青岛市2024年高三年级第二次适应性检测（二模）物理试卷（含答案）

青岛市2024年高三年级第二次适应性检测

物理试题2024.05

注意事项：

1.答题前，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，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。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符

合题目要求的。

1.2024年4月19日起，日本开始排放第五批福岛核污染水，预计排放19天。核污染水中含有一定量

的放射性核素“瓶”，该核素可在生物体内富集，导致内照射，从而损害生物体的健康。已知氤的衰变

方程为；H-?He+X,半衰期约为12年，下列说法正确的是（）

A.瓶核发生的是a衰变

B.衰变产物X来自氤的核外电子

C.衰变产生的射线能穿透几厘米厚的铅板

D.若立即停止排放，12年后因排污导致的核辐射量会减少50%

2.在x轴上的A、B两点分别固定两个点电荷，如图是x轴上各点电场强度E随位置x变化的关系图

像，图中图线关于O点中心对称，x轴上C、D两点关于O点对称。规定x轴正方向为电场强度正方

向，下列说法正确的是（）

A.A、B两点固定的是等量异种电荷

B.从A点到B点，电势逐渐降低

C.电势差UcD—UQD

D.一正电荷从C点自由释放，仅在电场力作用下运动到D点过程中其动能先增大后减小

3.如图，将总质量为200g的2000粒黄豆从距秤盘125cm高处连续均匀地倒在秤盘上，观察到指针指

在刻度为80g的位置附近。若每粒黄豆与秤盘在极短时间内垂直碰撞一次，且碰撞前后速率不变，重

力加速度g=10m/s2,不计空气阻力，则持续倾倒黄豆的时间约为（）

i

A.1.5sB.2.OsC.2.5sD.3.Os

4.1824年法国工程师卡诺创造性地提出了具有重要理论意义的热机循环过程一卡诺循环，极大地提高

了热机的工作效率。如图为卡诺循环的p—V图像，一定质量的理想气体从状态A开始沿循环曲线AB

CDA回到初始状态，其中AB和CD为两条等温线，BC和DA为两条绝热线。下列说法正确的是（）

A.在D-A绝热压缩过程中，气体内能减小

B.一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量

C.B-C过程气体对外界做的功等于D-A过程外界对气体做的功

D.B状态时气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数比A状态多

5.如图甲是国产科幻大片《流浪地球2》中人类在地球同步静止轨道上建造的空间站，人类通过地面和

空间站之间的“太空电梯”往返于天地之间。图乙是人乘坐“太空电梯”时由于随地球自转而需要的向

心加速度a与其到地心距离r的关系图像，已知以为地球半径，功为地球同步卫星轨道半径，下列说法

正确的是（）

甲乙

A.地球自转的角速度3=里三

B•地球同步卫星的周期丁=2喘

C.上升过程中电梯舱对人的支持力保持不变

D.从空间站向舱外自由释放一物体，物体将做自由落体运动

6.加快发展新质生产力是新时代可持续发展的必然要求，我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。

某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能，t=0时刻驾驶汽车由静止启动，h=6s时汽车达到

额定功率，t2=14s时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数（变化的关

系图像。已知汽车和司机的总质量m=2000kg,所受阻力与总重力的比值恒为也重力加速度g=10m/s2,

下列

A.汽车启动后做匀加速直线运动，直到速度达到最大

B.汽车在BC段做匀加速直线运动，在AB段做匀速运动

C.汽车达到的最大速度大小为15m/s

D.从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为150m

7.如图，右侧面光滑的斜面体固定在水平面上，质量相等的物块M、N分别放在斜面体的左右两个面

上，

M、N拴接在跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端，整个系统处于静止状态。现对N施加一始终与右侧轻

