[物理]山东省青岛市2024届高三下学期模拟试卷（解析版）

这是一份[物理]山东省青岛市2024届高三下学期模拟试卷（解析版），共26页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分等内容，欢迎下载使用。

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．小明利用手机中的加速度传感器测量手机运动过程的加速度a、他用手掌平托手机，从静止开始上下运动，手机软件显示竖直方向上的图像如图所示，该图像以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（ ）
A．手机在时刻速度减到零
B．手机在时刻改变运动方向
C．在到时间内，手机受到的支持力先增大后减小
D．在到时间内，手机先处于失重状态后处于超重状态
2．细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示。（已知cs 53°=0.6，sin 53°=0.8）以下说法正确的是（ ）
A．小球静止时弹簧的弹力大小为mg
B．小球静止时细绳的拉力大小为mg
C．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
D．细线烧断瞬间小球的加速度立即为
3．如图甲所示，在“用传感器观察平行板电容器的放电”实验中，单刀双掷开关先置于1位置，待一段时间后，再置于2位置，利用电容器放电过程中记录的数据作出的Ⅰ－t图像如图乙所示，已知电源电动势为8.0V，下列说法正确的是（ ）
A．到时间内，电容器放电量约为
B．电容器的电容约为
C．如果将平行板电容器的板间距离增大，放电I－t图像距坐标原点会变远
D．如果匀速将一块陶瓷板放入电容器两板之间，则电容C均匀变小
4．2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，飞船入轨后，于北京时间2023年5月30日16时29分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，18时22分，翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。如图所示，已知空间站在距地球表面约400千米的高空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度约为36000km。下列说法正确的是（ ）

A．空间站绕地球做圆周运动的线速度略大于第一宇宙速度
B．航天员在空间站中每天大约能看到6次日出
C．空间站运行的向心加速度与地球表面附近重力加速度之比约为162：172
D．空间站与地球同步卫星的线速度大小之比约为1：4
5．利用如图所示的实验装置可以测定液体中的光速。该装置是由两块平板玻璃组成的劈形，其中倾角θ很小，其间形成空气薄膜（空气可视为真空，光速为c），光从平板玻璃上方垂直入射后，从上往下看到干涉条纹，测得相邻条纹间距为；若在两块平板玻璃之间充满透明液体，然后用同种单色光垂直照射玻璃板，测得相邻条纹间距为。则光在该液体中的传播速度为（ ）

A．B．C．D．
6．如图所示为某小型输电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率恒为。升压变压器原、副线圈的匝数比为1:10，在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1:10，电流表的示数为，输电线的总电阻。下列说法正确的是（ ）

A．升压变压器的原线圈输入电压
B．电流互感器是一种降压变压器
C．将滑动触头下移，用户获得的电压将增大
D．用户获得的功率为
7．如图所示，从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度H处有一物体B开始自由下落，两物体在空中同时到达同一高度h时速度大小均为v，则下列说法正确的是（ ）
A．两物体在空中运动的加速度相同，运动的时间相等
B．A上升的最大高度小于B开始下落时的高度H
C．两物体在空中同时达到的同一高度的位置h一定在B开始下落时高度H的中点下方
D．A上抛的初速度与B落地时速度大小均为2v
8．如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3kg的物块A，系统处于静止状态。若在斜面上紧靠A上方处轻放一质量为2kg的物块B，A、B一起向下运动到最低点P（图中P点未画出），然后再反向向上运动到最高点，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（已知，，重力加速度g取）（ ）
A．两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧可能恢复原长
B．在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为12N
C．在最低点P，A、B间的弹力大小为16.8N
D．在最低点P，弹簧对A的弹力大小为30N
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，把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气尖劈，让单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是（ ）
A．条纹是由于光在空气尖劈膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加产生的
B．条纹中的暗条纹是由于两列反射光的波谷与波谷叠加的结果
C．若将薄片厚度加倍，条纹间距会变小
D．若玻璃板左右两侧各增加薄片使上玻璃板平行上移，条纹间距会变大
10．电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，说法正确的是（ ）
A．图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过，与粒子的带电性质及带电量无关
B．图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为，电阻两端的电势差等于发电机的电动势
C．图丙为回旋加速器，若增大形盒狭缝之间的加速电压，则粒子射出加速器时的最大动能增大
D．图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势，电势差与元件中的电流成正比
11．如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接质量为的小物块，用手托着物块使弹簧处于原长，由静止释放物块，则物块沿竖直方向做简谐运动。取竖直向下为正方向，已知弹簧的劲度系数为，重力加速度的大小为。则物块（ ）
A．下落时受到的回复力为
B．下落的最大距离为
C．下落到最低点时的加速度大小为
D．运动过程弹簧的弹力始终做负功
12．速度均为v0的和的两粒子沿着与直径ab夹角为α=60°的方向垂直进入圆柱形匀强磁场区域，一个粒子的出射方向恰与直径ab平行向右射出，另一个粒子刚好从直径的另一点b点出射。已知元电荷e，的质量为3m，的质量为4m，不计粒子的重力，该区域的磁感应强度为B，则正确的是（ ）

