2024届山东省青岛市高三下学期3月统一质量检测物理试题

2024届山东省青岛市高三下学期3月统一质量检测物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
图为氢原子的能级图。

大量处于的激发态的氢原子，下列说法正确的是（ ）
A．原子向低能级跃迁只能放出2种不同频率的光子
B．原子跃迁到低能级后电子动能变大
C．原子至少需要吸收13.6eV的能量才能发生电离
D．从的激发态跃迁到的激发态放出的光子频率最高
第(2)题
关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）
A．天然放射现象表明原子核内部是有结构的B．β 射线是原子核外电子形成的电子流
C．升高温度可以减小放射性元素的半衰期D．β 射线比α射线的穿透能力弱
第(3)题
功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率60W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有二只60W的白炽灯，均用10w的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近
A．B．C．D．
第(4)题
2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水，其中含有放射性元素多达64种，在这些元素中有21种半衰期超过10年，其中有一种含量最高却难以被清除的氢同位素氚，氚核的衰变方程为，半衰期为12.5年，X为新生成的粒子。

关于氚核的衰变下列说法正确的是（ ）
A．X粒子来自原子核的外部
B
．经过50年，氚的含量为初始的
C．通过升高海水温度可以改变氚的半衰期
D．的比结合能比的比结合能小
第(5)题
如图所示，滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧滑道AB，从A点滑行到最低点B的过程中，运动员的速率不变。

关于该过程，下列说法正确的是（）
A．运动员所受合外力指向圆心B．运动员所受合外力不变
C．运动员处于失重状态D．运动员所受摩擦力大小不变
第(6)题
氢原子的能级图如图所示，大量氢原子处于能级，关于这些氢原子，下列说法正确的是（）
A．氢原子向低能级跃迁只能发出2种不同频率的光子
B．氢原子跃迁到能级，辐射光子的能量最大
C．氢原子跃迁到能缓，辐射光子的频率最高
D．氢原子跃迁到能级，需吸收1.5leV的能量
第(7)题
下列说法正确的是（）
A．甲图中，“彩超”利用多普勒效应的原理测定血管中血液的流速
B．乙图中，核电站的核反应堆外面修建很厚的水泥层，用来屏蔽聚变产物放出的各种射线
C．丙图中，光的衍射现象说明光具有波粒二相性
D．丁图中，由氢原子能级图可知能量为1.89eV的光子，有可能使处于能级的氢原子电离
第(8)题
2022年8月，重庆持续高温，多地发生火灾。

为预防火灾，某学习小组设计安装如图所示的简易火灾报警器，其中R0为定值电阻，R T为热敏电阻（其阻值随温度升高而减小）。

当热敏电阻R T所在处出现火情时，电流表示数I和电压表示数U的变化情况是（ ）
A．I和U均减小B．I和U均增大
C．I增大，U减小D．I减小，U增大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
某节能环保风力发电演示系统由风力发电机、升压变压器和用户三部分构成，简易示意图如下。

t=0时刻，发电机线圈所在平面与磁场方向垂直，风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈以恒定的转速n转动，已知发电机线圈面积，匝数为N=100匝，内阻不计；匀强磁场的磁感应强度为。

理想变压器原、副线圈的匝数比为。

在用户部分电路中电表均为理想电表，D为理想二极管，定值电阻、，若电压表的示数为，则（ ）
A．发电机线圈的转速n=100r/s B．原线圈输入的功率为600W
C．电阻R1、R2上消耗的电功率之比为1:2D．电流表的示数为5A
第(2)题
如图甲所示，轻弹簧一端固定在竖直墙上，初始时处于自然状态，右端在P点，某时刻一质量为的物块A以一定初速度向左滑向轻弹簧，从开始运动至弹簧压缩至最短的过程中，物块速度平方随位移的变化规律如图乙所示，已知弹簧劲度系数为，取重力加速度，以下说法正确的是（ ）
A．物块A压缩弹簧的过程物块与弹簧组成的系统动量守恒
B．此过程中弹簧的最大弹性势能为
C．物块A向右运动过程中物块A所受合外力对它的冲量为零
D．物块A最终停在出发点
第(3)题
如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。

弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）。

物块的质量为m=1kg，弹簧劲度系数为k=100N/m，物块与桌面间的动摩擦因数为μ=0.1。

现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，弹簧伸长量l0=11cm，撤去拉力后物块由静止向左最远运动到B点，并最终静止在AB之间的某点上。

已知弹簧弹性势能的表达
式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），重力加速度为g=10m/s2。

则下列说法正确的是（ ）
A．物块到达B点时弹簧的弹性势能为0.405J
B．物块最终静止时，弹簧的弹性势能为0
C．整个过程中物块的最大速度为1m/s
D．整个过程中弹簧对物块所做的功为0.6J
第(4)题
用自然光照射一间距为0.5mm的双缝，在其后距离为1.00m处的光屏上得到彩色条纹，已知红光和紫光的波长分别为，。

