山東省二校2023~2024學年高三下學期聯(lián)合模擬考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024年全國普通高考模擬考試物理試題注意事項：1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。2．答題前，考生務必將姓名、班級等個人信息填寫在答題卡指定位置。3．考生作答時，請將〖答案〗答在答題卡上。選擇題每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答。超出答題區(qū)域書寫的〖答案〗無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.研究原子序數(shù)大于83的元素自發(fā)地發(fā)出射線性質的實驗裝置如圖所示。兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極a、b連接，放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出，射線射出點到兩極板距離相等。則（）A.a為電源正極，到達A板的為射線B.a為電源負極，到達A板的為射線C.a為電源負極，到達A板的為射線D.a為電源正極，到達A板的為射線〖答案〗CD〖解析〗AD．a為電源正極時，極板之間的電場方向向右，到達A板的射線所受電場力方向向左，電場力方向與電場方向相反，則該射線帶負電，可知，到達A板的為射線，故A錯誤，D正確；BC．a為電源負極時，極板之間的電場方向向左，到達A板的射線所受電場力方向向左，電場力方向與電場方向相同，則該射線帶正電，可知，到達A板的為射線，故B錯誤，C正確。故選CD。2.如圖甲所示裝置可以用來檢查精密光學平面的平整程度。當單色光a垂直入射后，從上往下看到的條紋如圖乙所示；當單色光b垂直入射后，從上往下看到的條紋如圖丙所示。該檢測方法是利用光的干涉原理，下列說法正確的是（）A.a光的波長小于b光的波長B.在相同透明玻璃介質中a光的傳播速度小于b光的傳播速度C.若抽去一張紙片，觀察到的條紋將變疏D.若抽去一張紙片，觀察到的條紋將變密〖答案〗C〖解析〗A．由題意可知，光線在空氣膜的上、下表面上反射，并產生干涉，從而形成干涉條紋，設空氣膜的頂角為，、處為兩相鄰明條紋，如圖所示，則兩處光的路程差為因為光程差設條紋間距為，由幾何關系可得則有可知條紋間距與光的波長成正比，a光干涉條紋間距大于b光，因此a光的波長大于b光的波長，A錯誤；B．a光的波長大于b光的波長，因此a光的頻率小于b光，在同一介質中，頻率越大的光折射率越大，所以在相同透明玻璃介質中a光的折射率小于b光；由光在介質中的傳播速度與折射率的關系公式（是光在真空中的光速）可知，在相同透明玻璃介質中a光的傳播速度大于b光的傳播速度，B錯誤；CD．若抽去一張紙片，可知變小，由可知，條紋間距變大，因此觀察到的條紋將變疏，C正確，D錯誤。故選C。3.在夏天的高溫天氣下，一輛家用轎車的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）顯示一條輪胎的胎壓為3.20atm（1atm是指1個標準大氣壓）、溫度為47℃。由于胎壓過高會影響行車安全，故快速（時間很短）放出了適量氣體，此時胎壓監(jiān)測系統(tǒng)顯示的胎壓為2.40atm、溫度為27℃，設輪胎內部體積始終保持不變，氣體視為理想氣體，則下列說法正確的是（）A.由于溫度降低輪胎內每個氣體分子的速率都變小B.氣體溫度快速降低是因為氣體對外界做功C.輪胎內的氣體分子單位時間內撞擊輪胎的次數(shù)可能不變D.此過程中放出的氣體質量是原有氣體質量的〖答案〗B〖解析〗A．氣體溫度降低，根據統(tǒng)計規(guī)律可知，分子運動的平均速率減小，但是，具體到某一個分子，其速率可能變大、可能變小，故A錯誤；B．由于短時間內快速放出了適量氣體，此時氣體與外界沒有發(fā)生熱傳遞，放出氣體過程，原有的總的氣體體積增大，氣體對外做功，根據熱力學第一定律可知，氣體內能減小，氣體溫度降低，故B正確；C．