山东省济南市部分区县2024学年高三物理第一学期期末联考试题含解析

山东省济南市部分区县2024学年高三物理第一学期期末联考试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置． 3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效． 5．如需作图，须用2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、下列说法中正确的是（ ）
A ．原子核发生衰变时都遵守电荷守恒、质量守恒、能量守恒
B ．2351141921
92056360U n Ba Kr 3n +→++为核衰变方程
C ．光电效应说明了光具有粒子性
D ．康普顿散射实验说明了光具有波动性
2、如图，竖直平面内的Rt △ABC ，AB 竖直、BC 水平，BC =2AB ，处于平行于△ABC 平面的匀强电场中，电场强度方向水平。

若将一带电的小球以初动能E k 沿AB 方向从A 点射出，小球通过C 点时速度恰好沿BC 方向，则（ ）
A ．从A 到C ，小球的动能增加了4E k
B ．从A 到
C ，小球的电势能减少了3E k
C ．将该小球以3E k 的动能从C 点沿CB 方向射出，小球能通过A 点
D ．将该小球以4
E k 的动能从C 点沿CB 方向射出，小球能通过A 点 3、下列核反应方程中，属于重核裂变的是（ ）
A ．144171
7281N+He O+H −−→
B ．
238
2344
92902U Th+He −−→ C ．2
2
4
112H+H He −−
→ D ．
235114489192
056360U+n Ba+Kr+3n −−→
4、如图所示，物体 A 、B 用细绳连接后跨过滑轮，A 静止在倾角为 45°的斜面上，B 悬挂着．已知质量 m A ＝2m B ，
不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到60°，但物体仍保持静止，下列说法正确的是
A ．绳子的张力增大
B ．物体A 对斜面的压力将增大
C ．物体A 受到的静摩擦力增大
D ．滑轮受到绳子的作用力保持不变
5、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步卫星轨道3（如图所示）。

则卫星分别在1、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A ．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B ．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C ．卫星在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能
D ．卫星在轨道3上经过P 点的加速度大于它在轨道2上经过P 点的加速度
6、如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m 的物体P 接触，但未与物体P 连接，弹簧水平且无形变。

现对物体P 施加一个水平向右的瞬间冲量，大小为I 0，测得物体P 向右运动的最大距离为x 0，之后物体P 被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧2x 0处。

已知弹簧始终在弹簧弹性限度内，物体P 与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，下列说法中正确的是 （ ）
A ．物体P 与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能2
0032P I E mgx m
μ=- B ．弹簧被压缩成最短之后的过程，P 先做加速度减小的加速运动，再做加速度减小的减速运动，最后做匀减速运动 C ．最初对物体P 施加的瞬时冲量0022I m gx μ=D ．物体P 整个运动过程，摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反
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、一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是________．
A．该波沿x轴正向传播
B．该波的波速大小为1 m/s
C．经过0.3 s，A质点通过的路程为0.3 m
D．A、B两点的速度有可能相同
E.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4 Hz
8、如图所示（俯视图），位于同一水平面内的两根固定金属导轨MN、A B CD
''，电阻不计，两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。

现将两根粗细均匀、完全相同的铜棒ab、cd放在两导轨上，若两棒从图示位置以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动，始终与两导轨接触良好，且始终与导轨MN垂直，不计一切摩擦，则下列说法中正确的是（）
A．回路中有顺时针方向的感应电流
B．回路中的感应电动势不变
C．回路中的感应电流不变
D．回路中的热功率不断减小
9、如图，匀强磁场中位于P处的粒子源可以沿垂直于磁场向纸面内的各个方向发射质量为m、电荷量为q、速率为v 的带正电粒子，P到荧光屏MN的距离为d。

