2023届山东省临沂市普通高中高三下学期学业水平等级考试（二模）物理试题（解析版）

临沂市普通高中学业水平等级考试模拟试题物理注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等信息填写在答题卡和试卷指定位置处。2．回答选择题时，选出每小题的答案后，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收回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.一放射性元素的原子核经过一系列α衰变和β衰变后，生成稳定的原子核，此过程中发生α衰变和β衰变的次数分别为（）A.8，6 B.8，4 C.6，4 D.6，8【答案】D【解析】【详解】设要经过x次α衰变和y次β衰变，则有有m=4x＋m－24n=2x－y＋n－4解得x=6y=8故选D。2.自行车轮胎正常气压约为大气压强的4倍，一同学骑自行车上学时，发现自行车轮胎气压大约只有，于是用家里容积为的圆柱形打气筒给自行车轮胎充气。已知自行车轮胎的容积为，打气过程中气体温度不变，为使轮胎内气体的压强达到正常值，该同学至少要打气的次数为（）A.16 B.20 C.24 D.36【答案】B【解析】【详解】打气过程气温不变，设打了n次，此时胎内气体压强为4p0，根据玻意耳定律有解得故选B。3.一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A，其压强p随体积V变化的图线如图所示，其中A到B为等温过程，C到A为绝热过程。下列说法正确的是（）A.A→B过程，气体从外界吸收热量B.B→C过程，压缩气体气体温度升高C.B→C过程，气体分子平均动能不变D.C→A过程，气体分子平均动能不变【答案】A【解析】【详解】A．A→B过程为等温变化，气体内能不变，由图知气体体积增大，外界对气体做正功，即W＜0由热力学第一定律有可得Q＞0即气体从外界吸收热量，故A正确；BC．B→C过程，等压变化，气体体积减小，根据可知气体温度降低，分子平均动能减小，故BC错误；D．C→A过程，C到A为绝热过程，即Q=0由图可知，气体体积减小，气体对对外界做正功，即W＞0由热力学第一定律有＞0可知气体内能增大，温度升高，气体分子平均动能增大，故D错误。故选A。4.如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O为该三角形中心，在A点和B点分别固定一个电荷量均为q的正电荷，在O点固定某未知电荷后，C点的电场强度恰好为零。则O点处的电荷为（）A.负电荷，电荷量为qB.负电荷，电荷量为C.正电荷，电荷量为qD.正电荷，电荷量为【答案】B【解析】【详解】在A点和B点分别固定一个电荷量均为q的正电荷，它们两个在C点产生的场强大小为方向由O指向C在O点固定某未知电荷后，C点的电场强度恰好为零，则O点点电荷在C处产生的场强为解得“—”表点电荷带负电。故选B。5.在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝的光程差为实验用光波波长的1.5倍，为连线中垂线与光屏的交点。光屏上点到的光程差为实验用光波波长的2.5倍。则处和处将分别呈现（）A.亮条纹、暗条纹 B.亮条纹、亮条纹C.暗条纹、亮条纹 D.暗条纹、暗条纹【答案】C【解析】【详解】光源S到缝的光程差为实验用光波波长的1.5倍，到处的光程一样，则光源S到处的光程差就等于光波波长的1.5倍，所以是暗条纹；光屏上点到的光程差为实验用光波波长的2.5倍，则光源S到处的光程差等于光波波长，所以为亮条纹。故选C。6.我国首颗超百Gbps容量的高通量地球静止轨道通信卫星中星26号于北京时间2023年2月23日在西昌卫星发射中心成功发射，该卫星将与中星16号、中星19号共同为用户提供高速的专网通信和卫星互联网接入等服务。中星26与某一椭圆轨道侦察卫星的运动轨迹以及某时刻所处位置、运行方向如图所示，两卫星的运行周期相同，两个轨道相交于A、B两点，CD连线过地心，E、D分别为侦察卫星的近地点和远地点。下列说法正确的是（）A.E、D两点间距离为中星26号卫星轨道半径的2倍B.侦察卫星从D点到A点过程中机械能逐渐增大C.相等时间内中星26与地球的连线扫过的面积等于侦察卫星与地球的连线扫过的面积D.