2025届山东名校高三下学期4月校际联合检测物理试题

这是一份2025届山东名校高三下学期4月校际联合检测物理试题，共14页。试卷主要包含了薄膜干涉是一种常见的光学现象等内容，欢迎下载使用。
物理
注意事项：
1．答卷前，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，并在答题卡规定位置贴条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0.5mm黑色签字笔将答案写在答题卡对应的答题区域内。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。
第Ⅰ卷（共40分）
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．氢原子是宇宙中最早、最丰富的原子，约占宇宙中可见物质的75%。氢原子核由一个质子构成，1919年卢瑟福用粒子轰击氮核时率先发现了质子。氢原子的能级示意图如图所示，粒子可通过核反应获得．已知的半衰期为4天，根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．100个氡原子核（）经8天后还剩25个
B．能量为13.1eV的单色光照射处于基态的氢原子时可以使氢原子发生跃迁
C．能量为13.1eV的电子撞击处于基态的氢原子时可以使氢原子发生跃迁
D．一个处于第4能级的氢原子向低能级跃迁时最多可发出6种不同颜色的光
2．台球运动是一项为大众所喜爱的运动。现有一台球桌的球袋落球区设计如图所示，四颗半径为R、质量为m的台球静止在两根与水平面夹角为的平行倾斜直导轨上。导轨底端挡板对台球的弹力方向与导轨平行，导轨间的间距为，重力加速度为g，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．挡板对最底端的台球的作用力为B．两根导轨对最顶端台球作用力的合力为
C．最底端的台球对中间两颗球的作用力为D．单根导轨对最底端台球的作用力为
3．国产大飞机C919自投入运营以来，大大降低了国人的出行成本，彰显了综合国力，增强了民族自信。已知C919客机发动机的额定功率约为，载客后总质量可达50t左右。在一次起飞过程中，飞行员在直线跑道上操纵客机以额定功率从静止出发，在跑道滑行800m后开始起飞，起飞时表显速度为288km/h，飞机在跑道上滑行过程用时20s。跟据以上信息，试估算客机起飞过程中所受平均阻力的数量级为（ ）
A．B．C．D．
4．薄膜干涉是一种常见的光学现象。图中P板是透光性极好的玻璃板，Q板为不透光的金属板，且上表面非常光滑。现将Q板水平放置，P板一端垫高，在两板间形成如图所示的楔形的空气薄膜（折射率），两板间的夹角为（角极小）：当用波长为λ的可见光竖直向下照射空气薄膜时，测得形成的干涉条纹的条纹间距为。当角极小时有，忽略半波损失，下列说法正确的是（ ）
A．仅换用波长为的可见光，条纹间距将变为
B．仅在楔形薄膜中充满折射率的液体，条纹间距将变为
C．仅将角增大为原来的1.5倍（角度仍极小），条纹间距将变，
D．上述三个选项中的条件同时满足时，条纹间距将变为
5．“双星系统”与“三星系统”都是宇宙中常见的天体系统。两种系统中，天体均可在万有引力的作用下绕共同的圆心做匀速圆周运动。如图分别为两种天体系统的示意图，图中五个球形天体的质量均为M，天体连心线的长度均为L，万有引力常量为G。“双星系统”与“三星系统”运动周期之比为（ ）
A．B．C．D．
6．卡诺循环是一种理想化的热力学循环，由法国工程师尼古拉。卡诺于1824年提出。一定质量某理想气体的卡诺循环（A→B→C→D→A）可用如图压强-体积（P-V）图像来表达，A、B、C、D分别为四条线的交点。其中AB线与CD线为两条等温线，温度分别为和。B→C过程与D→A过程中气体与外界无热量交换。已知状态A的压强为P、体积为，状态C的体积为。下列说法正确的是（ ）
A．状态C的压强为
B．在A→B过程中，气体吸收的热量等于外界对气体做的正功
C．气体在A→B过程中吸收的热量等于C→D过程中放出的热量
D．从整个循环过程看，该气体是对外做功的，是吸收热量的
