2024-2025學年山東省高三上學期模擬物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1高三物理模擬試題一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。1.（2023山東）“夢天號”實驗艙攜帶世界首套可相互比對的冷原子鐘組發(fā)射升空，對提升我國導航定位、深空探測等技術具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級體系，原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級I躍遷至激發(fā)態(tài)能級Ⅱ，然后自發(fā)輻射出頻率為的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級2，并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級1，實現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出頻率為的光子回到基態(tài)。該原子鐘產生的鐘激光的頻率為（）A. B. C. D.2.2023年9月7日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征四號丙運載火箭，成功將遙感三十三號03星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道。若03星做勻速圓周運動，已知軌道距離地面的高度為h，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則其運動周期為（）A. B. C. D.3．如圖，一質量為、長為的木板靜止在光滑水平桌面上，另一質量為的小物塊（可視為質點）從木板上的左端以速度開始運動。已知物塊與木板間的滑動摩擦力大小為，當物塊從木板右端離開時（）A．木塊的動能可能等于B．木塊的動能一定大于C．物塊的動能一定小于D．物塊的動能可能等于4.滑板運動是一項青春、時尚、綠色，陽光的體育運動。如圖所示，跳臺的斜面AB長為L，C點為斜面中點?；暹\動員（視為質點）從斜面頂端A點水平躍出，第一次速度為，剛好落在C點；第二次試跳中，要落在斜面底端B點，則離開A點時水平速度大小應為（）A. B. C. D.5.水平桿上套有滑塊a，用輕繩與小球b相連，在水平力F作用下使小球b保持靜止，此時輕繩與豎直方向的夾角為θ?，F(xiàn)改變水平力F的大小使小球b緩慢運動至滑塊a正下方，此過程中a始終靜止。則（）A.水平拉力F先變大后變小B.輕繩的拉力先變小后變大C.水平桿對滑塊a的支持力變小D.水平桿對滑塊a的作用力變小6.如圖為斜式滾筒洗衣機的滾筒簡化圖，在脫水過程中滾筒繞固定軸以恒定的角速度轉動，滾筒的半徑為r，簡壁內有一可視為質點的衣物，衣物與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），轉動軸與水平面間的夾角為θ，重力加速度為g。在脫水過程中，要保持衣物始終與圓筒相對靜止，滾筒轉動角速度的最小值為（）A.B.C. D.7.（2023山東）某節(jié)能儲能輸電網絡如圖所示，發(fā)電機的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4=50：1，輸電線總電阻R=62.5Ω。其余線路電阻不計，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（）A.發(fā)電機的輸出電流為368A B.輸電線上損失的功率為4.8kWC.輸送給儲能站的功率為408kW D.升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2=1：448．如圖所示，原長為的輕質彈簧，一端固定在O點，另一端與一質量為m的小球相連，小球套在豎直固定的光滑桿上。桿上M、N兩點與O點的距離均為l，P點到O點的距離為，OP與桿垂直。小球從M點由靜止開始向下運動，彈簧始終在彈性限度內，重力加速度大小為g。小球向下運動過程中，下列說法正確的是（）

A．小球加速度先增大后減小B．小球在P點時有最大速度C．小球將在MN之間往復運動D．小球在N點的速度大小為二、多項選擇題；本題共4小題，每小題4分，共16分。9.（2023山東）一定質量的理想氣體，初始溫度為，壓強為。經等容過程，該氣體吸收的熱量后溫度上升；若經等壓過程，需要吸收的熱量才能使氣體溫度上升。下列說法正確的是（）A.初始狀態(tài)下，氣體的體積為 B.等壓過程中，氣體對外做功C.等壓過程中，氣體體積增加了原體積的D.兩個過程中，氣體的內能增加量都為10．如圖所示，兩顆相距為L的恒星A、B只在相互引力作用下繞連線上O點做勻速圓周運動，周期為T，恒星Ａ距Ｏ點為，已知引力常量為G，則（

