山东省聊城市2027届高三上学期9月学习质量综合评估物理试卷(含答案)

山东聊城市2026-2027学年高三上学期9月开学考物理试题一、单选题1．我国自主研发的深紫外（DUV，波长193nm）光刻机已实现量产，极紫外（EUV，波长13.5nm）光刻机也已取得关键性突破。已知利用EUV光源照射某种金属材料可发生光电效应，则下列说法正确的是（

）A．EUV光源的频率小于DUV光源的频率B．EUV光源在真空中的传播速度大于DUV光源C．DUV光源照射该金属时，也一定能发生光电效应D．在相同光强下，EUV光源单位时间照射到该金属材料上的光子数比DUV光源少2．一物体沿x轴运动，其位置坐标x与时间t的关系为（x的单位为m，t的单位是s），则下列说法正确的是（）A．该物体第1秒内位移大小为7mB．该物体第1秒内位移大小为8mC．该物体第2秒末速度大小为11m/sD．该物体第2秒末速度大小为23m/s3．如图所示为文化瑰宝——油纸伞的结构示意图，伞骨ON可绕竖直伞杆匀速转动，角速度为。伞骨末端N处一质量为m的小水滴（视为质点）恰好以与伞边缘位置相同的速度沿水平切线方向飞出。已知伞骨与竖直方向的夹角为，伞骨ON长为L，不计空气阻力。则下列说法正确的是（

）A．水滴飞出前瞬间的线速度大小为B．水滴飞出前瞬间的向心加速度大小为C．水滴飞出后，在空中做匀变速曲线运动D．若增大，水滴离开伞骨后在空中运动的时间变长4．如图所示为某透明薄膜的厚度d随坐标x的变化图像。当用平行单色光垂直照射该透明薄膜时，其干涉条纹图样可能正确的是（

）A． B．C． D．5．如图所示为某位游客在海边用石片打“水漂”的轨迹示意图。石片从某高度以初速度水平飞出，在M点与水面成角射入海水中，然后从N点与水面成角射出水面做斜上抛运动并达到最高点P。已知小石片从M点运动到N点的过程中海水对小石片做的功，小石片质量，重力加速度，，M、N两点处于同一水平面，不计空气阻力。则P点距水面的高度h为（

）A．0.10m B．0.20m C．0.45m D．0.80m6．如图所示，真空中两个可视为点电荷的带电小球A、B，质量分别为2m和m，带电荷量分别为和，相距为L，仅在库仑力作用下绕它们连线上的某点O做匀速圆周运动。已知静电力常量为k，不计小球间的万有引力，不考虑电荷运动的电磁能量辐射。则两小球做圆周运动的周期为（）A． B． C． D．7．如图所示，光滑水平直轨道上，滑块A、B用轻质橡皮筋连接，A的质量为3m，B的质量为m。开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度。一段时间后橡皮筋被拉直，且橡皮筋被拉直的过程中A、B系统的动能有损失，随后A、B发生碰撞并粘在一起。已知碰前瞬间B的速度也为，则碰撞过程中A、B系统机械能的损失为（

）A． B． C． D．8．如图所示，2027个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧（在弹性限度内）相连，在沿斜面向上的恒定拉力F的作用下，一起沿倾角为的光滑斜面向上做匀加速直线运动，加速度大小为a．最左侧为1号小球，依次向右编号直到2027号小球，第k个弹簧连接k号和号小球。已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（

）A．第1个弹簧的伸长量是第1014个弹簧伸长量的倍B．若突然将拉力增大为2F，增大瞬间，2027球的加速度大小为2aC．若突然撤去拉力F，撤去瞬间，1号球加速度大小为D．若突然剪断第k个弹簧，剪断瞬间，k号球和号球的加速度大小相等二、多选题9．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1，原线圈两端的输出电压，、为定值电阻，为热敏电阻，其电阻随温度升高而变小，电压表和电流表均为理想电表。则下列说法中正确的是（）A．电压表示数为 B．电压表示数为12VC．温度升高时，电流表示数变小 D．温度升高时，电流表示数变大10．如图所示，真空中半圆弧虚线的两端分别固定两电荷量相等的带负电的点电荷，a、b、c均为半圆弧上的点，其中b点为半圆弧的中点，弧长大于弧长，则以下关于a、b、c三点的电场强度大小和电势大小判断正确的是（

）A． B． C． D．11．某实验小组在平静的水面上利用振动装置研究水波。如图所示，沿水面上某一方向和垂直于水面方向建立平面坐标系Oxy。在O点处安装一振动装置可产生水波（可视为简谐横波），时刻，处于处的质点M从平衡位置开始起振，此时，处于处的质点N第二次到达处。已知质点M的振动方程为，则下列说法中正确的是（

