精品解析：山东省青岛第二中学2024-2025学年高三下学期打靶考试物理试题

青岛二中2024-2025学年第二学期打靶考试—高三物理试题 注意事项： 1．本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，90分钟 。 2．答题前考生务将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 3．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 第I卷(40分) 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 对于处于某一状态的自由原子核，当其从高能级向低能级跃迁发射出射线时，原子核会因反冲而获得一定的能量。一般来说，与射线的能量相比，原子核因反冲而获得的能量不可忽略。若通过特殊技术手段，将放射源和吸收源中的原子核限制在特定的微小空间内，反冲可被极大程度抑制。根据上述信息，对于两能级差为E的原子核，下列说法错误的是（　　） A. 单个自由的原子核发射的射线的能量一定小于E B. 单个自由的原子核吸收的射线的能量一定等于E C. 单个被限制在微小空间内的原子核吸收的射线的能量等于E D. 自由原子核在发射或吸收射线的过程中，原子核和射线组成的系统动量守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．单个静止的自由原子核从高能级向低能级跃迁发射射线时，由于原子核会因反冲而获得一定能量，所以发射的射线的能量一定小于两能级差E，故A正确，不符合题意； B．单个静止的自由原子核吸收射线时，因为原子核会反冲获得能量，所以吸收的射线的能量一定大于E，故B错误，符合题意； C．单个被限制在微小空间内，反冲被极大程度抑制，此时吸收的射线的能量等于E，故C正确，不符合题意； D．自由原子核在发射或吸收射线的过程中，系统不受外力或所受合外力为零，原子核和射线组成的系统动量守恒，故D正确，不符合题意。 故选B。 2. 如图，在平直路面上进行汽车刹车性能测试。当汽车速度为v0时开始刹车，先后经过路面和冰面（结冰路面），最终停在冰面上。刹车过程中，汽车在路面与在冰面所受加速度大小之比为7∶1，位移之比为8∶7。则汽车进入冰面瞬间的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由运动学公式，在路面上有 在冰面上有 其中 ， 解得汽车进入冰面瞬间的速度为 故选A。 3. 北京人形机器人创新中心在北京经开区发布了全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”，如图所示。若“天工”机器人沿倾角为30°的斜面向上先匀速行走，再以0.1g的加速度沿斜面向上加速行走，斜面对机器人的作用力分别为和，当地重力加速度为g，忽略空气阻力，则等于（　　） A. 1 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当机器人匀速行走时，根据平衡条件可知 当机器人以的加速度向上加速行走时，受力关系如图所示 由余弦定理有 解得 所以 故选C。 4. 如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可以保持与地球和月球相对位置不变。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球一起绕地球运动。以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球静止卫星向心加速度的大小。以v1、v2分别表示该空间站和月球线速度的大小，v3表示地球静止卫星线速度的大小。以下判断正确的是（　　） A. v3>v1>v2 B. v2>v1>v3 C. a3>a2>a1 D. a3>a1>a2 【答案】C 【解析】 【详解】AB．空间站位于拉格朗日点L1，其与地球和月球的相对位置保持恒定，这表明空间站绕地球公转的角速度ω1与月球绕地球公转的角速度ω2相等，即 由图可知，空间站轨道半径r1小于月球轨道半径r2，即 地球静止卫星轨道半径r3远小于月球轨道半径，故 由线速度公式可知，当角速度相同时，线速度与轨道半径成正比，则 对于地球静止卫星与月球，二者均可视为地球的卫星，根据万有引力提供向心力 可得 轨道半径越小，则线速度越大，所以 所以，故AB错误； CD．根据向心加速度公式，当角速度相同时，向心加速度与轨道半径成正比，则 对于地球静止卫星与月球，根据牛顿第二定律可得 所以 轨道半径越小则，向心加速度越大，所以 则，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，质量为m和2m的A、B两物体用不可伸长的轻绳通过轻质滑轮相连，绳处于绷紧状态且足够长，斜面固定不动，倾角θ=30°，不计一切摩擦。现将两物体由静止释放，在B落地之前的运动中，下列说法正确的是（　　） A. B物体的加速度为 B. A、B组成的系统机械能不守恒 C. 