济南市重点中学2024届第二学期高三期末调研考试物理试题

济南市重点中学2024届第二学期高三期末调研考试物理试题

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、如图所示，两个质量均为机的小球A、3套在半径为/?的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环

一起转动且相对圆环静止。已知04与竖直方向的夹角6=53。，与垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重

力加速度为g,s加53。=0.8,cos53°=0.6,»下列说法正确的是（）

7

C.小球A与圆环间摩擦力的大小为二

D.小球A与圆环间摩擦力的大小为

2、某静电场中有电场线与x轴重合，x轴上各点电势°分布如图所示，图线关于纵轴对称.则（）

A.xi处和一xi处场强方向相同B.Xi处和一X2处场强大小相等

C.某带电粒子在12处和一X2处电势能相等D.某带电粒子在X2处的电势能大于在一X2处的电势能

3、中国散裂中子源项目由中国科学院和广东省共同建设，选址于广东省东莞市大朗镇，截止到2019年8月23日正式

投入运行1年。散裂中子源就是一个用中子来了解微观世界的工具，如一台“超级显微镜”，可以研究DNA、结晶材料、

聚合物等物质的微观结构。下列关于中子的说法正确的是（）

A.卢瑟福预言了中子的存在，并通过实验发现了中子

B.原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，有助于维系原子核的稳定

C.散裂中子源中产生的强中子束流可以利用电场使之慢化

D.若散裂中子源中的中子束流经慢化后与电子显微镜中的电子流速度相同，此时中子的物质波波长比电子的物质波

波长长

4、如图所示，由绝缘轻杆构成的正方形A5CD位于竖直平面内，其中A5边位于水平方向，顶点处分别固定一个带电

小球。其中A、3处小球质量均为机，电荷量均为加（q>0）；C、。处小球质量均为2〃?，电荷量均为q。空间存在着沿

05方向的匀强电场，在图示平面内，让正方形绕其中心。顺时针方向旋转90。，则四个小球所构成的系统（）

A.电势能增加，重力势能增加

B.电势能不变，重力势能不变

C.电势能减小，重力势能减小

D.电势能不变，重力势能增加

5、若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，使其他星球在该引力场中任意一点所受引力的方向

沿该点引力场线的切线上并指向箭头方向.则描述该引力场的引力场线分布图是（）

6、下列说法正确的是（）

A.电子的发现说明原子具有核式结构

B.P衰变现象说明电子是原子核的组成部分

C.某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，该金属的逸出功越大

D.某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，逸出光电子的最大初动能越大

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其上端接有电阻R,匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，始终垂直导轨的

导体棒EF接入电路的有效电阻为r,导轨和导线电阻不计，在导体棒EF沿着导轨下滑的过程中，下列判断正确的是

()

A.感应电流在导体棒EF中方向从F到E

B.导体棒受到的安培力方向沿斜面向下，大小保持恒定

C.导体棒的机械能一直减小

D.导体棒克服安培力做的功等于电阻R消耗的电能

8、如图所示，在水平向左的匀强电场中，可视为质点的带负电物块，以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的A点，

沿斜面向下运动，经C点到达3点时，速度减为零，然后再返回到A点。已知斜面倾角0=30。，物块与斜面间的动摩

擦因数〃二会，整个过程斜面均保持静止，物块所带电量不变。则下列判断正确的是（）

A.物块在上滑过程中机械能一定减小

B.物块在上滑过程中，增加的重力势能一定大于减少的电势能

C.物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能

D.物块在下滑过程中，斜面与地面之间的摩擦力一定为零

9、如图所示,一固定斜面倾角为仇将小球,4从斜面顶端以速率v冰平向右抛出，击中了斜面上的尸点;将小球8从空中某点

以相同速率W水平向左抛出，恰好垂直斜面击中。点。不计空气阻力，重力加速度为R下列说法正确的是（）

A.若小球4在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为°,则tan。=2tans

B.若小球，在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为g则tan。=2tan6

C.小球小4在空中运动的时间比为ZtaYe；/

D.小球4、8在空中运动的时间比为tai?。：/

10、下列说法中正确的是o

A.光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一

B.变化的电场一定产生变化的磁场

C.光的偏振现象说明光是横波

D.无影灯是利用光的衍射原理

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）小汽车正在走进我们的家庭，一辆汽车性能的优劣，其油耗标准非常重要，而影响汽车油耗标准最主要的

因素是其在行进中所受到的空气阻力。人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力/（也称风阻）主要与两个因素有

关：汽车正面投影面积S；汽车行驶速度外某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据：

州F2g3g蛇50~60「

S/m2、

2.0。206^4648231291。1860c

2.5。258。58g1032。16132324P

3.0。30%69金1239。193的2788。

3.53363812，1445。2258。3252。

46412。928Q1652。258133717r

①由上述数据可得汽车风阻/与汽车正面投影面积S及汽车行驶速度p的关系式为六（要求用攵表示比例系

数）；

②由上述数据得出k的大小和单位是.（保留两位有效数字，用基本单位表示）

12.（12分）某同学用图示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”，实验的主要步骤如下:

A.将贴有白纸的木板竖直放置，弹簧测力计A挂于固定在木板上的P点，下端用细线挂一重物M。

B.弹簧测力计5的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点。静止在某位置，细线均与木板平行。

C.记录。点的位置、两个弹簧测力计的读数耳和工。

I）.测量重物M的重力G,记录绳的方向。

E.选择合适的标度，用刻度尺做出测力计拉力6和尸2的图示，并用平行四边形定则求出合力产。

F.按同一标度，做出重物M重力G的图示，并比较尸与G,得出结论。

⑴在上述步骤中，有重要遗漏的步骤是（请填写步骤前的序号），遗漏的内容是o

⑵某同学认为在实验过程中必须注意以下几项，其中正确的是（）

A.OA、OB两根绳必须等长

B.OA、OB两根绳的夹角应该等于120。

C.OA、OR两根绳要长一点，标记同一细绳方向的两个点要远一点

D.改变拉力的大小与方向，再次进行实验时，仍要使结点O静止在原位置

⑶本实验采用的科学方法是（—）

A.微元法B.等效替代法C.理想实验法D.科学推理法

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图所示，一玻璃砖的横截面为半径为K的半圆，折射率为五一束单色平行光与直径成45。角入

射。已知光在真空中传播的速度为c,不考虑玻璃砖内的反射光。求：

（1）从弧面射出的光线在玻璃砖内传播的最长时间

（2）弧面上有光线射出的弧线长度

14.（16分）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始

时内部封闭气体的温度为311K,压强为大气压强生.当封闭气体温度上升至313K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少

许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为生，温度仍为313K.再经过一段时间，内部气体温度恢复到311K.整个

过程中封闭气体均可视为理想气体.求：

（i）当温度上升到313K且尚未放气时，封闭气体的压强；

（ii）当温度恢复到311K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力.

15.（12分）如图所示，倾角夕的足够长的斜面上，放着两个相距〃）、质量均为机的滑块A和瓦滑块A的下表面光

滑，滑块"与斜面间的动摩擦因数〃=tan6.由静止同时释放A和凡此后若A、3发生碰撞，碰撞时间极短且为弹

性碰撞.已知重力加速度为g,求：

（1）A与B开始释放时，A、5的加速度明和

（2）A与B第一次相碰后，4的速率%；

（3）从4开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间八

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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>D

【解题分析】

AB.小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：

mgtan37=wzy2/?sin37

所以解得圆环旋转角速度的大小

故选项A、B错误；

CD.对小球A进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律得：在水平方向上

NsinO-fcos0=m€02Rsin0

竖直方向上

Ncos。一/sin0-mg=0

解得

”整

5

所以选项C错误、D正确。

叱3

2、C

【解题分析】

AB.1图象的斜率大小等于电场强度，M处和田处场强大小相等，方向相反，Xi处和“2处场强大小不相等，故

AB错误；

CD.在X2处和"2处电势相等，根据《尸州知某带电粒子在X2处和・X2处电势能相等，故C正确，D错误。

故选C。

3、B

【解题分析】

A.卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过实验发现了中子，故A错误；

B.中子不带电，则原子核中的中子与其他核子间无库伦力，但有核力，有助于维系原子核的稳定，故B正确；

C.中子不带电，则散裂中子源中产生的强中子束不可以利用电场使之慢化，故C错误；

D.根据德布罗意波波长表达式

A.=-h=-h-

pmv

若散裂中子源中的中子束流经慢化后的速度与电子显微镜中的电子流速度相同，因中子的质量大于电子的质量，则中

子的动量大于电子的动量，则此时中子的物质波波长比电子的物质波波长短，故D错误。

故选Bo

4、D

【解题分析】

让正方形绕其中心0顺时针方向旋转90。，则电场力对四个小球做总功为:

W[u=E-2^Lcos45-E2qLcos45-EqLcos45+Eq-Leos45=0

则系统电势能不变；

系统重力势能变化量：

AEp=2nigL-mgL=mgL

则重力势能增加;

A.电势能增加，重力势能增加,与结论不相符，选项A错误;

B.电势能不变，重力势能不变，与结论不相符，选项B错误;

C.电势能减小，重力势能减小，与结论不相符，选项C错误;

D.电势能不变,重力势能增加，与结论相符，选项D正确;

故选D.

