2023-2024年山東省濟寧市高三一模物理試題（解析版）

濟寧市2024年高考模擬考試物理試題一、單項選擇題1.年月份，濟寧市天氣變化無常，溫差較大。某汽車長時間放置在室外，溫度為時，輪胎胎壓為，經(jīng)過一段時間溫度降為。若輪胎體積保持不變且不漏氣，輪胎內(nèi)氣體可視為理想氣體，在降溫過程中，下列說法正確的是（）A.輪胎內(nèi)每個氣體分子的速率都減小 B.輪胎內(nèi)氣體壓強不變C.輪胎內(nèi)氣體放熱 D.單位時間內(nèi)單位面積上氣體分子與輪胎內(nèi)壁碰撞的次數(shù)不變【答案】C【解析】降溫過程中，輪胎內(nèi)氣體分子得平均動能降低，氣體分子的平均速率降低，但不是每個氣體分子的速率都減小，故A錯誤；根據(jù)題意可知，氣體做等容變化，根據(jù)可知輪胎內(nèi)氣體壓強減小，故B錯誤；輪胎體積保持不變，可知外界對氣體不做功，氣體溫度減小，內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知輪胎內(nèi)氣體放熱，故C正確；氣體分子的平均速率降低，輪胎體積保持不變，則單位時間內(nèi)單位面積上氣體分子與輪胎內(nèi)壁碰撞的次數(shù)變少，故D錯誤。故選C。2.全球核電站日益增多，核電站產(chǎn)生的核污水對環(huán)境和人類健康構(gòu)成了一定的威脅。核污水中含有大量的銫等幾十種放射性元素，其中的半衰期為年，衰變方程為。下列說法正確的是（）A.衰變過程中釋放出電子說明原子核中存在電子B.經(jīng)過年，的原子核中將有發(fā)生衰變C.將核污水稀釋后，可以使原子核的半衰期變短D.的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能【答案】D【解析】衰變過程中的電子是由核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子釋放出來的，并不是原子核中存在電子，故A錯誤；其中的半衰期為年，則經(jīng)過年，的原子核中將有發(fā)生衰變，故B錯誤；半衰期只由原子核自身決定，將核污水稀釋后，可以使原子核的半衰期不變，故C錯誤；衰變過程釋放能量，反應(yīng)后的比反應(yīng)前的更穩(wěn)定，則的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，故D正確。故選D。3.目前我國空間實驗已走在世界的前列，神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在空間站內(nèi)做了鋼球相互碰撞的實驗。桂海潮用較小鋼球以水平向左的速度與靜止的較大鋼球正碰，碰后小鋼球與大鋼球速度大小分別為、，較小鋼球的質(zhì)量為較大鋼球質(zhì)量的一半，兩鋼球的碰撞可視為完全彈性碰撞。下列說法正確的是（）A.，方向水平向左 B.，方向水平向右C.，方向水平向左 D.，方向水平向左【答案】B【解析】設(shè)較小鋼球的質(zhì)量為，較大鋼球的質(zhì)量為，兩鋼球的碰撞可視為完全彈性碰撞，以水平向左為正方向，根據(jù)動量守恒和機械能守恒可得，，代數(shù)數(shù)據(jù)解得，，可知，方向水平向右；，方向水平向左。故選B。4.為了減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，某中學(xué)舉行了趣味運動會，在拋沙包比賽中，兩個質(zhì)量相同的沙包運動軌跡如圖所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點均為，且軌跡交于點，拋出時沙包和沙包的初速度分別為和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空氣阻力，關(guān)于兩沙包在空中的運動，下列說法正確的是（）A.沙包在最高點的速度大于B.從到兩沙包的平均速度相同C.從到兩沙包的動量變化量相同D.