山东省济南市2023-2024学年高三下学期2月联考物理试题

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高三年级2月份联合质量检测物理试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2．回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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．如图所示，某种材料制成太阳能电池的主体部分由P型半导体和N型半导体结合而成。当太阳光照射到该材料上时，材料吸收光子发生内光电效应，自由电子向N型一侧移动，从而在两端形成电势差。已知该材料至少需要吸收能量为E的光子才能发生内光电效应，普朗克常量为h，光束为c，则（）A．通过负载的电流方向从上至下B．该材料发生光电效应的极限波长为C．太阳光的强度越强，则通过负载的电流越大D．光强不变，改用频率高的光照射该材料，则通过负载的饱和电流变大2．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，速度随时间的变化图像如图所示。4s时两车同时经过公路旁的同一个路标。5s时乙车停止运动，且此时甲车超前乙车2m。两车均可视为质点，关于两车的运动，下列说法正确的是（）A．时，两车相距8m B．甲、乙两车的加速度大小之比为C．在0~4s内，甲车的位移大小为8mD．在3~5s内，甲车的位移大于乙车的位移3．如图所示，一理想变压器原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压。副线圈中接一电动机，电阻为，电流表示数为1A。电表对电路的影响忽略不计，则下列说法正确的是（）A．电动机的输出功率为33W B．电动机两端的电压为11VC．电流表示数为5A D．交变电流的频率为50Hz4．如图所示，边长为L正方形金属回路（总电阻为R）与水平面的夹角为，虚线圆与正方形边界相切，虚线圆形边界内（包括边界）存在竖直向下匀强磁场，其磁感应强度与时间的关系式为（且为常量），则金属回路产生的感应电流大小为（）A． B． C． D．5．如图所示，为正三角形的三个顶点，A、B两点固定电荷量为的点电荷，C点固定电荷量为的点电荷，D、G、H分别为、和边的中点，O为正三角形的中心。下列说法正确的是（）A．O点的场强大小为零 B．D与H两点的电势相同C．电子沿方向运动始终克服电场力做功 D．从O点静止释放的质子将沿运动6．如图所示，倾角的斜面固定在水平地面上。质量分别为2kg、1kg的两物块A、B置于斜面上，质量为0.2kg的物块C穿在固定在地面上的光滑竖直杆上，A与C之间用跨过定滑轮的轻质细线连接，滑轮左侧的细线与斜面平行，滑轮右侧的细线与竖直方向的夹角，A、B、C均处于静止状态，B的上表面水平，A与B、B与斜面之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，则（）A．细线对定滑轮的作用力大小为2N，方向竖直向下B．B对斜面的摩擦力大小为11N，方向沿斜面向上C．剪断细线后，B对A的支持力的大小为18.75ND．剪断细线后，A、B之间摩擦力的大小为零7．如图所示，波源O沿y轴作简谐运动，形成两列简谐横波，一列波在介质Ⅰ中沿x轴正方向传播，另一列波在介质Ⅱ中沿x轴负方向传播。时刻完整波形如图所示，此时两列波分别传到和处。时质点M位移不变，振动方向相反，已知波源振动周期大于1s。则（）A．波源的起振方向沿y轴负方向 B．介质Ⅰ中与介质Ⅱ中波速之比为C．介质Ⅰ中与介质Ⅱ中波频率之比为 D．介质Ⅱ中波的周期为1.5s8．如图所示，绝缘水平面上固定有两根间距为L，足够长的平行光滑导轨（电阻不计），导轨所在空间存在磁感应强度为B，范围足够大的匀强磁场。长度均为L，质量分别为，两根导体a、b棒静置在导轨上，a的阻值是b的2倍。若在时刻给a一个平行于导轨向左的初速度，不计运动过程中a和b的相互作用力，则下列说法错误的是（）A．整个运动过程中，导体棒b做加速度逐渐减小的加速运动，直至匀速运动B．整个运动过程中，通过导体棒b的电荷量为C．整个运动过程中，导体棒a产生的焦耳热为D．整个运动过程中，导体棒b所受安培力的冲量大小为二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．用水平拉力使质量分别为、的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为和。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知（）A． B． C．D．10．如图甲所示，一足够长的木板静止在光滑的水平地面上，质量1kg的滑块（可视为质点），置于木板中央。木板在一定时间内受到水平方向的恒定拉力F，其图像如图乙所示。已知滑块与木板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。下列说法正确的是（）A．0~2s滑块的加速度大小为 B．拉力F的大小2NC．木板的质量为0.5kg D．为了使滑块不脱离木板，木板的长度至少为3m11．宇航员飞到一个被稠密气体包围的某行星上进行科学探索。他站在该行星表面，从静止释放一个质量为m的物体，由于运动时气体阻力f（阻力与速度有关）的作用，其加速度随下落位移变化x的关系图象如图所示。已知该星球半径为R，万有引力常量为G，图中、为已知量。下列说法正确的是（）A．该行星的平均密度为B．卫星在距该行星表面高R处的圆轨道上运行的周期为C．阻力f和下落位移x的关系式可表示为D．物体下落过程中的最大速度为12．如图所示，在倾角为的斜面上，轻质弹簧一端连接固定在斜面底端的挡板C上，另一端连接滑块A，一轻细绳通过斜面顶端的固定轻滑轮，一端系在滑块A上，另一端与小球B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长。先用手托住小球B，此时弹簧刚好处于原长，滑块A刚要沿斜面向上运动。现在由静止释放小球B，不计轻绳与滑轮间的摩擦，小球B始终未落地。