）A．恒星A、B的線速度之比為 B．恒星A、B的質量之比為C．恒星A、B的向心加速度之比為 D．恒星A、B的質量之和為11．在一均勻介質中，波源坐標分別為和的兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播。兩波源在t=0時刻同時開始振動，t=0.1s時的波形圖如圖所示。此時位于x=0.1cm和x=0.4cm處的兩個質點都恰好開始振動，下列說法正確的是（

）A．兩列簡諧波的波速均為2cm/sB．t=0.2s時，x=0.2cm處的質點的位移為0.4cmC．t=0.2s時，x=0.2cm處的質點向上振動D．兩列波均傳播到x=0.25cm處時，該質點振動始終加強12．如圖所示，一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角，兩道軌寬為L，該裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上，從距離地面高度h處靜止釋放，下滑一段距離后達到最大速度vm。若運動過程中，金屬桿ab始終保持與導軌垂直且接觸良好，且軌道與金屬桿ab的電阻均忽略不計（）

A．金屬桿先做勻加速直線運動后做勻速直線運動B．電路產生的焦耳熱等于C．金屬桿的最大速度D．流過電阻R的電荷量三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.（2023山東）利用圖甲所示實驗裝置可探究等溫條件下氣體壓強與體積的關系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，注射器內封閉一定質量的空氣，下端通過塑料管與壓強傳感器相連?；钊隙斯潭ㄒ煌斜P，托盤中放入砝碼，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄氣體壓強和體積（等于注射器示數(shù)與塑料管容積之和），逐次增加砝碼質量，采集多組數(shù)據并作出擬合曲線如圖乙所示?；卮鹨韵聠栴}：（1）在實驗誤差允許范圍內，圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明在等溫情況下，一定質量的氣體___________。（涂卡13題）A．與成正比B．與成正比（2）若氣體被壓縮到，由圖乙可讀出封閉氣體壓強為___________（保留3位有效數(shù)字）。（3）某組同學進行實驗時，一同學在記錄數(shù)據時漏掉了，則在計算乘積時，他的計算結果與同組正確記錄數(shù)據同學的計算結果之差的絕對值會隨的增大而___________（填“增大”或“減小”）。（涂卡14題，A增大，B減?。?4.如圖甲所示為某種“研究平拋運動”的實驗裝置，斜槽末端口N與小球Q離地面的高度均為H，實驗時，當小球P從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開電路使電磁鐵釋放小球Q，發(fā)現(xiàn)兩小球同時落地，改變H的大小，重復實驗，小球P、Q仍同時落地。（1）關于實驗條件的說法，正確的是（涂卡15）。A．斜槽軌道末段N端切線必須水平B．小球P可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放C．斜槽軌道必須光滑D．小球P每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放（2）該實驗結果可表明（涂卡16）。A．兩小球落地速度的大小相同B．小球P在豎直方向的分運動與小球Q的運動相同C．兩小球在空中運動的時間相等D．小球P在水平方向的分運動是勻速直線運動（3）若用一張印有小方格（小方格的邊長為L=2.5cm）的紙記錄小球P的軌跡，小球在同一次平拋運動途中的幾個位置如圖乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，則小球P的初速度的大小為v0=m/s，若以a點為坐標原點（0，0），水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，小球拋出點的坐標為x=cm，y=cm。（保留2位有效數(shù)字）。15.2023年8月，上海發(fā)布自動駕駛5G標準，推動自動駕駛技術快速發(fā)展。甲、乙兩輛5G自動駕駛測試車，在不同車道上沿同一方向做勻速直線運動，甲車在乙車前，甲車的速度大小，乙車的速度大小，如圖所示。當甲、乙兩車相距時，甲車因前方突發(fā)情況緊急剎車，已知剎車過程的運動可視為勻減速直線運動，加速度大小，從剎車時開始計時，兩車均可看作質點。求：（1）兩車并排行駛之前，兩者在運動方向上的最遠距離；（2）從甲車開始減速到兩車并排行駛所用時間t。16.如圖所示，長的傳送帶水平放置，并保持的速度順時針勻速運動，其右端與一傾角斜面平滑相連，斜面的長度。一小滑塊在斜面頂點處由靜止釋放，從A點進入傳送帶，在傳送帶上運動一段時間后又返回斜面。已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，，，重力加速度，忽略滑塊經過A點時的能量損失。