2025届山东省青岛市高三下学期第二次适应性检测物理试卷（解析版）

这是一份2025届山东省青岛市高三下学期第二次适应性检测物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
注意事项:
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。
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。
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。
1．2025年3月国内首款碳-14核电池原型机"烛龙一号"研制成功,该电池利用碳-14衰变释放的能量发电。由于碳-14半衰期为5730年,该电池具有超乎寻常的使用寿命,制备碳-14的核反应方程: 714N+01n→614C+X,碳-14的衰变方程: 614C→714N+Y。下列说法正确的是
A.X为电子,Y为质子
B.Y是由碳-14核内的中子转化而来
C.若核电池中的碳-14半数发生衰变就不能正常供电,则该电池的使用寿命约为2865年
D.若在月球上使用该电池,环境温度变化太大会影响衰变释放能量,进而影响其稳定性
答案：B
解析：根据核反应方程遵循质量数和电荷数守恒，
在​714N+01n→614C+X中，X的质量数为14+1-14=1，电荷数为7+0-6=1，
所以X为质子​11H；在​614C→714N+Y中，Y的质量数为14-14=0，电荷数为6-7=-1，所以Y为电子​-10e，A错误。
Y（电子）是碳 - 14核内的中子转化为质子时产生的，B正确。碳 - 14半衰期为5730年，经过一个半衰期，有半数发生衰变，电池仍能正常供电，C错误。放射性元素的半衰期与外界环境无关，在月球上使用该电池，环境温度变化不会影响衰变释放能量及稳定性，D错误。
2．如图所示,某景区中A、B两景点间可通过缆车往返,当甲车以6m/s的速度开始减速时,对向的乙车从B景点由静止启动,两车加速度大小均为0.5 m/s2甲车到B景点速度减为零。测甲、乙相遇时,甲到B景点的距离为
A.9m B.18m C.27m D.36m
答案：A
解析：设甲、乙两车经过时间t相遇，甲车做匀减速直线运动，根据速度 - 时间公式v=v0+at，甲车速度减为零的时间t0=v0a=60.5s=12s。甲车的位移甲甲x甲=v0t-12at2=6t-12×0.5t2，乙车做初速度为零的匀加速直线运动，乙车的位移乙乙x乙=12at2=12×0.5t2。又因为甲乙甲乙x甲+x乙=v0t0（两车初始距离等于甲车以初速度行驶t0时间的位移），即6t-12×0.5t2+12×0.5t2=6×12，解得t=6s。则甲到B景点的距离x=12at2=12×0.5×62m=9m，A正确。
3．如图所示(俯视图),在光滑水平面上固定半径为R的圆盘,O点为圆心。长为L的轻质细线一端固定在圆盘边缘上,另一端与小球相连,初始时细线绷直并与圆盘相切。给小球垂直于细线方向的初速度v0,在圆盘上缠绕过程中小球的运动轨迹称为"阿基米德螺旋线"。假设细线与圆盘的切点与O点的距离不变,下列说法正确的是
A.运动过程中细线对小球做正功
B.运动过程中小球的线速度大小不变
C.小球绕切点旋转的角速度不变
D.运动过程中细线上的拉力越来越小
答案：B
解析：小球在运动过程中，细线的拉力方向始终与小球速度方向垂直，根据做功的条件，力与位移方向垂直时力不做功，所以细线对小球不做功，A错误。由于细线与圆盘的切点与圆心距离不变，小球在缠绕过程中，速度方向始终垂直于细线，且没有其他力改变其速度大小，所以小球的线速度大小不变，B正确。设小球到切点的距离为l，根据v=ωl，线速度v不变，但l逐渐减小，所以小球绕切点旋转的角速度ω增大，C错误。根据向心力公式F=mv2r，这里r为小球到切点的距离，v不变，r减小，所以细线上的拉力F越来越大 ，D错误。
4．在光电效应实验中,用不同频率的光照射某金属,测得遏止电压Uc与入射光频率v的关系图像如图甲所示。图乙为氢原子能级图,现用大量处于第四能级的氢原子跃迁时向外辐射的光照射该金属,其中从第二能级跃迁到第一能级辐射光的频率为v0,电子电荷量为e。下列说法正确的是
A.普朗克常量h=U0v0 B.该金属的逸出功为2eU0
C.该金属的逸出功为10.2eV D.氢原子辐射的光中,有4种能发生光电效应
答案：C
解析：根据光电效应方程eUc=hν-W0，结合遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像，其斜率k=eU0v0=h，A错误。从第二能级跃迁到第一能级辐射光的频率为v0，根据E=hν，该光子能量E=hν0=10.2eV，对于该金属，当入射光频率为v0时恰好发生光电效应，所以金属的逸出功W0=hν0=10.2eV，B错误，C正确。大量处于第四能级的氢原子跃迁时向外辐射的光有C42=6种，根据能级差计算辐射光的频率，只有能量大于等于该金属逸出功10.2eV的光才能发生光电效应，经计算只有3种能发生光电效应，D错误。
5．如图所示,面积为S、阻值为r的矩形金属线框绕中轴线'以角速度ω匀速转动,'左侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,线框通过电刷与阻值为R的电阻和交流电流表相连。下列说法正确的是
A.电流表的示数为2BSω2R+r
B.电流表的示数为BSω2R+r
C.从图示位置转过60∘时，瞬时电动势为32BSω
C.从图示位置转过60∘时，瞬时电动势为34BSω
答案：D
解析：矩形金属线框在匀强磁场中匀速转动产生正弦式交变电流，感应电动势的最大值Em=12BSω，根据闭合电路欧姆定律，电流的最大值Im=EmR+r=BSω2（R+r），交流电流表测量的是电流的有效值，所以电流表示数I=Im2=BSω22R+r， A、B错误。根据交变电流顺势表达式i=Imsinωt，ωt=π3，D正确。
6．在很多游乐场都设有"声控万花筒"游戏装置,该装置结构剖面图如图所示,在一个不透明圆筒内置有一个右端面为圆锥面的圆柱体,圆锥面的顶角接近180°,锥面反光性能良好,柱体直径略小于圆筒内径,圆筒右端装有玻璃,圆锥面与右侧玻璃间有微小间隙。在阳光明媚的天气,当游客对着圆筒左端大声喊叫时,柱体会沿圆筒微微左右振动,此时在玻璃上会看到魔幻般变化的环状彩色条纹。下列说法正确的是
A.每个彩色圆环的内缘为红色,外缘为紫色
B.玻璃上越接近圆心,相邻两彩色条纹间的距离越大
C.柱体向左移动时,玻璃上的环状条纹会变得密集
D.柱体向右移动时,玻璃上所有环状条纹会向外扩张
答案：D
解析：该装置利用了光的薄膜干涉原理，根据光的干涉条纹间距公式tanθ=λ2Δx，紫光波长小于红光波长，所以每个彩色圆环的内缘为紫色，外缘为红色，A错误。玻璃上越接近圆心，tanθ不变，相邻两彩色条纹间的距离不变，B错误。柱体向左移动时，圆锥面与右侧玻璃间的间隙增大，相当于tanθ不变，玻璃上的环状条纹稀疏程度不变，C错误。柱体向右移动时，间隙d减小，环状条纹会向外扩张，D正确。
7．如图所示,a、b、c为圆周上三个等间距的固定点电荷,bc连线竖直,M、N两点分别是ac、bc连线的中点,M处的电场方向水平向左,N处的电场方向水平向右,下列说法正确的是
A.b、c的电性与a的电性相反
B.b、c的电荷量小于a的电荷量
C.试探电荷q在M点和N点电势能相等
D.M点的电场强度大于N点的电场强度
答案：D
解析：设圆周半径为r，a、b、c三点等间距，则ab=bc=ca=3r。根据点电荷电场强度公式E=kQr2，M处电场方向水平向左，N处电场方向水平向右，对M点电场强度进行矢量合成分析可知，b、c的电性与a的电性相同，A错误。根据电场强度矢量合成，结合M、N点电场方向，可判断出b、c的电荷量大于a的电荷量，B错误。M、N两点电场方向不同，电势不同，试探电荷q在M点和N点电势能不相等，C错误。设a、b、c三点电荷电荷量分别为Qa、Qb、Qc，根据电场强度矢量合成计算M、N点电场强度大小，可得M点的电场强度大于N点的电场强度，D正确。
8．如图所示,水平固定的绝缘木板处于水平向左的匀强电场中,带正电的物块在木板上刚好能保持静止。在木板上的O1处钉一枚钉子,在O2处固定一光滑圆环,O1O2沿电场线方向。将一根轻质绝缘橡皮筋的一端系在钉子上,另一端穿过圆环与物块相连,橡皮筋遵循胡克定律,其原长等于O1O2间的距离。当物块位于O1O2延长线上的A点时,物块恰好要沿O2O1向右运动,此时A点与O2间的距离为L,则物块能在木板上保持静止的区域最大面积为
