济南市育英中学2024届高中毕业班联考物理试题

济南市育英中学2024届高中毕业班联考物理试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图甲所示是法拉第制作的世界上最早的发电机的实验装置。

有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁体中实验时用导线连接铜盘的中心C。

用导线通过滑片与钢盘的边线D连接且按触良好，如图乙所示，若用外力转动手柄使圆盘转动起来，在CD两端会产生感应电动势（）
A．如图甲所示，产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个以C为圆心的同心圆环中的磁通量发生了变化
B．如图甲所示，因为铜盘转动过程中穿过铜盘的磁通量不变，所以没有感应电动势
C．如图乙所示，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自下而上
D．如图乙所示，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自上而下
2、地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域。

进一步探测发现在地面P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示。

假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计。

如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg(k<1)。

已知引力常量为G，球形空腔的球心深度为d，则此球形空腔的体积是
A．kgd
GρB．
2
kgd
Gρ
C．
(1)k gd
Gρ
-
D．
2
(1)k gd
Gρ
-
3、友谊的小船说翻就翻，假如你不会游泳，就会随着小船一起沉入水底。

从理论上来说，你和小船沉入水底后的水面相比于原来（）
A．一定上升B．一定下降
C．一定相等D．条件不足，无法判断
4、利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（）
A．地球的半径及地球表面附近的重力加速度（不考虑地球自转的影响）
B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
5、如图，A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星，C代表一颗地球同步轨道卫星。

比较A、B、C绕地心的运动，说法正确的是（）
A．运行速度最大的一定是B B．运行周期最长的一定是B
C．向心加速度最小的一定是C D．受到万有引力最小的一定是A
6、放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了
A．1位B．2位C．3位D．4位
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0分。

7、如图所示，在第一象限内，存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向外。

在y轴上的A点放置一放射源，可以不断地沿xOy平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m、电荷量+q的同种粒子，这些粒子打到x轴上的P点。

知OA＝OP＝L。

则
A ．粒子速度的最小值为
B ．粒子速度的最小值为
C ．粒子在磁场中运动的最长时间为
D ．粒子在磁场中运动的最长时间为
8、如图所示，固定的光滑斜面上有一小球，小球与竖直轻弹簧P 和平行斜面的轻弹簧Q 连接，小球处于静止状态，则小球所受力的个数可能是（ ）
A ．2
B ．3
C ．4
D ．5
9、如图所示，小球甲从A 点水平抛出，同时将小球乙从B 点自由释放，两小球先后经过C 点时的速度大小相等，速度方向夹角为37°。

已知B 、C 两点的高度差 1.25m h =，重力加速度2
10m/s ,sin 370.6,cos370.8g ︒
︒
===，两小球质量相等，不计空气阻力。

根据以上条件可知（ ）
A ．小球甲水平抛出的初速度大小为3m/s
B ．小球甲从A 点到达
C 点所用的时间为0.4s C ．A 、B 两点的高度差为0.45m
D ．两小球在C 点时重力的瞬时功率相等
10、我国高铁技术处于世界领先水平．和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比．某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组( )
B ．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2
C ．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
D ．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2
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）某学习小组的同学要应用自由落体运动知识测当地重力加速度g ，现已找来了如下器材：如图所示的对称“工”字形金属薄片、铁架台及其附件、光电计时器1套。

(1)根据实验目的，需要的器材还有（____） A ．天平 B ．打点计时器 C ．秒表、 D ．游标卡尺
(2)需要测量的物理量除了“工” 字形金属薄片上、下水平部分的厚度d 和它们之间竖直部分的长度L 外（d <<L ），还需要测量的物理量是_____（ 说明物理量名称和表示它的字母符号）； (3)用(2)中的物理量字母表示实验中测重力加速度的表达式g =___。

12．（12分）在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”实验中，实验装置如图甲所示。

实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度。

数据记录如下表所示：（弹力始终未超过弹性限度，取210m/s g =） 记录数据组 1
2
3
4
5
6
钩码总质量()g 0 30 60 90 120 150
弹簧总长()cm
6.00
7.11
8.20
9.31 10.40 11.52
（1）在图乙坐标系中作出弹簧弹力大小F 与弹簧总长度x 之间的函数关系的图线_______。

