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“齐鲁名校联盟”
2023—2024学年（下）高三年级开学质量检测
物理
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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。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．“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钚238（）电池，其在发生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。已知钚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粒子的质量之和等于衰变前钚238的质量
C．经过一段时间，随着钚238的减少，电池内钚238的半衰期变短
D．经过88年，该核电池内的钚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，是上方第2条亮条纹中心，、距离为，双缝间距为，双缝到光屏的距离为，光速为，下列说法正确的是（ ）
A．该激光的频率为
B．到双缝的距离之差为
C．光屏上方的暗纹是因为光不能经缝衍射到该区域
D．若将缝遮住，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
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图像如图所示。重力加速度取，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
6．两列沿轴传播的简谐横波、，实线波的波源在的点，虚线波的波源在的点，从时刻两波源从平衡位置开始振动，产生的机械波沿轴传播，在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轴向下
B．两波的波速大小均为10m/s
C．在时处质点的振动速度大于处质点的振动速度
D．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、可绕图中、、三处的转轴转动，连杆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，杆长为，绕点做逆时针方向匀速转动的角速度为，杆由竖直位置转到图示位置时，连杆与水平方向夹角为，杆与杆刚好垂直，在杆由竖直位置转到此位置过程中，杆对滑块做功为（，）（ ）
A．36J B．46J C．100J D．234J
8．如图所示，半圆形玻璃砖的半径为，O为圆心，为直径上的一点，为半圆的顶点，让一细激光束从点沿纸面射入，当时，光线恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当时，光线从玻璃砖圆形表面的顶点射出，且射出的光线与从点入射的光线平行。已知真空中的光速为，则（ ）
A．点到点的距离为
B．玻璃砖的折射率为
C．当光在玻璃砖中的传播时间为
D．光在玻璃砖中发生全反射的临界角为30°
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．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、两部分，变压器原线圈两端接电压为的交流电源，已知电流表、和电压表V均为理想电表，单刀双掷开关合向1时电流表、示数分别为0.25A和1.0A，下列说法正确的是（ ）
A．整个副线圈的总匝数为250匝
B．开关接2时电压表示数为110V
C．开关接2时电流表示数为1.0A
D．开关接2与接1相比，电压表与电流表示数的比值不变
10．如图所示，正四面体的棱长为，点、、分别是棱、、的中点，在、两点分别固定电量为和的点电荷，静电力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．、两点的电场强度相同
B．点的场强大小为
C．点电势等于点电势
D．两点间电势差满足
11．在轻弹簧上放置一质量为的小物块，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，其动能与离地高度的关系如图2所示，其中到间的图像为直线，其余部分均为曲线，对应图像的最高点。不计空气阻力，已知重力加速度为，弹簧的劲度系数为，下列说法正确的是（ ）
A．小物块从上升至的时间小于从上升至的时间
B．弹簧的最大弹性势能为
C．小物块运动的最大加速度为
D．小物块上升到处时弹簧的弹性势能为
12．如图所示，平行光滑金属导轨、间距为，与水平面间的夹角为37°，导轨上端接有电阻。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0.2Ω，导体棒上方导轨间有一矩形磁场，磁场面积为，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，棒下方包括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，重力加速度取，，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
B．导体棒稳定下滑时速度大小为2m/s
C．若撤去上方变化的磁场，导体棒稳定运行的速度变大
D．若撤去上方变化的磁场，两端电压最大为3.2V
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）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，第次沿同一方向经过最低点结束计时，记录摆动时间，算出摆动周期。
③改变摆线长，重复步骤②，测出几组摆线长和对应的周期的数据。
④作出图像如图2所示，可得到图像斜率为，纵截距为。
⑤用弹簧测力计将重物静止悬挂，测得重力大小为。
（1）步骤②中摆动周期=______；
（2）物体质量为______，物体重心到物体悬挂点的距离为______。（均用所测物理量符号表示）
