山西省太原市2024-2025学年高三上学期期末学业诊断物理试题（含答案）

2024~2025学年第一学期高三年级期末学业诊断物理试卷说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间75分钟，满分100分。一、单项选择题：本题包含7小题，每小题4分，共28分。请将正确选项填入第Ⅱ卷前的答题栏内。第Ⅰ卷（选择题，共46分）1.G21次高铁列车出站由静止开始做直线运动，列车加速度与位移关系如图所示，下列选项图像中描述该运动的是（）A. B. C. D.2.神舟十九号与空间站在同一圆周轨道上绕地球做匀速圆周运动，若要使后方的神舟十九号在该轨道追上空间站，神舟十九号持续喷射燃气的方向可能正确的是（）A. B.C. D.3.图中a、b为两根互相垂直的无限长直导线，导线中通有大小相等、方向如图的电流，O为a、b最短连线上的中点，A、B、C、D分别是纸面内正方形的四个顶点。下列选项正确的是（）A.O点的磁感应强度为0 B.A点与C点磁感应强度的大小相等C.B点与D点磁感应强度的方向相同 D.撤去b导线，O点磁感应强度的方向垂直纸面向里4.如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R为电阻箱，C为水平放置的平行板电容器，M为电容器极板间的一固定点。现闭合开关，达到稳定状态后，下列说法正确的是（）A.电容器两端的电压大小为EB.仅调节电阻箱R阻值变大，电容器极板上的电荷面密度变大C.断开开关瞬间，通过电阻箱R的电流方向改变D.断开开关后，M点的电势不会变化5.如图所示，取下轴承的外圈竖直放置，轴承外圈可看做内壁光滑的竖直圆形轨道，其内恰好可填装5个完全相同且重为G的光滑球状钢珠。钢珠1、5的重心与圆心O在同一条平行于地面的水平线上。下列选项正确的是（）A.1受到轴承外圈的弹力水平向左 B.根据题设条件，2对1的作用力不可求C.2受到1，3作用力的合力与水平方向成45°角 D.2与3的作用力大于1与2的作用力6.如图所示，矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，固定一水平金属棒AD，弹性金属丝绕过绝缘笔端点P与A、D连接，金属丝始终处于拉直状态且在纸面内，AD与金属丝的电阻均不可忽略。在绝缘笔端点P沿虚线从B点经C点移动到D点的过程中，下列说法正确的是（）A.三角形APD穿过的磁通量先增大后减小 B.三角形APD中的感应电流始终为0C.A点的电势始终高于P点的电势 D.P点的电势始终高于D点的电势7.如图所示，完全相同且长为L的两根轻杆，一端用光滑铰链连接质量为m的小球，另一端用光滑铰链分别连接等高且间距为L的固定点A、B，小球恰好可在竖直平面内绕中点O做圆周运动。重力加速度为g，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球在最低点处，杆上的弹力大小为5mgB.小球在最高点处，杆上的弹力大小为0C.小球从最低点到最高点的过程中，杆上的弹力做功D.将A、B缓慢等距靠近O点的过程中，若小球机械能保持不变，小球在最低点处，杆上的弹力越来越小二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。请将正确选项填入第Ⅱ卷前的答题栏内。8.如图所示，理想变压器左侧输入电压为U的交流电，原线圈匝数为，副线圈匝数为，。当闭合开关、，额定电压相同的两个白炽灯泡、均能正常发光，下列选项正确的是（）A.灯泡的额定电压为B.灯泡、功率之比为C.闭合、，电路稳定后，若仅断开，会马上熄灭D.若两个灯泡、位置互换，二者还能正常发光9.如图为某多用电表欧姆挡（×100挡）的内部电路示意图。电池电动势为1.5V、内阻为，电流表满偏电流为0.6mA、内阻为，滑动变阻器阻值为。下列说法正确的是（）A.该表盘中间刻度数字为15B.左侧表笔为红色，右侧表笔为黑色C.若指针指在表盘满偏刻度的处，所测电阻的阻值为D.若电池电动势不变、内阻增大，欧姆调零后测量结果比真实值偏小10.如图所示，高为h的固定斜面与水平面夹角为θ，可视为质点且质量为m的物块从斜面顶端由静止沿斜面滑下。物块与斜面间的动摩擦因数与其位移成正比，物块到达斜面底端时速度恰好为0。重力加速度为g，下列选项正确的是（）A.物块下滑过程中最大速度B.物块下滑过程中损失的机械能为mghC.物块以初速度可恰好从斜面底端沿斜面滑到顶端D.物块下滑过程，重力冲量的大小与滑动摩擦力冲量的大小相等第Ⅱ卷（非选择题，共54分）三、实验题：本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。11.某小组为探究“压力传感器”的阻值，随气压变化的规律，设计了如图（a）所示的装置，测量原理如图（b）所示。