2024届山东省高三下学期第一次练兵考试（一模）物理试题

这是一份2024届山东省高三下学期第一次练兵考试（一模）物理试题，共14页。试卷主要包含了下列有关光现象的说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。
2．选择题答案必须用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．某电子的质量为me、德布罗意波长为λ，一质量为m的油滴与该电子具有相同的动能，则该油滴的德布罗意波长为（ ）
A．B．C．D．
2．甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上从同一地点以相同的初速度同时开始做直线运动，以初速度方向为正方向，它们的加速度随时间变化的图像如图所示。关于甲、乙两车在时间内的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．在刻，甲车的速度等于乙车的速度
B．在时刻，甲车的速度小于乙车的速度
C．在时间内，甲、乙两车的平均速度相等
D．在时间内，甲、乙两车的间距逐渐增大
3．如图所示，某同学将空玻璃瓶开口向下缓慢压入水中，下降过程中瓶内封闭了一定质量的空气，瓶内空气看作理想气体，水温上下均匀且恒定不变，则（ ）
A．瓶内空气对外界做功
B．瓶内空气向外界放出热量
C．瓶内空气分子的平均动能增大
D．单位时间内与瓶壁单位面积上碰撞的空气分子数不变
4．单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，。一束红光垂直AB射入，分别在CD和EA上发生全反射，且两次全反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出。则（ ）
A．红光从空气进入五棱镜后传播速度变大
B．若将红光改为绿光，则在EA上不能发生全反射
C．若将红光改为白光，则人眼通过BC观察到彩色光束
D．该五棱镜对红光的折射率最小值是
5．如图所示，某超市两辆相同的手推购物车质量均为m、相距2L沿直线排列，静置于水平地面上。为节省收纳空间，工人给第一辆车一个瞬间的水平推力F使车自行运动，并与第二辆车相碰，且在极短时间内相互嵌套结为一体，以共同的速度运动了距离，恰好停靠在墙边。若车运动时受到的摩擦力恒为车重的k倍，忽略空气阻力，重力加速度为g。则工人给第一辆购物车水平推力F的冲量大小为（ ）
A．B．C．D．
6．如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，则小球的速度的二次方随坐标x的变化图像如图乙所示，其中OA段为直线，ABCD是平滑的曲线，AB段与OA相切于A点，C点与A点关于BE对称，空气阻力不计，重力加速度为g。关于小球在A、B、C、D各点对应的位置坐标及加速度大小的判断正确的是（ ）
A．B．
C．D．
7．某绝缘空心球如图所示，a、b、c、d、E、F是过球心O的截面的圆周上六个等分点，分别在a、d和b、c固定等量的正、负点电荷，即，AB是与平面abc垂直的直径，设无限远处为电势零点，则（ ）
A．E、F两点的电场强度大小相等、方向相反
B．A、O、B三点的电势高低关系为
C．将一正的试探电荷从A点沿圆弧AEB移到B点的过程中，电场力先做正功再做负功
D．若a、b、c处的电荷固定不动，将d处的电荷移到O处，则电荷的电势能将减少
8．“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图甲是人造地球卫星A的运行圆轨道及“星下点”示意图，卫星A的绕行方向与地球自转方向一致，M点是某时刻的“星下点”，图乙是卫星A的“星下点”在完整地球平面图上一段时间内的轨迹，已知地球同步卫星B（图中未画出）的轨道半径为r，则卫星A的轨道半径为（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．下列有关光现象的说法中正确的是（ ）
A．白光的单缝衍射图样是彩色条纹
B．交警可以利用多普勒效应对行驶的汽车进行测速
C．白光照射下镀膜镜片看起来有颜色，是因为光发生了衍射
D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射
10．如图所示，一理想变压器原线圈通过一定值电阻r与一正弦式交流电源相连，交流电压，副线圈与另一定值电阻R及理想电流表相连，调节原、副线圈的匝数比k，下列说法中正确的是（ ）
A．副线圈中交流电的频率为100Hz
B．电阻R消耗的最大功率为
C．当电阻R消耗的功率最大时，变压器原副线圈的匝数比
D．当变压器原副线圈的匝数比k增大时，电流表的示数可能减小
11．从高H处的M点先后水平抛出两个小球1和2，轨迹如图所示，球1与地面碰撞一次后刚好越过竖直挡板AB，落在水平地面上的N点，球2刚好直接越过竖直挡板AB，也落在N点。设球1与地面的碰撞是弹性碰撞，忽略空气阻力，则（ ）
A．小球1、2的初速度之比为1∶3B．小球1、2的初速度之比为1∶4
C．竖直挡板AB的高度D．竖直挡板AB的高度
12．如图所示，宽度为l的两光滑竖直金属导轨间接有一阻值为R的定值电阻，金属导轨电阻不计，导轨间Ⅰ、Ⅱ区域中有垂直纸面向外宽度为d、磁感应强度大小为B的匀强磁场，Ⅰ、Ⅱ区域间距为h。有一质量为m、长为l、电阻不计的金属杆从距区域Ⅰ上边界H处由静止释放，在穿过两段磁场区域的过程中，金属杆始终与导轨接触良好且与导轨垂直，流过定值电阻的电流及其变化情况相同，重力加速度为g。现以杆由静止释放时为计时起点，则此过程中关于杆的速度大小v、加速度大小a、流过定值电阻的电荷量q、定值电阻消耗的功率P随时间t变化的图像可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）图甲为测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下：
①用天平测量滑块和遮光条的总质量M、重物的质量m，用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
②安装器材，并调整轻滑轮，使细线水平；
③用米尺测量遮光条与光电门间距x；
④由静止释放滑块，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门的时间t；
⑤改变滑块与光电门间距，重复步骤③④。
回答下列问题：
（1）测量d时，某次游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为_______cm；
（2）根据实验得到的数据，以_______（选填“”或“”）为横坐标，以x为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为k，若实验测得，则滑块和桌面间的动摩擦因数为_______（用k、g、d表示）。
14．（8分）
某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，准备了如下器材：
待测电池，5个完全相同的阻值未知的电阻，一个阻值为的定值电阻，一个量程为3V的电压表，两个开关，单刀双掷开关，导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路，其中c为金属夹。
（1）该同学首先测量未知电阻的阻值，步骤如下：
①断开开关接b，c夹在0处，闭合，此时电压表示数为；
②断开开关，闭合接a，将金属夹c夹在位置3，闭合，电压表示数也为；
则未知电阻的阻值为_______；（用表示）
（2）该同学继续测量电池的电动势和内阻，步骤如下：
①断开开关接b，闭合；
②将金属夹依次夹在位置1、2、3、4、5处，记录对应的电压表示数U；
③做出电压表示数U和位置编号n的关系图像，如图乙所示；
④求出图乙中图线斜率为k，纵轴截距为b，则电池电动势为_______，内阻为_______；（用b、k、和表示）。
（3）该实验中电动势的测量值_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
15．（7分）
如图所示，一列简谐横波沿x轴负向传播，图中实线a是时刻的波形图，虚线b为时刻的波形图，虚线c为时刻的波形图。
（1）求时刻，位于处的质点偏离平衡位置的位移y；
（2）若该波传播速度小于，求该波波速。
16．（9分）
2023年10月26日，神舟十七号载人飞船成功与中国空间站天和核心舱实现对接。如图所示，气闸舱有两个气闸门，与核心舱连接的是闸门A，与外太空连接的是闸门B。核心舱气体体积，气闸舱气体体积为，核心舱和气闸舱的气压都为。核心舱内的航天员要到舱外太空行走，先进入气闸舱，用一台抽气机抽取气闸舱中的气体，并立刻充入到核心舱内，每次抽取气体体积为，当气闸舱气压不高于才能打开气闸门B。抽气、充气过程中两舱温度保持不变，不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响，已知。求：
（1）换气结束后，核心舱中的气压（结果保留3位有效数字）；
（2）至少抽气多少次，才能打开闸门B。
17．（14分）
如图所示，在xy平面内y轴左侧存在平行于纸面范围足够大的匀强电场（大小未知）。一质量为m、电荷量为e的电子（重力不计），从x轴上的P点以速度、与x轴负方向夹角入射，之后电子从y轴上的Q点以的速度沿x轴正方向射入第一象限，在第一象限有一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，分布在一个半径为的圆形区域内（图中未画出），且圆形区域的左侧与y轴相切，圆形区域所处的位置恰好能够使得电子穿过圆形区域时速度的偏转角度最大。电子从圆形区域射出后，从x轴上M点射入x轴下方，在x轴下方存在范围足够大、方向均沿y轴负方向的匀强电场（大小未知）和匀强磁场（大小未知），电子在x轴下方运动一段时间后能够恰好返回M点，求：
（1）P、Q两点间的电势差；
（2）Q点的纵坐标；
（3）电子在圆形磁场区域中运动的时间；
（3）的可能值。
18．（16分）
如图所示，半径的光滑圆环形滑杆MNP竖直固定放置，左侧端点M和圆心的连线与竖直方向夹角的余弦值，右侧端点P和圆心在同一水平线上，P点的切线沿竖直方向。现有一质量的小橡胶环A以的初速度水平抛出，恰好沿滑杆左侧端点M的切线套入滑杆，在滑杆的最高点静止着质量的小橡胶环B。在右侧端点P的正下方处，有一质量、长度的长直木杆C竖直静止在水平面上，但跟水平面并不黏合。已知小橡胶环B与长直木杆C之间的滑动摩擦力大小，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，小橡胶环A、B均可视为质点，两小橡胶环之间和小橡胶环与水平面间的碰撞都是弹性碰撞；小橡胶环B套入长直木杆C后，长直木杆C不倾倒，且每次与水平面碰撞瞬间都会立即停下而不反弹、不倾倒。不计空气阻力，取。求：
（1）小橡胶环A到达滑杆最低点Q时所受弹力大小；
（2）小橡胶环B在长直木杆C上上滑的最大距离；
（3）长直木杆C跟水平面第一次碰撞瞬间损失的机械能；
（4）小橡胶环B在长直木杆C上运动的总路程。
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物理参考答案及评分意见
单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。
1．A 2．D 3．B 4．D 5．A 6．C 7．D 8．C
多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．AB 10．BCD 11．AD 12．AC
实验13、14题每空2分，共14分
13．（1）0.960 （2） 也给2分
14．（1） （2） 也给2分 （3）小于
15．（1）处的质点做简谐运动的位移随时间变化的关系式为
则时，
第1问结果正确给2分
（2）由波形图可知③
由波形图可知④
又⑤
解得或⑥
由于波速小于，所以该波波速可能为或⑦
注：由和波形图或由和波形图列出方程正确求解，同样给分。
解出一个波速或给3分，未解出结果按步骤给公式分
16．（1）气闸舱抽气过程中①
向核心舱充气过程②
气体稳定后③
用求解，也给分
（2）第一次对气闸舱抽气④
得⑤
第二次对气闸舱抽气⑥
得⑦
第次对气闸舱抽气⑧
得⑨
则有⑩
当⑪
有⑫
得到⑬
故至少要抽36次气后才能打开闸门B。⑭按步骤给分
17．解：（1）由动能定理可知①公式对1分，用表示不扣分
解得：②没有负号、用表示结果的1分扣掉
（2）方向有：③
④
方向有：⑤
⑥按步骤给分
联立②③④⑤解得：⑦
（3）要使电子在圆形区域的速度偏转角最大，需使带电粒子做圆周运动轨迹与圆形区域截得的弦长最长，当弦长为圆形区域直径时，弦长最长，如图所示
⑧用表示不扣分
解得，由几何关系可知运动轨迹对应的圆
心角为⑨
则电子在圆形区域的飞行时间⑩
（4）方向：⑪
电子做圆周运动的周期为：⑫
要使电子在轴下方运动一段时间后能够恰好返回点
需满足：⑬
联立⑦⑧⑨解得：⑭按步骤给分
18．（1）套入滑杆时，①
从套入滑杆至最低点，由动能定理：
②
在滑杆的最低点时，③
解得④
（2）从滑杆的最低点至最高点，由动能定理⑤
两小环发生弹性碰撞⑥
⑦
对小环，从最高点至长木杆顶端，由动能定理⑧
解得
小环沿木杆下滑时，木杆不动，根据受力分析可得，小环做匀速直线运动；小环沿杆上滑时，做匀减速直线运动，木杆做匀加速直线运动。
对小环⑨
对木杆⑩
当小环与木杆共速时，，此后一起做竖直上抛，小橡胶环在长直木杆上上滑的最大距离，
⑪
（3）小环与木杆共速后一起做竖直上抛运动，直到木杆与水平面第一次碰撞，有⑫
木杆跟水平面第一次碰撞瞬间损失机械能⑬
（4）小环沿木杆第一次下滑的路程为，与水平面第一次碰后在长直木杆上上滑的距离为，小环与木杆共速后一起做竖直上抛运动后一起下落，由⑫知木杆跟水平面第一次碰撞前的速度大小为，木杆与水平面第一次碰撞后，小环先沿杆匀速下滑，与水平面碰撞后沿杆上滑，做匀减速直线运动，木杆做匀加速直线运动，第二次共速后又一起做竖直上抛运动，此过程中在长直木杆上上滑的距离为⑭
同理可得木杆跟水平面第次将要碰撞时的速度大小表达式为⑮
与水平面第次碰后在长直木杆上上滑的距离为⑯
以此类推小环在木杆上运动的总路程：
或⑰