山东省日照市2024届高三校际联合考试-物理+答案

2024-04-28·12页·2.5 M

2021 级高三校际联合考试

物理试题

2024.04

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。

4.本试卷共8 页,满分 100 分,考试时间 90 分钟。

一、单项选择题:本题包括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.在医学研究中把Sr- 87m 引入患者体内,待骨骼吸收后,用辐射检测器可测定其在患者骨骼中所处的

位置,并确定患者体内出现的异常情况。Sr- 87m 的半衰期为 2.8h,对于质量为 m0 的Sr- 87m ,经过时

m

间t 后剩余的质量为m,其 - t 图线如图所示。从图中提供的信息,可知Sr- 87m 的半衰期可表示为

m0

( )

A. t1 - 0 B. t3- t 1 C. t2- t 1 D. t3- t 2

2.弹头飞行时其重心所经过的路线谓之“弹道曲线”。由于重力和空气阻力的影响,使弹道形成不均等的

弧形。升弧较长而直伸,降弧较短而弯曲。炮弹的弹道曲线如图所示,已知运动过程中,速度越大,空气

阻力越大。关于炮弹的运动,下列说法正确的是( )

A.炮弹的运动是斜抛运动

B.炮弹飞行到最高点时,加速度等于重力加速度

C.炮弹上升过程所用的时间小于下降过程所用的时间

D.炮弹上升过程损失的机械能等于下降过程损失的机械能

3.小明利用同一实验装置在真空中进行双缝干涉实验。仅换用甲、乙两种不同的单色光,在屏上分别观

察到的干涉条纹如图所示,图中虚线是亮纹中心的位置。则甲、乙两种不同单色光的频率之比为( )

A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3

4.如图所示,在一椭圆的两焦点M、N 和短轴上的一个端点P,固定有三个电荷量相等的点电荷,其中

M、N 处的电荷带正电,P 处的电荷带负电,O 为椭圆中心,A、B 是椭圆上关于O 点对称的两个点。取无

穷远处电势为零。下列说法中正确的是( )

A.A、B 两点的电势不相同

B.A、B 两点的电场强度相同

C.一质子从靠近P 点处沿直线到O 点再到A 点,电势能一直增大

D.一电子从靠近P 点处沿直线到O 点再到B 点,电势能先减小后增大

5.如图所示,质量均为m 的物体A、B 通过轻绳连接,A 穿在固定的竖直光滑杆上,B 放在固定的光滑

斜面上,斜面倾角q =30 ,轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上,另一端连接物体B。初始时,A 位于

N 点,轻弹簧处于原长状态,轻绳绷直(ON 段水平)。现将A 由静止释放,当A 运动到M 点时的速度为

v。设P为A 运动的最低点,B 运动过程中不会碰到轻质滑轮,弹簧始终在弹性限度内, ON= l ,

MN= 3 l ,重力加速度为g,不计一切阻力。下列说法正确的是( )

1

A.A从N 点运动到M 点的过程中,绳的拉力对A 做的功为 3mgl- mv2

2

B.A从N 点运动到M 点的过程中,A 减少的机械能等于B 增加的机械能

2 3

C.A 运动到M 点时,B 的速度为 v

3

2 3- 1mgl 7

D.A 运动到M 点时,弹簧增加的弹性势能为 - mv2

2 8

6.粗糙的半圆柱体固定在水平地面上,截面如图所示。质量为m 的小物块在拉力F 的作用下,从半圆柱

体的底端缓慢向上滑动。已知拉力F 的方向始终与小物块的运动方向相同(与圆弧相切),小物块与半圆

3

柱体表面的动摩擦因数为 ,重力加速度大小为g。若小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为 q ,在

3

q 从0 增大到 90的过程中( )

A.拉力F 一直增大B.拉力F 先减小后增大

C.q =30 时,拉力F 最大D.拉力F 的最小值为 mg

7.小明和爸爸一起开车外出游玩,在公路上正常行驶时,看到车辆仪表盘上显示a 轮胎的胎压为

200kPa,b、c、d 三只轮胎的胎压均为 250kPa,四只轮胎的温度均为 37。已知该型号轮胎的容积为

30L,不考虑轮胎容积的变化,该型号轮胎的胎压达到 300kPa 时,会出现爆胎危险。下列说法正确的是

( )

A.胎压指的是汽车轮胎对地面的压强

B.汽车停放在温度为 17的车库里时,b 轮胎的压强约为 200kPa

C.b 轮胎内气体的温度为 60时,有爆胎危险

D.为使四只轮胎的胎压相同,a 中充入的气体与原来胎内气体的质量之比为1:4

8.2021年 11 月,中科院国家天文台发布了目前世界上最大时域多星光谱星表,为科学家研究宇宙中的多

星系统提供了关键数据支持。科学家观测到有三颗星A、B、C 保持相对静止,相互之间的距离均为l,且

一起绕着某点做周期为T 的匀速圆周运动。已知 , ,不计其它星体对它们

mA = m mBC= m = 3 + 1 m

的影响。关于这个三星系统,下列说法正确的是( )