輪胎體積不變，由于放出去了一部分氣體，氣體分子分布的密集程度減小，氣體溫度降低，分子運動的平均速率減小，則輪胎內的氣體分子單位時間內撞擊輪胎的次數(shù)減小，故C錯誤；D．令輪胎內部的體積為，放出去的氣體在放出之前的體積為，根據理想氣體狀態(tài)方程有其中，，，則放出的氣體質量是原有氣體質量之比為故D錯誤。故選B。4.如圖所示，BAC為三分之二圓周的均勻帶負電圓弧狀絕緣導體，O為圓弧導體所在圓的圓心，O點的電場強度大小為E。若在BC處再放置一段三分之一圓周的均勻帶正電圓弧狀絕緣導體，其單位長度帶電量與BAC相同，且與BAC不接觸，則此時O點的電場強度為（）A，方向由A指向O B.2E，方向由O指向AC.，方向由A指向O D.，方向由O指向A〖答案〗B〖解析〗三分之二圓周的均勻帶負電圓弧狀絕緣導體在O點的電場強度大小為E，根據對稱性可知，該電場強度方向由O指向A，同理，根據對稱性可知，AB圓弧產生的電場強度方向沿CO方向直指向AB，AC圓弧產生的電場強度方向沿BO方向指向AC，AB圓弧與AC圓弧產生的電場強度方向之間的夾角為120°，根據矢量疊加原理，可知，AB圓弧與AC圓弧產生的電場強度大小均為E，根據對稱性可知，BC處均勻帶正電圓弧狀絕緣導體產生的電場強度大小也為E，方向沿OA方向指向A，根據矢量疊加可知，O點的電場強度為大小為2E，方向由O指向A。故選B。5.用物理圖像研究物理量之間關系是一種常用的數(shù)學物理方法。一物體在水平面上做直線運動，其運動圖像如圖所示，其中橫軸和縱軸的截距分別為n和m。下列說法正確的是（）A.若為圖像，則物體可能做變加速直線運動B.若為圖像且物體初速度為零，則物體的最大速度為C.若為圖像，則物體一定做勻變速直線運動D.若為圖像且物體初速度為零，則最大速度出現(xiàn)在時刻〖答案〗B〖解析〗A．根據運動學公式可知由圖像可知，斜率不變，物體運動勻變速直線運動，A錯誤；B．物體初速度為零，由動能定理可知即所以物體的最大速度為B正確；C．若物體做勻變速直線運動，則有即對于勻變速直線運動，其圖像不可能是一次函數(shù)圖像，C錯誤；D．根據運動學公式可知由此可知，圖像與坐標軸圍成的面積表示速度的變化量，所以物體的最大速度為出現(xiàn)在時刻，D錯誤。故選B。6.華為在手機衛(wèi)星通訊領域取得技術性突破，Mate60Pro成為首款支持衛(wèi)星通話的大眾智能手機。該手機衛(wèi)星通話是依托中國自主研發(fā)的“天通一號”系列衛(wèi)星，該衛(wèi)星是地球同步軌道衛(wèi)星，距地面高度約36000km，已經發(fā)射了三顆，分別為01星、02星、03星。已知地球半徑約為6400km，地球表面的重力加速度為，下列說法正確的是（）A.“天通一號”01星發(fā)射速度大于第二宇宙速度B.“天通一號”01星、02星、03星所受地球的萬有引力大小相等C.“天通一號”01星、02星、03星線速度大小約為3.1km/sD.“天通一號”衛(wèi)星和赤道上物體的向心加速度大小之比約為7:980〖答案〗C〖解析〗A．第二宇宙速度指脫離地球束縛的最小的發(fā)射速度，同步衛(wèi)星并沒有脫離地球束縛，因此，“天通一號”01星發(fā)射速度小于第二宇宙速度，故A錯誤；B．“天通一號”01星、02星、03星距離地心的間距相等，但質量關系不確定，根據可知，“天通一號”01星、02星、03星所受地球的萬有引力大小關系不確定，故B錯誤；C．同步衛(wèi)星的周期與地球自轉周期相等，根據線速度的定義，可知故C正確；D．同步衛(wèi)星的周期與地球自轉周期相等，其圓周運動由萬有引力提供向心力，則有赤道上物體隨地球自轉的向心加速度解得故D錯誤。故選C。7.如圖所示為一理想變壓器，其原線圈和燈泡串連，副線圈接可變電阻R，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)分別為、。保持交流電源電壓的有效值U不變，調節(jié)可變電阻R，在不超過燈泡的額定電壓的情況下，下列說法正確的是（）A.可變電阻R越大時，燈泡越亮B.