绳垂直的拉力F,使N缓慢移动至右侧细绳水平，该过程M保持静止。下列说法正确的是（）

B.轻绳的拉力先减小后增大

C.M所受摩擦力先增大后减小D.斜面对M的作用力先增大后减小

8.如图，质量为0.1kg的小球用轻弹簧悬挂并静止在坐标原点O,Ox竖直向下。某时刻给小球施加一

竖直向下的力F,力F大小满足表达式F=6-1x）N,弹簧的劲度系数为0.5N/m。小球运动过程中弹

簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.在x=0.2m处小球加速度最大

B.小球运动到最低点时的加速度大小为2m/s2

C.下降过程弹簧弹性势能增加了0.04J

D.下降过程小球与弹簧组成的系统机械能增加了0.02J

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，有多个选项符

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。

9.1801年，托马斯•杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃用平面镜同样得到了杨氏干

涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色线光源，M为一平面镜。S

发出的光直接照到光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射到光屏上，这两束光在光屏上叠加发

生干涉形成明暗

相间条纹。事实证明光从光疏介质射向光密介质时，反射光会产生兀大小的相位突变，即发生所谓半

波损失。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为d和L,单色光的波长为九，下列说

法正确的是（）

A.在整个光屏上都会呈现明暗相间的干涉条纹

B.若将平面镜向左平移，则光屏上相邻明条纹中心间距离将增大

C.若将光屏向左平移到平面镜右端B处，光屏上与B接触处出现暗条纹

D.在光屏上相邻明条纹中心或相邻暗条纹中心间的距离为x=3入

2d

10.如图，理想变压器原、副线圈匝数比为3：1,原线圈中接有定值电阻.R1,副线圈接有定值电阻R2

和滑动变阻器Ro已知R1：R2=9:l,ab两端接一正弦式交流电，当滑动变阻器R的滑片向左滑动过程

A.电流表A示数变小

B.电压表V示数保持不变

C.变压器的输出功率先增大后减小

D.电压表示数变化与电流表示数变化的比值牛不变

11.艺术体操运动员在“带操”表演中，手持细棒抖动彩带一端，彩带会像波浪般翻卷，如图甲所示。

图乙是t=0时刻彩带上的波形，E、F是彩带上的两个点。已知F点的纵坐标为yF=-10V^cm,E点

的振动方程为y=20sin（2irt）cm,关于彩带上各点运动，下列说法正确的是（）

A.该波的波长为1.6m

B.t=0时刻F点向上运动

C.E点的平衡位置位于（-0.1m,0）处

D.F点的振动方程为丫=20sin(2irt—习cm

12.如图，间距均为L的光滑水平金属导轨与半径为R的光滑半圆金属导轨平滑连接，半圆导轨在竖直

平面内，水平导轨处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在水平导轨上放置ab、cd

两导体棒，两棒长度均为L、质量分别为4m和m、电阻分别为r和2r,两导体棒到半圆导轨底端的距

离分别为.X1和X2,X1足够大，X2=3R。现给导体棒ab一大小v0=的初速度，一段时间后导体

棒cd通过半圆导轨最高点后，恰好落到其初始位置。cd棒离开导轨前两棒与导轨始终垂直且接触良

重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.导体棒cd离开磁场前已与ab棒达到共速

B.导体棒cd刚进入半圆导轨瞬间，其两端电压U=§BL牺

C.导体棒cd离开半圆导轨前，通过其横截面的电量q=^^

D.导体棒cd离开水平导轨前，导体棒ab上产生的焦耳热Qab=^mgR

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.（6分）如图甲所示，图中阴影部分ABC为透明材料制成的柱形光学元件的横截面，AC为半径为R

的那弧，某实验小组为测量该光学元件的折射率，先通过作图确定了圆弧圆心O的位置。请回答下

（1）实验小组先在O处插一枚大头针Pi,然后在线段OB和OC之间某一位置插大头针.P2,,在BC

边右侧任意位置观察，发现P2都无法挡住Pi，原因是，若要在BC边右侧观察到P2挡住Pi,应

将P2向边方向移动（选填“OB”或“OC”）；

（2）该小组经过讨论，重新设计了实验方案，进行了如下操作:

①在0处插大头针P1，在BC边右侧合适位置插大头针P2,,调整观察角度，再插上大头针.P3,使P3

把P1和P2都挡住;

②画出元件边界，作出图乙所示光路图，以.P2、P3连线与BC边交点（0,为圆心作圆，分别过圆与直

线00,和P2P3的交点作BC边的垂线，垂足分别为Ni、N2;

③用刻度尺测出线段（O'Ni和O'N2的长度分别为（di、d2,则该元件的折射率n=.