A．出射方向恰与直径ab平行的粒子为
B．的速度偏转角是速度偏转角的2倍
C．粒子在磁场中运动的时间是粒子的2倍
D．磁场圆的半径为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，将实验装置按要求安装在光具座上，并选用缝间距为的双缝屏。从光具座的刻度尺上读出毛玻璃屏与双缝屏间的距离为。接通电源使发白光的光源正常工作。
（1）组装仪器时，若单缝和双缝均与竖直方向成45°平行放置，则 ；
A．可观察到水平的干涉条纹
B．可观察到倾斜的干涉条纹
C．看不到干涉现象
（2）若实验中在毛玻璃屏上得到的干涉图样如图乙所示，屏上的分划板刻线分别位于图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为、，则单色光波长的表达式 。
（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，在这种情况下测出干涉条纹的间距，则波长的测量值 （填“大于”、“小于”或“等于”）其实际值。
14．某物理小组的同学利用如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻，其中V为电压表、为阻值是定值电阻、为电阻箱。实验中多次改变电阻箱的阻值，记录电阻箱阻值及电压表示数，利用测得数据作出与关系图线如图丙所示。
（1）在图乙的实物图中，已连接了部分电路，请完成余下电路的连接 ；
（2）实验中闭合开关前，应先将电阻箱的电阻调到 （选填“最大值”、“最小值”或“任意值”），某次调节后电阻箱的阻值如图丁所示，则电阻箱的阻值为 ；
（3）由图丙可知电池的电动势 V、内阻 。（结果均保留3位有效数字）
15．第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月份在北京成功举办，其中跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。如图所示，跳台滑雪赛道由跳台、助滑道和着陆坡三部分组成。若比赛中，质量为m=60kg的运动员从跳台A点由静止开始滑下，到达B点后水平飞出，落在着陆坡上的P点，缓冲后沿着陆坡向下滑行（着陆时沿着陆坡方向的速度保持不变），与P点接触时间。已知A、B间高度差为，B、P间距离，着陆坡倾角，运动员受到的空气阻力不计，，，。求：
（1）运动员在AB段运动过程中，克服阻力所做的功；
（2）运动员在着陆坡上着陆过程中，着陆坡对运动员的平均冲击力F的大小。
16．2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。如图所示是地球卫星发射过程的简化模型，先将质量为m的卫星发射到近地圆形轨道1上运行，其轨道半径近似等于地球半径R，在A点点火加速进入转移轨道，转移轨道为椭圆轨道的一部分，到达转移轨道的远地点B时再次点火加速进入半径为3R的圆形轨道2，三个轨道处于同一平面内。已知地球表面的重力加速度为g，假设卫星质量不变，求：
（1）该卫星在轨道2上运行时的动能；
（2）该卫星在转移轨道上从A点运行至B点的时间。
17．如图甲所示，两平行金属板A、B与x轴垂直放置，接在电压U0=400V的稳压电源上，A板过原点，在B板上中间处有一长度l0=2cm的水平狭缝。B板右侧水平放置边长为l=8cm的两正方形平行金属板C、D，两板间距d=4cm，距板右端处垂直x轴有一荧光屏。在z轴上有一足够长离子源，可以连续释放初速度为零的正离子，已知离子源、B上的狭缝和C、D中间线在同一水平面内。C、D不加电压时，荧光屏上会出现一条长2cm的水平亮线，离子的比荷均为，不计离子的重力。
（1）求离子穿过B板狭缝时的速度大小；
（2）在C、D两极板间接上电压UDC=120V，可在两板间形成匀强电场，求离子打在荧光屏上的偏转位移；
（3）在C、D两极板间接上如图乙所示的电压（离子通过电场时间内电场可视为匀强电场），若C、D两板间的距离d可调，求离子打在荧光屏上区域面积的最大值。
18．如图甲所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道A与长的平板B均静置于光滑水平地面上，A与B刚好接触且二者的上表面相切，一物块C（可视为质点）静置于B的最右端，C与B上表面的动摩擦因数从左往右随距离均匀变化，其变化关系如图乙所示。已知A、B、C的质量均为，重力加速度，现给C一水平向左的初速度。
（1）若A、B固定，其他条件均不变，求C刚滑到A最低点时对轨道的压力大小；
（2）若A、B不固定，其他条件均不变，求：
①C由B最右端滑至最左端过程中克服摩擦力做的功；
②C相对于A最低点所能达到的最大高度（结果保留两位有效数字）；
③若将A、B粘连在一起，改变大小，其他条件均不变，使C能够沿A上升，且再次返回到A最低点时具有相对于地面水平向左的速度，的取值范围为多少。
【参考答案】
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．C
【详解】A．手机在时刻向上的加速度最大，此时手机向上加速，选项A错误；
B．手机在时刻加速度为零，此时手机向上的速度达到最大，以后将向上减速，则时刻手机没有改变运动方向，选项B错误；
C．在到时间内，手机加速度向上且先增加后减小，则根据
FN=ma+ mg
可知，手机受到的支持力先增大后减小，选项C正确；
D．在到时间内，手机加速度先向上后向下，则手机先处于超重状态后处于失重状态，选项D错误。
故选C。
2．D
【详解】AB．小球静止时，小球受自身的重力，绳的拉力T和弹簧的弹力Fx，由平衡条件有
