山东省德州市2024届高三5月第三次模拟考试物理试卷及答案

高三物理试题2024.5

本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的

姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。

2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字

笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、

试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。

一、单项选择题（本题共8小题,每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一

项是符合题目要求的）

1.2024年1月8日北京某科技公司宣布已研发出微型原子能电池，这种电池利用镇的同位

素银63的衰变产生电能，可以让手机“永远不充电”，无人机“一直飞”。镣63的衰变方

程为啜Nif给Cu+_?e。以下说法正确的是

A.fiNi的质量等于其衰变产生的,Cu与Je的质量之和

B.fiNi的比结合能比反Cu的比结合能小

C.升高温度可以使保63的半衰期减小

D,保63衰变放出的射线来自原子的外层电子

2.将有凹陷的乒乓球放入热水中,可以使其恢复原来的球形.若乒乓球恢复原来球形的过

程中无漏气，内部气体的压强大小恒为力，体积增大将球内气体视为理想气体，对

该过程以下说法正确的是

A.乒乓球对球内气体做功p^v

B.球内气体吸收热量大于pM

C.球内气体热运动的剧烈程度减小

D球内气体单位时间撞击乒乓球壁单位面积的次数增多

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3.如图所示的压力传感器可以利用光的干涉检测压力的微小变化，透明的应力板和柱体间

有薄空气层，平行单色光（图中未画出）竖直向下照射应力板，薄空气层上下表面的反射

光会发生干涉。应力板不受压力时与柱体平行，若对应力板上中心点施加竖直向下的

力,对形成的干涉图样的表述正确的是

A.干涉条纹为直线条纹，压力越大条纹越稀

B.干涉条纹为直线条纹，压力越大条纹越密

C.干涉条纹为环状条纹，压力越大条纹越稀

D.干涉条纹为环状条纹，压力越大条纹越密

4.宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统。如图所示三星系统中的三颗星的质量相

等，相互的连线恰好组成一个等边三角形，它们均沿外接于该等边三角形的圆形轨道做

周期为T的匀速圆周运动。已知万有引力常量为G,三颗星转动的轨道半径均为R,忽

略其他星体对它们的引力作用,则每颗星球的质量为

4/R34信2R

A，3GT3B.

3GT2

3"nW4伍nW

■GT2-GT2

5.图甲为一列简谐横波在，=0.5s时的波形图,a、6分别为平衡位置在工=2.5m和z=

3.5m处的质点，图乙为质点6的振动图像。下列说法正确的是

A.该简谐波沿工轴正方向传播

B.该简谐波波速大小为4m/s

5

C.质点a的振动方程为）=8sinE近（cm）

D.从E=0.5s到£=0.7s,质点以通过的路程为8cm

高三物理试题第2页（共10页）

6.如图甲所示为水平桌面上的砧板置物架,M、N为置物架上的其中两竖直支架。若M、N

之间静止倾斜放置着一砧板，侧视图如图乙所示。忽略砧板与置物架间的摩擦，以下分

析正确的是

A.砧板与底座之间一定有弹力

B.置物架与桌面间有摩擦力

C.M对砧板的作用力小于N对砧板的作用力

D.若仅将M与N之间的距离调小，则置物架对砧板的作用力将减小

7.如图所示,过轴线00'垂直纸面的平面右侧空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度

大小为B,一边长为I的正方形导线框班cd绕轴线OO'匀速转动,角速度大小为s,ad

边一直平行于轴线CO'且到轴线OO'的距离恒为Io已知导线框的电阻为R,则导线框转

动一周产生的焦耳热为

A2R—

27rB2/2。43%

CRU-R

8.一辆小车沿直线匀减速通过一平直的桥面，将小车看做质点，自开始上桥至通过桥中心

的平均速度为20m/s；自通过桥中心至离开桥时的平均速度为10m/s,则其通过桥中心

时的速度大小为

5055

A.15m/sB.-^-m/sC.-m/sD.20m/s

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二、多项选择题（本题共4小题,每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项