（3）若测得该元件的折射率n=2,在O处固定一点光源，只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的

光线，从点光源射向圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，则这部分光照射到圆弧

AC上的弧长为o

14.（8分）某实验小组设计了如图甲所示的实验电路来测量电源的电动势和内阻，实验所用器材如下：

A.待测电源（电动势E约为3V,内阻r约为2。）

B.电流表（量程为0.6A,内阻约为0.5。）

C.电压表（量程为3V,内阻约为3k。）

D.滑动变阻器（最大电阻为20。、额定电流为1A）

E.定值电阻R。（阻值为5Q）

请回答下列问题:

（D实验中定值电阻.Ro的作用是；

（2）将滑动变阻器的滑片移至阻值最小处，闭合开关S后，发现电压表指针偏转角度很小，该小组同

学随即改变滑片位置使滑动变阻器接入电路的阻值增大，发现电压表指针偏转角度仍然很小，接着他

又将电压表的b接线柱处导线拆下，依次与c、d、e三个接线柱进行试触，发现试触c、d时，电压表

无示数,试触e时电压表示数接近满偏，可以判断电路存在的故障是；

（3）该小组同学排除故障后按规范操作继续进行实验，闭合开关S后，改变滑动变阻器滑片位置，记

录若干组电压表示数U和对应的电流表示数I,根据记录的实验数据作出U—I图像，如图乙所示，由

图像可得，电源的电动势E=,内阻r=;r=_;（用U。、I。、R°表示）

（4）在滑动变阻器滑片从左向右缓慢滑动的过程中，测得若干组U、I值，从测得的第一组数据开始，

若依次选用两组连续的U、I值计算电源电动势和内阻，则测得的电动势和内阻的测量误差_____（选

填“越来越大”“越来越小”或“不变”）。

15.（8分）如图，单杠比赛中运动员身体保持笔直绕杠进行双臂大回环动作，此过程中运动员以单杠为

轴做圆周运动，重心到单杠的距离始终为d=lmo当运动员重心运动到A点时，身体与竖直方向间的

夹角为a,此时双手脱离单杠，此后重心经过最高点B时的速度VB=1.5m/s,最后落到地面上，C点

为落地时重心的位置。已知A、B、C在同一竖直平面内，运动员的质量m=60kg,A、C两点间的高

度差h=1.2m,重力加速度g=10m/s2,tana=y,V109=10.44,忽略空气阻力。求

（1）运动员重心在A点时单杠对每只手的拉力大小F；

16.（8分）气钉枪是一种广泛应用于建筑、装修等领域的气动工具，工作时以高压气体为动力，如图甲

所示是气钉枪和与之配套的气罐、气泵。图乙是气钉枪发射装置示意图，气缸通过细管与气罐相连。

射钉时打开开关，气罐向气缸内压入高压气体推动活塞运动，活塞上的撞针将钉子打入物体，同时切

断气源，然后阀门自动打开放气，复位弹簧将活塞拉回原位置。气钉枪配套气罐的容积V。=8L,气缸

有效容积V=25mL,气钉枪正常使用时气罐内压强范围为4Po□6.5p0,po为大气压强，当气罐内气体压

强低于4p。时气泵会自动启动充气，压强达到6.5p。时停止充气。假设所有过程气体温度不变，已知气

a100

x0.732。

（1）使用过程中，当气罐内气体压强降为4p。时气泵启动，充气过程停止使用气钉枪，当充气结束时，

求气泵共向气罐内泵入压强为P。的空气体积4V；

（2）充气结束后用气钉枪射出100颗钉子后，求此时气罐中气体压强p。

甲

17.（14分）如图，Oxyz坐标系中，在空间x<0的区域I内存在沿z轴负方向、磁感应强度大小.B】=0.

