2024届山东省高中高三年级上册12月调研物理试题和答案

高三物理试题2023.12

注意事项：

1.答卷前考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，请用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,

用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1.如图所示是一种消音器的气流示意图，该消音器可以削弱高速气流产生的噪声，波长为儿的声波沿管

道自左向右传播，声波到达。处时分成上、下两束，两束声波在6处相遇时噪声减弱。下列关于上、下

两束波叠加能削弱噪声的原因中说法正确的是

A.到达b处时频率变小

B.到达b处时波速变小

C.从。到6的路程差可能为

D.从。到b的路程差可能为X

2.游乐场中有一种魔盘游戏，如图所示有一质量为根的小孩（可以看作质点），坐在魔盘上到转轴距离为

r处。某时刻魔盘从静止开始加速转动，小孩始终相对圆盘静止，魔盘角速度从零增加到。的过程中,

下列说法正确的是

A.小孩所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向

B.魔盘角速度增加到。时，小孩所受合外力大小为昱制2r

C.小孩所受重力的冲量为零

D.小孩所受摩擦力的冲量大小为砂“厂

3,等量异种点电荷和等量同种点电荷电场中，

以两点电荷所在直线为x轴，以两点电荷连线中点

为坐标原点，建立如图甲、图乙所示平面直角坐标

系，取无限远处电势为零，下列对甲、乙两图中x

轴上的电场强度E和y轴上的电势（p定性描述正确

图甲图乙

的是

4.在2023年10月6号亚运会“最美项目”艺术体操比赛中，中国艺术体操队时隔17年再夺团体奖牌。比

赛过程中一位带操运动员抖动手中的绳带形成一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，由该时刻开始

计时，K、L、M、N中某一质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是

A.该横波一定沿x轴负方向传播

B.质点K该时刻的加速度一定向y轴负方向

C.质点乙经半个周期将沿x轴正方向或负方向移

动半个波长

D.该时刻运动员的手一定在。点

5.如图所示水平放置平行板电容器的两极板c、d间,在。点有一电荷量大小为q的带电微粒（。远小于

。）恰好静止，图中二极管为理想二极管，以。表示电容器储存的电荷量，U表示两极板间电压，E表

示两极板间电场强度，&表示带电微粒在。点的电势能。若保持极板c

不动，将极板d稍向下平移后，下列说法中正确的是

A.二极管中有从a到b的电流B.U减小

C.E减小D."减小

6.如图所示，三个质量均为机的物块A、B、C用轻弹簧1、2连接起来，并用细线悬挂在升降机内,

升降机正以。=2m/s2

的加速度匀加速上升，A、B、C相对静止。取竖直向上为正而

2

]

重力加速度大小g=10m/s,剪断弹簧2瞬间A、B、C的加速度分别为

22s

A.0,2m/s2,10m/sB.2m/s2,14m/s2,lOm/sQS

22

C.0,14m/s2,10m/sD.2m/s2,2m/s2,lOm/s昌

7.一根长度为L、质量为根、粗细可忽略的导体棒A,紧靠在一个足够长的绝缘半圆柱体底端静止，半圆

柱体固定在水平面上，导体棒A与半圆柱体表面间的动摩擦因数为〃，其截面如图所示。整个空间中加

有沿半圆柱体半径向内的辐向磁场，半圆柱体表面处磁感应强度大小均为3,在导体棒A中通入方向垂

直纸面向外的变化电流，使导体棒A沿半圆柱体从底端缓慢向上滑动,

导体棒A跟圆心的连线与水平方向的夹角用，表示。在导体棒A从底

端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是

A.tangu时导体棒A所受的安培力最大

B.导体棒A所受的摩擦力先增大后减小

C.导体棒A所受重力与支持力的合力大小不变

D.导体棒A所受重力和安培力的合力与安培力方向的夹角变大

8.如图所示为利用斜面从货车上卸货的示意图，货箱沿斜面下滑过程中斜面始终保持静止状态,下列

说法正确的是"

A.若货箱匀速下滑时,在其上面施加一个竖直向下的恒力F后，货箱将加速下滑

B.若货箱匀速下滑时，在其上面施加一个垂直斜面向下的恒力厂后，货箱继续匀速下滑

C.若货箱匀速下滑时，在其上面施加一个斜向左下方向的恒力尸后，货箱继续匀速下滑

D.若货箱加速下滑时，在其上面施加一个竖直向下的恒力下后，货箱下滑加速度变大

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4

分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.我国在探索宇宙文明过程中取得了重大突破，中国科学院高能物理研究所公布：在四川稻城的高海拔

观测站，成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座有一质量分布均匀的球形“类地球”行星,

其密度为C,半径为凡自转周期为‘°,引力常量为G。下列对于该“类地球”行星的说法中正确的是

A.同步卫星的运行速率为¥

B.同步卫星的轨道半径为一

C.在两极表面重力加速度的大小为

卫星在行星表面附近做匀速圆周运动的速率为2尺，¥

D.