下落t秒时，绳子的拉力为 D. 下落t秒时，A所受拉力的瞬时功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．B挂在动滑轮下，A位移是B位移的2倍，因此，设B的加速度为，则A的加速度为。 对A（质量，斜面倾角，） 绳子拉力为，沿斜面方向合力满足 代入 ​得 对B（质量）受重力和两段绳子拉力，合力满足 化简得 联立解得，​ 即， 故A错误； B．不计一切摩擦，只有重力对系统做功，系统机械能守恒，故B错误； C．下落秒时，绳子拉力为。 系统做匀加速运动，拉力恒定，计算得 故C正确； D．下落秒时，A所受拉力的瞬时功率为。 秒时A的速度 拉力瞬时功率 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，在光源L的右侧，有两个平行挡板A1、A2相距为d，A1上开有单缝S，A2上开有相距为b的平行双缝S1、S2，挡板A2右侧有一相距为D的光屏A3，L、S、S1、S2中点、O在一条直线上，且d≫b，D≫d，光源L发出单色光的波长为λ，若在图中阴影区域加上折射率为n的介质，则中央亮纹移动的方向和距离为（　　） A. 下移 B. 下移 C. 上移 D. 上移 【答案】C 【解析】 【详解】因光在介质中传播时速度减小，则由S发出的光线到达S2时间长些，导致S2的光相对于S1“滞后”，为使两束光在屏上某点重新满足相位相同，需让S1的光多走一段路径补偿滞后，即该点应更靠近S2，故中央亮条纹向上移动。 光在介质中的波长为 设光到S1和S2的波长数分别为N和N’，则光从S到S1和S2满足 从S到S1和S2的波长数之差为 因为d≫b，则可认为 从S到S1和S2发出的光线在屏上的条纹间距 则中央亮纹上移的距离为 故选C。 7. 光学镊子发明后，能用激光束“夹起”粒子、原子、分子；还能夹起病毒、细菌及其它活细胞，开启了激光在新领域应用的大门。在该问题中，我们可以将激光束看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，会对物体产生力的作用，光镊效应就是一个实例。现有透明介质小球，处于非均匀的激光束中（越靠近光束中心光强越强）。小球的折射率大于周围介质的折射率。两束相互平行的激光束，穿过介质小球射出时的光路如图所示。若不考虑光的反射和吸收，以下问题正确的是（　　） A. 光束①动量变化量指向右上方 B. 光束①与光束②给小球的作用力大小相等 C. 小球受到的光束合力指向右上方 D. 静止的小球会在光束合力作用下一直向右向上运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．光束①进入小球前的动量方向为水平向右，穿过小球后出射方向指向右下方，根据动量变化量定义可知，其方向指向左下方，故A错误； BC．光束①对小球的作用力F1方向指向右上方，光束②对小球的作用力F2方向指向右下方。光束①距离中心轴线较近，光强较强，因此 由于合力水平分力向右，竖直方向分力 故合力方向指向右上方，故B错误，C正确； D．在合力作用下，小球向右上方运动，当小球光心移至光束中心轴线上时，竖直方向合力为零，小球仅沿水平方向运动，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，一劲度系数的弹性绳一端系于点，绕过处的小滑轮，另一端与质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连，、、三点等高，弹性绳的原长恰好等于间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5。在竖直向上的外力作用下将圆环从与点等高的点缓慢移动到点（图中未标出），在点处外力恰好为零。已知、两点间距为，弹性绳受到的拉力与伸长量的关系始终遵循胡克定律，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 圆环从点缓慢移动到点的过程中，圆环所受的摩擦力先增大后减小 B. 圆环从点缓慢移动到点的过程中，外力先增大后减小 C. 圆环静止在点时，撤去外力，圆环运动过程中最大动能为 D. 圆环静止在点时，撤去外力，圆环能运动至最低点，则圆环从点运动至点时间小于从点运动至最低点所需要的时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．令AQ长度为x0，Q点右侧绳长为L，与竖直方向夹角为，则有， 解得 可知，圆环从点缓慢移动到点的过程中，圆环所受的摩擦力不变，故A错误； B．圆环从点缓慢移动到点的过程中，对圆环进行分析，在竖直方向上有 结合上述解得 由于下滑过程，减小，可知，圆环从点缓慢移动到点的过程中，外力减小，故B错误； C．由于在点处外力恰好为零，表明此时圆环所受外力的合力恰好为零，结合上述有 解得 圆环静止在点时，撤去外力，圆环运动到O点时，速度达到最大值，动能也达到最大值，根据功能关系与能量守恒定律有 其中，， 结合上述解得，故C正确； D．