山東省齊魯名校2024屆高三下學期開學質量檢測物理試卷

學校：___________姓名：班級：___________考號：

一,單選題

1.“嫦娥三號”探測器在月球軟著陸并釋放了玉兔號月球車，玉兔號配備的核電池是我

國自主研發的放射性杯238（胃濘口）電池，其在發生a衰變過程中放出能量，通過熱

電偶產生電能給月球車上的設備供電，給休眠中的月球車保溫，并維持與地面的通

訊。已知杯238的半衰期為88年，下列說法正確的是（）

A.其衰變后的原子核內質子數比中子數多50個

B.衰變后原子核的質量與a粒子的質量之和等于衰變前杯238的質量

C.經過一段時間，隨著杯238的減少，電池內杯238的半衰期變短

D.經過88年，該核電池內的缽238還剩一半

2.潛水鐘是一種水下作業工具。將潛水鐘的大鐵罩倒扣在水面后使之下沉，如圖是潛

水鐘緩慢下沉的示意圖，不計下沉過程中水溫的變化，關于潛水鐘內被封閉的氣體，

下列說法正確的是（）

A.氣體向外界放出熱量

B.鐘壁單位面積上單位時間內分子碰撞的次數不變

C.運動速率大的分子占比減小

D.氣體的體積不變

3.如圖所示，用某種頻率的激光垂直照射雙縫，光屏上。是中央亮條紋中心，P是。

上方第2條亮條紋中心，。、P距離為》雙縫間距為d,雙縫到光屏的距離為3光

速為c,下列說法正確的是（）

B.P到雙縫的距離之差為必

L

C.光屏尸上方的暗紋是因為光不能經縫S2衍射到該區域

D.若將縫5遮住，光屏上不再有明暗相間的條紋

4.一同學準備設計一個繞地球緯度圈飛行的衛星，繞行方向與地球自轉方向相同，且

要求其在一天繞地球3周，則該衛星與地球靜止同步衛星相比，下列說法正確的是（）

A.該衛星與地球靜止同步衛星可能不在同一軌道平面內

B.該衛星離地高度與地球靜止同步衛星的離地高度之比為

C.該衛星線速度與地球靜止同步衛星的線速度之比為1

D.該衛星與地球靜止同步衛星的向心加速度之比為.

5.一質量m=2kg的球從地面豎直向上拋出，利用傳感器測出球上升過程中多個時刻

的瞬時速度，并用計算機繪出球整個上升過程的VT圖像如圖所示。重力加速度g取

10m/s2?運動過程中阻力大小恒定，則（）

A.上升過程機械能減少80J

B.上升過程重力勢能增加100J

C.上升過程重力的沖量比下落過程重力的沖量小

D.上升過程合外力的沖量比下落過程合外力的沖量小

6.兩列沿x軸傳播的簡諧橫波。、b,實線波。的波源在％=0.6m的。點，虛線波6的

波源在x=-0.6m的。點，從/=0時刻兩波源從平衡位置開始振動，產生的機械波沿x

軸傳播，在r=0.05s時兩波源間的波形如圖所示，下列說法正確的是()

A.波源的起振方向相同均沿y軸向下

B.兩波的波速大小均為10m/s

C.在t=0.05s時％=0處質點的振動速度大于x=0.4m處質點的振動速度

D.%=0.2m處的質點在前0.05s內運動的路程為50cm

7.電機與連桿結合，可以將圓周運動轉化為直線上的往復運動，工作原理可簡化為如

圖所示的機械裝置。連桿AB、08可繞圖中A、B、。三處的轉軸轉動，連桿03在豎

直面內的圓周運動可通過連桿使滑塊在光滑水平橫桿上左右滑動。已知滑塊質量

為2kg,大小不計，05桿長為L=0.8m，繞。點做逆時針方向勻速轉動的角速度為

0=10rad/s，08桿由豎直位置轉到圖示位置時，連桿A5與水平方向夾角為。=37。，

桿與05桿剛好垂直，在05桿由豎直位置轉到此位置過程中，桿對滑塊做功為

(sin37°=0.6，cos37°=0.8)()