14．（8分）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1.5V的电压表；
量程为3V的电压表；
定值电阻（阻值为2Ω）；
滑动变阻器（最大阻值为20Ω）；
开关、导线若干。
实验步骤如下：
（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、处电压表示数、，改变滑动变阻器触头位置记录多组、；
（4）作出图像，由图2可知电源的电动势为______V，电源的内阻为______Ω。
15．（8分）如图所示，横截面积均为S的两导热气缸、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，两气缸中各有一个质量为的活塞，气缸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，气缸中气柱长度为，气缸中的活塞处于静止状态，气柱长度为。将一个质量为的重物轻轻地放到气缸中的活塞上，稳定后中气柱长度变为。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，重力加速度为，活塞可在气缸内无摩擦滑动且不漏气。求：
（1）此时弹簧的形变量；
（2）最后关闭阀门时气缸中气体与打开阀门前相比减少的百分比。
16．（8分）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，斜坡与光滑竖直圆轨道相切于点，圆轨道半径，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的平台，平台右端到光滑圆轨道最高点的水平距离为4m。一运动员连同滑板的总质量为80kg，从右侧斜坡上距点12.5m处的点无初速度滑下，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的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，重力加速度取，。求：
（1）滑板和人通过圆弧轨道最低点时，对点的压力大小；
（2）平台上的落点到点的距离。
17．（14分）如图所示，木板和滑块静止在水平地面上，木板长为，滑块到木板右端的距离为。某时刻滑块从木板左端以初速度滑上木板，已知木板的质量为，滑块、的质量均为，木板底面光滑，与上表面及与地面间的动摩擦因数均为0.2，、的大小不计，重力加速度取，经过一段时间木板与滑块发生第1次弹性正碰，求：
（1）木板第1次撞击时，滑块和木板的速度大小各是多少；
（2）碰后、间的最大距离。
18．（16分）如图所示，在三维坐标系中，一侧有沿轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，有沿轴负方向的匀强电场；一侧有沿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、电量为的粒子，在平面内由点沿与轴成37°射出，初速度大小为，经过一段时间粒子恰能垂直平面射入一侧，粒子重力不计，，。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）粒子到平面的最大距离；
（3）粒子第3次从一侧经过平面时的位置坐标。
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物理·答案
选择题：共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项符合题目要求，每小题3分，共24分，第9~12题有多个选项符合题目要求，每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．D 2．A 3．B 4．D 5．C 6．D 7．A 8．C 9．BC 10．BCD
11．AD 12．BD
13．（1）（2分）
（2）（2分）b（2分）
14．（1）V （2分）
（2）右端（2分）
（4）2.9（2分）0.5（2分）
15．（1）未放重物时气缸中气体的压强（1分）
放上重物后中气体压强变为（1分）
对中气体，根据等温变化规律（1分）
解得
打开阀门，气缸中活塞平衡时，（1分）
解得：（1分）
（2）取气缸中气体为研究对象，其发生等温变化
设其压缩后的长度为，（1分）
得
气缸中的气体体积减少（1分）
减少量占比（1分）
16．（1）设到达点的速度为，滑板从到过程由动能定理
（1分）
在最低点由向心力公式（1分）
解得：（1分）
（2）滑板到达的速度大小为，由机械能守恒
（1分）
解得：
斜抛落到平台上的过程，水平方向的位移为，竖直位移为（1分）
（1分）
（1分）
解得：
故落点距点为（1分）
（1分）
17．（1）减速的加速度为，加速的加速度为，
（1分）
设经时间，追上发生碰撞，此时、未共速：
（1分）
（1分）
（1分）
解得（1分）
（1分）
（2）与碰撞过程动量守恒，碰后速度分别为和
动量守恒：（1分）
机械能守恒：（1分）
解得：
碰后减速，加速，减速，当的速度时两者间距离最大。
（1分）
解得（1分）
此时间内、前进的位移分别为和，（1分）
（1分）
此时、间的距离为（1分）
18．（1）粒子恰好垂直平面射入，说明粒子沿轴方向速度变为0，沿轴方向匀减速运动，由动量定理：（1分）
在平面内做匀速圆周运动：
沿轴方向初速度
（1分）
（1分）
解得（1分）
（2）粒子在侧离平面的最大距离为
（1分）
粒子进入一侧减速运动，减速运动的最大距离为
（1分）
（1分）
故粒子到平面的最大距离为（1分）
（3）第3次经过平面进入侧时沿轴运动3个直径
（2分）
粒子沿轴方向的运动图像如图所示：
第1次在区域运动，沿轴正方向前进距离为
（1分）
第2次在区域运动，沿轴负方向前进距离为
经过平面后在左侧区域再次过平面的时间为，
解得：（1分）
第2次在区域沿轴负方向前进距离为
解得：（1分）
第3次在区域运动到平面时沿轴负方向运动
（1分）
第3次在区域沿轴负方向前进距离为
解得：（1分）
第3次自区域经过平面时的坐标为
解得（1分）
第3次自区域经平面时的位置为

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