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。分）

9.如图所示,一倾斜圆盘绕通过其圆心且垂直于盘面的固定轴O。'匀速转动，盘面上有一

可视为质点的小物块随圆盘一起转动，小物块离转轴的距离恒为2m。已知圆盘与水平

面的夹角为37°,转动的角速度为2rad/s,小物块的质量为1kg,sin37°=0.6,重力加速度

为lOm/s?。下列说法正确的是

A.物块受到的摩擦力方向始终指向圆心

B.物块与盘面间的摩擦力大小不变

C.物块由最低点转至最高点的过程对圆盘做功一24J

D.物块转至与盘面圆心等高时对盘面的摩擦力大小为10N

10.如图所示，位于竖直平面内的半圆形轨道两端点A、D等高,B为轨道最低点,C为轨道

上间的一点。一质量为根的可视为质点的小滑块自A点正上方高为八处由静止

释放,一段时间后恰好到达D点,之后沿着轨道返回再次通过B点。已知自A到D的

过程克服摩擦力做功为Wi，自A至第一次到B的过程克服摩擦力

做功为Wz，第一次经过B点时对轨道的压力大小为FNI,第一次

经过C点时对轨道的压力大小为FNZ,第二次经过C点时对轨道（

的压力大小为FN3,小物块与轨道各处的摩擦因数均相同，重力加弋/《«

速度为g,则

A.W1=mghB.W1=2W2C.FNI〉FNZD.FNZ=FNS

11.如图所示,正方体ABCD-A'B'C'D’左侧面的中心G点固定有正点电荷;右侧面的中心

H点固定有负点电荷，两点电荷的电荷量相等。已知E为AD的中点,F为8'C'的中

点。下列说法正确的是

A.A点与C点的电场强度方向相同

B.E点与F点的电场强度大小相等

C.将另一正电荷由A点移动到B点静电力做的功大于将该

电荷由E点移动到F点静电力做的功

D.将另一正电荷由A点沿直线移动到E点，其电势能逐渐增大

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12.如图所示，两光滑固定平行导轨间的宽度为Im,ee'左侧水平，右侧与水平面的夹角为

30°,右侧上端与下端之间的高度差九=1m。导轨水平部分aa'、仍'之间有竖直向下的

匀强磁场Bi，磁感应强度大小为IT;cc'、dd'之间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强

度大小也为lT;ee'右侧的倾斜部分有垂直导轨斜面向上的匀强磁场口3,磁感应强度大

小为2TO导轨水平部分还接有电容为1F的电容器和开关S,两个由绝缘支架固定在

一起的金属棒M和N放置在导轨水平部分,N棒处于cc'、dd’之间。现断开开关S,由

导轨倾斜部分的上端紧靠ee'处自静止开始释放质量为1kg的金属棒P,在金属棒P滑

离导轨倾斜部分的同时,立即闭合开关S,待金属棒N经过cc'后，再立即断开开关S。

已知aa'、仍'之间的距离为0.5m,加、cc'之间的距离为1.5m；金属棒M、N及绝缘支

架的总质量为0.5kg,M、N之间的距离为Im,M、N的电阻均为0.3。,其余电阻均不

计;金属棒N经过“'时的速度大小为2m/s；三个金属棒脱离导轨前均与导轨垂直;重

2

力加速度大小为10m/so对三个金属棒的运动过程以下分析正确的是

A.金属棒P在导轨倾斜部分做加速度逐渐减小的加速运动

B.金属棒P从导轨倾斜部分滑离瞬间的速度大小为3m/s

C.金属棒N到达cc'之前通过它的电荷量为1C

D.金属棒M在aa'左侧0.6m处停止运动

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三、非选择题（本题共6小题，共60分）

13.（7分）一学习小组要测量某玻璃材料的折射率，他们找来用该材料制成的半圆形玻璃砖

和长方形玻璃砖各一块。将足够长的光屏竖直固定，固定光源S和光屏间不放置玻璃

砖时,S发出的光水平照射到光屏上的M点。已知sin27°^0.45,sin37°^0.60,sin42°

心0.67,sin64°^0.90,回答以下实验步骤中的问题。

（1）如图甲所示,在光源S和光屏间放置半圆形玻璃砖，使玻璃砖的直面与光屏平行,S

发出的光线仍然照射到光屏上的M点。

（2）使玻璃砖绕通过其前后两面圆心的轴顺时针缓慢转动,则照射到光屏上的光斑位置

会（填“向上移动”、“向下移动”或“不变”），其亮度会逐渐（填“变强”、

“变弱”或“不变”），当转过的角度为42。时，不再有光线从玻璃砖的直边射出，则该玻璃

材料的折射率约为（结果保留两位有效数字）。

（3）用游标卡尺测量长方形玻璃砖左右两侧面仍和cd间的宽度，所用游标卡尺由于多次

不规范使用，所测长度为0时显示的读数并不为0,始图乙所示。实际测量该玻璃砖ab和

cd间宽度时显示的读数如图丙所示，则该玻璃砖ab和cd间的实际宽度为cm。

（4）将半圆形玻璃砖取走，如图所丁示在光源S和光

屏之间放置长方形玻璃不专，使玻璃砖两侧面ab和cd

与直线SM间的夹角为26°,则照射到光屏上的光班

与M点的距离约为cm即可验证（2）的测量

结果正确（结果保留两位有效数字）。

T

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14.（7分）某实验小组描绘小灯泡的伏安特性曲线并测量某未知电源E1的电动势和内阻,

