2023屆山東省臨沂市普通高中高三下學期學業(yè)水平等級考試（二模）物理試題（解析版）

臨沂市普通高中學業(yè)水平等級考試模擬試題物理注意事項：1．答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、座號等信息填寫在答題卡和試卷指定位置處。2．回答選擇題時，選出每小題的答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并收回。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.一放射性元素的原子核經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后，生成穩(wěn)定的原子核，此過程中發(fā)生α衰變和β衰變的次數(shù)分別為（）A.8，6 B.8，4 C.6，4 D.6，8【答案】D【解析】【詳解】設要經(jīng)過x次α衰變和y次β衰變，則有有m=4x＋m－24n=2x－y＋n－4解得x=6y=8故選D。2.自行車輪胎正常氣壓約為大氣壓強的4倍，一同學騎自行車上學時，發(fā)現(xiàn)自行車輪胎氣壓大約只有，于是用家里容積為的圓柱形打氣筒給自行車輪胎充氣。已知自行車輪胎的容積為，打氣過程中氣體溫度不變，為使輪胎內氣體的壓強達到正常值，該同學至少要打氣的次數(shù)為（）A.16 B.20 C.24 D.36【答案】B【解析】【詳解】打氣過程氣溫不變，設打了n次，此時胎內氣體壓強為4p0，根據(jù)玻意耳定律有解得故選B。3.一定質量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B和C又回到狀態(tài)A，其壓強p隨體積V變化的圖線如圖所示，其中A到B為等溫過程，C到A為絕熱過程。下列說法正確的是（）A.A→B過程，氣體從外界吸收熱量B.B→C過程，壓縮氣體氣體溫度升高C.B→C過程，氣體分子平均動能不變D.C→A過程，氣體分子平均動能不變【答案】A【解析】【詳解】A．A→B過程為等溫變化，氣體內能不變，由圖知氣體體積增大，外界對氣體做正功，即W＜0由熱力學第一定律有可得Q＞0即氣體從外界吸收熱量，故A正確；BC．B→C過程，等壓變化，氣體體積減小，根據(jù)可知氣體溫度降低，分子平均動能減小，故BC錯誤；D．C→A過程，C到A為絕熱過程，即Q=0由圖可知，氣體體積減小，氣體對對外界做正功，即W＞0由熱力學第一定律有＞0可知氣體內能增大，溫度升高，氣體分子平均動能增大，故D錯誤。故選A。4.如圖所示，A、B、C是等邊三角形的三個頂點，O為該三角形中心，在A點和B點分別固定一個電荷量均為q的正電荷，在O點固定某未知電荷后，C點的電場強度恰好為零。則O點處的電荷為（）A.負電荷，電荷量為qB.負電荷，電荷量為C.正電荷，電荷量為qD.正電荷，電荷量為【答案】B【解析】【詳解】在A點和B點分別固定一個電荷量均為q的正電荷，它們兩個在C點產生的場強大小為方向由O指向C在O點固定某未知電荷后，C點的電場強度恰好為零，則O點點電荷在C處產生的場強為解得“—”表點電荷帶負電。故選B。5.在圖示的雙縫干涉實驗中，光源S到縫的光程差為實驗用光波波長的1.5倍，為連線中垂線與光屏的交點。光屏上點到的光程差為實驗用光波波長的2.5倍。則處和處將分別呈現(xiàn)（）A.亮條紋、暗條紋 B.亮條紋、亮條紋C.暗條紋、亮條紋 D.暗條紋、暗條紋【答案】C【解析】【詳解】光源S到縫的光程差為實驗用光波波長的1.5倍，到處的光程一樣，則光源S到處的光程差就等于光波波長的1.5倍，所以是暗條紋；光屏上點到的光程差為實驗用光波波長的2.5倍，則光源S到處的光程差等于光波波長，所以為亮條紋。故選C。6.我國首顆超百Gbps容量的高通量地球靜止軌道通信衛(wèi)星中星26號于北京時間2023年2月23日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，該衛(wèi)星將與中星16號、中星19號共同為用戶提供高速的專網(wǎng)通信和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入等服務。中星26與某一橢圓軌道偵察衛(wèi)星的運動軌跡以及某時刻所處位置、運行方向如圖所示，兩衛(wèi)星的運行周期相同，兩個軌道相交于A、B兩點，CD連線過地心，E、D分別為偵察衛(wèi)星的近地點和遠地點。下列說法正確的是（）A.E、D兩點間距離為中星26號衛(wèi)星軌道半徑的2倍B.偵察衛(wèi)星從D點到A點過程中機械能逐漸增大C.相等時間內中星26與地球的連線掃過的面積等于偵察衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積D.