山東省臨沂市沂南縣2024屆高三第二次調(diào)研物理試卷含解析

山東省臨沂市沂南縣2024屆高三第二次調(diào)研物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，材料相同的物體A、B由輕繩連接，質(zhì)量分別為m1和m2且m1≠m2，在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng)。則（）A．輕繩拉力的大小與斜面的傾角θ有關(guān)B．輕繩拉力的大小與物體和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ有關(guān)C．輕繩拉力的小與兩物體的質(zhì)量m1和m2有關(guān)D．若改用F沿斜面向下拉連接體，輕繩拉力的大小不變2、三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長為，勻強(qiáng)電場方向與構(gòu)成的平面夾角30°，電勢，，下列說法正確的是（）A．場強(qiáng)大小為B．場強(qiáng)大小為C．將一個(gè)正電荷從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)，它的電勢能一直增大D．將一個(gè)正電荷從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)，它的電勢能先增大后減小3、光滑絕緣水平面內(nèi)有一電場，其一條電場線沿x軸方向且電勢隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖所示，一質(zhì)量為m,帶電荷量為q（q>0）的小球在該電場線上O點(diǎn)以一定速度向x軸正向釋放且能過點(diǎn)。小球沿該電場線做直線運(yùn)動(dòng)。則（）A．小球在間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)B．小球在處動(dòng)能最小，電勢能最大C．小球在和處加速度相同D．小球在處時(shí)的速度是在處時(shí)的二倍4、理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究中的一種重要方法，它把可靠事實(shí)和理論思維結(jié)合起來，可以深刻地揭示自然規(guī)律．以下實(shí)驗(yàn)中屬于理想實(shí)驗(yàn)的是（）A．伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)B．用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定物體的加速度C．驗(yàn)證平行四邊形定則D．利用自由落體運(yùn)動(dòng)測定反應(yīng)時(shí)間5、為探測地球表面某空間存在的勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E的大小，某同學(xué)用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶電量為+q的金屬球懸于O點(diǎn)，如圖所示，穩(wěn)定后，細(xì)線與豎直方向的夾角θ=60°；再用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開，再次穩(wěn)定后，細(xì)線與豎直方向的夾角變?yōu)棣?30°，重力加速度為g，則該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E大小為（）A．E=mg B．E=mg C．E=mg D．E=6、如圖所示，一根輕彈簧豎直直立在水平地面上，下端固定，在彈簧的正上方有一個(gè)物塊。物塊從高處自由下落到彈簧上端O，將彈簧壓縮，當(dāng)彈簧被壓縮了x0時(shí)，物塊的速度變?yōu)榱?。從物塊與彈簧接觸開始，物塊的加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象可能是（）A． B． C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物體靜止在水平面上，自t=0時(shí)刻起對其施加一豎直向上的力F，力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，在物體上升過程中，空氣阻力不計(jì)，以下說法正確的是（）A．物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．時(shí)刻物體速度最大C．物體上升過程的最大速度為D．時(shí)刻物體到達(dá)最高點(diǎn)8、如圖所示，在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，水平放置兩個(gè)同心金屬環(huán)，半徑分別是r和3r，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在兩環(huán)間連接有一個(gè)電容為C的電容器，a、b是電容器的兩個(gè)極板。長為2r的金屬棒AB沿半徑方向放置在兩環(huán)間且與兩環(huán)接觸良好，并繞圓心以角速度ω做順時(shí)針方向（從垂直環(huán)面向里看）的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是（）A．金屬棒AB中有從B到A的持續(xù)電流B．電容器b極板帶負(fù)電C．電容器兩端電壓為D．電容器所帶電荷量為9、長為的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度、運(yùn)動(dòng)的向心力及相應(yīng)桿的彈力，下列說法中正確的是（）A．速度的最小值為B．速度由0逐漸增大，向心力也逐漸增大C．當(dāng)速度由逐漸增大時(shí)，桿對小球的作用力逐漸增大D．當(dāng)速度由逐漸減小時(shí)，桿對小球的作用力逐漸增大10、有一輕桿固定于豎直墻壁上的點(diǎn)，另一端固定一輕滑輪，一足夠長的細(xì)繩一端掛一質(zhì)量為的物體，跨過定滑輪后另一端固定于豎直墻壁上的點(diǎn)，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩點(diǎn)間的距離等于兩點(diǎn)間的距離，設(shè)與豎直墻壁的夾角為，不計(jì)滑輪與細(xì)繩的摩擦，下列說法正確的是（）A．系統(tǒng)平衡時(shí)桿對滑輪的力一定沿桿的方向B．若增大桿長，與位置不變且保持，使角增大，則桿對滑輪彈力的方向?qū)⑵x桿C．若保持點(diǎn)的位置不變，將繩子的固定點(diǎn)點(diǎn)向上移動(dòng)，則桿對滑輪的彈力變大D．若保持與豎直墻壁的夾角不變，將輕桿的固定點(diǎn)向下移動(dòng)，則桿對滑輪彈力的方向不變?nèi)?、?shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)用圖甲所示裝置測量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺上的長木板水平放置，其左端固定一輕滑輪，輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小木塊相連，另一端可懸掛鉤碼。實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N個(gè)，將(依次取=1，2，3，4，5)個(gè)鉤碼掛在輕繩左端，其余個(gè)鉤碼放在木塊的凹槽中，釋放小木塊，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測量木塊的加速度。(1)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，得到一條紙帶，從某個(gè)清晰的打點(diǎn)開始，依次標(biāo)注0、1、2、3、4、5、6，分別測出位置0到位置3、位置6間的距離，如圖乙所示。已知打點(diǎn)周期T=0.02s，則木塊的加速度=____m／s2。(2)改變懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)n，測得相應(yīng)的加速度a，將獲得數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中描出(僅給出了其中一部分)如圖丙所示。取重力加速度g=10m／s2，則木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)______(保留2位有效數(shù)字)(3)實(shí)驗(yàn)中______(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量。12．（12分）如圖甲(側(cè)視圖只畫了一個(gè)小車)所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證“牛頓第二定律”，兩個(gè)相同的小車放在光滑水平桌面上，右端各系一條細(xì)繩，跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤增減盤中的砝碼可改變小車受到的合外力，增減車上的砝碼可改變小車的質(zhì)量。兩車左端各系一條細(xì)線用一個(gè)黑板擦把兩細(xì)線同時(shí)按在固定、粗糙的水平墊片上，使小車靜止(如圖乙)，抬起黑板擦兩車同時(shí)運(yùn)動(dòng)，在兩車尚未碰到滑輪前，迅速按下黑板擦，兩車立刻停止，測出兩車位移的大小。（1）該實(shí)驗(yàn)中，盤和盤中砝碼的總質(zhì)量應(yīng)___小車的總質(zhì)量(填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”、“等于”)；（2）圖丙為某同學(xué)在驗(yàn)證“合外力不變加速度與質(zhì)量成反比”時(shí)的實(shí)驗(yàn)記錄，已測得小車1的總質(zhì)量M1=100g，小車2的總質(zhì)量M2=200g，由圖可讀出小車1的位移x1=5.00m小車2的位移x2=___cm，可以算出=___(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，___(填“大于”、“小于”、“等于”)。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示,兩個(gè)導(dǎo)熱氣缸豎直放置,底部由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)．兩氣缸內(nèi)各有一個(gè)活塞,左邊氣缸內(nèi)活塞質(zhì)量為2m,右邊氣缸內(nèi)活塞質(zhì)量為m,活塞與氣缸無摩擦,活塞的厚度可忽略．活塞的下方為理想氣體,上方為真空．當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí),兩活塞位于同一高度h,活塞離氣缸頂部距離為2h,環(huán)境溫度為T1．(i)若在右邊活塞上放一質(zhì)量為m的物塊,求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T1);

(ii)在達(dá)到上一問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T1緩慢上升到5T1,求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差．14．（16分）如圖所示，一圓柱形汽缸豎直放置，汽缸正中間有擋板，位于汽缸口的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S．開始時(shí)，活塞與汽缸底部相距L，測得氣體的溫度為T1．現(xiàn)緩慢降溫，讓活塞緩慢下降，直到恰好與擋板接觸但不擠壓．然后在活塞上放一重物P，對氣體緩慢加熱，讓氣體的溫度緩慢回升到T1，升溫過程中，活塞不動(dòng)．已知大氣壓強(qiáng)為p1，重力加速度為g，不計(jì)活塞與汽缸間摩擦．(ⅰ)求活塞剛與擋板接觸時(shí)氣體的溫度和重物P的質(zhì)量的最小值；(ⅱ)整個(gè)過程中，氣體是吸熱還是放熱，吸收或放出的熱量為多少？15．（12分）如圖所示，一開口氣缸內(nèi)盛有密度為的某種液體，一長為l的粗細(xì)均勻的小瓶底朝上漂浮在液體中，平衡時(shí)小瓶露岀液面的部分和進(jìn)入小瓶中液柱的長度均為，已知各部分氣體的溫度均為T，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g，求：(1)現(xiàn)使小瓶內(nèi)氣體溫度降低，當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時(shí)，進(jìn)入小瓶中的液柱長度為，求此時(shí)小瓶內(nèi)氣體的溫度(2)現(xiàn)用活塞將氣缸封閉（圖中未畫岀）,使活塞緩慢向下運(yùn)動(dòng)，各部分氣體的溫度均保持T不變。當(dāng)小瓶露出液面的部分為時(shí)，進(jìn)入小瓶中的液柱長度為。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

ABC．以物體A、B及輕繩整體為硏究對象根據(jù)牛頓第二定律得解得再隔離對B分析，根據(jù)牛頓第二定律得解得則知繩子的拉力與斜面傾角無關(guān)，與動(dòng)摩擦因數(shù)μ無關(guān)，與兩物體的質(zhì)量m1和m2有關(guān)，選項(xiàng)C正確，AB均錯(cuò)誤；D．若改用F沿斜面向下拉連接體，以物體A、B及輕繩整體為硏究對象，根據(jù)牛頓第二定律得解得再隔離對A分析，根據(jù)牛頓第二定律得解得可知輕繩拉力的大小改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2、B【解析】

AB．勻強(qiáng)電場在構(gòu)成的平面上的電場強(qiáng)度分量因?yàn)殡妱?，，所以AB為等勢線，電場線與AB垂直指向C，則解得故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)，將一個(gè)正電荷從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)，電勢一直降低，它的電勢能一直減小，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)锳B為等勢線，所以將一個(gè)正電荷從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)，它的電勢能不變，故D錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】

A．沿電場線方向電勢降低，帶正電的小球從到逆著電場線運(yùn)動(dòng)，做減速運(yùn)動(dòng)，從之后做加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．小球運(yùn)動(dòng)過程中僅有電場力做功，電勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)電勢能可知帶正電的小球在處電勢能最大，動(dòng)能最小，B正確；C．圖像斜率的物理意義為場強(qiáng)，即小球在和處圖像斜率不同，所以場強(qiáng)大小不同，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合A選項(xiàng)分析可知小球在和處加速度大小、方向均不同，C錯(cuò)誤；D．小球的初動(dòng)能不為零，在和位置的速度比例關(guān)系無法求解，D錯(cuò)誤。故選B。4、A【解析】

A．伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)，抓住主要因素，忽略了次要因素，從而更深刻地反映了自然規(guī)律，屬于理想實(shí)驗(yàn)，故A正確；B．用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測物體的加速度是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行是實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn)，故B錯(cuò)誤；C．平行四邊形法則的科學(xué)探究屬于等效替代法，故C錯(cuò)誤；D．利用自由落體運(yùn)動(dòng)測定反應(yīng)時(shí)間是實(shí)際進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，不是理想實(shí)驗(yàn)，故D錯(cuò)誤．故選A．5、D【解析】

設(shè)電場方向與豎直方向夾角為α，則開始時(shí)，水平方向豎直方向當(dāng)用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開，再次穩(wěn)定后電量減半，則水平方向豎直方向聯(lián)立解得qE=mgα=60°即故選D。6、D【解析】

物塊接觸彈簧后，在開始階段，物塊的重力大于彈簧的彈力，合力向下，加速度向下，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-kx=ma得到a與x是線性關(guān)系，當(dāng)x增大時(shí)，a減??；

當(dāng)彈力等于重力時(shí)，物塊的合力為零，加速度a=0；

當(dāng)彈力大于重力后，物塊的合力向上，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律得kx-mg=ma得到a與x是線性關(guān)系，當(dāng)x增大時(shí)，a增大；若物塊接觸彈簧時(shí)無初速度，根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的對稱性，可知物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)加速度大小等于g，方向豎直向上，當(dāng)小球以一定的初速度壓縮彈簧后，物塊到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的壓縮增大，加速度增大，大于g；A．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

由圖可得力F與時(shí)間的關(guān)系為，則可得物體的合外力與時(shí)間的關(guān)系為，由牛頓第二定律可得加速度與時(shí)間的關(guān)系式為，則可知物體先向上做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，然后再向下做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，在上升過程中，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度最大，即，可得，故A錯(cuò)誤，B正確；由初速度大小為零，所以末速度大小等于速度的變化大小，由前面的分析可知，加速度與時(shí)間成線性關(guān)系，所以最大速度大小為，故C錯(cuò)誤；由前面的分析可知在t=t0時(shí)，加速度為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對稱性規(guī)律可知，此時(shí)間速度減小為0，物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，故D正確。故選：BD。8、BC【解析】

A．根據(jù)右手定則可知，金屬棒AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，但由于電路沒有閉合，所以沒有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)右手定則可判斷B端為電源的正極，a端為電源的負(fù)極，所以電容器b極板帶負(fù)電，故B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢故C正確；D．電容器所帶電荷量故D錯(cuò)誤。故選BC。9、BCD【解析】

A．如圖甲所示“桿連小球”在最高點(diǎn)速度有最小值0（臨界點(diǎn)），此時(shí)桿向上的支持力為故A錯(cuò)誤；B．解析式法分析動(dòng)態(tài)變化。由0逐漸增大，則即逐漸增大，故B正確；C．如圖乙所示當(dāng)最高點(diǎn)速度為（臨界點(diǎn)）時(shí)，有桿對小球的作用力。當(dāng)由增大時(shí)，桿對小球有拉力，有則隨逐漸增大而逐漸增大；故C正確；D．當(dāng)由減小時(shí)，桿對小球有支持力，有則隨逐漸減小而逐漸增大，故D正確。故選BCD。10、AD【解析】

A．繩子上的彈力大小等于物體的重力mg，則繩子對滑輪的兩彈力的合力方向在兩彈力的角平分線上，根據(jù)平衡條件可得桿對滑輪的彈力方向也在角平分線上，OB兩點(diǎn)間的距離等于AB兩點(diǎn)間的距離，根據(jù)幾何關(guān)系可得，桿OA恰好在兩彈力的角平線方向上，故A正確；B．若保持OB兩點(diǎn)位置不變，增大桿長OA，使AB與豎直墻壁的夾角增大，仍保持OB兩點(diǎn)間的距離等于AB兩點(diǎn)間的距離，桿OA仍在兩彈力的角平分線上，桿對滑輪的彈力仍沿桿方向，故B錯(cuò)誤；C．若保持A點(diǎn)的位置不變，將繩子的固定點(diǎn)B向上移動(dòng)，繩子對滑輪的兩力夾角變大，合力變小，滑輪處于平衡狀態(tài)，則桿對滑輪的彈力變小，故C錯(cuò)誤；D．若保持AB與豎直墻壁的夾角不變，將輕桿的固定點(diǎn)O向下移動(dòng)，兩繩對滑輪的彈力大小方向都不變，則桿對滑輪的力仍在兩繩彈力的角平分線上，所以桿對滑輪彈力的方向不變，故D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、不需要【解析】

（1）木塊的加速度：.（2）對N個(gè)砝碼的整體，根據(jù)牛頓第二定律：，解得；畫出a-n圖像如圖；由圖可知μg=1.6，解得μ=0.16.（3）實(shí)驗(yàn)中是對N個(gè)砝碼的整體進(jìn)行研究，則不需要滿足懸掛鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量。12、遠(yuǎn)小于2.42～2.472.02～2.07等于【解析】

(1)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對象是整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg，所以不需要滿足懸掛的沙桶總質(zhì)量一定要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車（包括盛沙的盒及盒內(nèi)的砂）的總質(zhì)量；(2)由圖可知，小車2的位移為2.43m，由勻加速直線運(yùn)的位移公式可知，，即由于時(shí)間相等，所以，由牛頓第二定律可知：，所以兩小車的加速度之比等于質(zhì)量的反比．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)【解析】(i)設(shè)左、右活塞的面積分別為S1和S