已知滑块A的质量为3kg，小球B的质量为5kg，弹簧的劲度系数为100N/m，滑块A与斜面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹性势能为（k为劲度系数，x为弹簧的形变量），取，，。下列说法正确的是（）A．释放小球B前手受到的压力为32NB．滑块A向上滑行0.32m时速度最大C．滑块A向上滑行时最大速度为D．物体A向上滑行达到最大速度的过程中，细绳对滑块A做的功为8.75J三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）某实验小组的同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。（1）实验过程中，在光屏上得到了明暗相间的红色条纹，则下列说法正确的是______。A．紧将红色滤光片换成绿色滤光片，条纹间距将变大B．若取下滤光片在屏上可得到明暗相间的白色条纹C．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以减小单缝到双缝的距离D．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以换用两缝间距更大的双缝（2）已知实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时，手轮的读数如下方左图所示；转动手轮，分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐时，手轮的读数如下方右图所示，则相邻两条亮条纹之间的距离为______mm。（3）已知双缝到光屏之间的距离为，双缝之间的距离为，则该红色光的波长为______nm。14．（8分）如图所示，为某校科技社团成员设计的具有5个挡位的多用电表电路。其中E是电池，、、、是定值电阻，为滑动变阻器，G为灵敏电流计（，）。为了测量多用电表内电池电动势和内阻，还备有电阻箱R。（1）A端应该接______表笔（选填“红”或“黑”）；（2）若直流电流挡有1mA和10mA两挡，则定值电阻______、______。（3）将选择开关与“3”相连，的滑片到最下端b处，将两表笔A、B接在电阻箱上，调节电阻箱的阻值，采集灵敏电流计的读数I（国际单位）和变阻箱的读数R，在坐标纸上，以R为横轴，以______为纵轴，作出了一条不过原点的直线。若图线斜率为k、纵截距为b，则多用电表内电池的电动势为______，内阻为______。（用k、b和已知数据表示）15．（7分）某巨型液化天然气LNG储罐安装穹顶时，为了保证不出现大的形变导致天然气泄漏，采用的是“气升顶”施工方案。如图，质量为的球冠形穹顶与储罐壁间涂有密封材料，使穹顶上升时不漏气且可忽略二者之间的摩擦。施工时，用大功率鼓风机向储罐内泵入空气，使穹顶缓慢上升。安装完成后，储罐内空间可视为截面积，高的圆柱体。已知大气压强为，安装完成后罐内空气温度为27℃，标准状态（，）下空气密度为。（1）穹顶缓慢上升时，储罐内空气压强为多大？（2）鼓风机作业时需要泵入罐内空气的质量为多大（结果保留两位有效数字）？16．（9分）如图，在竖直平面内，固定有一半径为R的光滑圆弧轨道，为圆弧轨道的水平直径，O为圆心，C为圆弧轨道的最高点。一质量为m的小球（可看成质点）从A点正上方H高处静止释放，小球运动过程中不计空气阻力，重力加速度大小g，求：（1）为使小球能在轨道上运动而不脱离轨道，H应该满足的条件；（2）若，小球刚要脱离轨道时，小球距的高度h。17．（14分）如图，水平桌面上有质量分别为、的两个物体A和B，某时刻A以大小为的速度向B匀速运动并与B发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰撞后，A和B先后从桌面的右端滑出，并落在地面上的同一地点。A和B在运动过程中，速度始终与桌面的右边缘垂直，已知B与桌面间的摩擦因数为，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：（1）B滑出桌面时的速度大小；（2）B在桌面上运动过程中产生的热量；（3）B与桌面右边缘的距离；（4）A与B滑出桌面的时间间隔。18．（16分）如图所示，平面直角坐标系中第一、二、四象限内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场。第一、四象限内磁场方向垂直纸面向里，第二象限内磁场方向垂直纸面向外。第三象限存在沿y轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为q（）的粒子甲从点以一定初速度释放，初速度方向与x轴正方向的夹角为，从点垂直y轴进入第四象限磁场区域，然后从点垂直x轴进入第一象限，同时在p点释放一质量为、电量为q（）、速度为的带电粒子乙，且速度方向垂直于x轴向上。不计粒子重力及甲乙两粒子间的相互作用，求：（1）甲粒子进入第四象限时的速度；（2）匀强电场的大小E；（3）粒子甲第n次经过y轴时，甲乙粒子间的距离d；（4）当甲粒子第一次经过y轴时在第二象限内施加一沿x轴负方向、电场强度大小与第三象限电场相同的匀强电场，求甲粒子的最大速度。——★参考答案★——题号123456789101112〖答案〗CBADCCDBADBCACDCD13．（1）D （2）0.75 （3）60014．（1）红 （2）11、99 （3）15．（7分）〖解析〗（1）依题意，对穹顶，有：解得：（2）由理想气体状态方程，可得：解得：16．（9分）〖解析〗（1）在C点，对小球，牛顿第二定律可得：从释放小球，到C，由动能定理得：联立，解得：（2）设小球刚要脱离轨道时小球与圆心的连线与竖直方向的夹角为，速度为v，由几何关系可知：对小球，由牛顿第二定律可得：由动能定理得：联立，解得：17．（14分）〖解析〗（1）A与B发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得联立解得：，A和B落在地面上同一地点，所以B滑出桌面时的速度（2）由能量守恒得：解得：（3）由功能关系得：解得：（4）A与B碰撞后，B在桌面上做匀变速运动B滑出桌面所以时间：A做匀速直线运动，滑出桌面所以时间：A与B滑出桌面的时间间隔：代入数据得：18．（16