所加电压一定时，其电阻随压力的变化情况，他们的实验操作如下：调节滑动变阻器，使传感器两端的电压保持在，电表B仍选择；改变传感器受到的压力，测得若干组数据见下表：

根据表中数据，利用Excel得到传感器的电阻值R随其所受压力F的变化图像如下图所示：

从图像可以看出，传感器受到的压力在到________N的区间内，其灵敏度较大（设电阻值随压力的变化率时，其灵敏度较大）；

（3）下图是他们设计的苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以，为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在半导体薄膜压力传感器上。调节托盐秤压在杠杆上的位置，使杠杆对的压力处在传感器最灵敏的压力区间。当小苹果通过托盘秤时，所受的压力较小，电阻较大，闭合开关S后，两端的电压不足以激励放大电路触发电磁铁发生吸动分拣开关的动作，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道；当大苹果通过托盘秤时，所受的压力较大因而电阻较小，两端获得较大电压，该电压激励放大电路并保持一段时间，使电磁铁吸动分拣开关打开下面通道，让大苹果进入下面通道。

托盘秤在图示位置时，设进入下面通道的大苹果最小质量为。若提高分拣标准，要求进入下面通道的大苹果的最小质量M大于，则应该调节托盘秤压在杠杆上的位置向_________（填“左”或“右”）移动一些才能符合要求。

28、在高度为H的竖直区域内分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左；磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。在该区域上方的某点A，将质量为m、电荷量为＋q的小球，以某一初速度水平抛出，小球恰好在该区域作直线运动。已知重力加速度为g。

（1）求小球平抛的初速度v0；

（2）若电场强度大小为E，求A点距该区域上边界的高度h；

（3）若令该小球所带电荷量为－q，以相同的初速度将其水平抛出，小球离开该区域时，速度方向竖直向下，求小球穿越该区域的时间。

29、以为原点建立如图所示的空间直角坐标系。

（1）设，，在范围内有沿方向的匀强磁场，磁感应强度，在点沿方向射入质量为，电荷量为的粒子，若粒子恰好经过靠近的三等分点，试求粒子入射的速度和在磁场内运动轨迹上的点到直线的最小距离；

（2）设，，，在四边形内（含边界）有垂直于平面斜向下的匀强磁场，磁感应强度，在点沿方向射入质量为，电荷量为的粒子，若粒子恰好经过中点，试求粒子在磁场内运动轨迹上的点到点的最小距离；

（3）在（2）的条件下，当粒子距离点最近时，与速度为的不带电的粒子发生弹性正碰，且发生碰撞时粒子在前，粒子在后。已知碰撞时两粒子发生电荷转移，且碰撞后电荷量与质量成正比，若发生碰撞后粒子恰不离开磁场（不考虑与粒子再次碰撞的情况），试求粒子的质量。（忽略粒子重力和相对论效应）

30、“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在海南文昌航天发射中心成功发射升空，完成了与天宫二号空间实验室交会对接。已知地球质量为M，万有引力常量为G，将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体。

（1）求飞船在距地面高度为h的圆轨道运行时线速度的大小v；

（2）已知地球的自转周期为T，求将质量为m的飞船停放在赤道上时飞船受到重力的大小G船；

（3）海南文昌航天发射场是我国的低纬度滨海发射基地，相比高纬度发射基地，发射相同的同步轨道静止卫星可节省燃料，请你从能量的角度说明可能的原因是什么（写出一条即可）。

31、如图所示。某透明介质截面为直角三角形，其中AB边宽度为10m，BC边高度为cm，O点为AB中点，与截面ABC平行的光从上AB面O点入射，入射角θ从0°逐渐增大到60°过程，在AC面的出射光线的出射点移动的距离为cm，（不考虑AC面和BC面的反射光线）

（1）求透明介质的折射率。

（2）分析说明当入射角θ从0°逐渐增大到90°过程中，是否有光从BC面射出。

32、如图（甲）所示，两根间距为L的平行光滑的金属导轨MN和PQ，电阻不计，左端向上弯曲，其余部分水平；水平导轨左右两端各有宽度为d、磁感应强度都为B的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ区域磁场方向竖直向上，Ⅱ区域磁场方向竖直向下；有两根质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b与导轨垂直放置，b棒置于磁场区域Ⅱ的中点C、D处，并用卡扣卡住（未画出），当b棒受到一定大小的水平外力时，卡扣就会松开。a棒从离水平导轨高度为h的弯曲导轨上静止释放，当a棒进入磁场区域Ⅰ时，C、D处卡扣刚好松开。求：

（1）C、D处的卡扣刚好松开时，b棒受到安培力F0大小；

（2）若a棒从高度小于h的某处由静止释放，a棒穿出磁场区域Ⅰ时的速度为进入磁场Ⅰ时速度的一半，求a棒与b棒刚要相碰时速度大小；

（3）若a棒从高度大于h，的某处由静止释放，使其以速度v0进入磁场区域Ⅰ，经过时间t1，a棒从磁场Ⅰ穿出时的速度大小为。请在图（乙）所示坐标系中大致画出t1时间内两棒的速度大小随时间变化的图像，并求此过程b棒运动的距离。