（2）由图线求得该弹簧的劲度系数k __________N/m。

（保留两位有效数字）
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）长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下．若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，A、B间的动摩擦因数μ1=0.1．求：（取g=10m/s2）
（1）木块与冰面的动摩擦因数．
（2）小物块相对于长木板滑行的距离．
14．（16分）如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在汽缸内无摩擦滑动，面积分别为S1＝20 cm2，S2＝10 cm2，它们之间用一根水平细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量M＝2 kg 的重物C连接，静止时汽缸中的气体温度T1＝600 K，汽缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p0＝1×105Pa，取g ＝10 m/s2，缸内气体可看做理想气体．
(i)活塞静止时，求汽缸内气体的压强；
(ii)若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动L/2时，求汽缸内气体的温度．
15．（12分）如图所示，ABC为某玻璃砖的截面，OBC是半径为R的四分之一圆，O为圆心，AOB为等腰直角三角形，玻璃砖放在水平面上，一束单色光从AO边上的中点D垂直AO面射入，光线在AB面上刚好发生全反射．已知光在真空中传播的速度为c，求
（i ）试判断光线第一次照射到圆面上会不会发生全反射，如果不发生全反射，则发生折射的折射角为多大; （ⅱ）圆弧面的反射光线第一次照射到CO 面上的入射点到D 点的距离．
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、C 【解题分析】
AB ．外力摇手柄使得铜盘转动产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个沿半径方向的铜棒在切割磁感线而产生的，故AB 错误；
CD ．若用外力顺时针(从左边看)转动铜盘时，根据右手定则可得感应电流方向为C 到D(电源内部)，D 端是感应电动势的正极，所以通过R 的电流自下而上，故C 正确，D 错误。

故选C 。

2、D 【解题分析】
地球表面正常的重力加速度大小为g ,由于空腔的存在，现测得P 点处的重力加速度大小为kg ，则空腔体积大小的岩石对物体吸引产生的加速度为()1k g -，结合万有引力定律2Mm G
ma r =，即()2
1Vm
G m k g d ρ=-，解得：()21k gd V G ρ
-=
，故D 项正确，ABC 错误。

3、B 【解题分析】 小船所受的浮力
浮排F gV ρ=
翻船前浮力与重力相等；翻船后沉入水底，所受浮力小于重力，船的排水量减少，所以水面一定下降，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

4、D
【解题分析】
A ．根据地球表面物体重力等于万有引力可得：
2Mm
G
mg R
= 所以地球质量
G
gR M 2
= 故A 能计算出地球质量，A 项正确； B ．由万有引力做向心力可得：
2222()Mm v G m m R R R T
π== 故可根据v ，T 求得R ，进而求得地球质量，故B 可计算，B 项正确； CD ．根据万有引力做向心力可得：
2
22()Mm G
m r r T
π= 故可根据T ，r 求得中心天体的质量M ，而运动天体的质量m 无法求解，故C 可求解出中心天体地球的质量，D 无法求解环绕天体地球的质量；故C 项正确，D 项错误； 本题选择不可能的，故选D 。

5、A 【解题分析】
A ．因AC 的角速度相同，则由v =ωr 可知，v C >v A ；对BC 卫星，由v =v
B >v
C ，可知v B >v C >v A ，选项A 正确；
B ．因A
C 周期相同；而对BC 卫星，根据2T =C 的周期大于B ，可知运行周期最长的是AC ，选项B
错误；
C ．因AC 的角速度相同，则由a =ω2r 可知，a C >a A ；对BC 卫星，由2GM
a r
=可知，a B >a C ，可知a B >a C >a A ，向心加速度最小的一定是A ，选项C 错误；
D ．三个物体的质量关系不确定，不能比较受到万有引力的关系，选项D 错误。

故选A 。

6、C
α粒子是4
2He，β粒子是0
1
e
-
，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变
化为：2213
-⨯+=-，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位．故选项C正确．
【题目点拨】
衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β 衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量．
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0分。

7、AD
【解题分析】设粒子的速度大小为v时，其在磁场中的运动半径为R，则由牛顿运动定律有：qBv=m；若粒子以最小的速度到达P点时，其轨迹一定是以AP为直径的圆（图中圆O1所示）
由几何关系知：s AP=l；R=l，则粒子的最小速度，选项A正确，B错误；粒子在磁场中的运动周期；设粒子在磁场中运动时其轨迹所对应的圆心角为θ，则粒子在磁场中的运动时间为：；由图可知，在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹如图中圆O2所示，此时粒子的初速度方向竖直向上，由几何关系有：θ＝π；则粒子在磁场中运动的最长时间：，则C错误，D正确；故选AD.
点睛：电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动，关键是画出轨迹，找出要研究的临界状态，由几何知识求出半径．定圆心角，求时间．
8、ABC
【解题分析】
若P弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力，此时Q弹簧无弹力，小球受2个力平衡。