A.36JB.46JC.100JD.234J

8.如圖所示，半圓形玻璃磚OEPG的半徑為凡。為圓心，〃為直徑上的一點，F為

半圓的頂點，讓一細激光束從“點沿紙面射入，當。=0。時，光線恰好在玻璃成圓形

表面發生全反射；當6=60。時，光線從玻璃磚圓形表面的頂點R射出，且射出的光線

與從航點入射的光線平行。已知真空中的光速為C,貝1!()

A.M點到。點的距離為正人

2

B.玻璃磚的折射率為④

c.當。=60°光在玻璃磚中的傳播時間為—

C

D.光在玻璃磚中發生全反射的臨界角為30°

二、多選題

9.如圖所示，一理想變壓器，原線圈。匝數為1000匝，閉合鐵芯上繞有一個帶有中

心抽頭的副線圈，從中心抽頭1處將副線圈分成匝數相同的反。兩部分，變壓器原線

圈兩端接電壓為“=220夜sinlOOm(V)的交流電源，已知電流表A「A2和電壓表V

均為理想電表，單刀雙擲開關K合向1時電流表A「A2示數分別為0.25A和1.0A,

B.開關接2時電壓表示數為110V

C.開關接2時電流表A\示數為LOA

D.開關接2與接1相比，電壓表與電流表A、示數的比值不變

10.如圖所示，正四面體次以/的棱長為3點e、/、g分別是棱仇/、cd、4的中

點，在6、c兩點分別固定電量為+Q和-Q的點電荷，靜電力常量為左，下列說法正確

的是()

A.e、/兩點的電場強度相同B.g點的場強大小為返2

9L2

C.g點電勢等于a點電勢D.兩點間電勢差滿足

11.在輕彈簧上放置一質量為機的小物塊，在用力將彈簧壓縮到距離地面高度為％后

鎖定，如圖1所示。解除彈簧的鎖定后，小物塊向上運動，其動能后卜與離地高度人的

關系如圖2所示，其中也到久間的圖像為直線，其余部分均為曲線，為對應圖像的最

高點。不計空氣阻力，已知重力加速度為g,彈簧的勁度系數為晨下列說法正確的是

()

A.小物塊從4上升至h3的時間小于從h3上升至h5的時間

B.彈簧的最大彈性勢能為〃密總

c小物塊運動的最大加速度為小區-4）

m

Q22

D.小物塊上升到外處時彈簧的彈性勢能為絲￡

k

12.如圖所示，平行光滑金屬導軌功/、be間距為L=1.5m,與水平面間的夾角為

37。，導軌上端接有電阻R=0.8。。一導體棒垂直導軌放置且與導軌接觸良好，導體棒

質量為2kg,連入電路的電阻為0.2Q,導體棒上方導軌間有一矩形磁場，磁場面

積為2m2,磁場方向垂直導軌平面向下，矩形磁場的磁感應強度均勻增大，變化率為

￥=1.0T/S,MN棒下方包括MN所在處的軌道間充滿垂直軌道平面向上的勻強磁

場，磁感應強度大小為2T,導軌足夠長且電阻不計，重力加速度g取lOm/sz,

sin37°=0.6,釋放導體棒后，下列說法正確的是（）

A.剛釋放時導體棒的加速度為6m/s2

B.導體棒穩定下滑時速度大小為2m/s

C.若撤去MN上方變化的磁場，導體棒穩定運行的速度變大

D.若撤去上方變化的磁場，R兩端電壓最大為3.2V

三、實驗題

13.一同學在暑期旅行時撿到一個帶有懸掛點的不規則物體，他想測出該物體的質量

及重心的位置，隨身攜帶的物品只有細線、刻度尺、手表及彈簧測力計，于是進行了

如下操作。

①如圖1所示，將重物通過細線掛在懸掛點。，用刻度尺量出點。到點A間的細線長

度

②將物體拉起一個小的角度（小于5。）后無初速釋放，從擺球第1次經過最低點開始

計時，第附次沿同一方向經過最低點結束計時，記錄擺動時間辦，算出擺動周期兀

③改變擺線長，重復步驟②，測出幾組擺線長L和對應的周期T的數據。

④作出L一72圖像如圖2所示，可得到圖像斜率為七縱截距為-5。

⑤用彈簧測力計將重物靜止懸掛，測得重力大小為幾

（2）物體質量為物體重心到物體懸掛點A的距離為0（均用所測物理量

符號表示）

14.某物理興趣小組要測量一電源的電動勢和內阻，實驗室提供的器材有:

待測電源（電動勢不超過3V）；

量程為L5V的電壓表V］；

量程為3V的電壓表V2;

定值電阻凡（阻值為2。）；

滑動變阻器R（最大阻值為20。）；

開關、導線若干。

實驗步驟如下:

八。2%

2.9、

1-505：6。加

圖2

（1）圖1所示的實驗電路中，。處電壓表應選用（用題中器材符號表示）；

（2）將器材按原理圖連接，由圖1可知閉合電鍵前滑動變阻器的滑片處在

（選填“左端”或“右端”）；

(3)閉合開關，記錄八6處電壓表示數6、U2,改變滑動變阻器觸頭位置記錄多組

U［、力；

(4)作出凡-G圖像，由圖2可知電源的電動勢為V,電源的內阻為

___________Qo

四、計算題

15.如圖所示，橫截面積均為S的兩導熱氣缸48中裝有同種氣體，通過一段體積可

忽略的細管相連接，在細管中間安裝有一個閥門D,兩氣缸中各有一個質量為機的活

塞，氣缸5中的活塞與一個輕彈簧相連接。閥門。關閉時，輕彈簧處于原長，氣缸3

中氣柱長度為L氣缸A中的活塞處于靜止狀態，氣柱長度為3小將一個質量為2機

的重物C輕輕地放到氣缸A中的活塞上，穩定后A中氣柱長度變為2L。打開閥門

。，保持環境溫度不變，待系統穩定后，關閉閥門。。已知彈簧的勁度系數k=9些,

L

重力加速度為g,活塞可在氣缸內無摩擦滑動且不漏氣。求：

m

S

IS

N左［BA認

^MAMAAAAlBD

Im.

<---->

1L1

(1)此時彈簧的形變量；

(2)最后關閉閥門時氣缸A中氣體與打開閥門前相比減少的百分比。

16.玩滑板是一項青少年酷愛的運動。一滑板訓練場地如圖所示，斜坡AP與工光滑

4

豎直圓軌道相切于A點，圓軌道半徑R=2.5m，圓心為。，圓弧最低點與水平地面相

切，斜坡傾角為37。，圓軌道左側有一高出地面/z=4m的平臺，平臺右端到光滑圓軌

道最高點C的水平距離為4m。一運動員連同滑板的總質量為80kg,從右側斜坡AP上

距A點12.5m處的尸點無初速度滑下，其運動可簡化為滑塊在軌道上的勻加速直線運

動，其通過光滑圓弧軌道ABC的C點后落在了左側平臺上，滑板和人可視為質點，不

計空氣阻力，滑板與傾斜軌道間的動摩擦因數〃=0.2,重力加速度g取iom/s2，

sin37°=0.6。求:

（1）滑板和人通過圓弧軌道最低點時，對3點的壓力大小;

（2）平臺上的落點到。點的距離。

17.如圖所示，木板3和滑塊C靜止在水平地面上，木板3長為L=3.50m，滑塊C

到木板B右端的距離為％=0,5m。某時刻滑塊A從木板B左端以初速度%=4m/s滑上

木板3,已知木板3的質量為2.0kg,滑塊4C的質量均為m=L0kg,木板底面

光滑，A與3上表面及C與地面間的動摩擦因數均為0.2,AC的大小不計，重力加

速度g取lOrn/s?，經過一段時間木板3與滑塊C發生第1次彈性正碰，求：

二“%月...

/Z/Z///Z/Z/ZZ/////////////////Z

（1）木板3第1次撞擊C時，滑塊A和木板3的速度大小各是多少；

（2）碰后5、C間的最大距離。

18.如圖所示，在O-孫z三維坐標系中，％〉0一側有沿y軸正方向的勻強磁場，磁感

應強度大小為5,有沿y軸負方向的勻強電場；％<0一側有沿x軸正方向的勻強電

場，兩側的電場強度大小相同。一帶正電、質量為機、電量為q的粒子，在平面

內由。點沿與x軸成37。射出，初速度大小為1，經過一段時間粒子恰能垂直yOz平

面射入尤<0一側，粒子重力不計，sin37°=0.6-cos37°=0.8°求：

（1）勻強電場的電場強度大??；

（2）粒子到”攵平面的最大距離;

