2023届山东省青岛市高三下学期第三次适应性检测物理试题（含解析）

2023届山东省青岛市高三下学期第三次适应性检测物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．啤酒是青岛这座城市的“专属味道”，如图是青岛市民喜欢的袋装原浆，某次售卖时，售货员将7°C冰镇原浆倒入密封袋中快速封口，密封袋内有啤酒和少部分空气且不断有气体从啤酒中析出，静置一段时间后，发现密封袋鼓胀起来。已知大气压强，室温为27°C，封闭气体体积从0.2L增大为0.25L。下列说法正确的是（　　）

A．外界对内部封闭气体做正功

B．静置后内部封闭气体的内能增加

C．静置后内部封闭气体的分子速率都增加

D．根据气体实验定律，可求出静置后内部封闭气体的压强

2．如图甲，“战绳训练”是当下常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳令其在竖直平面内形成简谐波。图乙是某次训练中时刻战绳波形图，绳上质点P的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　）

A．从到，质点P通过的路程为300cm

B．该波沿x轴正方向传播

C．该波的传播速度为20m/s

D．若增大抖动的幅度，波速会增大

3．“嫦娥三号”着陆器和月球车首次使用了同位素核电池，该电池将放射性同位素衰变时释放的能量通过温差热电转换器转化为电能，在恶劣的月球环境中支持月球车低速移动及与地球间不间断通讯。已知半衰期为88年，衰变方程为，、、X的结合能分别为、、，一次衰变释放能量为△E，下列说法正确的是（　　）

A．衰变发出的射线是高速氦核流，能穿透几毫米厚的铝板

B．一次衰变释放的能量

C．经过88年，同位素核电池内的剩余25%

D．若一静止核衰变释放的能量全部转化为和X的动能，则动能为

4．如图是某种双层晾衣篮，用质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成两个完全相同的篮子，上、下两篮通过四根等长轻绳与钢圈的四等分点相连；另有四根等长轻绳，它们一端与穿过轻杆的挂钩系在一起，另一端连接上篮的四等分点。已知不装衣物时，两篮保持水平，晾衣篮的尺寸如图中所示。下列说法正确的是（　　）

A．挂钩受到绳的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的4倍

B．挂钩受到绳的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的4倍

C．上方某一根轻绳的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的2.5倍

D．上方四根轻绳的拉力之和与下方四根轻绳的拉力之和大小相等

二、多选题

5．如图，利用平面镜也可以实现杨氏双缝干涉实验的结果，下列说法正确的是（　　）

A．光屏上的条纹关于平面镜M上下对称

B．相邻亮条纹的间距为

C．若将平面镜向右移动一些，相邻亮条纹间距不变

D．若将平面镜向右移动一些，亮条纹数量保持不变

三、单选题

6．如图，空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，粗糙绝缘的水平面上有一带正电小球，从P点由静止释放后向右运动，运动过程中会经过N点。已知小球质量m、电荷量q，电场强度大小E，磁感应强度大小B，小球与水平面间动摩擦因数μ，重力加速度g，。则关于小球的运动，下列说法正确的是（　　）

A．小球先做加速运动，后做减速运动，最后静止

B．小球能够达到的最大速度为

C．小球运动到N点时合外力做的功为

D．若小球带负电，向左运动一段时间后会脱离水平面

7．如图，某中学航天兴趣小组在一次发射实验中将总质量为M的自制“水火箭”静置在地面上。发射时“水火箭”在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的水。已知火箭运动过程中所受阻力与速度大小成正比，火箭落地时速度为v，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．火箭的动力来源于火箭外的空气对它的推力

B．火箭上升过程中一直处于超重状态

C．火箭获得的最大速度为

D．火箭在空中飞行的时间为

8．如图，在方向平行于纸面的匀强电场中有一平台，一带电小球从平台左下侧某位置P以的初速度竖直向上抛出，小球恰好从平台左端Q点以速度水平滑入平台。小球质量，带电量，重力加速度，关于该匀强电场，下列说法正确的是（　　）

A．场强大小可能小于1000N/C B．场强大小一定为1250N/C

C．场强大小最小为1000N/C D．若场强大小确定，其方向也唯一确定

四、多选题

9．如图是某型号发电机给外电路供电的工作示意图，已知线圈a在均匀的辐向磁场中运动时会切割磁感线，产生足够大感应电动势，两灯泡、完全相同，变压器可视为理想变压器，匝数，不考虑线圈a的自感现象。下列说法正确的是（　　）

