山东省普通高中2023届高三下学期学业水平等级考试模拟（二模）物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1山东省2023年普通高中学业水平等级考试模拟试题物理试题本试卷满分100分。考试用时90分钟。注意事项：1.答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在规定的位置上。2.回答选择题时，用2B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。3.回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答（作图除外），〖答案〗必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的〖答案〗，然后再写上新的〖答案〗，不能使用涂改液，胶带纸，修正带和其他笔。一、选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一项是符合题目要求的。）1.下列说法正确的是（）A.改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终可以实现内燃机的效率为100%B.某固体在某物理性质上表现为各向同性，该物体一定为非晶体C.发生毛细现象时，细管中的液体可能上升也可能下降D.扩散现象和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动〖答案〗C〖解析〗A．根据热力学第二定律，由于一定存在热量损耗，内燃机的效率不可能达到100%，故A错误；B．多晶体和非晶体都有各向同性的特点，故B错误；C．发生毛细现象时，浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降，故C正确；D．扩散现象是分子的无规则运动，布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，故D错误。故选C。2.在一块平板玻璃上放置一如图所示的薄透镜，在两者之间形成空气膜，现让单色光竖直射向薄透镜，在薄透镜上方向下观察，观察到的现象是（）A.只能看到同颜色的平行反射光B.平行、等间距的明暗相间的直干涉条纹C.同心、内密外疏的明暗相间的圆环状干涉条纹D.若薄透镜的高度h不变仅增大半径R，则相邻条纹的间距变大〖答案〗D〖解析〗ABC．设形成空气膜的倾角为，相邻亮条纹的间距为根据几何关系可知由于倾角保持不变，则观察到的现象是：同心、等间距的明暗相间的圆环状干涉条纹，故ABC错误；D．若薄透镜的高度h不变仅增大半径R，则形成空气膜的倾角减小，根据可知相邻条纹的间距变大，故D正确。故选D。3.如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的连线上，且a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O＇为MN的中点，c、d位于MN的连线上，且c、d到O点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（）A.O点处的电场强度为零B.c、d处的磁感应强度相同C.在a点处无初速的释放点电荷＋q，点电荷将在a、b间做往复运动D.O＇点处的磁感应强度为零〖答案〗B〖解析〗A．正电荷在O点处的电场强度方向水平向右，负电荷在O点处的电场强度方向水平向右，根据场强叠加可知，O点处的总电场强度不为零，故A错误；BD．根据右手螺旋定则，M、N两点处长直导线在c、d、O＇点处的磁感应强度方向均竖直向下，根据对称性以及场强叠加可知，c、d处的磁感应强度相同，O＇点处的磁感应强度不为零，故B正确，D错误；C．点电荷在a、b间时，根据场强叠加可知，总电场强度方向水平向右，点电荷所受电场力水平向右，不会做往复运动，故C错误。故选B。4.图甲是研究光电效应的电路图，逸出功为2.30eV的金属为K极，图乙为氢原子能级图（巴耳末系的四种可见光，是分别从、4、5、6能级跃迁到能级产生的）。下列说法正确的是（）A.当P移至与O点重合时，电流表示数一定变为0B.上述的四种可见光只有一种不能让图甲中的K极金属发生光电效应C.氢原子从基态跃迁到激发态，电子的动能增大，总能量增大D.处在能级的氢原子，在与动能为1.10eV的自由电子碰撞的过程中不能吸收能量向高能级跃迁〖答案〗B〖解析〗A．当P移至与O点重合时，AK极间的电压为0，有微弱的光电流，电流表示数不为为0，故A错误；B．从能级跃迁至产生的光的光子能量为1.89eV，小于逸出功，不能让图甲中的K极金属发生光电效应；从能级跃迁至产生的光的光子能量为2.55eV，大于逸出功，能让图甲中的K极金属发生光电效应；从能级跃迁至产生的光的光子能量大于2.55eV，大于逸出功，能让图甲中的K极金属发生光电效应；故上述的四种可见光只有一种不能让图甲中的K极金属发生光电效应，故B正确；C．氢原子从基态跃迁到激发态，电子的动能减小，总能量增大，故B错误；D．处在能级的氢原子可以吸收动能为1.10eV的自由电子的一部分动能0.66eV或吸收更多动能向高能级跃迁，故D错误。故选B。5.2023年1月9日，谷神星一号遥五运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射，将搭载的科技壹号卫星、天启星座13星等5颗卫星成功送入预定轨道。卫星1圆轨道的半径与卫星2椭圆轨道的半长轴相等，两轨道面在同一平面内且两轨道相交于A、B两点，某时刻卫星的位置如图所示。下列说法正确的是（）A.两卫星在图示位置的速度B.两卫星在图示位置时，卫星1的加速度等于卫星2的加速度C.两颗卫星分别经过A点时受到的万有引力相等D.若不及时调整轨道，两卫星可能发生相撞〖答案〗A〖解析〗A．以地球球心为圆心，以卫星2此刻到地心的距离为半径作圆，记作轨道3，根据变轨原理可知卫星2在轨道3上的线速度大于，根据万有引力定律提供向心力可知轨道半径小，轨道线速度越大，即，故，故A正确；B．根据万有引力定律可知卫星2位于远地点，卫星1轨道半径小，卫星1的加速度大，故B错误；C．根据万有引力定律可知两颗卫星质量不同，分别经过A点时受到的万有引力不同，故C错误；D．根据开普勒第三定律卫星1圆轨道的半径与卫星2椭圆轨道的半长轴相等，,两颗卫星周期相同，不可能相撞，故D错误。故选A。6.如图所示，半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B，一比荷为的带正电粒子，从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且，下列选项正确的是（）A.粒子在磁场中运动的时间为B.粒子从N点射出方向竖直向下C.若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出D.若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场的最小面积为〖答案〗C〖解析〗A．粒子恰好从N点射出，轨迹如下图所示，运动周期为四边形AONP的圆心角为粒子在磁场中运动的时间为故A错误；B．粒子在磁场中速度偏转，从N点射出方向是与竖直方向呈，故B错误；C．若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，轨迹如下图所示，四边形SCON为菱形，由几何知识可知一定从N点射出，故C正确；D．若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场以AN为直径时面积最小，最小面积为故D错误。故选C。7.学校科技节中某参赛选手设计了运输轨道，如图甲所示，可简化为倾角为θ的足够长固定绝缘光滑斜面。以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为x轴的正方向，且沿x轴部分区域存在电场。在斜面底端由静止释放一质量为m、电荷量为＋q的滑块，在滑块向上运动的一段过程中，机械能E随位置坐标x的变化如图乙所示，曲线A点处切线斜率最大。滑块可视为质点，不计空气阻力，不计滑块产生的电场。以下说法正确的是（）

A.在过程中，滑块动能先减小后恒定B.在处滑块的动能最大，C.在的过程中重力势能与电势能之和一直增大D.在过程中，滑块先加速后减速〖答案〗D〖解析〗A．根据可知机械能E随位置坐标x的变化图像中图像上某点切线的斜率表示电场力，由于滑块由静止开始运动，则刚刚释放时的电场力大于重力沿斜面的分力，结合图像可知，图像的斜率先增大后减小至0，则电场力先增大至最大值，后减小至0，可知电场力与重力沿斜面的方向大小相等的时刻在中间的某一位置，在该位置，滑块所受合力为0，该位置之后，电场力小于重力沿斜面的分立，根据动能定理可知在过程中，滑块动能先增大后减小，A错误；B．动能最大位置时，滑块速度最大，滑块所受合力为0，根据上述可知，动能最大的位置在在中间的某一位置，B错误；C．根据上述可知，在的过程中滑块动能先增大后减小，而滑块在运动过程中只有重力势能、电势能与动能之间的转化，可知在的过程中重力势能与电势能之和先减小后增大，C错误；D．根据上述可知，在过程中，滑块向上运动，滑块先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，再做加速度反向增大的减速运动，最后做匀减速运动，即在过程中，滑块先加速后减速，D正确。故选D。8.图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，点、点分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（）A.该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340HzB.两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有10个悬浮点C.两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个D.拔出图乙线圈中的铁芯，可以减少悬浮仪中的节点个数〖答案〗C〖解析〗A．超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为故A错误；B．波源P、Q振动步调相反，当波程差为半波长的奇数倍时，该点是振动加强点，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为x,悬浮点为振动减弱点，满足解得故两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B错误；C．波源P、Q之间振幅为2A的点为振动减弱点，满足解得两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A点共有8个，故C正确；D．拔出图乙线圈中的铁芯，LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D错误。故选C。二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分）9.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再到状态C，最后回到状态A。其状态变化过程的p-T图像如图所示，已知该气体在状态A时的体积为，下列说法正确的是（）A.气体在状态A时密度大于在状态C时的密度B.气体从状态A到状态B的过程中从外界吸收热量C.气体在状态B时的体积为D.气体从状态B到状态C再到状态A的过程中向外放出400J热量〖答案〗BCD〖解析〗A．根据可知，气体在AC两态的体积相同，则气体在状态A时的密度等于在状态C时的密度，选项A错误；B．气体从状态A到状态B的过程，温度不变，内能不变，压强减小，则体积变大，气体对外做功，则气体从外界吸收热量，选项B正确；C．从A到B由玻意耳定律可知可得气体在状态B时的体积为选项C正确；D．气体从状态B到状态C体积减小，外界对气体做功从C到A体积不变，则W=0，可知气体从状态B到状态C再到状态A的过程中外界对气体做功400J，而AB两态的温度相同，内能相同，可知气体从状态B到状态C再到状态A的过程中向外放出400J热量，选项D正确。故选BCD。10.如图甲所示，一小型交流发电机线圈的匝数为100，面积为1，其电阻忽略不计；a、b两端与理想变压器相连，为定值电阻，为滑动变阻器，电容器的电容为C，P、Q为其上、下极板。时刻，线圈绕垂直于N、S两极间磁场（可视为匀强磁场）的水平轴OO＇匀速转动，线圈产生的感应电动势e随时间t变化的关系如图乙所示。已知交流电的频率越高，电容器的电容越大，则电容器对交流电的阻碍作用越小，电容器始终正常工作。则下列说法正确的是（）A.N、S两极间磁场的磁感应强度大小为B.若仅将P板下移，则通过滑动变阻器的电流将增大C.若仅将P板下移，则a、b两端的输入功率将减小D.若仅将滑动变阻器的阻值增大，则定值电阻的电功率不变〖答案〗BD〖解析〗A．由图像可知，角速度为线圈产生的最大感应电动势为解得，故A错误；B．若仅将P板下移，由可知电容变大，电容的容抗变小，通过滑动变阻器的电流将增大，故B正确；C．由选项B分析可知，通过滑动变阻器的电流将增大，根据焦耳定律可知，滑动变阻器的功率将增大，而电阻两端的电压不变，其功率不变，变压器总输出功率增大，则a、b两端的输入功率将增大，故C错误；D．仅将滑动变阻器的阻值增大，定值电阻两端的电压不变，定值电阻功率不变，故D正确。故选BD。11.如图甲所示，虚线是斜面上平行于斜面底端的一条直线，上方存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。时刻将一单匝正方形导体框自与距离处由静止释放，直至导体框完全穿出磁场的过程中其速度一时间图像如图丙所示。已知斜面倾角，导体框与斜面间的动摩擦因数，运动中导体框底边与始终平行，导体框质量，电阻，边长，重力加速度。设从释放至导体框穿出磁场的过程中，整个导体框所受安培力大小为F，回路中产生的焦耳热的功率为P，通过导体框的电流为I，导体框的机械能为E（释放处），沿斜面下滑的位移为x，则下列图像正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗AD〖解析〗A．0~1s内，根据感生电动势，得由于上下两个边均切割磁感线因此动生电动势为0；回路中感应电流沿顺时针方向，导体框所受安培力对边相抵根据功能关系得：从开始到处过程中导体框所受安培力合力为0，做匀加速直线运动，加速度解得1s末速率位移之后磁感应强度B不变，导体框开始匀速穿出磁场，故A正确；B．0~1s内解得恒定不变，故B错误；C．0~1s内，通过导体框的电流故C错误；D．0~1s内导体框机械能满足，即处从到处过程中满足解得处时故D正确。故选AD。12.如图所示，质量为的光滑木板静止放在光滑水平面上，左侧连接一个劲度系数为且足够长的水平轻质弹簧，右侧用一根不可伸长的轻细线连接在竖直墙上，细线所能承受的最大拉力为。现让一个质量为、初速度为的滑块在木板上向左运动，然后压缩弹簧。以下说法正确的是（）A.细线被拉断前，木板、滑块、弹簧组成的系统机械能守恒B.细线被拉断时，滑块的加速度最大C.木板的最大加速度为D.滑块最后离开木板时相对地面的速度恰好为零〖答案〗AC〖解析〗A．细线被拉断前，木板、滑块、弹簧组成的系统只有弹簧弹力做功，其他力不做功，故系统机械能守恒，故A正确；B．细线被拉断时，滑块将继续向左压缩弹簧，当滑块与木板速度相等时，弹簧被压缩得最短，此时滑块的加速度最大，故B错误；C．细线被拉断时，滑块的速度为，此时弹簧被压缩，当滑块与木板速度相等时，滑块的速度为，且弹簧被压缩，由能量守恒定律得由胡克定律得由动量守恒得解得，木板的最大加速度为故C正确；D．滑块滑块最后离开木板时，弹簧恢复原长，设此时滑块速度为，木板速度为，由动量守恒得由能量守恒定律得可知，故D错误。故选AC。三、非选择题（本题共6小题，共60分）13.某同学利用粗细均匀的细杆做成一个矩形框，并结合光电门的多组计时功能，设计了一个测量当地重力加速度g的实验。（1）实验步骤如下：①用螺旋测微器测出细杆的直径d如图甲所示，则________mm；②用刻度尺测出矩形框的长度为L；③如图乙所示，将光电门固定在铁架台上并伸出桌面，将矩形框竖直放在光电门正上方，其中短杆1、2保持水平；④静止释放矩形框，短杆1、2经过光电门时，分别得到挡光时间、；（2）求得当地重力加速度________（用d，L，，表示）；（3）如图丙所示，若释放的时候矩形框短杆部分未水平放置，与水平方向成一小角度，则g的测量值________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。〖答案〗（1）3.800（2）（3）小于〖解析〗（1）[1]细杆直径为（2）[2]由重力加速度为（3）[3]矩形框倾斜时，则g的测量值小于真实值。14.某学习小组利用量程为15V电压表V、电源E和电位器R（相当于最大阻值很大的滑动变阻器），改装成一个能够测量电阻的欧姆表。实验原理图如图甲所示。实验主要步骤如下，请完成有关内容。（1）按照实验原理图连接电路，先把电位器R的滑片P调到____________（填“a”或“b”）端，将红、黑表笔短接，调节滑片P使电压表满偏。（2）保持电位器R的滑片P不动，在红、黑表笔间接入电阻箱，调节电阻箱的阻值，当电压表半偏时，电阻箱的示数如图乙所示，读出电阻箱的阻值____________Ω。（3）在红、黑表笔间接入待测电阻，若电压表的示数为U，已知电压表的满偏电压为。把电压表的示数标示为待测电阻的阻值，换算公式是______________（用、U和表示）。（4）利用改装好的欧姆表测量人体两手间的电阻。测试者两手分别捏紧红、黑表笔，电压表指针读数如图丙所示，则人体电阻____________kΩ（结果保留两位有效数字）。（5）经过一段时间之后，电池的电动势降低，内阻增大，则重新欧姆调零之后，测得的电阻阻值将________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。〖答案〗（1）b（2）7968Ω（3）（4）23kΩ（5）偏大〖解析〗（1）[1]为防止电压表的电流过大，应先把电位器的阻值调到最大，滑片P应先调到b端；（2）[2]电阻箱的阻值（3）[3]电表满偏时有调节电阻箱阻值，当电压表半偏时在红、黑表笔间接入待测电阻时解得（4）[4]测量人体两手间的电阻时，电压表指针读数，代入公式解得（5）[5]电池的电动势降低，内阻增大，电压表半偏时将减小，但计算时仍按照计算，故测得的电阻阻值将偏大。15.如图示长方体容器，已知长，宽，高，其中A＇B＇C＇D＇内侧面涂有反光物质，只考虑该反光面反射的光。容器内充入某种溶液，深度为，在CD边中点E处放一点光源，观察发现，经长方体几何中心点F射出的两束光相互垂直。已知光在真空中的速度为c，结果可用根式表示。求：（1）该液体的折射率n；（2）从F点射出的两束光在液体中传播的时间差。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）根据几何关系有根据折射定理可得根据几何关系有带入得解得（2）两束光在液体中传播的距离差差两束光在液体中传播的时间差解得16.军事训练中的火炮掩蔽所可简化为如图模型，火炮从掩蔽所下向外发射炮弹，掩蔽所的顶板与水平地面成角，炮位O与掩蔽所顶点P相距，火炮口离地高度可忽略，炮弹可视为质点，不计空气阻力，g取10，取2.45，，。（1）若从O处发出的炮弹运行轨道恰好与PA相切，且发射时速度方向为右偏上，求：发射速度的大小；（2）若炮弹发射的初速度为（1）中所求，向右上方发射的速度方向可调，试求炮弹的最远射程x。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）以O点为坐标系原点，取平行于PA方向为x轴方向，垂直于掩蔽所顶板的方向为y轴方向。在此坐标系中，炮弹运动在y方向的初速度和加速度分别为若炮弹运动轨道与掩蔽所相切．则相切点A的y坐标值为满足得（2）设出射角为β，竖直方向有水平方向有可得当时，能取到17.如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上在，虚线范围内存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为E，有A、B两个小球（均可视为质点），小球A质量为m电荷量为＋q，小球B不带电。现将小球A从处无初速释放，小球B位于处，A与B发生碰撞碰撞时间极短，且只撞一次，碰撞过程中A的电荷量不变，经过一段时间两小球保持的距离不变。求：（1）小球A与小球B碰前小球A的速度；（2）小球B质量；（3）若将虚线区域内电场换为垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，小球A从O点以不同的速度发射，速度方向均在xy平面内，与y