山西省2024-2025学年高三上学期9月联考物理试题

这是一份山西省2024-2025学年高三上学期9月联考物理试题，共11页。试卷主要包含了滑雪是冬奥会的比赛项目之一等内容，欢迎下载使用。
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．生活中无处不存在着各种物理现象，下列关于各种物理现象说法正确的是（ ）
A．光从空气进入水中后，波长变短
B．天空中彩虹是光的全反射现象造成的
C．一定质量的理想气体，体积一定压强减小时单位时间内分子撞击器壁的平均冲量不变
D．在产生正弦式交流电的过程中，当线圈经过中性面时，线圈中的磁通量为零
2．过水门仪式是国际民航中最高级别的礼仪．如图所示，“水门”是由两辆消防车喷出的水柱形成的，两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点水平相遇．已知水柱喷出时的速度大小为40m/s，从喷出到在最高点相遇所用时间为2s．重力加速度，不计空气阻力和水流之间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．“水门”距喷出点的高度为5mB．“水门”的宽度为
C．在最高点相遇时，水柱的速度为20m/sD．水喷出的瞬间，速度与水平方向夹角为30°
3．如图所示，虚线的上方存在垂直纸面向外的匀强磁场．将一粗细均匀的电阻丝折成的正五边形导体框abcde置于磁场中（ab边水平），用导线将恒压电源U连接在导体框的a、b两点．则下列说法正确的是（ ）
A．ba边所受的安培力方向竖直向上B．bcdea部分与ba边所受的安培力大小之比为1:4
C．ba边与bc边所受的安培力大小相等D．导体框所受的安培力为0
4．如图所示，质量M＝3kg、倾角α＝30°的粗糙斜面放置在水平地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一轻质细绳跨过滑轮，一端与斜面上静止的质量m＝1.2kg的物块相连，另一端与固定在水平地面的竖直轻弹簧相连，轻绳不可伸长且与斜面平行，弹簧保持竖直且始终在弹性限度内，系统处于静止状态时弹簧弹力大小为7N，重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A．物块所受摩擦力的方向沿斜面向上B．物块所受支持力和绳子拉力的合力方向竖直向上
C．地面对斜面的支持力大小为49ND．地面对斜面的摩擦力大小为3.5N
5．如图所示，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码．改变盘中砝码总质量m，并测量物块P的加速度大小a，得到a－m图像．重力加速度大小为g．在下列a－m图像中，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
6．中国科学院紫金山天文台发现两颗小行星：和，它们在同一平面内绕太阳做同向的匀速圆周运动（仅考虑小行星与太阳之间的引力），测得两颗小行星之间的距离随时间变化的关系如图所示，已知：的周期大于的周期，下列说法正确的是（ ）
A．和圆周运动的半径之比为3:1B．运动的周期为
C．运动的周期为D．与所受太阳引力之比为1：16
7．滑雪是冬奥会的比赛项目之一．如图所示，若滑雪运动员以初速度v＝4m/s沿倾角为θ＝30°足够长的滑雪轨道匀加速直线下滑，在2s的时间内下滑的路程为16m，已知运动员（含滑板）的质量为m＝60kg，重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员下滑的加速度大小为B．运动员3s末的速度大小为8m/s
C．运动员受到的阻力大小为120ND．运动员受到倾斜轨道支持力的大小为
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，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．
8．t＝0时刻甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上的不同车道上车头恰好平齐．它们同时由静止开始沿平直公路做匀加速直线运动，然后分别刹车做匀减速直线运动直至停止，停止后车头仍平齐，两车的v－t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲在行驶过程中的最大速度为20m/sB．乙在行驶过程中的最大速度为8m/s
C．甲、乙两车加速度的大小之比为4：1D．t＝8s时，甲车和乙车相距最远
9．如图所示，甲图为用光电管演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种单色光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；图丙为遏止电压与照射光波长倒数的关系图像．已知光在真空中传播速度为c，电子电荷量大小为e，则下列说法正确的是（ ）
A．由图乙可知，单色光a的光强比单色光b的光强小
B．由图乙可知，单色光a的频率比单色光c的频率高
C．由图丙可知，该光电管阴极材料的逸出功大小为eg
D．由图丙可知，普朗克常数等于
10．如图所示，一上表面距地面高为0.80m、半径为1.2m的水平圆盘上放置质量分别为0.85kg、0.15kg的A和B两个物体，用长为1.2m的轻绳连接，A物体在转轴位置上，B在圆盘边缘．当圆盘绕其竖直轴以角速度转动时，A、B两物体刚好相对圆盘静止．两物体均看作质点，两物体与圆盘之间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度．某时刻轻绳突然断裂，下列说法正确的是（ ）
A．轻绳断裂前，圆盘转动的角速度为B．轻绳断裂前，轻绳拉力的大小为1.7N
C．B物体落到水平地面的位置到竖直轴的距离为2mD．B物体落地时的速度大小为4m/s
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）某实验小组利用如图甲所示装置“研究平抛运动的规律”．实验方案如下：
（1）调节管口方向，使水从管口沿______方向射出；
（2）待水在空中形成稳定的弯曲水柱后，紧贴水柱后方放置白底方格板，小方格边长为10cm，并利用手机正对水柱拍摄照片，取水柱上的四个点A、B、C、D，重力加速度，则频闪照相相邻闪光的时间间隔为______s，水流射出管口的初速度大小为______m/s；
（3）若已知水管的横截面积为，由上述信息可计算出水从管口流出的流量为______；
12．（10分）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．小车后面固定一条纸带，穿过电火花计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与竖直悬挂的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力F的大小．
（1）在安装器材时，要调整小滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行，这样做的目的是______（填字母）；
A．防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰
B．为达到在补偿阻力后使细绳拉力等于小车受的合力
C．防止小车在木板上运动过程中发生抖动
D．为保证小车最终能够实现匀速直线运动
（2）实验中______（填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量；
（3）在实验中得到一条如图乙所示的纸带，用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度．已知A~G各相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1s，由图中数据可求得：打点计时器在打D点时小车的瞬时速度大小为______m/s，小车的加速度大小a＝_____；（结果均保留2位有效数字）
（4）保持小车质量不变，改变悬挂钩码个数，多次实验，根据记录的多组a、F数据，以a为纵轴、F为横轴建立直角坐标系，画出a－F图像是一条倾斜直线，若已知此图像斜率为k，则小车质量为______．（用k表示）
13．（10分）如图所示，当轻质弹簧竖直放置时，在上面放一个600g的砝码，静止时弹簧压缩量为3mm．现用该弹簧水平推这个砝码，弹簧压缩量为1mm时，这个砝码恰好在水平面上做匀速直线运动．弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度，求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）砝码与水平面间的动摩擦因数μ（结果保留1位有效数字）．
14．（12分）如图所示，质量为m＝0.4kg的带电物体（可视为质点）用绝缘轻绳拴接置于高为h＝1.8m的绝缘水平桌面上，整个空间加上水平向右的匀强电场后，物体与桌面间刚好没有压力，轻绳与竖直方向的夹角为α＝37°，物体到桌面右边缘的距离为x＝2.5m，某时刻将轻绳剪断，经过一段时间物体落在水平地面上．已知物体与桌面间的动摩擦因数为，物体所带的电荷量为，重力加速度，sin37°＝0.6，不计空气阻力．求：
（1）电场强度的大小；
（2）物体的落地点到桌面右边缘的水平间距．