5、B

【解题分析】

根据题意，其他星球受到中心天体的引力指向中心天体，所以引力场线应该终止于中心天体，故AD错误；其他星球

在该引力场中每一点的场力应该等于两星球单独存在时场力的矢量和，所以除了两星球连线上其他各处的合力并不指

向这两个星球，所以引力场线应该是曲线，故C错误，B正确。

故选B。

6、D

【解题分析】

A.a粒子散射实验说明原子具有核式结构，故A错误；

B.。衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故B错误;

CD.在光电效应现象中，金属的逸出功与入射光的频率无关；耳=加-叱）可知，入射光频率越高，逸出光电子的

最大初动能越大，故C错误D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、AC

【解题分析】

根据右手定则知，感应电流的方向为F到E,故A正确.下滑过程中，根据左手定则知，安培力的方向沿斜面向上，

由于导体棒下滑的过程中速度增大，则感应电动势增大，电流增大，安培力增大，故B错误.导体棒向下运动的过程

中，除重力做功外，安培力做负功，则导体棒的机械能一直减小，故C正确.根据功能关系知，克服安培力做功等于

整个回路产生的电能，故D错误.故选AC

点睛：解决这类导体棒切割磁感线产生感应电流问题的关键时分析导体棒受力，进一步确定其运动性质，并明确判断

过程中的能量转化及功能关系如安培力做负功量度了电能的产生，克服安培力做什么功，就有多少电能产生.

8、CD

【解题分析】

A.上滑过程中满足

Eqcos0>f+tngsin0

则电场力做功大于摩擦力做功，即除重力以外的其它力对物体做正功，则物体的机械能增加，选项A错误；

B,上滑过程中由动能定理

则

则物块在上滑过程中，增加的重力势能一定小于减少的电势能，选项B错误；

C.由于滑块下滑经过C点往下运动，再返回到C点时有摩擦力做功，则由能量关系可知物块下滑时经过C点的动能

一定大于上滑时经过C点的动能，选项c正确；

I).当不加电场力时，由于斜面对物体的支持力为

/V=mgcos30°

摩擦力

/=///wgcos30o=//igsin300

可知支持力和摩擦力的合力方向竖直向上；当加电场力后，支持力和摩擦力成比例关系增加，则摩擦力和支持力的合

力仍竖直向上，根据牛顿第三定律，则物块给斜面的摩擦力和压力的方向竖直向下，可知斜面在水平方向受力为零，

则斜面所受地面的摩擦力为零，选项D正确。

故选CDo

9、BC

【解题分析】

AB、由题图可知，斜面的倾角懵于小球,4落在斜面上时的位移与水平方向的夹角，则有出”当小球,4在击中P点

时速度方向与水平方向所夹锐角为g则有由3=号联立可得tans=2tan。，故选项A错误，B正确；

CD、设小球4在空中运动的时间为打小球笈在空中运动的时间为⑵则由平抛运动的规律可得_包!一匹，tanG=3,

则有£=苧，故选项c正确，D错误。

10、AC

【解题分析】

A.狭义相对论的两条基本假设是光速不变原理和相对性原理，故A正确；

B.均匀变化的电场一定产生恒定的磁场，故B错误；

C.偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故C正确；

D.无影灯是利用光的直线传播原理制成的，故D错误。

故选ACo

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、kSv20.26Nsm-3

【解题分析】

(1)采用控制变量法分别研究车风阻f与汽车正面投影面积S及汽车行驶速度v的关系，再综合得出，与S、v的关系式;

⑵在表格中任取一组数据，代入/的表达式，得出A的大小和单位。

【题目详解】

①⑴根据控制变量法进行研究：

当S不变时，研究表格中某一行中的各个数据，得出/与v2成正比；

当】，不变时，研究表格中某一列中的各个数据，找出，与S成正比；

综上可得：

f=kS九

②[2]把表格中的一组数据(如/=206N,S=2.0m2,v=20m/s)代入上式，得出：

A：=0.26N•s•m-3•

【题目点拨】

此题采用控制变量法研究一个量与几个量的关系，这是物理学常用的研究方法。

12、C没有记录写和尸?的方向CB

【解题分析】

本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比

较，两个分力和一个合力应该具有相同的效果C所以实验时，步骤C：除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的

方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示，即遗漏的内容是没有记录Fl和F2的方向。

(2)[3]A.细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长。故A错误；

B.两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不需要两绳夹角要为120。，故B错误；

C.为了让效果相同，改变拉力的大小与方向，再次进行实验时，仍要使结点O静止在原位置，故C正确；

故选C。

(3)[4]本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故ACD错误，B正

确。

故选B。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(1)及四(2)1万/?

32

【解题分析】

(1)根据折射定律有

sin/

n------

sinr

可得

r=30°

由几何关系得在玻璃砖内光线传播的最长路程为

R26R

L7=------=--------

cosr3

光线在玻璃砖内的传播速率为

c>/2

v=—=——c

n2

所用时间为

R2岛

t=------=--------

cosr3

(2)根据折射定律有

・「1

smC=—

n

解得临界角

C=45°

由几何关系可知光线在弧面上照