2024届山东省青岛市高三下学期三模物理试题

这是一份2024届山东省青岛市高三下学期三模物理试题，共13页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，如图等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1． 如图，在水池底中部放一线状光源，光源平行于水面，则水面观察到的发光区域形状为（ ）
A．B．
C．D．
2． 某物理兴趣小组的两位同学对波的干涉特别感兴趣，利用课余时间进行了如下实验探究。两位同学以相同频率分别在两端甩动水平细绳。形成两列简谐横波甲乙。已知甲、乙两波源相距8m，甲、乙两波的波速均为0.5m/s，完成一次全振动的时间均为2s，距离乙波源3m的O点处固定有一颗红色珠子。某一时刻的波形图如图所示，从该时刻开始计时。则下列说法正确的是（ ）
A．两列波的波长均为0.25m
B．甩动细绳6s后，红色珠子开始向下振动
C．该时刻细绳两端的振动情况相反
D．当两列波在O点相遇时，该点的振动加强
3． 2023年8月24日，日本福岛第一核电站开始向太平洋排放处理过的核污染水。核污染水中含有多种放射性元素，如锶、碘、铯、铀、钚等，其中钚239的半衰期为2.4万年。以下说法正确的是（ ）
A．经海水稀释后，钚239的半衰期会变长
B．经海水稀释后，钚239的半衰期会变短
C．经海水稀释后，钚239的半衰期不变
D．4.8万年后，核污染水中的钚239全部衰变完
4． 将电容器接在电压恒定为U的电源两端，电容器两平行极板面积足够大，两极板之间的距离为d，现将两极板分别围绕O、O'点逆时针旋转角度为θ=37°（sin37°=0.6，cs37°=0.8），如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）
A．两极板旋转之后，极板间正对面积不变
B．两极板旋转之后，极板间的正对面积变大
C．两极板旋转之后，极板间的电场强度增大
D．两极板旋转之后，极板间的电场强度不变
5． 2022年2月10日，经历半年多的飞行，“天问一号”探测器完成“刹车”减速，开始它的环绕火星之旅。它先是花了半个月时间多次调整轨道，让自己观察火星的距离更近一些，视角更好一些；然后是仔仔细细考察火星地形，拍摄高清照片，为火星车考察着陆区地形。已知“天问一号”探测器的运行轨道距离火星地面的高度为H，火星半径为R，自转周期为T，火星表面的重力加速度为g，探测器每次经过火星赤道上空的时候，携带的摄像机都可以对赤道进行一次拍摄，要使摄像机在火星1天（火星自转一周）的时间内将整个赤道拍摄下来，则每次拍摄赤道的长度至少为（ ）
A．B．
C．D．
6． 在一凝冻天气里，贵州某地的两小孩在庭院里用一板凳倒放在水平冰面上玩耍。其中一人坐在板凳上，另一人用与水平方向成角斜向下的恒力F推着板凳向前滑行，如图所示。已知板凳上的小孩与板凳的总质量为30.8kg，板凳与冰面间的动摩擦因数为0.05，重力加速度大小取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。为使板凳做匀速直线运动，F应为（ ）
A．13NB．20NC．27ND．35N
7． 如图，一交流发电机中，矩形导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连。变压器原、副线圈匝数之比，副线圈接入一规格为“6V；12W”的小灯泡时，小灯泡恰好正常发光，导线框、输电导线电阻均不计，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置穿过导线框的磁通量最大
B．导线框产生电动势的最大值为60V
C．通过原线圈电流的有效值为0.2A
D．原、副线圈中电流的频率之比为
8．如图（a），摩擦角的物理意义是：当两接触面间的静摩擦力达到最大值时，静摩擦力f与支持面的支持力N的合力F与接触面法线间的夹角即为摩擦角，可知。利用摩擦角的知识可以用来估料，如图（b）所示。物料自然堆积成圆锥体，圆锥角底角必定是该物料的摩擦角。若已知物料的摩擦角和高h，动摩擦因数为。物料所受滑动摩擦力等于最大静摩擦力。可求出圆锥体的体积为（ ）
图（a） 图（b）
A．B．C．D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，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． 如图所示，为测反应时间，甲同学用手指捏住一质量为40g、测量范围为“0~50cm”的直尺顶端，使其竖直静止，乙同学用一只手在直尺“零刻度”位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。设定从甲同学放开手指让直尺自由下落，到乙同学的手刚触到直尺的过程中，所经过的时间为乙同学的反应时间。某次测试时，乙同学的手触到直尺后，直尺继续下滑了1.00cm，最终停在了46.00cm处，整个过程中乙同学手的位置不变。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则（ ）