可變電阻R增大時，副線圈兩端的電壓減小C.保持R不變，只增加，燈泡變暗D.當可變電阻的阻值等于燈泡電阻時，可變電阻消耗的功率最大〖答案〗C〖解析〗A．把變壓器和R等效一個電阻，根據歐姆定律則當可變電阻R越大時，等效電阻也越大，原線圈中電流越小，燈泡越暗，故A錯誤；B．可變電阻R增大時，等效電阻也越大，原線圈中電流越小，燈泡分壓減小，變壓器分壓變大，匝數(shù)比不變，則副線圈的電壓增大，故B錯誤；C．由保持R不變，只增加，則等效電阻增大，原線圈中電流越小，燈泡越暗，故C正確；D．將燈泡的電阻看作電源內阻，可變電阻消耗的功率，即為等效電阻的功率當內外電阻相等，即時，輸出功率最大，故D錯誤。故選C。8.一質量為m的小球從地面豎直上拋，在運動過程中小球受到的空氣阻力與速率成正比。它從拋出到落地過程中動量隨時間變化的圖像如圖所示。已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球時刻剛好落地B.小球在運動過程中加速度最大為2gC.小球從拋出到落地的總時間為D.小球上升和下降過程中阻力的沖量大小不相等〖答案〗C〖解析〗A．由圖可知，時刻后物體的動量不變，即物體的速度不變，由圖可知物體速度不變后，又運動了一段時間，說明時刻物體還沒落地，故A錯誤；B．設在運動過程中小球受到的空氣阻力與速率滿足關系式根據動量定理可知圖像的斜率表示合外力，由圖可知時刻，圖像斜率的絕對值最大，小球的加速度最大，設物體運動過程中的最大加速度為，有其中當時，物體合外力為零，此時有解得故B錯誤；C．設從地面拋出到最高點的時間為，上升的高度為，設最高點到落地的時間為，從地面拋出到最高點由動量定理得即同理下降階段即聯(lián)立可得小球從拋出到落地的總時間為故C正確；D．小球上升過程中阻力的沖量大小為小球下落過程中阻力的沖量大小為故小球上升和下降過程中阻力的沖量大小相等，故D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.均勻介質中，波源位于O點的簡諧橫波在水平面內傳播，波面為圓。時部分質點的狀態(tài)如圖甲所示，其中實線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷。N處質點的振動圖像如圖乙所示，z軸正方向垂直水平面豎直向上。下列說法正確的是（）A.該波的傳播速度為3m/sB.時，O處質點的加速度方向沿z軸正向C.該波由O點傳到F點用時4sD.H處質點的振動方程為〖答案〗ABD〖解析〗A．由題圖甲可知，相鄰波峰與波谷的距離是3m，則波長，由題圖乙可知，該波的周期為，則有該波的波速為A正確；B．在時，O處質點在波峰位置，因周期，在經5s時間，即在時刻，O處質點在波谷位置，由質點做簡諧振動時加速度公式可知，加速度總是與位移大小成正比，方向與位移方向相反，因此時，O處質點的加速度方向沿z軸正向，B正確；C．由題圖甲可知，O點到F點的距離為則該波由O點傳到F點用時是Ｃ錯誤；D．由題圖甲可知，O點到H點的距離為波由O點傳到H點的時間為由波動方程其中為質點的振動位移，為質點到波源的距離，可得H處質點的位移為可知在時刻，H處質點的振動位移是可知可得又有可得H處質點的振動方程為D正確。故選ABD。10.如圖，有一邊長為2a的正方體玻璃磚，中心有一單色點光源O，玻璃磚對該單色光的折射率，已知光在真空中傳播的速度為c。下列說法正確的是（）A.該光在玻璃磚中傳播的速度為B.光線從玻璃磚射出的最短時間為C.從外面看玻璃磚被照亮的總面積為D.若不考慮多次反射，光線從玻璃磚射出的最長時間為〖答案〗ACD〖解析〗AB．當光在玻璃磚內運動的位移最短即垂直立方體各個面射出時，光所經歷的時間最短，光在玻璃磚內傳播的速度為傳播的最短時間為故A正確，B錯誤；CD．選取其中的一個面進行分析，光線發(fā)生全反射的臨界角為可得當入射角大于臨界角時將不會有光線射出，光在各個面上照亮的部分為圓形，設半徑為，根據幾何關系有解得則從外面看玻璃磚被照亮的總面積為若不考慮多次反射，光線從玻璃磚射出的最長時間為故CD正確。故選ACD。11.