山东省德州市2024届高三下学期开学摸底考试物理试卷（Word版附答案）

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注意事项：
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，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置。
2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用 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。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.世界上首个第四代核能技术的钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电，该反应堆以放射性较低的Th为核燃料。已知90232Th的半衰期为24 天，下列说法正确的是
A.β衰变的电子来自于钍原子的核外电子
B.通过物理方法或化学方法都不能改变90232Th的半衰期
C.50 个90232Th经过48 天后一定还剩余 12.5 个
D. 90232Th 经过6次α衰变和2次β衰变可变成92232Pb
2.2023 年 12 月 14 日聊城、济南、德州等地现强降雪天气，部分地区积雪深度达 18 厘米，为行车安全带来隐患。 甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化图像如图所示。关于两车的运动情况，下列说法正确的是
A.在t=4s时，甲车恰好追上乙车
B.在0~4s内，甲车做匀加速直线运动，乙车做匀减速直线运动
C.在t=2s时,甲车的速度为2m/s,乙车的速度为 3m/s
D.在0~2s内，两车间距逐渐增大，2~4s内两车间距逐渐减小
3.如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光。下列说法正确的是
A.玻璃砖对b光的折射率为 2
B.光束a、b通过同一装置发生双缝干涉，a 光的相邻条纹间距大
C. b光在玻璃中的传播速度比a光在玻璃中的传播速度大
D.光束a、b照射同一光电管，均可发生光电效应，光束b产生的光电子动能一定大
4.如图所示，轻弹簧上端固定于 O 点，下端连接质量为 m 的小球，给小球作用一方向与弹簧在同一竖直平面内的外力 F，使小球处于静止状态，此时弹簧弹力和外力 F 与竖直方向的夹角分别为α和θ,且α+θ<90°。现保持 F 大小不变,稍微减小θ角，再次平衡时，下列判断正确的是
A.α减小，弹簧弹力减小 B.α减小，弹簧弹力增大
C.α增大，弹簧弹力减小 D.α增大，弹簧弹力增大
5.2023 年8月 25 日下午，新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大科研进展，首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着中国核聚变研究向“聚变点火”又迈出重要一步。环流器局部区域的磁场简化示意图，如图所示，在内边界半径为 R、外边界半径为 2R 的环形磁场区域内，存在磁感应强度大小为 B，方向垂直于平面向内的匀强磁场。在内圆上有一粒子源S，可在平面内沿各个方向发射比荷相同的带正电的粒子。粒子a、b分别沿径向、内圆切线向下进入磁场，二者均恰好不离开磁场外边界。不计重力及二者之间的相互作用，则粒子a、b的速度大小之比为
A.1 : 2 B.2 : 1 C.1 : 3 D.3: 1
6.如图甲所示，将带电量为+Q的带电体固定在粗糙绝缘水平地面上的O 点(可视为点电荷，图中未画出)，以O点为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系。现将质量为 m 的带电滑块，从 A 点由静止释放，滑块向右运动，最终静止于 C 点，其速度随位置的变化图像如图乙所示，滑块经过B点时的速度最大。 已知OB=r₀，且A 为OB 的中点，滑块与地面之间的动摩擦因数为μ，静电力常量为k，重力加速度为g，点电荷周围的电势 =kQr(Q为点电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离，以无穷远处电势为零)。下列判断不正确的是
A.滑块带正电 B.滑块的电荷量为 μmgr02kQ
C.滑块经过 B 点时的速率为 μgr0 D. C 点的位置坐标为 3r₀
