2024届山东省济南市高三下学期三模物理试题
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2024
届山东省济南市高三下学期三模物理试题
一、单选题：本题共7
小题，每小题4
分，共28
分 (
共7
题)
第(1)
题
在一次杂技表演中，表演者顶着一竖直杆沿水平地面运动，其位移—时间图像（图像）如图甲所示。与此同时猴子沿竖
直杆向上运动，如图乙所示，其沿竖直方向的速度—时间图像（图像）如图丙所示，若以地面为参考系，下列说法正确的是（ ）
A
．猴子的运动轨迹为直线
B．时猴子的速度大小为8m/s
C
．猴子在前2s内的加速度大小为
D
．猴子在前2s
内运动的位移大小为16m
第(2)
题
如图所示，某理想变压器原、副线圈的匝数比为2
：1
，电源输出的电压有效值恒为U
，理想电流表A
和滑动变阻器R
与变压器原线圈连接，阻值为的定值电阻接在副线圈两端。已知滑动变阻器R的最大阻值为，现调节滑动变阻器R
的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数与滑动变阻器接入电路的阻值R
之间的关系为
B
．电源输出的最小功率为
C．当滑动变阻器接入电路的阻值为时，定值电阻两端的电压最大
D
．滑动变阻器的最大功率为
第(3)
题
电子感应加速器是利用感生电场来加速电子的一种装置。它的基本原理如图所示，电磁铁的上、下两个磁极之间有一个环形真
空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速，同时圆轨道范围内
的磁场能使电子做圆周运动。图为侧视图，下图为真空室的俯视图，在某时间段，从上向下看，电子沿逆时针方向运动，当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，为使电子加速，下列说法正确的是（ ）
A
．产生的电场应沿逆时针方向，电磁铁中的电流应该逐渐减弱
B
．产生的电场应沿逆时针方向，电磁铁中的电流应该逐渐增强
C
．产生的电场应沿顺时针方向，电磁铁中的电流应该逐渐减弱
D
．产生的电场应沿顺时针方向，电磁铁中的电流应该逐渐增强
第(4)
题
如图所示，间距为L
且足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨电阻与长度成正比，竖直向下的匀强磁场范围足够大，磁感应
强度为B
。导轨左端用导线连接阻值为R
的定值电阻，阻值为R
的导体棒垂直于导轨放置，与导轨接触良好。导体棒从导轨的最
左端以速度v
匀速向右运动的过程中（ ）
A
．回路中的电流逐渐变大
B
．回路中电流方向沿顺时针（俯视）
C
．导体棒两端的电压大小为BLv
D
．导轨的发热功率先变大后变小
第(5)
题
纵波也可以发生干涉现象。图甲是可以使轻质泡沫颗粒悬浮的声悬浮仪，上、下两圆柱体间的两列振幅相同的同频超声波相遇
发生干涉现象。泡沫颗粒能在振幅几乎为零的点附近保持悬浮状态。以上、下两波源的连线为x
轴，轴上两列超声波的叠加情况可简化为图乙所示，实线表示振动加强点的位置，虚线表示振动减弱点的位置。已知这两列超声波传播的速度均为。则下列说法正确的是（ ）
A
．振动加强点的质点，位移始终最大
B．泡沫颗粒能悬浮在的M
点附近
C．该声悬浮仪发出的超声波频率为
D
．增大该声悬浮仪所发出的超声波频率，泡沫颗粒可悬浮的点的个数增加
第(6)
题
2023
年诺贝尔物理学奖授予三位物理科学家，表彰他们对于超快激光和阿秒物理科学的开创性工作。阿秒激光脉冲（1阿秒
秒）是目前人们所能控制的最短时间过程，可用来测量原子内绕核运动电子的动态行为等超快物理现象。其应用类似于频闪照相机，下面三幅图是同一小球，在同一地点，用同一频闪照相仪得到的运动照片，下列说法正确的是（ ）
A
．三种运动过程中，小球的加速度逐渐增大
B
．前两种运动小球处于完全失重状态，而斜上抛运动的小球上升过程处于超重状态
C
．三种运动过程中，相等时间内小球速度变化量相同
D
．三种运动过程中，相等时间内小球在竖直方向上位移相同
第(7)
题
一单摆在竖直平面内做小角度摆动。摆球从左侧最高点A
运动到最低点C
时，摆线被悬点O
（未画出）正下方的钉子P
挡住，之
后球运动到右侧最高点B
，该过程中的频闪照片如图所示，已知闪光的时间间隔相等，PC=l
。则O
、P两点间的距离为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题：本题共3
小题，每小题6
分，共18
分 (
共3
题)
第(1)
题
如图所示，立方体的两个顶点A
、C
上固定有两个等量的同种正电荷，M
、N是立方体边和的中点，开始时在处锁定
一个负电荷P
，不计负电荷重力，下列有关说法正确的是（ ）
