2024年山东省济宁市高三上学期调研考试物理试题

2024年山东省济宁市高三上学期调研考试物理试题
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)
第(1)题
位于均匀介质中O点的波源在时刻发出的简谐横波沿x轴左、右传播。

在时刻，波恰好到达P、Q两点，此刻的波形如
图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．时刻，波源的振动方向为y轴负方向
B．时刻，P、Q处的两个质点的振动方向相同
C．再经过，P处质点刚好移动到坐标为的位置
D．能与该波发生干涉的简谐横渡的频率为
第(2)题
如图所示，竖直线MN中点O处有一倾斜挡板，现从M点由静止释放一小球，在O点被挡板反弹，速度方向变为水平，大小不变，然后落到地面上的P点。

已知P、N在同一条水平线上，则MN与NP的长度之比为（ ）
A．1︰1B．2︰1C．3︰2D．4︰3
第(3)题
氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．当氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光子的能量为
B．处于能级的氢原子可以被能量为的光子照射而向高能级跃迁
C．处于基态的氢原子，吸收能量后不能发生电离
D．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出3种不同频率的光子
第(4)题
如图，在海口白沙门公园内，摩天轮和悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。

是摩天轮的水平直径。

对于坐在某座舱内相对座舱静止的游客，下列说法正确的是（ ）
A．在最高点处于超重状态
B．在最低点处于失重状态
C．在和位置所受合力均为0
D．在和位置所受合力方向相反
第(5)题
一复色光a沿如图所示方向从空气射向玻璃球，在球内分为b、c两束，O为球心。

下列判断正确的是（ ）
A．c光在球中的传播时间长
B．b光在球中传播速度小
C．b光的频率小于c光
D．增大a光入射角，b光可能在玻璃球内发生全反射
第(6)题
战绳训练中，运动员抖动战绳一端，使其上下振动，运动状态可视为简谐振动。

如图所示，足够长的战绳两端，两位运动员均以的频率、相同的起振方向同时上下抖动战绳，在战绳上传播的波速为，下列说法正确的是（ ）
A．战绳上每个部分振幅都相同B．战绳上每个部分振动频率都为
C．战绳上相邻的振动加强区相距为D．战绳上相邻的振动减弱区相距为
第(7)题
2021年4月13日日本政府宣布将向太平洋倾倒逾125万吨福岛核电站内储存的核废水，消息一出举世哗然。

福岛核电站的裂变材料是铀235，核废水含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90、钴60、碘129、钉106等放射性核素。

由于含氚的水和普通的水具有相同的化学性质，物理性质也相近，因而现有的废水处理技术很难去除，铀235的半衰期大约为12.5年。

针对这一事件，下列同学的观点正确的是（ ）
A．为了保护海洋环境，日本政府应在12.5年后再排放经过处理的核废水。

B．比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核，铀235的平均核子质量最小
C．比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核，铀235的比结合能最大
D．核反应方程：中的X是中子
第(8)题
近日电磁弹射微重力实验装置启动试运行，该装置采用电磁弹射系统，在很短时间内将实验舱竖直向上加速到20m/s后释放。

实验舱在上抛和下落回释放点过程中创造时长达4s的微重力环境，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．微重力环境是指实验舱受到的重力很小
B．实验舱上抛阶段处于超重状态，下落阶段处于失重状态
C．实验舱的释放点上方需要至少20m高的空间
D．实验舱在弹射阶段的加速度小于重力加速度
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
如图所示，将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断，在绳圈中通入电流，并将其置于光滑水平面上，该空间存在竖直向下的匀强磁场。

已知磁感应强度为，硅胶绳的劲度系数为，通入电流前绳圈周长为，通入顺时针方向的电流稳定后，绳圈周长变为。

则下列说法正确的是（ ）
A．通电稳定后绳圈中的磁通量大于
B．段绳圈所受安培力的合力大小为
C．图中两处的弹力大小均为
D．题中各量满足关系式
第(2)题
如图所示，abc为半径为r的半圆，圆心为O，cde为半径为2r的1/4圆弧，两圆弧相切于c点，空间有垂直于纸面向里的匀强磁场．带电微粒1、2分别由a、e两点同时开始沿圆弧运动，经时间在c点相碰，碰撞时间很短，碰后结合成个微粒3，微粒3经时间第一次到达0点．不计微粒的重力和微粒间的相互作用，则
A．微粒1带正电
B．微粒3可能沿逆时针方向运动到0点
C．微粒1和2的电荷量之比为：=3：1
D．：=2：5
第(3)题
如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻和、开关S。