圆环静止在点时，撤去外力，圆环向下运动至最低点过程，滑动摩擦力方向向上，大小为，令圆环相对于平衡位置O的位移为x，则圆环的回复力 可知，回复力与x大小成正比，方向相反，即圆环向下做简谐运动，根据简谐运动的对称性可知，圆环从点运动至点时间等于从点运动至最低点所需要的时间，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，真空中的正三棱柱ABC-A′B′C′，在A点固定一个电荷量为+Q的点电荷，C点固定一个电荷量为-Q的点电荷，已知AC=AA′=L，静电力常量为k，选取无穷远处电势为0。则下列说法正确的是（　　） A. B点的电势低于C′点的电势 B. B′点的电场强度大小为 C. 将一负试探电荷从C′点移到A′点，其电势能一直减小 D. 将一个正试探电荷沿直线从B点移到B′点和从B′点移到B点，电场力做功不同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据电势公式可得， 所以B点的电势高于C′点的电势，故A错误； B．根据场强叠加原理，如图所示 B'点场强大小为， 解得，故B正确； C．根据电荷的分布可知，负试探电荷从C′点移到A′点，电场力始终做正功，则其电势能减小，故C正确； D．因为B点和B'点在等量异种电荷的中垂面上，而其中垂面为零等势面，因此从B点移到B′点和从B′点移到B点，电场力均不做功，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，边长为L、电阻为R、匝数为N的正方形线框，绕OO′轴以角速度ω匀速转动，OO′为中轴线，其右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场，线框通过电刷与阻值为3R的定值电阻和可变变压器相连，副线圈接有阻值为R的定值电阻，原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为3：1，副线圈的总匝数与原线圈的匝数相等。下列说法正确的是（　　） A. 线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为 B. 交流电压表的示数为 C. 滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大后变小 D. 若原、副线圈的匝数之比调节为2:1时，变压器的输入功率最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从图示计时，电动势的瞬时值表达式为 线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为，故A错误； B．电动势的最大值为 有效值为 副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻为 电压表的示数为，故B正确； C．当滑动触头向上滑动时，变压器原、副线圈的匝数比减小，则副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻变小，则在原线圈电路中的外电阻一直减小，但一直大于线圈的电阻，当外电阻大于电源内阻时，外电阻越大，电源的输出功率越小，外电阻越小，电源的输出功率越大，所以滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大，故C错误； D．若原、副线圈的匝数之比调节为2:1时，副线圈电路中的电阻在原线圈电路中的等效电阻为 把定值电阻3R看作电源内阻的一部分，当外电阻和内电阻相等时，电源的输出功率最大，所以当副线圈电路中的等效电阻和电源内阻相等时，变压器的输入功率最大，即变压器的输出功率最大，故D正确。 故选BD。 11. 如图甲所示，在均匀介质中，两个波源、分别位于和m处。已知时刻，开始自平衡位置向下振动，s时，第二次处于波峰位置，s时，波源也开始自平衡位置向下振动，产生的两列简谐横波恰好于P点相遇。经足够长时间后，x轴上质点的振幅随x变化的部分图像如图乙所示。若m，则下列说法正确的是（　　） A. 波源、的振幅相同 B. 当s时，两列波开始相遇 C. 间（除、P外）有12个振动加强点 D. 在0~10s内质点Q的路程为2cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从图乙可知，振动减弱点振幅为0，则波源、的振幅相同, 故A正确； B．s时，第二次处于波峰位置，则有 解得周期T=1s 图乙可知波长为1m，则波速 设从开始振动经时间t两列波相遇，则传播时间为（t-2s），则有 联立解得 故B错误； C．根据振动加强点的条件 到P点距离为 则到P点距离为 设间某点到的距离分别为，则有 相距10m，在间（除外），波程差的取值范围是(0，10m)，则n可以取共11个值，即有11个振动加强点，故C错误； D．结合以上分析可知，到Q点距离为 到Q点距离为 则两波源到Q点的波程差 即Q点为减弱点，合振幅为0。