实验室提供的器材如下：

电源EN电动势未知，内阻未知）；

电源电动势为6V,内阻约为2Q）；

灯泡L（额定电压为2.5V,额定电流为0.5A）；

灯泡乙2（额定电压为3.0V,额定电流为0.35A）；

双量程电压表（量程为3V时内阻约为3KO,量程为15V时内阻约为15KO）

双量程电流表（量程为0.6A时内阻约为0.1Q,量程为3A时内阻约为0.02。）

滑动变阻器Ri（总电阻值为5。）

定值电阻在2（电阻值为50）

开关、导线若干。

（D要描绘灯泡L1的伏安特性曲线,测量前首先选用以上部分器材连成图甲所示电路.

其中的电源为电源E?,要求灯泡J两端电压的调节范围尽量大。图甲有两处错误，请

指明。

甲

①;

②O

（2）用正确电路分别测得两只灯泡心和L?的伏安特性曲线如图乙所示，其中图线I是

灯泡（填“L1”或“L2”）的伏安特性曲线。

高三物理试题第7页（共10页）

八〃A

（3）将灯泡小，2与定值电阻火2、电压表、电源巴等连成图丙所示电路，闭合开关S1,

单刀双掷开关Sz接1时电压表示数为1.00V；单刀双掷开关Sz接2时电压表示数为1.

75V,则电源E］的电动势为V,内阻为0（结果均两位有效数字）。

15.（8分）一同学要测量某葫芦的容积，如图所示,他用带有阀门K的细管将葫芦口与竖直

放置的气缸连通。他首先将阀门K关闭*用活塞在缸口将气缸内的空气封闭，向活塞上

5

放置适量物体，测得活塞静止时距气缸内部底端的距离为气缸内部总高度的";然后他

6

（1）求葫芦的容积；

（2）求将阀门K打开后，葫芦内空气质量增加的百分比70

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16.（8分）如图所示，某竖直平面内的轨道由倾斜直轨道和半圆形轨道两部分组成，两部分

在最低点N平滑连结，倾斜直轨道与水平地面的夹角为2=37°,半圆形轨道两端点连

成的直径MN竖直。某时刻一可视为质点的小球自直轨道上的某点由静止开始释放,

小球沿轨道运动一段时间后脱离轨道，之后又在空中运动一段时间后落在轨道上的P

点（图中未画）。已知小球开始释放时距N点的竖直高度九=4.4m,半圆形轨道的半径

R=2m,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计一切摩擦和空气阻力,

小球经过N点是无机械能损失。求:

（1）小球脱离轨道时的速度大小。

（2）P点与N点间的距离。

17.（14分）如图所示，虚线MN、PQ和RS均竖直,MN和PQ间的距离等于PQ和RS间

的距离。MN和PQ间有竖直向下的匀强电场;PQ和RS间有垂直纸面向里的匀强磁

场;RS右侧足够大的区域中有匀强电场和匀强磁场，方向均垂直纸面向外。某时刻一

带正电粒子自虚线MN上的。点水平向右射入电场，粒子经过PQ和RS时与竖直方

向的夹角均为30°o已知该粒子的质量为加，带电量为q,MN和PQ之间电场的电场强

度大小为E,RS右侧电场的电场强度大小为2E,PQ和RS之间以及RS右侧磁场的磁

感应强度大小均为B,不计粒子的重力。

（1）求粒子在。点射入电场时的速度大小。

（2）求粒子在RS右侧运动的位移大小。

（3）若RS右侧电场的方向竖直向上，其余条件不变,

①求粒子在RS右侧运动的最大速度。

②求粒子在RS右侧速度最大时距。点竖直方向的距离。

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18.（16分）如图所示，倾角9=37。的斜面体固定在水平地面上，斜面上。点及左侧接触面

光滑，右侧接触面粗糙，底端固定一挡板。两个相同的小物块A和B通过劲度系数为我

的轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数左=180N/m。开始时A、B均静止，小物块A紧靠挡