（3）粒子第3次從％<0一側經過yOz平面時的位置坐標。

參考答案

1.答案：D

解析：A.a衰變使杯238減少兩個質子和兩個中子，變為新核。則質子數變為92,中

子為234-92=142可知衰變后的原子核內質子數比中子數少50個，故A錯誤；

B.由于衰變中有質量虧損，所以衰變后原子核的質量與a粒子的質量之和不等于衰變

前杯238的質量，故B錯誤；

C.半衰期由元素種類決定，隨著杯238的減少，半衰期不會變短，故C錯誤；

D.經過一個半衰期，大約一半的杯衰變稱為其他元素，該核電池內的杯238還剩一

半，故D正確。

故選D。

2.答案：A

解析：AD.下潛過程中，隨著深度的增加，鐘內氣體體積減小，則單位體積內分子數

增大，不計下沉過程中水溫的變化，氣體體積減小，該過程外界對氣體做功，向外界

放出熱量，故A正確，D錯誤；

B.根據

py

------Cr

T

鐘內氣體體積減小，不計下沉過程中水溫的變化，故壓強增大，故鐘壁單位面積上單

位時間內分子碰撞的次數發生變化，故B錯誤；

C.不計下沉過程中水溫的變化，則溫度不變，故氣體分子速率分布規律不變，故C錯

誤。

故選Ao

3.答案：B

解析：AB.根據題意可知。P之間的距離為

OP=2Ax=2-2=y

d

可得該激光的波長為

根據

4=(/

可得該激光的頻率為

于=黑

2cL

由于「是。上方第2條亮條紋中心，根據疊加原理可知，P到雙縫的距離之差為

As=2A=^

L

故A錯誤，B正確；

C.光屏P上方的暗紋是因為激光透過雙縫的光形成相干光源，在光屏相遇，疊加后振

動減弱，故C錯誤；

D.若將縫5遮住，根據衍射現象可知，光屏上仍有明暗相間的條紋，故D錯誤。

故選B。

4.答案：D

解析：A.一個繞地球緯度圈飛行的衛星，其肯定與地球靜止同步衛星在同一軌道平面

內，A錯誤；

B.不知道地球半徑，所以無法計算出該衛星離地高度與地球靜止同步衛星的離地高度

之比，B錯誤；

C.根據萬有引力提供向心力

廠Mm4/

Gk〃尸

衛星的速度為

j_

(GMV-1

v=mR=2iz\JT3

14/J

所以該衛星線速度與地球靜止同步衛星的線速度之比為

1

i1

A=2L=33

C錯誤;

D.衛星的加速度為

j.

_4

47r2GMV

1產

a=CDR=R=4兀24^J

所以該衛星與地球靜止同步衛星的向心加速度之比為

%=Z

D正確;