中星26在C點線速度v1等于偵察衛(wèi)星在D點線速度v2【答案】A【解析】【詳解】A．由題知，兩衛(wèi)星的運行周期相同，則根據(jù)開普勒第三定律可知則DE=2rA正確；B．偵察衛(wèi)星從D點到A點過程中只有萬有引力做功，機械能守恒，B錯誤；C．根據(jù)題意可知，中星26與橢圓軌道偵察衛(wèi)星的運行周期都為T，由開普勒第三定律可知，中星26的軌道半徑等于偵察衛(wèi)星的半長軸，令相等時間為周期T，則中星26與地球的連線掃過的面積為圓的面積，偵察衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積為橢圓面積，由于圓的面積大于橢圓面積可知，相等時間內中星26與地球的連線掃過的面積大于偵察衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積，C錯誤；D．以地球中心為圓心，過D點建一個輔助圓軌道，設該軌道的衛(wèi)星的線速度為v3，則從偵察衛(wèi)星軌道到輔助圓軌道要點火加速，則v2<v3再根據(jù)，可知v1>v3>v2D錯誤。故選A。7.如圖所示，一輕彈簧左端固定，右端連接一物塊，置于粗糙的水平面上。開始時彈簧處于原長，現(xiàn)用一恒力F將物塊由靜止向右拉動直至彈簧彈性勢能第一次達到最大。在此過程中，關于物塊的速度v、物塊的動能、彈簧的彈性勢能、物塊和彈簧的機械能E隨時間t或位移x變化的圖像，其中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律知從原長到速度最大的過程中，彈力一直增大，加速度一直減小到0，所以速度增加得越來越緩慢，故A錯誤；B．根據(jù)可知，合力一直減小到零，故B錯誤；C．機械能的增加量等于除重力和彈簧彈力以外的其他力做功，則則E-x圖像斜率不變，由此可知C錯誤；D．從原長到速度最大的過程中，彈力的形變量大小等于位移，彈力方向不變，大小隨位移均勻增大，則由此可知D正確。故選D。8.某軍事興趣小組在進行無人機戰(zhàn)爭模擬撞擊訓練中，無人機以的速度水平飛過地面A點正上方的位置時，收到操作員發(fā)出的指令，立即以的恒定加速度運動且恰好撞上A點。則無人機從收到指令到撞上A點所用時間為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】水平方向上以初速度方向為正方向，豎直向下為正方向，則豎直方向水平方向又帶入數(shù)據(jù)解得故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全得2分，有選錯的得0分。9.白鶴灘水電站是目前世界上在建規(guī)模最大、技術難度最高的水電工程，是我國實施“西電東送”的大國重器，建成后其發(fā)電量位居世界第二，僅次于三峽水電站，其采用的是特高壓遠距離輸電方式。若保持輸送電能總功率、輸電距離不變的情況下，從原來的高壓輸電升級為的特高壓輸電，下列說法正確的是（）A.若輸電線不變，則輸電線中的電流變?yōu)樵瓉淼?0倍B.若輸電線不變，則輸電線中的電流變?yōu)樵瓉淼腃.若輸電線不變，則輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼腄.若更換直徑為原來輸電線直徑的同種材料制成的輸電線，則輸電線上損失的功率不變【答案】BD【解析】【詳解】AB．保持輸送電能總功率，則電功率有輸電電壓U從原來的高壓110kV升級為特高壓1100kV，則升壓變壓器的原線圈的電流變?yōu)樵瓉淼?，由變壓器兩端的電流關系因匝數(shù)比不變，則輸電線中的電流變?yōu)樵瓉淼?，故A錯誤，B正確；C．若輸電線不變，輸電線上損失的功率為輸電線中的電流變?yōu)樵瓉淼?，則輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?，故C錯誤；D．若更換直徑為原來輸電線直徑同種材料制成的輸電線，則輸電線上損失的功率不變故電阻變?yōu)樵瓉淼?00倍，保持輸送電能總功率、輸電距離不變的情況下，從原來的高壓輸電升級為的特高壓輸電，輸電線中的電流變?yōu)樵瓉淼?，輸電線上損失的功率為故損失的功率不變，D正確。故選BD。10.如圖所示，、是振動情況完全相同的兩個波源，它們的振動頻率均為。P是兩列波傳播方向上的一個質點，、、時P剛好振動到波峰位置。已知、連線上相鄰兩振動加強點間的距離為，下列說法正確的是（）A.波的傳播速度為B.波的傳播速度為C.時，P點剛好振動到波谷位置D.時，P點剛好振動到波峰位置【答案】BC【解析】【詳解】AB．