7.中国计划在 2030年前实现载人登月，开展月球科学考察及相关技术试验。根据“嫦娥”系列卫星的发射，设想登月载人飞船的运行轨迹如图所示。 飞船发射后首先进入绕地球运行的圆形“停泊轨道”，在 P 点加速进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地球表面最近距离为 h₁,，飞船到达离 P 点最远距离为L 的Q 点时，依靠飞船的反向助推器减速，被月球引力“俘获”后，在距月球表面h₂的圆形“绕月轨道”上飞行，择机降落在月球表面。 已知地球半径为 R，月球半径为r，地球表面重力加速度为 g，月球表面的重力加速度为 g6,飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是
A.飞船在“停泊轨道”上的运行速度为 gR+h1
B.飞船在“绕月轨道”上的运行速度为 gr2r+h2
C.地球质量与月球质量之比为 6R2r2
D.飞船从 P 点运动到Q 点的时间为 π2L32gR2
8.如图所示，理想变压器原线圈串联一个定值电阻 R₁后，接在电压恒定的正弦式交流电源上，副线圈与定值电阻. R₂和滑动变阻器R₃相连，c 点位于滑动变阻器中点右侧，电流表和电压表均为理想电表。将滑动变阻器 R₃的滑片从左端滑至c 点的过程中，下列说法正确的是
A.电源的输出功率先增大后减小
B.理想变压器副线圈的输出功率先减小后增大
C.电压表 V₁ 示数先减小后增大，电流表 A₁ 示数先增大后减小
D.若电压表 V₂和电流表 A₂示数变化量分别为△U₂和 △I₂,则 |ΔU2I2|保持不变
二、多项选择题：本题共4小题，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.图甲为一列沿x 轴传播的简谐横波在t=0.06s时的波形图，其中质点 P、Q 的纵坐标均为y=1cm。 图乙为平衡位置在x=5m处质点的振动图像，下列说法正确的是
A.波沿 x轴正方向传播
B.从 t=0.06s时刻开始,质点 P 比质点 Q 先回到平衡位置
C.质点 P 的平衡位置到坐标原点O 的距离为 103m
D. t=0.09s时,平衡位置在 25m处的质点到达波峰
10.如图所示，长3.5m的传送带与水平方向成 37°角，顺时针转动的速度为 2m/s。 质量为1kg的小物块在距传送带底端 1m处，以1m/s的速度沿传送带向下运动，经过一段时间小物块离开传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为 78,重力加速度 g 取1 10m/s²,不计空气阻力， sin37°=0.6,cs37°=0.8。小物块在传送带上运动的过程，下列说法正确的是
A.小物块机械能的增加量为 16.5J
B.小物块机械能的增加量为 15J
C.小物块与传送带因摩擦产生的热为 31.5J
D.小物块与传送带因摩擦产生的热为48J
11.如图所示，一根劲度系数为 k=2N/cm的轻质弹簧竖直放置，质量均为 m=2kg的两物体A、B(均可视为质点)通过轻质弹簧拴接，物体 B 置于水平地面上，整个装置处于静止状态。在A 的正上方距其高度h=5m处有一质量也为 m=2kg的小球C，现将小球C 由静止释放，C 与 A 发生碰撞后立刻粘在一起，弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力，取 g=10m/s²。下列说法正确的是
A. C 与A 碰撞后瞬间C 的速度大小为 10m/s
B. C 与A 碰撞时产生的内能为 50J
C. C 与A 碰撞后弹簧的最大弹性势能为 50J
D.要使碰后物体 B 能被拉离地面，h 至少为 80cm
12.如图所示，足够长的金属导轨 A₁B₁B₁'C₁和 A₂B₂C₂固定放置，其中 A₁B₁与 A₂B₂、 B₁'C₁与B₂C₂相互平行，左右两侧导轨间距分别为 2L 和L，所在平面与水平面夹角均为θ，导轨两侧空间均有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为 B。质量分别为 2m、m 的均匀金属棒 PQ和 MN，垂直放置在导轨上。运动过程中，两金属棒与导轨保持光滑接触，始终垂直于导轨，电阻均为 R，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则
A.若导体棒 PQ 固定，则导体棒 MN 稳定时的速度大小为 2mgRsinθB2L2
B.若将导体棒 PQ 和MN 同时释放，则二者同时达到最大速度 2mgRsinθ3B2L2
C.若同时释放两导体棒，当 PQ 下降高度为h 时达到最大速度，则此过程中导体棒 PQ产生的焦耳热为 3mgh-2m3g2R2sin2θ3B1L1
D.若同时释放两导体棒，当MN 下降高度为h 时，该过程中通过导体棒 MN 的电量为 3BLh2Rsinθ
