山东省2022届高三质量检测物理试题（PDF版无答案）

高 三 质 量 检 测 试 题
物 理
本试卷满分 100分，考试时间 90分钟
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. 2021年 4月，日本政府决定将福岛核废水排放入海，引起国际社会的广泛关注。核废水即使经处理，
但还是含有氚、锶－90、铯－137、碘－129等放射性元素。其中 13755 Cs是最具危害的放射性元素，半衰期
为 30年。它能通过β衰变放射出β射线，衰变得到的新核用 X表示。则下列说法正确的是( )
A．铯核发生β衰变的衰变方程为 137 137 055 Cs→ 56 X＋－1 e
B．20个铯核经过 60年，一定还有 5个铯核未发生衰变
C．铯核发生β衰变时，β射线来自原子核外的电子电离
D．13756 X的比结合能比 13755 Cs小
2.在研究性学习活动中，某校同学进行了如下实验：如图所示，从入口 S处送入某一频率的声音，通过
左右两条管道 SAT和 SBT传到了出口 T处，并可以从 T处监听声音，左侧 B管可以拉出或推入以改变左侧
管接入回路的长度，开始时左右两侧管道关于 S、T对称，从 S处送入某一频率的声音后，将 B管逐渐拉出，
当拉出的长度为 l时，从 T处第一次听到最弱的声音，设声速为 v，则该声音的频率为( )
A v v． B． C v v． D．
2 2l 4l 8l
3．一定质量的理想气体经历了如图所示的 A→B→C→D→A循环，该过程每个状态可视为平衡态。下
列说法中正确的是( )
A．状态 A气体分子的平均动能比状态 B气体分子的平均动能大
B．状态 C到状态 D，气体的内能保持不变
C．状态 B到状态 C，气体将放出热量
D．状态 D到状态 A，气体对外做功
1
4．如图所示，波源 O1、O2以相同的频率垂直纸面振动激发出横波在纸面内沿着各个方向传播，A、B、
C三点在 O1、O2连线的中垂线上，t＝0时刻 O1、O2同时沿相同方向开始振动，经过 4 s的时间，与 O1相
距 6 m的 A点开始振动，此后 A点每分钟上下振动 10次，且当 A位于波峰时，B、C两点也同时位于离 A
点最近的两个波峰，则下列说法正确的是( )
A．波源 O1激发的横波波长为 9 m B．波源 O1激发的横波波长为 18 m
C．O1与 B之间的距离为 12 m D．t＝12 s时 C点开始振动
5．木块 A、B的质量分别为 5 kg 和 6 kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 0.25。夹在 A、B之
间的轻质弹簧被压缩了 2 cm，弹簧的劲度系数为 400 N/m，初始时两木块在水平地面上静止不动。现用与
水平方向成 60°的拉力 F＝6 N作用在木块 B上，如图所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取
g＝10 m/s2，则在力 F作用后( )
A．木块 A所受摩擦力的方向向左 B．木块 A所受摩擦力大小是 12.5 N
C．木块 B所受摩擦力大小是 11 N D．木块 B所受摩擦力大小是 15 N
6．如图甲所示，在垂直纸面的匀强磁场中固定放置一个与磁场方向垂直的正方形线框，规定垂直纸面
向里为磁场的正方向，顺时针方向为电流的正方向。磁场的磁感应强度 B随时间 t变化的规律如图乙所示，
下图中能反映线框中的感应电流 i随时间 t变化的图像是( )
甲 乙
A B C D
7．宇航员驾驶宇宙飞船绕质量分布均匀的一星球做匀速圆周运动，测得飞船线速度大小的二次方与轨
道半径的倒数的关系图像如图中实线所示，该图线(直线)的斜率为 k，图中 r0(该星球的半径)为已知量。引
力常量为 G，下列说法正确的是( )
3
A. 3k r该星球的密度为 3 B．该星球自转的周期为
0
4πGr0 k
C k k．该星球表面的重力加速度大小为 D．该星球的第一宇宙速度为
r 30 r0
2
8.输电能耗演示电路如图所示。左侧 ab之间正弦交流电的有效电压不变，输电线的电阻 r的阻值为 10 Ω。
开关 S接 2时，理想变压器原、副线圈匝数比为 1∶3，负载 R上的功率为 10 W；开关 S接 1时，理想变压
器原、副线圈的匝数比为 2∶1，负载 R上的功率也为 10 W。则负载 R的阻值为( )
A．15 Ω B．5 Ω C．10 Ω D．30 Ω
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．如图所示，在 x轴上放有两个电荷量分别为 q1和 q2的点电荷，其中 q1位于 x轴的坐标原点，电荷
q2的右侧各点电势φ随 x变化的关系如图所示，其余部分的电势变化情况没有画出，其中 B点电势为零，BD