求：（1）滑塊第一次經過A點時的速度大小；（2）從滑塊第一次經過A點到又返回A點所用時間。17．如圖所示，U型滑板軌道由兩個相同的圓弧滑道AB、CD和水平滑道BC構成，圓弧滑道摩擦力不計，半徑，水平滑道B、C間的距離。假設某次比賽中運動員向右經過滑道B點時的速度，從D點豎直向上躍起時的速度。設運動員連同滑板的質量，運動員重心相對位置不發(fā)生變化，忽略空氣阻力的影響，重力加速度g取。求：（1）運動員第一次經過C點時的速度大??；第二次經過D點時對軌道的壓力大小。（2）滑板與水平滑道BC之間的動摩擦因數(shù)；（3）運動員最終停止的位置離B點的距離x。18．如圖所示，A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的豎直輕質彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過輕質非彈性繩繞過輕質定滑輪相連，C放在固定的傾角為30°的足夠長光滑斜面上。用手按住C，使細線恰好伸直但沒有拉力，并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行。已知A、B的質量均為m，C的質量為4m，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。釋放C后它沿斜面下滑，當A恰好要離開地面時，B獲得最大速度（B未觸及滑輪，彈簧始終處于彈性限度內，重力加速度大小為g）。求：（1）從釋放C到B獲得最大速度過程重力對B做的功；（2）剛釋放C時B的加速度大?。唬?）物體B的最大速度大小vm?！飬⒖即鸢浮铩?、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.【答案】D【解析】原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級I躍遷至激發(fā)態(tài)能級Ⅱ時有且從激發(fā)態(tài)能級Ⅱ向下躍遷到基態(tài)I的過程有聯(lián)立解得故選D。2.【答案】A【解析】物體在地球表面重力等于萬有引力03星做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力解得03星運動周期為故選A。3.【答案】CCD．設物塊離開木板時的速度為，此時木板的速度為，由題可知＞設物塊的對地位移為，木板對地的位移為，根據能量守恒有解得＜故C正確，D錯誤；AB．因摩擦產生的熱量為根據運動學公式由于＞＞所以＞2故＞故＜故AB錯誤。故選C。4.【答案】A【解析】設斜面傾角為，第一次試跳中運動時間為，則第二次試跳中運動時間為，離開A點時水平速度大小為，則解得故選A。5.【答案】D【解析】AB．對小球b受力分析如圖根據平衡條件可得，解得，小球b緩慢運動至滑塊a正下方，減小，則水平拉力F變小，輕繩的拉力變小，故AB錯誤；C．以a、b為整體分析，豎直方向水平桿對滑塊a的支持力與a、b重力的合力平衡，保持不變，故C錯誤；D．對滑塊a、b整體受力分析可知，桿對a的作用力與a、b重力與水平拉力F的合力大小相等方向相反，小球b緩慢運動過程中，水平拉力F逐漸減小，重力恒定，故水平桿對滑塊a的作用力變小，故D正確。故選D。6.【答案】A【解析】重力沿垂直筒壁的分力和筒壁對衣物的支持力的合力充當向心力，在最低點有在最高點有可知衣物在最高點與圓筒間的彈力小于衣物在最低點與圓筒間的彈力，故衣物在最高點最容易發(fā)生相對滑動，在最高點有，解得所以在脫水過程中，要保持衣物始終與圓筒相對靜止，滾筒轉動角速度的最小值為。故選A。7.【答案】C【解析】A．由題知，發(fā)電機的輸出電壓U1=250V，輸出功率500kW，則有A錯誤；BD．由題知，用戶端電壓U4=220V，功率88kW，則有P′=U4I4聯(lián)立解得I4=400A，I3=8A，U3=11000V則輸電線上損失的功率為P損=I32R=4kW且U2=U3＋I3R=11500V再根據，解得BD錯誤；C．根據理想變壓器無功率損失有P=U2I3＋P儲代入數(shù)據有P儲=408kWC正確。故選C。8.【答案】DA．由題意可知，彈簧在M點時處于拉伸狀態(tài)，在P點時處于原長狀態(tài)，從M到P彈簧由拉伸到恢復原長，因此彈簧彈力在豎直方向的分力沿桿向下，小球的重力與彈力分力的合力使小球的加速度由大于g逐漸減小到g，到P點時彈簧處于原長，小球只受重力，則加速度等于g，小球從P到N彈簧由原長再到拉伸，此時彈力在豎直方向的分力沿桿向上，與小球重力方向相反，小球的加速度減小，到N點時，若沿桿向上彈力的分力小于重力，則在P點由g減小到N點時小于g；到N點時，若沿桿向上彈力的分力大于重力，小球的加速度由向下減小到零，再向上增大，A錯誤；B．由選項A的分析，小球運動到P點的下方時，小球的加速度雖然減小，可小球仍向下做加速運動，速度繼續(xù)增大，因此小球在P點時速度不是最大，B錯誤；CD．