7．中国古代连弩采用复合弓结构，驽臂与底座相固定，总质量为M，通过绞盘拉伸弩弦使其最大形变量为x，弩弦劲度系数为k，其对箭矢产生的弹力，弩弦因形变储存的弹性势能，释放后，弩弦将质量为m的箭矢水平弹出。不计箭矢与弩臂间的摩擦，弩弦与箭矢作用时间极短，底座放置于地面（与地面未固定），忽略空气阻力。则箭矢弹出瞬间的速度v（ ）
A．B．C．D．
8．如图所示，甲、乙为两根完全相同的金属棒，质量均为m，电阻均为R，垂直放置在足够长的水平金属导轨上，导轨间距为d，整个区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。两棒与导轨无摩擦且接触良好，时刻给甲棒施加一个水平向右的恒力F，初始状态时两棒都静止，经时间后电路的电功率达到最大。下列说法正确的是（ ）
A．时刻甲棒的速度
B．时刻乙棒的速度
C．电路中的最大电功率
D．时间内通过甲棒的电荷量
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．有一沿地壳传播的地震波横波，时刻的波形图如图甲所示，某质点的振动情况如图乙所示。已知该波向x轴正方向传播，波速为12m/s，图甲中横轴标度尺最小分度为6m。下列说法正确的是（ ）
A．图乙可能是M点或P点的振动图像B．从时刻开始，质点N经首次到达波谷
C．质点P的振动方程D．图甲中质点Q的振动相位比P滞后
10．若取无穷远处电势为零，则点电荷Q在空间中任意一点产生的电势，其中k为静电力常量、r为该点距Q的距离，且正电荷产生的电势为正，负电荷产生的电势为负。在三维坐标系中，点电荷固定在原点，另一点电荷固定在点，将一试探电荷q从点移动到点。下列说法正确的是（ ）
A．若q为正电荷，电场力对其做正功，电势能减少
B．若q为负电荷，B点的电势能大于C点的电势能
C．无论q是正还是负，从B到C电势能的变化量相同
D．若q为负电荷，则其在C点所受电场力的方向沿y轴负方向
11．如图为交流发电机的简化模型图。矩形线圈匝数匝，面积，线圈总电阻，两磁极产生的磁场可视为匀强磁场，磁场方向水平向右，磁感应强度。线圈以转速匀速转动，图中外接负载电阻阻值，电表可视为理想电表，从图示位置（与磁感线平行的位置）开始计时。下列说法正确的是（ ）
A．电动势的峰值为
B．线圈转过60°的过程中，通过负载电阻的电荷量为0.5C
C．发电机工作时，负载电阻R上消耗的电功率为
D．图中电压表的示数为
12．如图，倾角的固定光滑斜面，底端N点与半径为R的竖直光滑圆弧轨道平滑连接，圆弧圆心角。甲物体（质量为m）从斜面上高处由静止下滑，滑至圆弧最低点时与静止的乙物体（质量为m）发生碰撞并粘合在一起。碰后粘合体沿圆弧运动，并在P点脱离圆弧轨道后落在倾角为的斜面上的Q点．甲乙均可视为质点，重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．碰撞过程中损失的机械能为B．粘合体在P点对轨道的压力为4mg
C．P点与Q点的高度差为D．粘合体落在Q点时的速度方向水平向右
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）某实验小组用气垫导轨（已调平）、滑块、钩码、位移传感器及数字化系统研究匀变速直线运动，实验装置如图所示。滑块通过轻质细线绕过定滑轮与钩码连接，位移传感器实时记录滑块的位移s和时间t。实验步骤如下（所有计算结果均保留三位有效数字）：
（1）测量滑块质量，钩码质量。打开气垫导轨气泵，使滑块悬浮在导轨上，释放钩码后，传感器测得滑块的位移s随时间t变化数据，计算机根据数据拟合的图像方程为。则加速度的测量值为______；
（2）根据以上装置及数据，估算实验当地的重力加速度约为______；
（3）某同学实验时未将气垫导轨的气泵打开，导致滑块未能悬浮于气垫导轨之上，此时传感器测得滑块的位移s随时间t变化数据如下表。滑块未悬浮的情况下与气垫导轨间的摩擦因数约为______。
14．（8分）现欲测量电压表（量程为3V）、（量程为6V）的内阻。要组成如图所示电路，所供选用的器材规格如下：
①电阻箱，阻值在100kΩ内可调
②滑动变阻器，阻值范围，额定电流0.6A
③滑动变阻器，阻值，额定电流3A