如圖所示，一輕繩系一質量為m小球，豎直懸掛在O點，現(xiàn)將小球沿圓弧拉至與O等高的A點，由靜止自由釋放。小球運動過程中經過C點時，繩與豎直方向的夾角為，以下判斷正確的是（）A.小球下擺到最低點的過程中，重力平均功率為0，細繩拉力一直增大B.小球運動至C點時，其加速度大小為C.小球運動至C點時，輕繩對小球的拉力大小為D.若小球經過C點時重力功率最大，則〖答案〗CD〖解析〗AC．小球下擺到最低點的過程中，重力平均功率為小球下降高度不為0，可知，重力平均功率不為0。令輕繩長為L，根據動能定理有對小球進行分析，小球做圓周運動，則有解得小球向下運動過程中，減小，則細繩拉力一直增大，故A錯誤，C正確；B．結合上述可知，小球沿半徑方向的加速度為解得小球沿圓周切線方向有小球的加速度解得故B錯誤；D．小球重力的瞬時功率結合上述解得若有對函數(shù)求導有當導數(shù)值為0時，重力的瞬時功率達到最大，解得故D正確。故選CD。12.如圖所示，左右兩部分間距之比為2：1的光滑水平導軌固定在方向相反且與導軌平面垂直的勻強磁場中，左側磁場磁感應強度大小為B，右側磁場磁感應強度大小為2B。兩根材料、粗細相同，長度分別與導軌間距相同的導體棒靜置在水平導軌上。已知導體棒ab的質量為m，長度為L，阻值為R，導軌電阻忽略不計，兩導體棒始終與導軌接觸良好且導軌足夠長。時刻，給導體棒ab向右的初速度，下列判斷正確的是（）A.時刻起，兩導體棒在運動過程中動量守恒B.時刻，導體棒ab的加速度大小為C.達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導體棒ab的速度大小為D.整個運動過程中，電路中產生的總熱量為〖答案〗BD〖解析〗A．ab向右運動，產生感應電流，使ab受到向左的安培力而向左減速運動，從而使cd棒向左加速度運動，系統(tǒng)合外力不為零，A錯誤；B．根據題意可知，電路產生的電動勢感應電流ab受到的安培力根據牛頓第二定律可知解得B正確；C．穩(wěn)定后，回路中感應電流為零，不再受安培力，均做勻速直線運動，則有可知穩(wěn)定后二者速度相等，即對a棒對b棒由于兩棒材料、粗細相同，可知解得C錯誤；D根據能量守恒定律可知D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某學校實驗小組利用數(shù)字化實驗儀器，探究勻速圓周運動的物體所需要向心力F與轉動角速度之間的關系。如圖甲所示，細線1上端通過力傳感器固定在水平直桿并保持豎直狀態(tài)，下端掛一個磁性小球（看作質點），豎直轉軸上與磁性小球等高處固定另一個力傳感器，用細線2連接，細線2伸直且水平，磁傳感器固定在與磁性小球等高、距轉軸距離略大于細線2的固定支架上，可以顯示在遠離磁體時磁感應強度變弱，靠近時變強，最近時出現(xiàn)峰值。細線1、2重力均不計。（1）用刻度尺測出懸線1到轉軸的距離L，將整個裝置繞豎直轉軸勻速轉動，磁性小球每次經過磁傳感器附近時磁傳感器就接收到一個反映磁場強度的脈沖，如圖乙所示，由圖可知，磁性小球做圓周運動周期__________s；（結果保留兩位有效數(shù)字）（2）多次改變轉動的角速度，獲得多組對應的力傳感器1的示數(shù)及力傳感器2的示數(shù)，為了直觀地反映向心力F與的關系，以__________（選填“”或“”）為縱坐標，以__________（選填“”、“”、“”或“”）為橫坐標在坐標紙中描點作圖。如果得到一條過原點的傾斜直線，則表明__________。〖答案〗（1）0.69##0.70##0.71（2）小球質量和做圓周運動的半徑一定時，向心力與角速度平方成正比〖解析〗【小問1詳析】磁性小球做圓周運動周期為【小問2詳析】[1][2][3]根據可知為了直觀地反映向心力F與的關系，以為縱坐標，以為橫坐標在坐標紙中描點作圖。如果得到一條過原點的傾斜直線，則表明小球質量和做圓周運動的半徑一定時，向心力與角速度平方成正比。14.某物理興趣小組進行電表改裝實驗探究，要將一內阻、量程的微安表先改裝成量程為1mA的電流表，再改裝成量程為3V的電壓表，并與標準電壓表對比校準。