山東省青島市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期初調(diào)研檢測物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024年高三年級期初調(diào)研檢測物理試題一、（單選題，每小題3分，共24分）1.醫(yī)學(xué)中某型號心臟起搏器便用氚電池供電，氚電池可以將氚核衰變時產(chǎn)生的核能轉(zhuǎn)化為電能。衰變方程為。已知氚核衰變的半衰期為12.5年，當(dāng)電池中氚的含量低于初始值的時便無法正常工作。下列說法正確的是（）A.氚核發(fā)生的是衰變B.氚電池大約能正常工作35年C.起搏器的工作環(huán)境會改變氚的半衰期D.的比結(jié)合能比的比結(jié)合能小〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)反應(yīng)過程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X粒子為電子，即氚核發(fā)生的是衰變，故A錯誤；B．電池中氚的含量等于初始值的25%時，即剩余的氚核為原來的四分之一，根據(jù)可知經(jīng)過了兩個半衰期，即氚電池大約能正常工作故B錯誤；C．放射性元素的半衰期由原子核自身決定，起搏器的工作環(huán)境不會改變氚的半衰期，故C錯誤；D．氚核發(fā)生β衰變后，反應(yīng)后的產(chǎn)物比更穩(wěn)定，所以的比結(jié)合能比的比結(jié)合能小，故D正確。故選D。2.太陽和月球?qū)Φ厍蛏夏骋粎^(qū)域海水引力周期性變化引起了潮汐現(xiàn)象。已知太陽質(zhì)量為，太陽與地球的距離為，月球質(zhì)量為，月球與地球的距離為，地球質(zhì)量為，地球半徑為。對同一區(qū)域海水而言，太陽的引力和月球的引力之比約為（）A.1.75 B.17.5 C.175 D.1750〖答案〗C〖解析〗根據(jù)萬有引力公式，設(shè)海水的質(zhì)量為m，太陽的質(zhì)量為，太陽與地球的距離為，月球的質(zhì)量為，月球與地球的距離為，太陽對海水的引力月球?qū)ＫΥ霐?shù)據(jù)可得故選C。3.2023年9月21日，“天宮課堂”第四課開講，神舟十六號航天員在空間站內(nèi)演示微重力環(huán)境下不同質(zhì)量鋼球的對心碰撞現(xiàn)象。如圖所示，一質(zhì)量為的鋼球相對網(wǎng)格布靜止，航天員將質(zhì)量為的鋼球B以的速度水平向左拋出，兩球發(fā)生彈性正碰。下列說法正確的是（）A.碰撞后向左運(yùn)動，速度大小為B.撞后B向左運(yùn)動，速度大小為C.碰撞前后AB動量變化相同D.碰撞過程中A對B的沖量大小為〖答案〗D〖解析〗AB．設(shè)向左為正，由動量守恒和能量守恒關(guān)系可知解得即碰撞后向左運(yùn)動，速度大小為，撞后B向右運(yùn)動，速度大小為，選項AB錯誤；C．由動量守恒可知，碰撞前后AB動量變化大小相同，方向相反，選項C錯誤；D．碰撞過程中A對B的沖量大小為負(fù)號表示沖量方向向右，選項D正確。故選D。4.“半波損失”是指反射光在離開反射點時的振動方向相對于入射光到達(dá)入射點時的振動方向相反的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象僅存在于光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)的反射光中，折射光沒有“半波損失”。某種防藍(lán)光眼鏡，從眼鏡前面觀察，發(fā)現(xiàn)鏡片呈藍(lán)色，這是因為鏡片前表面鍍膜增強(qiáng)了藍(lán)光的反射。已知膜的折射率大于鏡片的折射率，膜的最小厚度為，藍(lán)光在膜中的波長為。下列說法正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗由題意可知，藍(lán)光從空氣射入膜產(chǎn)生反射時發(fā)生了半波損失，從膜射入鏡片產(chǎn)生反射時不會產(chǎn)生半波損失，則膜的前后兩個表面反射的藍(lán)光的振動反相，則光程差為膜厚度的2倍，兩個反射光振動加強(qiáng)，則有（n=1，2，3，?）解得膜的最小厚度為故選A。5.如圖所示，傾角為的粗糙斜面上固定兩個光滑滑輪，跨過兩滑輪的非彈性輕繩兩端連接物塊A、B，輕繩與斜面平行且沿斜面向下。