A
．M
、N
两点的电场强度相同
B
．解除锁定，将负电荷P移到上电势能一定减小
C
．解除锁定，静止释放负电荷P
，P
将向下加速，加速度也一直增大
D
．解除锁定，给负电荷P一个沿方向的初速度有可能做匀速圆周运动
第(2)
题如图所示，两个倾角分别为和的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B
的匀强
磁场中，两个质量为m、带电荷量为的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，则（ ）
A
．飞离斜面时甲滑块动量比乙滑块动量大
B
．飞离斜面时甲滑块动量比乙滑块动量小
C
．飞离斜面时甲滑块重力做功的瞬时功率与乙滑块重力做功瞬时功率不同
D
．飞离斜面时甲滑块重力做功的瞬时功率与乙滑块重力做功瞬时功率相同
第(3)
题
如图所示，五角星是边长相等的共面十边形，b
、a
、i
、h
四点共线，若在j
、d
点固定电荷量为Q
的正点电荷，一带负电的试探
电荷q
从g点由静止释放，仅在静电力作用下运动。下列说法正确的是（ ）
A
．i
、e
两点的电场强度相同
B
．试探电荷q
从g
点运动到b
点的过程中，其电势能先减小后增大
C
．试探电荷q
在g
、b
两点间往复运动
D
．若在h
、f
点也固定电荷量为Q
的正点电荷，试探电荷q
由静止释放后将向b
点运动
三、解答题：本题共4
小题，每小题8
分，共32
分 (
共4
题)
第(1)
题
如图所示，竖直细圆弧管道DEF由两个半径均为的四分之一圆弧组成，左侧为足够长的水平直轨道AB
，其上一质量为的长木板上表面与竖直圆轨道下边缘于D
点无缝连接；圆弧管道右侧与足够长的水平直轨道FG平滑相切连接，质量为
的滑块b与质量为的滑块c用劲度系数的轻质弹簧连接，静置于FG上。现有质量为的滑块a以的水
平初速度从D
处进入，经DEF
后与FG
上的b碰撞（时间极短）。已知，a与长木板间的动摩擦因数，其它摩擦和阻力均不计，各滑块均可视为质点，弹簧的弹性势能（x
为形变量），g取。求：
（1
）a
到达管道DEF
最低点F时的速度大小和在该点所受的支持力大小；
（2
）若a
与b碰后返回到距长木板右端处时与木板恰好保持相对静止，则a
、b碰撞过程中损失的机械能；
（3
）若a
碰到b后立即被粘住，则碰撞后弹簧最大长度与最小长度之差。
第(2)
题
如图所示，矩形线框的ae
、bf
边长为2L
，电阻不计，ab
、cd
、ef
的边长都为L
，cd
位于线框的正中间，ab
、cd
电阻均为R
，ef
电
阻为2R
，线框的总质量为m
。在光滑斜面上PQNM
区域内有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B
，斜面倾角为
30°
，PQ
、MN
之间的距离为L
。线框从磁场上方某处由静止释放，进入磁场恰好能做匀速直线运动，重力加速度为g
，求：
（1
）ab
边刚进入磁场时线框的速度大小；
（2
）ef边刚进入磁场时线框的加速度。
第(3)
题
雪车比赛是2022年北京冬奥会一项惊险刺激的竞技类项目，部分赛道如图所示，半径的圆弧AOB
与一倾斜直轨道BC
相
切于B点，直轨道与水平面间的夹角，运动员俯卧在雪车上沿轨道滑动，运动员和雪车的总质量，经过最低
点O时速度，再经过B点时的速度，已知雪车与轨道之间的动摩擦因数，重力加速度，，，求：
（1
）经最低点O
时轨道对雪车的支持力大小；
（2
）从最低点O
运动到B
点过程中雪车克服轨道摩擦力做的功；
（3
）若雪车到达直轨道最高点C
时速度刚好减为零，则BC轨道的长度为多少？（保留两位小数）
第(4)
题如图甲所示，空间中正四棱柱区域的侧面与电容器的下极板Q
处于同一水平面，极板Q的中线与
在同一直线上。电容器两极板间的距离为d
，两极板的长度均为L
，正四棱柱底边长也为d
、截面将正四棱柱分为左、右两部分，
左侧部分为正方体，其中（包括正方体边界）存在磁感应强度竖直向上、大小为的匀强磁场；
右侧部分存在磁感应强度水平向右、大小为的匀强磁场。在电容器左侧有一离子源，离子源持续射出带电量为
、质量为m
的离子，所有离子射出后均从Q
板左侧中点正上方距离Q
板处射入两板间，入射速度均为，方向与Q
板的中线
平行，电容器两极板间的电势差随时间的变化规律如图乙所示（U
未知），不同时刻射入的离子刚好都能从电容器右侧射出。
不计离子的重力及离子间相互作用。
（1
）求图乙中U
的大小。
（2）以截面的中心为坐标原点在该截面上建立直角坐标系（如图甲中所示），x
轴水平；y
轴竖直，求时刻射入电容器的离子通过截面时的坐标。
（3）要使所有离子都不能从正四棱柱的面射出，求正四棱柱侧棱的最小长度。
四、实验题：本题共2
小题，每小题11
分，共22
分 (
共2
题)