A．若线圈a做匀速运动，只有发光

B．若线圈a做匀速运动，和均发光

C．若线圈a做简谐运动，和均发光，且更亮

D．若线圈a做简谐运动，和均发光，且更亮

10．如图，水平直杆AB与光滑圆弧杆BC在B点平滑连接，固定在竖直平面内，一直径略大于杆的圆环穿在水平直杆上的A点。现让圆环以的初速度由A向B运动，同时在竖直面内对圆环施加一垂直于杆向上的恒力F，运动到B点时撤去恒力F，之后圆环沿圆弧杆BC上滑。已知AB长度，BC半径，圆环质量，圆环与直杆AB间动摩擦因数，恒力，重力加速度，，下列说法正确的是（　　）

A．圆环到达B点时的速度为2m/s

B．圆环能够到达的最大高度为0.2m

C．圆环在BC上运动的时间约为8s

D．圆环能返回A点

11．科幻电影中常用强度很高的碳纳米材料制作“太空天梯”的缆绳，如图是太空天梯的结构示意图，平衡锤、空间站、地面基站间均通过碳纳米缆绳垂直连接，且相对地面静止。运载舱可沿缆绳上下运动，将人和货物运送至空间站。下列说法正确的是（　　）

A．地面基站可以建设在青岛

B．若空间站和平衡锤间的缆绳断开，平衡锤将做离心运动

C．平衡锤的轨道高度小于地球同步卫星的轨道高度

D．若运载舱停在距离地面高度等于地球半径处，缆绳给运载舱的拉力向上

12．如图，间距为d、倾角为θ的两足够长光滑平行金属导轨，导轨间存在垂直导轨平面向上的磁感应强度为B的匀强磁场。导轨上端接一自感系数为L的电感线圈，当流过线圈的电流变化时，线圈中产生自感电动势。将一根质量为m、长度略大于d的金属棒垂直导轨放置，时刻由静止释放。已知电感线圈的直流电阻、金属棒及导轨电阻均为零，当金属棒下滑时切割磁感线产生的电动势与线圈的自感电动势大小相等；质量为m的质点做简谐运动的回复力满足，振动周期，重力加速度为g，电磁辐射忽略不计。关于金属棒的运动，下列说法正确的是（　　）

A．金属棒沿导轨先做变加速运动，最终匀速下滑

B．金属棒沿导轨下滑的最大距离为

C．金属棒释放后经时间速度再次减为0

D．释放金属棒后，在时刻速度第一次达到最大

五、实验题

13．在研究平抛运动规律时，让小钢球多次从斜槽上的挡板处由静止释放，从轨道末端抛出，落在水平地面上。某学习小组为了测量小球在轨道上损失的机械能，他们准备了一块木板，设计了如图所示的实验方案。已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，木板与水平地面的夹角为45°。

（1）请完善下列实验步骤：

①调整轨道末端沿___________方向；

②轨道末端重垂线的延长线与水平地面的交点记为O点；

③让小球多次从轨道上滚下，平移木板使小球与木板刚好不相碰，此时木板与地面接触点记为C点；

（2）用刻度尺测量小球在轨道上初位置A时到地面的高度H、小球在轨道末端B时到地面的高度h、C点到O点距离s，用天平测出小球质量m，已知当地重力加速度为g。若小球可视为质点，则小球离开B点时的速度为___________，小球在轨道上损失的机械能为___________；（用题中所给的物理量表示）

（3）实际操作中，木板与水平地面的夹角大于，实验者未察觉，那么根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量___________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。

14．山东省有全国最大的温室智能化育苗蔬菜基地，蔬菜育苗过程对环境要求严格，温室内的空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度以及光照强度等都很重要。其中光照强度简称照度，可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为勒克斯（1x）。蔬菜生长适宜的照度为4000~25000lx，为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路，当照度低于4000lx时，启动照明系统进行补光。

（1）智能光控电路的核心元件是光敏电阻，某同学如图乙连接各元件，测量光敏电阻在不同照度时的电阻，则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器滑到________（选填“1”或“2”）端；请根据图乙在虚线框内画出对应的电路图_______；

（2）通过测量得出了电阻随照度变化的规律如图丙所示，由图可判断光敏电阻的阻值与照度___________反比例函数关系（选填“满足”或“不满足”）；

（3）该同学用上述光敏电阻连接成图甲所示的控制电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，电阻箱的阻值调节范围是0~999.9Ω，光敏电阻的电压U增加到2.0V时光照系统开始工作，为了使光敏电阻在照度降低到4000lx时，自动控制系统开始补光，电阻箱的阻值应该调节为________ Ω；