设荧光屏足够大，不计粒子重力及粒子间的相互作用。

下列判断正确的是（）
A．若磁感应强度
mv
B
qd
=，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为
πd
v
B ．若磁感应强度mv B qd =，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为
7π6d
v
C ．若磁感应强度2mv
B qd
=，则荧光屏上形成的亮线长度为(13)d + D ．若磁感应强度2mv
B qd
=
，则荧光屏上形成的亮线长度为(153)d + 10、质量为m 的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度-时间图象如图所示，其中OA 段为直线，AB 段为曲线，B 点后为平行于横轴的直线．已知从t 1时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f ，以下说法正确的是( )
A ．0～t 1时间内，汽车牵引力的数值为m
1
1
v t +f B ．t 1～t 2时间内，汽车的功率等于（m 1
1
v t ＋f ）v 2
C ．t 1～t 2时间内，汽车的平均速率小于
12
2
v v + D ．汽车运动的最大速率v 2＝（
1
1
mv ft ＋1）v 1 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）在一次实验中,某同学想描绘一标有“3V ，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，除导线开关外还有: A ．直流电源(电动势约为4V ，内阻可不计) B ．直流电流表A 1(量程0~3A ，内阻约为0.1Ω) C ．直流电流表A 2(量程0~300mA ，内阻为1 Ω) D ．直流电压表V 1(量程0~15V ，内阻很大) E.直流电压表V 2(量程0~4V ，内阳很大)
F.滑动变阻器(最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A) G .滑动变阻器(最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A) H.定值电阻R 1=1Ω I.定值电阻R 2=10Ω
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。

(1)实验中电流表应选用_____，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_____(均用序号字母表示)。

(2)请按要求设计实验电路_______
(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，现把实验中使用的两个相同的小灯泡串联后由E =3V ，内阻不计的电源供电，此时灯泡的实际功率约为______W(结果保 留两位有效数字)。

12．（12分）用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度．
（1）实验的主要步骤：
①用游标卡尺测量挡光片的宽度d ，结果如图乙所示，读得d =________mm ； ②用刻度尺测量A 点到光电门所在位置B 点之间的水平距离x ； ③滑块从A 点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）； ④读出挡光片通过光电门所用的时间t ；
⑤改变光电门的位置，滑块每次都从A 点静止释放，测量相应的x 值并读出t 值． （1）根据实验测得的数据，以x 为横坐标，
21t 为纵坐标，在坐标纸中作出
2
1
x t 图线如图丙所示，求得该图线的斜率k ＝____________m –1s –1；由此进一步求得滑块的加速度a=____________m·s –1．（计算结果均保留3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）如图所示，内壁粗糙、半径R =0.4m 的四分之一网弧轨道AB 在最低点B 处与光滑水平轨道BC 相切。

质量m 2=0.4kg 的小球b 左端连接一水平轻弹簧，静止在光滑水平轨道上，质量m 1=0.4kg 的小球a 自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点B 的过程中克服摩擦力做功0.8J ，忽略空气阻力，重力加速度g =10m/s 2。

求： (1)小球a 由A 点运动到B 点时对轨道的压力大小；
(2)小球a 通过弹簧与小球b 相互作用的过程中，a 球的最小动能；
(3)小球a 通过弹簧与小球b 相互作用的整个过程中，弹簧对小球b 的冲量I 的大小。

14．（16分）如图所示，物体P 和Q 分别位于倾角37θ=︒的斜面和绝缘水平面上，用跨过光滑定滑轮O 的绝缘轻绳连接，绳OQ 段水平，绳OP 段平行于斜面，绝缘水平面上方空间有范围足够大、水平向右的匀强电场，已知P 、Q 与接触面间的动摩擦因数均为0.2μ=，质量均为1kg m =，P 不带电Q 带3110C -⨯的正电荷。

P 、Q 均恰好能匀速滑动。

P Q 、与接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin370.6︒=，cos270.8︒=，210m/s g =。