由題意可知，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球在M、N兩點時，彈簧都處于伸長狀態(tài)，且伸長量相等，則彈簧的彈性勢能相等，可知小球在M、N兩點時的機械能相等，則有解得小球在N點的速度大小為小球在向下運動中，重力方向一直向下，小球在N點時的速度方向向下，因此小球不會在MN之間往復運動，C錯誤，D正確。故選D。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，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.【答案】AD【解析】C．令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強，體積和溫度分別為等容過程為狀態(tài)二等壓過程為狀態(tài)三由理想氣體狀態(tài)方程可得解得體積增加了原來的，C錯誤；D．等容過程中氣體做功為零，由熱力學第一定律兩個過程的初末溫度相同即內能變化相同，因此內能增加都為，D正確；AB．等壓過程內能增加了，吸收熱量為，由熱力學第一定律可知氣體對外做功為，即做功的大小為解得A正確B錯誤；故選AD。10.【答案】BDA．兩恒星共軸轉動，角速度相等，由題意知，又根據，可得故A錯誤；B．根據萬有引力提供向心力有則故B正確；C．由可得故C錯誤；D．由，得兩恒星質量之和故D正確。故選BD?！敬鸢浮緽CD11.【答案】ACA．由圖像可知，兩列波的波長均為0.4cm，周期均為0.2s，故波速A正確；BC．t=0.2s時，T波源的振動形式剛傳播到0.2cm處，且速度向上為最大，S波源的波使0.2cm處的質點運動到波谷位置，且速度為0，則t=0.2s時，0.2cm處的質點向上振動，故B錯誤，C正確；D．S、T兩波源在0.25cm處的波程差為零，該質點振動始終減弱，D錯誤。故選AC。12.【答案】BDAC．由右手定則可知金屬桿中電流的方向由b流向a，對金屬桿受力分析，如圖所示金屬桿切割磁感線產生的感應電動勢為由閉合電路歐姆定律可得感應電流為安培力為由牛頓第二定律有即金屬桿從靜止釋放，增大，當減小到零時，則有可得最大速度為以后金屬桿做勻速直線運動，故AC錯誤；B．金屬桿ab從開始到下滑到軌道最低點的過程中，金屬桿減少的重力勢能轉化為金屬桿的動能和回路中的焦耳熱，則有解得電路產生的焦耳熱為故C錯誤；D．由法拉第電磁感應定律有由閉合電路歐姆定律有電荷量為聯(lián)立可得故D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.【答案】（1）B（2）（3）增大【解析】（1）[1]在實驗誤差允許范圍內，圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明在等溫情況下，一定質量的氣體，與成正比。故選B。（2）[2]若氣體被壓縮到，則有由圖乙可讀出封閉氣體壓強為（3）[3]某組同學進行實驗時，一同學在記錄數(shù)據時漏掉了，則在計算乘積時，根據可知他的計算結果與同組正確記錄數(shù)據同學的計算結果之差的絕對值會隨的增大而增大?！敬鸢浮浚?）AB/BA（2）BC/CB（3）1-2.5-0.31（1）[1]A．為使小球從斜槽末端飛出時初速度方向水平，因此斜槽軌道末段N端必須水平。故A正確；BD．這個實驗只驗證小球做平拋運動在豎直方向是自由落體運動，與水平方向無關，所以不需要每次實驗小球離開斜槽時初速度相同，小球可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放。故B正確；D錯誤；C．斜槽軌道是否光滑，對實驗沒有影響，不需要必須光滑。故C錯誤。故選AB。（2）[2]A．當小球落地時小球P還有水平方向的速度，則兩小球落地速度的大小不可能相同。故A錯誤；BC．該實驗結果可表明：小球P在豎直方向的分運動與小球Q的運動相同，由于豎直方向的高度相同，所以兩小球在空中運動的時間相等。故BC正確；D．該實驗不能說明小球P在水平方向的分運動是勻速直線運動。故D錯誤。故選BC。（3）[3]小球P做平拋運動，在豎直方向做自由落體運動，在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向，由勻變速直線運動的推論y=gT2代入數(shù)據解得在水平方向的速度[4][5]在豎直方向，由中間時刻的瞬時速度等于平均速度，則有則小球P在b處的瞬時速度的大小為由小球P在b點豎直方向的瞬時速度大小為0.75m/s，可得小球P從拋出點運動到b點的時間小球P運動到b點時，在豎直方向的位移為小球P運動到b點時，在水平方向的位移為若以a點為坐標原點（0，0），小球P拋出點x軸的坐標為x=-2.5cm，小球拋出點y軸的坐標為y=-0.3125cm。15.【答案】（1）45m；（2）12s【解析】（1）當輛車速度相等時，兩者的距離最大，設經過時間t1兩者速度相等，由，則解得在t1時間內甲車位移為乙車位移為兩車并排行駛之前，兩者在運動方向上的最遠距離（2）設經過時間t2甲車停下來，根據運動學公式可得在t2時間內，甲車的位移乙車的位移為說明甲車速度減小到零時，甲、乙兩車還相距20m，到兩車并排乙車再運動的時間為所以從甲車開始減速到兩車并排行駛所用時間