段中的电势最低点为 C点，则下列说法正确的是( )
A. A点的电场强度方向向左
B．从 B点到 D点的电场强度先增大后减小
C．两点电荷的电荷量的大小关系为 q1>q2
D．将一带负电的试探电荷从 C点移到 D点，电场力做负功
10．如图所示，一玻璃球体的半径为 R，O为球心，AB为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在 A点与
玻璃球相切。自 B点发出的光线 BM在 M点射出玻璃球，出射光线平行于 AB，照射在接收屏上的 Q点。
另一光线 BN恰好在 N点发生全反射。已知∠ABM＝30°，光在真空中传播的速度为 c，下列说法正确的是
( )
A.光在此玻璃球体发生全反射的临界角不可能大于 45°
B 4R．光由 B传到 Q点所需时间为
c
C N AB 2 2． 点到 的竖直距离为 R
3
D．若 B点处光源为红光，将其换为绿光光源，则圆弧上恰好发生全反射的 N点向右移动
3
11．如图所示是网球发球机，某次室内训练时从距地面一定的高度向竖直墙面发射完全相同的网球。
假定网球水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时速度方向与水平方向夹角分别为 30°和 60°，若不考虑网
球在空中受到的阻力，则( )
A．两次射出的网球初速度之比为 3∶1
B．两次射出的网球碰到墙面前在空中运动时间之比为 1∶ 3
C．两次射出的网球碰到墙面前在空中下降高度之比为 1∶3
D．两次射出的网球碰到墙面时动能之比为 3∶1
12．在大型物流系统中，广泛使用传送带来搬运货物。如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定的速率逆
时针方向转动，传送带始终是绷紧的，将 m＝1 kg 的货物放在传送带上的 A端，经过 1.2 s到达传送带的 B
端。用速度传感器分别测得货物(可视为质点)与传送带的速度 v 随时间 t变化的图像如图乙所示。已知重力
加速度 g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，则( )
甲 乙
A．货物与传送带间的动摩擦因数为 0.05
B．A、B两点间的距离为 1.2 m
C．货物从 A运动到 B的过程中，传送带对货物做的功为 -11.2 J
D．货物从 A运动到 B的过程中，与传送带间因摩擦产生的热量为 4.8 J
三、非选择题：本题共 6小题，共 60分。
13．(6分)利用如图甲所示的实验装置可以测量物块与斜面之间的动摩擦因数μ，将打点计时器固定在
倾角为 37°的斜面上，物块上连接上纸带，开启打点计时器电源，然后释放物块，打点计时器打下一条纸带，
斜面固定不动。
甲 乙
(1)如图乙是实验过程中打出的多条纸带中的一条，在纸带上找到 O、A、B、C、D、E、F等几个计数
点(每两个相邻的计数点间还有 4个点未画出)，若打点计时器电源频率为 50 Hz，则相邻计数点之间的时间
间隔为______s；图中的数据为 x1＝5.00 cm，x2＝6.96 cm，x3＝8.94 cm，x4＝10.93 cm，x5＝12.87 cm，x6＝
14.97 cm，则根据纸带数据可以得出物块下滑的加速度大小为__________m/s2 (结果保留三位有效数字)
(2)根据实验数据可得物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝____________。(结果保留三位有效数字)
已知重力加速度 g＝9.80 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。
(3)由于打点计时器上的纸带限位孔与纸带之间存在摩擦力以及空气的阻力等因素存在，会使得动摩擦
因数的测量值比真实值____________(填“偏大”或“偏小”)
4
14．(8分)节假日各种装饰彩灯给我们增添了很多节日乐趣，随着半导体技术的普及，很多家庭也都在
节假日期间自行购买各种 LED灯带来进行装饰，营造一种欢乐轻松的氛围。某兴趣小组在选择课题研究时，
选择对某型号发光二极管进行深入研究，并希望应用于实践。他们计划进行如下几项研究：
(1)通过网络查阅相关信息得知，发光二极管的额定电压在 3～4 V，之后用多用电表粗略测量二极管正
向导通电阻的阻值，如图甲所示，选择的挡位为欧姆“×10”挡，则读数为____________Ω。
(2)描绘发光二极管的正向导通的伏安特性曲线，为了解该型号发光二极管的特性，本实验可能要用到
以下实验器材：
甲
①直流电源 5 V，内阻很小
②滑动变阻器 R1(0～10 Ω)
③电压表 V1(0～3 V，3 kΩ)，电压表 V2(0～15 V，15 kΩ)