S处于闭合状态，在原线圈电压不变的情况下，为提高的热功率，可以（ ）
A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动
B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变
C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动
D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动
第(4)题
如图，水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻．一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好．现使金属棒以某初速度向左运动，它先后经过位
置a、b后，到达位置c处刚好静止．已知磁场的磁感应强度为B，金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2，a、b间距离等
于b、c间距离，导轨电阻忽略不计．下列说法中正确的是（）
A．金属棒运动到a处时的加速度大小为
B．金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C．金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D．金属棒在a处的速度v
1是其在b处速度v2的倍
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)
第(1)题
一同学在暑期旅行时捡到一个带有悬挂点的不规则物体，他想测出该物体的质量及重心的位置，随身携带的物品只有细线、刻度尺、手表及弹簧测力计，于是进行了如下操作。

①如图1所示，将重物通过细线挂在悬挂点，用刻度尺量出点到点A间的细线长度。

②将物体拉起一个小的角度（小于）后无初速释放，从摆球第1次经过最低点开始计时，第次沿同一方向经过最低点结束
计时，记录摆动时间，算出摆动周期。

③改变摆线长，重复步骤②，测出几组摆线长和对应的周期的数据。

④作出图像如图2所示，可得到图像斜率为，纵截距为。

⑤用弹簧测力计将重物静止悬挂，测得重力大小为。

（1）步骤②中摆动周期______；
（2）物体质量为______，物体重心到物体悬挂点A的距离为______。

（均用所测物理量符号表示）
第(2)题
某同学做描绘小灯泡（额定电压为3.8V，额定电流为0.32A）的伏安特性曲线实验，有下列器材可供选用：
A.电压表V1（0~3V，内阻3kΩ）
B.电压表V2（0~15V，内阻15kΩ）
C.电流表A（0~0.6A，内阻约1Ω）
D.定值电阻kΩ
E.定值电阻kΩ
F.滑动变阻器R（10Ω，2A）
G.学生电源（直流6V，内阻不计）
H.开关、导线若干
(1)为了使测量结果更加准确，实验中所用电压表应选用________，定值电阻应选用_________（均填器材前的字母）；
(2)为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在虚线框内画出满足实验要求的电路图___；
(3)该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤，描绘出的伏安特性曲线如图所示，将两个这样的小灯泡与电动势为4V、内阻为10Ω的电源串联，此时每个小灯泡的发热功率为P=________W（结果保留两位有效数字）。

四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
跳跳球由橡胶球、踏板和扶手构成，是训练平衡的玩具，如图所示。

橡胶球原体积为4×10-3m3，内部气体压强为1.5×105Pa，当质量为60kg的人站上踏板并保持平衡时，橡胶球体积变为3×10-3m3，球内气体压强变为1.2×105Pa，不计橡胶球膜厚度及玩具的重力，球内气体可看作理想气体，温度保持不变，取g=10m/s2，大气压强为1.0×105Pa。

则人站上踏板稳定后；
（1）计算说明橡胶球是否漏气；
（2）求橡胶球与地面的接触面积。

第(2)题
如图甲所示的坐标系中区域有沿y轴负向的匀强电场，电场强度，区域有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强
度的大小和方向随时间的变化关系如图乙所示，当垂直纸面向里时磁感应强度为正，图中，有足够大的荧光屏垂直
于x轴放置并可沿x轴水平移动。

现有一带电粒子质量，电量的带电粒子从电场的P点（已知P点y轴坐标为0.3m），沿平行x轴以某一初速度进入电场，恰好从坐标原点与x轴成60°进入磁场，取带电粒子进入磁场为时刻，不计粒子重力，答案可用根号表示，求：
（1）带电粒子的初速度；
（2）若要完整研究带电粒子在磁场中的运动轨迹，磁场沿y轴方向的最小区间的上限坐标和下限坐标；
（3）若要带电粒子垂直打在荧光屏上，荧光屏所在位置的x轴的可能坐标值。

第(3)题
半径为的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O为圆心，平行光从玻璃砖的圆弧面射入，光与底边MN夹角为45°，其中
沿半径的光线从A处射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射。

求：
①该玻璃砖的折射率；
②MN边界上能够射出光线的区域的长度。