④6节1.5V干电池串联组成的电池组，内阻约为2Ω
⑥单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个及导线若干
（1）为实现实验目的，实验中所用滑动变阻器应选用______（用器材前的序号表示）；
（2）连接好器材后进行如下操作：
A．将滑动变阻器的滑片置于左端，闭合干路开关，先将单刀双掷开关置于b端，调节滑动变阻器，使电压表读数为4V；然后将单刀双掷开关置于a端，调节电阻箱阻值使电压表的读数再次为4V，此时电阻箱的读数为15kΩ。
B．保持单刀双掷开关置于a端，将电阻箱的阻值调为零并同时调节滑动变阻器，使电压表的示数达到6V。保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，再使电压表的示数为3V，记下此时电阻箱的读数为27kΩ，即为电压表内阻的测量值。
C．根据以上测量方法可知，电压表内阻的测量值为______Ω（保留三位有效数字）；
（3）对上述测量过程进行误差分析，其中电压表内阻的测量值______真实值（大于、小于、等于）；
（4）为了得到两表内阻的真实值，某同学重新进行实验。先将滑动变阻器的滑片置于左端后，闭合干路开关，将单刀双掷开关置于b端，调节滑动变阻器，发现当电压表满偏时，电压表的读数为5V，则电压表内阻的真实值为______Ω（保留三位有效数字）。
15．（7分）玻璃工艺品在生产过程中要经过多道工序。有时工人师傅不慎使空气泡进入产品中，会使得成品中的气泡看起来都特别明亮。若某球形制品中心有一球形气泡，二者球心重合，其剖面图如右图所示。一细光束从玻璃球表面的M点射入玻璃球后照射到空气泡表面上A点，在A点反射后到达玻璃球表面的N点。细光束在A点的入射角，MN两点的距离为d。已知该玻璃的折射率为1.5，光在空气中的速度近似为真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。求：
（1）光束在A点是否会发生全反射；
（2）光从M点传播到N点的时间。
16．（9分）2024年7月19日，山东某地出现特大暴雨。暴雨时路面水井盖因排气孔（如图甲）堵塞可能会造成井盖不断跳跃，导致井盖移位而存在安全隐患。水井处的截面图如图乙所示，已知此次大暴雨，水位以60mm/h的速度迅速上涨，质量为的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为，水位与井盖之间的距离为时开始计时，此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强，若空气视为理想气体，温度始终不变，。
（1）求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起；
（2）求从图示位置起，历经多长时间井盖会第一次被顶起；
（3）若井盖第一次顶起后又盖回，空气的压强变为，求排出的空气与剩余空气的质量比。（最终结果保留一位有效数字）
17．（14分）如图所示，直线ac上方有平行于纸面且与ac成角的有界匀强电场。ac下方有方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度为B。今从边界ac上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与ac成角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨迹半径为R。若该粒子从O点出发记为第一次经过直线ac，而第五次经过直线ac时恰好又通过O点。不计粒子的重力，求：
（1）电场强度大小；
（2）该粒子再次回到0点时速度大小；
（3）粒子在磁场区域内运动的时间；
（4）该粒子从O点出发至再回到O点全程用时。
18．（16分）如图所示，质量的靶盒位于光滑水平面内。连接靶盒的弹簧的另一端与墙壁固定，弹簧的劲度系数，当弹簧处于自然长度时，靶盒位于O点。P处有一固定的发射器，它可瞄准靶盒，每次发射出一颗水平速度，质量的球形子弹。当子弹打入靶盒后，便留在盒内（假定子弹与盒发生完全非弹性碰撞）。开始时靶盒静止，每当靶盒停在或到达O点时，都有一颗子弹进入靶盒内。（已知弹簧的弹性势能可表示为：，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量：弹簧振子周期公式，m为振子质量，k为弹簧的劲度系数）。求：