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.(6分)李鑫同学带领他的实验小组在实验室进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验，其中部分器材如下：
A.白炽灯 B.凸透镜 C.双缝片 D.滤光片 E.测量头 F.单缝片
(1)请帮助实验小组，按照合理顺序将以上器材安装在光具座及遮光筒上(填字母)
A、B、 、E。
(2)按正确顺序安装并正确操作，白炽灯发出的光经蓝色滤光片后，从目镜中可以观察到干涉条纹。若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可 。
A.将屏向远离双缝的方向移动 B.使用间距更大的双缝
C.增大单缝和双缝之间的距离 D.将蓝色滤光片换成红色滤光片
(3)该实验小组用某种单色光照射双缝得到干涉条纹，在用测量头测量第1 条至第6条亮条纹之间的距离时，游标卡尺的示数分别如下图所示。
可求得相邻两亮条纹间距△x= mm。
14.(8分)某电学实验兴趣小组结合物理课本上的多用电表结构示意图及实验室现有器材，设计了如图所示的电路，整个电路装置既可以当1mA 和 10mA的电流表使用，也可以当作两个倍率的欧姆电表使用。他们使用到的器材有：
电源E(电动势 E=1.5V,内阻忽略不计)
定值电阻R₁,R₂
电流表G(量程为Ig=100μA,内阻 Rg=990Ω)
滑动变阻器 R(最大阻值为 1500Ω)
单刀双掷开关 S₁、S₂
(1)按照多用电表的构造和原理，接线柱 D 端应该接 表笔(选填“红”或“黑”);
(2)当单刀双掷开关 S₁ 拨到 B 端可作为电流表使用， S₂拨到1端时，此时装置可作为 mA(选填“1”或“10”)量程的电流表;电阻 R₁+R₂=Ω;
(3)将单刀双掷开关 S₁ 拨到 A 端可作为欧姆表使用，若 S₂拨 到 1端，此时作为欧姆挡×10倍率,则将 S₂拨到2 端时的倍率为 (选填“×1”或“×100”)。
15.(8分)某学校实验小组设计了测量不规则矿石体积的气压体积测量仪。 如图所示为气压体积测量仪的原理图，上端开口的气压筒 A 和上端封闭的测量筒 B 均为高。 h=20cm,横截面积. s=10cm²的导热气缸，两气缸连接处的细管体积不计。现把待测矿石置于测量筒 B 中，将质量m=2kg的活塞从气压筒A 上方开口处放下，在两气缸内封闭一定质量的理想气体(不计活塞厚度和摩擦力)，缓慢降低封闭气体的温度至 -3°C,活塞稳定后，活塞距气压筒 A 顶端 0.4h。 已知环境温度为2 27°C,外界大气压强为 P₀=1.0×10⁵Pa,重力加速度 g=10m/s²。
(1)求矿石的体积；
(2)再把温度从一3℃缓慢升高，将活塞推到气压筒 A 的顶端，求此时封闭气体的温度；若该过程封闭气体内能增加了 20J，求封闭气体从外界吸收的热量。
16.(8分)投石运动是中国最古老的投掷运动，是伴随着中国先民的狩猎活动一起产生的一项古老体育项目。某同学自制投石机模型，如图所示。在某次投石过程中，质量为 m 的石块(可视为质点)装在长杆末端的篮子中，开始时篮子位于水平面并处于静止状态。现对长杆的另一侧施加外力，当杆转到与水平方向夹角为( θ=30°时立即停止转动，石块从 A 点沿垂直于杆方向以 vA=103m/s被抛出后，经过 B 点时的速度大小为 vB=10m/s，与水平方向之间的夹角仍为θ。 已知AB 连线与水平面间的夹角也为θ，石块在运动过程中的空气阻力忽略不计，重力加速度 g=10m/s²,求:
(1)石块被抛出后，经多长时间离 AB 连线最远；
(2)AB 两点之间的距离L。
17.(14分)在如图所示的O-xyz三维空间中,. x≤0的区域存在沿 y轴正方向的匀强电场，在0(1)粒子经过 C 点时的速度大小；
(2)电场强度 E 与磁感应强度 B 的比值 EB的大小；
(3)带电粒子从半圆柱体射出时的位置坐标。
18.(16分)足够长的水平传送带以速度v=3m/s顺时针转动，现将质量为 M=1kg的长方体空铁箱，无初速度地放置于传送带上，同时给空铁箱一水平推力 F，使铁箱内一个质量为m=0.25kg的小铅块(可视为质点)恰好能静止在左侧内壁顶端。铁箱右侧内壁固定大小不计的微型弹性片(图中未画出)，使小铅块与空铁箱右侧内壁碰撞时系统无机械能损失，且碰撞时间极短。已知小铅块与铁箱内壁间的动摩擦因数 μ₁=0.2,铁箱与传送带间的动摩擦因数 μ₂=0.28,铁箱内壁高 h=0.4m,长 L=0.5m。当铁箱速度等于传送带速度时，立即撤去推力 F，小铅块落到铁箱底部时，立即让传送带停止转动，且小铅块与铁箱底部碰撞不反弹。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 g=10m/s²,不计空气阻力。 求:
(1)水平推力 F 的大小;
(2)从刚释放铁箱到整个系统停止运动过程中因摩擦和碰撞产生的热量；
(3)小铅块最终在铁箱底部静止时到箱右侧内壁的距离。