青岛市2024年高三年级部分学生调研检测
物理试题 2024.11
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. 如图所示，水平放置的带电平行金属板A、B中央有一半径为R的金属球壳，两极板间距离为d，电压为U，d=3R。M、N分别是金属球上的最高点和最低点，下列说法正确的是
A. M点电势比 N点电势高
B. 球壳上的感应电荷在O点产生的场强大小为 U/d
C. A、M间的电势差为U/6
D. N、B间的电势差为U/3
2. 如图甲为便利的运输工具—双轮小车，送水员用双轮小车运送桶装矿泉水，图乙为小车装水后的截面示意图，在拉运过程中，不计桶与小车之间摩擦力的影响，下列说法正确的是
A. 向右加速拉运过程中, 当a=6m/s |时，OP 对桶的支持力变为0
B. 向右减速拉运过程中，当a=6m/s |时，OQ 对桶的支持力变为0
C. 匀速拉运时，若OP 与水平方向间的夹角变大，OP 对桶的支持力变大
D. 匀速拉运时，若OP 与水平方向间的夹角变大，OP 对桶的支持力变小
3. 如图甲所示，x轴上固定两个点电荷A和B，电荷A固定在原点O处，电荷B固定在处，x轴上各点的电势随位置坐标变化的图像如图乙所示，其中处图线的切线与轴平行。取无穷远处电势为零，仅考虑电场力作用，下列说法正确的是
A. A、B两电荷为异种电荷
B. A、B两电荷所带电荷量之比
C. 轴上仅有一个位置A、B两电荷产生的电场强度大小相等
D. 将一正电荷从处自由释放，该电荷将做加速度增大的加速运动
4. 某飞行器以额定功率P在空中水平匀速飞行时，前方空气与飞行器表面发生相互作用后随即共速。飞行器的迎风面积为S，空气密度为ρ，则飞行器飞行过程中受到的空气阻力为
A.
B.
C.
D.
如图所示，在一种“子母球”表演中，让同一竖直线上的小球A和小球B，从距水平地面 和高度的地方同时由静止释放。忽略空气阻力及碰撞时间， 若B球与地面碰撞后原速率弹回，要使球B在第一次上升过程中与球A相碰，则的取值可能为
A. 4
B. 6
C. 9
D. 12
6. 总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，质量为m的末节车厢中途脱节，司机发现时，机车已行驶时间t，该过程机车的牵引力恒定，于是立即关闭发动机。设列车运动过程中所受阻力与其重力成正比，末节车厢停止后，机车继续运动的时间为
A. B.
C. D.
7. 如图甲所示，小物块A以初速度v 冲上水平放置的平板B，在此后的运动过程中A始终没有滑离平板B，A、B运动的部分v-t图像如图乙所示。下列说法正确的是
A. 若mA=2m B,则
B. A、B两物体质量可能相同
C. 0-2t 时间内，B有时仅受一个摩擦力作用
D. A与 B间的动摩擦因数小于 B 与地面间的动摩擦因数
8. 火力发电的主要燃料是煤粉，将煤块制成煤粉的机械称为球磨机。球磨机的核心部件是一个半径为R 的躺卧圆筒，里面装有小钢球，小钢球与筒壁间的动摩擦因数足够大。圆筒匀速转动时，小钢球被带到一定高度处脱离筒壁，落下后与煤块发生碰撞将煤块击碎。如图所示，当小钢球通过A 点时，与圆筒分离，此后小钢球仅在重力作用下到达位置B，AB连线过圆心O，已知重力加速度为g。则圆筒旋转的角速度ω为
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. 我国发射的“悟空”探测卫星对暗物质的观测研究已处于世界领先地位，观测发现宇宙空间中两颗质量相等的星球绕其连线中心转动时，理论计算的周期与实际观测周期不符，且 ,科学家认为在两星球之间存在暗物质。若对两星球运动有影响的暗物质均匀分布在以两星球连线为直径的球形空间内，已知质量分布均匀的球体对球外质点的作用力可等效为质量集中在球心处对质点的作用力，两星球质量均为m。下列说法正确的是
A. 暗物质对星球的作用力表现为斥力
B. 暗物质对星球的作用力表现为引力
C. 球形空间内的暗物质的质量为
D. 球形空间内的暗物质的质量为
10. 波源P发出一列简谐横波，P的振动图像如图甲所示。在波传播方向上质点Q与P平衡位置间的距离为8m，如图乙所示，已知t=9s时，质点Q首次到达波谷，下列说法正确的是
A. 该波波速为
B. 该波波长为
C. t=12s时, 质点 Q的速率为
D. t=14s时, 质点 Q向下运动
11. 如图所示，半径为R的半圆形区域处于匀强电场中，电场方向与半径OC 平行，∠AOC=45°。大量质量为m、带电量为+q的带电粒子，从A点以大小不同的初速度垂直OC射入半圆形区域，当带电粒子从B 点射出半圆形区域时，速度变化量的大小为，不计粒子的重力。下列说法正确的是
A. 匀强电场的电场强度大小
B. 粒子从A到B的运动时间
C. 分别从 O 点和 B 点射出的粒子动能增量相等
D. 分别从 O 点和B 点射出的粒子速度方向相同
如图甲所示，在表面粗糙的“L”形水平固定轨道上，将轻弹簧一端固定在轨道左侧上的点，另一端与装有加速度传感器和位移传感器的滑块相连，弹簧原长为、劲度系数为，滑块总质量为。以为坐标原点、水平向右为正方向建立轴，将滑块拉至坐标为的A 点由静止释放，滑块向左最远运动到坐标为的B点，测得滑块加速度随坐标变化的关系图像如图乙所示，其中为图线的纵截距。弹簧始终处于弹性限度内，滑块由A运动至B的过程中，下列说法正确的是