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為，為保證兩物塊靜止在斜面上，A、B兩物塊質(zhì)量之比可能為（）A.0.4 B.1.9 C.2.5 D.3.5〖答案〗B〖解析〗若A剛好不向上運(yùn)動，則對A對B解得若A剛好不向下運(yùn)動，則對A對B解得可知故選B。6.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在密閉容器內(nèi)從狀態(tài)經(jīng)狀態(tài)又回到狀態(tài)。已知該循環(huán)包括絕熱、等溫和等容三個過程。下列說法正確的是（）A.為絕熱過程，為等溫過程B.氣體在狀態(tài)時分子平均動能最小C.過程中外界對氣體做的功小于氣體內(nèi)能的增加量D.過程中氣體放出的熱量大于吸收的熱量〖答案〗B〖解析〗A．假設(shè)為絕熱過程，氣體體積增大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，氣體內(nèi)能減小，氣體溫度降低，氣體做等容變化，氣體壓強(qiáng)減小，氣體溫度降低，則狀態(tài)的溫度大于狀態(tài)的溫度，與為等溫過程不符，故假設(shè)不成立，為等溫過程，為絕熱過程，故A錯誤；B．等溫過程，氣體做等容變化，氣體壓強(qiáng)減小，氣體溫度降低，故氣體在狀態(tài)時溫度最低，氣體在狀態(tài)時分子平均動能最小，故B正確；C．過程中，氣體溫度升高，氣體內(nèi)能增大，氣體體積減小，外界對氣體做功，為絕熱過程，故過程中外界對氣體做的功等于氣體內(nèi)能的增加量，故C錯誤；D．根據(jù)圖像可知，過程氣體對外界做功，過程氣體溫度不變，內(nèi)能不變，故過程中氣體放出的熱量小于吸收的熱量，故D錯誤。故選B。7.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，原線圈一側(cè)接入的交流電壓的瞬時值表達(dá)式為，定值電阻，電阻箱初始阻值為，燈泡阻值恒為。不計電流表內(nèi)阻，下列說法正確的是（）A.電流表的示數(shù)為B.逐漸增大的阻值，兩端電壓變大C.當(dāng)時，變壓器的輸出功率最大D.若將換為理想二極管，則燈泡兩端電壓的有效值為〖答案〗C〖解析〗A．初始時，和燈泡L并聯(lián)后的電阻為變壓器以及次級線圈負(fù)值的等效電阻為則原線圈電流為副線圈電流為由于電阻箱與燈泡電阻相等，所以電流表的示數(shù)為2.75A，故A錯誤；B．逐漸增大的阻值，則等效電阻變大，則原線圈電流減小，兩端電壓變小，故B錯誤；C．將等效為電源內(nèi)阻，則當(dāng)時，變壓器的輸出功率最大，即解得故C正確；D．若將換為導(dǎo)線，根據(jù)解得將換為理想二極管，由于二極管有單向?qū)щ娦?，則燈泡L兩端電壓的有效值將減小，小于，故D錯誤。故選C。8.如圖甲所示，長度的水平傳送帶順時針勻速轉(zhuǎn)動，其右端與一半徑的豎直光滑半圓軌道相切于A點。小物塊以初速度沖上傳送帶的左端，在傳送帶上運(yùn)動一段時間后進(jìn)入半圓軌道。當(dāng)傳送帶以不同速率運(yùn)行時，小物塊在半圓軌道上第一次達(dá)到的最大高度與傳送帶運(yùn)行速率的關(guān)系如圖乙所示。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，重力加速度。下列計算正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)題意可知，v=0時，小物塊從開始運(yùn)動到第一次到達(dá)A點的過程中做勻減速運(yùn)動，由動能定理得代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)題意可知，若傳送帶的速度則小物塊第一次到達(dá)A點均為，則小物塊在圓弧軌道上上升的高度不隨v變化而變化，即故A錯誤；D．由動能定理有解得故D錯誤；B．當(dāng)小物塊到達(dá)A點與傳送帶有共同速度為時剛好能上升到半圓軌道的一半處，由動能定理得解得故B錯誤；D．根據(jù)題意可知，若傳送帶速度大于小物塊速度，小物塊做加速運(yùn)動，假設(shè)小物塊一直加速，則有代入數(shù)據(jù)解得即當(dāng)傳送帶的速度時，小物塊第一次到達(dá)A點均為，若小物塊恰好到圓弧最高點，則有解得由動能定理有代入數(shù)據(jù)解得即當(dāng)小物塊第一次到達(dá)A點時的速度小物塊在圓弧軌道上上升的高度不變，則有故C正確。