故選D。

5.答案：C

解析：AB.根據題意，由圖可知，上升的最大高度為

A=—xlOxO.8m=4m

2

上升過程重力勢能增加

AE=mgh=80J

動能減小為

則上升過程機械能減少

AE=AEk-AEp=20J

故AB錯誤；

C.根據題意可知，由于運動過程中阻力大小恒定，則上升過程的加速度大于下降過程

的加速度，由丸=工。/可知，上升過程的時間小于下降過程的時間，則上升過程重力

的沖量比下落過程重力的沖量小，故C正確；

D.根據題意可知，由于運動過程中阻力大小恒定，則球下落到底端時，速度的大小一

定小于初速度lOm/s,則上升過程的動量變化大于下降過程的動量變化，由動量定理

可知，上升過程合外力的沖量比下落過程合外力的沖量大，故D錯誤。

故選C。

6.答案：D

解析：A.根據“上下坡”規律可得，。的起振方向相同沿y軸向上，6的起振方向相同沿

y軸向上，故A錯誤；

B.由圖可知，實線波。的波長為0.8m,再0.05s內波。傳播了&個波長，故周期為

0.04s,故波速為

40.8/—/

v=—=-----m/s=20m/s

“nt0.04

虛線波6的波長為0.8m,再0.05s內波6傳播了3個波長，故周期為0.04s,故波速為

4

X0.8

v=—=-----m/s=20m/s

n"t0.04

故B錯誤；

C.在t=0.05s時光=o和尤=0.4m處質點的振動速度為兩波的加強，故振動速度相同，

故C錯誤；

D.九=0.2m處的質點在前0.02s內質點沒有質點，此后到0.04s,。波此質點一直振動，

后0.01s此質點向下振動到最大位移處，故尤=Q2m處的質點在前0.05s內運動的路程

為

s=2A0+(A,,-4)=50m

故D正確。

故選D。

7.答案：A

解析：此時3點的速度大小為

v=a)xL=8m/s

方向沿圓的切線方向，即A4方向，故A3桿上各點的速度大小均為v,此速度為滑塊

的實際水平速度沿桿方向的分速度，故滑塊的水平速度大小為

V

v'=------=10m/s

cos<9

而05桿在豎直位置時，滑塊速度為

v=8m/s

根據動能定理可知桿對滑塊做功為

W=1mv'2-1mv2=1X2X(102-82)J=36J

故選Ao

8.答案：C

解析：A.當。=0。時，光線恰好在玻璃磚圓形表面發生全反射；設長度為x,如圖

所示

當。=60。時，光線從玻璃磚圓形表面的頂點R射出

sin

n=-----。

sin。

由幾何關系知

x

sma=

G+R2

聯立得

_V3

x——R

3

故A錯誤；

B.由臨界角公式知

sinC44

代入得

n—V3

故B錯誤;