圖甲是改裝后電壓表與標準電壓表對比校準的電路圖，虛線框中是改裝后電壓表電路，是量程為3V、內阻約為的標準電壓表，電阻箱、調節(jié)范圍為。步驟如下：（1）根據題中給出條件，微安表改裝成1mA的電流表，再改裝成量程為3V的電壓表，圖甲中電阻箱的阻值應分別調節(jié)到__________，__________；（2）將圖乙所示微安表表盤改裝成3V電壓表表盤，圖中表指針所指刻度讀數(shù)為__________V；（3）對比校準。當標準電壓表的示數(shù)為1.60V時，微安表的指針位置如圖乙所示，由此可以推測出改裝的電壓表量程不是預期值，而是__________V（保留2位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）3002790（2）2.40（3）2.0〖解析〗【小問1詳析】[1]微安表改裝成量程為的電流表，根據部分電路的歐姆定律可得[2]電流表再改裝成量程為的電壓表，根據部分電路的歐姆定律可得小問2詳析】[1]圖乙所示微安表表盤改裝成3V電壓表表盤，最小刻度為，則圖中表指針所指刻度讀數(shù)為【小問3詳析】[1]由圖可知，當電壓為時，微安表指針轉過了48小格，則每一小格表示的電壓值為則量程為15.汽車剎車助力裝置能有效輔助駕駛員踩剎車，達到省力目的。該裝置結構與工作原理如圖乙所示。連桿AB與助力活塞固定為一體，駕駛員通過對連桿AB施加水平力，推動液壓泵實現(xiàn)剎車。助力氣室與抽氣氣室用極細的導氣管連接，汽車啟動后，發(fā)動機帶動抽氣活塞快速上下運動。抽氣活塞向上運動時，打開閉合；抽氣活塞向下運動時，閉合打開，直至助力氣室壓強變?yōu)?，立刻鎖定。停車熄火后，助力氣室壓強緩慢恢復至后，抽氣活塞復位至底部，、均鎖定。已知助力氣室容積為，外界大氣壓強，助力氣室長度，助力活塞橫截面積為S，側壁視為光滑，抽氣氣室的容積為，假設抽氣過程中，助力活塞保持不動，氣體可視為理想氣體，溫度保持不變。求：（1）抽氣幾次，才能使助力氣室內氣壓達到；（2）已知將AB桿向右推進時，液壓泵左端受到大小為的力，此時才能產生足夠大的制動力。為達到有效制動，比較汽車啟動前后，駕駛員能節(jié)省的力大小。〖答案〗（1）抽氣2次；（2）〖解析〗（1）由題意可知，每次抽氣氣體的溫度不發(fā)生變化，即氣體發(fā)生等溫變化，則第一次抽氣有解得則對第二次抽氣有解得可知抽氣2次，助力氣室內氣壓為。（2）啟動前制動，助力氣室長度壓縮為，該過程發(fā)生等溫變化，有此時桿AB由受力平衡得啟動后制動助力氣室長度將壓縮，有啟動后AB由受力平衡得所以其駕駛員能節(jié)省的力為聯(lián)立得16.如圖所示，在豎直平面建立坐標系，為光滑軌道，OA段為光滑平直軌道，；AB段為半徑的四分之一圓弧軌道，為其圓心?？梢暈橘|點質量的小球從O點以初速度沿與x軸正向成53°夾角斜向上飛出，重力加速度為。求：（1）要使小球恰好落在A點處，初速度的大小。（2）若大小、方向均可以改變，小球的初始位置可沿y方向上下移動，圓弧軌道可沿x方向左右移動，總能保證小球每次水平通過點，則擊中光滑圓弧軌道AB時小球的最小動能是多少？〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）小球由點到點做斜拋運動，速度分解有水平方向位移為由運動學規(guī)律可知解得（2）小球水平通過點擊中光滑圓弧軌道AB，則小球從點做平拋運動，小球擊中光滑圓弧軌道AB時有擊中光滑圓弧軌道AB時小球的動能為當時擊中光滑圓弧軌道AB時小球的動能最小，為17.如圖甲所示，在平面直角坐標系中，第二象限內存在水平向右的勻強電場，第一、第四象限內交替存在豎直方向的周期性變化電場和垂直紙面的周期性變化磁場，交變電場的電場強度大小和交變磁場的磁感應強度大小按圖乙規(guī)律變化（其中電場方向沿y軸負向為正方向，磁場方向垂直紙面向里為正方向）。一質量為m，電荷量為q的微粒，以速度大小為從x軸負半軸的點垂直于x軸進入第二象限，時刻，以速度大小垂直于y軸方向，進入第一象限。已知交變電場和交變磁場的周期均為，重力加速度為g。求：（1）第二象限勻強電場的電場強度的大?。唬?）自時刻