在點，沙包重力的瞬時功率小于沙包重力的瞬時功率【答案】D【解析】根據(jù)題意可知，沙包做平拋運動，沙包做斜拋運動，沙包和沙包運動到點的時間由高度決定，沙包先上升再下降到點，運動時間大于沙包的運動時間；沙包在最高點的速度即為水平分速度，由于兩沙包從到的水平分位移相同，但沙包的運動時間更長，因此沙包在最高點的水平速度小于沙包的水平速度，故A錯誤；從到兩沙包的位移相同，但時間不同，則平均速度不同，故B錯誤；從到的過程中，由動量定理有，由于兩沙包質(zhì)量相等，沙包的運動時間更長，可知，兩沙包的動量變化量不相同，故C錯誤；根據(jù)題意，由公式可知，由于沙包運動的最高點在沙包的拋出點之上，則運動到點時，沙包的豎直分速度大于沙包的豎直分速度，由公式可知，由于兩沙包質(zhì)量相等，則在點，沙包重力的瞬時功率小于沙包重力的瞬時功率，故D正確。故選D。5.魯南高鐵是山東省“三橫五縱”高速鐵路重要組成部分，全長公里。小明同學(xué)在濟寧北站乘坐動車時，利用手機加速度傳感器測量動車的加速度隨時間的變化關(guān)系，如圖所示。時動車由靜止開始加速，可以認(rèn)為加速度隨時間均勻增大，時達(dá)到最大加速度，并以此加速度做勻加速直線運動直至達(dá)到最大速度，隨后勻速行駛。在動車水平桌板上放置一質(zhì)量為的物體，該物體始終相對桌板靜止。重力加速度，動車加速過程始終在水平面上，下列說法正確的是（）A.時動車的速度大小為B.動車勻加速直線運動的時間為C.勻加速直線運動過程中，桌板對物體的作用力大小為D.勻加速直線運動過程中，桌板對物體做的功為【答案】B【解析】加速度隨時間的變化關(guān)系中與時間軸圍成的面積表示速度的變化量，從靜止開始，時動車的速度大小為，A錯誤；最大速度，在勻加速段，B正確；根據(jù)牛頓第二定律可得，支持力為，桌板對物體的作用力大小為，C錯誤；勻加速直線運動過程中，物體移動位移為，桌板對物體做的功為，D錯誤。故選B。6.如圖所示，有一個半徑的圓形光源，其表面可以朝各個方向發(fā)光，為圓形光源的直徑。現(xiàn)將該光源封裝在一個半球形透明介質(zhì)的底部，中點與球心重合。透明介質(zhì)球的半徑，光源發(fā)出的光恰好都能射出半球面，不考慮二次反射，光源的厚度忽略不計，則該透明介質(zhì)的折射率為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】如圖所示，過點作垂線交圓弧于，幾何關(guān)系可知，若此時線狀光源點發(fā)出的光能夠射出點，則線狀光源其他點發(fā)出的光也一定能夠射出點，所以只要點發(fā)出的所有光線能夠射出球面，則光源發(fā)出的所有光均能射出球面，根據(jù)幾何關(guān)系有，為使光線恰好能從點射出，根據(jù)全反射應(yīng)有，可得，故選A。7.某同學(xué)研究遠(yuǎn)距離輸電的電路如圖所示，、端接入電壓為的交流電源，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，且兩變壓器的匝數(shù)比。已知、的阻值均為，的阻值為，電阻、消耗的功率相同，電表均為理想交流電表，下列說法正確的是（）A.升壓變壓器的匝數(shù)比 B.電壓表的示數(shù)為C.電流表的示數(shù)為 D.若斷路，電流表示數(shù)將增大【答案】C【解析】已知、的阻值相等，消耗的功率相同，可知電流相同，設(shè)為，因的阻值為，則的電流為，則降壓變壓器的次級電流為，由匝數(shù)和電流關(guān)系可知，則，選項A錯誤；變壓器的初級電流，由能量關(guān)系可知，解得，即電壓表示數(shù)，選項B錯誤；電流表的示數(shù)等于，等于通過的電流，則為，選項C正確；若斷路，則次級電阻變大，相當(dāng)于電網(wǎng)用電設(shè)備減少，總功率減少，電流減小，則初級電流減小，則電流表示數(shù)將減小，選項D錯誤。故選C。8.司馬遷最早把歲星命名為木星，如圖甲所示，兩衛(wèi)星、環(huán)繞木星在同一平面內(nèi)做勻速圓周運動，繞行方向相反，衛(wèi)星繞木星做橢圓運動，某時刻開始計時，衛(wèi)星、間距離隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，其中、為已知量，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星在點速度大于衛(wèi)星的速度 B.衛(wèi)星、的運動周期之比為C.衛(wèi)星的運動周期為 D.