2022-2023学年山东省济宁市高考第二次模拟考试物理试题

2022-2023学年山东省济宁市高考第二次模拟考试物理试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再

选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、某发电机通过理想变压器给定值电阻R提供正弦交流电，电路如图，理想交流电流表A,理想交流电压表V的读

数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来n倍，则

A.R消耗的功率变为nP

B.电压表V的读数为nU

C.电流表A的读数仍为I

D.通过R的交变电流频率不变

2、如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成，角（0＜。＜90。），其中MN与PQ平行且间距为L,N、Q

间接有阻值为R的电阻，匀强磁场垂直导轨平面，磁感应强度为8,导轨电阻不计。质量为"，的金属棒仍由静止开

始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，必棒接入电路的电阻为r,当金属棒功下滑距离x时达到最大

速度%重力加速度为g,则在这一过程中（）

A.金属棒做匀加速直线运动

V

B.当金属棒速度为弓时，金属棒的加速度大小为0.5g

C.电阻A上产生的焦耳热为mgxsin。

D.通过金属棒某一横截面的电量为萼

R+r

3、有关量子理论及相关现象，下列说法中正确的是（）

A.能量量子化的观点是爱因斯坦首先提出的

B.在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比

C.一个处于〃=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出3种频率的光子

D.a射线、“射线、y射线都是波长极短的电磁波

4、如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向

运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的是

A.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力B.库仑力对两物块做的功相等

C.最终，两个物块的电势能总和不变D.最终，系统产生的内能等于库仑力做的总功

5、宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万

有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为「、门，一个为椭圆轨道，半长轴为a,a=r3。在Af

时间内，行星II、行星ID与中心天体连线扫过的面积分别为52、S3；行星I的速率为VI、行星H在8点的速率为V2B、

行星^在£点的速率为力E、行星III的速率为内，下列说法正确的是（）

A.S2=S3

B.行星ii与行星in的运行周期相等

c.行星n与行星m在p点时的向心加速度大小相等

D.V3<V1<V2E<V2B

6、如图所示，在竖直面内，固定一足够长通电导线用电流水平向右，空间还存在磁感应强度大小为舔、方向垂直纸

面向里的匀强磁场。在通电导线“的正下方，用细线悬挂一质量为，”的导线从其长度为L,重力加速度为g。下列

说法正确的是（）

XXX

个XX风X一

b

XXX

A.若使悬挂导线6的细线不受力，需要在导线b中通入水平向左的电流

B.若导线力中通入方向向右、大小为/的电流，细线恰好不受力，则导线〃在导线力处产生的磁场的磁感应强度大

小水头为tm五g

C.若导线方中通入方向向右、大小为/的电流，细线恰好不受力，则导线。在导线5处产生的磁场的磁感应强度大

小为贵-稣

D.若导线分中通入方向向右、大小为/的电流。细线恰好不受力，此时若使方中电流反向，大小不变，则每一根细

线受到导线b的拉力大小将变成螫

2

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图，实线和虚线分别为沿x轴正方向传播的某简谐横波在G=0.2s和G=O.5s时刻的波形图。已知该波的周期大

于0.3s。以下判断正确的是.

A.该波的周期为0.4s

B.该波的波速为l（）m/s

C.7=0.7s时刻，X=7m处的质点位于平衡位置

D.f=o.9s时刻，x=3m处的质点沿）'轴正方向运动

E.若该波传入另一介质中波长变为6m,则它在该介质中的波速为15m/s

8、下列说法正确的是

A.温度高的物体分子平均动能和内能一定大

B.液晶既具有液体的流动性又像某些晶体具有各向异性

C.一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加

D.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比

E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间分子平均动能一定相同

9、在图示电路中，理想变压器的原、副线圈匝数比为2：1,电阻R、R2、&、&的阻值均为4。。已知通过R4的电

流i4=2夜sinlOOnfA,下列说法正确的是（）

R,

A.a、〜两端电压的频率可能为100Hz

B.。、6两端电压的有效值为56V

C.若“、6两端电压保持不变，仪减小R2的阻值，则B消耗的电功率减小

D.若a、两端电压保持不变，仪减小拈的阻值，则及两端电压增大

10、1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在

同一平面上有5个特殊点，如图中的心、心、心、心、心所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在

太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格

朗日心点，下列说法正确的是（）

A.该卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等

B.该卫星在七点处于平衡状态

C.该卫星绕太阳运动的向心加速度小于地球绕太阳运动的向心加速度

D.该卫星在心处所受太阳和地球引力的合力比在匕处大

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验，开始了自由落体的研究。某同学用如图I

所示的实验装置研究自由落体，装置中电火花式打点计时器应该接在电压为V,频率为户50Hz的交流电源上。

实验中先闭合开关，再释放纸带。打出多条纸带。选择一条点迹清晰完整的纸带进行研究，那么选择的纸带打下前两

个点之间的距离略小于mm（结果保留1位有效数字）。选择的纸带如图2所示，图中给出了连续三点间的

距离，由此可算出打下C点时的速度为m/s2,当地的重力加速度为—m/s%（最后两空结果均保留3位有效数

字）

打点计时器

12.（12分）让小车拖着穿过电磁打点计时器的纸带沿倾斜的长木板滑下，在打出的纸带上依次选取I、2、3、1、5、

6六个计数点（每相邻两个计数点间还有三个点未画出）。用刻度尺测出各计数点间的距离，发现连续相等时间间隔内

的距离之差为定值，其中计数点2、3之间的距离々3=6O0cm,计数点4、5之间的距离X45=10・00cm。已知打点

计时器电源的频率为50Hz。通过计算回答下列问题（结果均保留2位小数）

J-i23]56〉

⑴计数点1、6之间的总长度为cm；

（2）此过程中小车的加速度大小为m/s2;

⑶若从计数点1开始计时，则0.28s时刻纸带的速率为mo

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图，在xOy平而内，x=0与x=3L两直线之间存在两匀强磁场，磁感应强度大小相同，方向均垂直于

xOy平面，x轴为两磁场的分界线；在第/象限内存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场。一质量为小、电荷

量为q（9>0）的粒子从x轴上的A点以某一初速度射入电场，一段时间后，该粒子运动到y轴上的尸（0,点，

以速度也垂直于y轴方向进入磁场。不计粒子的重力。

（1）求A点的坐标；

（2）若粒子能从磁场右边界离开，求磁感应强度的取值范围；

（3）若粒子能从0,（3L,0）点离开，求磁感应强度的可能取值。

14.（16分）如图甲所示，两根由弧形部分和直线部分平滑连接而成的相同光滑金属导轨平行放置，弧形部分竖直，

直线部分水平且左端连线垂直于导轨，已知导轨间距为L金属杆方长度都稍大于La杆静止在弧形部分某处，b

杆静止在水平部分某处。水平区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为从a杆从距水平导轨高度a处释放，运动

过程中a杆没有与b杆相碰，两杆与导轨始终接触且垂直。已知a、分的质量分别为2机和小，电阻分别为2R和R,

重力加速度为g;导轨足够长，不计电阻。

⑴求a杆刚进入磁场时，5杆所受安培力大小；

⑵求整个过程中产生的焦耳热；

（3）若a杆从距水平导轨不同高度〃释放，则要求b杆初始位置与水平导轨左端间的最小距离x不同。求x与〃间的关

系式，并在图乙所示的机h坐标系上画出人=加到h=hi区间的关系图线。

15.（12分）如图所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最

低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。

某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点4的内侧安装一个薄片式压力传感器（它不影响小球

运动，在图中未画出）。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为

h,记录小球通过最高点时对轨道（压力传感器）的压力大小为凡此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复

实验，经多次测量，得到了多组力和凡把这些数据标在?力图中，并用一条直线拟合，结果如图所示。

为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，并忽略空气及轨道对小球运动的阻力，取重力加速度g=10m/s2。请根据

该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析：

（1）当释放高度〃=0.20m时，小球到达圆轨道最低点时的速度大小也

（2）圆轨道的半径K和小球的质量机；

（3）若两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度/，应满足什么条件。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、B

【解析】

当发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的电动势有效值和频率都将发生变化。变压器的输入电压变化

后，变压器的输出电压、副线圈的电流、R消耗的功率随之改变，原线圈的电流也会发生变化。原线圈中电流的频率

变化，通过R的交变电流频率变化。

【详解】

B：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机线圈的角速度变为原来n倍，据E“,=NBS。可得，发电机产生交流电电

动势的最大值变为原来n倍，原线圈两端电压变为原来n倍。据■：。2=4：〃2可得，副线圈两端电压变为原来n倍,

电压表V的读数为nU。故B项正确。

A：R消耗的功率4=幺，副线圈两端电压变为原来n倍，则R消耗的功率变为〃2尸。故A项错误。

RR

C：流过R的电流/,=1，副线圈两端电压变为原来n倍，则流过R的电流变为原来的n倍；再据《4々：勺，

A

原线圈中电流变为原来n倍，电流表A的读数为〃故C项错误。

D：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的频率变为原来的n倍，通过R的交变电流频率变为原来的

n倍。故D项错误。

2、D

【解析】

A.对金属棒，根据牛顿第二定律可得:

mgsinO-BIL=ma

可得:

a=gsin夕一

m(R+r)

当速度增大时，安培力增大，加速度减小，所以金属棒ab开始做加速度逐渐减小的变加速运动，不是匀加速直线运动,

故A错误；

B.金属棒a/?匀速下滑时，则有：

a=0

即有：

,wg(R+r)sinO

V=------------

B-+I}

V

当金属棒速度为不时，金属棒的加速度大小为:

2

.B,Ev1.

4=gsm9———_=-gsm0

m(R+r)22

故B错误；

C.对金属棒，根据动能定理可得:

mgsinO.x-Q=；niv1

解得产生的焦耳热为：

Q=ntgsinO»x-；mv2

电阻R上产生的焦耳热为：

R]

Q=(^sin0,x--mv2)

故C错误；

D.通过金属棒某一横截面的电量为:

EA0)BLx

q=lM=----.AAr==

R+rR+rR+r

故D正确;

故选D。

3、C

【解析】

A.能量量子化的观点是普朗克首先提出的，选项A错误;

B.在光电效应现象中，根据光电效应方程4“=浜-％出功=(/遏制e,可知遏止电压与入射光的频率是线性关系，但

不是成正比，选项B错误；

C.一个处于"=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出3种频率的光子，分别对应于4T3,3T2,2-1,选

项C正确;

D.a射线、/?射线不是电磁波，只有y射线是波长极短的电磁波，选项D错误；

故选C。

4、D

【解析】

A.开始阶段，库仑力大于物块的摩擦力，物块做加速运动；当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动，故A错误；

B.物体之间的库仑力都做正功，且它们的库仑力大小相等，质量较小的物体所受摩擦力也较小，所以质量小的物体

位移较大，则库仑力做功较多一些，故B错误。

C.在运动过程中，电场力对两带电体做正功，两物体的电势能减小，故C错误；

D.两物块之间存在库仑斥力，对物块做正功，而摩擦阻力做负功，由于从静止到停止，根据动能定理可知，受到的

库仑力做的功等于摩擦生热。故D正确。

故选D。

5,B

【解析】

AB.行星H、行星III满足据开普勒第三定律知他们的运行周期相等，令△，等于一个周期，它们与中心天体连

线扫过的面积，椭圆面积小于圆面积，故A错误，B正确；

c.向心加速度为垂直于速度方向的加速度，行星II与行星in在尸点时加速度相等，但行星II在该点的向心加速度为

此加速度沿尸至椭圆圆心方向的分量，小于行星in在尸点时加速度，故c错误；

D.据'考虑到【到1I的变轨过程应该在B点加速'有vi<y2B,B到E过程动能向势能转化,

有及B>V2E,考虑到也E小于在E点能够绕中心天体匀速圆周运动所需的速度VE,而VE〈V3,所以有也E<R3,综上所

述V2E<V3<V1<V2B,故D错误；

故选B。

6、C

【解析】

ABC.根据右手螺旋定则，通电导线a在分处产生的磁场方向垂直纸面向里，万处磁感应强度为为+8,若使悬挂导

线b的细线不受力，根据左手定则，需要在导线5中通入水平向右的电流，且满足

mg=(B+B0)IL

解得

选项AB错误，C正确；

D.此时若使入中电流反向，大小不变，则导线b受安培力方向向下

24=（3+为）ZL+mg

解得

耳=，叫

则每一根细线受到导线分的拉力将变成，〃g,D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、ADE

【解析】

A.由图象可知，波长；l=8m

3

/?T+-r=r2-rl（«=o,i,2,......）

而T>O.3s,解得

T=0.4s

故A正确；

B.根据1，=（得，波速

v=20m/s

故B错误；

C./=0.7s时刻，即从右时刻再过半个周期，此时x=7m处的质点应该位于y<0的位置处，故C错误；

D.f=0.9s时刻，x=3m处的质点振动情况与右时刻完全相同，即沿>轴正方向运动，故D正确；

E.波进入另一种介质后周期不变，根据n=4可知，波速变为15m/s,故E正确。

T

故选ADE.