故AB错误；
CD．细线烧断的瞬间，绳的拉力突变为零，小球受到的弹簧弹力保持不变，由牛顿第二定律定律可得
故C错误，D正确。
故选D。
【点睛】
3．B
【详解】A．图像与坐标轴围成的面积等于电容器的放电量，则到时间内，电容器放电量约为
选项A错误；
B．电容器总的放电量为
电容器的电容约为
选项B正确；
C．如果将平行板电容器的板间距离增大，则电容器的电容减小，根据Q=CU可知，电容器的带电量减小，则放电电量减小，则放电I－t图像距坐标原点会变近，选项C错误；
D．如果匀速将一块陶瓷板放入电容器两板之间，根据
可知，介电常数均匀增加，则电容C均匀变大，选项D错误。
故选B。
4．C
【详解】A．第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，所有绕地球做圆周运动的卫星的线速度都小于第一宇宙速度，A错误；
C．根据
结合地球表面附近物体所受重力和万有引力的关系
可知空间站运行的向心加速度与地球表面附近重力加速度之比为
C正确；
B．设空间站与地球同步卫星的周期分别为、，环绕半径分别为、，根据开普勒第三定律得
航天员看日出的次数约为
B错误；
D．由万有引力提供向心力得
联立解得
D错误。
故选C。
5．B
【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻两条纹对应劈尖厚度差
由于很小，根据几何关系有
则
即
又
同种单色光频率相同，则
则
故选B。
6．D
【详解】A．电流互感器原线圈中的电流
升压变压器的输出电压
升压变压器原、副线圈的匝数比为1:10，则
则
故A错误；
B．根据线圈匝数关系可知电流互惑器是一种升压变压器，故B错误；
C．将活动触头下移，增大了，降压变压器用户获得的电压
可知增大时，减小，故C错误；
D．输电线上损失的功率
用户获得的功率
故D正确。
故选D。
7．D
【详解】AD．设两物体从下落到相遇的时间为t，竖直上抛物体的初速度为v0，则由题有
解得
v0=2v
根据竖直上抛运动的对称性可知，B自由落下到地面的速度为2v，在空中运动时间为
A竖直上抛物体在空中运动时间为
故D正确，A错误。
B．物体A能上升的最大高度为
B开始下落的高度为
显然两者相等。故B错误。
C．两物体在空中同时达到同一高度时，B下降的高度为
两物体在空中同时达到的同一高度的位置h在B开始下落时高度H的中点上方，故C错误。
故选D。
8．C
【详解】A．根据系统机械能守恒可知，A、B一起反向向上运动到最高点为一开始A处于静止的位置，则两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧不可能恢复原长，故A错误；
B．在物块B刚放上的瞬间，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得A、B间的弹力大小为
故B错误；
CD．在最低点P，根据对称性可知，此时A、B的加速度方向沿斜面向上，大小为
以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得弹簧对A的弹力大小为
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
解得A、B间的弹力大小为
故C正确，D错误。
故选C。
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．AC
【详解】A．空气薄膜上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹，所以条纹是由于光在空气尖劈膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加产生的，故A正确；
B．条纹中的暗条纹是由于两列反射光的波峰与波谷叠加的结果，故B错误；
C．根据薄膜干涉的特点可知条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，条纹间距都相等，若将薄片厚度加倍，条纹间距会变小，故C正确；
D．若玻璃板左右两侧各增加薄片使上玻璃板平行上移，条纹间距不变，故D错误。
故选AC。
10．AD
【详解】A．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和安培力，且二力是平衡力，即
所以
不管粒子带正电还是带负电都可以匀速直线通过，所以与粒子的带电性质及带电量无关，A正确；
B．由左手定则知正离子向上偏转，负离子会向下偏转，所以P板是电源正极，Q板是电源负极，常工作时电流方向为，但电路工作时等离子体也有电阻，故电阻两端的电势差等于发电机的路段电压，小于电动势，B错误；
C．根据公式
得
故最大动能
与加速电压无关，C错误；
D．若载流子带负电，由左手定则可知，负粒子向左端偏转，所以稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势；根据稳定时对负粒子受力分析得
得
又因为电流的微观表达
解得
故电势差与元件中的电流成正比，D正确。
故选AD。
11．BC
【详解】A．放手后物块到达平衡位置时，弹簧的伸长量为
可得下落时受到的回复力为
A错误；
B．根据简谐振动的对称性可知，物块从平衡位置到达最低点，弹簧变化的长度为
所以下落的最大距离为
B正确；
C．下落到最低点时的加速度大小为
C正确；
D．运动过程中，弹簧的弹力一直竖直向上，可知当物块向下运动时，弹力做负功；当物块向上运动时，此时弹力做正功，D错误。
故选BC。
12．BD
【详解】A．做出粒子运动轨迹图如下