求匀强电场的电场强度大小的可能值。

15．（12分）一玻璃立方体中心有一点状光源．今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值．
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】
A ．原子核发生衰变时电荷数守恒和质量数守恒，但质量不守恒，故A 错误；
B ．2351141921
92056360U n Ba Kr 3n +→++为裂变方程，故B 错误；
C ．光电效应说明了光具有粒子性，故C 正确；
D ．康普顿在研究石墨对X 射线的散射中发现光具有粒子性，故D 错误。

故选C 。

2、D 【解题分析】
A ．设小球的速度为v ，则有
2k 12
E mv =
小球通过C 点时速度恰好沿BC 方向，则说明小球在竖直方向上的速度减为0，小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，运动的位移为竖直方向上位移的2倍，则平均速度为竖直方向上平均速度的2倍，又这段时间竖直方向的平均速度为
2
v v =
故水平方向的平均速度为
2v v v '==
又
02
C
v v +'=
解得
2C v v =
则
22k k 11
(2)422
C C E mv m v E =
== 从A 到C ，小球的动能增加了
k k k k 43E E E E ∆=-=
故A 错误；
B ．由动能定理可知重力与电场力做功之和为动能的增加量即k 3E ，重力做负功，故电场力做功大于k 3E ，则小球的电势能减小量大于k 3E ，故B 错误；
D ．由上分析可知：动能为k 4
E ，则速度大小为2v ，即小球以2v 对速度从C 点沿CB 方向射出。

而由AB 分析可知，小球以初速度v 沿AB 方向从A 点射出时，小球将以速度大小为2v ，方向沿BC 方向通过C 点，则小球以2v 的速度从C 点沿CB 方向射出后运动过程恰好可视为其逆过程，所以若将小球以2v 的速度从C 点沿CB 方向射出，小球能通过A 点；故D 正确；
C ．由
D 分析可知，若将小球以2v 的速度从C 点沿CB 方向射出，小球能通过A 点；则若将小球小于2v 的速度从C 点沿CB 方向射出，小球将经过A 点右侧。

所以，若将该小球以k 3
E 的动能从C 点沿CB 方向射出，小球将经过A 点右侧，不能经过A 点，故C 错误。

故选D 。

3、D 【解题分析】
A 是发现质子的反应，属于人工核转变；
B 属于α衰变；
C 属于聚变方程；
D 属于重核裂变方程。

故选D 。

4、C 【解题分析】
物体B 受竖直向下的重力mg 和竖直向上的绳子拉力T ，由二力平衡得到：
T=mg ；
以物体A 为研究对象，物体A 受力如下图所示：
A 静止，处于平衡状态，由平衡条件得： f +T -2mg sin45°=0 N -2mg cos45°=0 解得：
f =2m
g sin45°-T =2mg sin45°-mg N =2mg cos45°
当由45°增大到60°时，f 不断变大，N 不断变小； A ．绳子张力T=mg 保持不变，故A 错误；
B ．物体A 对斜面的压力N′=N =2mg cos θ将变小，故B 错误；
C ．摩擦力变大，故C 正确；
D ．绳子的拉力不变，但是滑轮两边绳子的夹角减小，则滑轮受到绳子的作用力变大，选项D 错误． 5、C 【解题分析】
ABD ．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m 、轨道半径为r 、地球质量为M ，有
2
222=)2(Mm v G m r m m r ma r T r
πω===
解得
GM
v r =
3GM
r ω=
② 2GM
a r
=
③
轨道3半径比轨道1半径大，根据①②④三式，卫星在轨道1上线速度较大，角速度也较大，卫星在轨道3上经过P 点的加速度等于它在轨道2上经过P 点的加速度，故ABD 均错误；
C ．卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功，故在轨道3上机械能较大，故C 正确； 故选C 。