如圖所示設Q1是、連線中點左側第1個振動加強點，Q2是其左側第2個振動加強點，Q2與Q1相距?l，由振動減弱的條件，有同理有聯(lián)立解得即連線上相鄰兩振動加強點間的距離為，由題意則波的傳播速度為A錯誤，B正確；CD．時，即經(jīng)過的時間為故從波峰經(jīng)歷半個周期，P點剛好振動到波谷位置，C正確，D錯誤。故選BC。11.如圖甲所示，左側接有定值電阻的水平平行且足夠長的粗糙導軌處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度，導軌間距。一質量、接入電路的阻值的金屬棒在拉力F的作用下由靜止開始從處沿導軌向右加速運動，金屬棒的圖像如圖乙所示。若金屬棒與導軌垂直且接觸良好，與導軌間的動摩擦因數(shù)，導軌電阻不計，取，則金屬棒從靜止開始向右運動位移的過程中，下列說法正確的是（）A.通過電阻R的電荷量為B.拉力F做的功為C.導體棒產生的焦耳熱為D.所用的時間t一定大于【答案】ABD【解析】【詳解】由右手定則知金屬棒中感應電流的方向為C→D，故A錯誤；A．流過電阻的電荷量為故A正確；B．金屬棒在運動為的過程中，克服摩擦力做功為安培力的大小為結合圖像可知，安培力的大小與位移成正比，則金屬棒克服安培力做功為由動能定理得解得故B正確；C．安培力做功轉化為電路中的焦耳熱，則電路中的焦耳熱導體棒產生的焦耳熱為C錯誤；D．速度位移圖像的斜率得則速度增大，金屬棒加速度也隨之增大，速度時間圖像的斜率增大，金屬棒做加速增大的變加速運動，在相同時間內，達到相同速度時通過的位移小于勻加速運動的位移，平均速度小于勻加速運動的平均速度，即則D正確。故選ABD。12.如圖所示，兩個半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓柱C，三者半徑均為R。C的質量為m，A、B的質量都為，與地面的動摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)用水平向右的力拉A，使A向右緩慢移動直至C降到地面，B一直保持靜止，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。則從A開始移動直至C降到地面的過程中（）

A.A受到地面的摩擦力大小不變B.A受到地面的摩擦力大小一直增大C.A克服摩擦力做功為D.A克服摩擦力做功為【答案】AD【解析】【詳解】AB．現(xiàn)用水平向右的力拉A，使A向右緩慢移動直至C降到地面，根據(jù)對稱性可知A和B受到地面的支持力大小相等，整個過程中將ABC整體，A受到地面的支持力為則A受到地面的摩擦力大小為保持不變，故A正確，B錯誤；CD．初末狀態(tài)圖如圖

由幾何關系知A位移為所以摩擦力做功的大小為故C錯誤，D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某探究學習小組同學用如圖甲所示裝置測量滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)。裝置由彈簧測力計、兩個光電門、滑塊、長木板和砝碼盤（含砝碼）等組成。光電門可以測出滑塊上的遮光條依次通過兩個光電門的時間、，游標卡尺測出遮光條的寬度d，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離L，不計滑輪的質量和摩擦。（1）測量d時，游標卡尺（主尺的最小分度為）的示數(shù)如圖乙所示，則遮光條的寬度為________。（2）改變砝碼盤中的砝碼，記錄彈簧測力計的示數(shù)F和用所測數(shù)據(jù)求出滑塊對應的加速度a。以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的圖像是一條直線，直線與橫坐標的截距為b，直線的斜率為k，重力加速度為g。則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)可表示為________（用b、k、g表示）。（3）如果換成表面更加粗糙的木板重新進行實驗，則得到的圖像的斜率k將________（填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮竣?1.140②.③.不變【解析】【詳解】（1）[1]遮光條的寬度為（2）[2]對滑塊，由牛頓第二定律有解得可得解得（3）[3]由（2）知斜率為由此可知如果換成表面更加粗糙的木板重新進行實驗，則得到的圖像的斜率k將不變。14.太陽能電池是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導體薄片，又稱為“太陽能芯片“或“光電池”，只要光照達到一定的強度，瞬間就可輸出電壓。