山东省2025届高考 物理仿真猜题卷（含解析）

山东卷——2025届高考物理仿真猜题卷
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.反氢原子由一负质子和围绕负质子运动的正电子组成，部分能级图如图所示，且跃迁规律遵循玻尔理论。则( )
A.反氢原子光谱是连续光谱
B.处于能级的大量反氢原子自发跃迁时最多能产生4种不同频率的光
C.处于能级的反氢原子能吸收能量为0.8 eV的光子发生跃迁
D.处于能级的大量反氢原子在自发跃迁中直接跃迁到基态时辐射光子的波长最短
2.国产XGC88000履带起重机成功吊装800吨的18 MW海上风电机组，尽显大国重器的实力与风采。若800吨海上风电机组可简化为圆柱体，某段时间内用5条长度相同且均匀分布的倾斜吊绳缓慢吊装，如图所示，每条倾斜吊绳与竖直方向的夹角均为37°，取。不计吊绳的重力，则每条倾斜吊绳的拉力大小为( )
A. B. C. D.
3.如图所示，小球在光滑固定斜面上某位置以大小为的初速度沿斜面向上运动，运动一段时间t时，小球的位移大小与路程之比是3:5，若小球在斜面上运动的加速度大小为a，斜面足够长，则小球运动的时间t可能为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
4.某长方体透明材料中有一较大空腔，用一单色光照射其上表面，有空腔部位上方形成如图所示的干涉条纹，则从长方体正面观测，该空腔可能的形状为( )
A. B.
C. D.
5.在距离地球1000多光年的地方有一个宇宙之谜，它被称为HR6819，由Rivinius和比利时鲁汶大学的天文学家团队收集的新数据表明HR6819是两颗距离很近的“吸血鬼”双星系统，其中质量大的Be恒星在逐渐吸食质量比较小的恒星，吸食过程中双星总质量不变，这是一种恒星“吸血鬼”的行为。忽略其他天体引力的影响，下列说法正确的是( )
A.Be恒星转动的线速度比恒星转动的线速度大
B.双星系统中两颗恒星的质量与各自的轨道半径成正比
C.短时间内忽略双星间距离变化，吸食过程中两者间引力不变
D.该双星系统运动到晚期，两者间距逐渐减小，它们在未合并前，共同圆周运动的周期不断减小
6.如图所示，将一只气球放到绝热密闭的升温箱中缓慢加热，随温度的升高，气球缓慢膨胀，气球内气体压强增大，将气体视为理想气体，且气球不漏气，下列说法正确的是( )
A.气球内所有气体分子的动能都增大
B.气球内气体对外做的功大于气球内气体吸收的热量
C.气球内的气体分子对气球壁单位面积的平均撞击力增大
D.箱内气体及气球内气体总内能增加量等于从加热器上吸收的热量
7.如图甲所示，轻质弹簧下端固定在地面，上端放一小球，将小球向下压到某一位置从静止释放，小球向上弹起脱离弹簧后继续上升一段高度。小球从释放到上升到最高点过程的图像如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内。弹簧振子的周期公式为为振子质量，k为弹簧劲度系数。下列说法正确的是( )
A.小球脱离弹簧前一直加速运动
B.小球释放瞬间的加速度大小等于重力加速度
C.若把小球压到更低位置释放，从释放到脱离弹簧所用时间不变
D.若把小球压到更低位置释放，小球上升的最大高度增加
8.已知在均匀带电圆环的轴线上不同位置，其电场强度的大小是不同的。如图所示，若圆环的半径是R，则对称出现最大电场强度的位置离圆环中心的距离是( )
A.2R B.R C. D.
