山东省齐鲁2024届高三年级下册开学质量检测物理试卷(含答案)

山东省齐鲁名校2024届高三下学期开学质量检测物理试卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.“嫦娥三号”探测器在月球软着陆并释放了玉兔号月球车，玉兔号配备的核电池是我

国自主研发的放射性杯238（胃泞口）电池，其在发生a衰变过程中放出能量，通过热

电偶产生电能给月球车上的设备供电，给休眠中的月球车保温，并维持与地面的通

讯。已知杯238的半衰期为88年，下列说法正确的是（）

A.其衰变后的原子核内质子数比中子数多50个

B.衰变后原子核的质量与a粒子的质量之和等于衰变前杯238的质量

C.经过一段时间，随着杯238的减少，电池内杯238的半衰期变短

D.经过88年，该核电池内的钵238还剩一半

2.潜水钟是一种水下作业工具。将潜水钟的大铁罩倒扣在水面后使之下沉，如图是潜

水钟缓慢下沉的示意图，不计下沉过程中水温的变化，关于潜水钟内被封闭的气体，

下列说法正确的是（）

A.气体向外界放出热量

B.钟壁单位面积上单位时间内分子碰撞的次数不变

C.运动速率大的分子占比减小

D.气体的体积不变

3.如图所示，用某种频率的激光垂直照射双缝，光屏上。是中央亮条纹中心，P是。

上方第2条亮条纹中心，。、P距离为》双缝间距为d,双缝到光屏的距离为3光

速为c,下列说法正确的是（）

B.P到双缝的距离之差为必

L

C.光屏尸上方的暗纹是因为光不能经缝S2衍射到该区域

D.若将缝5遮住，光屏上不再有明暗相间的条纹

4.一同学准备设计一个绕地球纬度圈飞行的卫星，绕行方向与地球自转方向相同，且

要求其在一天绕地球3周，则该卫星与地球静止同步卫星相比，下列说法正确的是（）

A.该卫星与地球静止同步卫星可能不在同一轨道平面内

B.该卫星离地高度与地球静止同步卫星的离地高度之比为

C.该卫星线速度与地球静止同步卫星的线速度之比为1

D.该卫星与地球静止同步卫星的向心加速度之比为.

5.一质量m=2kg的球从地面竖直向上抛出，利用传感器测出球上升过程中多个时刻

的瞬时速度，并用计算机绘出球整个上升过程的VT图像如图所示。重力加速度g取

10m/s2»运动过程中阻力大小恒定，则（）

A.上升过程机械能减少80J

B.上升过程重力势能增加100J

C.上升过程重力的冲量比下落过程重力的冲量小

D.上升过程合外力的冲量比下落过程合外力的冲量小

6.两列沿x轴传播的简谐横波。、b,实线波。的波源在％=0.6m的。点，虚线波6的

波源在x=-0.6m的。点，从/=0时刻两波源从平衡位置开始振动，产生的机械波沿x

轴传播，在r=0.05s时两波源间的波形如图所示，下列说法正确的是()

A.波源的起振方向相同均沿y轴向下

B.两波的波速大小均为10m/s

C.在t=0.05s时％=0处质点的振动速度大于x=0.4m处质点的振动速度

D.%=0.2m处的质点在前0.05s内运动的路程为50cm

7.电机与连杆结合，可以将圆周运动转化为直线上的往复运动，工作原理可简化为如

图所示的机械装置。连杆AB、08可绕图中A、B、。三处的转轴转动，连杆03在竖

直面内的圆周运动可通过连杆使滑块在光滑水平横杆上左右滑动。已知滑块质量

为2kg,大小不计，05杆长为L=0.8m，绕。点做逆时针方向匀速转动的角速度为

0=10rad/s，08杆由竖直位置转到图示位置时，连杆A5与水平方向夹角为。=37。，

杆与05杆刚好垂直，在05杆由竖直位置转到此位置过程中，杆对滑块做功为

(sin37°=0.6，cos37°=0.8)()