05T的匀强磁场；在空间0〈xW0.2m的区域II内存在沿x轴负方向、电场强度大小E1=5xlOW/m的

匀强电场。从A（0.2m,0.0）点沿y轴正方向以V。=1Xl（）6m/s的速度射入一带正电粒子，粒子比荷

2=5xlCfc/kg,此后当粒子再次穿过x轴正半轴时，撤去电场.Ei,在空间x>0,2m且y>0区域III内

施加沿x轴负方向的匀强磁场.B2和沿x轴正方向的匀强电场E2,其中B2=0.5T,E2=2.5XlO,v/m,同

时在空间x20.2m且y〈0区域IV内施加沿x轴负方向、磁感应强度B3,大小未知的匀强磁场。从撤去

电场Ei时开始计算，当带电粒子第5次沿y轴负方向穿过xOz平面时恰好经过x轴上的P点（图中未画

出）。已知豆2=io,不计带电粒子重力，不考虑电磁场变化产生的影响，计算结果可保留根式，求

（1）粒子第一次穿过y轴时的速度；

（2）粒子经过x轴负半轴时的x坐标；

（3）磁感应强度.B3的大小及P点的x坐标。

18.（16分）如图甲，固定点O处悬挂长为L的轻质细绳，末端拴接一个质量为m的小球，在O点正下

方O'处固定一细钉。将细绳向左侧拉至水平位置，由静止释放小球，当细绳摆至竖直位置时，被细钉

挡住，此后小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。如图乙，O点下方的光滑水平面上有一凹槽，凹槽

左右挡板内侧间的距离也为L,在凹槽右侧靠近挡板处置有一质量为m的小物块，凹槽上表面与物块

间的动摩擦因数

四=0.1。物块与凹槽一起以速度VM=；反向左运动，小球从图乙所示位置由静止释放，释放时细

线

与水平方向间的夹角为a且：sina=0.3o当小球摆到最低点时刚好与凹槽左侧发生碰撞，小球被弹回,

同时凹槽被原速率弹回。此后小球摆到O’右侧后无法做完整的圆周运动，而是在某位置脱离圆轨道做

抛体运动，小球做抛体运动的轨迹与（00'所在直线交于E点（图中未画出）。已知小球与凹槽不发生二

次碰撞，所有的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度g=10m/s2,求

（1）O'点到。点的距离；

⑵凹槽的质量M;

（3）E点到圆轨道最低点的距离;

（4）若1=F!《,小球和凹槽在轨道最低点相碰后，凹墙与物块达到共速时物块到右侧挡板的距离X及

从碰撞后到共速所经历的时间to

物理答案及评分标准

一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分。

1.D2.D3.C4.C5.B6.D7.A8.B

二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分，选不全得2分，有选错得0分。

9.CD10.AD11.ABD12.BD

三、非选择题

13.（6分）

（1）经P1P2的光线在BC面上发生全反射（1分）20c（1分）;

⑵”2/s（2分）；

（3）?（2分）。

14.（8分）

（1）保护电路（1分）、减小内阻测量误差（1分）;

⑵滑动变阻器短路（2分）;

（3）5（1分）;金一%（1分）；

⑷越来越小（2分）

15.（8分）

（1）运动员在A点的速度

v=（分）

Acosai............................................................1

设单杠对每只手的拉力为F

2F—mgcosa=（1分）

F=903.7N..（1分）

（2）运动员从A点到B点的时间：

VASin«=（）5s

g

（1分）

运动员从A点到B点的高度：

IQ

hi=-gt?=1.25m

.（1分）

运动员从B点到C点的高度:

h2=hi+h=2.45m

•••（1分）

运动员从B点到C点的时间:

i2=］詈=0.7s.....................（1分）

A、C两点间的水平距离:XAC=VB（ti+t2）=1.8m…（1分）

评分标准：第1间，3分；第2间，5分。共8分析中心

（1）设pi=6.5p（）、P2=4po,等温状态下不同压强的气体混合

P1VO=p2Vo+poAV....../,•（2分）

解得：AV=20L.（1分）

⑵设第一次打钉后的气体压强为p2,根据玻意耳定律

PiV0=p'iCVo+V）.......................................（2分）

IVn8000320/、八、

D1=----Pi=-------Pi=——Pi…（1分）

K1Vo+V-18000+25321yl

连续打出100个钉子后

p'100=（券）1°°P3=0732P1…（1分）

p=PiOo=0.732X6.5po=4.758po..........（1分）

评分标准:第1问,3分;第2问,5分。共8分。

17.（14分）

（1）粒子从P点射出后在xOy平面内做类平抛运动，沿x轴负方向的加速度为：

=2.5x1012m/s2,,,>…/…（1分）

由xy=工a1好得口==4x10-7s…（1分）

27al

粒子第一次穿过y轴时的速度

26

Vi=-YVQ+(a1t1)=V2x10m/s......(1分)

设Vi与y轴正方向夹角为a,贝!J（cosa=/

a=45°.

...（1分）

⑵粒子第一次穿过y轴时的坐标

y=voti=0.4m（1分）

沿着与y轴正方向成45°角的方向进入磁场Bi，然后做匀速圆周运动。由

qviBi=m二可得圆周半径r=孚01（1分）

rl5

由几何关系可知，圆心在x轴负半轴的（4mm,0）处。所以粒子将从y轴的负半轴某点处离开磁场B。其坐

标与粒子第一次穿过y轴时的坐标关于原点对称，则粒子第二次穿过y轴时的坐标为-0.4m。粒子穿过x轴

负半轴C点如图所示：

xc—ri+ficosa

C点X坐标为Xc=-+1）m（2分）

（3）粒子返回到A点以后，粒子在y>0区域内，沿x轴正方向做匀加速直线运动，在y<0区域内时，沿x轴

正方向做匀速直线运动。沿x轴负方向观察可得下图，在yoz平面上逆时针匀速圆周运动，由几何关系得：

△x=2r3—2r24Ax=2r2（1分）

由上述两式子可得：4r3=5r2

由于r=?所以：4B2=5B3可得B3=0.4T8（1分）-

粒子在x轴方向，在y〉0的区域可以看做初速度为零的匀加速运动，贝U（qE2=ma2

圆周运动的周期：£=誓

qB2

在y>0区域运动的时间tx=5x^（1分）

做加速运动的位移xi=|a2t?（l分）

在y<0区域，

圆周运动的周期：丁2=等

做四次匀速运动，每一次匀速运动的时间：t2=§

做匀速运动的位移

x2=a2x^-xt2+a2x2-YXt2+a2x3-YXt2+a2x4-YXt…（1分）

P点的X轴坐标Xp=XA+X/X2

解得x=0.7m........................................................................（1分）

评分标准:第1问,4分;第2问,4分;第3问,6分。共14分。

18.（16分）

（1）设圆周的最高点C的速度为VC,圆周的半径为R,满足重力刚好提供向心力

mg=...........................................,.................................（1分）

K.

从开始摆下的位置到圆周最高点过程，根据机械能守恒；

mg（L-2R）=：mv&............................................................................................（1

分）

联立以上两式解得：R，=募则OO7=y-（1分）

（2）设从a位置摆下后碰前的速度为v。，此过程，根据机械能守恒：

[mvj=mgL（l-sina）解得：v0=J|gL…（1分）

因为碰后凹槽原速率反弹，根据弹性碰撞的特点，说明小球也是原速率反弹且小球和小车组成系统动量守

恒，即：总动量为零。

mv0=MVM=M£・・・（I分）

M=2m............................................................................................................................................................（1分）

⑶设与水平方向夹角为e时脱离圆轨道的速度为vo；在此位置的牛顿第二定律：

mgsinO=m—....................（1分）

R

因为小球原速率反弹，可以从a位翼由静止摆下到脱离圆轨道过程中：

mgL（l—sina）—mgR（l+sin0）=[mv。…（1分）

sine=\e=&

脱离轨道后，根据抛体运动的特点，水平竖直正交分解

x=