则Q点通过的路程为两波在此处未叠加时，Q的通过的路程，到Q点时间为 由于s时Q才振动，即从时刻开时到5.75s，才传播到Q点，到Q点时间为 则Q单独振动时间为 即Q单独振动了半个周期，即在0~10s内质点Q的路程为 故D正确。 故选AD。 12. 如图所示是我国某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一由粗细均匀导线制成的N匝矩形线框abcd，ab边长为d，bc边长为L，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，区域长也为L，MN边界与ab平行。若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 列车进站过程中电流方向为adcb B. 线框ab边刚进入磁场时列车的加速度大小 C. 线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热 D. 线框从进入到离开磁场过程所用的时间 【答案】BD 【解析】 【详解】A．列车进站过程中穿过线框的磁通量变大，由楞次定律及安培定则可知列车进站过程中电流方向为，故A错误； B．列车ab边进入磁场瞬间产生的感应电动势为 回路电流为 对列车由牛顿第二定律得 联立解得加速度大小为，故B正确； C．由题意可知cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动；根据能量守恒可得 可得线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热为，故C错误； D．线框由进入磁场到离开磁场过程中，由动量定理得 又 则有 联立解得线框从进入到离开磁场过程所用的时间，故D正确。 故选BD。 第II卷（60分） 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示。 （1）M、N、P三个光学元件依次为________。 A. 滤光片、单缝、双缝 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 单缝、双缝、滤光片 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）已知双缝到光屏的距离，双缝间距，相邻两亮条纹中心间距为，求得所测红光波长约为_____. （3）若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】（1）A （2）672 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选A。 【小问2详解】 螺旋测微器的精确值为，由图可得， 则相邻两亮条纹中心间距为 根据，可得所测红光波长为 【小问3详解】 测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，实际条纹的间距 其中θ为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，可知在这种情况下的测量值大于实际值。 14. 为了精确测量阻值约为120欧姆的待测电阻的阻值，实验室提供了如下器材： A.待测电阻 B.电压表V（量程、内阻） C.电流表（量程、内阻） D.电流表（量程、内阻） E.滑动变阻器 F.滑动变阻器 G.电阻箱 H.电源（电动势、内阻不计）、开关，导线若干 （1）该同学分析实验器材，发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成量程的电压表，应_______（填“串联”或“并联”）电阻箱，并将的阻值调为_______； （2）实验时，为了减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节，请将设计的电路画在虚线框中，并标出所选用“电流表”和“滑动变阻器”相应的符号_______； 某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，则待测电阻的阻值_______（用已知物理量的字母表示）。 【答案】（1） ①. 串联 ②. 600 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]把量程为1V电压表改装成量程的电压表，应串联电阻箱，由串联电路的特点可得 解得 【小问2详解】 [1]实验时，为了减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节，滑动变阻器采用分压器的接法，为了便于调节，滑动变阻器选用；电源电动势E=3V，通过待测电阻的电流约为 为了精确测量，所以电流表选A2；由于电压表的内阻已知，可以求出电压表的电流，所以为了减小实验误差，电流表应采用外接法；电路图如图 [2]某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，通过电压表的电流为 通过的电流为 则待测电阻的阻值 解得 四、解答题 15. 