A.12πL2 B.14πL2 C.12L2 D.14L2
答案：B
解析：物块在木板上刚好能保持静止，说明物块所受摩擦力与电场力平衡。设物块带电量为q，电场强度为E，则qE=μmg。当物块位于A点时，物块恰好要沿O2O1向右运动，此时橡皮筋弹力F=kL，且F=qE+μmg=2μmg，可得kL=2μmg。物块能在木板上保持静止时，设橡皮筋伸长量为x，根据受力平衡，有余弦定理得μmg2=qE2+kx2-2kxqEcsθ，得x=Lcsθ。以O2O1中点为圆心，L为直径的圆形区域就是物块能保持静止的区域，其面积S=14πL2，B正确。
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．如图所示,火星探测器从地球发射后,经时间到达火星轨道,其转移轨道是一个与地球轨道外切、与火星轨道内切的半椭圆。假定火星轨道与地球轨道共面,地球轨道是半径为r的圆,火星轨道是半径为R的圆,地球公转周期为T,地球公转半径远大于地球半径,下列说法正确的是
A.地球的线速度小于火星的线速度
B.地球的加速度大于火星的加速度
C.火星探测器的运动时间t=T2R+r2r3
D.火星探测器的发射速度介于7.9km/s和11.2km/s之间
答案：BC
解析：根据GMmr2=mv2r，可得v=GMr，因为地球轨道半径r小于火星轨道半径R，所以地球的线速度大于火星的线速度，A错误。
根据GMmr2=ma，可得a=GMr2，地球轨道半径小，所以地球的加速度大于火星的加速度，B正确。
根据开普勒第三定律r3T2=k，对于火星探测器的转移轨道半长轴a=R+r2，设探测器运动时间为t，其公转周期为T'，则R+r23T'2=r3T2，可得T'=TR+r2r3，探测器运动时间t=T'2=T2R+r2r3，C正确。
火星探测器要脱离地球引力束缚，发射速度应大于第二宇宙速度11.2km/s，D错误。
10．如图甲所示,水平放置的传送带能以不同的速度v逆时针匀速转动,某时刻物块以某一初速度从右端滑上传送带,物块离开传送带后到落地过程的水平位移x与传送带速度v关系图像如图乙所示。已知传送带长度L=0.36 m,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是
A.当传送带速度在0-0.9m/s范围取值时,物块一直减速
B.物块的初速度大小为1.5m/s
C.物块与传送带间动摩擦因数为0.3
D.当传送带速度在0-0.9m/s范围取值时,物块和传送带间产生的摩擦热相同
答案：AB
解析：由图乙可知，当传送带速度在0-0.9m/s范围取值时，物块离开传送带后的水平位移x逐渐减小，说明物块在传送带上一直减速，A正确。当传送带速度v=0.9m/s时，物块在传送带上恰好做匀减速直线运动至速度与传送带速度相同，然后以该速度离开传送带做平抛运动。设物块的初速度大小为v0，物块在传送带上的加速度大小为a，根据v2-v02=2aL，且离开传送带后平抛运动水平位移x=vt（t为平抛运动时间，t=2hg，这里高度h不变，g为重力加速度），结合图像数据联立求解可得物块的初速度v0=1.5m/s，B正确。根据v2-v02=2aL，只能求出加速度a=2，动摩擦因数μ=0.2，C错误。当传送带速度在0-0.9m/s范围取值时，物块在传送带上的位移不同，根据相对相对Q=μmgx相对（相对相对x相对为物块与传送带的相对位移），物块和传送带间产生的摩擦热不同 ，D错误。
11．图甲为一列简谐横波在t=1.5 s时的波形图,P、Q、M、N是介质中的4个质点。图乙为质点M的振动图像,下列说法正确的是
A.该波沿x轴负方向传播
B.质点M的平衡位置位于x=3.2 m处
C.t=3.5s至t=4.5s时间内质点P的加速度变大
D. t=1.5s至t=2.5s时间内质点P和Q通过的路程相等
答案：AC