中星26在C点线速度v1等于侦察卫星在D点线速度v2【答案】A【解析】【详解】A．由题知，两卫星的运行周期相同，则根据开普勒第三定律可知则DE=2rA正确；B．侦察卫星从D点到A点过程中只有万有引力做功，机械能守恒，B错误；C．根据题意可知，中星26与椭圆轨道侦察卫星的运行周期都为T，由开普勒第三定律可知，中星26的轨道半径等于侦察卫星的半长轴，令相等时间为周期T，则中星26与地球的连线扫过的面积为圆的面积，侦察卫星与地球的连线扫过的面积为椭圆面积，由于圆的面积大于椭圆面积可知，相等时间内中星26与地球的连线扫过的面积大于侦察卫星与地球的连线扫过的面积，C错误；D．以地球中心为圆心，过D点建一个辅助圆轨道，设该轨道的卫星的线速度为v3，则从侦察卫星轨道到辅助圆轨道要点火加速，则v2<v3再根据，可知v1>v3>v2D错误。故选A。7.如图所示，一轻弹簧左端固定，右端连接一物块，置于粗糙的水平面上。开始时弹簧处于原长，现用一恒力F将物块由静止向右拉动直至弹簧弹性势能第一次达到最大。在此过程中，关于物块的速度v、物块的动能、弹簧的弹性势能、物块和弹簧的机械能E随时间t或位移x变化的图像，其中可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】A．根据牛顿第二定律知从原长到速度最大的过程中，弹力一直增大，加速度一直减小到0，所以速度增加得越来越缓慢，故A错误；B．根据可知，合力一直减小到零，故B错误；C．机械能的增加量等于除重力和弹簧弹力以外的其他力做功，则则E-x图像斜率不变，由此可知C错误；D．从原长到速度最大的过程中，弹力的形变量大小等于位移，弹力方向不变，大小随位移均匀增大，则由此可知D正确。故选D。8.某军事兴趣小组在进行无人机战争模拟撞击训练中，无人机以的速度水平飞过地面A点正上方的位置时，收到操作员发出的指令，立即以的恒定加速度运动且恰好撞上A点。则无人机从收到指令到撞上A点所用时间为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】水平方向上以初速度方向为正方向，竖直向下为正方向，则竖直方向水平方向又带入数据解得故选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，选对但不全得2分，有选错的得0分。9.白鹤滩水电站是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程，是我国实施“西电东送”的大国重器，建成后其发电量位居世界第二，仅次于三峡水电站，其采用的是特高压远距离输电方式。若保持输送电能总功率、输电距离不变的情况下，从原来的高压输电升级为的特高压输电，下列说法正确的是（）A.若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的10倍B.若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的C.若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的D.若更换直径为原来输电线直径的同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率不变【答案】BD【解析】【详解】AB．保持输送电能总功率，则电功率有输电电压U从原来的高压110kV升级为特高压1100kV，则升压变压器的原线圈的电流变为原来的，由变压器两端的电流关系因匝数比不变，则输电线中的电流变为原来的，故A错误，B正确；C．若输电线不变，输电线上损失的功率为输电线中的电流变为原来的，则输电线上损失的功率变为原来的，故C错误；D．若更换直径为原来输电线直径同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率不变故电阻变为原来的100倍，保持输送电能总功率、输电距离不变的情况下，从原来的高压输电升级为的特高压输电，输电线中的电流变为原来的，输电线上损失的功率为故损失的功率不变，D正确。故选BD。10.如图所示，、是振动情况完全相同的两个波源，它们的振动频率均为。P是两列波传播方向上的一个质点，、、时P刚好振动到波峰位置。已知、连线上相邻两振动加强点间的距离为，下列说法正确的是（）A.波的传播速度为B.波的传播速度为C.时，P点刚好振动到波谷位置D.时，P点刚好振动到波峰位置【答案】BC【解析】【详解】AB．如图所示设Q1是、连线中点左侧第1个振动加强点，Q2是其左侧第2个振动加强点，Q2与Q1相距∆l，由振动减弱的条件，有同理有联立解得即连线上相邻两振动加强点间的距离为，由题意则波的传播速度为A错误，B正确；CD．时，即经过的时间为故从波峰经历半个周期，P点刚好振动到波谷位置，C正确，D错误。故选BC。11.如图甲所示，左侧接有定值电阻的水平平行且足够长的粗糙导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，导轨间距。一质量、接入电路的阻值的金属棒在拉力F的作用下由静止开始从处沿导轨向右加速运动，金属棒的图像如图乙所示。若金属棒与导轨垂直且接触良好，与导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，取，则金属棒从静止开始向右运动位移的过程中，下列说法正确的是（）A.通过电阻R的电荷量为B.拉力F做的功为C.导体棒产生的焦耳热为D.所用的时间t一定大于【答案】ABD【解析】【详解】由右手定则知金属棒中感应电流的方向为C→D，故A错误；A．流过电阻的电荷量为故A正确；B．金属棒在运动为的过程中，克服摩擦力做功为安培力的大小为结合图像可知，安培力的大小与位移成正比，则金属棒克服安培力做功为由动能定理得解得故B正确；C．安培力做功转化为电路中的焦耳热，则电路中的焦耳热导体棒产生的焦耳热为C错误；D．速度位移图像的斜率得则速度增大，金属棒加速度也随之增大，速度时间图像的斜率增大，金属棒做加速增大的变加速运动，在相同时间内，达到相同速度时通过的位移小于匀加速运动的位移，平均速度小于匀加速运动的平均速度，即则D正确。故选ABD。12.如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量都为，与地面的动摩擦因数均为。现用水平向右的力拉A，使A向右缓慢移动直至C降到地面，B一直保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则从A开始移动直至C降到地面的过程中（）

A.A受到地面的摩擦力大小不变B.A受到地面的摩擦力大小一直增大C.A克服摩擦力做功为D.A克服摩擦力做功为【答案】AD【解析】【详解】AB．现用水平向右的力拉A，使A向右缓慢移动直至C降到地面，根据对称性可知A和B受到地面的支持力大小相等，整个过程中将ABC整体，A受到地面的支持力为则A受到地面的摩擦力大小为保持不变，故A正确，B错误；CD．初末状态图如图

由几何关系知A位移为所以摩擦力做功的大小为故C错误，D正确。故选AD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某探究学习小组同学用如图甲所示装置测量滑块和木板间的动摩擦因数。装置由弹簧测力计、两个光电门、滑块、长木板和砝码盘（含砝码）等组成。光电门可以测出滑块上的遮光条依次通过两个光电门的时间、，游标卡尺测出遮光条的宽度d，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离L，不计滑轮的质量和摩擦。（1）测量d时，游标卡尺（主尺的最小分度为）的示数如图乙所示，则遮光条的宽度为________。（2）改变砝码盘中的砝码，记录弹簧测力计的示数F和用所测数据求出滑块对应的加速度a。以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线，直线与横坐标的截距为b，直线的斜率为k，重力加速度为g。则滑块与木板间的动摩擦因数可表示为________（用b、k、g表示）。（3）如果换成表面更加粗糙的木板重新进行实验，则得到的图像的斜率k将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】①.1.140②.③.不变【解析】【详解】（1）[1]遮光条的宽度为（2）[2]对滑块，由牛顿第二定律有解得可得解得（3）[3]由（2）知斜率为由此可知如果换成表面更加粗糙的木板重新进行实验，则得到的图像的斜率k将不变。14.太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片“或“光电池”，只要光照达到一定的强度，瞬间就可输出电压。