我国自主研发的094型战略核潜艇，使我国国防力量更加有效，被称为“大国重器”。一个体积为V的简易核潜艇模型如图所示，当储水舱中的气体体积为、压强为时，核潜艇总体积的浸没在海水中。当核潜艇用空气压缩泵缓慢排出储水舱上方的部分气体时，会吸入一定量的海水，使核潜艇恰好全部浸没在海水里并处于静止状态，此时储水舱上方气体的压强为。已知储水舱中的气体可视为理想气体，且气体温度不发生变化。求： （1）进入储水舱的海水的体积； （2）储水舱剩余气体与原有气体的质量之比k。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 核潜艇总体积为，初始平衡时浸没在海水中，浮力等于重力；全部浸没平衡时，排开海水体积为，浮力增加量等于进入海水的重力增量 解得​ 【小问2详解】 气体为理想气体，温度不变，符合玻意耳定律。全部浸没后，剩余气体体积为 根据理想气体状态方程 同温度下，质量比等于物质的量之比，即 代入整理得 16. 某同学用质量、可视为质点的小石片打“水”漂的轨迹示意图如图所示，小石片从距液面高处的P点以初速度水平飞出后，从A点与液面成角射入某种液体中，然后从B点与液面成角射出液面做斜上抛运动，到达最高点D时距离液面的高度。已知小石片从A点运动到B点的过程中，水平方向的运动可视为匀变速直线运动，A、B两点间的距离，重力加速度，，不计空气阻力。求： （1）小石片从P点运动到D点的过程中，该液体对小石片做的功W； （2）小石片从抛出到第二次进入液面运动的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小石片从P点到A点做平抛运动，竖直方向有 解得 则小石片在A点竖直分速度大小为 小石片在A点速度大小为 小石片从B点到D点过程，竖直方向有 解得 则小石片在B点速度大小为 从A点运动到B点，只有液体对小石片做功，由动能定理得 解得 【小问2详解】 从A点运动到B点，水平方向做匀减速运动，则有 其中 解得 小石片从B点到D点过程，有 根据对称性可知，小石片从抛出到第二次进入液面运动的时间为 解得 17. 如图所示，在第一象限的区域内和第四象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，在第二象限内的曲线上方有沿轴负方向的匀强电场，其场强大小为，曲线左侧有一粒子源AB，B端位于轴上，能够持续不断地沿轴正方向发射速度为、质量为、电荷量为的粒子束，这些粒子经电场偏转后均能够通过点，已知从A点射出的粒子恰好从P点进入电场，不计重力及粒子间的相互作用。 （1）写出匀强电场边界段的边界方程（粒子入射点的坐标和间的关系式）； （2）若某带电粒子在第二象限从点沿轴正方向射出后，进入第四象限的匀强磁场，刚好不从磁场上边界射出，求磁感应强度的大小； （3）若第四象限内磁场为非匀强磁场，磁感应强度大小随轴坐标均匀变化，其关系为（为第（2）问中求得的值），某带电粒子从点沿轴正方向射出后，进入第四象限的非匀强磁场，求粒子从射入磁场到速度方向变为沿轴正方向的过程中，其运动轨迹与轴所围成的面积。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场区域做类平抛运动，则， 代入 解得 【小问2详解】 由段的边界方程可知 粒子在电场中做类平抛运动，水平、竖直位移分别满足， 联立可得 从点出电场时的速度与水平方向的夹角满足 则 粒子从点出电场时的速度为 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，粒子轨迹刚好磁场上边界相切时，由几何关系得 由洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问3详解】 粒子进入第四象限的磁场后，沿轴方向应用动量定理有 对粒子从进入磁场到速度方向变为沿轴正方向的过程求和得 可得 运动轨迹与轴所围成的面积 代入 解得 18. 如图甲所示、在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧，弹簧处于原长时右端恰好位于点，弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在点平滑连接。传送带长，且以的速率沿顺时针方向匀速转动，传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的粗糙圆弧轨道，圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高，质量的长木板（木板厚度不计）。现将一质量的滑块（视为质点且与弹簧未拴接）向左压缩弹簧至图中点后由静止释放，滑块从A点滑上传送带，并从传送带右端点离开，恰好沿点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道，通过圆弧轨道后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块在段的位移关系如图乙所示，滑块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为，滑块运动至圆弧轨道最低点时，轨道对其的支持力为，重力加速度大小。 （1）求滑块离开传送带时的速度大小； （2）若滑块能恰好滑到木板中点，求长木板的长度； （3）求滑块在粗糙圆弧轨道上损失的能量； （4）若去掉圆弧轨道和长木板，并在滑块离开传送带后施加一阻力，该阻力大小与速度大小成正比，方向始终与速度方向相反，且滑块在B点时阻力最大，恰好等于自身重力，滑块从B点落到地面上M点（未画出）时水平位移为x，求滑块从B点运动到M点的时间t。（用含x的表达式表示） 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 弹簧弹力做功等于图像的面积 对滑块从G到A过程由动能定理得 解得 滑块在传送带上加速，加速度 假设滑块全程加速，由运动学公式 代入数据得（传送带速度），假设成立。 故 【小问2详解】 滑块在D点做圆周运动，由向心力公式 代入数据解得 滑块滑上长木板后，滑块加速度 木板加速度 共速时满足 解得共速速度 由能量守恒，摩擦力做功等于系统动能损失 代入数据解得 【小问3详解】 滑块从B平抛到C，速度沿C点切线方向，得水平分量 解得 C到D的高度差 由能量守恒 代入数据得 【小问4详解】 由题意 B点 得 对x方向微分积分得水平位移 整理并代入 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 青岛二中2024-2025学年第二学期打靶考试—高三物理试题 注意事项： 1．本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，90分钟 。 2．答题前考生务将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 3．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 第I卷(40分) 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 对于处于某一状态的自由原子核，当其从高能级向低能级跃迁发射出射线时，原子核会因反冲而获得一定的能量。一般来说，与射线的能量相比，原子核因反冲而获得的能量不可忽略。若通过特殊技术手段，将放射源和吸收源中的原子核限制在特定的微小空间内，反冲可被极大程度抑制。根据上述信息，对于两能级差为E的原子核，下列说法错误的是（　　） A. 单个自由的原子核发射的射线的能量一定小于E B. 单个自由的原子核吸收的射线的能量一定等于E C. 单个被限制在微小空间内的原子核吸收的射线的能量等于E D. 自由原子核在发射或吸收射线的过程中，原子核和射线组成的系统动量守恒 2. 如图，在平直路面上进行汽车刹车性能测试。当汽车速度为v0时开始刹车，先后经过路面和冰面（结冰路面），最终停在冰面上。刹车过程中，汽车在路面与在冰面所受加速度大小之比为7∶1，位移之比为8∶7。则汽车进入冰面瞬间的速度为（　　） A. B. C. D. 3. 北京人形机器人创新中心在北京经开区发布了全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”，如图所示。若“天工”机器人沿倾角为30°的斜面向上先匀速行走，再以0.1g的加速度沿斜面向上加速行走，斜面对机器人的作用力分别为和，当地重力加速度为g，忽略空气阻力，则等于（　　） A. 1 B. C. D. 4. 如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可以保持与地球和月球相对位置不变。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球一起绕地球运动。以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球静止卫星向心加速度的大小。以v1、v2分别表示该空间站和月球线速度的大小，v3表示地球静止卫星线速度的大小。以下判断正确的是（　　） A. v3>v1>v2 B. v2>v1>v3 C. a3>a2>a1 D. a3>a1>a2 5. 如图所示，质量为m和2m的A、B两物体用不可伸长的轻绳通过轻质滑轮相连，绳处于绷紧状态且足够长，斜面固定不动，倾角θ=30°，不计一切摩擦。现将两物体由静止释放，在B落地之前的运动中，下列说法正确的是（　　） A. B物体的加速度为 B. A、B组成的系统机械能不守恒 C. 下落t秒时，绳子的拉力为 D. 下落t秒时，A所受拉力的瞬时功率为 6. 如图所示，在光源L的右侧，有两个平行挡板A1、A2相距为d，A1上开有单缝S，A2上开有相距为b的平行双缝S1、S2，挡板A2右侧有一相距为D的光屏A3，L、S、S1、S2中点、O在一条直线上，且d≫b，D≫d，光源L发出单色光的波长为λ，若在图中阴影区域加上折射率为n的介质，则中央亮纹移动的方向和距离为（　　） A. 下移 B. 下移 C. 上移 D. 上移 7. 