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

8.如图所示，半圆形玻璃砖OEPG的半径为凡。为圆心，〃为直径上的一点，F为

半圆的顶点，让一细激光束从“点沿纸面射入，当。=0。时，光线恰好在玻璃成圆形

表面发生全反射；当6=60。时，光线从玻璃砖圆形表面的顶点R射出，且射出的光线

与从航点入射的光线平行。已知真空中的光速为C,贝1!()

A.M点到。点的距离为正人

2

B.玻璃砖的折射率为④

c.当。=60°光在玻璃砖中的传播时间为—

C

D.光在玻璃砖中发生全反射的临界角为30°

二、多选题

9.如图所示，一理想变压器，原线圈。匝数为1000匝，闭合铁芯上绕有一个带有中

心抽头的副线圈，从中心抽头1处将副线圈分成匝数相同的反。两部分，变压器原线

圈两端接电压为“=220夜sinlOOm(V)的交流电源，已知电流表A「A2和电压表V

均为理想电表，单刀双掷开关K合向1时电流表A「A2示数分别为0.25A和1.0A,

B.开关接2时电压表示数为110V

C.开关接2时电流表A\示数为LOA

D.开关接2与接1相比，电压表与电流表A、示数的比值不变

10.如图所示，正四面体次以/的棱长为3点e、/、g分别是棱仇/、cd、4的中

点，在6、c两点分别固定电量为+Q和-Q的点电荷，静电力常量为左，下列说法正确

的是()

A.e、/两点的电场强度相同B.g点的场强大小为返2

9L2

C.g点电势等于a点电势D.两点间电势差满足

11.在轻弹簧上放置一质量为机的小物块，在用力将弹簧压缩到距离地面高度为％后

锁定，如图1所示。解除弹簧的锁定后，小物块向上运动，其动能后卜与离地高度人的

关系如图2所示，其中也到久间的图像为直线，其余部分均为曲线，为对应图像的最

高点。不计空气阻力，已知重力加速度为g,弹簧的劲度系数为晨下列说法正确的是

()

A.小物块从4上升至h3的时间小于从h3上升至h5的时间

B.弹簧的最大弹性势能为〃密总

c小物块运动的最大加速度为小区-4）

m

Q22

D.小物块上升到外处时弹簧的弹性势能为丝£

k

12.如图所示，平行光滑金属导轨功/、be间距为L=1.5m,与水平面间的夹角为

37。，导轨上端接有电阻R=0.8。。一导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好，导体棒

质量为2kg,连入电路的电阻为0.2Q,导体棒上方导轨间有一矩形磁场，磁场面

积为2m2,磁场方向垂直导轨平面向下，矩形磁场的磁感应强度均匀增大，变化率为

¥=1.0T/S,MN棒下方包括MN所在处的轨道间充满垂直轨道平面向上的匀强磁

场，磁感应强度大小为2T,导轨足够长且电阻不计，重力加速度g取lOm/sz,

sin37°=0.6,释放导体棒后，下列说法正确的是（）

A.刚释放时导体棒的加速度为6m/s2

B.导体棒稳定下滑时速度大小为2m/s

C.若撤去MN上方变化的磁场，导体棒稳定运行的速度变大

D.若撤去上方变化的磁场，R两端电压最大为3.2V

三、实验题

13.一同学在暑期旅行时捡到一个带有悬挂点的不规则物体，他想测出该物体的质量

及重心的位置，随身携带的物品只有细线、刻度尺、手表及弹簧测力计，于是进行了

如下操作。

①如图1所示，将重物通过细线挂在悬挂点。，用刻度尺量出点。到点A间的细线长

度

②将物体拉起一个小的角度（小于5。）后无初速释放，从摆球第1次经过最低点开始

计时，第附次沿同一方向经过最低点结束计时，记录摆动时间办，算出摆动周期兀

③改变摆线长，重复步骤②，测出几组摆线长L和对应的周期T的数据。

④作出L一72图像如图2所示，可得到图像斜率为七纵截距为-5。

⑤用弹簧测力计将重物静止悬挂，测得重力大小为几

（2）物体质量为物体重心到物体悬挂点A的距离为0（均用所测物理量

符号表示）

14.某物理兴趣小组要测量一电源的电动势和内阻，实验室提供的器材有:

待测电源（电动势不超过3V）；

量程为L5V的电压表V］；

量程为3V的电压表V2;

定值电阻凡（阻值为2。）；

滑动变阻器R（最大阻值为20。）；

开关、导线若干。

实验步骤如下:

八。2%

2.9、

1-505：6。加

图2

（1）图1所示的实验电路中，。处电压表应选用（用题中器材符号表示）；

（2）将器材按原理图连接，由图1可知闭合电键前滑动变阻器的滑片处在

（选填“左端”或“右端”）；

(3)闭合开关，记录八6处电压表示数6、U2,改变滑动变阻器触头位置记录多组

U［、力；

(4)作出凡-G图像，由图2可知电源的电动势为V,电源的内阻为

___________Qo

四、计算题

15.如图所示，横截面积均为S的两导热气缸48中装有同种气体，通过一段体积可

忽略的细管相连接，在细管中间安装有一个阀门D,两气缸中各有一个质量为机的活

塞，气缸5中的活塞与一个轻弹簧相连接。阀门。关闭时，轻弹簧处于原长，气缸3

中气柱长度为L气缸A中的活塞处于静止状态，气柱长度为3小将一个质量为2机

的重物C轻轻地放到气缸A中的活塞上，稳定后A中气柱长度变为2L。打开阀门

。，保持环境温度不变，待系统稳定后，关闭阀门。。已知弹簧的劲度系数k=9些,

L

重力加速度为g,活塞可在气缸内无摩擦滑动且不漏气。求：

m

S

IS

N左［BA认

^MAMAAAAlBD

Im.

<---->

1L1

(1)此时弹簧的形变量；

(2)最后关闭阀门时气缸A中气体与打开阀门前相比减少的百分比。

16.玩滑板是一项青少年酷爱的运动。一滑板训练场地如图所示，斜坡AP与工光滑

4

竖直圆轨道相切于A点，圆轨道半径R=2.5m，圆心为。，圆弧最低点与水平地面相

切，斜坡倾角为37。，圆轨道左侧有一高出地面/z=4m的平台，平台右端到光滑圆轨

道最高点C的水平距离为4m。一运动员连同滑板的总质量为80kg,从右侧斜坡AP上

距A点12.5m处的尸点无初速度滑下，其运动可简化为滑块在轨道上的匀加速直线运

动，其通过光滑圆弧轨道ABC的C点后落在了左侧平台上，滑板和人可视为质点，不

计空气阻力，滑板与倾斜轨道间的动摩擦因数〃=0.2,重力加速度g取iom/s2，

sin37°=0.6。求:

（1）滑板和人通过圆弧轨道最低点时，对3点的压力大小;

（2）平台上的落点到。点的距离。

17.如图所示，木板3和滑块C静止在水平地面上，木板3长为L=3.50m，滑块C

到木板B右端的距离为％=0,5m。某时刻滑块A从木板B左端以初速度%=4m/s滑上

木板3,已知木板3的质量为2.0kg,滑块4C的质量均为m=L0kg,木板底面

光滑，A与3上表面及C与地面间的动摩擦因数均为0.2,AC的大小不计，重力加

速度g取lOrn/s?，经过一段时间木板3与滑块C发生第1次弹性正碰，求：

二“%月...

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

（1）木板3第1次撞击C时，滑块A和木板3的速度大小各是多少；

（2）碰后5、C间的最大距离。

18.如图所示，在O-孙z三维坐标系中，％〉0一侧有沿y轴正方向的匀强磁场，磁感

应强度大小为5,有沿y轴负方向的匀强电场；％<0一侧有沿x轴正方向的匀强电

场，两侧的电场强度大小相同。一带正电、质量为机、电量为q的粒子，在平面

内由。点沿与x轴成37。射出，初速度大小为1，经过一段时间粒子恰能垂直yOz平

面射入尤<0一侧，粒子重力不计，sin37°=0.6-cos37°=0.8°求：

（1）匀强电场的电场强度大小；

（2）粒子到”攵平面的最大距离;