衛(wèi)星的加速度大小為【答案】C【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力，可得，可知衛(wèi)星的速度大于衛(wèi)星的速度，衛(wèi)星在點做近心運動，所以衛(wèi)星在N點的速度小于衛(wèi)星的速度，則衛(wèi)星在點的速度小于衛(wèi)星的速度，故A錯誤；根據(jù)圖乙可知衛(wèi)星、最遠(yuǎn)距離為，最近距離為，則，，可得，，根據(jù)萬有引力提供向心力，可得，可知衛(wèi)星、的運動周期之比為，故B錯誤；設(shè)衛(wèi)星的周期為，衛(wèi)星的周期為，根據(jù)兩衛(wèi)星從相距最遠(yuǎn)到相距最近有，又，聯(lián)立解得，故C正確；衛(wèi)星的加速度大小，故D錯誤。故選C。二、多項選擇題9.如圖甲所示，、兩束單色光分別沿不同方向射向橫截面為半圓形玻璃磚的圓心，已知光剛好發(fā)生全反射，光的折射光線（反射光線未畫出）剛好與光的反射光線重疊。分別將這兩束單色光射向圖乙所示的裝置，僅有一束光能發(fā)生光電效應(yīng)。調(diào)節(jié)滑片的位置，當(dāng)電流表示數(shù)恰好為零時，電壓表示數(shù)為。已知極板上金屬的極限頻率為，電子電荷量的絕對值為，普朗克常量為，下列說法正確的是（）A.若將光沿光的光路射向點，光也能發(fā)生全反射B.用同一雙縫做光的干涉實驗，光產(chǎn)生的干涉條紋間距比光的大C.光的光子能量為D.用圖乙測量遏止電壓，滑片應(yīng)從圖示位置向左端滑動【答案】CD【解析】由光路可知，，則，，即，則若將光沿光的光路射向點，光不能發(fā)生全反射，選項A錯誤；因，則，用同一雙縫做光的干涉實驗，根據(jù)，可知，光產(chǎn)生的干涉條紋間距比光的小，選項B錯誤；因光的頻率大于光，則束光能發(fā)生光電效應(yīng)，則光的光子能量為，選項C正確；用圖乙測量遏止電壓，即給光電管加反向電壓，則滑片應(yīng)從圖示位置向左端滑動，選項D正確。故選CD。10.位于和處的兩波源都只做了一次全振動，形成兩列分別沿軸正方向和負(fù)方向傳播的簡諧橫波，振幅均為，時刻的波形如圖甲所示，此時波剛好傳到、兩點，、、、在軸上的坐標(biāo)分別為、、、，平衡位置在處的質(zhì)點振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.時，平衡位置在處的質(zhì)點剛好運動到點B.時，平衡位置在處的質(zhì)點的位移為C.處質(zhì)點振動過程中的最大位移大小為D.平衡位置坐標(biāo)為的質(zhì)點在振動過程中通過的總路程為【答案】BC【解析】根據(jù)圖甲可知波長為，根據(jù)圖乙可知周期為，則波速為，則時，左邊的波向右傳播的距離為，即點的振動形式剛好傳到點，但質(zhì)點只能在平衡位置附近上下振動，質(zhì)點不能隨波遷移，故A錯誤；兩列波的起振點到點的距離為，則起振傳到點需要的時間為，因時間為，剩下的時間點同時向下起振，到達(dá)波谷，則處的質(zhì)點的位移為兩個振幅的的長度，即為，故B正確；根據(jù)題意可知，當(dāng)沿正向傳播的波剛離開點時，沿軸負(fù)方向傳播的波剛好傳到點，以后點只參與沿軸負(fù)向傳播的波引起的振動，故點最大位移為振幅值，即，故C正確；平衡位置坐標(biāo)為的質(zhì)點參與兩列完整的波振動，則在振動過程中通過的總路程為，故D錯誤。故選BC。11.如圖所示，是正四面體，虛線圓為三角形的內(nèi)切圓，切點分別為、、，為圓心，正四面體的頂點、和分別固定有電荷量為，和的點電荷，下列說法正確的是（）A.、兩點的電場強度相同B.、、、四點電勢C.將帶正電的試探電荷由點沿直線移動到點，電勢能先增大后減小D.將固定在點的點電荷移動到點，電場力做功為零【答案】BD【解析】根據(jù)題意，由對稱性可知，、兩點的電場強度大小相等，但方向不同，故A錯誤；根據(jù)等量同種正點電荷空間等勢面的分布特點可知，在、兩處的正點電荷產(chǎn)生的電場中，、兩點的電勢相等，且點電勢高于點的電勢，點的電勢高于和、點的電勢；在點的負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場中，點的電勢高于點的電勢，點的電勢高于、兩點的電勢，、兩點的電勢相等，綜上所述，可知，故B正確；根據(jù)等量同種正點電荷空間等勢面的分布特點可知，在、兩處的正點電荷產(chǎn)生的電場中，連線為等勢線，在D點的負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場中，從到電勢逐漸變大，綜上所述，可知從到電勢逐漸變大，將帶正電的試探電荷由點沿直線移動到點，電勢能一直增大，故C錯誤；根據(jù)等量同種正點電荷空間等勢面分布特點可知，在、兩處的正點電荷產(chǎn)生的電場中，、兩點的電勢相等，則將固定在點的點電荷移動到點，電場力做功為零，故D正確。故選BD。12.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端分別栓接甲、乙兩木塊，并豎直停放在水平桌面上?，F(xiàn)用一豎直向下的外力將木塊乙緩慢壓至某位置，然后撤去外力，木塊乙由靜止向上運動，最終木塊甲恰好未離開桌面。已知木塊甲質(zhì)量為，木塊乙質(zhì)量為，彈簧勁度系數(shù)為，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.木塊乙上升過程中機械能一直增加B.彈簧的最大壓縮量為C.木塊甲對桌面的最大壓力大小為D.外力對木塊乙做的功為【答案】BD【解析】木塊乙上升過程中，開始時彈簧處于壓縮狀態(tài)，后來彈簧處于伸長狀態(tài)，則彈簧的彈性勢能先減小后增大；而整個系統(tǒng)機械能守恒，彈簧的彈性勢能與木塊乙的機械能相互轉(zhuǎn)化，所以木塊乙的機械能先增大后減小，A錯誤；當(dāng)木塊乙靜止時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，其彈力等于木塊乙的重力，即，解得，當(dāng)木塊甲恰好未離開桌面，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈力等于木塊甲重力，即，解得，則木塊乙上升的最高位置距開始靜止點的距離為，根據(jù)對稱性可知彈簧的最大壓縮量為，B正確；木塊甲對桌面的最大壓力大小，C錯誤；選彈簧的最大壓縮時為零勢能面，根據(jù)能量守恒可知，解得，D正確。故選BD。三、非選擇題13.某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來驗證機械能守恒定律。左側(cè)鐵架臺的橫桿上固定一拉力傳感器，將小球（可視為質(zhì)點）用不可伸長的細(xì)線懸掛在傳感器上。右側(cè)有兩個豎直桿固定在底座上，桿上分別裝有刻度尺和激光筆，激光筆保持水平。實驗步驟如下：①使小球自由靜止在最低點，記錄此時拉力傳感器的示數(shù)；②借助激光束調(diào)節(jié)刻度尺的零刻線與小球相平；③借助激光筆測出懸點與之間的高度差；④將激光筆向下移動到某位置，讀出此時激光束與高度差，并記為。把小球拉至該高度處（并使細(xì)線處于伸直狀態(tài)），由靜止釋放小球，讀出小球下擺過程中拉力傳感器最大示數(shù)，并記為；⑤改變激光筆的高度，重復(fù)步驟④，實驗過程中均小于；⑥測出多組和的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上做出圖像如圖乙所示。（1）由題中信息可知，小球從高處擺到最低點的過程中重力勢能的減少量為_____________，小球動能的增加量為_____________。（用題中所給物理量符號表示）（2）測得圖像的斜率為，如果該過程滿足機械能守恒定律，則_____________。（用題中所給物理量符號表示）【答案】（1）①.，②.；（2）【解析】（1）[1]對小球，根據(jù)平衡條件可得，小球從高處擺到最低點的過程中重力勢能的減少量；[2]小球在最低點時，根據(jù)牛頓第二定律，又，聯(lián)立可得小球動能的增加量；（2）根據(jù)牛頓第二定律可得，若滿足機械能守恒定律，則，聯(lián)立可得，整理可得，若測得圖像的斜率為，則該過程滿足機械能守恒定律。14.某學(xué)習(xí)小組用放電法測量電容器的電容，所用器材如下：電池（電動勢為，內(nèi)阻不計）；待測電容器（額定電壓為，電容值未知）；微安表（量程為，內(nèi)阻未知）；滑動變阻器（最大阻值為）；電阻箱、、、（最大阻值均為）；定值電阻（阻值為）；單刀單擲開關(guān)、，單刀雙擲開關(guān)；導(dǎo)線若干。（1）學(xué)習(xí)小組先測量微安表內(nèi)阻，按圖甲連接電路。（2）為保護微安表，實驗開始前先斷開開關(guān)、，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最_____________（填“左”或“右”）端。