c.當。=60°光在玻璃磚中的傳播時間為

V

由折射率關系知

n--

v

代入得

2R

t=——

c

故C正確；

D.由臨界角公式知

?…6

smC=—=——

n3

故D錯誤。

故選C。

9.答案：BC

解析：A.根據電流與匝數的關系可得

A0.25%〃2

/21.0nx1000

故

n2=250匝

故整個副線圈的總匝數為

250x2=500匝

故A錯誤；

BC.當開關關K合向1時，根據

U]_々_1000

U2n2250

解得

U2=55V

故電阻為

氏=4=至。=55。

121.0

變壓器原線圈兩端接電壓有效值為％=220V,則開關接2時，根據

U、_/_1000

^7=^=16o

可得

[//=110V

A2示數為

J&="A=2A

2R55

故根據

_n；500

-1000

解得A1示數為

/：=1A

故BC正確；

D.當開關關K合向1時，電壓表與電流表A】示數的比值為

U2_55U；110

77-0257r一丁

故比值不相等，故D錯誤。

故選BCo

10.答案：BCD

解析：A.根據等量異種電荷的電場分布，e、/兩點電場強度大小相等，方向不同，A

錯誤；

B.由幾何關系，g到兩電荷的距離為

V3

r=----L

2

兩點電荷在g點的場強均為

口,Q

E=k^r

r

設該場強與兩電荷連線中垂線的夾角為仇則

g點的場強為

Eg=2Ecos6

聯立得

口_8辰。

Eg=^r

B正確；

C.g點與。點均在兩電荷連線的中垂面上，電勢均為零，C正確；

D.根據等量異種電荷電勢分布，可知

%=%

D正確。

故選BCDo

11.答案：AD

解析：A.由題意和題圖可知，小物塊上升到離地高度兒時，彈簧恢復原長，物塊與彈

簧分離做豎直上拋運動到離地高度為，物塊速度減為0；假設小物塊上升到離地高度

為后，物塊與彈簧連接在一起，物塊連著彈簧繼續上升到離地高度％速度減為0;根

據對稱性可知，小物塊從由上升至小的時間等于從為上升至%的時間，而從均上升至

片的時間小于從兒上升至久的時間，故小物塊從4上升至4的時間小于從小上升至九5

的時間，故A正確；

B.設彈簧的最大彈簧勢能為綜2小物塊從4上升至%過程，根據能量守恒可得

Epm=，咫（4-4）

故B錯誤；

C.小物塊離地高度為4時，小物塊受到的合力最大，加速度最大，根據牛頓第二定律

可得

kih^-h^-mg=mam

可得小物塊運動的最大加速度為

/二處丑-g

m

故c錯誤；

D.小物塊離地高度為為時，動能最大，此時小物塊受力平衡，則此時彈簧的壓縮量為

由乙圖對稱性可知，小物塊上升到為處時彈簧的壓縮量為2&，則小物塊從為上升至

為過程，彈簧彈力做功為

22

,9A,nH2螫+09

卬J2AX+02&=k.2駕=網￡

22kk

根據功能關系可知，小物塊上升到九處時彈簧的彈性勢能為也達i,故D正確。

■k

故選ADo

12.答案：BD

解析：A.剛釋放時，感應電動勢為

E=—S=2V

Az

根據楞次定律和左手定則，安培力方向沿導軌向下，根據牛頓第二定律

m2sin37°+B------L=ma

R+r

得

a=9m/s2

A錯誤；

B.導體棒勻速運動時

BLv--S

B---------L=mgsin37°

R+r<

得

v=2m/s

B正確；

C.若撤去MN上方變化的磁場，導體棒穩定時

BL=mgsin37。

R+r

得

4

vt=-m/s<v

3

c錯誤;

D.若撤去MN上方變化的磁場，R兩端電壓最大為

R

U=——-BLM=3.2V

R+r

D正確。

故選BDo

tF

13.答案：(1)弋(2)R；b

n-14衍廠

解析：(1)除第一次經過平衡位置，物體在每一個周期內沿同一方向經過平衡位置1

次，有

(n-\^T=t0

則

T=-^—

n-1

(2)根據單擺周期公式知

設物體重心到物體懸掛點A的距離為x,則擺長等于擺線的長度與物體重心到物體懸

掛點A的距離之和

I=L+x

代入得

L=^T2-X

4兀2

聯立可知

g=4兀2左

重力大小為R則質量為

FF

m=——二——

g471k

由截距為-人根據圖像關系有

—x=—b

得x=b

故填小

14.答案：（1）Vi（2）右端（4）2.9；0.5

解析：（1）人處的量程測的是9和R的總電壓，要選量程大的電壓表，。處測的是&

兩端電壓，故。處電壓表應選用應選L5V的電壓表V］；

（2）滑動變阻器采用的是限流式，所以閉合電鍵前應置于最大量程處，即最右端；

（4）根據閉合電路歐姆定律有

E=U,+4

R。

化解得

U,=E-工J

-&

可知圖像的縱截距為電源電動勢，即

b=E=2.9N

斜率為

44

解得電源的內阻為

r=0.5Q

15.答案：(1)=-L(2)50%

X2

解析：（1）未放重物C時氣缸A中氣體的壓強

mg

PA\=Po+~^

放上重物C后A中氣體壓強變為

3mg

PA2=Po+—

對A中氣體，根據等溫變化規律

PA/3L=PA2-2L

解得

3Tng

Po=k

kj

打開閥門，氣缸3中活塞平衡時

p0S+kx=pA2S

解得

2

（2）取氣缸3中氣體為研究對象，將其看成等溫變化，當被壓縮到壓強為PM時設其

壓縮后的長度為V,則

得

可知進入3中的氣缸A中的氣體體積減少部分為

AV=（L+x-%,）S

減少量占比

AV

--xl00%=50%

2LS

16.答案：（1）4640N（2）2m

解析：（1）設到達3點的速度為唳，滑板從P到3過程由動能定理知

mgxAPsin37°+mgR（l-cos37°）-/umgx^,cos37°=gm畸

在最低點3由向心力公式知

FF-mg=m—VB

NBK

代入得

綜B=4640N

由牛頓第三定律知

%=%=4640N

（2）滑板到達C的速度大小為汽，由機械能守恒知

mg7?（l-cos53°）=-g加佐

代入得

vc=10m/s

斜拋落到平臺上的過程，水平方向的位移為％,豎直位移為

y=h-R(l-cos53°)

水平方向上有

%=%cos530%

豎直方向有

19

y=vcsin53°t--gt

代入得

x=6m

故落點距。點為

L=x-4m=2m

17.答案：(1)vA=2m/s；vB=lm/s(2)—m

6

解析：(1)A減速的加速度為明,5加速的加速度為物

jLtmg=maA

jLimg=MaB

設經時間小5追上。發生碰撞，此時45未共速：

1二

X——

VB=aBtx

解得

vA-2m/s

vB=1m/s

(2)8與C碰撞過程動量守恒，碰后速度分別為5和心

動量守恒

MVB=MvBi+mvcl

機械能守恒

-AfVg——