10.在光滑水平面上有6两物体沿同一直线相向运动，当两物体间距离小于或等于d时会受到大小相

等、方向相反的相互排斥的恒力作用，两物体间距离大于1时相互排斥力消失。两物体始终未接触，其

修图像如图所示，下列说法正确的是

A.a、b两物体在何时刻两物体相距最近

B.a、b两物体质量之比为ma；mb-2:1

C.a、b两物体相互作用结束后b物体的速度一定为2Vo

D.整个过程中a、6系统动能损失的最大值为系统初动能的9

2

11.在如图所不一■"立体空间内有平行z轴方向的匀强磁场，y>0一侧磁场沿z轴负方向、y<0一侧磁场

沿z轴正方向，磁感应强度大小均为瓦从。处的离子源射入大量速度大小不同、方向相同的某种正离

子，离子入射方向与磁场方向垂直且与x轴正方向成30。角。通过x轴上P点的离子速度方向与从。点

射入磁场速度方向的夹角为名已知。尸间距离为L,离子比荷为匕

不计重力和离子间相互作用力，则经过P点的离子速度大小和对应的

6角可能为

A.-kBL,60°B,-kBL,0°

34

C.-kBL,0°D,-kBL,60°

56

12.如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长

为L的绝缘细线，细线一端固定在。点，另一端系一质量为机、电荷量大小

为q的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成。角，此时让小球获得一个与绳垂直的初速度，能绕。

点在与电场平行的竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是

、m^tan6

A.匀强电场的电场强度"—

Q

mgL

B.运动过程中小球动能的最小值可以为&=丁三

2cos8

C.小球能完成圆周运动，小球运动一周的过程中，机械能改变量的最大值大小为2mgLsin。

B.入射小球A每次必须从同一高度释放

C.应准确测量斜面的倾角0

D.水平槽放上8球时，8球落点位置必须在斜面上

(2)实验用的A球质量为加小半径为加8球质量为机B、半径为加则要求()