某物理兴趣小组想利用下面所给器材测量某光电池的电动势和内阻，已知相同光照强度下该光电池的电动势不变。待测光电池（电动势约为、内阻约为）；电流表（量程为、内阻）；电流表（量程为、内阻约为）；定值电阻；定值电阻；滑动变阻器；开关S，导线若干。（1）根据所给器材设计最合理的实验电路，其中定值电阻应选________（填“”或“”），并在答题纸上完成实物连接________。（2）该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，读出电流表的读数和电流表的读数，得到该电池的曲线如图所示。由图可知，该电池的电动势为________V（保留三位有效数字），当的示数为时，电池内阻为________（保留两位有效数字）。（3）当滑动变阻器接入电路的电阻为时，滑动变阻器上消耗的电功率为________W（保留两位有效数字）。【答案】①.②.③.2.90（2.88~2.92范围内均可）④.7.5（7.3~8．0范围内均可）⑤.0.28（0.26~0.30范围内均可）【解析】【详解】（1）[1]待测光电池的电动势约为，则将电流表改装成3V的电压表，则故选；[2]电路的实物连接图如图所示（2）[3]根据闭合电路欧姆定律有得有解得电动势计算结果在2.88V~2.92V范围内均可；[4]当的示数为时，由图知电流表的读数80mA，根据闭合电路欧姆定律带入数据得电池内阻为电池内阻阻值在7.3Ω~8.0Ω范围内均可；（3）[5]当滑动变阻器接入电路的电阻为时，将的定值电阻的U-I图像画到电源的U-I图像中，由于电压表是用电流表改装成3V的电压表，则有可知此时的示数为时，电流表的读数185mA，则滑动变阻器接入电路的电阻为时，滑动变阻器上消耗的电功率为滑动变阻器上消耗的电功率在0.26W~0.30W范围内均可15.如图所示，一玻璃柱体的横截面积由半径为R的半圆和等腰直角三角形组成，O为圆心，为竖直直径，垂直于相交于O。平行于的光线从F点射入玻璃体，刚好经过D点，，光在真空中的传播速度为c。求：（1）玻璃的折射率；（2）光线在玻璃中的传播时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）光线从空气射入玻璃入射角为，折射角为。折射率为解得（2）由几何关系得，光线在玻璃中的速度为光线在玻璃中的传播时间解得16.如图，为斜面顶端的水平边沿，子弹从斜面最低点A处以一定速度射出，经过一段时间恰好水平击中D点，不计空气阻力，已知斜面的倾角为，重力加速度为g，，长度，长度，求枪口瞄准点C距离D点的高度（C点在D点的正上方）。【答案】【解析】【详解】由题意知设与之间的夹角为解得又解得17.如图所示，在x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场。在x轴下方有沿y轴正方向的匀强电场。一个质量为m、电荷量为＋q、初速度v的带电粒子从a（0，d）点处沿y轴正方向开始运动，一段时间后，粒子速度方向与x轴正方向成45°角进入电场，经过y轴上b点时速度方向恰好与y轴垂直，带电粒子重力不计。求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小；（2）匀强电场的电场强度大小；（3）粒子从a点开始到达x轴的时间。【答案】（1）；（2）；（3）（n为奇数），（n为偶数）【解析】【详解】（1）粒子运动轨迹如图以后重复x1—x2—x3过程，粒子在磁场中做圆周运动由图可得rcos45°=d联立可得（2）粒子在x轴下方运动到b点过程中，水平方向r＋rsin45°=vcos45°∙t2竖直方向联立可得（3）粒子在磁场中运动到x1，即第一次到达x轴所用时间从x1到x2，根据对称性可知所以粒子第二次到达x轴所用时间为在x2处，粒子以速度v与x轴正方向成45°进入磁场，从x2到x3所以粒子第三次到达x轴所用时间为所以当粒子第n次到达x轴时所用时间（n为奇数）（n为偶数）18.如图所示，表面光滑的水平面中间存在光滑凹槽，质量为m长度小于的木板C放置在凹槽内，其上表面恰好与水平面平齐。开始时木板C静置在凹槽左端M处，其右端与凹槽右端N有一定的距离。水平面左侧有质量分别为与的物块A、B之间锁定一压缩轻弹簧，其弹性势能为，弹簧解除锁定后，将A、B两物块弹开，物块B滑上木板C，当B