A. 可能大于
B. 滑块与轨道间的动摩擦因数
C. 滑块的最大动能
D. 该过程因摩擦产生的热量
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.(6分) Phyphox是专门针对智能手机开发的物理实验软件，可以很好地助力同学们开展居家实验。某同学用该软件设计测量木盒与桌面间的动摩擦因数的实验，实验步骤如下：
①在木盒中放入若干个砝码，用天平测出木盒和砝码的总质量；
②在桌面左端固定一个不计摩擦的定滑轮，细线一端与木盒连接，另一端与手机相连，调整定滑轮位置使细线与桌面平行；
③调整桌面水平，释放手机，木盒由静止开始做匀加速直线运动，从手机上读出手机运动的加速度大小。
回答下列问题：
(1) 要测量木盒与桌面之间的动摩擦因数， .(选填“需要”或“不需要”) 测量手机的质量， (选填“需要”或“不需要”) 让手机的质量远小于木盒和砝码的总质量；
(2)已知重力加速度大小为g，完成正确操作后测量的动摩擦因数μ= (用题中测量的物理量符号和题设条件中的物理量符号表示) ；
(3)某同学实验过程中没有调整桌面水平，导致桌面左端较低，该同学测得的动摩擦因数较真实值 (选填“偏大”“偏小”或“相等” ) 。
14.(8分)某同学用干电池(电动势, 内阻)、直流电流表(量程，内阻 定值电阻和可变电阻R 、定值电阻R 组装成一个简易欧姆表，电路如图甲所示。通过控制开关S和调节可变电阻R ，可使欧姆表具有“”和“”两种倍率。
(1)图甲中的端应与 (选填“红”或“黑”) 表笔连接。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节可变电阻 R ，使电流表达到满偏，然后在红、黑表笔间接入 ，电流表指针指向如图乙所示位置，则= Ω;
(2)闭合开关S，将红、黑表笔短接，调节可变电阻，使电流表再次满偏，此时就改装成了另一倍率的欧姆表，则= Ω;
(3)若干电池使用已久，电动势降低到1.2V，内阻变为2Ω，当S闭合时，红黑表笔短接调零仍能使电流表满偏。若用该欧姆表测出的电阻值为1000Ω，则该电阻真实值是 Ω。
15.(7分) 某同学抛出的小钢球掉落在楼梯台阶上，楼梯台阶每级的宽和高均为，钢球向下逐级弹跳，每次反弹后，相对本级台阶达到的最大高度均为H，每次的碰撞点与各级台阶边缘的距离相等。已知钢球每次与台阶碰撞后竖直方向分速度变为碰前竖直分速度的80%，水平分速度不变，忽略空气阻力。重力加速度 ，求
(1) 钢球水平分速度大小；
(2) 每次反弹后，钢球相对本级台阶达到的最大高度H。
16.(9分) 中国航天技术蒸蒸日上，某同学自制水火箭来模拟火箭的运动。图甲为水火箭发射后竖直加速上升过程中加速度大小与时间的关系图像。水火箭在t=0时刻发射，经4s水火箭耗尽箭体内的水，失去动力后上升至最高点，紧接着火箭自由下落2s后遥控打开降落伞减速，当速度减小到 5m/s时开始匀速下降到达地面。开伞后最初一段距离内火箭速度大小的倒数 与开伞后下降的距离之间关系图像如图乙所示。降落伞打开前空气阻力忽略不计，重力加速度. 求
(1) 水火箭上升的最大高度 H；
(2) 水火箭从最高点到落地所用的时间。
17.(14分) 如图所示，一足够长倾斜传送带以 的速度沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向间夹角M点为传送带上端，N点与M点的距离A、B两物块的质量分别为 现将物块A、B同时分别从M点和N点无初速度释放，物块A、B与传送带间的动摩擦因数分别为 ，两物块在传送带上运动过程中会发生多次弹性正碰，碰撞时间极短。两物块均可看作质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 求
(1) 两物块第一次碰撞后瞬间物块B的速度大小；
(2) 从释放物块A开始到两物块发生第二次碰撞的过程中，物块A与传送带间因摩擦产生的热量Q；
(3) 从释放物块B开始到两物块发生第n次碰撞过程所经历的时间t及该时间内B运动的距离。
18.(16分)如图所示，空间存在水平向右的匀强电场E，部分为竖直平面内的轨道，、为水平面内的轨道，段是倾角的倾斜直轨道，长度，与竖直平面内圆轨道相切于B点，圆轨道的半径 ，为轨道最低点且略微错开，为水平直轨道，长度 ，为半圆形水平弯道，其半径 ，也为水平直轨道，长度与相同。A点固定一劲度系数足够大的轻弹簧(弹簧长度相对于 ，忽略不计) 。一绝缘带正电小球在外力作用下先挤压弹簧，然后由静止释放，弹性势能 ，全部转化为小球动能。已知小球质量 ，小球受到的电场力大小, 小球与的动摩擦因数 ，其他轨道均光滑， ，重力加速度
(1)若 ，求小球第一次运动到B点的速度大小；
(2)若小球恰好能在圆轨道上做完整圆周运动，求小球受到圆轨道的最大弹力和最小弹力之差；
(3)在G点固定一竖直墙壁，小球碰墙后原速率弹回，若小球始终不脱离圆轨道和水平弯道，要使小球与竖直墙最多发生1次碰撞，求释放小球时弹簧弹性势能应满足的条件。