A./B.mA<。「

B

C.mA>外,么D.m<m,r、r

ABAB

(3)实验过程中，未放被碰小球8时经过多次从同一位置由静止释放入射小球A,在白纸上记录了入射

小球A的平均落点P,A球与B球碰撞后，A、B两球平均落点分别为M、N。测得它们到抛出点。的距离

分别为。尸、OM、ON。已知A、2两球的质量分别为“以、mB,如果A、2两球在碰撞过程中动量守恒，

则需满足的关系式是：O

14.8分)某探究学习小组为了准确测定一个导体的电阻民首先用欧姆表粗略测量该电阻，再利用所给

的器材准确测量，其具体步骤如下：

(1)欧姆表的原理如图甲所示，旋转选择开关S可分别选择“x1C”、“xlOQ”和“xlOOQ”档位,当选择开

关S接2时正确操作后指针偏角过大，指针所指如图乙所示，则应将选择开关S接

(选填“1”或“3”)重新测量。

(2)多用电表的表盘刻度如图乙所示，已知电源电动势为E=1.5V,灵敏电流表的满偏电流槽曳=100翻A,

内阻乱=90Q,则差+覆飞妻=。。

（3）为准确量电阻值，该小组同学从实验室选取了如下器材：

A.电压表Vi、（量程0~3V,内阻约为3kQ）

B.电压表V2、（量程0~15V,内阻约为15kQ）

C.电流表A1、（量程0~10mA,内阻r1为9Q）

D.电流表A2：、（量程0~0.6A,内阻n为2Q）

E.滑动变阻器Ri（0~5Q,额定电流LOA）

F.定值电阻&（IQ,额定电流0.6A）

G.电源（电动势4.5V,内阻约为2Q）

H.开关、导线若干

请在图丙线框中画出测量电阻的电路图，并在图中标明电压表和电流表的符号。

（4）如果某次测量电压表的读数为U、电流表的读数为/,则被测电阻的表达式R=（用U、I

表示）O

15.8分）如图所示，物块A和上表面粗糙的长木板B放在光滑水平上，物块c静止在长木板2的右端,

物块A的质量为2m,长木板2的质量为m。物块A以速度均向右运动，与长木板B发生弹性碰撞的时间

极短，物块C始终未滑离长木板B,稳定后A、B、C恰好不再碰撞。求：

（1）A、B碰撞后瞬间A的速度；

（2）B、C间摩擦产生的热量。

占f」

16.8分）空中花式摩托车表演赛是一项极具观赏性的极限运动，表演赛所用坡道如图所示，平直斜面42

通过圆弧轨道与可调节倾角的斜面8平滑连接，斜面。倾角为凡某次表演中在斜面右侧并排停放了

一些平均宽度为d=2m的汽车，不计相邻汽车的间距，汽车高度可认为与D点等高，运动员从距D点高为

8=15m的A点由静止开始以额定功率加速向下运动，经/=3s到D点飞出。已知表演用摩托车的额定功率

为10kW,运动员与整车质量之和为200kg,取g=10m/建2,不计空气阻力，求：

（1）为飞越更多的汽车，斜面CZ）的倾角0；

（2）如果运动员最多恰好飞越20辆汽车，从A到D克服阻力做的功。

A

mrnrnnmrnn......

17.(14分)如图所示，倾角为37。的粗糙固定斜面AB与光滑水平面BE平滑连接，光滑竖直圆轨道固定

在8E上，圆轨道左侧滑入点与向右侧滑出点在底端错开并分别与两侧直轨道平滑连接，长木板P静止在

粗糙水平面尸G上，上表面与水平面3E平齐，物块N静止在长木板P左端。小物块M自斜面高H处由

静止滑下，进入圆轨道经过最高点D时对轨道压力大小为3N,然后回到水平面CE与物块N发生弹性碰撞，

小物块M被弹回后进入圆轨道且刚好能达到圆心等高处，再次返回到水平面后被拿走。已知”=1.0m,物

块M质量招=O.lkg、长木板P质量愚=0.1kg,圆轨道半径R=O.2m,物块N与木板P间动摩擦因数翱

=0.4,木板P与水平面尸G间动摩擦因数孤=0.2。取强=lOm/个、sin37°=0,6、cos37°=0,8o求

(1)物块M与斜面AB间的动摩擦因数副i；

(2)物块N的质量要2；

(3)物块N停止时距E点的距离。

18.(16分)某科研用示波管中的电子偏转装置由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，结构

原理图如图甲所示，电子枪阳极和阴极之间的电压恒为Uo。极板XT竖直平行放置，极板仃'水平平行放

置，如果在偏转电极W和仃'之间都没有加电压时，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心

。点，产生一个亮斑，如图乙所示。以荧光屏中心。点为坐标原点，以W方向为x轴正方向、PF方向

为y轴正方向建立直角坐标系。在W板间加最大电压为4的交变电压，在JT'板间加最大电压为4的交

变电压，电压随时间的变化图线如图丙所示。电子在轴线方向运动时间极短，已知两偏转电极XX,和两

极板之间的距离均为从沿示波管轴线方向长度都是乙，偏转电极左端(如图甲所示)到荧光屏的距离为

2£,电子质量为北电荷量大小为e,电子从灯丝逸出的初速度不计。求：

(1)极板间不加电压时，电子打在中心点。点的速度；

L

(2)；时荧光屏上亮斑的坐标‘％,V’；

L

(3)；时电子离开偏转极板的速度大小；

(4)如果在偏转电极左侧与荧光屏间加一个沿轴线方向的匀强磁场B,为保证打在荧光屏上图像与未加

磁场时图像相同，匀强磁场B应满足什么条件。

储转电极

衣/屏图甲示波管示意图图乙荧光屏(从左向右看)

