2024-2025学年山东省泰安市新泰市第一中学老校区高三（下）二轮验收模拟物理试卷（含答案）

2024-2025学年山东省泰安市新泰市第一中学老校区高三（下）二轮验收模拟物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.下列说法正确的是( )
A. 相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的作用力做正功，分子势能减小
B. 原子核在发生衰变时会放出电子，该现象说明原子核内有电子，它和质子、中子统称为核子
C. 给自行车轮胎打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的
D. 黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波
2.一汽车沿平直公路做匀加速直线运动，途经、、三点。汽车经过、两段所用的时间分别为、，段和段的长度分别为和，则汽车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
3.一根质量为的重绳，悬挂在两根不等高的竖直杆上。左端悬点处切线与杆夹角为，右端悬点处切线与杆夹角为，重力加速度为，则重绳最低点弧底的张力大小为( )
A. B. C. D.
4.在匀强磁场中，一个静止的原子核发生了一次衰变，放出一个粒子，同时生成一个新核。两粒子在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动，粒子的动能大小为，动量大小为。设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和的动能。下列说法正确的是( )
A. 粒子的轨迹与的轨迹为两个内切圆
B. 将粒子和的圆周运动等效成一个环形电流，电流大小分别为和，则和之比为：
C. 的动量大小为
D. 的动能大小为
5.我国计划在年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。假设质量为的飞船到达月球时，在距离月面的高度等于月球半径的处先绕着月球表面做匀速圆周运动，其周期为，已知月球的自转周期为，月球的半径为，引力常量为，下列说法正确的是( )
A. 月球的第一宇宙速度为
B. 月球两极的重力加速度为
C. 当飞船停在月球纬度的区域时，其自转向心加速度为
D. 当飞船停在月球赤道的水平面上时，受到的支持力为
6.振荡电路的电流随时间变化的图像如图所示。在时刻，电容器的板带负电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而板仍带负电，则这段时间对应图像中( )
A. 段 B. 段 C. 段 D. 段
7.某同学设计了如图所示的电路，使用自制发电机经过变压器给用电器供电。发电机的内阻为，变压器的原、副线圈的匝数比为，副线圈接定值电阻和，。初始时开关断开，发电机线圈角速度为，交流电压表示数为。闭合开关，若要交流电压表示数仍为，可调节发电机线圈角速度为( )
A. B. C. D.
8.如图所示，一顶角为直角的“”形光滑细杆竖直放置。质量均为的两金属环套在细杆上，高度相同，用一劲度系数为的轻质弹簧相连，此时弹簧为原长。两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长量在弹性限度内，且弹簧始终保持水平，已知弹簧的长度为时，弹性势能为，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 金属环在最高点与最低点加速度大小相等 B. 左边金属环下滑过程机械能守恒
C. 弹簧的最大拉力为 D. 金属环的最大速度为
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图甲所示电路，小灯泡通电后其两端电压随所通过的电流变化的图线如图乙所示，为图线上一点，为图线的切线，垂直于轴，垂直于轴，下列说法中正确的是( )
A. 随着电流的增大，小灯泡的电阻减小
B. 对应点，小灯泡的电阻为
C. 在电路中灯泡两端的电压为时，电阻两端的电压为
D. 对应点，小灯泡的功率为图中矩形所围的“面积”
10.如图所示，四个质量均为的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中三个完全相同的带电小球位于同一光滑绝缘水平面内，且绕同一点做半径为的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球位于点正上方处，且在外力作用下处于静止状态。已知三小球的电荷量均为，球的电荷量为，，重力加速度为，静电力常量为，则( )