④电流表 A1(0～30 mA，约 2 Ω)，电流表 A2(0～0.6 A，约 0.06 Ω)
⑤定值电阻 R0(1 kΩ)
⑥开关、导线若干。
根据实验目的和所提供的器材，设计实验电路，在虚线框内画出实验电路原理图。实验中，电压表选
择__________，电流表选择__________(填电表符号)。经过正确且严谨的实验操作与数据整理，绘制出该型
号的二极管的 U-I曲线如图乙所示。实验观察得知，该型号二极管在 3.2 V电压下能够稳定发光，且发热量
也比较低，温度始终处在可控范围内。
乙
(3)自行设计 LED灯带，该同学利用家里闲置的旧充电器为该灯带供电，该充电器可视为电动势为 4 V、
内阻为 1 Ω的直流电源，这条灯带需__________(填“串”或“并”)联____________个这种型号的发光二极
管，可使灯带达到理想的使用效果。
5
15.(7分)我国 5G技术和应用居世界前列，在不少城市已经将 5G技术应用于无人驾驶公交车。这种公
交车上都配备主动刹车系统。当车速超过 30 km/h 或者车距小于 10 m 时，汽车主动刹车系统启动预判：车
载电脑通过雷达采集数据、分析计算，若预判 0.6 秒后发生事故，则汽车会主动刹车。该型号某公交车以
v1＝36 km/h 的速度匀速行驶，在公交车正前方相距 L＝20 m处有一大货车，正以 v2＝18 km/h 的速度匀速
行驶。(重力加速度 g＝10 m/s2)
(1) 经过多长时间，公交车主动刹车；
(2) 若刹车时公交车所受阻力为车重的 0.7倍，请分析说明公交车与货车是否会相撞。
6
16.(9分)疫情防控期间，武汉市医疗物资紧缺，需要从其他地区调用大批钢瓶氧气(如图所示)，每个钢
瓶容积为 40 L，在北方时测得钢瓶内氧气压强为 1.2×107 Pa，温度为 7℃，长途运输到武汉医院时测得钢
瓶内氧气压强为 1.26×107 Pa。在医院实际使用过程中，先用小钢瓶(加抽气机)缓慢分装，然后供病人使用，
小钢瓶容积为 10 L，分装后每个小钢瓶内氧气压强为 4×105 Pa，要求大钢瓶内压强降到 2×105 Pa 时就停
止分装。不计运输过程中和分装过程中氧气的泄漏，求：
(1) 在武汉检测时钢瓶所处环境温度为多少摄氏度；
(2) 一大钢瓶氧气可分装多少小瓶供病人使用。
7
17. (15分) 如图所示，水平轨道 BC与倾角为θ＝37°的斜面轨道 AB、螺旋状竖直圆轨道 O紧密平滑连接，
AB长度 L1＝10 m，BC长度 L2＝4 m，圆轨道半径 R＝0.72 m。直角斜面体 MEN的竖直边 ME的长度 L3＝3
m，水平边 NE的长度 L4＝6 m，M点在 C点的正下方，MC的长度 L5＝1.2 m。小物块的质量为 m＝1 kg，
可视为质点，它与 AB轨道和 BC轨道间的动摩擦因数相同，记为μ，圆轨道光滑。小物块在最高点 A由静
止释放，沿轨道 ABC运动，第一次到达 C时恰好静止。空气阻力不计，取 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重
力加速度 g＝10 m/s2。
(1)求动摩擦因数μ；
(2)小物块在 A点释放的同时，对其施加一个水平向右的恒力 F，当物块沿 BC运动到 C点时撤去 F，
物块绕圆轨道运动一周后在与 C同一高度的圆轨道末端以速度 v 水平向右抛出。小物块在到达圆轨道末端
前不脱离轨道，求 v 与 F满足的关系式；
(3)在(2)问条件下，确定 v 的取值范围；
(4)若物块自圆轨道末端以某一初速度水平抛出，经一段时间后与过 N点的竖直墙面发生弹性碰撞，碰
撞时间忽略不计，碰撞之后物块速度的竖直分量不变，水平分量反向且大小不变，之后落于斜面 MN上的 P
点，已知物块从圆轨道末端运动到 P点的总时间为 t＝0.9 s，求小物块刚运动至 P点时的动能。
8
18.(15 q分)如图甲所示，粒子源能源源不断地产生一种比荷为 的带正电粒子，带电粒子从粒子源飞出
m
时的速度可忽略不计。带电粒子离开粒子源后进入一电压为 U0的加速电场，之后进入长为 L、两板间距离
为 d 3＝ L的平行金属板，并从两板正中间射入金属板间的偏转电场，带电粒子恰好从下极板的边缘射出
3
偏转电场，然后进入边界为 AB、PQ的均匀交变磁场中，磁场宽度也为 L，边界 PQ为一感应挡板，交变磁
场的变化规律如图乙所示，规定垂直纸面向里为磁场的正方向。在 t＝0时刻进入磁场的带电粒子在磁场中
的运动时间为交变磁场的一个周期，并且射出磁场时垂直打在挡板 PQ上。(不计粒子的重力及粒子间的相
互作用，电场、磁场的边界均为理想边界) 求：
甲 乙
(1) 带电粒子进入偏转电场时的速度大小；
(2) 偏转电场的电场强度；
(3) 交变磁场的磁感应强度大小。
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