）A．该水波的波长为2mB．该水波的波长为4mC．质点N的振动方程为D．质点N的振动方程为12．如图所示，倾角为的绝缘斜面固定在水平地面上，一质量为m、电阻不计的U型金属框静置在斜面上，U型金属框左右两侧沿斜面方向，间距为L，底边沿水平方向，空间中存在磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向下的匀强磁场。现将一质量为m的光滑金属棒ab置于金属框上方，金属棒接入回路的电阻为R，并在沿斜面向上的外力作用下沿斜面向上做匀速直线运动，此时U型金属框由静止开始沿斜面向上运动。已知U型金属框和斜面间的动摩擦因数为，斜面和U型金属框足够长，金属棒ab平行于U型金属框底边且始终和U型金属框接触良好，重力加速度为g。则下列说法正确的是（

）A．在金属棒运动过程中，金属棒中的电流始终由b流向aB．在金属棒运动过程中，金属棒中的电流会逐渐减少至零C．当外力功率最小时，金属棒相对于U型金属框的速度大小为D．当外力功率最小时，金属棒相对于U型金属框的速度大小为三、实验题13．某实验小组用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。在气垫导轨上安装两个光电门，滑块上固定一宽度为d的遮光条，滑块两侧分别用平行于导轨的细线绕过气垫导轨左、右两端的定滑轮与钩码连接，重力加速度为g。（1）用游标卡尺测出遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，则遮光条的宽度________cm；（2）调节气垫导轨水平，测量出两光电门之间的距离L；（3）分别在左、右两端悬挂3个、2个钩码，每个钩码的质量均为m，测量出滑块及遮光条的总质量M，释放钩码，滑块沿气垫导轨滑行时依次通过两光电门1、2，分别记录滑块通过两个光电门的时间、，则滑块经过光电门1和光电门2时的速度分别为________、________；（4）要验证该系统的机械能守恒，应满足的关系式为________（用题中给出的物理量字母表示）。14．实验小组利用如图所示的电路测量待测电阻的阻值。(1)实验步骤如下：①灵敏电流计G无电流通过时，指针指向表盘正中央零刻度，电流由a流向b时，指针向a端偏转。开关S闭合前，滑动变阻器R的滑片应置于__________端（选填“c”或“d”）；②图中两个定值电阻的阻值分别为、，为电阻箱，为待测电阻，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，发现灵敏电流计G的指针向b端偏转，则此时应调节电阻箱使阻值__________（填“增大”或“减小”），使指针指向表盘正中央零刻度；③读出电阻箱的的阻值为，则待测电阻的阻值为__________（用题中给出的字母表示）；(2)为了减少偶然误差，可以进行多次测量，以下步骤可行的有__________；A．将滑动变阻器的滑片向d滑动，使G重新指零，读出阻值B．交换两个定值电阻、的位置，调节电阻箱使G重新指零，读出阻值C．将阻值为的定值电阻更换为阻值为的定值电阻，调节电阻箱使G重新指零，读出阻值四、解答题15．如图为圆柱形玻璃砖的横截面，半径为R，折射率为。MN是一条通过圆心的直线，一束单色的细光束AB平行于MN射向玻璃砖，从B点射入，从C点（图中未画出）射出，AB与MN间的距离为0.8R，已知光在真空中的传播速度为c，。求：(1)光束在玻璃砖内从B点到C点的时间；(2)从C点（图中未画出）射出玻璃砖的光线与MN所成的夹角大小。16．如图所示，两个内壁光滑的汽缸A、B固定在水平地面上，A气缸内部有电热丝，可以接通外部电源对缸内气体进行加热，B气缸上有一阀门K，阀门连接充气装置，两汽缸内的两个活塞由水平刚性轻杆栓接，两汽缸中各封闭有一定量的理想气体，外界大气压强始终为。初始状态时，阀门K处于关闭状态，左右两个活塞面积之比为，距缸底部距离分别为2L、3L，两汽缸内气体的热力学温度均为，A气缸中的气体压强为。其中A汽缸和活塞均绝热，B汽缸导热，环境温度恒为，A活塞距离气缸开口处足够远。现对A气缸内气体进行缓慢加热，当A气缸内活塞向右移动L距离时停止加热，打开阀门K对B气缸进行缓慢充气，当B气缸内活塞向左移动L距离时停止充气，此时B气缸内气体的压强为，求：(1)停止加热时B气缸内气体的压强；(2)停止充气时A气缸内气体的温度；(3)充气装置充入B气缸内气体的质量与B气缸内原先气体的质量的比值。