由洛伦兹力提供向心力
解得
则
设水平向右射出的粒子半径为 ，从b点射出的粒子半径为，则
解得
则
所以对应的，即出射方向恰与直径ab平行的粒子为，故A错误；
B．由几何分析可知的速度偏转角为，速度偏转角为，故B正确；
C．根据粒子在磁场中运行的时间公式
粒子的运行周期
且在磁场中的速度偏转角等于圆心角，所以的圆心角是圆心角的2倍，即
联立解得
所以粒子在磁场中运动的时间是粒子的倍，故C错误；
D．由A项分析有
解得
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（1） B （2） （3）大于
【详解】（1）[1] 组装仪器时，若单缝和双缝均与竖直方向成45°平行放置，则可观察到倾斜的干涉条纹。故选B。
（2）[2] ]条纹间距为
由
可得
（3）[3] 条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值Δx实=Δx测csθ
为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，故Δx实＜Δx测
由
可知测量值大于实际值。
14．（1） （2）最大值 （3） 1.47 1.00
【详解】（1）[1]根据电路图可得实物连接如图所示
（2）[2]为了保护电路，实验中闭合开关前，应先将电阻箱的电阻调到最大值；
[3]由图可知电阻箱的阻值为
（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
结合图像可得
联立解得
15．（1）；（2）。
【详解】（1）运动员从B到P运动做平抛运动
水平方向
竖直方向
联立解得
，
运动员从A到B的过程中，由动能定理得
解得
（2）着陆时，运动员垂直着陆坡的速度大小为
规定垂直斜面向上为正方向，由动量定理得
解得
16．（1）；（2）
【详解】（1）根据万有引力提供向心力
根据动能表达式
根据地面重力和万有引力的关系
解得
（2）轨道1上的周期设为T1，椭圆周期为T2，则
而根据开普勒第三定律
又时间满足
解得
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）正离子在AB间加速时，由动能定理得
得
（2）正离子在CD间发生偏转时，由牛顿第二定律，电场力提供加速度，即
得加速度为
正离子通过板间时间为
得离子在板间偏转距离为
得
由于
离子可以通过偏转电场，由几何关系得
得离子打在荧光屏上的偏转位移为
（3）由于C、D两板间的距离d可调，当离子恰好能从板的边界射出，最终达到荧光屏上的位移也最大，此时偏转竖直方向速度
得最大为
此时速度偏转角和水平方向的夹角正切值为
由偏转距离
得
代入数据得
荧光屏上的偏转位移为
最大面积为
18．（1）；（2）①；②；③
【详解】（1）C由B最右端滑至最左端过程中，摩擦力做功
该过程中，由动能定理得
C运动到A最低点时，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知，B对C的压力等于。
（2）①C由B最右端滑至A最低点过程中，A、B、C组成的系统动量守恒由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
由功能关系可知，摩擦产生的热量
解得
对C由动能定理得
解得
②C在A上运动时，A、C组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，且当A、C在水平方向达到共同速度时C运动到最高点，由动量守恒定律得
共由机械能守恒定律得
解得
③C沿A上升后返回到A最低点时，C有向左运动的速度即可，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
解得
因C要经过A最低点，因此要求判别式大于零，速度向左说明结果要大于零，即
解得