2024届山东省中学联盟高三下学期5月考前热身押题物理试题

2024届山东省中学联盟高三下学期5月考前热身押题物理试题
一、单选题
1．如图是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群处于n =4能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光照射下图电路阴极K 的金属，已知阴极K 的逸出功为2.25eV ，下列说法正确的是（ ）
A ．氢原子从高能级向低能级跃迁时，氢原子要吸收能量
B ．从高能级向低能级跃迁时只有3种光可使阴极K 的金属发生光电效应
C ．对金属K 产生光电效应的光，逸出光电子动能的最大值为10.2eV
D ．从n =4能级跃迁到基态放出的光子动量最大
2．哈尔滨冰雪大世界举办的“玉兔迎春”冰雕艺术创作比赛1月7日正式闭幕。

现场设置了一个这样的挑战活动。

如图为雕刻团队雕刻的一块质量20kg m =的棱台形冰砖，挑战者须戴专门提供的手套，双手按住冰块的a b 、两侧面向上提，保持冰块c 面水平朝上，而且手指不能抠底，在空中保持30s ，才是挑战成功。

已知冰块a b 、两侧面与冰块底面的夹角均为78.5θ=︒，挑战者施加给冰块单侧面的压为F ，手套与冰块之间的动摩擦因数为0.25μ=，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度210m /s g =。

计算时取
sin78.50.98,cos78.50.20≈≈︒︒，若要提起冰块，力F 至少约为（ ）
A ．2220N
B ．1370N
C ．1000N
D ．无论多大的力都无
法提起冰块 3．如图所示，在直线边界MNPQ 的上方存在垂直纸面向里磁感应强度为B 的匀强磁场，A 点在PQ 上。

现从A 点垂直PQ 在纸面内向上发射速度大小不同、质量均为m 、电量均为
(0)q q >的粒子，已知,AP PN a ==，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则粒子在磁场中运动的最长时间为（ ）
A ．πm q
B B ．7π6m qB
C ．4π3m qB
D ．5π3m qB
4．2023年中国首个深海浮式风力发电平台“海油观澜”号投产发电，假设旋转磁极式风力发电机原理如图所示，风吹动风叶，带动磁极旋转，使得水平放置线圈的磁通量发生变化，产生感应电流。

磁铁下方的线圈与电压传感器相连并通过电脑（未画出）显示数据。

已知发电机的转速与风速成正比，线圈的电阻不计。

在风速为10m /s 时，电脑显示电压传感器两端的电压如图乙所示。

如果风速增大到20m /s ，则下列说法正确的是（ ）
A ．电脑端显示电压示数的最大值为
B ．电压传感器两端的电压表达式为()24sin10πV u t =
C ．磁铁的转速为2.5r /s
D ．如果风速保持为10m /s ，增加线圈的匝数，电压传感器两端电压不变
5．如图所示，由正八棱锥O abcd O --'，底面abcd 为正方形，OO '沿竖直方向，M N P 、、分别为ab bc ad 、、的中点，在a c 、两点分别固定两正点电荷，在b d 、两点分别固定两负点电荷，四个电荷的电荷量相等。

选无穷远处的电势为零，不计电子重力，则下列说法正确的是（ ）
A ．N P 、两点的场强相同
B ．M N P O 、、、四点的电势不同
C ．电子以某一速率v 由O 点运动到无穷远时，电子的速率将变大
D ．将一带正电的小球由O 点静止释放，小球将处于完全失重状态
6．中国古代把恒星天空划分成三垣二十八宿，北斗七星是属于紫微垣的一个星宿。

银河系中大多数恒星都是双星体，北斗七星之一的天玑星就与它的伴星组成了双星系统，仅考虑两星间的万有引力，两星均做匀速圆周运动，若两星视为质点，相距L ，天玑星的质量为m 1，伴星的质量为m 2，引力常量为G ，则（ ）
A ．两星组成的系统机械能守恒，动量不守恒
B
C D ．天玑星与伴星做圆周运动的半径大小之比等于它们的质量之比
7．如图所示，倾角θ=37°、高h =1.8m 斜面体固定在水平地面上，小球从斜面体顶端A 点以v 0=4m/s 的初速度水平向右抛出。

空气阻力忽略不计，重力加速度g =10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（ ）
A ．小球落在斜面上的瞬间，速度与水平面夹角的正切值为83
B ．小球离开斜面体后，经0.3s 离斜面体最远，且最远距离为0.36m
C ．若在小球水平抛出的同时，解除斜面固定并使斜面体在水平地面上由静止开始向右做加速度240m/s 3
a =的匀加速直线运动，小球落在斜面上的位置距A 点的距离为1m
D ．小球在平抛运动过程中动量变化率不断增大
8．如图所示，倾角30α=︒、足够长的固定光滑斜面顶端，质量为M 的球A 与质量为m 的球B 用绕过轻质定滑轮的细线相连，球B 与质量为m 的球C 通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连，球B 距滑轮足够远，球C 放在水平地面上。