五、综合题17．如图所示，在直角坐标系x轴的下方有三块光滑弹性绝缘挡板PQ、QN、MN，其中P、M两点位于x轴上，PQ、MN平行且关于y轴对称，QN长度为2L，三块挡板间有垂直纸面向外的匀强磁场。在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子从直角坐标系第二象限的S处以初速度大小、方向与x轴正方向成斜向上飞出，恰好从P点射入磁场，先后与挡板PQ、QN、MN共发生4次碰撞反弹后，从M点离开磁场，并经过（、S关于y轴对称）。已知粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为，到达QN时的速度方向与x轴正方向的夹角为，粒子与挡板间的碰撞为弹性碰撞，且每次碰撞前后速度方向与挡板的夹角相同，不计粒子重力，，求：(1)粒子由S到P的时间；(2)S处的位置坐标；(3)三块挡板间匀强磁场的磁感应强度大小。六、解答题18．如图所示，足够长的平板B静置在地面上，其上表面右端有一竖直弹性挡板，小物块A处于平板B上的点，点左侧粗糙，右侧光滑。用不可伸长的轻绳将一小球悬挂在点正上方的O点，轻绳处于拉直状态。现将小球向左拉开一个小角度后由静止释放，小球第1次经过最低点时与物块A发生弹性碰撞，碰撞时间极短，平板B仍静止，碰后小球速度方向与碰前方向相同，继续做简谐运动，物块A获得速度（未知）向右运动一段时间后与平板B右端挡板发生弹性碰撞，以的速度被弹回，当运动到O点正下方时速度恰好减为0。已知物块A的质量，平板B（含挡板）的质量，物块A与平板左侧接触面的动摩擦因数，平板与水平地面的动摩擦因数，重力加速度，取10，则：(1)求小球第一次与物块A碰撞后，物块A获得的速度；(2)求与平板B右端之间的距离s；(3)求物块A刚返回到O点正下方时，平板B速度；(4)观察发现，当物块刚返回到O点正下方时，摆球刚好第5次经过最低点并与之相碰，求该单摆的摆长为多长？（结果保留两位有效数字）参考答案题号12345678910答案DACDBCBCBDBC题号1112答案ADAC13．14．(1)c增大(2)BC15．(1)(2)【详解】（1）光路图如图所示设入射角为i，折射角为r，OB为法线，AB与MN间的距离为0.8R，则B点到MN之间的距离为所以由几何关系有即，由折射定律有解得设光在C点射出，OB、OC为半径，所以三角形OBC为等腰三角形，其底角为37°，则BC的长度为光在玻璃中传播速度为v，有传播时间为解得（2）由上述分析可知，折射角为，光线一共发生两次折射，每次折射其偏转角均为，则其总偏转角度为又因为入射光线平行于MN，所以出射光线与MN的夹角为16．(1)(2)(3)1.92【详解】（1）由于B汽缸导热，则A气缸加热过程中B气缸的温度不变，由玻意耳定律得A气缸未加热时，对两活塞整体受力分析，由平衡条件得又，联立解得，（2）B气缸打气结束时，对两活塞整体受力分析，由平衡条件得对A气缸，从加热开始到B气缸打气结束，由查理定律得又，联立解得（3）设充气装置充入B气缸内气体为，压强为，则解得充入B气缸内气体的质量与B气缸内原先气体的质量的比值17．(1)(2)(3)【详解】（1）在电场中粒子做匀变速曲线运动可分解为沿x轴正方向做匀速运动和沿电场力方向做匀变速运动，在S点水平、竖直方向的分速度为，在电场中加速度为粒子经过P点有解得由以上得S到P的时间（2）从S到P，沿x轴的距离为沿y轴负方向的距离因此S处的位置坐标为。（3）在P处粒子速度为粒子在矩形磁场中经过与三块弹性挡板发生4次碰撞反弹后，从M点离开磁场，并经过S1。经分析知，粒子与挡板的4次碰撞的分布，只能是与挡板PQ、MN各一次，与挡板QN碰撞2次，第一次到达QN时与x轴正方向的夹角为53°。具体轨迹如图所示：在磁场中粒子做匀速圆周运动，设半径为R，根据几何关系有由以上可得根据洛伦兹力提供向心力可得18．(1)(2)(3)(4)【详解】（1）物块A与平板B右端挡板发生弹性碰撞，设碰后平板B的速度为，取向右为正方向。碰撞前物块A速度为，平板B静止。碰撞后物块A速度。根据动量守恒定律有根据机械能守恒定律有联立解得，（2）碰撞后物块A向左运动，平板B向右运动。物块A在光滑段运动时，平板B水平方向仅受地面摩擦力加速度大小设经过时间物块A运动到点进入粗糙段，此时平板B上点相对地面的位移物块A进入粗糙段后受摩