A．乙同学的反应时间为0.2s
B．乙同学的反应时间为0.3s
C．乙同学的手对直尺的平均摩擦力大小为0.4N
D．乙同学的手对直尺的平均摩擦力大小为18.4N
10．一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形，在时刻A、B两点间形成如图乙所示波形，已知A、B两点平衡位置间距离，则以下说法中正确的是（ ）
甲 乙
A．若周期为4s，波一定向右传播
B．若周期大于4s，波可能向右传播
C．若波速为8.5m/s，波一定向左传播
D．该波波速可能的最小值为0.5m/s
11．如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F的作用向右滑动，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是
B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是
C．当时，木板便开始运动
D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
12． 磁悬浮电梯是基于电磁学原理使电梯的轿厢悬停及上下运动的，如图甲所示，它主要由磁场和含有导线框的轿厢组成。其原理为：竖直面上相距为的两根绝缘平行直导轨，置于等距离分布的方向相反的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，磁感应强度大小均为，每个磁场分布区间的长度都是，相间排列，如图乙所示。当这些磁场在竖直方向匀速平动时，跨在两导轨间的宽为、长为、总电阻为的导线框（固定在轿厢上）将受到安培力。当磁场平动速度为时，轿厢悬停；当磁场平动速度为时，轿厢最终竖直向上做匀速运动。重力加速度为，下列说法中正确的是（ ）
A．速度和的方向都是竖直向上
B．速度的方向竖直向上，速度的方向竖直向下
C．导线框和电梯轿厢的总质量为
D．轿厢匀速上升的过程中，外界每秒钟提供给轿厢系统的总能量为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13． 某兴趣小组利用斜槽和多个相同小玻璃球来研究平抛运动的特点，部分实验装置如图所示。
主要实验步骤如下：
① 将斜槽固定在贴有正方形方格纸的木板旁，调节木板竖直（方格纸中的竖线也竖直）；
② 依次将多个相同小玻璃球从斜槽上同一位置由静止释放；
③ 玻璃球运动过程中，用手机对玻璃球进行拍摄，选择满意的照片进行分析处理。
试回答下列问题：
（1）以下操作中，必须的是____（单选，填正确答案标号）。
A．斜槽尽可能光滑
B．斜槽末端切线水平
C．玻璃球体积适当大些
（2）如题，某次实验所拍照片中同时出现了三个小球。已知该方格纸每小格的边长为5cm，当地重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力，则玻璃球做平抛运动的水平初速度 m/s，图中A球所在位置到斜槽末端的水平距离 m。
14． 电子秤是人们生活中常用的一种称量工具，某科技小组制作了一台简易电子秤，原理图如图甲所示，电压表可视为理想电压表（量程为3V），滑动变阻器的最大阻值为，滑片P能滑动范围为0～3cm（）。
（1）该小组先利用图乙电路测定电子秤里1节纽扣电池的电动势和内阻，改变电阻箱R的阻值，得到多组数据，作出图像如图丙所示，已知直线纵截距为，斜率为。若电流表内阻可忽略，由图像可知纽扣电池的电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留两位有效数字）
（2）该小组探究电压表的示数U与被测物体质量m之间的关系，设计了如下实验，已知轻弹簧与托盘的电阻忽略不计：
①调节图甲中滑片P的位置，使电压表的示数恰好为零；
②在托盘里缓慢加入细砂，直到滑片P恰好滑到滑动变阻器的b端，然后调节电阻箱R，直到电压表示数，且弹簧一直处于弹性限度内，则此时电阻箱的读数为 Ω；
③若所用弹簧的劲度系数，重力加速度大小，则该电子秤所能称量的最大质量 kg。
（3）由此可得，电压表的示数U与被测物体质量m之间的关系式为 。（用题目中给出的物理量符号表示）
15．某种喷雾器的贮液筒的总容积为7.5L，如图所示，装入6L的药液后再用密封盖将贮液筒密封，与贮液筒相连的活塞式打气筒每次能压入、1atm的空气，设整个过程温度保持不变，求：
（1）要使贮液简中空气的压强达到4atm，打气筒应压几次？
（2）当贮液筒中空气的压强达到4atm时，打开喷嘴使其喷雾，直到内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液？
16． 如图，倾角为37°的足够长斜面底端有一弹性挡板P，O为斜面底端，离O处为L的斜面上有一点A，在A处有三个弹性滑块，均可视为质点，，其中3与斜面间动摩擦因数，1、2与斜面光滑，现让三个滑块从A静止释放，重力加速度为g，所有碰撞均为弹性。求：
（1）3刚要与挡板碰撞时速度大小；
（2）它们完成第一次碰撞后，1沿斜面向上滑行的最大位移（相对O）。
17． 某同学研究碰撞中动能损失的装置如图所示，竖直面内，光滑弧形轨道AB和光滑圆弧轨道CD分别与水平粗糙轨道BC相切于B和C点，圆弧半径R=0.4m，BC长L=2m。某次实验中，将质量m=0.4kg的滑块从弧形轨道上高h=1.4m处静止释放，滑块第一次通过圆弧轨道最高点Q时对轨道的压力大小F=4N，此后，滑块与水平轨道发生时间极短的碰撞后速度方向竖直向上，进入轨道后滑块刚好能够通过Q点。滑块可视为质点，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ：
（2）碰撞过程中动能的损失率η（动能损失量与碰前动能的百分比）。
18． 2023年3月31日，由中国中车自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行。该磁悬浮列车涡流制动原理的模型如图所示。模型车的车厢下端装有电磁铁系统，该电磁铁系统在其正下方产生的磁场，可看成磁感应强度大小为B、方向竖直向下的矩形区域（长为L，宽为d）的匀强磁场。将长大于L、宽为d、电阻为R的单匝矩形线圈（粗细忽略不计）等间隔铺设在轨道正中央，相邻两线圈的间隔也恰好为d。在某次试验中，模型车以一定初速度开始进入第1个线圈并制动，恰好能完整通过n个线圈。若该模型车所受的空气阻力大小与速度成正比（，k为常量），模型车（含电磁铁系统）的质量为M，模型车与轨道之间无摩擦。求：
（1）该模型车的磁场全部进入任意一个线圈的过程中，流过线圈的电荷量q。
（2）该模型车右侧刚进入第个线圈时，系统的速度大小。
（3）该模型车通过每个线圈所产生的热量之比。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
1．B
2．D
3．C
4．C
5．B
6．B
7．C
8．A
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，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．B,D
10．A,C,D
11．A,D
12．A,C,D
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（1）B
（2）；0.15
14．（1）3.0；0.50
（2）13；9
（3）
15．（1）解：设打气筒压n次可以使压强达到4atm。
初状态：，，其中
末状态：，由玻意耳定律得
代入数据解得
（2）解：设停止喷雾时贮液筒内气体体积为
由玻意耳定律得：
解得
故还剩药液
16．（1）解：由静止下滑，设，对整体由牛顿第二定律
解得
由运动学公式
解得3刚要与挡板碰撞时速度大小为
（2）解：3与挡板碰后以反弹，然后3与2碰，设3与2碰后的速度分别为、，取向上为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得
联立解得
，
同理对2与1碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律得
联立解得
，
碰后1获得的速度沿斜面向上运动，由运动学公式可得
解得1沿斜面向上滑行的最大位移为
17．（1）滑块第一次通过Q时，由牛顿第三定律知，滑块所受轨道的弹力大小为
由牛顿第二定律有
代入数据得
从释放到Q，由动能定理有
代入数据解得
（2）滑块在D点正下方与水平轨道碰撞，设滑块碰前与碰后的动能分别为Ek1和Ek2，从Q到碰前，由机械能守恒定律有
滑块第二次通过Q时，所受轨道的弹力为零，由牛顿第二定律有
代入数据得
从碰后到Q，由机械能守恒定律有
所以
18．（1）在电磁铁系统通过线圈的过程中，线圈中的平均感应电动势为
平均感应电流
流过线圈的电荷量
（2）该模型车经过极短的时间，速度减小，运动的位移为，由动量定理得
即
又
则
故
解得
（3）该模型车运动过程中的速度与位移的关系图像如图甲所示
则该模型车在任一位置受到的安培力大小
安培力大小与系统位移的关系图像如图乙所示
该模型车通过第m个线圈时产生的热量
则模型车通过每个线圈产生的热量之比为