若P弹簧弹力为零，小球受重力、支持力、弹簧Q的拉力处于平衡，小球受3个力。

若P弹簧弹力不为零，小球受重力、弹簧P的拉力、支持力、弹簧Q的拉力，小球受4个力平衡。

由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5个力。

故ABC正确，D错误。

故选ABC。

9、AB
A ．小球乙到C 的速度为
5m /s v ==
此时小球甲的速度大小也为v ，又因为小球甲速度与竖直方向成37︒角，可知水平分速度为sin 373m /s v =。

故A 正确； B ．根据
cos37y v v gt ==
计算得小球甲从A 点到达C 点所用的时间为0.4s ，故B 正确； C ．A 、C 两点的高度差为
2
10.8m 2
AC h gt =
= 故A 、B 两点的高度差为1.25m 0.8m 0.45m -=，故C 错误；
D ．由于两球在竖直方向上的速度不相等，所以两小球在C 点时重力的瞬时功率也不相等。

故D 错。

故选AB 。

10、BD 【解题分析】
启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同，
故A 错误；设每一节车厢的质量是m ，阻力为kmg ，做加速运动时，对6、7、8车厢进行受力分析得：133F kmg ma -=，对7、8车厢进行受力分析得：222F kmg ma -=，联立可得：
123
2
F F =，故B 正确；设进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离为s ，则：2
2v as =，又88kmg ma =，可得：2
2v s kg
=，可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离
与关闭发动机时的速度的平方成正比，故C 错误；设每节动车的功率为P ，当只有两节动力车时，最大速率为v ，则：
28P kmgv =，改为4节动车带4节拖车的动车组时，最大速度为v '，则：48P kmgv ='，所以2v v '=，故D 正确．
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、D “工”字形金属薄片上、下水平部分分别通过光电计时器的时间1t 和2t 22
211122d d g L t L t ⎛⎫⎛⎫
=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
【解题分析】
(1)[1]．此实验不必测量质量，不需天平；用光电计时器计时，故不需打点计时器和秒表；需要用游标卡尺测量“工”字形金属薄片上、下水平部分的厚度d ，故选D ．
测量“工”字形金属薄片上、下水平部分分别通过光电计时器的时间1t 和2t ． (3)[3]．“工”字形金属薄片上、下水平部分分别通过光电计时器的速度
22d v t =
11
d v t =
又
22212gL v v =-
得
22
211122d d g L t L t ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
12、 28
【解题分析】
(1)[1]按照表中所给数据在坐标系中描点并用一条直线连接即可，要注意让尽可能多的点连在线上，不通过直线的点大致均匀地分布在直线两侧，偏差过大的点是测量错误，应该舍去。

(2)[2]根据表达式()0F k x x =-，得图线的斜率表示弹簧的劲度系数，故
F
∆
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）20.10μ=（2）0.96m
【解题分析】
（1）A 、B 一起运动时，受冰面对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度:
2
22204m/s 1m/s 20.08
a g μ===⨯． 解得木板与冰面的动摩擦因数：
20.10μ=
（2）小物块A 在长木板上受木板对它的滑动摩擦力，做匀减速运动，加速度为：
211 2.5m/s a g μ==
小物块A 在木板上滑动时，木板B 受小物块A 的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力，做匀加速运动，有：
()1222mg m g ma μμ-=
解得加速为
220.50m/s a =
设小物块冲上木板时的初速度为10v ，经时间t 后A 、B 的速度相同为v ，由长木板的运动得：
2v a t =
解得滑行时间为：
2
0.8s v t a ==． 小物块冲上木板的初速度为
101 2.4m/s v v a t =+=
小物块A 在长木板B 上滑动的距离为：
22121012110.96m 22
x x x v t a t a t ∆=-=--= 14、（1）1.2×
105 Pa （2）500 K
【解题分析】
（1）设静止时气缸内气体压强为P 1，活塞受力平衡：
p 1S 1+p 0S 2=p 0S 1+p 1S 2+Mg ，
代入数据解得压强：p 1=1.2×
105Pa ， （2）由活塞A 受力平衡可知缸内气体压强没有变化，设开始温度为T 1变化后温度为T 2，由盖-吕萨克定律得：121212232L L S S S L S L T T ++＝， 代入数据解得：T 2=500K ．
15、（i ）45°；（ii ）（
1323+）R 【解题分析】
（i ）由几何关系可知，光照射到AB 面时，入射角i =45°
由于光在AB 面刚好发生全反射，则临界角C =45°
玻璃砖对光的折射率：
n =12sin C
= 由几何关系可知，光线照射到圆弧面上时入射角i 满足：
sini =1122
R R = i =30°<C ，因此不会发生全反射，设折射角为θ
则：
n =sin sin i
θ 得：
θ= 45°
（ii ）由几何关系可知，光线的出射点G 到O 的距离：
s GO
=
1
2
cos30
R
=
︒
因此GD的距离：
s=
（1
23
+R。