（4）该光控装置使用较长时间后电源内阻变大，使得自动控制系统正常工作时的最小照度___________4000lx（选填“大于”“小于”或“等于”）。

六、解答题

15．某著名冰雕节上展出的一块边长为的立方体冰块，如图所示。该冰块是由水溶解了适量盐后冰冻而成，底层不透光。在冰块的几何中心有一单色点光源S，该单色光对冰块的折射率，真空中光速。不考虑光在冰块内部的多次反射。求；

（1）S发出的光能从立方体表面射出的总面积；

（2）将点光源S移到立方体底面ABCD中心，S发出的光在立方体内传播的最长时间。

16．某位游客自驾游西藏，海拔到达4000m时，大气压强为，环境温度为7°C，该游客出现了高原反应，即刻取出一种便携式加压舱使用，该加压舱主要由舱体、气源箱组成。已知加压舱刚取出时是折叠状态，只打开进气口，气源箱将周围环境中的大气以350L/min的气流量输入到舱体中，充气达到压强的工作状态后，进气口和出气口都打开，维持舱内空气新鲜，且气压不变，温度维持在27°C，病人在舱内的高压环境中吸氧，实现治疗目的。如图所示，充气后的加压舱舱体可视为长2.1m、底面积0.88的圆柱体，舱内外气体均可视为理想气体。

（1）求舱体充气到工作状态的时间；

（2）该游客在舱内治疗一段时间后情况好转，他改设气压、温度27°C的新模式加压舱会自动调节进出口气流量。已知此时外部的环境温度下降为-3°C，加压舱进气流量为30L/min，舱内环境在10min内达到新模式，求这段时间放出气体质量与进入气体质量之比。

17．用一根轻弹簧竖直悬挂一物块A，静止时弹簧伸长了。现将该弹簧左端固定在墙上，右端与一直角三棱体B的侧面接触（不粘连），先将弹簧压缩，然后让物块A从离地面高度为x处由静止释放，发现A沿斜面下滑时B刚好保持静止。若A离开斜面滑到水平地面时无能量损失，当B速度最大时，A恰好与水平面上的小物块C发生弹性碰撞，碰后A和B距离不变。已知水平地面光滑，斜面倾角为，A和B的质量相等，已知弹簧振子的振动周期公式为弹簧弹性势能与形变量的关系为，重力加速度为g。求：

（1）物块A在斜面上下滑时的加速度大小和物块A与斜面之间的动摩擦因数；

（2）碰后A与B斜面底端的距离；

（3）A和C的质量比。

18．图甲是某粒子控制设备的核心装置，图乙是其正视图，装置的左侧为两个水平正对放置的长方形金属板abcd和a'b'c'd'，oo'是其水平中心轴线，金属板ab边长bc边足够长，金属板间距；让下金属板接地，上金属板的电势φ随时间t变化关系如图丙所示，周期时刻上金属板的电势高。平行金属板的右侧存在一个长度足够长的圆柱形磁场区域，圆柱形磁场区域的中心轴与金属板bc边平行，磁场方向沿cb方向向外，整个装置处于真空中。从时刻开始，一束负离子由aa'dd'面中心点o处沿oo'方向连续射入两板间，已知每个离子的比荷，入射速度，恰好所有离子都进入磁场区域并最终全部集中于圆柱形磁场边缘同一点。离子间相互作用及重力不计，，。求；