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，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是( )
A.波向左传播
B.波的振幅是
C.处的质点在时位于平衡位置
D.质点P在时间内运动的路程为
10.如图，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动，1、4同时沿图箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中( )
A.金属杆所围回路中电流方向保持不变
B.通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
C.金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反
D.金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同
11.如图所示，玩具水枪对着竖直墙壁稳定连续喷水，喷口始终位于a点，水流喷出方向始终沿a、b连线方向。第一次喷水时水流击中墙壁c点，第二次喷水时速度变为原来的一半，水流击中墙壁d点。位于同一竖直平面，喷出的水可视为做斜抛运动。下列说法正确的是( )
A.图中的距离关系满足
B.水流在c、d点速度的反向延长线交于ab中点
C.第二次空中的水量大于第一次空中的水量
D.第二次水枪喷水的功率是第一次的
12.电子感应加速器常用于核物理研究。其简化原理如图所示，环形真空室水平放置，半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里，磁感应强度大小（k为大于零的常数）的变化磁场，该磁场在环形真空室内激发感生电场使电子加速。真空室内存在另一个磁场（未画出），其作用是约束电子在真空室内做圆周运动。已知电子的电荷量为e，则( )
A.应垂直于纸面向里
B.应为恒定的匀强磁场
C.电子沿逆时针方向加速运动
D.因变化，电子在真空室内每转一周动能增加
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.（8分）利用图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。
（1）实验操作步骤如下，请将第二步补充完整：
第一步：按实验要求安装好实验装置；
第二步：使重物靠近打点计时器，接着________，打点计时器在纸带上打下一系列的点；
A.先接通电源后释放纸带 B.先释放纸带后接通电源
第三步：如图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离、、…
（2）为了验证下落OB段过程重物的机械能是否守恒，若重物的质量为m，打点计时器所使用交流电的频率为f，重力加速度为g，则重物重力势能的减少量为________，动能的增加量为________。（用题中所给的符号来表示）
（3）若同学在某次实验得到的纸带如图3所示。在测量数据时不慎将上述纸带从OA之间扯断，她仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？________（选填“能”或“不能”）；
14.（10分）某小组研究一控制电路中的压力传感器，图甲所示是测量压力与电阻关系的原理图，虚线框内是为扩大微安表量程而并联的定值电阻。实验室提供的主要实验器材有：
A.微安表（0~50 μA，内阻）；
B.电阻箱；
C.定值电阻；
D.电源E（电动势为3.0 V，内阻较小可忽略）；
E.开关S、导线若干。
（1）需要在图甲的虚线框中接________（填“”“”或“”），使微安表的量程为原来的2倍。
（2）先将重力为1 N的小盘放在压力传感器上，并调节电阻箱，使微安表的示数，记下对应电阻箱的阻值，再在小盘上添加一个重力为1 N的砝码，调节电阻箱，使微安表的示数依然为10 μA，记下对应电阻箱的阻值，依次增加一个重力为1 N的砝码并重复以上操作，直至小盘中有9个砝码。若电阻箱的电阻记为，压力传感器的电阻记为，则与的关系式是________，利用此式便可求得对应压力下压力传感器的电阻，作出压力传感器阻值随压力变化的图像如图乙所示，图中压力F在4~10 N之间时，阻值与压力F存在线性关系，已知4 N和10 N对应图中的纵坐标分别为34 kΩ和10 kΩ，则该范围内与F的关系式为________。
（3）调节电阻箱的阻值，当压力传感器受到的压力为9 N时，微安表的示数为25 μA，则电阻箱接入电路的阻值为________kΩ。
（4）不考虑偶然误差，一定压力下，该压力传感器阻值的测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
15.（8分）扇形OAB为透明材料制成的圆柱形光学元件的横截面，其半径为R，折射率为。一束单色光在横截面内平行AO从圆弧面AB上的P点射入该光学元件。已知P点到AO边的距离为，光在真空中的传播速度大小为c，不考虑元件内的反射光线，求：