6、C
【解题分析】因物体整个的过程中的路程为4x 0，由功能关系可得： 2
20
001·422I mg x mv m
μ＝＝
,可知， 02I ＝故C 正确；当弹簧的压缩量最大时，物体的路程为x 0，则压缩的过程中由能量关系可知：
2
0012
P mv mgx E μ-＝ ，所以：E P ＝2
02I m
−μmgx 0（或E P =3μmgx 0）．故A 错误；弹簧被压缩成最短之后的过程，P 向左运动的过程中水平方向
上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，可知物体先做加速度先减小的变加速运动，再做加速度增大的变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；故B 错误；物体P 整个运动过程，P 在水平方向只受到弹力与摩擦力，根据动量定理可知，摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量的和等于I 0，故D 错误．故选C.
点睛：本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键，要抓住加速度与合外力成正比，即可得到加速度是变化的．运用逆向思维研究匀减速运动过程，求解时间比较简洁．
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、ABC 【解题分析】
A ．由A 质点的振动图象读出该时刻质点A 的振动方向沿y 轴负方向，由质点的振动方向与波传播方向的关系，可知波沿x 轴正向传播，故A 正确．
B ．由题图甲可知波长为 λ=0.4m ，由题图乙可知周期为 T =0.4s ，则波速为 v = T
λ=1m/s ；故B 正确．
C ．经过0.3s=
3
4
T ，则A 质点通过的路程为s =3A =0.3m ；故C 正确． D ．A 、B 两点间距为半个波长，振动情况始终相反，速度不可能相同；故D 错误． E ．发生稳定的干涉现象需要频率相同，则所遇到的波的频率 f =1
T
=2.5Hz 时才能产生的稳定干涉．故E 错误． 故选ABC ．
点睛：根据振动图象读出各时刻质点的振动方向，由质点的振动方向判断波的传播方向是基本功，要熟练掌握． 8、BD
【解题分析】
A ．两棒以相同的速度沿MN 方向做匀速直线运动，回路的磁通量不断增大，根据楞次定律可知，感应电流方向沿逆时针，故A 错误；
BC ．设两棒原来相距的距离为s ，M′N′与MN 的夹角为α，回路中总的感应电动势
tan tan cd ab cd ab E BL v BL v Bv L L Bv s Bvs αα=-=⋅-=⋅=（）
保持不变，由于回路的电阻不断增大，所以回路中的感应电流不断减小，故B 正确，C 错误；
D ．回路中的热功率为2=
E P R
，由于E 不变，R 增大，则P 不断减小，故D 正确。

故选BD 。

9、BD
【解题分析】
AB ．若磁感应强度mv B qd
=，即粒子的运动半径为 r =mv qB =d 如图所示：
到达荧光屏的粒子运动时间最长的是发射速度沿垂直且背离MN 运动的粒子，其运动时间（周期T =2m qB
π）为 133π42d t T v
== 运动时间最短的是以d 为弦长的粒子，运动时间为
21π63d t T v
== 所以最大时间差为
127π6d t t v
-=
故A 错误，B 正确；
CD ．若磁感应强度2mv B qd
=，即粒子的运动半径为R =2d ，如图所示：
到达荧光屏最下端的粒子的轨迹是与MN 相切的，设下半部分的亮线长度为x 1，根据几何关系，有
2212R R x d +-=（）
解得13x d =；到达荧光屏最上端的粒子与屏的交点与P 点连线为轨迹的直径，设上半部分亮线的长度为x 2，根据几何关系，有
()22222+R x d = 解得215x d =，所以亮线的总长度为153)d ，故C 错误，D 正确。

