2024届山东省临沂市普通高中高三下学期学业水平等级考试(二模)物理试题

2024届山东省临沂市普通高中高三下学期学业水平等级考试（二模）物理试题
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)
第(1)题
如图所示，一足够长薄壁导热气缸开口向下用轻绳悬挂在天花板上，气缸的横截面积为S，不计厚度的活塞与气缸之间无摩擦，活塞和气缸之间封闭一定质量的理想气体，大气压强为，环境温度不变。

活塞稳定时距气缸底部的距离为l，在活塞的
底部中心悬挂一个轻质小桶，往小桶中缓慢加细沙，当所加细沙质量为m时，活塞距气缸底部的距离为2l，下列说法正确的是（）
A．外界对气体做正功B．气体放出热量
C．活塞的质量D．活塞的质量
第(2)题
图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用和表示甲和乙两电流的有效值，则（　
　）
A．B．
C．D．
第(3)题
如图所示，一玻璃清洁工人坐在简易的小木板上，通过楼顶的滑轮和轻质绳索在竖直平面内缓慢下降。

工人两腿并拢伸直，腿与竖直玻璃墙的夹角，，在下降过程中角保持不变。

玻璃墙对脚的作用力始终沿腿方向，小木板保持水平且
与玻璃墙平行。

某时刻轻绳与竖直玻璃墙的夹角，连接小木板的两等长轻绳的夹角，且与在同一
倾斜平面内。

已知工人及工具的总质量，小木板的质量可忽略不计。

工人在稳定且未擦墙时，下列说法正确的是（ ）
A．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，脚对墙的作用力增大
B．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，绳的弹力增大
C．此时若工人不触碰轻绳，小木板受的压力大小为
D．此时若工人不触碰轻绳，绳的张力大小为
第(4)题
地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为1天，月亮绕地球做匀速圆周运动的周期为27天，则地球同步卫星与月亮绕地球运动的（ ）
A．轨道半径之比为1∶81B．角速度之比为1∶27
C．线速度之比为3∶1D．向心加速度之比为9∶1
第(5)题
如图所示，两个金属圆环同心放置，条形磁铁穿过金属圆环圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量、间的关系
是（ ）
A．B．C．D．不能确定
第(6)题
据中国载人航天工程办公室消息，神舟十六号载人飞船入轨后，于2023年5月30日16时29分成功对接于空间站天和核心舱径向端口，神舟十六号成功对接空间站如图甲所示，在对接之前的某段时间内，“神舟十六号”和“空间站”分别在圆形轨道Ⅰ和Ⅱ上做匀速圆周运动如图乙所示，已知对接后组合体可看作绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距地面高度为h。

地球半径为R，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．对接前神舟十六号运行周期大于空间站的运行周期
B．神舟十六号飞船与空间站对接后，空间站因质量增大，其加速度将减小
C．组合体轨道处的重力加速度为
D．组合体的运行速度为
第(7)题
如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为。

正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。

已
知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（ ）
A．M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大
B
．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能
C．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为
D．M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)
第(1)题
有两颗人造地球卫星，它们的质量比m1：m2=1：2，运行速度之比v1：v2=1：2，则（ ）
A．它们的周期之比T1：T2=1：2B．它们的轨道半径之比R1：R2=4：1
C．它们的向心加速度之比a1：a2=1：16D．所受向心力之比F1：F2=32：1
第(2)题
如图甲所示，一轻质弹簧的两端分别与质量是、的A、B两物块相连，它们静止在光滑水平面上，两物块质量之比。

现给物块A一个水平向右的初速度v 0并从此时刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时刻弹簧长度最短，时刻弹簧长度最长
B．时刻弹簧处于伸长状态
C．
D．
第(3)题
若规定无限远处的电势为零，真空中点电荷周围某点的电势φ可表示为φ＝k，其中k为静电力常量，Q为点电荷的电荷
量，r为该点到点电荷的距离。

如图所示，M、N、C是真空中三个电荷量均为+Q的固定点电荷，M、N、C连线构成一等边三角形且边长L，D是三条边中垂线的交点。

已知静电力常量为k，规定无限远处的电势为零。

则下列说法正确的是（ ）
A．O、A、B三点场强相等
B．场强E A
C．电势φA：φD＝（2+4）：9
D．在D处放置一负电荷q，其电势能E p
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
如图所示，在光滑水平面上有一个宽为、长为的矩形磁场区域，磁感应强度，方向竖直向下。