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示，傾角為的斜劈靜止在水平面上，從與斜劈頂點等高的點拋出一小球，其初速度大小為，方向與水平方向夾角為，小球剛好從點沿斜劈向下運(yùn)動。忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度，，。下列說法正確的是（）A.小球從拋出到落在斜劈上的時間為B.兩點間的距離為C.小球在斜劈上運(yùn)動過程中，小球機(jī)械能守恒D.小球在斜劈上運(yùn)動過程中，小球和斜劈組成的系統(tǒng)動量不守恒〖答案〗BD〖解析〗A．由題知，小球落到Q點時速度方向與水平夾角也為，根據(jù)小球從P到Q做斜上拋運(yùn)動，在豎直方向向上減速到零的時間為故小球從拋出到落在斜劈上的時間為故A錯誤；B．小球從P到Q，水平方向上做勻速直線運(yùn)動，則有故B正確；C．忽略一切摩擦和空氣阻力，故小球落到斜劈上，小球?qū)π迸写怪毙泵嫦蛴蚁路降膲毫Γ瑒t斜劈會向右運(yùn)動，故斜劈的動能增加，所以小球的機(jī)械能不守恒，故C錯誤；D．小球在斜劈上運(yùn)動過程中，由于小球在豎直方向上受到重力作用，系統(tǒng)合外力不為零，故小球和斜劈組成的系統(tǒng)動量不守恒，故D正確。故選BD。10.如圖甲為釣魚時魚漂靜浮于水面的示意圖，將魚漂視為橫截面積為S的細(xì)圓柱體。某次魚咬鉤時將魚漂從平衡位置開始豎直往下拉一小段距離L后松口，魚漂做簡諧運(yùn)動。取豎直向上為正方向，魚漂的加速度a和位移x的關(guān)系如圖乙。已知魚漂的質(zhì)量為m，水的密度為ρ，重力加速度為g，不計一切阻力，下列說法正確的是（）A.魚漂在上升過程中先超重后失重 B.圖像的斜率為?ρgSC.魚漂在上升過程中的最大動能為 D.魚漂在上升過程中所受的最大浮力為ρgLS〖答案〗AC〖解析〗A．由圖乙可知，魚漂在上升過程中，魚漂的加速度先是正的，后是負(fù)的，取豎直向上為正方向，所以加速度先向上，后向下，即浮力先大于重力，后小于重力，所以魚漂在上升過程中先超重后失重，故A正確；B．設(shè)魚漂處于平衡位置時（x=0），魚漂浸泡在水中的部分的長度為L0，當(dāng)魚漂的位移為x時，魚漂浸泡在水中的部分的長度則為L0–x，則魚漂做簡諧運(yùn)動的回復(fù)力為解得所以圖像的斜率為，故B錯誤；C．設(shè)魚漂在上升過程中的最大動能為Ekm，此時魚漂處于平衡位置，由動能定理得由圖乙可知，合力對魚漂做的功為a–x圖像與x軸所圍部分的面積乘以質(zhì)量m，則解得故C正確；D．設(shè)魚漂在上升過程中所受的最大浮力為Fm，由牛頓第二定律得結(jié)合B選項和圖乙可知解得故D錯誤。故選AC。11.如圖所示，寬度為L導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌上邊框接有一阻值R=2r的電阻，矩形邊界內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場I、II。磁場的高度和間距均為d。質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場I、II時的速度相等。已知金屬桿在導(dǎo)軌之間的電阻為r，且與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.金屬桿剛進(jìn)入磁場I時左端電勢高于右端電勢B.金屬桿穿過磁場I的時間一定大于在兩磁場之間的運(yùn)動時間C.金屬桿穿過磁場I和磁場Ⅱ的過程中，電路中產(chǎn)生的總熱量為2mgdD.金屬桿穿過磁場I的過程中通過電阻R的電荷量為〖答案〗BD〖解析〗A．剛進(jìn)入磁場Ⅰ時，根據(jù)右手定則可知，金屬桿右端電勢高于左端電勢，故A錯誤；B．金屬桿在進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等，說明金屬桿在磁場中做減速運(yùn)動。當(dāng)金屬桿在磁場中時，根據(jù)可知金屬桿做加速度減小的減速運(yùn)動，其進(jìn)出磁場的v?t圖像如圖所示因為0~t1和t1~t2圖線與t軸包圍的面積相等（都為d），所以故B正確；C．從剛進(jìn)入I磁場到剛進(jìn)入II磁場過程中，金屬棒初末速度相等，即該過程中初末動能不變，根據(jù)能量守恒，金屬棒減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以所以穿過兩個磁場過程中產(chǎn)生的熱量故C錯誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬桿穿過磁場I的過程中，產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為通過電路中的電流通過電阻R的電荷量為解得故D正確。