起始时使整个系统处于静止状态，细线刚好拉直但无张力，滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，不计细线与滑轮之间的摩擦，重力加速度为g ，由静止释放球A ，当球C 刚要离开地面时，球B 恰达到最大速度，从释放球A 至弹簧第一次伸长到最长的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．球A 的质量2M m =
B ．球
C 离开地面后，与球B 、弹簧组成系统机械能守恒
C ．球A 沿斜面下滑的最大速度为
D ．当弹簧第一次伸长至最长时球C
二、多选题
9．两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x 轴0.2m -和1.2m 处，两波的波速均为0.4m /s ，波源的振幅均为2cm 。

如图为0t =时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x 轴0.2m 和0.8m 的P 、Q 两质点开始振动，下列说法正确的是（ ）
A ．M 为振动加强点，N 为振动减弱点
B ．两列波相遇前平衡位置为0.2m 处的质点振动方程为()2sin2πcm y t =-
C ．第1s 内，质点M 的运动路程为16cm
D ．稳定后，P 、Q 之间还有3个振动减弱点
10．雄安新区政府广场的灯光喷泉为城市的夜景增添了色彩。

水面下方013cm h =处，有一边长为020cm L =的正方形灯带abcd ，灯带的宽度忽略不计。

灯带可以交替发出红绿两种颜
色的光，（水对红光的折射率为4 2.63
≈）下列说法正确的是（ ）
A ．发红光时在灯带a 点的正上方观察，观察到a 到水面的距离为13cm
B ．水面上被照亮的区域面积约为22300cm
C ．发出红光时水面被照亮的区域比发出绿光时水面被照亮的区域大
D ．若灯带的深度变为原来的两倍，水面被照亮的区域面积也变为原来的两倍
11．某电辅振动装置可简化为如图模型，在竖直平面内固定一半径为R 的圆形刚性框架，B 为圆周的最低点，BC 为固定在圆周上的粗糙细杆，与水平夹角45°，杆上穿一带电的绝缘小球，整个装置处在水平向右的匀强电场中。

一原长为R 的轻质弹性细绳一端固定在圆周上的A 点，另一端穿过固定在圆心O 处的光滑小环后，系在小球上，当小球处于杆的中点P 时，恰好对杆无弹力。

现把小球拉到B 点由静止释放（不超过弹性绳的弹性限度），则（ ）
A ．小球从
B 到
C 过程中电势能一定增加
B ．小球从B 点到P 点与从P 点到
C 点的时间一定相等
C ．小球从B 到C 过程中重力与电场力的冲量之和为零
D ．小球在B 、C 两点的重力势能与电势能之和相等
12．两根材料相同的光滑金属棒a 和b 垂直放置在足够长的水平导轨上，导轨电阻忽略不计，b 棒的质量为m ，a 棒的横截面积是b 棒的2倍，两金属棒与导轨接触良好，导轨左边间距是右边间距的3倍，a b 、棒长恰好分别等于导轨的间距，两导轨所在的区域处于竖直向下的匀强磁场中。

有一根不可伸长的绝缘轻质细线一端系在金属棒b 的中点，另一端绕过轻小光滑的定滑轮与质量也为m 的重物C 相连，线的水平部分与导轨平行且足够长，C 离地面足够高。

由静止释放重物C ，两金属棒始终在各自的轨道上运动，当重物C 下落的距离为h 、经历的时间为t 且重物C 的速度为v 时恰好达到稳定状态，重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）
A ．恰好达到稳定状态时，a 棒的瞬时速度为22
gt v - B ．达到稳定状态后，a 棒和b 棒以共同的加速度做匀加速运动
C ．达到稳定状态时，细线中的拉力大小为58
mg D ．从开始运动至刚好达到稳定状态的过程中a 棒产生的焦耳热为
22339(2)5520
mgh mv m gt v ---
三、实验题
13．研究小组的同学利用DIS 实验装置验证机械能守恒。

装置如图甲所示，图乙为简化装置图。

摆锤通过连杆与转轴相连，摆锤不是普通的小球，此摆锤内置光电门，摆锤通过遮光片时可以记录挡光的时间，实验时可以在最低点及其它不同的位置放上挡光片，即可以测出摆锤运动到不同位置的速度。

实验时摆锤从某一高度H 由静止释放，依次记录通过每一个遮光片的时间t ，用刻度尺测出每一个遮光片距最低点的竖直高度为h ，摆锤的质量为m ，重力加速度为g 。

(1)实验前，某同学用游标卡尺测量挡光片的宽度d，如图丙所示，则d的长度是cm。

(2)研究小组以摆锤运动的最低点所在的平面为零势能面，在离开最低点一定高度H处由静止释放摆锤，测量出摆锤到达最低点时挡光的时间为0.004s，由此可以估算出摆锤下落的高度H为m（保留两位有效数字）。