A. 小球一定带正电
B. 小球的周期为
C. 小球的加速度大小为
D. 外力竖直向上，大小等于
11.水平面上放置一质量为的滑块，上方有圆形凹槽，质量也为的圆柱恰好能放置在凹槽中，其截面如图所示，圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角。一质量为的物体通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与相连，细绳张紧后由静止释放，不计一切摩擦，离定滑轮足够远，下列说法正确的是( )
A. 如果、能保持相对静止，则系统的加速度为
B. 如果、能保持相对静止，对的作用力大小为
C. 当时，恰要从凹槽中滚出
D. 若时，则无论为多大，都不能滚出凹槽
12.如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为、、的可视为质点的三个物体、、，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动。三个物体与圆盘的动摩擦因数均为，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。三个物体与轴共线且，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。若圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，已知重力加速度为，则对于这个过程，下列说法正确的是( )
A. 、两个物体同时达到最大静摩擦力
B. 、两个物体的静摩擦力先增大后不变
C. 当时整体会发生滑动
D. 当时，在增大的过程中、间的拉力不断增大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.在“测玻璃的折射率”实验中：

为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是________________ 。
A.必须选用上下表面平行的玻璃砖
B.选择的入射角应尽量小些
C.大头针应垂直地插在纸面上
D.大头针和及和之间的距离适当大些
甲同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以点为圆心，长为半径画圆，分别交线段于点，交和连线延长线于点，过点作法线的垂线交于点，过点作法线的垂线交于点，如图所示，用刻度尺量得，，由此可得出玻璃的折射率_______________。
乙同学纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图所示。则他测得的折射率比真实值________________选填“偏大”、“偏小”或“不变”。
14.某实验小组同学利用以下器材设计改装制作欧姆表，改装电路如图所示，通过调节开关所接位置，可使欧姆表具有“”和“”两种倍率。
A.电池电动势
B.电流表满偏电流，内阻
C.滑动变阻器
D.定值电阻
E.定值电阻
F.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干
用该欧姆表测电压表内阻时，红表笔应接电压表的_____填“”或“”接线柱。
当开关掷向_____填“”或“”，欧姆表的倍率是“”倍率，现将两表笔短接，调节滑动变阻器，使电流表满偏，此时通过滑动变阻器的电流为，则定值电阻_____
再将此欧姆表调至“”倍率，两表笔短接，调节滑动变阻器，使电流表满偏，再测量电压表内阻，电流表指针向右偏转整个表盘满刻度的，此时电压表示数为，通过计算可知，该电压表内阻为_____。
四、计算题：本大题共4小题，共44分。
15.一列简谐横波在介质中沿轴正方向传播，波长不小于。和是介质中平衡位置分别位于和处的两个质点，如图所示。时开始观测，此时质点的位移为，质点处于平衡位置，此时两质点均向轴正方向振动；时，质点第一次到达波峰位置，时，质点第一次到达波峰位置。求：
简谐波的周期、波速和波长；
质点的位移随时间变化的关系式。
16.如图所示，开口向右的绝热汽缸水平放置，由厚度均不计的绝热活塞和导热活塞封闭相同质量的理想气体Ⅰ、Ⅱ，气体的体积均为，压强均为，热力学温度与外界相同，均为，活塞可以在汽缸内无摩擦地自由移动，活塞与汽缸间的最大静摩擦力大小为。已知两部分气体均密封良好，活塞的横截面积为，大气压强为，外界的温度保持不变。现通过电加热丝对区域Ⅰ内的气体缓慢加热。