A.三颗星A、B、C 的半径之比为1:1:1

B.三颗星A、B、C 的线速度大小之比为 2 :1:1

1

C.若距离l 均不变,A、B、C 的质量均变为原来的2 倍,则周期变为 T

2

D.若A、B、C 的质量不变,距离均变为2l,则周期变为 2T

二、多项选择题:本题包括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.如图所示,四块相同的混凝土实心砖并排固定在水面地面上,子弹以水平速度 v0 从P 点射入实心砖

中,到达Q 点时的速度恰好为零。假设子弹在混凝土实心砖中做匀减速直线运动,且运动的总时间为t。

下列说法正确的是( )

3

A.子弹刚穿过第2 块砖时的速度大小为 v

2 0

1

B.子弹刚穿过第3 块砖时的速度大小为 v

2 0

3- 2

C.子弹穿过第2 块砖所用的时间为 t

2

D.子弹穿过第3 块砖所用的时间为 2- 1t

10.我国能源分布很不均匀,远距离大容量输电有着特别重要的意义。远距离高压交流输电的示意图如图

所示,升压变压器、降压变压器均为理想变压器,降压变压器原、副线圈的匝数比为n,输电线的总电阻

为r。U、I 分别表示电压表V、电流表A 的示数,输入电压 U0 保持不变。下列说法正确的是( )

A.若仅闭合开关S,则U 减小

B.若仅闭合开关S,则U 增大

C.仅增大 R2 ,则U 减小

DU

D.仅增大 R ,若V 的示数变化为 DU ,A 的示数变化为 DI ,则 r= n2

2 DI

11.如图所示为一列沿x 轴方向传播的简谐横波,A为 t = 0 时刻的波形图,B为 t = 0.12s 时的波形图。已

知该简谐横波的周期大于 0.1s,下列说法正确的是( )

A.该简谐横波沿x 轴正方向传播

B.该简谐横波的周期可能为 0.24s

C.该简谐横波的传播速度可能为 25m/s

D. t = 0.24s 时,在 x = 3m 处的质点在最大位移处

3

12.如图甲所示,水平放置的平行金属板A、B,板长 L = m 、板间距离 d = 0.20m ,在两板间加如

15

图乙所示的交变电压,紧靠金属板右侧竖直放置足够大的荧光屏,右侧空间有垂直纸面向里、磁感应强度

q

大小 B =5.0 10-3 T 的匀强磁场。一群带正电、比荷 =1.0 108 C / kg 的粒子,以 v =5.0 105 m / s 的

m 0

水平速度从金属板左端板间中央位置处连续射入电场,射出电场后进入磁场最终打在荧光屏上,形成亮线

的两端点间的距离为s。已知甲粒子在磁场中运动的时间最长,乙粒子在磁场中运动的时间最短,设在每

个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定不变,忽略粒子重力的影响。则( )

p

A.粒子在匀强磁场中运动的最短时间为 10-5 s

5

p

B.粒子在匀强磁场中运动的最长时间为 10-5 s

3

C.若在磁场中再加上同方向的匀强电场,则s 可能小于 0.20m

16p

D.若甲、乙两粒子同时打在荧光屏上,则T 的最大值为 10-5 s

0 15

三、非选择题:本题包括6 小题,共 60分。

13.(6 分)

某学习小组用单摆测量当地的重力加速度,由于没有摆球,他们用一个小挂件来代替摆球。然后按以下步

骤进行实验:

(1)用细线下端系好小挂件,将细线上端固定,用刻度尺测量固定点和系小挂件结点间细线的长度L作

为摆长。然后将小挂件拉离平衡位置,使悬挂小挂件的细线偏离竖直方向约为5的位置,由静止释放小

挂件;

(2)小挂件摆到最低点开始计时并计数为零,到第 100 次通过最低点所用的时间为t,则小挂件的周期

T = _________;

(3)改变细线的长度,再做几次实验,记下相应的L和T,做出 TL2 - 图像,如图所示;

(4)取p 2 = 9.8 ,由图像求出重力加速度 g = _________ m / s2 (结果保留一位小数)。实验过程中把细

线的长度作为摆长,根据图像求出的重力加速度值_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

14.(8 分)

某物理学习小组为了测量电源的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路。器材如下:

A.待测电源(电动势E、内阻r)

B.电流表 A (量程 1A、内阻 R =2 W )

1 A1

C.电流表 A (量程 6mA、内阻 R =10 W )

2 A2

D.电阻箱 R1 (最大阻值 9999.9)

E.电阻箱 R2 (最大阻值 9999.9)

F.开关S 和导线若干

实验步骤如下:

(1)将实验器材连接成如图甲所示的电路,要将电流表 A2 改装成量程为 6V 的电压表,需要将电阻箱 R2

的阻值调为_________;

(2)调节电阻箱 R1 的阻值,读出电流表 A1 和 A2 的示数 I1 和 I2 ,多次改变电阻箱 R1 的阻值,以 I1 为横坐

标、 I2 为纵坐标画出 II2- 1 图线如图乙所示,根据图线可求出待测电源的电动势 E = _________V,内阻

r = _________;