（1）时刻射入的离子射出平行板时速度大小和射出平行板时竖直方向偏转距离

（2）圆柱形磁场的磁感应强度大小；

（3）若离子束只在这段时间内从a点连续入射，速度大小为，方向水平且与oo'成37°向里，最终离子从磁场中出射时，求所有离子出射位置沿磁场中轴线方向分布的长度。

参考答案：

1．B

【详解】A．封闭气体体积增大，气体对外界做正功，则外界对内部封闭气体做负功，A错误；

B．静置一段时间后，封闭气体温度升高，则气体的内能增加，B正确；

C．温度升高，气体分子运动的平均速率增加，但具体到某一个气体分子，其速率有可能减小，C错误；

D．根据题意，不断有气体从啤酒中析出，即气体的物质的量在不断增多，则根据气体实验定律，不能求出静置后内部封闭气体的压强，D错误。

故选B。

2．A

【详解】A．由图乙可知，周期为，由于

可知从到，质点P通过的路程为

故A正确；

B．由图乙可知，时刻质点P沿轴正方向振动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误；

C．由图甲可知波长为，则该波的传播速度为

故C错误；

D．机械波的传播速度只由介质决定，若增大抖动的幅度，波速保持不变，故D错误。

故选A。

3．B

【详解】A．由衰变前后的质量数和电荷数相等可知，X的质量数为

电荷数为

则X为氦核，即粒子，穿透能力弱，能被一张薄纸阻挡。故A错误；

B．一次衰变释放的能量

故B正确；

C．半衰期为88年，经过88年，同位素核电池内的剩余，故C错误；

D．衰变过程由动量守恒定律可得

由能量守恒定律可得

又，解得动能为

故D错误。

故选B。

4．C

【详解】A．如果上方的绳子是竖直，则挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍，但上方的绳子不是竖直的，故挂钩受到的拉力大小不是上方某一根轻绳拉力的四倍，故A错误；

B．没有考虑上方篮子的重力，挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍与上方篮子的重力之和，故B错误；

C．下方每一根绳子的拉力F

上方分析左边这根绳子，高度为h，长度L=40cm，半径r=24cm，可知绳子与竖直方向的夹角为37°，根据平衡条件可知，1根绳子的拉力

可知

故C正确；

D．上方四根轻绳的拉力之和的大小为2G，下方四根轻绳的拉力之和大小G，故D错误。

故选C。

5．CD

【详解】A．根据双缝干涉原理，当光程差为波长的整数倍时出现亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时出现暗条纹，可知，光屏上的条纹与镜面平行，并非关于平面镜M上下对称，故A错误；

B．根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式

其中，，所以相邻两条亮条纹之间的距离为

故B错误；

C．若将平面镜向右移动一些，不影响光源的像的位置和L的大小，相邻亮条纹间距不变，故C正确；

D．若将平面镜向右移动一些，条纹间距不变，亮条纹数量保持不变，故D正确；

故选CD。

6．B

【详解】AB．由左手定则可知，小球受到的洛伦兹力竖直向下，大小为

小球所受摩擦力为

根据牛顿第二定律可得

解得

由题意可知小球先做加速运动，随着速度增大，洛伦兹力增大，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大，此时有

解得

此后小球做匀速直线运动，故A错误，B正确；

C．小球运动到N点时合外力做的功为

故C错误；

D．若小球带负电，向左运动时受到向左的电场力，向右的摩擦力，此时洛伦兹力向下，所以运动一段时间后小球不会脱离水平面，故D错误。

故选B。

7．D

【详解】A．火箭向下喷出水，水对火箭的反作用力是火箭的动力，A错误；

B．火箭加速上升过程处于超重状态，减速上升过程和加速下降过程处于失重状态，B错误；

C．喷水瞬间由动量守恒定律可得

解得火箭获得的最大速度为

C错误；

D．以向下为正方向，上升过程由动量定理可得

下降过程由动量定理可得

其中

联立解得

D正确。

故选D。

8．C

【详解】由题意可知，水平方向

竖直方向

可知

设场强方向与竖直方向夹角为θ，则竖直方向

水平方向

整理并带入数据可得

可知E最小值为1000N/C；当时E=1250N/C；若场强大小E确定，其方向θ不是唯一确定的。

故选C。

9．AD

【详解】AB．若线圈a做匀速运动，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生恒定电流，所以发光，但由于电流不变，所以变压器副线圈磁通量不变，副线圈中没有感应电流，所以不发光，故A正确，B错误；