（3）將電阻箱、、的阻值均置于，滑動變阻器的滑片置于適當(dāng)位置。閉合開關(guān)保持、阻值不變，反復(fù)調(diào)節(jié)，使開關(guān)閉合前后微安表的示數(shù)不變。記錄此時的示數(shù)為，則微安表的內(nèi)阻為_____________。（4）按照圖乙所示連接電路，將電阻箱阻值調(diào)至，開關(guān)擲于位置，待電容器充電完成后，再將開關(guān)擲于位置，記錄微安表電流隨時間的變化情況，得到如圖丙所示的圖像。圖丙每個最小方格面積所對應(yīng)的電荷量為_____________。某同學(xué)數(shù)得曲線下包含個這樣的小方格，則電容器的電容為_____________?！敬鸢浮浚?）左；（3）；（4），【解析】（2）[1]由題圖可知，滑動變阻器為分壓式接入電路，為了保護電路在實驗開始前，其滑片應(yīng)該置于左端。（3）[2]由實驗電路圖可知，該測量方法屬于電橋法測量電阻，由于開關(guān)閉合前后，微安表示數(shù)不變，所以有，解得；（4）[3]圖中最小放個面積所對應(yīng)的電荷量為；[4]由題意可知，充電后電容器的電壓與電源電動勢相同，即，由于一個小格代表的電荷量為，圖像共個小格，所以通過微安表的電荷量為，由題意可知，流過的電流是微安表的倍，則根據(jù)電容的定義式可知電容器的電容為。15.某品牌電動轎車的減震靠空氣減震器（由活塞、氣缸組成，氣缸底部固定在車軸上）來完成，如圖甲所示。該電動轎車共有個完全相同的空氣減震器，為研究其減震效果可將其結(jié)構(gòu)簡化成如圖乙所示。電動轎車在與水平面成角的斜坡上勻速向上運動時，氣缸內(nèi)氣柱的長度。已知空氣減震器上方的總質(zhì)量，活塞橫截面積，活塞質(zhì)量不計，重力加速度，外界大氣壓強，，氣缸內(nèi)氣體視為理想氣體且溫度不變，個減震器均與斜坡垂直，不計活塞與氣缸間的摩擦。求：（1）上坡時氣缸內(nèi)氣體的壓強；（2）電動轎車行駛至水平路面時，減震器氣缸內(nèi)氣柱的長度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）對空氣減震器上方的整體進(jìn)行分析有，解得；（2）電動轎車行駛至水平路面時，對空氣減震器上方的整體進(jìn)行分析有，根據(jù)玻意耳定律有，解得。16.濟寧大安機場某貨物傳送裝置簡化圖如圖甲所示，該裝置由傳送帶及固定擋板組成，擋板與傳送帶上表面垂直，傳送帶上表面與水平地面的夾角，與水平面平行。傳送帶始終勻速轉(zhuǎn)動，工作人員將質(zhì)量分布均勻的正方體貨物從點由靜止釋放，貨物對地發(fā)生位移后被取走，貨物在傳送帶上運動時的剖面圖如圖乙所示。已知傳送帶速率，貨物質(zhì)量，貨物與傳送帶的動摩擦因數(shù)，與擋板的動摩擦因數(shù)。（，，重力加速度，不計空氣阻力）。求：（1）貨物在傳送帶上經(jīng)歷的時間；（2）因運送貨物傳送裝置多消耗的電能。【答案】（1）；（2）【解析】（1）令傳送帶對貨物的彈力為，擋板對貨物的彈力大小為，對貨物進(jìn)行分析有，，貨物進(jìn)行受力分析有，解得，貨物勻加速至的過程，根據(jù)速度與位移關(guān)系式有，解得，則勻加速直線運動的時間，之后貨物做勻速直線運動，經(jīng)歷時間，則貨物在傳送帶上經(jīng)歷的時間；（2）貨物在勻加速與勻速運動過程中，傳送帶的位移分別為，，勻加速過程，勻速過程，因運送貨物傳送裝置多消耗的電能。17.如圖所示，直線與軸的夾角，在此角范圍內(nèi)有沿軸負(fù)方向的勻強電場，一質(zhì)量為、電荷量為的粒子以速度從軸上點平行于軸射入電場，粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)并經(jīng)過上的點進(jìn)入一矩形勻強磁場區(qū)域（未畫出，方向垂直紙面向外），并沿軸負(fù)方向經(jīng)過點。已知點到點的距離為，電場強度，不計粒子的重力，求：（1）點到點的距離；（2）粒子經(jīng)過點時的速度；（3）勻強磁場的磁感應(yīng)強度大??；（4）矩形磁場區(qū)域的最小面積。【答案】（1）；（2），方向為與軸正方向的夾角為；（3）；（4）【解析】（1）根據(jù)題意可知，粒子在電場中做類平拋運動，垂直電場方向上有，沿電場方向，設(shè)點到點的距離為，則有，，聯(lián)立解得，；（2）根