山东省济南市历城二中2024届高三4月质量检测试题物理试题

山东省济南市历城二中2024届高三4月质量检测试题物理试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、关于速度、速度变化量和加速度的关系，正确说法是
A．物体运动的速度越大，则其加速度一定越大
B．物体的速度变化量越大，则其加速度一定越大
C．物体的速度变化率越大，则其加速度一定越大
D．物体的加速度大于零，则物体一定在做加速运动
2、某静电场在x轴正半轴上的电势Φ随x变化的关系如图所示，则（）
A．x1处跟x2处的电场强度方向相同
B．x1处跟x2处的电场强度大小相等
C．若把带正电的粒子从x1处移到x2处，电场力先做正功再做负功
D．同一个带正电的粒子在R处具有的电势能小于x2在处的电势能
3、某体育场看台的风雨棚是钢架结构的，两侧倾斜钢柱用固定在其顶端的钢索拉住，下端用较链与水平地面连接，钢索上有许多竖直短钢棒将棚顶支撑在钢索上，整个系统左右对称，结构简化图如图所示。

假设钢柱与水平地面所夹锐角为60︒，钢索上端与钢柱的夹角为30︒，钢索、短钢棒及棚顶的总质量为m，重力加速度为g。

则钢柱对钢索拉力的大小为（）
A．1
2
mg B．mg C3mg D．2mg
4、某工厂检查立方体工件表面光滑程度的装置如图所示，用弹簧将工件弹射到反向转动的水平皮带传送带上，恰好能
传送过去是合格的最低标准。

假设皮带传送带的长度为10m、运行速度是8m/s，工件刚被弹射到传送带左端时的速度是10m/s，取重力加速度g=10m/s2。

下列说法正确的是（）
A．工件与皮带间动摩擦因数不大于0.32才为合格
B．工件被传送过去的最长时间是2s
C．若工件不被传送过去，返回的时间与正向运动的时间相等
D．若工件不被传送过去，返回到出发点的速度为10m/s
Am来探测烟雾。

当正常空气分子穿过探测器时，镅5、烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅241
95
241
Am衰变所释放的射线会将它们电离，从而产生电流。

一旦有烟雾进入探测腔内，烟雾中的微粒会吸附部分射线，95
导致电流减小，从而触发警报。

则（）
Am放出的是X射线
A．镅241
95
Am放出的是γ射线
B．镅241
95
Am经864年将有0.75mg发生衰变
C．1mg的镅241
95
Am因温度升高而半衰期变短
D．发生火灾时，烟雾探测器中的镅241
95
6、如图（俯视图），在竖直向下、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中，有一根长0.4m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上，当给棒通以由A到C、大小为5A的电流时，该棒所受安培力为
A．方向水平向右，大小为4.0N
B．方向水平向左，大小为4.0N
C．方向水平向右，大小为2.0N
D．方向水平向左，大小为2.0N
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，半径为a 的圆形区域内，有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B ，EF 、MN 为两平行金属板，板长和板距均为2a ，一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子以速度0v 从A 点沿半径方向射入磁场，若金属板接电源，则粒子沿平行于金属板的方向射出，若金属板不接电源，则粒子离开磁场时速度方向偏转60，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
A ．粒子带负电
B ．粒子两次通过磁场区域所用的时间相等
C ．速度0v 的大小为3qBa m
D ．两金属板间的电压为22
23qB a m
8、如图所示，电路中12R R 、均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C 的极板水平放置。

闭合开关S ，电
路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果仅满足下列各选项中的条件，油滴仍可能静止不动的是（ ）
A ．增大1R 的阻值，增大2R 的阻值
B ．增大1R 的阻值，减小2R 的阻值
C ．减小1R 的阻值，增大2R 的阻值
D ．减小1R 的阻值，减小2R 的阻值
9、已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏
电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E 和内阻r 不变，在没有磁场时调节变阻器R 使灯泡L 正常发光．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则
A ．灯泡L 变亮
B ．灯泡L 变暗
C ．电流表的示数变小
D ．电流表的示数变大
10、如图所示，粗糙的固定水平杆上有A 、B 、C 三点，轻质弹簧一端固定在B 点正下方的O 点，另一端与套在杆A 点、质量为m 的圆环相连，此时弹簧处于拉伸状态。