则下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹的中央亮纹是白色条纹
B．两个相邻红色条纹的中心间距与两个相邻紫色条纹的中心间距之差为0.72mm
C．若测得某色光第11条亮纹与第1条亮纹的中心间距为11mm，则该光的波长为
D．如果仅增大双缝到光屏的距离，则所有色光的条纹间距均会减小
E．在彩色条纹中，紫色的条纹间距最大
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图甲所示，磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场存在于底面半径为R的圆柱形空间内，和是圆柱形空间上、下两个圆面的圆心，其后侧与等高处有一个长度为R的水平线状粒子发射源，图乙是俯视图，P为的中点，连线
与垂直。

线状粒子源能沿平行方向发射某种质量均为m、电荷量均为q的带正电粒子束，带电粒子的速度大小均相等。

在右侧处竖直放置一个足够大的矩形荧光屏，荧光屏的边与线状粒子源垂直，且处在同一高度。

过作边的
垂线，交点恰好为的中点O。

荧光屏的左侧存在竖直向下的匀强电场，宽度为R，电场强度大小为E。

已知从射出的粒子经磁场偏转后都从F点（圆柱形空间与电场边界相切处）射入电场，不计粒子重力和粒子间的相互作用。

（1）求带电粒子的初速度大小；
（2）以边的中点O为坐标原点，沿边向里为x轴，垂直边向下为y轴建立坐标系，求从M点射出的粒子打在荧光屏上的
位置坐标；
（3）求圆柱形横截面内，磁场区域的最小面积。

第(2)题
如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容器上竖直插入一根两端开口的长的薄壁玻璃管，接口用蜡密封。

玻璃管内部横截面积，管内一长的静止水银柱封闭着长度的
空气柱，此时外界温度℃。

现把容器没在温度为℃的热水中，水银柱缓慢上升，当水银柱重新静止时下方空气柱长
度，实验过程中认为大气压没有变化，大气压P 0相当于76cm高汞柱的压强。

（0℃对应的热力学温度为273 K，忽略水银柱与玻璃管壁之间的摩擦阻力）
(1)求容器的容积；
(2)在标准大气压下，这时对热水继续缓慢加热，能否让水银柱全部从上部离开玻璃管？
第(3)题
如图所示，有甲、乙两个储气钢瓶，甲的体积V 1=8L，乙的体积V2=4L，甲中有压强为的理想气体，乙中有压强为的同种理想气体。

将甲和乙通过细管连通，甲给乙充气，直到两罐中气体压强相等，充气过程中甲、乙中气体温度相等且温度不变，细管中气体体积忽略不计。

求：
（1）稳定时乙储气钢瓶中气体压强p；
（2）甲储气罐中剩余气体质量与充气前甲中气体总质量的比值。

第(4)题
图甲为跳台滑雪赛道的示意图，APBC是平滑连接的赛道，其中BC是倾角θ=30°的斜面赛道｡质量m=60kg的运动员在一次练习时从高台A处水平跃出，落到P点后沿PB进入斜面赛道，A、P间的高度差H=80m､水平距离L=100m。

运动员沿BC做匀减速直线运动时，位移和时间的比值随时间t的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2.求∶
（1）运动员从A点跃出时的速度大小；
（2）运动员沿BC运动时受到的阻力大小｡
四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
为了测量滑块与桌面间的动摩擦因数，一同学设计了如图所示的实验装置，A为带滑轮的滑块，B为盛有砂的砂桶。

（1）实验时，必须要进行的操作是___________。

A．用天平测量出砂和砂桶的质量
B．调整滑轮的位置，使绳与桌面平行
C．要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量
D．滑块靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车
（2）该同学实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点之间还有四个点未画出），打点计时器的交流电源频率为50Hz，根据纸带可以求出小车的加速度a=___________（保留两位有效数字）；
（3）通过改变砂的质量，得到滑块运动的加速度和力传感器示数F的关系如图所示，纵截距为，已知当地的重力加速度为g，则滑块和轨道间的动摩擦因数___________（用b、g表示）；
（4）实验中已测得滑块的质量为M，将其由静止释放，力传器的示数为F，滑块运动距离为时，砂桶刚好接触地面且不反弹，滑块再滑行的距离后停止运动，则滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为___________（用F、M、、、g表示）；
的测量值与真实值相比___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。

第(2)题
某实验小组为探究影响摩擦力的因素，设计了如图所示的实验装置。

水平平台OAB离地面高为h，其中OA段光滑，AB段粗糙且长为L；轻质弹簧左端固定在O点，原长为OA。

实验中向左缓慢推动滑块P（可视为质点），当弹簧的弹性势能为时释放滑块，滑块落到水平地面上。

已知当地的重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。

（1）实验中若保持接触面的粗糙程度不变，只改变正压力，来探究摩擦力与正压力的关系，则用到的物理方法为_______。

（2）实验中探究质量为m的滑块与AB间的动摩擦因数，除了题干中已知条件外，还需要测量的物理量是_______（写出物理量的名称及符号）；此滑块与AB间的动摩擦因数的表达式为_______（用相关物理量的字母表示）。