CD．若线圈a做简谐运动，线圈中产生交流电，所以副线圈中有感应电流，因为，所以副线圈中电流小于原线圈电流，所以更亮，故C错误，D正确。

故选AD。

10．ABC

【详解】A．直杆对圆环的弹力大小为

方向竖直向下，对圆环分析有

解得

根据速度与位移关系有

解得

A正确；

B．圆环能够到达的最大高度的过程有

解得

B正确；

C．根据上述可知

则圆环在圆弧上的运动可以等效为单摆，则

圆环在BC上运动的时间约为

解得

C正确；

D．圆环返回B点至停止过程有

解得

可知，圆环不能返回A点，D错误。

故选ABC。

11．BD

【详解】A．由题意可知，缆绳相对地面静止，则整个同步轨道一定在赤道正上方，随意地面基站不可能在青岛，A错误；

BC．根据题意可知，空间站做匀速圆周运动，平衡锤的轨道高度大于地球同步卫星的轨道高度，若缆绳断开，配重与地球之间的万有引力

即万有引力小于配重做圆周运动的向心力，故配重会做离心运动，B正确，C错误；

D．若运载舱停在距离地面高度等于地球半径处，地球的自转角速度为，其中，则

故缆绳给运载舱的拉力向上，D正确。

故选BD。

12．BC

【详解】A．依题意，当金属棒下滑时切割磁感线产生的电动势与线圈的自感电动势大小相等，有

可得

金属棒所受安培力为

设金属棒下滑时受力平衡，有

当金属棒再下滑x时，安培力为

回复力大小为

方向沿斜面向上，与位移方向相反，即

满足做简谐运动的回复力的条件，金属棒做简谐运动。故A错误；

B．金属棒沿导轨下滑的最大距离为两倍振幅，即

故B正确；

C．依题意，有

又

金属棒释放后经半个周期速度再次减为0，即

联立，可得

故C正确；

D．释放金属棒后，经四分之一周期速度第一次达到最大，即

故D错误。

故选BC。

13．     水平               大于

【详解】（1） ①[1]调整轨道末端沿水平方向；

（2）[2][3]设从B点抛出的小球，经过时间t与板相切，可知此时小球的水平速度和竖直速度均为v0，由几何关系

解得

小球在轨道上损失的机械能为

（3）[4]实际操作中，木板与水平地面的夹角为θ，且，则表达式变为

可得

当tanθ变大时∆E减小，即根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量大于真实值。

14．     2          不满足     65.0     小于

【详解】（1）[1][2]为了保证电路的安全应将滑动变阻器滑到2端，从而使光敏电阻两端的电压为零；根据实物图可得电路图为

（2）[3]根据图像可知纵坐标与横坐标的乘积不是一个常数，所以光敏电阻的阻值与照度不满足反比例函数关系；

（3）[4]根据闭合电路欧姆定律

根据图像可知在照度降低到4000lx时，对应的阻值为

又有

其中

U=2V

联立可得

（4）[5]光控装置使用较长时间后电源内阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流变小，R0两端的电压变小，从而导致自动控制系统正常工作时的最小照度小于4000lx。

15．（1）；（2）

【详解】（1）设光从侧面有光射出区域半径为R，有

根据几何关系可知

（2）当光恰好到达上表面顶点时，光程最大，则最大光程为

设光在冰中传播速v，则有

可知时间

解得

16．（1）44min；（2）

【详解】（1）将体积为V0，压强，温度的大气注入舱体；末态压强，体积

温度T1=300K，根据理想气体状态方程

已知气流量Q=350L/min，所以充气时间为

解得

t＝44min

（2）注入气体的体积

温度，根据理想气体状态方程有

排出舱体的气体体积

根据理想气体状态方程有

放出气体质量与进入气体质量之比等于体积之比，则有

17．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）由题可知

由物块A在斜面上的受力可知

将AB看成整体，由受力可知

联立解得

（2）根据动能定理可知

当B速度最大时，弹簧刚好恢复原长，即物块B与弹簧组成的系统运动了，故

碰后A与B斜面底端的距离为

（3）A与水平面上的小物块C发生弹性碰撞，则

解得

当B速度最大时，弹簧刚好恢复原长，即

联立解得

18．（1），；（2）；（3）

【详解】（1）负离子穿过平行板的时间为

时刻进入平行板的负离子的竖直速度与时间关系图像如图

前半周期内加速度大小为

同理得后半周期内加速度大小为

时刻竖直方向速度大小为

时刻竖直方向速度大小为

离子射出时速度为

竖直方向的偏移位移为

符合题意，所以竖直方向的偏移位移为0.8m；

（2）不同时刻进入的离子在平行板间的运动时间均为一个电压变化周期，竖直方向初速度为零，竖直方向上加速和减速时间相同，加速阶段和减速阶段的加速度与零时刻进入离子相同，故离子从平行板射出时竖直方向速度相同，出射速度相同，结合图像如图

离子0时刻、时刻、时刻进入平行板间时竖直方向速度随时间变化关系为

设速度方向与水平成角，则

所以

当0时刻进入平行板的离子向上偏转的最大位移为

当时刻进入平行板的离子向上偏转的最大位移为

由此可知所有离子与水平方向成进入圆形磁场，离子束宽度即为圆柱形磁场截面直径，大小为

由洛伦兹力提供向心力可得

解得

（3）时刻进入平行板的离子沿oo'方向的速度为

离子沿圆柱形磁场中轴线方向的速度为

时刻进入平行板的离子竖直方向偏离位移大小为

离子在磁场中圆周运动的周期为

时刻进入平行板的离子在磁场中运动的时间为

最终离子从磁场中出射沿中轴线方向分布的长度大小为