圆环从A 处由静止释放，向右运动经过B 点时速度为v 、加速度为零，到达C 点时速度为零，下列说法正确的是（ ）
A ．从A 到C 过程中，圆环在
B 点速度最大
B ．从A 到B 过程中，杆对环的支持力一直减小
C ．从A 到B 过程中，弹簧对圆环做的功一定大于212mv
D ．从B 到C 过程中，圆环克服摩擦力做功等于212
mv 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）某同学用如图甲所示的电路测量一段总阻值约为10Ω的均匀电阻丝的电阻率ρ。

在刻度尺两端的接线柱a 和b 之间接入该电阻丝，金属夹P 夹在电阻丝上，沿电阻丝移动金属夹，从而可改变接入电路的电阻丝长度。

实验提供的器材有：
电池组E （电动势为3.0V ，内阻约1Ω）；
电流表A 1（量程0~0.6A ）；
电流表A2（量程0~100mA）；
电阻箱R（0~99.99Ω）；
开关、导线若干。

实验操作步骤如下：
①用螺旋测微器测出电阻丝的直径D；
②根据所提供的实验器材，设计如图甲所示的实验电路；
③调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大，将金属夹夹在电阻丝某位置上；
④闭合开关，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
⑤改变P的位置，调整________，使电流表再次满偏；
⑥重复多次，记录每一次的R和L数据；
(1)电流表应选择________（选填“A1”或“A2”）；
(2)步骤⑤中应完善的内容是_______；
(3)用记录的多组R和L的数据，绘出了如图乙所示图线，截距分别为r和l，则电阻丝的电阻率表达式ρ=_____（用给定的字母表示）；
(4)电流表的内阻对本实验结果__________（填“有”或“无”）影响。

12．（12分）图甲是简易多用电表的电路原理图，图中E是电源，1R、2R、3R、4R、5R是定值电阻，6R是可变电阻，表头的满偏电流为200μA、内阻为600 Ω，其表盘如图乙所示，最上一行刻度的正中央刻度值为“15”。

图中虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连，该多用电表有5个挡位，分别为：直流电流1 A挡和500μA挡，⨯”挡，直流电压2.5 V挡和10 V挡。

欧姆“1k
⨯”挡测二极管的反向电阻，则A端所接表笔与二极管的________（填“正”或“负”）极相接触，测（1）若用欧姆“1k
得的结果如图乙中a所示，则该二极管的反向电阻为________kΩ。

（2）某次测量时多用电表指针位置如图乙中b所示，若此时B端是与“1”相连的，则多用电表的示数为________；若此时B端是与“4”相连的，则多用电表的示数为________。

（3）根据题中所给的条件可得1R、2R的阻值之和为________Ω。

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，某棱镜的横截面积为等腰直角三角形ABC，其折射率，一束单色光从AB面的O点入射，恰好在AC面上发生全反射，O、A的距离，求：
光在AB面的入射角的正弦值；
光从O点入射到AC面上发生全反射所经历的时间．
14．（16分）宽为L且电阻不计的导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，导体棒在导轨间部分的电阻为r，以速度v0在导轨上水平向右做匀速直线运动，处于磁场外的电阻阻值为R，在相距为d的平行金属板的下极板附近有一粒子源，可以向各个方向释放质量为m，电荷量为+q，速率均为v的大量粒子，且有部分粒子一定能到达上极板，粒子重力不计。

求粒子射中上极板的面积。

15．（12分）图甲为能进行图形翻转的“道威棱镜”示意图，其横截面OABC是底角为45°的等腰梯形，高为a，上底边长为a，下底边长3a，如图乙所示。

一细光束垂直于OC边射入，恰好在OA和BC边上发生全反射，最后垂直于OC 边射出，已知真空中的光速为c。

试求该光束在棱镜中的传播时间t。

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 ．物体运动的速度大时，可能做匀速直线运动，加速度为零，故A 项错误；
B ．据∆=∆v a t
可知，物体的速度变化量大时，加速度不一定大，故B 项错误； C ．物体的速度变化率就是v t
∆∆，物体的速度变化率越大，则其加速度一定越大，故C 项正确； D ．当物体的加速度大于零，速度小于零时，物体的速度方向与加速度方向相反，物体做减速运动，故D 项错误。

2、A
【解题分析】
A ．x 1和x 2处的斜率都是负值，说明场强方向相同，故A 正确；
B ．x 1处的斜率大于x 2处的斜率，说明x 1处的电场强度大于x 2处的电场强度，故B 错误；
C ．从x 1处到x 2处，电势逐渐降低，则移动正电荷，电场力一直做正功，电势能一直减小，故C 错误；
D ．根据
E p =q φ可知，正电荷在R 处具有的电势能为零，在x 2处的电势小于零，所以正电荷在此具有的电势能小于零，
电势能为标量，正负号表示大小，所以同一个带正电荷的粒子在R 处具有的电势能大于在x 2处的电势能，故D 错误。