（1）光线从BO边射出时折射角的正弦值；
（2）光线在光学元件内传播的时间。
16.（9分）汽车悬挂系统是连接车轮和车身的重要部件，普通悬挂使用弹簧，而空气悬挂用气缸、活塞代替了弹簧，提高了驾乘的舒适度。图示为某空气悬挂系统的示意图，面积为S的活塞将导热良好、高度为h的气缸密闭良好，气缸通过阀门与气泵相连，此时阀门关闭，活塞正好处于气缸正中间。设该悬架所承受的部分车身（包括缸体等）质量始终为，其中为大气压强，g为重力加速度，活塞厚度不计且与气缸间无摩擦，连接管的体积不计，空气视为理想气体。
（1）求此时气缸内封闭空气的压强；
（2）若环境温度由上升到，求车身上升的高度；
（3）遇到崎岖路面时为了抬高车身，需用气泵给气缸充入一定量的空气，若车身高度因此上升，求充入压强为的空气的体积。
17.（10分）如图所示，将一充满水的皮球放置在水平地面上，之后在皮球上扎个洞，水流从洞口喷出后在空中形成一段稳定的水柱，水流从洞口出射的速度方向与竖直方向成，洞口面积为，洞口到地面的高度为，水柱最高点离地高度为，水流与地面碰撞后沿水平方向散开，水的密度为，重力加速度大小g取。求：
（1）水从喷出到落地所用时间；
（2）水流对地面的冲击力；
（3）空中水柱的机械能（以地面为零势能面）。
18.（15分）如图所示，平面直角坐标系xOy中，在第Ⅰ象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅳ象限内区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的带电粒子以初速度从y轴上点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点进入磁场，粒子恰好不能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力。求：
（1）粒子在Q点位置的速度和速度方向与x轴正方向夹角θ；
（2）匀强磁场磁感应强度大小B；
（3）粒子从P点开始运动至第一次到达磁场下边界所需要的时间。
答案以及解析
1.答案：D
解析：由能级图可知反氢原子光谱是线状光谱，A错误。处于能级的大量反氢原子自发跃迁时最多能产生种不同频率的光，B错误。处于能级的反氢原子向、5能级跃迁吸收的光子能量分别为、，可知能级的反氢原子无法吸收能量为0.68 eV的光子发生跃迁，C错误。处于能级的大量反氢原子在自发跃迁中直接跃迁到基态辐射出的光子的能量最大，波长最短，D正确。
2.答案：A
解析：将单条倾斜吊绳的拉力F沿水平方向和竖直方向分解，竖直分力，对圆柱体由竖直方向受力平衡有，解得，A正确，BCD错误。
3.答案：A
解析：第一步：解读关键条件
小球的位移大小与路程之比是3:5，说明t时刻小球速度沿斜面向下，此时小球可能在出发点上方，也可能在出发点下方。
第二步：根据相关运动知识解题
设t时刻小球速度大小为v。①若t时刻小球位置在出发点下方，位移大小，路程，由题意知，解得，则运动的时间；②若t时刻小球位置在出发点上方，则位移大小，路程，由题意知，解得，则运动的时间。A正确，BCD错误。
4.答案：A
解析：空腔上表面和下表面的反射光发生干涉，产生干涉条纹，从左到右干涉条纹的间距先增大后减小，则空腔上下表面间距先增大得越来越慢，后减小得越来越快，A正确，B错误。梯形和三角形空腔斜边上间距变化均匀，会形成均匀的干涉条纹，CD错误。
5.答案：D
解析：设两恒星之间距离为L，根据万有引力提供向心力可知，角速度相同，质量越大线速度越小，所以Be恒星转动的线速度比恒星转动的线速度小，A错误；根据万有引力提供向心力可知，角速度相同，双星系统中两颗恒星的质量与各自的轨道半径成反比，B错误；由题意可知万有引力，两星的质量总和不变，但两星质量的乘积变小，两者间引力变小，C错误；对质量为的恒星有，对质量为的恒星有，且，联立解得，可以看到当两者间距逐渐减小，总质量不变时，双星共同圆周运动的周期不断减小，D正确。
6.答案：C
解析：温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，A错误；气球内气体温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知，故，气球内气体对外做的功小于气球内气体吸收的热量，B错误；气球内的气体压强增大，故气球内的气体分子对气球壁单位面积的平均撞击力增大，C正确；箱内气体及气球内气体从加热器中吸收的热量等于总内能增加量与气球弹性势能增加量的总和，D错误。
7.答案：D