8、BCE

【解析】

本题考查热学相关知识。

【详解】

A.温度是分子的平均动能的标志，而物体的内能不仅与温度有关，还有物体的物质的量、体积、物态有关，故A错误;

B.液晶是一种比较特殊的物态，它既具有液体的流动性又向某些晶体具有各向异性，故B正确；

PV

C.根据理想气体状态方程——=c,尸不变，丫增大，温度T增大，分子的平均动能增大，分子势能可以忽略不计，

T

内能一定增加，故C正确；

D.空气的相对湿度定义为水的实际气压与同温度下饱和蒸气压之比，故D错误；

E.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间必定处于热平衡，温度相同，分子平均动能

一定相同，故E正确。

故选BCE„

9^BD

【解析】

A.通过/的电流。=2血sinlOORA,则角速度

69=l(X)OTad/s

频率为

/=—=50Hz

2万

变压器不会改变交流电的频率，故。、〃两端电压的频率为50Hz,故A错误；

B.通过此的电流最大值为2夜A，则有效值为

/4=2A

根据并联电路的规律可知，通过&的电流有效值为2A,副线圈的输出电流：l2=4A

根据变流比可知，原线圈的输入电流

人=生/,=2A

4-

用两端电压为

U1n=1禺=8V

副线圈两端电压

%=/20+/内=24丫

根据变压比可知，原线圈的输入电压

q=502=48V

n2

则。、6两端电压

UXUR、+U\=56V

故B正确；

C.若。、。两端电压保持不变，仅减小用的阻值，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流增大，根据变流

比可知，原线圈的输入电流增大，则R1消耗的电功率增大，故c错误；

D.若匕两端电压保持不变，仅减小飞的阻值，则原线圈输入电压增大，根据变压比可知，副线圈输出电压增大,

则R?两端的电压增大，故D正确；

故选BD«

10,AD

【解析】

A.据题意知，卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等，故A正确；

B.卫星受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误;

4JI2

由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，卫星的轨道半径大，根据公式0r分析可知，卫星绕太阳运

动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C错误;

D.由题可知，卫星在心点与七点的周期与角速度是相等的，卫星的合力提供向心力，根据向心力的公式尸=

可知，在心点处的半径小，所以在心点处的合力小，故D正确。

故选AD»

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、22023.919.75

【解析】

[1].电火花式打点计时器直接接在220V的交流电源上即可。

[2].根据纸带可知打下连续两点时间间隔

/=—=0.02s

f

根据自由落体运动位移公式可知，开始时相邻两点间距离

2

〃=一g/2=—x9.8x0.02m=1.96mm«2mmo

22

[3].根据中点时刻的瞬间速度

退=391侬

c2T

[4].根据Ar=g/可知

(8.02-7.63)x10-

0.022

12、40.003.131.25

【解析】

(1)”]根据题意可知，计数点3、4之间的距离为8.0cm,计数点1、2之间的距离为4.00cm,计数点5、6之间的距离

为12.00cm。所以计数点1、6之间的总长度为40.00cm；

(2)[2]相邻计数点间的时间间隔T=0.08s,根据以=仃2,所以

2

x45-x23=2aT

得

a=3.125m/s2«3.13m/s2

⑶⑶因为

0.28s=3.57

故0.28s时刻即计数点4、5之间的中间时刻，此时刻的瞬时速度等于计数点4、5之间的平均速度

,v=—=1.25m/s.

T

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

1OOmvo

⑶“书⑵0<8«弓皿；⑶B可能的取值为貌'翳61qL

【解析】

(1)粒子由A点到尸点的运动可看成由尸点到A点做类平抛运动，设运动时间为。加速度大小为阴有

xA=voZ①

qE-ma②

L=产③

22

由①②③得

A点的坐标为(-%]——，0)⑤

NqE

(2)只要粒子不会从左边界离开，粒子就能到达右边界，设5的最大值为Bm,最小轨迹半径为R),轨迹如答图a,

图示的夹角为仇则

根据几何关系有

2R>cosO=Ro⑥

L…

RosinO+Ro=一⑦

2

在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则有

2

以A噌⑧

风)

由⑥⑦⑧得

B=.*我吧.⑨

qL

即磁感应强度的取值范围为

0<8W(2+6)"%⑩

qL

(3)设粒子到达0,点的过程中，经过X轴〃次，一次到达X轴的位置与坐标原点。的距离为Xn,如答图儿

答图b

若粒子在第一次到达x轴的轨迹圆心角大于9()。，即当天〈《时粒子将不可能到达0,点，故均需要满足

且

(2/1-1)Xn=3L@

故”只能取1、2、3(如答图c)

答图c

3„

即x可能的取值为3L,L,-L@

又轨迹半径以满足

片=片+