故選BD。12.如圖所示，勻強(qiáng)電場所在的空間中有一正方體區(qū)域，正方體邊長為。已知四個頂點的電勢分別為。只考慮電場力的作用，下列說法正確的是（）A.三點位于同一等勢面上B.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為C.若電子經(jīng)過點時速度指向點，則電子有可能運(yùn)動到點D.若電子先后經(jīng)過點與點，其電勢能一定先增加后減少〖答案〗ABD〖解析〗A．勻強(qiáng)電場中兩線段平行且長度相等時，線段兩端的電勢差相等，ad平行于bc，可知得d點電勢為6V，ae平行于cg，可知得e點電勢為6V，即b、d、e三點電勢相等，ad平行于fg，可知f點電勢為4V，ab平行于hg，可知h點電勢為4V，即h、f、c三點位于同一等勢面上，故A正確。B．電場線垂直h、f、c所在的平面，由對稱性可知場強(qiáng)方向沿ag連線由a指向g，在直角三角形abg中，，，則故B正確。C．電子經(jīng)過f點時速度指向g點，電子只可能在fgda平面內(nèi)運(yùn)動，不可能運(yùn)動到c點，故C錯誤。D．電子若只在電場力作用下先后經(jīng)過f點與h點，由于f、h兩點電勢相等，類比重力場，電子一定做類斜上拋運(yùn)動，動能先減小后增大，電勢能一定先增加后減少，故D正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某實驗室“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置如圖甲所示，光電門，B間的距離為。小車上固定一寬度為的遮光條。遮光條通過光電門A、B的時間分別為和。（1）某同學(xué)在圖甲中的處加裝一個微型力傳感器，用來測量繩子的拉力，則該同學(xué)在實驗時______（選填“必須”或“不必”）滿足砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車總質(zhì)量；（2）實驗測得的加速度為______（用上述字母表示）；（3）通過合理的實驗步驟，五組同學(xué)得到的圖像如圖乙。根據(jù)圖像中的數(shù)據(jù)找到小車受力均為時各組的加速度，并將各組加速度及小車質(zhì)量（含遮光條）的數(shù)據(jù)填入下表，則表中處的數(shù)值為______。利用表中的數(shù)據(jù)再做圖像得到一條曲線，某同學(xué)猜想在一定的情況下與成反比，為了驗證該猜想，他可以采用的方法是______。實驗序號①0.120.101.20②0.120.120.96③0.120.160.72④0.120.250.48⑤0.120.36X〖答案〗（1）不必（2）（3）做圖線〖解析〗【小問1詳析】用力傳感器來測量繩子的拉力，因此在實驗時不必滿足砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車總質(zhì)量?！拘?詳析】小車經(jīng)過光電門A、B時的速度大小由速度位移關(guān)系公式，可得實驗測得的加速度為【小問3詳析】[1]由圖乙圖像⑤可知，小車受力均為時，其加速度為可知表中處的數(shù)值為[2]利用表中的數(shù)據(jù)再做圖像得到一條曲線，某同學(xué)猜想在一定的情況下與成反比，為了驗證該猜想，他可以采用的方法是做圖線，該圖線是過原點的直線，說明與成正比，即與成反比。14.某同學(xué)利用電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約），電阻箱等實驗器材測量兩種內(nèi)阻較小的電池和電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗電路如圖甲所示。實驗時，多次改變電阻箱的阻值，記錄電阻箱電阻及其對應(yīng)的電壓表示數(shù)，建立坐標(biāo)系，描點繪出如圖乙所示的關(guān)系圖線，圖線與縱軸交點坐標(biāo)為。重復(fù)上述實驗操作，測量電池的電動勢和內(nèi)阻，得到圖乙中的圖線。（1）由圖乙可知電池的電動勢______；（2）由圖乙判斷電池的內(nèi)阻和電池的內(nèi)阻大小關(guān)系為（）A. B. C. D.不確定（3）若將同一電阻先后接在電池及電池兩端，則兩電池的輸出功率和的大小關(guān)系為（）A. B. C. D.