求当活塞恰好要滑动时，活塞移动的距离；
当活塞恰好要滑动时，电加热丝停止加热，同时将活塞固定，然后打开区域Ⅱ内的阀门，气体缓慢漏出。经过足够长的时间，区域Ⅱ内剩余气体的质量是原来质量的，求区域Ⅰ内气体最终的热力学温度。
17.如图，光滑平行金属导轨、水平部分固定在水平平台上，圆弧部分在竖直面内，足够长的光滑平行金属导轨、固定在水平面上，导轨间距均为，点与点高度差为，水平距离也为，导轨、左端接阻值为的定值电阻，水平部分处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，平行金属导轨、完全处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，两磁场的磁感应强度大小均为。质量为的导体棒放在金属导轨、上，质量为的金属棒从距离导轨水平部分高度为处由静止释放，从处飞出后恰好落在、端，并沿金属导轨、向右滑行，金属棒落到导轨、上时，竖直方向分速度完全损失，水平分速度不变，最终、两金属棒恰好不相碰，重力加速度大小为，不计导轨电阻，一切摩擦及空气阻力。、两金属棒接入电路的电阻均为，运动过程中始终与导轨垂直并接触良好。求：
导体棒刚进入磁场时的加速度大小；
平行金属导轨、水平部分长度；
通过导体棒中的电量及整个过程金属棒产生的焦耳热。
18.如图甲所示的直角坐标系，在的区域内，存在着沿轴负方向的匀强电场，在且的区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电量为的粒子从轴上的点以初速度水平向右进入第一象限，经过轴上的点进入第四象限。带电粒子始终在同一水平面内运动，其速度可用如图乙所示的直角坐标系内，一个点表示，分别为粒子速度在水平面内两个坐标轴上的分量。粒子出发时位于图中点，然后沿线段移动到点，随后沿以横轴上的点坐标未知为圆心的圆弧移动至点，再沿线段回到点，整个过程中速度最大值为。已知的长度与的长度之比为，匀强磁场的磁感应强度为，不计粒子重力。求：
粒子到达点时的速度大小和方向；
图乙中点的坐标以及匀强电场的电场强度大小；
若的长度等于，求粒子在运动过程中经过轴的位置坐标以及从点到该位置的过程中洛伦兹力的冲量大小。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13. 不变
14.

15.解：设振动周期为。由于质点在到内由平衡位置第一次到达最大位移处，得
由此可知
根据题意，波沿轴正向传播，且之间的距离小于半个波长，
波峰由传到的时间
根据公式
根据公式得
设质点的振动位移随时间的变化关系式为
根据得
把，，，代入上式可得
，
所以
16.解：当活塞恰好要滑动时，根据受力平衡有
又
解得
区域Ⅱ内气体发生等温变化，根据玻意耳定律有
已知，，
解得
当活塞恰好要滑动时，活塞移动的距离为
打开区域Ⅱ内的阀门后，经过足够长的时间，该过程中区域Ⅱ内的气体发生等温膨胀，有
其中，
求得
区域Ⅱ内剩余气体的质量是原来的，则剩余气体的体积为
则最终区域Ⅰ内气体的体积为
假设区域Ⅰ内气体最终的热力学温度为，则对于区域Ⅰ内气体从最初到最终根据理想气体状态方程有
解得
答：活塞移动的距离等于；
区域Ⅰ内气体最终的热力学温度等于。
17.设金属棒刚进入磁场时的速度大小为 ，根据动能定理有
解得
金属棒进入磁场的瞬间，金属棒中感应电动势
感应电流
根据牛顿第二定律有
解得
设金属棒从 、 飞出时的速度为 ，飞出后做平抛运动，则有 ，
解得
金属棒在金属导轨 、 水平部分运动过程中，根据动量定理有
根据电流的定义式有
该过程感应电动势的平均值
感应电流的平均值
又
解得
金属棒 落到金属导轨 、 上向右滑行时的初速度大小为 ，金属棒、组成的系统动量守恒，设最后的共同速度为 ，根据动量守恒定律有
解得
对金属棒 进行分析，根据动量定理有
根据电流的定义式有
解得
金属棒 在导轨 、 上运动时产生的焦耳热
解得
金属棒 在导轨 上运动时产生的焦耳热
解得
因此金属棒 中产生的焦耳热
18.解：过程有
解得，方向与轴成斜向下
设点坐标为，则
解得
从点到最低点速度最大，向下运动的位移为，由能定理有
水平方向动量定理有
解得
配速：在磁场中的运动分解为水平向右以匀速直线运动，和以的逆时针匀速圆周运动
过程有，解得、
圆周运动半径
运动时间
设轴下方的一次运动和轴上方的类斜抛为一个周期，则
水平位移
，其中，，
，其中，，

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