山东高中名校2024届高三12月统一调研考试

物理答案及解析；

1.【答案】c

【详解】根据波的干涉原理可知，消音器能削弱噪声是因为上、下两束声波的路程差满足

Ax=（；+〃）〃”=0,1,2...）,上、下两束声波在b处振动相消，从而使噪音减弱，所以从a到b的路

程差可能为;3地造今

2.【答案】Dt

【解析:影魔较角速度从零增加到为。的过程中，小孩随魔盘一起加速转动，小孩所受摩擦力的一

念分力沿切线产生切向加速度，另一个分力沿半径方向产生向心加速度，故A错误：

B.魔盘角速度增加到。时，小孩还在加速运动过程中，向心力大小为"©2「，是合外力指向圆心的一

个分力，故B错误；

C.魔盘角速度从零增加到为3的过程中，重力的冲量/=mg，，不为零，故C错误：

D.魔盘角速度从零增加到嬲碗料，寸、孩整个过程所受摩擦力的冲信等于合外力的冲量，根据

动量定理可知，。=峪要1»砒2。=小初，大小为故D正确。

3.［答案］C

【解析】A.图甲中两点电荷连线上电场方向沿x轴正确方向/而稣电荷连线延长线上电场方向均

沿x轴负方向，故A错误；'

B.图甲中两等量异种点电荷中垂线上电势与无穷远处相等，电势均为零，故B错误：

C.两等量同种点电荷连线中点电场强度为零,Q：瓒电场强度分布正确。

D.等量正点电荷中垂线上电势分蟒研选项所示，故D错误。

4.【答案】B

【解析】AD.如果醉是麻点Z的振动图像，该时刻质点L向7轴正方向振动,则扬横滤沿x轴正

方向传播，如果图乙是质点N的振动图像，同理可得，该横波沿x轴负方向传播，故A错误。因波

的传播方向不确定，波源位置不能确定，故D错误.

!B.质点振动过程中加速度总指向平衡位置，质点K该时刻加速度为步方向，则B正确；

r

C.波传播时，质点不会沿x轴方向移动，质点乙只在平修而缰附近沿7轴方向上下振动，故C错

误。

5.【答案】D

【解析】保持极板c不动，将极板d稍向下平移，板间距离d增大，根据电容的决定式C=篇知，

电容C减小；电容器的电压不变时，则电容器所带电荷量将要减小，由于二极管具有单向导电性，

由战不能流回电源，所以电容器的电荷量。保持不变；由于电容c减小，由电容的定义式c=3

可知两极板间电压u变大脚C=悬，C=2E=y可得”生*板间电场强度E不变，P

点与B板间电势差”B=弧，外增大，根据1/«(=仰-38可知P点的电势增大,根据平衡条件可

知带电油滴带负电，根据片祚可知油滴在尸点的电势能感成小，故A、B、C错误,D正确.

6.【答案】B

【解析】取4为研究对灸嗑*谕豉动弹簧1受力不变，则4的加速度不变，仍为%=2m/s'

剪断弹簧2前由依6确朗象，由受力得与-2mg=2m*剪断弹簧2时弹簧1受力不变，取

8为研究W匕庙殳力得£-吨=，”传，解得知=14m/s,剪断弹簧2时C只受重力，则其加

K

s

速度处h=-1°加/5,，J3B正谓•

归S

ls^K

7.【答案】Ag§S

叵0

【解析】A.导体棒4所殳的安培力F=B/L=mgcose+〃mgsinO=^$)+&%in(e+p)欠<-s

Ks«0-

京

・

信

网

其中而0=j］了,6在0-90。他围内增大，可知衣窿处淞蚁后咸小，当0+0=90°时，导体棒/-SR

3a

w-

sK巨-

Y

所受的安培力最大，此时sis"呼监獴强。13。=与祟=幺，故A正确：口3

渤5

@nW

百oW

?

«愣M

B.根据左手定则雌安托)砥5TT导体棒在上升至某位置时的受力分析如图所示.二

乓)D

qV二D

根据平衡条件可向导体由所受支持力入=mgsin9,导体棒/所1A~A

XQE0G

Xs3

受摩擦力/=神向，F&3二

-RaWQD

导体棒4在到达顶端前的过程中,夕增大，&增大，/增大，故B<ks.