15．（16分）如图所示，质量的滑块A静止在质量的木板B的左端，木板B静置于水平地面上，木板右侧适当位置有一固定的光滑圆弧轨道OPQ，圆弧的半径、圆心角θ＝37°，圆弧在P点与水平方向相切，且P点与长木板上表面等高，圆弧轨道的右侧有平台．滑块A在大小为18N的水平恒力F作用下向右运动，2s后撤去F，一段时间后滑块A与木板相对静止，此时滑块A恰好从P点滑上圆弧轨道，滑块从Q点离开圆弧轨道后刚好以水平速度滑上平台左端，已知滑块A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与水平地面之间的动摩擦因数，重力加速度，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8．不计空气阻力．求：
（1）前2s内滑块A和木板B的加速度大小；
（2）滑块A滑上圆弧轨道P点时对P点的压力大小；
（3）Q点与平台左侧的水平距离．
2025届高三9月质量检测·物理
参考答案、提示及评分细则
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．【答案】A
【解析】光从空气进入水中后，波速变小，频率不变，波长变短，A正确；天空中彩虹是不同颜色光的折射率不同，是光的色散，B错误；一定质量的理想气体，体积一定压强减小时，气体温度降低，气体分子的平均动能减小，平均速率减小，单位时间内平均冲量减小，C错误；在产生正弦式交流电的过程中，当线圈经过中性面时，线圈中的磁通量最大，产生的感应电流为0，D错误．
2．【答案】D
【解析】在竖直方向上，水做竖直上抛运动，则，解得h＝20m，A错误；喷出时竖直方向速度，所以水平方向的初速度，所以“水门”的宽度为，B错误；在最高点相遇时，水柱竖直方向速度为零，水柱的速度即为水平速度，C错误；水喷出的瞬间，速度与水平方向夹角，θ＝30°，D正确．
3．【答案】B
【解析】由电路可知，流过ab边的电流方向由b向a，由左手定则可知ba边所受的安培力方向竖直向下，A错误；设导体框的边长为L，单位长度的电阻为．由欧姆定律可得ab边的电流为，流过bcdea边的电流为．又bcdea边与ba边在磁场中的有效长度相等，则由公式F＝BIL可知安培力的大小与电流成正比，则bcdea部分与ba边所受的安培力大小之比为1：4，B正确；同理ba边与bc边所受的安培力大小之比为4：1，C错误；整个导体框所受的安培力大小为，由左手定则可知安培力的方向竖直向下，D错误．
4．【答案】C
【解析】物块所受重力沿斜面向下的分力大小为，可知，物块相对于斜面有向上运动的趋势，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，A错误；物块处于静止状态，所受合力为0，结合上述可知，物块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力与沿斜面向下的摩擦力四个力的作用，根据平衡条件可知，支持力和绳子拉力的合力与重力和摩擦力的合力等大反向，重力和摩擦力的合力方向斜向右下方，可知支持力和绳子拉力的合力斜向左上方，B错误；将斜面、滑轮与物块作为整体，对整体进行分析，根据平衡条件有，即地面对斜面的支持力为49N，C正确；结合上述，将斜面、滑轮与物块作为整体，对整体进行分析，整体受到弹簧竖直向下的拉力、竖直向下的重力与竖直向上的支持力，整体在水平方向没有受到其他作用力，即整体相对于水平面没有运动趋势，即斜面不受地面的摩擦力，D错误．
5．【答案】B
【解析】设P的质量为M，P与桌面的动摩擦力为f；以P为研究对象，根据牛顿第二定律可得T－f＝Ma，以盘和砝码为对象，根据牛顿第二定律可得mg－T＝ma，联立可得，可知，a－m不是线性关系，AC错误；可知当砝码的重力小于物块P最大静摩擦力时，物块和砝码静止，加速度为0，当砝码重力大于f时，才有一定的加速度，当m趋于无穷大时，加速度趋近等于g，故选B．
6．【答案】C
【解析】设小行星距太阳的距离为，小行星距太阳的距离为．根据图像可知
，联立解得，即半径之比为4：1，A错误；因经过时间两星再次相距最近，设小行星与小行星绕太阳运动的周期分别为，则，根据开普勒第三定律可知，解得，B错误，C正确；由于两行星质量关系未知，故无法确定其所受太阳引力之比，D错误．
7．【答案】D
【解析】运动员沿倾斜轨道向下做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律有，解得，A错误；3s末的速度，B错误；对运动员进行受力分析：运动员在下滑过程中，受到重力mg、轨道的支持力以及阻力的共同作用．以运动员为研究对象，根据牛顿第二定律，沿斜轨道向下方向有，解得，C错误；垂直于斜轨道方向有，解得，D正确．
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，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．
8．【答案】ACD
【解析】由图可知，甲在行驶过程中的最大速度为，A正确；根据题意，解得乙在行驶过程中的最大速度为，B错误；甲、乙加速度大小之比为，C正确；经过时间t＝10s，乙车速度最大，甲车速度为0，经过时间两车速度相等，设此时速度为，把甲车看成从时刻t起，反方向的匀加速直线运动，对乙车，解得，D正确．