(3)以摆锤运动的最低点所在的平面为零势能面，则摆锤经过某个挡光片时，摆锤的机械能
m h d t g表示），通过对比各挡光片处摆锤的机械能E是的表达式为E=（选用字母,,,,
否相等，可以判断机械能是否守恒。

(4)研究小组又绘制了摆锤下摆过程中动能、重力势能、机械能随高度变化的图像，如图丁所示，其中动能的图线为（选填“A”“B”或“C”）。

14．一电压表是共有50个均匀小格的直流电压表，某同学想测量其内阻和量程（约~）。

25V30V
(1)这位同学先用多用电表的欧姆档测量其内阻，实验时应将多用电表的黑表笔与电压表的（选填“正”或“负”）接线柱相连，下图为正在测量的多用电表表盘，如果用电阻档“1K
⨯”测量，则读数为Ω。

(2)测出该电压表的内阻后，为进一步测得此电压表的量程，备用器材有：
A．稳压电源E（30V，内阻不可以忽略）
B．滑动变阻器R（总电阻为100Ω）
C．电流表（量程03A，内阻未知）
V（量程03V，内阻为600Ω）
D．标准电压表
1
E．开关、导线若干
①要求测量多组数据，并尽可能提高实验精度，在方框内画出实验电路图。

( )
①若测量的其中一组数据中，标准电压表1V 的示数为12V U =，电压表V 的指针指示的格子数为40格，则电压表V 的量程为 V 。

四、解答题
15．现在有些餐厅推行了送餐机器人，深受就餐消费者的喜爱。

一质量为m 的送餐机器人在送餐过程中沿一直线运动，先后经过匀加速、匀速和匀减速运动过程，已知机器人在这三
个运动过程中依次通过的位移为s 的路径，所用时间分别为2t 、t 和32
t 。

（已知重力加速度为g ）。

求：
（1）匀加速过程机器人所受到的合外力；
（2）从匀减速开始到停下来机器人所走的位移大小。

16．如图所示，竖直放置的卡腰式圆柱形气缸由a 、b 两部分组成，两部分高度均为10cm L =，气缸a 的横截面积220cm S =，气缸b 的横截面积是a 的2倍，气缸a 的下端装有抽气筒。

气缸b 中有光滑活塞（厚度不计），活塞质量为20kg m =，活塞与气缸间封闭性良好。

初始状态活塞恰好在气缸b 的上端，现对气缸进行缓慢抽气，共抽气22次，每次抽出气体的体
积均为020ml V =。

温度保持不变，大气压强为50 1.010Pa P =⨯。

求：
（1）前10次抽气过程中气缸b 中的活塞对气体做的功；
（2）整个抽气过程结束后，气缸内气体的压强；
（3）整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比。

17．如图所示，在oxyz 坐标系中，P 点的坐标为()0,,0L ，平面xoz 和垂直于y 轴的平面MN 将空间分成①、①、①三部分，在①中存在匀强电场o E （图中未画出），在区域①和①中存在竖直向上的匀强电场E 和磁感应强度为B 且都与z 轴垂直的匀强磁场，①中的磁场与y 轴夹角45θ=︒斜向左上方，①中的磁场与y 轴夹角45θ=︒斜向右上方。

有一粒子源，能产生质
量为m 、电量为q 带正电的微粒。

已知重力加速度为20,v g L g
=，mg q E =（E 未知）。

（1）粒子源从OP 间某点()0,,0A d 静止释放一微粒，微粒沿x 轴正方向运动距离d 时，动能增加mgd ，求①区域中电场强度0E 的大小及A 点的电势（设O 点的电势为零）；
（2）若粒子源从O 点向xoy 的第二象限以速度0v 沿不同方向发射微粒，求微粒第一次打在y 轴上的最大坐标m y ；
（3）试问（2）中打在y 轴上最大坐标的微粒能否再次通过z 轴，若不能，通过计算说明原因；若能，求微粒此后通过z 轴的时间。

18．如图，不计厚度的矩形箱子静置在光滑水平面上，四个相同的可视为质点的小滑块A 、B 、C 、D 静置在箱子底部，箱子左右壁与滑块及相邻滑块之间的间距均为1m L =，每个滑块和箱子的质量均为1kg m =，滑块与箱子间的动摩擦因数均为0.2μ=。

现使箱子以06m /s v =的初速度开始水平向右运动，运动过程中箱子与A 及滑块之间发生的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间均极短，取210m /s g =。

（1）求箱子刚开始向右运动时，滑块A 和箱子的加速度大小；
（2）求箱子和滑块A 碰后A 的速度大小；
（3）通过计算判断滑块D 会不会碰箱子的右壁，若会，求碰壁后滑块D 的速度大小；若不会，求最终滑块D 距箱子右壁的距离；
（4）求经多长时间箱子与滑块相对静止。