故选BD 。

10、AD
【解题分析】
A 、由题图可知，0～t 1阶段，汽车做匀加速直线运动11
v a t =
，根据牛顿第二定律得F 1－f =ma ，联立可得F 1= m 11v t +f ，故A 正确； B 、在t 1时刻汽车达到额定功率P =F 1v 1=（m 11
v t ＋f ）v 1，t 1～t 2时间内，汽车保持额定功率不变，故B 错误； C 、由v -t 图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t 1～t 2时间内，汽车的平均速度大于
122v v +，故C 错误； D 、t 2时刻，速度达到最大值v 2，此时刻F 2=f ，P =F 2v 2，可得1212f 1mv P v 1v F F t ⎛⎫=
=+ ⎪⎝⎭
，故D 正确. 故选AD.
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、C E F 0.54--0.57
【解题分析】
(1)[1][2]小灯泡的额定电压为3V ，因此电压表选择量程大于等于3V 的即可，电压表故选E ；而小灯泡的额定电流为 1.5A 0.5A 3
P I U === 电流表A 1量程太大，测量误差太大，故应用电流表A 2和定值电阻1R 并联，改装成电流表，电流表故选C ；
[3]还需要调节电路的滑动变阻器，为了方便操作，且小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应选阻值较小的F ；
(2)[4]本实验小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；同时因电流表内阻与小灯泡的电阻接近，电压表内阻远大于小灯泡的电阻，故电流表选用外接法；实验电路图如图所示：
(3)[5]电源内阻不计，两灯泡串联，每个灯泡两端电压相等为 1.5V U =，根据U I -图象可知，此电压下流经灯泡的电流为
0.37A I =
则小灯泡的功率
1.50.37W 0.56W P UI ==⨯≈
12、6.60 1.38×
104（1.18×104～1.51×104均正确） 0.518（0.497～0.549均正确） 【解题分析】
（1）①主尺刻度为6mm ，分尺刻度为0.05mm ⨯11=0.60mm ，最终刻度为6.60mm ．
（1）滑块通过光电门的瞬时速度为：d v t =，根据速度位移公式得：22v ax = ，有：2
22d ax t
= ，整理得：2212ax t d = ，根据图线知图线的斜率为：4
412(2.0 1.0)10 2.3810m s 0.42
k ---⨯=≈⨯⋅ ；根据22a k d = 得：2426
222.3810 6.6010m /s 0.518m /s 22
kd a -⨯⨯⨯=== ．
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)8N ；(2)0；(3)0.8N·
s 【解题分析】
(1)设a 球运动到B 点时的速度为B v ，根据动能定理有
211B 12
f m gR W m v -=
解得 B 2m/s v =
又因为
2B N 11v F m g m R
-= 解得
N 8N F =
由牛顿第三定律知小球a 对轨道的压力
N N 8N F F '==
(2)小球a 与小球b 通过弹簧相互作用整个过程中，a 球始终做减速运动，b 球始终做加速运动，设a 球最终速度为1v ，b 球最终速度为2v ，由动量守恒定律和能量守恒得
1B 1122m v m v m v =+
2221B 1122111222
m v m v m v =+ 解得
10v =
22m/s v =
故a 球的最小动能为0。

(3)由(2)知b 球的最大速度为2m/s ，根据动量定理有
220.4kg 2m/s 0.8N s I m v ==⨯=⋅
14、31 2.410N /C E =⨯或329.610N /C E =⨯
【解题分析】
当P 沿斜面向下匀速滑动时，受到的摩擦力沿斜面向上，对P Q 、整体分析，由平衡条件有：
1sin cos mg mg qE mg θμθμ-=+
解得：
31 2.410N /C E =⨯
当P 沿斜面向上匀速滑动时，受到的摩擦力沿斜面向下，对P Q 、整体分析，由平衡条件有：
2sin cos mg mg qE mg θμθμ+=-
解得：
329.610N /C E =⨯
15、4
π 【解题分析】
试题分析：通过光线在镀膜部分发生全反射，根据临界情况，通过几何关系求出镀膜面积与立方体表面积之比的最小值．
如图，考虑从玻璃立方体中心O 点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折，根据折射定律有：sin sin n θα=，式中，n 是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角，现假设A 点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点．由题意，在A 点刚好发生全反射，故2A π
α=．设线段OA 在立方体上表面的投影长为R ，由几何
关系有22
sin ()2A
A A a R θ=+a 为玻璃立方体的边长，联立解得221A R n =-．则2
A a R =，由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为R A 的圆．所求的镀膜面积S'与玻璃立方体的表面积S 之比为
22664
A R s s a ππ'==．。