wU0s

pSq

叵

•-s多

口

s忸

C.重力与支持力的合力大小为mgcos6,随6龙次而物/^C错误；理2)E*

已

玉£

D.令支持力和清动摩宾力的合力方向而翻助瞥妒夹角为夕，则有31'=与=盒'=2婆

WF

1

?a

可知支持力和摩擦力的合力方向用摩的?前方向夹角始终不变，由于支持力、摩擦力、重力与安培hn

^

力四个力的合力为零重收、〈&纺7的合力与支持力、摩擦力的合力等大反向，摩擦力与安培力、se

位于同一直线上/国典津盛珞力的合力方向与安培力的方向的夹角始终不变，故D错误VIK

.【答案】

8Dft・a

【解析】设斜面忸角为0,

A.原来货箱匀速下滑时有：mgsin&=pmgcosO,即sin0=〃cos。，■■句下的力F后有

Cmg+F)sin0=(mg+F)cosO,货箱仍匀速下滑，故A错误；

0.原来货箱匀速下滑时有；mgsln&="mgcos。,施加垂直斜面向下的力F,mgsinff</i(F+mgcosO),

货箱减速下滑，故B借谢

9•【答案】CD

【解析】A.根据丫=用叁，可知，其同步卫星的轨道半径不等于行星半径R，故A错误:

B.根据万有引力提供向心力有色”=机热,,解得由M=p/=g〃R'p,解狗

佝=胆吗，故忒展

V37r

C.对优修于春昌谕极的质量为〃的物体，由万有引力等于重力有整=mg

4,4

解,其中〃=1%求3,解得g=1汗G/R,故C正确;

D.卫星绕行星表面做匀速圆周运动，万有引力等于向心力，有竽解得

丫=榨=后修”浮故口则

10.【答案】AC

【解析】A.由运动可知，两物体租商话动且讣接触，当两物体共速时距离最近，则A正确:.

B.两物体从开始有相用作用耗映速，依据图像信息由动量守恒得mJ。一〃%=然斗瑜小,

解得：叫：用阅列，狈JB错误：

C.由图像可得两物体相互作用过程中，在恒力作用下的位移大才49等逸相互作用前后可视作弹性

碰撞，则有■%一/%=，15+%%、:町><+船小芸吟苗+：人可

2/22

解得：匕=0、%=2%,则C正确。

D.设b物体质量为m,则根且隼用削动量Eky=—maVQ+—=2mv^

当两物体共速啷送蒋动最多，共速时动能/2g+叫）心）2=gmv：

222

则整体过程中。、6系统动能损失的最大值为系统初动能的3,故翁葩

4

11.【答案】AB

【解析】画出X”平面磁场分布如图，若粒子通过下部分磁场直接到达P点，

根据几何关系则有：R=L，由yvB=/n±,得：v-^——=kBL0

Rm

根据对称性可知经尸点时速度与S尸成30。角向上，故企£）。.

当粒子上下均经历一次时，如图

因为上下磁感应强度均为B,则根据对称性有：R==L,由。8=加乙,可得:

2/?

八

V=迺二kBL,

此时经尸点速度方向与由。点入射方向相同，即Q0。.

通过以上分析可知当包子从下部分磁场射出时，需满足：丫=不畔3Z（,1=1.2,3……）

yZn-"ijfnZn-1

此时经P点速度方向与由o点入射方向的夹角为8=60。；

当粒子从上部分破场9题M满足：丫=器=/机（n=l,2,3……）

此时经P点速g3由0点入射方向的夹角为6=0°.故可知AB正确，CD错误。.

12.【首鬃火油）

?|咂耍冽静止时细线与竖直方向成夕角，对小球受力分析，小球受重力、拉力和静电力，三力平

后

犷'根据平衡条件，有祈解得后=迪迪，故正确；(和

="®an6,A上

出

覆tf

J9应a

qsW

越

安

UUS摒S

名

小球恰能绕。点在竖直平面内做咽周运动，在等效及高点时速度最小，根据牛顿第二定律，有隼6耕

都

.囹

cos00E

玄

囹

—fe

如

=解,则最小动能&=%1口=y%;，故B正确；安-HK•ils5

五

-野

乂

L22cos0氏?

IUS郸4K

瞿

酸

小球运动一周的过程中，机械能改变量特备於做触诉最大值为"=2Eg£=2mg£tan6,故叫

¥mfc

本

防

国C«5tgt

G与

C错误；:s-

-E运

二ue

e后

余

成s:l

£施

在竖直平面内能完的则取冒动I,初速度最小，等效最高点动能依小位资c

号®o

-&--iso

5H睥

is常-7

3-患纸4解得：%唇。故正毗ffi:

H,DW*二

我

朱te

B耳-0z

彤

鞘