光学镊子发明后，能用激光束“夹起”粒子、原子、分子；还能夹起病毒、细菌及其它活细胞，开启了激光在新领域应用的大门。在该问题中，我们可以将激光束看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，会对物体产生力的作用，光镊效应就是一个实例。现有透明介质小球，处于非均匀的激光束中（越靠近光束中心光强越强）。小球的折射率大于周围介质的折射率。两束相互平行的激光束，穿过介质小球射出时的光路如图所示。若不考虑光的反射和吸收，以下问题正确的是（　　） A. 光束①动量变化量指向右上方 B. 光束①与光束②给小球的作用力大小相等 C. 小球受到的光束合力指向右上方 D. 静止的小球会在光束合力作用下一直向右向上运动 8. 如图所示，一劲度系数的弹性绳一端系于点，绕过处的小滑轮，另一端与质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连，、、三点等高，弹性绳的原长恰好等于间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5。在竖直向上的外力作用下将圆环从与点等高的点缓慢移动到点（图中未标出），在点处外力恰好为零。已知、两点间距为，弹性绳受到的拉力与伸长量的关系始终遵循胡克定律，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 圆环从点缓慢移动到点的过程中，圆环所受的摩擦力先增大后减小 B. 圆环从点缓慢移动到点的过程中，外力先增大后减小 C. 圆环静止在点时，撤去外力，圆环运动过程中最大动能为 D. 圆环静止在点时，撤去外力，圆环能运动至最低点，则圆环从点运动至点时间小于从点运动至最低点所需要的时间 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，真空中的正三棱柱ABC-A′B′C′，在A点固定一个电荷量为+Q的点电荷，C点固定一个电荷量为-Q的点电荷，已知AC=AA′=L，静电力常量为k，选取无穷远处电势为0。则下列说法正确的是（　　） A. B点的电势低于C′点的电势 B. B′点的电场强度大小为 C. 将一负试探电荷从C′点移到A′点，其电势能一直减小 D. 将一个正试探电荷沿直线从B点移到B′点和从B′点移到B点，电场力做功不同 10. 如图所示，边长为L、电阻为R、匝数为N的正方形线框，绕OO′轴以角速度ω匀速转动，OO′为中轴线，其右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场，线框通过电刷与阻值为3R的定值电阻和可变变压器相连，副线圈接有阻值为R的定值电阻，原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为3：1，副线圈的总匝数与原线圈的匝数相等。下列说法正确的是（　　） A. 线框从图示转过60°时，电动势的瞬时值为 B. 交流电压表的示数为 C. 滑动触头P向上移动时，电源的输出功率逐渐变大后变小 D. 若原、副线圈的匝数之比调节为2:1时，变压器的输入功率最大 11. 如图甲所示，在均匀介质中，两个波源、分别位于和m处。已知时刻，开始自平衡位置向下振动，s时，第二次处于波峰位置，s时，波源也开始自平衡位置向下振动，产生的两列简谐横波恰好于P点相遇。经足够长时间后，x轴上质点的振幅随x变化的部分图像如图乙所示。若m，则下列说法正确的是（　　） A. 波源、的振幅相同 B. 当s时，两列波开始相遇 C. 间（除、P外）有12个振动加强点 D. 在0~10s内质点Q的路程为2cm 12. 如图所示是我国某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一由粗细均匀导线制成的N匝矩形线框abcd，ab边长为d，bc边长为L，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，区域长也为L，MN边界与ab平行。若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 列车进站过程中电流方向为adcb B. 线框ab边刚进入磁场时列车的加速度大小 C. 线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热 D. 线框从进入到离开磁场过程所用的时间 第II卷（60分） 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜），如图所示。 （1）M、N、P三个光学元件依次为________。 A. 滤光片、单缝、双缝 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 单缝、双缝、滤光片 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）已知双缝到光屏的距离，双缝间距，相邻两亮条纹中心间距为，求得所测红光波长约为_____. （3）若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 14. 