板放置，小物块B刚好位于。点。现让另一小物块C从斜面上端P处由静止释放，一

段时间后，小物块B、C发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰后小物块C第一次速度变为零

时撤去小物块C。已知小物块A、B的质量均为〃z=3kg,C的质量M=lkg,小物块与

斜面粗糙面处的动摩擦因数幺=。.5,重力加速度g=10m/s2,OP之间的距离为L=

lm,sm37°=0.6,弹簧始终在弹性限度内。（弹簧的弹性势能可表示为Ep,为为

弹簧的劲度系数,z为弹簧的形变量）

（1）求碰后小物块C在斜面上运动的距离；

（2）求B向下运动的最大位移;

（3）小物块B向下运动至最低点时，求小物块A对挡板的压力大小；

（4）若小物块B沿斜面向上运动到最高点时，小物块A恰好离开挡板，则刚开始小物块

C在P处的初速度”应为多大？

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高三物理试题参考答案

一、单项选择题（本题共8小题,每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一

项是符合题目要求的）

1.B2.B3.D4.D5.C6.C7.A8.B

二、多项选择题（本题共4小题,每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项

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.CD10.AC11.BD12.CD

三、非选择题（本题共6小题，共60分）

13.（7分）（2）向上移动（1分）变弱（1分）1.5（1分）

（3）5.000（2分）（4）2.8（2分）

14.（7分）（1）①闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于最左端，不应置于最右端（1分）

②电流表应外接，不应该内接（1分）

（2）&（1分）

（3）4.0（2分）2.5（2分）

15.（8分）解：（1）设外界大气压强为生，活塞在气缸内静止时缸内气体的压强为“阀门K

关闭时

p0V0^p-^V0......................................................（1分）

0

、4

阀门K打开时p•（V°+V）=p•（-Vo+V）.............................（1分）

0D

联立解得，该葫芦的容积为.....................................（2分）

（2）对最后在葫芦内的气体...................................（1分）

vf—v

将阀门K打开后，葫芦内空气质量增加的百分比V=~^X100%..........（1分）

联立解得7=20%......................................................（2分）

16.（8分）解：（1）小球脱离轨道时与圆心连线和竖直方向的夹角设为a

mgcosa=—^~.........................................................（1分）

mg（h-R-Rcosa}=~^mv2...........................................（1分）

解得a=37°

小球脱离轨道时的速度大小

,o=4m/s（1分）

高三物理试题答案第1页（共4页）

*

M

N

（2）小球脱离轨道时的速度与倾斜直轨道平行，小球在空中的运动过程

垂直于直轨道方向

aM=gcosa.............................................................（1分）

R-\~Rcosa=^-a„t2....................................................（1分）

平行于轨道方向

at=gsina

L=vt—ya,/2........................................................（1分）

P点与N点间的距离

L'=L+Rsina........................................................（1分）

联立解得

£/=（-1\/10—^-）m....................................................（1分）

17.（14分）解：（1）设粒子在。点的速度大小为w,自。点运动至PQ的过程，竖直方向

qE=ma..............................................................（1分）

粒子在PQ与RS之间的运动

/'O。、2

o}

Vonsin30

（1分）

R

又Dot=2Rcos300......................................................（1分）

2F

联立得0o=百.........................................................（1分）

D

（2）粒子在RS右侧的运动，在纸面内：

_Po

（1分）

3sin30°

位移大小”i=R......................................................（1分）

垂直于纸面方向

高三物理试题答案第2页（共4页）

q•2E=ma

............................................................（1分）

粒子在RS右侧运动的位移大小

S=\/Si2+S22...........................................................（1分）

的,日，1296+625兀4mE.

解得s=------.......................................................（1分）

（3）①粒子刚经过RS时，洛伦兹力竖直方向的分量

qvQb=q•2E

因此粒子在RS右侧水平方向的以大小为人的速度做匀速直线运动,竖直面内以大小

为贵？的速度做匀速圆周运动。.......................................Q分）

tanoO

两分速度方向相同时速度最大，最大值为

一I%

期”_@°十tan30°

解得

E

0m=（2+2遍）五.......................................................（1分）

£）

②粒子在PQ与RS之间的运动，竖直方向

126mE

yi=~2at=~qB7

自开始至粒子在RS右侧速度最大，仅静电力做功

11y

q,2Ew=0『比一pn（砌）2.......................................<1分）

距。点竖直方向的距离

△:y=W—,2=（6—2①）^7.............................................（1分）

18.（16分）（1）小物块C向下运动过程，由动能定理得

MgLsinO—/zMgLcos0=-^-My2......................................（1分）

u=2m/s

设碰后小物块B的速度为内，小物块C的速度为U2,

由动量守恒定律得Mu=zwi+Muz.............（1分）