(3)通过本实验测得电源内阻的测量值_________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。

15.(8 分)

如图所示,一工件由透明材料制作而成,其横截面 ABCD 是边长为a 的正方形,以CD 的中点O 为圆心、

a

为半径的内切半圆部分被挖出。O 处有一单色点光源,从正方形 ABCD 的三边AB、AD、BC 射出光线

2

区域的总长度为 3+ 1a 。已知光在真空中传播的速度为c,光线发生折射时不考虑光的反射。求:

(1)透明材料对该单色光的折射率n;

(2)从光源直接射到正方形 ABCD 边界的光线,传播所用的最长时间t;

(3)在正方形 ABCD 边界恰好发生全反射的光线,能够从边界射出时出射角q 的正弦值。

16.(9 分)

如图甲所示,倾角q =30 的足够长的光滑斜面固定在水平地面上。斜面底端有一挡板,轻弹簧的一端固

定在挡板上,另一端与质量为m 的物体a 连接,紧挨着物体a 放置质量为2m 的物体b(二者不粘连)。现

对物体b 施加一个沿斜面向上的拉力,使b 由静止开始沿着斜面向上做匀加速直线运动,从施加拉力开始

计时,物体a 的速度随时间变化的图像如图乙所示, 0t1 的时间内为倾斜直线, t1 之后为曲线, t2 时刻

速度最大。已知g 为重力加速度,两物体均可视为质点,弹簧始终在弹性限度内。求:

(1)弹簧的劲度系数k;

(2) t1 时刻拉力的功率P;

(3) 0t2 时间内,物体a 的位移 xa 。

17.(13 分)

如图所示,电阻不计的足够长的光滑水平平行金属导轨 MN1 1 、 MN2 2 间距 L =1m ,其内有竖直向下、磁

感应强度 B = 2T 的匀强磁场,导轨左侧接一电动势 E = 2V 、内阻不计的电源,质量 m =1kg 、电阻

R =1 W 的金属棒静止在导轨上,与两平行金属导轨垂直且接触良好。下方光滑平行金属导轨 C1 PD 1 、

C2 OD 2 右端闭合,电阻不计,间距也为L,正对 MN1 1 、 MN2 2 放置,其中 CP1 、 CO2 为半径

r = 3.2m 、圆心角q =60 的圆弧,与水平轨道 PD1 、 OD2 相切于P、O 两点。以O 点为坐标原点,沿

导轨向右建立坐标系,OP 右侧 0x 2m 的区域内存在磁感应强度大小为 Bx = 3 x T 的磁场,磁场方

向竖直向下。闭合开关S 后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定,最后自 NN1 2 处抛出且恰好能从

2

CC1 2 处沿切线进入圆弧轨道,仍与两平行金属导轨垂直且接触良好。已知重力加速度 g =10m / s 。

(1)求金属棒刚离开 NN1 2 时的速度大小 v0 ;

(2)求金属棒在水平导轨上向右运动至速度刚好稳定的过程中,通过金属棒的电荷量q 和金属棒中产生

的焦耳热 Q1 ;

(3)若金属棒进入磁场 Bx 区域时,立刻给金属棒施加一个水平向右的拉力F,使金属棒匀速穿过磁场 Bx

区域,求此过程中金属棒产生的焦耳热 Q2 。

18.(16 分)

如图所示,水平传送带的右端靠近同高度水平轨道的左端(水平轨道不影响传送带的正常转动),水平轨

道的最右端为O。水平轨道的右侧有一弯曲轨道DE,以O 为坐标原点,沿水平向右为x 轴,竖直向下为

25x2 25 y 2

y 轴,建立如图所示的直角坐标系,DE 轨道上各点的坐标满足 + =1 。初始时物块A 在水平传

24 18

送带的最左端保持静止,物块B、C 静止在水平轨道的最左端(B、C 之间空隙很小),A、B 间的距离为

10m。已知物块A、B 的质量 mAB= m = 2kg ,物块C 的质量 mC = 6kg ,物块A 与传送带间的动摩擦因

数 m1 = 0.4 ,物块B 底面光滑,物块C 与水平轨道间的动摩擦因数 m2 = 0.2 ,物块均可看做质点,重力

2

加速度 g =10m / s 。传送带在电机的带动下以 v0 = 8m / s 的速度顺时针转动。现将物块A 由静止释放,

滑到水平轨道上与静止的物块B 发生弹性碰撞。物块间发生的所有碰撞均为弹性碰撞。

(1)求物块A 第一次与物块B 发生碰撞时的速度大小:

(2)若物块C 不能平抛到轨道DE 上,求水平轨道的最小长度;

(3)若物块C 不能平抛到轨道DE 上,求物块A 由静止释放到最终静止时,物块A 与传送带间因摩擦而

产生的热量:

(4)若物块C 能平抛到轨道DE 上,为使物块C 落到轨道DE 上速度最小,求水平轨道的长度以及物块

C 落到轨道DE 上的速度大小。

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