为了精确测量阻值约为120欧姆的待测电阻的阻值，实验室提供了如下器材： A.待测电阻 B.电压表V（量程、内阻） C.电流表（量程、内阻） D.电流表（量程、内阻） E.滑动变阻器 F.滑动变阻器 G.电阻箱 H.电源（电动势、内阻不计）、开关，导线若干 （1）该同学分析实验器材，发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成量程的电压表，应_______（填“串联”或“并联”）电阻箱，并将的阻值调为_______； （2）实验时，为了减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节，请将设计的电路画在虚线框中，并标出所选用“电流表”和“滑动变阻器”相应的符号_______； 某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，则待测电阻的阻值_______（用已知物理量的字母表示）。 四、解答题 15. 我国自主研发的094型战略核潜艇，使我国国防力量更加有效，被称为“大国重器”。一个体积为V的简易核潜艇模型如图所示，当储水舱中的气体体积为、压强为时，核潜艇总体积的浸没在海水中。当核潜艇用空气压缩泵缓慢排出储水舱上方的部分气体时，会吸入一定量的海水，使核潜艇恰好全部浸没在海水里并处于静止状态，此时储水舱上方气体的压强为。已知储水舱中的气体可视为理想气体，且气体温度不发生变化。求： （1）进入储水舱的海水的体积； （2）储水舱剩余气体与原有气体的质量之比k。 16. 某同学用质量、可视为质点的小石片打“水”漂的轨迹示意图如图所示，小石片从距液面高处的P点以初速度水平飞出后，从A点与液面成角射入某种液体中，然后从B点与液面成角射出液面做斜上抛运动，到达最高点D时距离液面的高度。已知小石片从A点运动到B点的过程中，水平方向的运动可视为匀变速直线运动，A、B两点间的距离，重力加速度，，不计空气阻力。求： （1）小石片从P点运动到D点的过程中，该液体对小石片做的功W； （2）小石片从抛出到第二次进入液面运动的时间t。 17. 如图所示，在第一象限的区域内和第四象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，在第二象限内的曲线上方有沿轴负方向的匀强电场，其场强大小为，曲线左侧有一粒子源AB，B端位于轴上，能够持续不断地沿轴正方向发射速度为、质量为、电荷量为的粒子束，这些粒子经电场偏转后均能够通过点，已知从A点射出的粒子恰好从P点进入电场，不计重力及粒子间的相互作用。 （1）写出匀强电场边界段的边界方程（粒子入射点的坐标和间的关系式）； （2）若某带电粒子在第二象限从点沿轴正方向射出后，进入第四象限的匀强磁场，刚好不从磁场上边界射出，求磁感应强度的大小； （3）若第四象限内磁场为非匀强磁场，磁感应强度大小随轴坐标均匀变化，其关系为（为第（2）问中求得的值），某带电粒子从点沿轴正方向射出后，进入第四象限的非匀强磁场，求粒子从射入磁场到速度方向变为沿轴正方向的过程中，其运动轨迹与轴所围成的面积。 18. 如图甲所示、在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧，弹簧处于原长时右端恰好位于点，弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在点平滑连接。传送带长，且以的速率沿顺时针方向匀速转动，传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的粗糙圆弧轨道，圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高，质量的长木板（木板厚度不计）。现将一质量的滑块（视为质点且与弹簧未拴接）向左压缩弹簧至图中点后由静止释放，滑块从A点滑上传送带，并从传送带右端点离开，恰好沿点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道，通过圆弧轨道后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块在段的位移关系如图乙所示，滑块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为，滑块运动至圆弧轨道最低点时，轨道对其的支持力为，重力加速度大小。 （1）求滑块离开传送带时的速度大小； （2）若滑块能恰好滑到木板中点，求长木板的长度； （3）求滑块在粗糙圆弧轨道上损失的能量； （4）若去掉圆弧轨道和长木板，并在滑块离开传送带后施加一阻力，该阻力大小与速度大小成正比，方向始终与速度方向相反，且滑块在B点时阻力最大，恰好等于自身重力，滑块从B点落到地面上M点（未画出）时水平位移为x，求滑块从B点运动到M点的时间t。（用含x的表达式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $