2025届山东省实验中学高三下学期第五次诊断考试物理试题（含答案解析）

这是一份2025届山东省实验中学高三下学期第五次诊断考试物理试题（含答案解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题(本大题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分)
1. 如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间t变化的图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化的图像。下列说法正确的是（ ）
2. 央视“国家地理”频道播出的一档节目真实地呈现了四个水球可以挡住一颗子弹的过程，其实验示意图如图所示。四个完全相同的装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4号水球。球皮对子弹的阻力忽略不计，子弹视为质点。下列说法正确的是（ ）
3. 如图，轻质细杆上穿有一个质量为的小球，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成角，则左侧斜面对杆支持力的大小为（ ）
4. 洛埃德（H。Llyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉现象的装置。如图所示，缝光源S与光屏平行，从缝光源发出的光，一部分入射到平面镜M后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹，缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源。某次实验，S发出波长为的单色光，虚线上方的第3条亮条纹出现在N处。不考虑半波损失，下列说法正确的是（ ）
5. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，此时P点偏离平衡位置的位移大小是振幅的二分之一。已知波速，则此后P点第三次达到平衡位置的时间是（ ）
6. 如图所示为双星模型的简化图，两天体P、Q绕其球心、连线上点做匀速圆周运动。已知，，假设两星球的半径远小于两星球球心之间的距离。则下列说法正确的是（ ）
7. 如图甲所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点和圆心的连线与水平方向间的夹角，另一端点与圆心O等高，点C为轨道的最低点。质量的物块（可视为质点）从空中点以速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，物块进入轨道后开始计时，轨道受到的压力F随时间t的关系如图乙所示，重力加速度取，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
8. 急动度j是汽车的加速度随时间的变化率，定义式为。一辆汽车沿平直公路以的速度做匀速运动，0时刻开始加速，0~12.0s内汽车运动过程的急动度随时间变化的图像如图所示。已知该汽车质量，运动过程中所受阻力。则下列说法正确的是（ ）
二、多选题(本大题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分)
9. 一定质量理想气体的图像如图所示，已知气体在状态A时的压强是，在状态B时的内能是，已知理想气体的内能大小与热力学温度成正比。根据上述信息，下列说法正确的是（ ）
10. 如图所示，在三维坐标系中，存在一匀强电场，已知该电场在xyz三个方向的分量大小均为，将一质量为、电荷量为的带电粒子从坐标原点处无初速度释放，粒子不计重力。关于带电粒子的运动和受力，下列说法正确的是（ ）
11. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为。导轨上垂直放置导体棒a和b，质量均为，电阻均为，回路中其余部分的电阻不计。匀强磁场磁感应强度大小为、方向竖直向上。开始时，两棒均静止，间距为。时刻导体棒a获得向右的初速度，两导体棒的图像（）如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
12. 如图所示，直立的劲度系数为的轻质弹簧一端固定在水平地面，另一端与绝缘的木板拴接。带电量为的物块放置在木板上，处于静止状态。现在系统所处空间施加一竖直向上的匀强电场，此后P、Q一起运动到最高点时恰好未分离。已知的质量为，的质量为，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
三、实验题(本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分)
13. 某同学利用如图甲所示的一半径较大的固定光滑圆弧面测定当地重力加速度。该同学将小铁球从最低点移开一小段距离由静止释放，则小铁球的运动可等效为单摆模型。
具体步骤如下：
①用游标卡尺测量小球铁的直径；
②用停表测量小铁球的运动周期；
③更换不同的小铁球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制如图乙所示的图像，横纵轴截距分别为、。
(1)测量小铁球运动周期时，开始计时的位置为图甲中的_____；（选填“A”、“O”或“”）
(2)由图像可得当地的重力加速度_____。（用字母、、表示）
(3)该同学查阅资料得知，单摆做简谐运动的周期是初始摆角很小时的近似值，实验过程中初始摆角对周期T有一定的影响，与初始摆角的关系如图丙所示。若实验时该同学释放小铁球的位置离点较远，初始摆角接近，若只考虑初始摆角的影响，重力加速度的测量值会_____。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
14. 电导率等于电阻率的倒数，是评估水的纯度和导电性的常用指标。某实验小组把趵突泉水注满如图甲所示的粗细均匀的圆玻璃管中，测量其电导率。
(1)用游标卡尺测量玻璃管中水柱的直径，应使用如图乙所示游标卡尺的_____（选填“A”、“B”、“C”或“D”）部件测量，测得示数如图丙所示，读数为_____cm；
(2)实验小组用伏安法测量玻璃管中水柱的电阻，因找不到合适量程的电流表，用多用电表的挡（内阻）作电流表使用，其他所用实验器材有：
电源（电动势为，内阻可忽略）；
电压表（量程为，内阻约为）；
滑动变阻器R最大阻值为；导线若干等。
①该实验小组已完成的实验电路连线如图丁所示，请将连线补充完整_____；
②多次测量得到电压表读数与电流表读数之间存在的变化关系如图戊所示，已知玻璃管中水柱长度测量值为，则所测泉水的电导率约为_____（结果保留一位有效数字）。
四、解答题(本大题共 4 小题，每小题 12 分，共 48 分)
15. 如图是横截面为圆的柱状玻璃棱镜AOB，现有一束单色光垂直于OA面射入，从AB的中点C射出时，恰好发生全反射。现将入射光线垂直于OA面从F点入射，光线经过AB的三等分点D，在AB面折射后与OB延长线相交于P点，已知OA=R，光在真空中的传播速度为c，，计算结果可带根号。求：
(1)单色光在玻璃棱镜中的传播速度；
(2)光线从F点到P点的传播时间。
16. 第九届亚冬会于2025年2月7日至14日在哈尔滨举行，跳台滑雪是比赛项目之一，因其高风险性被称作“勇敢者的运动”，其场地简化为如图所示。曲面AO为助滑道，雪坡OB段为倾角的足够长斜面，某运动员从助滑道的最高点A由静止开始下滑，到达起跳点O时借助设备和技巧，保持在点的速度大小不变以与水平方向成角的方向起跳，最后落在雪坡上的点，起跳点与落点B之间的距离为此项运动的成绩。已知A点与点之间的高度差，该运动员可视为质点，不计一切阻力和摩擦，不考虑运动员自身的能量输出，，，g取。求
(1)该运动员在点起跳时的速度大小；
(2)该运动员通过调整起跳角，能够取得的最好成绩（即的最大值）为多少？
17. 如图所示，平面直角坐标系的第二象限内，抛物线与轴之间有沿轴负方向的匀强电场，在半径为R的圆形区域内有垂直于坐标平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，圆与轴相切于P点，在第一、四象限内有垂直于坐标平面向里、磁感应强度也为B的匀强磁场，在第一象限内有一平行于轴的无限长荧光屏（图中未画出），在P点沿与轴负方向成角的方向射出质量为、电荷量为的带正电的粒子，粒子在圆形磁场中偏转后沿轴正方向进入电场，经电场偏转刚好从坐标原点射入第一、四象限内的匀强磁场中，粒子经磁场偏转后恰好垂直打在荧光屏上。不计粒子的重力。
(1)求粒子从P点射出的初速度大小；
(2)求匀强电场的电场强度大小；
(3)求荧光屏与x轴的距离；
(4)若粒子在点射入磁场的速度方向在与轴正向夹角为的范围内任意可调，求荧光屏上能接收到粒子的区域长度。
18. 如图所示，固定在水平面上的粗糙斜面倾角，长度为。滑块B恰好静止在斜面上，离斜面顶端的距离为，与斜面无摩擦的滑块A由斜面顶端无初速度释放。已知滑块间的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间忽略不计，滑块A的质量为，滑块B的质量为，重力加速度大小为，两滑块均视为质点，不计空气阻力。求
(1)滑块A从释放到与滑块B第一次碰撞所经历的时间；
(2)第一次碰撞后瞬间滑块A和滑块B的速度大小；
(3)在第一次碰撞到第二次碰撞之间，滑块A与滑块B间的最大距离；
(4)滑块A与滑块B在该斜面上碰撞的次数。
2025届山东省实验中学高三下学期第五次诊断考试物理试题
整体难度：适中
考试范围：近代物理、力学、光学、热学、电磁学、物理实验
试卷题型
试卷难度
细目表分析
知识点分析
试题答案解析
第1题：
第2题：
第3题：
第4题：
第5题：
第6题：
第7题：
第8题：
第9题：
第10题：
第11题：
第12题：
第13题：
第14题：
第15题：
第16题：
第17题：
第18题：
A．图（a）中，一个氢原子从的能级向基态跃迁时，最多可以放出3种不同频率的光
B．图（b）中，由放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为67.3d
C．图（c）中，探测器接收到的射线可能是射线
D．图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定
A．子弹经过每个水球的过程中速度变化量均相同
B．子弹穿出第2号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度
C．子弹穿过每个水球所用时间依次为、、、，则
D．子弹穿过每个水球所用时间依次为、、、，则
A．
B．
C．
D．
A．若撤去平面镜M，光屏上将不再出现明暗相间的条纹
B．若缝光源S发出波长为的单色光，光屏上N处将出现第2条亮条纹
C．若将缝光源S下移少许，光屏上的条纹间距将变小
D．若将平面镜M右移少许，光屏上的条纹间距将变大
A．
B．
C．
D．
A．P、Q做匀速圆周运动的半径之比为
B．P、Q的线速度之和与线速度之差的比值为
C．P、Q的质量之和与质量之差的比值为
D．若P、Q各有一颗公转周期为T的环绕卫星，则的卫星公转半径更大
A．物块在D点的速率为
B．的大小为
C．的大小为
D．物块在B点时对轨道的压力大小为30N
A．汽车在内做加速度增大的加速运动
B．在内，汽车牵引力小于所受阻力
C．时，汽车牵引力的功率为
D．内，汽车牵引力的冲量大小为
A．气体在状态A时的温度是
B．气体在状态B时的压强是
C．气体由状态A到状态B的过程中气体对外界做功是
D．气体由状态A到状态B的过程中从外界吸收热量30J
A．粒子在O点所受电场力的合力为零
B．粒子将沿轴方向做匀加速直线运动
C．粒子的电势能逐渐减少
D．粒子在O点的加速度大小为
A．时间内，导体棒b产生的焦耳热为
B．时刻，棒a的加速度大小为
C．时刻，两棒之间的距离为
D．时间内，通过b棒的电量为
A．匀强电场的场强大小为
B．匀强电场刚施加的瞬间，、间弹力大小为
C．物块的速度最大时，、间弹力大小为
D．施加电场后，弹簧、木板和物块组成的系统机械能的最大增量为
题型
数量
单选题
8
多选题
4
实验题
2
解答题
4
难度
题数
较易
2
适中
13
较难
3
题号
难度系数
详细知识点
一、单选题
1
0.85
分析原子核的结合能与比结合能；计算电子跃迁中释放的光子频率种数；半衰期的概念；α和β、γ三种射线的性质
2
0.85
连续相等位移的运动比例规律
3
0.65
正交分解法解共点力平衡问题
4
0.65
干涉条纹间距与波长的关系；单缝衍射和小孔衍射图样
5
0.65
波长、频率和波速的关系
6
0.65
计算双星问题的线速度、角速度与引力
7
0.65
机械能与曲线运动结合问题；竖直上抛运动的三个基本公式
8
0.65
动量定理的内容；a-t图像；牛顿第二定律的简单应用；平均功率与瞬时功率的计算
二、多选题
9
0.65
应用理想气体状态方程处理实际问题；判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
10
0.65
带电粒子在匀强电场中的直线运动；利用功能关系计算电场力做的功及电势能的变化
11
0.4
双杆在等宽导轨上运动问题
12
0.65
带电物体（计重力）在匀强电场中的直线运动；弹簧振子在一个周期内运动的定性规律
三、实验题
13
0.65
用单摆测重力加速度的实验步骤和数据处理
14
0.65
测量电阻丝电阻率的数据处理方法
四、解答题
15
0.65
折射和全反射的综合问题
16
0.65
机械能与曲线运动结合问题
17
0.4
粒子由电场进入磁场；带电粒子在弧形边界磁场中运动
18
0.4
无外力，物块在粗糙斜面滑动
序号
知识点
对应题号
1
近代物理
1
2
力学
2,3,5,6,7,8,12,16,18
3
光学
4,15
4
热学
9
5
电磁学
10,11,12,17
6
物理实验
13,14