故选A 。

3、B
【解题分析】
钢索、短钢棒及棚顶作为一个整体受到三个力：两端的拉力大小均为F （与水平方向的夹角为6030︒︒-），竖直向下的重力mg ，如图，由平衡条件得
2sin 30F mg ︒=
解得
F mg =
故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

4、B
【解题分析】
AB ．工件恰好传到右端，有
2002v gL μ-=-
代入数据解得
0.5μ=
工件与皮带间动摩擦因数不大于0.5才为合格，此时用时
02s v t g
μ== 故A 错误B 正确；
CD ． 若工件不被传送过去，当反向运动时，最大速度与传送带共速，由于传送带的速度小于工件的初速度，根据匀变速运动速度时间关系可知，返回的时间与正向运动的时间不相等，故CD 错误。

故选B 。

5、C
【解题分析】
AB ．镅241
95Am 会释放出射线将它们电离，从而产生电流，而三种射线中α射线能使空气电离，故镅241
95Am 放出的是α
射线，故AB 错误；
C ．半衰期为432年，当经864年，发生两次衰变，1mg 的镅将衰变掉四分之三即0.75mg ，还剩下0.25 mg 没有衰变，故C 正确；
D ．半衰期由原子核本身的性质决定，与物理条件和化学状态均无关，则温度升高而半衰期不变，故D 错误。

故选C 。

6、D
【解题分析】
金属棒的有效长度为AC ，根据几何知识得L =0.2m ，根据安培力公式得
F=BIL =2×5×0.2=2N
根据左手定则可判定安培力水平向左，故ABC 错误，D 正确；
故选D 。

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、CD
【解题分析】
A ．由于磁场方向不确定，故带电粒子的电性不确定，A 错误；
B ．当金属板接电源时，由题意可知，带电粒子匀速穿过平行板，粒子通过磁场区域所用的时间
10
2a t v = 当金属板不接电源时，粒子只在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为R ，由几何关系有
tan 30a R =
解得
R =
则粒子在磁场中的运动时间
200
602π360R t v =⨯= 所以
12t t ≠
B 错误；
C ．当金属板不接电源时，粒子只在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有
200v qv B m R
= 解得
0v m
= C 正确；
D ．当金属板接电源时，两金属板间存在匀强电场，设电场强度大小为
E ，则有
0qE qv B =
得
0E v B =
则两金属板间的电压
022a aBv U E ===⨯ D 正确。

故选CD 。

8、AD
【解题分析】
A ．电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻R 2的电压，当增大R 1、R 2阻值时，可导致总电流减小，根据欧姆定律，电阻R 2两端电压可能不变，则极板间电压不变，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，则油滴静止不动，故A 符合题意；
B ．电路稳定时，当增大R 1的阻值，减小R 2的阻值，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻R 2两端的电压减小，极板间电场强度减小，油滴受到的电场力减小，则油滴向下运动，故B 不符合题意；
C ．电路稳定时，当减小R 1的阻值，增大R 2的阻值，则根据闭合电路欧姆定律可知，电阻R 2两端的电压增大，极板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，则油滴向上运动，故C 不符合题意；
D ．电路稳定后，当减小R 1的阻值，减小R 2的阻值，可能导致总电流增大，根据欧姆定律，电阻R 2两端电压可能不变，则极板间电压不变，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，则油滴静止不动，故D 符合题意。

故选AD 。

9、AC
【解题分析】
CD ．探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大，回路总电阻变大，总电流减小，电流表示数变小，选项C 正确，D 错误；
AB ．由于总电流变大，则电源内电阻分压变小，路端电压变大，则电灯L 亮度增加，选项A 正确，B 错误。

10、BC
【解题分析】
A ．圆环由A 点释放，此时弹簧处于拉伸状态，则圆环加速运动，设A
B 之间的D 位置为弹簧的原长，则A 到D 的过程中，弹簧弹力减小，圆环的加速度逐渐减小，D 到B 的过程中，弹簧处于压缩状态，则弹簧弹力增大，圆环的加速度先增大后减小，B 点时，圆环合力为零，竖直向上的弹力等于重力，从B 到
C 的过程中，圆环可能做减速运动，无论是否存在弹簧原长的位置，圆环的加速度始终增大，也可能先做加速后做减速运动，加速度先减小后增大，故B 点的速度不一定最大，故A 错误；
B ．当圆环从A 到D 运动时，弹簧为拉力且逐渐减小，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向下的分量之和，
可知杆对环的支持力随弹簧弹力的减小而减小；当圆环从D 到B 运动时，弹簧被压缩，且弹力沿弹簧向上逐渐增加，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向上的分量之差，可知杆对环的支持力随弹簧弹力的增加而减小；即从A 到B 过程中，杆对环的支持力一直减小，选项B 正确；
C ．从A 到B 过程中，弹簧对圆环做的功、摩擦力做负功，根据功能关系可知，弹簧对圆环做功一定大于
12mv 2，故C 正确；
D ．从B 到C 过程中，弹簧弹力做功，圆环克服摩擦力做功，根据功能关系可知，圆环克服摩擦力做功不等于12mv 2，故D 错误。

故选BC 。

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、A 2 电阻箱R 的阻值 2=
4rD l πρ 无
【解题分析】 (1)[1]．当电流表A 1接入电路，电流表满偏时电路中的总电阻为1350.6
g E I =Ω=Ω；而当电流表A 2接入电路，电流表满偏时电路中的总电阻为23300.1
g E I =Ω=Ω，可知电流表应选择A 2； (2)[2]．步骤⑤中应完善的内容是：改变P 的位置，调整电阻箱R 的阻值，使电流表再次满偏；
(3)[3]．当每次都是电流表满偏时，外电路的总电阻是恒定值，设为R 0，则
0L R R S
ρ
+= 即 0-R R L S ρ
=
由图像可知
r S
l
ρ
= 即 2
=4r rD S l l
πρ= (4)[4]．若考虑电流表的内阻，则表达式变为
0-A L R R R S
ρ+= 因R-L 的斜率不变，则测量值不变，即电流表的内阻对实验结果无影响。

12、负 7.0 0.30A 0.75V 400
【解题分析】
（1）[1]．若测二极管的反向电阻，则电流从二极管的负极流入；又欧姆表的电流从A 端流出，故A 端与二极管的负极相接触；
[2]．根据刻度盘，得出示数为7.0，又选用了×1kΩ挡，故二极管的反向电阻为7.0kΩ；
（2）[3]．若此时B 端是与“1”相连的，则此时是大量程电流表，为直流1A 档，故此时每小格表示0.02A ，读数为0.30A ；
[4]．若此时B 端是与“4”相连的，则此时为小量程的电压表，为直流电压2.5V 档，故此时每小格表示0.05V ，读数为0.75V ；
（3）[5]．由电路特点，接2时为500μA 档，则
12()()g g g I r I I R R =-+
即
（500-200）×10-6×（R 1+R 2）=200×
10-6×600 整理得
R 1+R 2=400Ω
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、正弦值为； 时间为
【解题分析】
（1）由折射率求得临界角后，结合光路图中几何关系可求入射角的正弦值；
（2）由折射率求得光在介质中的传播速度，由光路图求得光在玻璃中的对应路程，可计算光的传播时间。

【题目详解】
（1）光路如图
根据全反射定律：
，解得 由几何关系得 ，得
（2）
由几何关系得
，解得
14、22202()4mv d R r d BLv qB
ππ+- 【解题分析】
导体棒切割磁感线产生的电动势
0 E BLv =
回路中的电流
E I R r
=+ 极板间的电压等于电阻R 的电压
U IR =
极板间粒子释放后的加速度指向负极板，据牛顿第二定律得
Uq a dm
= 粒子射出后竖直向上的粒子做匀减速直线运动，其一定能到达其正上方极板处，其余粒子在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做匀减速直线运动；
则恰好到达上极板且竖直速度减为零的粒子为到达上极板距中心粒子最远的临界粒子，该粒子竖直分运动可逆向看做初速度为零的匀加速直线运动，所用时间为t ，则有
212
d at = 竖直分速度
y v at =
解得
2=y Uq v m
水平方向的分速度
22=-x y
v v v 水平最大半径为
x r v t =
射中上极板的面积 2S r π=
联立解得
22202()4mv d R r S d BLv qB
ππ+=- 15
、 【解题分析】
恰好发生全反射 1sin n C
=
即
1sin 45n ︒=
=所以速度为
c v n == 则时间为
3a t v =
=。