（1）第一颗子弹打入靶盒后，靶盒的速度大小；
（2）若相继有6颗子弹进入靶盒，每一颗子弹进入靶盒后，靶盒离开O点的最大距离各为多少，它从离开O点到回到O点经历的时间是多少；
（3）若P点到O点的距离为，问至少应发射几颗子弹后停止射击，方能使靶盒来回运动而不会碰到发射器。
山东名校2025届高三4月校际联合检测
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题（每题3分，共24分）
1．C 2．D 3．B 4．C 5．B 6．D 7．C 8．D
二、多项选择题（每题4分，共16分，漏选得2分）
9．CD 10．BD 11．AC 12．ACD
三、非选择题（共60分）
13．（6分）（1）1.92 （2）9.60 （3）0.238
14．（8分）（1）③ （2） （3）大于 （4）
15．（7分）【答案】（1）会发生全反射；（2）
（1）已知该玻璃的折射率为1.5，则根据临界角与折射率之间的关系：
则可知细光束在该玻璃球中发生全反射的临界角小于45°
而细光束经玻璃照射到空气泡表面上P点时的入射角，大于临界角C
因此细光束在A点发生了全反射。
（2）由折射率：
可得细光束在玻璃中传播的速度为
而由几何关系可得，光从M点传播到N点的路程为
则光从M点传播到N点的时间为
16．（9分）【答案】（1） （2）0.3h或1080s （3）0.008
（1）对井盖进行受力分析有
代入数据有
（2）等温变化，设水位上升x，则刚顶起时有
解得
则所用的时间为
（3）空气等温变化，有
其中
代入数据解得
17．（14分）
【答案】（1）vB （2） （3） （4）
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为R，由几何知识可得
粒子从c到O做类平抛运动，垂直电场方向和平行电场方向的位移大小都是
设粒子做类平抛运动的时间为，在垂直电场方向有
在平行电场方向有
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
联立解得：
（2）粒子第二次进入电场后做类平抛运动，则有
粒子再次回到O点时的速度
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
由几何知识可知，粒子第一次在磁场中转过的圆心角
粒子第二次在磁场中转过的圆心角
粒子在磁场中运动的总时间
（4）粒子在电场中做匀变速直线运动的时间
该粒子从O点出发至再回到O点全程用时
18．（16分）（1~14式每式1分，第（3）问/与n的结果每个1分）
（1）在第一颗子弹打入靶盒的极短时间内，系统的动量守恒，设打入后靶盒获得的速度为，则有
（1）
解得
（2）由于靶盒在滑动过程中机械能守恒，所以靶盒回到O点时，速度的大小仍为，但方向相反。当第二颗子弹射入靶盒后，设靶盒的速度为，则有
得（2）
当第三颗子弹射入靶盒后，设靶盒的速度为，则有（3）
得
靶盒回到O点时的速度仍为，但方向相反。当第四颗子弹射入靶盒后，设靶盒的速度为，则有
得（4）
由上可知，凡第奇数颗子弹射入靶盒后，靶盒都会开始运动，但由于盒内子弹数增多，起动时的速度和振动的振幅都将减小，周期则增大；凡第偶数颗子弹射入靶盒后，它将立即停在O点。
当第一颗子弹射入靶盒后，靶盒及其中的子弹的动能为
（5）
（6）
由，得（7）
第二颗子弹射入后，靶盒停在O点，故由此类推，得（8）
（9）
用表示第i颗子弹射入靶盒后，靶盒离开O点到又回到O点所经历的时间，.示对应的振动周期，则有（10）
（11）
（12）
（3）要使靶盒在停止射击后维持来回运动，则发射的子弹数n必须为奇数，即（13）
其中l为正整数。这时，靶盒做简谐振动，其振幅即为靶盒离开O点的最远距离，应有（14）
由（13），（14）式可得
所以，t（s）
0.5
1.0
1.5
2.0
S（m）
0.012
0.048
0.108
0.192