某物理興趣小組想利用下面所給器材測量某光電池的電動勢和內阻，已知相同光照強度下該光電池的電動勢不變。待測光電池（電動勢約為、內阻約為）；電流表（量程為、內阻）；電流表（量程為、內阻約為）；定值電阻；定值電阻；滑動變阻器；開關S，導線若干。（1）根據(jù)所給器材設計最合理的實驗電路，其中定值電阻應選________（填“”或“”），并在答題紙上完成實物連接________。（2）該同學用一定強度的光照射該電池，閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器R的阻值，讀出電流表的讀數(shù)和電流表的讀數(shù)，得到該電池的曲線如圖所示。由圖可知，該電池的電動勢為________V（保留三位有效數(shù)字），當?shù)氖緮?shù)為時，電池內阻為________（保留兩位有效數(shù)字）。（3）當滑動變阻器接入電路的電阻為時，滑動變阻器上消耗的電功率為________W（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?②.③.2.90（2.88~2.92范圍內均可）④.7.5（7.3~8．0范圍內均可）⑤.0.28（0.26~0.30范圍內均可）【解析】【詳解】（1）[1]待測光電池的電動勢約為，則將電流表改裝成3V的電壓表，則故選；[2]電路的實物連接圖如圖所示（2）[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律有得有解得電動勢計算結果在2.88V~2.92V范圍內均可；[4]當?shù)氖緮?shù)為時，由圖知電流表的讀數(shù)80mA，根據(jù)閉合電路歐姆定律帶入數(shù)據(jù)得電池內阻為電池內阻阻值在7.3Ω~8.0Ω范圍內均可；（3）[5]當滑動變阻器接入電路的電阻為時，將的定值電阻的U-I圖像畫到電源的U-I圖像中，由于電壓表是用電流表改裝成3V的電壓表，則有可知此時的示數(shù)為時，電流表的讀數(shù)185mA，則滑動變阻器接入電路的電阻為時，滑動變阻器上消耗的電功率為滑動變阻器上消耗的電功率在0.26W~0.30W范圍內均可15.如圖所示，一玻璃柱體的橫截面積由半徑為R的半圓和等腰直角三角形組成，O為圓心，為豎直直徑，垂直于相交于O。平行于的光線從F點射入玻璃體，剛好經(jīng)過D點，，光在真空中的傳播速度為c。求：（1）玻璃的折射率；（2）光線在玻璃中的傳播時間?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）光線從空氣射入玻璃入射角為，折射角為。折射率為解得（2）由幾何關系得，光線在玻璃中的速度為光線在玻璃中的傳播時間解得16.如圖，為斜面頂端的水平邊沿，子彈從斜面最低點A處以一定速度射出，經(jīng)過一段時間恰好水平擊中D點，不計空氣阻力，已知斜面的傾角為，重力加速度為g，，長度，長度，求槍口瞄準點C距離D點的高度（C點在D點的正上方）?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻坑深}意知設與之間的夾角為解得又解得17.如圖所示，在x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場。在x軸下方有沿y軸正方向的勻強電場。一個質量為m、電荷量為＋q、初速度v的帶電粒子從a（0，d）點處沿y軸正方向開始運動，一段時間后，粒子速度方向與x軸正方向成45°角進入電場，經(jīng)過y軸上b點時速度方向恰好與y軸垂直，帶電粒子重力不計。求：（1）勻強磁場的磁感應強度大??；（2）勻強電場的電場強度大??；（3）粒子從a點開始到達x軸的時間。【答案】（1）；（2）；（3）（n為奇數(shù)），（n為偶數(shù)）【解析】【詳解】（1）粒子運動軌跡如圖以后重復x1—x2—x3過程，粒子在磁場中做圓周運動由圖可得rcos45°=d聯(lián)立可得（2）粒子在x軸下方運動到b點過程中，水平方向r＋rsin45°=vcos45°?t2豎直方向聯(lián)立可得（3）粒子在磁場中運動到x1，即第一次到達x軸所用時間從x1到x2，根據(jù)對稱性可知所以粒子第二次到達x軸所用時間為在x2處，粒子以速度v與x軸正方向成45°進入磁場，從x2到x3所以粒子第三次到達x軸所用時間為所以當粒子第n次到達x軸時所用時間（n為奇數(shù)）（n為偶數(shù)）18.如圖所示，表面光滑的水平面中間存在光滑凹槽，質量為m長度小于的木板C放置在凹槽內，其上表面恰好與水平面平齊。開始時木板C靜置在凹槽左端M處，其右端與凹槽右端N有一定的距離。水平面左側有質量分別為與的物塊A、B之間鎖定一壓縮輕彈簧，其彈性勢能為，彈簧解除鎖定后，將A、B兩物塊彈開，物塊B滑上木板C，當B