（3）粒子第3次从％<0一侧经过yOz平面时的位置坐标。

参考答案

1.答案：D

解析：A.a衰变使杯238减少两个质子和两个中子，变为新核。则质子数变为92,中

子为234-92=142可知衰变后的原子核内质子数比中子数少50个，故A错误；

B.由于衰变中有质量亏损，所以衰变后原子核的质量与a粒子的质量之和不等于衰变

前杯238的质量，故B错误；

C.半衰期由元素种类决定，随着杯238的减少，半衰期不会变短，故C错误；

D.经过一个半衰期，大约一半的杯衰变称为其他元素，该核电池内的杯238还剩一

半，故D正确。

故选D。

2.答案：A

解析：AD.下潜过程中，随着深度的增加，钟内气体体积减小，则单位体积内分子数

增大，不计下沉过程中水温的变化，气体体积减小，该过程外界对气体做功，向外界

放出热量，故A正确，D错误；

B.根据

py

------Cr

T

钟内气体体积减小，不计下沉过程中水温的变化，故压强增大，故钟壁单位面积上单

位时间内分子碰撞的次数发生变化，故B错误；

C.不计下沉过程中水温的变化，则温度不变，故气体分子速率分布规律不变，故C错

误。

故选Ao

3.答案：B

解析：AB.根据题意可知。P之间的距离为

OP=2Ax=2-2=y

d

可得该激光的波长为

根据

4=(/

可得该激光的频率为

于=黑

2cL

由于「是。上方第2条亮条纹中心，根据叠加原理可知，P到双缝的距离之差为

As=2A=^

L

故A错误，B正确；

C.光屏P上方的暗纹是因为激光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，叠加后振

动减弱，故C错误；

D.若将缝5遮住，根据衍射现象可知，光屏上仍有明暗相间的条纹，故D错误。

故选B。

4.答案：D

解析：A.一个绕地球纬度圈飞行的卫星，其肯定与地球静止同步卫星在同一轨道平面

内，A错误；

B.不知道地球半径，所以无法计算出该卫星离地高度与地球静止同步卫星的离地高度

之比，B错误；

C.根据万有引力提供向心力

厂Mm4/

Gk〃尸

卫星的速度为

j_

(GMV-1

v=mR=2iz\JT3

14/J

所以该卫星线速度与地球静止同步卫星的线速度之比为

1

i1

A=2L=33

C错误;

D.卫星的加速度为

j.

_4

47r2GMV

1产

a=CDR=R=4兀24^J

所以该卫星与地球静止同步卫星的向心加速度之比为

%=Z

D正确;

故选D。

5.答案：C

解析：AB.根据题意，由图可知，上升的最大高度为

A=—xlOxO.8m=4m

2

上升过程重力势能增加

AE=mgh=80J

动能减小为

则上升过程机械能减少

AE=AEk-AEp=20J

故AB错误；

C.根据题意可知，由于运动过程中阻力大小恒定，则上升过程的加速度大于下降过程

的加速度，由丸=工。/可知，上升过程的时间小于下降过程的时间，则上升过程重力

的冲量比下落过程重力的冲量小，故C正确；

D.根据题意可知，由于运动过程中阻力大小恒定，则球下落到底端时，速度的大小一

定小于初速度lOm/s,则上升过程的动量变化大于下降过程的动量变化，由动量定理

可知，上升过程合外力的冲量比下落过程合外力的冲量大，故D错误。

故选C。

6.答案：D

解析：A.根据“上下坡”规律可得，。的起振方向相同沿y轴向上，6的起振方向相同沿

y轴向上，故A错误；

B.由图可知，实线波。的波长为0.8m,再0.05s内波。传播了&个波长，故周期为

0.04s,故波速为

40.8/—/

v=—=-----m/s=20m/s

“nt0.04

虚线波6的波长为0.8m,再0.05s内波6传播了3个波长，故周期为0.04s,故波速为

4

X0.8

v=—=-----m/s=20m/s

n"t0.04

故B错误；

C.在t=0.05s时光=o和尤=0.4m处质点的振动速度为两波的加强，故振动速度相同，

故C错误；

D.九=0.2m处的质点在前0.02s内质点没有质点，此后到0.04s,。波此质点一直振动，

后0.01s此质点向下振动到最大位移处，故尤=Q2m处的质点在前0.05s内运动的路程

为

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

故D正确。

故选D。

7.答案：A

解析：此时3点的速度大小为

v=a)xL=8m/s

方向沿圆的切线方向，即A4方向，故A3杆上各点的速度大小均为v,此速度为滑块

的实际水平速度沿杆方向的分速度，故滑块的水平速度大小为

V

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

cos<9

而05杆在竖直位置时，滑块速度为

v=8m/s

根据动能定理可知杆对滑块做功为

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

故选Ao

8.答案：C

解析：A.当。=0。时，光线恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；设长度为x,如图

所示

当。=60。时，光线从玻璃砖圆形表面的顶点R射出

sin

n=-----。

sin。

由几何关系知

x

sma=

G+R2

联立得

_V3

x——R

3

故A错误；

B.由临界角公式知

sinC44

代入得

n—V3

故B错误;

c.当。=60°光在玻璃砖中的传播时间为

V

由折射率关系知

n--

v

代入得

2R

t=——

c

故C正确；

D.由临界角公式知

・…6

smC=—=——

n3

故D错误。

故选C。

9.答案：BC

解析：A.根据电流与匝数的关系可得

A0.25%〃2

/21.0nx1000

故

n2=250匝

故整个副线圈的总匝数为

250x2=500匝

故A错误；

BC.当开关关K合向1时，根据

U]_々_1000

U2n2250

解得

U2=55V

故电阻为

氏=4=至。=55。

121.0

变压器原线圈两端接电压有效值为％=220V,则开关接2时，根据

U、_/_1000

^7=^=16o

可得

[//=110V

A2示数为

J&="A=2A

2R55

故根据

_n；500

-1000

解得A1示数为

/：=1A

故BC正确；

D.当开关关K合向1时，电压表与电流表A】示数的比值为

U2_55U；110

77-0257r一丁

故比值不相等，故D错误。

故选BCo

10.答案：BCD

解析：A.根据等量异种电荷的电场分布，e、/两点电场强度大小相等，方向不同，A

错误；

B.由几何关系，g到两电荷的距离为

V3

r=----L

2

两点电荷在g点的场强均为

口,Q

E=k^r

r

设该场强与两电荷连线中垂线的夹角为仇则

g点的场强为

Eg=2Ecos6

联立得

口_8辰。

Eg=^r

B正确；

C.g点与。点均在两电荷连线的中垂面上，电势均为零，C正确；

D.根据等量异种电荷电势分布，可知

%=%

D正确。

故选BCDo

11.答案：AD

解析：A.由题意和题图可知，小物块上升到离地高度儿时，弹簧恢复原长，物块与弹

簧分离做竖直上抛运动到离地高度为，物块速度减为0；假设小物块上升到离地高度

为后，物块与弹簧连接在一起，物块连着弹簧继续上升到离地高度％速度减为0;根

据对称性可知，小物块从由上升至小的时间等于从为上升至%的时间，而从均上升至

片的时间小于从儿上升至久的时间，故小物块从4上升至4的时间小于从小上升至九5

的时间，故A正确；

B.设弹簧的最大弹簧势能为综2小物块从4上升至%过程，根据能量守恒可得

Epm=，咫（4-4）

故B错误；

C.小物块离地高度为4时，小物块受到的合力最大，加速度最大，根据牛顿第二定律

可得

kih^-h^-mg=mam

可得小物块运动的最大加速度为

/二处丑-g

m

故c错误；

D.小物块离地高度为为时，动能最大，此时小物块受力平衡，则此时弹簧的压缩量为

由乙图对称性可知，小物块上升到为处时弹簧的压缩量为2&，则小物块从为上升至

为过程，弹簧弹力做功为

22

,9A,nH2螫+09

卬J2AX+02&=k.2驾=网£

22kk

根据功能关系可知，小物块上升到九处时弹簧的弹性势能为也达i,故D正确。

■k

故选ADo

12.答案：BD

解析：A.刚释放时，感应电动势为

E=—S=2V

Az

根据楞次定律和左手定则，安培力方向沿导轨向下，根据牛顿第二定律

m2sin37°+B------L=ma

R+r

得

a=9m/s2

A错误；

B.导体棒匀速运动时

BLv--S

B---------L=mgsin37°

R+r<

得

v=2m/s

B正确；

C.若撤去MN上方变化的磁场，导体棒稳定时

BL=mgsin37。

R+r

得

4

vt=-m/s<v

3

c错误;

D.若撤去MN上方变化的磁场，R两端电压最大为

R

U=——-BLM=3.2V

R+r

D正确。

故选BDo

tF

13.答案：(1)弋(2)R；b

n-14衍厂

解析：(1)除第一次经过平衡位置，物体在每一个周期内沿同一方向经过平衡位置1

次，有

(n-\^T=t0

则

T=-^—

n-1

(2)根据单摆周期公式知

设物体重心到物体悬挂点A的距离为x,则摆长等于摆线的长度与物体重心到物体悬

挂点A的距离之和

I=L+x

代入得

L=^T2-X

4兀2

联立可知

g=4兀2左

重力大小为R则质量为

FF

m=——二——

g471k

由截距为-人根据图像关系有

—x=—b

得x=b

故填小

14.答案：（1）Vi（2）右端（4）2.9；0.5

解析：（1）人处的量程测的是9和R的总电压，要选量程大的电压表，。处测的是&

两端电压，故。处电压表应选用应选L5V的电压表V］；

（2）滑动变阻器采用的是限流式，所以闭合电键前应置于最大量程处，即最右端；

（4）根据闭合电路欧姆定律有

E=U,+4

R。

化解得

U,=E-工J

-&

可知图像的纵截距为电源电动势，即

b=E=2.9N

斜率为

44

解得电源的内阻为

r=0.5Q

15.答案：(1)=-L(2)50%

X2

解析：（1）未放重物C时气缸A中气体的压强

mg

PA\=Po+~^

放上重物C后A中气体压强变为

3mg

PA2=Po+—

对A中气体，根据等温变化规律

PA/3L=PA2-2L

解得

3Tng

Po=k

kj

打开阀门，气缸3中活塞平衡时

p0S+kx=pA2S

解得

2

（2）取气缸3中气体为研究对象，将其看成等温变化，当被压缩到压强为PM时设其

压缩后的长度为V,则

得

可知进入3中的气缸A中的气体体积减少部分为

AV=（L+x-%,）S

减少量占比

AV

--xl00%=50%

2LS

16.答案：（1）4640N（2）2m

解析：（1）设到达3点的速度为唳，滑板从P到3过程由动能定理知

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

在最低点3由向心力公式知

FF-mg=m—VB

NBK

代入得

综B=4640N

由牛顿第三定律知

%=%=4640N

（2）滑板到达C的速度大小为汽，由机械能守恒知

mg7?（l-cos53°）=-g加佐

代入得

vc=10m/s

斜抛落到平台上的过程，水平方向的位移为％,竖直位移为

y=h-R(l-cos53°)

水平方向上有

%=%cos530%

竖直方向有

19

y=vcsin53°t--gt

代入得

x=6m

故落点距。点为

L=x-4m=2m

17.答案：(1)vA=2m/s；vB=lm/s(2)—m

6

解析：(1)A减速的加速度为明,5加速的加速度为物

jLtmg=maA

jLimg=MaB

设经时间小5追上。发生碰撞，此时45未共速：

1二

X——

VB=aBtx

解得

vA-2m/s

vB=1m/s

(2)8与C碰撞过程动量守恒，碰后速度分别为5和心

动量守恒

MVB=MvBi+mvcl

机械能守恒

-AfVg——