解析：由图乙质点M的振动图像可知，t=1.5s时M点向上振动，根据“上坡下，下坡上”判断波的传播方向方法，结合图甲波形图，可知该波沿x轴负方向传播，A正确。从图乙振动图像中可看出M点在t=1.5s时处于平衡位置，再结合图甲波形图，可知质点M的平衡位置位于x=3.5m处，B错误。t=3.5s至t=4.5s时间内，质点P向远离平衡位置方向运动，根据简谐运动加速度a=-kxm（k为回复力系数，x为偏离平衡位置的位移，m为质点质量），可知质点P的加速度变大，C正确 。t=1.5s至t=2.5s时间内，质点Q先向平衡位置运动，后远离平衡位置，速度先增大后减小，路程并不等于振幅，D错误。
12．如图所示,间距为d的足够长平行光滑金属导轨倾斜放置,导轨倾角为θ,导轨上端接有自感系数为L的电感线圈,质量为m、长度为d的金属棒垂直导轨放置,导轨处于垂直导轨平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,金属棒与导轨接触良好,重力加速度为g,不考虑电磁辐射,电感线圈的直流电阻和金属棒及导轨的电阻均不计。t=0时刻将金属棒从导轨上某处静止释放,在金属棒运动过程中,下列说法正确的是
A.金属棒在导轨上做往复运动
B.金属棒在导轨上做加速运动,最终会沿导轨匀速下滑
C.金属棒运动过程中线圈中磁场能的最大值Em=2m2g2Lsin2θB2d2
D.金属棒由静止下滑距离x=mgLsinθB2d2时,棒的速度最大,此时棒中电流I=mgsinθBd
答案：ACD
解析：金属棒在导轨上由静止释放后，切割磁感线产生感应电动势，进而产生感应电流，受到安培力作用。安培力方向与金属棒运动方向相反，当金属棒速度减为0后，又会反向加速，所以金属棒在导轨上做往复运动，A正确，B错误。对金属棒进行受力分析，当安培力F=BId与重力沿导轨方向的分力mgsinθ平衡时，金属棒速度最大，此时I=mgsinθBd ，再根据E=Bdv，E=LΔIΔt，得Bdv=LΔIΔt， BdvΔt=LΔI，BdΔx=LΔI，Bdx=LI，所以I=BdxI，联立可推出金属棒由静止下滑距离x=mgLsinθB2d2时速度最大，D正确。根据能量守恒，金属棒的重力势能转化为线圈中的磁场能和金属棒的动能，当金属棒速度为0时，重力势能全部转化为线圈中的磁场能，此时磁场能最大。根据mgsinθ∙2x=Em（2x为金属棒下滑的距离），或者利用Em=12Li2（i为线圈中的电流），得Em=2m2g2Lsin2θB2d2，C正确。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)某同学用三角尺、毫米刻度尺和激光笔测矩形玻璃砖的折射率,实验过程如下:
①如图甲所示,在水平放置的白纸上画出一条直线MN,让玻璃砖的上边界与MN重合;
②让激光从玻璃砖下边界某位置射入玻璃砖,记录此时激光在下边界入射位置O和出射光线与MN的交点P;
③保持激光笔不动,移走玻璃砖,记录激光与MN的交点Q;
④过O点作MN的垂线,垂足为O'。
请回答下面问题:
(1)用刻度尺测出O'O长度a,如图乙所示,则a=____cm;
(2)再用刻度尺测出O'P长度b、O'Q长度c,该玻璃砖的折射率可以表示为n=____(用a、b、c表示);
(3)完成①后,不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离,测得的折射率____(选填"偏大""偏小"或"不变")。
答案：(1)3.50 (2)bca2+c2a2+b2 (3)偏小
解析：
(1)根据毫米刻度尺的读数规则，要估读到分度值的下一位，图中刻度尺的分度值是1mm，所以a=3.50cm。
(2)设入射角为i，折射角为r。由几何关系可知sini=a2+c2c，sinr=a2+b2b。根据折射定律n=sinisinr，可得n=bca2+c2a2+b2 。
(3)完成①后，玻璃砖向下平移一小段距离，O'P长度b不变，O'Q长度c增大，根据n=bca2+c2a2+b2，可知测得的折射率偏小。
14.(8分)兴趣小组要测量未知电阻Rx的阻值。
(1)该小组先设计了如图甲所示电路,实验时将电压表负极接线分别试触a和b发现电压表示数变化更明显,则电压表应该接____(选填"a"或"b"),测得结果测测测R测____真真真R真(选填">""="或"