不確定（4）若將同一電阻先后接在電池及電池兩端，則兩電池的效率和的關(guān)系為（）A. B. C. D.不確定〖答案〗（1）2.0（2）A（3）D（4）B〖解析〗【小問1詳析】由電路圖甲結(jié)合閉合電路歐姆定律有整理得可見，在圖像中，圖線的斜率縱截距結(jié)合圖乙中圖線a，可得得【小問2詳析】由（1）問分析可得電源內(nèi)阻由圖乙可知，則故選A。【小問3詳析】若將同一電阻先后接在電池及電池兩端，則兩電池的輸出功率和的大小為，可得由于，，所以無法判斷和的大小。故選D?！拘?詳析】電源的效率為若將同一電阻先后接在電池及電池兩端，由于，則兩電池的效率和的關(guān)系為故選B。15.如圖所示，MON為一扇形玻璃磚的截面，其圓心角為135°，半徑r=8cm。一束平行單色光沿著ON方向射向OM面，玻璃磚對此單色光的折射率為，不考慮光線在玻璃磚內(nèi)反射光的再次出射，求圓弧上有光透出的弧長?！即鸢浮健冀馕觥疆?dāng)光線經(jīng)玻璃磚折射后恰好在圓弧面發(fā)生全反射，所以圓弧面上只有BC段有光透出，如圖所示根據(jù)折射定律可得根據(jù)幾何關(guān)系可得所以，根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系可得所以根據(jù)幾何關(guān)系可得所以所以圓弧上有光透出的弧長為16.空氣懸掛是一種汽車減震系統(tǒng)，它通過充氣和放氣來調(diào)整車輛底盤的離地間隙。某汽車的空氣懸掛簡化模型圖所示，直立圓筒形汽缸固定在車的輪軸上，汽缸內(nèi)一橫截面積的活塞封閉一定質(zhì)量的空氣，活塞通過連桿與車身相連，并可無摩擦滑動。已知封閉氣體的初始狀態(tài)溫度，長度，壓強(qiáng)。外界大氣壓強(qiáng)為，重力加速度，氣體視為理想氣體。（1）為提升汽車底盤的離地間隙，將體積為，溫度同樣為的外界大氣充入汽缸，讓活塞緩慢上升，設(shè)此過程中氣體溫度保持不變，求充入氣體的體積以及充入氣體與缸內(nèi)原有氣體的質(zhì)量之比；（2）在（1）問充氣結(jié)束后，當(dāng)車輛載重時，相當(dāng)于在圖示活塞頂部加一質(zhì)量的物體，穩(wěn)定時氣體溫度變?yōu)?。求穩(wěn)定時缸內(nèi)氣柱長度〖答案〗（1）；（2）〖解析〗【小問1詳析】設(shè)充入的氣體體積為，則有解得充入氣體的質(zhì)量，缸內(nèi)原有氣體的質(zhì)量。滿足解得【小問2詳析】對活塞受力分析有由理想氣體狀態(tài)方程有解得17.如圖所示，在直角坐標(biāo)系中，軸垂直紙面向外。在，的區(qū)域內(nèi)充滿沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場；在，的區(qū)域內(nèi)充滿垂直向外的勻強(qiáng)磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知）；在的區(qū)域內(nèi)充滿沿軸負(fù)方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。在平面內(nèi)有一質(zhì)量為，帶電量為的粒子（重力不計）以初速度沿軸負(fù)方向從縱坐標(biāo)為的點開始運(yùn)動，恰好經(jīng)坐標(biāo)原點射入的區(qū)域，在點的速度方向與軸正方向的夾角為。（1）求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大?。唬?）若磁感應(yīng)強(qiáng)度，求點橫坐標(biāo)的可能值；（3）求粒子在的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動時距離軸最遠(yuǎn)位置的坐標(biāo)的可能值。〖答案〗（1）（2）（n=0,1,2…）（3）（n=0,1,2…）〖解析〗【小問1詳析】由于粒子通過坐標(biāo)原點時，速度方向與y軸正半軸夾角為37o，根據(jù)對稱性可知從第I象限進(jìn)入第IV象限時，速度方向與豎直方向夾角也為37o，因此進(jìn)入第IV象限的速度根據(jù)動能定理可得電場強(qiáng)度的大小【小問2詳析】粒子從拋出到第一次進(jìn)入第IV象限，做類平拋運(yùn)動其中解得進(jìn)入第IV象限后做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)代入數(shù)據(jù)可得軌道半徑根據(jù)周期性可知（n=01,2…）【小問3詳