（1）某次实验中，玻璃管内压强为1个标准大气压时，电流表示数为100mA，电压表示数如图（c）。已知电压表量程为3V，则电压表读数为_____V，此时的测量值为______（结果保留3位有效数字）；（2）逐渐降低玻璃管内气压p，调节滑动变阻器R，保持电流I不变，根据测量数据，经计算后绘制的关系图像如（d）所示；（3）如果玻璃管内气压为0.5个标准大气压，电流为100mA，电压表指针应该在图（c）指针位置的_____侧（填“左”或“右”）；（4）根据该实验原理，“压力传感器”阻值的测量值_____真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。12.在测量一节旧干电池的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材如下：一节旧干电池E（电动势约1.3V，内阻约为2Ω）电压表（量程3V，内阻约为3kΩ）电阻箱R（0~9999.9Ω）开关S一个，导线若干。（1）请利用现有器材设计实验，在虚线框中画出实验电路图，并标出所用器材的符号________；（2）通过调节电阻箱R的阻值，可以读出电阻箱接入电路的阻值及电压表示数，重复操作得到多组数据如下表：序号123456U/V0.420.700.800.901.001.102381.431.251.111.000.91R/Ω1.02.03.04.57.518.01.00.500.330.220.130.06（3）选择恰当的函数关系，利用坐标纸作出的函数图像________；（4）由图像可得，该干电池的电动势为_____V、内阻为______Ω（结果均保留到小数点后2位）；（5）考虑到电压表的内阻对电路的影响，该电池电动势的测量值______真实值，内阻的测量值______真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”）四、计算题：本题包含3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.如图所示，两根电阻不计且足够长的光滑水平金属导轨平行放置，间距为L。垂直于导轨静止放置两根金属棒ab、cd，两棒的质量均为m、电阻均为r。导轨平面内充满竖直方向的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。cd在恒定水平外力F的作用下，由静止开始运动，两棒始终垂直导轨且与导轨接触良好，求：（1）经过时间t，当棒cd的速度为v时，棒ab的速度；（2）经过足够长的时间，棒cd与棒ab速度的差值。14.“质子疗法”原理如图，横截面积相同的金属圆筒依次接在交变电源的两极M、N上，M、N两极加上如图所示周期性变化的电压，电压的大小为U0。直线加速器0号金属圆板中央有质子源，质子由静止飘入直线加速器，正对圆心加速6次后水平飞出。质子从P向O射入有竖直向上匀强电场的圆形区域，最终轰击到圆上的癌细胞。已知圆形区域的半径为R，质子的质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间、质子的重力及相互作用均不计。求：（1）质子水平飞出直线加速器的速度v0；（2）若癌细胞处于Q点，OQ与水平方向夹角为θ，电场强度E的大小为多少？15.如图所示，绝缘光滑水平地面上方空间，充满水平向右的匀强电场，电场强度的大小为E，同时还充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。质量为m，电荷量为+q的带电小球P，从O点由静止释放，一段时间后，小球从Oʹ点离开地面，重力加速度为g，求：（1）小球刚要离开水平地面时速度v0的大小；（2）O与Oʹ之间的距离x；（3）小球离开地面后，最大速度vmax、最小速度vmin。2024~2025学年第一学期高三年级期末学业诊断物理试卷参考答案一、单项选择题：本题包含7小题，每小题4分，共28分。请将正确选项填入第Ⅱ卷前的答题栏内。第Ⅰ卷（选择题，共46分）【1题答案】【答案】C【2题答案】【答案】A【3题答案】【答案】B【4题答案】【答案】B【5题答案】【答案】D【6题答案】【答案】D【7题答案】【答案】D二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。请将正确选项填入第Ⅱ卷前的答题栏内。【8题答案】【答案】AB【9题答案】【答案】BC【10题答案】【答案】ABC第Ⅱ卷（非选择题，共54分）三、实验题：本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。【11题答案】【答案】①1.20②.12.0③.右④.小于【12题答案】【答案】①.②.③.1.18（1.00-1.30）④.1