9．【答案】CD
【解析】在光的频率不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，A错误；由爱因斯坦光电效应方程可知，则单色光a的频率比单色光c的频率低，B错误；由得，结合图像得，解得，由解得，CD正确．
10．【答案】BC
【解析】当圆盘绕其竖直轴以角速度转动时，有，联立解得F＝1.7N，，A错误，B正确；轻绳突然断裂，B物体做平抛运动，有，所以B物体落到水平面的位置到竖直轴的距离为，C正确；B物体落地时的速度大小为，D错误．
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．【答案及评分细则】（6分）
（1）水平（1分，其他结果均不得分）
（2）0.1（1分，其他结果均不得分）3（2分，其他结果均不得分）
（3）（2分，其他结果均不得分）
【解析】（1）由于是研究平抛运动规律，因此应使水从管口沿水平方向射出；
（2）设BC、AB的竖直高度差为，根据，水流平抛运动的水平初速度为；
（3）水的流量为．
12．【答案及评分细则】（10分）
（1）B（2分，其他结果均不得分）
（2）不需要（2分，其他结果均不得分）
（3）0.39（2分，其他结果均不得分） 0.34（2分，其他结果均不得分）
（4）（2分，其他结果均不得分
【解析】（1）实验中调节定滑轮高度，使细绳与木板平行，可在补偿阻力后使细绳的拉力等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改变了摩擦力就不能使细绳拉力等于小车所受的合力，B正确．
（2）由于本实验中的力传感器可以读出绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量．
（3）由图数据可得：打点计时器在打D点时小车的瞬时速度大小
；根据逐差法可得小车的加速度大小
，
（4）由F＝Ma，得，则，故．
13．【答案】（1）2000N/m （2）0.3
【解析及评分细则】（1）弹簧上放600g的砝码时，弹簧的弹力大小：（1分） 由胡克定律F＝kx（1分）
得弹簧的劲度系数（2分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（2）当砝码匀速运动时，有（1分）
而弹力（1分）
即得砝码与水平面间的摩擦力（1分） 由（1分）
得砝码与水平面间的动摩擦因数（2分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
14．【答案】（1）200N/C（2）4.35m
【解析及评分细则】（1）物体刚好静止在桌面上时，受力分析，如图所示
由力的平衡条件得（1分） 则（1分）
代入数据解得E＝200N/C（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（2）轻绳剪断后，物体先沿水平桌面向右做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得（1分）
又（1分） 解得（1分）
物体运动到桌面边缘的速度为v，则由得（1分）
解得v＝5m/s（1分）
物体离开桌面后，水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动物体从离开桌面到落地的时间为t，则由得t＝0.6s（1分）
水平方向上有，解得（1分）
所以有（1分）
代入数据解得（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
15．【答案】（1） （2） （3）1.2m
【解析及评分细则】（1）根据牛顿第二定律
对A，有（1分）
对B，有（1分）
解得（1分） （1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（2）2s末，A、B的速度大小分别为
（1分） （1分）
撤掉力F后，A做匀减速直线运动，B仍以做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律对A，有（1分） 当二者共速时有（1分） 解得
A从P点滑上圆弧轨道时的速度为（1分）
根据牛顿第二定律有（1分）
由牛顿第三定律有（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（3）A从P点沿圆弧轨道到达Q点，根据动能定理可得
（1分）解得（1分）
A从Q点滑出后做斜抛运动，有（1分） （1分）
联立解得x＝1.2m（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
B
C
B
C
D
ACD
CD
BC