从某时刻开始，在水平面上有一个边长、质量、电阻的正方形导线框从图中实线位置（距离磁场边界
处）沿x轴正方向以的初速度开始运动。

若线框运动的全程受到一个沿y轴负方向的恒力F，一段时间后，线框会进入
磁场区域，并在进入磁场的过程中保持速度不变，最后从磁场的右边界离开磁场（如图中虚线所示，整个过程中线框不转动）。

不计一切摩擦，求：
（1）进入磁场过程中通过导线横截面的电荷量q；
（2）恒力F的大小；
（3）线框从开始运动到完全离开磁场的总时间t；
（4）线框整个运动过程中产生的焦耳热Q。

第(2)题
图甲冰壶比赛的场地，示意图如图乙所示。

某次比赛，蓝队冰壶Q停在距离圆垒圆心O左侧处，红队运动员手推冰壶P至投掷线处释放，此时，冰壶P的速度为，方向水平向右，队友可以通过毛刷擦拭冰壶P前方冰面减少动摩擦因数，P向
前运动与冰壶Q相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间Q获得的速度是P碰前瞬间速度的，圆垒半径为，圆心O与投掷线
的距离为。

运动中，P、Q与O始终处于同一直线上。

两冰壶材料规格均相同且可视为质点。

毛刷擦拭冰面前后，冰壶与
冰面间的动摩擦因数分别为和，重力加速度。

（1）冰壶P在碰撞前后瞬间的速度大小之比是多少？
（2）两冰壶均停止后，冰壶在圆垒内且到O点距离较小的一方获胜。

红队运动员在P碰上Q前，用毛刷擦拭冰面的长度应满足什么条件才可赢得比赛？（P碰上Q后，假设运动员不再擦拭冰面）
第(3)题
某可显示温度的水杯容积为，倒入热水后，拧紧杯盖，此时显示温度为，压强与外界相同。

已知，外界大气
压强为，温度为。

杯中气体可视为理想气体，不计水蒸气产生的压强。

（结果保留三位有效数字）
（i）求杯内温度降到时，杯内气体的压强；
（ⅱ）杯内温度降到时稍拧松杯盖，外界空气进入杯中，直至稳定。

求此过程中外界进入水杯中的空气体积。

第(4)题
如图（a），“L”型绝缘不带电木板静止在水平地面上，电荷量的滑块静止在木板上左端，电荷量
的滑块静止在木板上距木板右端处；左侧（含B所在位置）的木板面粗糙，右侧的木板面光滑；和粗糙木板面
间的动摩擦因数，木板和地面间的动摩擦因数。

时刻，在空间加一水平向右的电场，场强大小随时间变化
的图像如图（b），时刻，撤去电场。

已知木板、的质量均为可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩
擦力，可能的碰撞均为时间极短的弹性碰撞，不计间的库仑力，重力加速度。

（1）试通过计算判断：时刻，滑块和木板是否处于静止状态；
（2）求时刻，滑块B的速度大小；
（3）求滑块B再次返回木板上初始位置的时刻。

四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
某同学尝试用DIS验证牛顿第二定律，实验室提供了两组装置，如图（a）、（b）所示。

（1）图（a）中，A是位移传感器的________装置。

（2）该同学想验证“合外力一定时，物体做匀加速直线运动”，则可选用的装置是________（填“a组”，“b组”或“两组均可”），理由是________________________________。

（3）由于实验室中勾码质量较大，为减小误差，该同学改造了实验装置，在小车上加力传感器，如图（c）所示。

该装置能否通过“保持勾码重力不变，仅改变小车部分质量”的方式验证“合外力不变时，加速度与物体质量成反比”这一结论？________。

请简要说明理由： ___________________。

第(2)题
某实验小组欲测量某电源的电动势E和内阻r。

实验室提供下列器材：
A．待测电源（电动势不超过6V，内阻不超过2Ω）
B．定值电阻R0=5Ω
C．滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）
D．电压表（0~6V，内阻约为5kΩ）
E．电流表（0~0.6A，内阻约为0.5Ω）
F．开关1只，导线若干
（1）为了让实验效果较明显，且误差较小，请结合所给的实验器材设计最合理的实验电路图并画在虚线框中__________；
（2）按电路图连接实际电路，调节滑动变阻器R，绘出U-I图线（如图甲所示），则电源的电动势E=___________V，内
阻r=___________Ω；（结果均保留2位有效数字）
（3）该小组同学又将该电源与另一个定值电阻Rʹ=199Ω和两个完全相同的热敏电阻R t连接成如图乙所示的电路，已知热敏电阻R t的伏安特性曲线如图丙所示，则此时每个热敏电阻消耗的电功率为___________W。