解析：小球释放时弹簧弹力大于重力，先向上做加速运动，弹簧形变量减小，弹力减小，加速度减小，当弹力大小等于小球重力大小时，加速度为0，速度达到最大，继续上升，弹力小于重力，加速度向下，小球向上做加速度增大的减速运动，直到脱离弹簧（弹力为零），继续上升，只受重力，小球向上做匀减速运动，A错误。小球脱离弹簧前做简谐运动，设小球脱离弹簧时速度大小为v，方向向上，加速度大小为g，方向向下。根据简谐运动的对称性，在该位置关于平衡位置的对称处，小球速度大小也为v，方向向上，加速度大小也为g，方向向上。简谐运动中离平衡位置越远，加速度越大，所以小球释放瞬间的加速度大于重力加速度，B错误。弹簧振子的周期，若把小球压到更低位置释放，从最低点到平衡位置的距离变大，但所用时间仍为，从平衡位置到脱离弹簧位置的距离不变，平均速度变大，所用时间变短，小球从释放到脱离弹簧所用的总时间变短，C错误。把小球压到更低位置释放，小球上升到平衡位置时的速度变大，从平衡位置到脱离弹簧过程弹力做功与重力做功不变，可知小球脱离弹簧时的速度变大，上升的最大高度增加，D正确。
8.答案：C
解析：设圆环的总电荷量为Q，先把圆环分成n份（偶数份），设轴线上一点和圆环某点的连线与圆环上该点和圆心连线间的夹角为α，则圆环上该点电荷在轴线上产生的电场强度大小为，由对称性可知轴线上电场强度大小为，令，求导得，令，得，电场强度最大的位置距圆环中心O点的距离，C正确。
9.答案：AD
解析：A.时p质点位于平衡位置，振动方向向下，由“前一质点带动后一质点”可知波向左传播，故A正确；
B.由图a可知波的振幅是5cm，故B错误；
C.时处的质点位于波谷，由图b可知周期为2s，则
可知处的质点在时位于波峰位置，故C错误；
D.质点P在时间内运动的路程为
故D正确。
故选AD。
10.答案：CD
解析：由数学知识可知金属杆所围回路的面积先增大后减小，金属杆所围回路内磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A错误；由于金属杆所围回路的面积非均匀变化，故感应电流的大小不恒定，故通过金属杆截面的电荷量随时间不是均匀增加的，故B错误；由上述分析，再根据左手定则，可知金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反，金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同，故CD正确。故选CD。
11.答案：BD
解析：把斜抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动，设a、b间距离为L，有到击中点的距离为h，有，可得，两次高度之比，所以，A错误。画出速度矢量图和位移矢量图如图所示，反向延长末速度方向与ab交于点e，由相似关系可得，可得，故水流在c、d点速度的反向延长线交于ab的中点e，B正确。设管口截面积为S，空中水的体积，则两次空中的水量相等，C错误。时间喷出水的质量，水枪在时间对水做的功为，水枪的喷水功率，则第二次水枪的喷水功率是第一次的，D正确。
12.答案：AD
解析：C.圆形区域内磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度均匀增大，根据楞次定律可知，感生电场的方向为逆时针方向，电子所受电场力方向沿顺时针方向，电子在电场力作用下加速运动，即电子沿顺时针方向加速运动，故C错误；
A.结合上述可知，电子在真空室内沿顺时针方向做圆周运动，电子带负电，洛伦兹力方向指向圆心，根据左手定则可知，方向应垂直于纸面向里，故A正确；
B.电子做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有
解得
结合上述可知，电子速度增大，则大小增大，故B错误；
D.圆形区域内磁感应强度变化产生的感应电动势
电子在真空室内每转一周动能增加
故D正确。
故选AD。
13.答案：（1）A（2）；（3）能
解析：（1）为打点稳定，充分利用纸带，打点计时器打点时应先接通电源后释放纸带。
故选A。
（2）重物重力势能的减少量为
相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，B点的速度为
动能的增加量为
（3）若不慎将上述纸带从OA之间扯断可以将A点后面的纸带上取出两个点，分别计算出通过两点的动能，测量出这两点的高度差，计算出两点的动能增量是否和重力势能的减小量相等从而验证机械能守恒定律，即能实现验证机械能守恒定律的目的。
14.答案：（1）
（2）；
（3）45
（4）偏大
解析：（1）利用并联电路的分流规律，要将微安表的量程扩大为原来的2倍，只要并联一个与微安表内阻相等的定值电阻即可，所以需要在虚线框内接定值电阻。
（2）由闭合电路欧姆定律有，代入数据得，设阻值与压力F满足的线性关系式为，则，所以。
（3）当压力传感器受到的压力为9 N时，代入可得此时，又，将代入解得此时电阻箱的阻值。
（4）该实验的分析过程未考虑电源的内阻，假设电源的内阻为，则，即压力传感器阻值的测量值包含了电源的内阻，故一定压力下，测量值与真实值相比偏大。
15.答案：（1）
（2）
解析：（1）作出光路图如图所示
由几何关系可知
由折射定律可知
解得
由几何关系可知
在Q点，由折射率可知
解得
（2）在等腰三角形OPQ中，由几何关系可知
光线在光学元件内的传播速度大小为
解得光线在元件内的传播时间
16.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）对缸体分析得
解得
（2）温度上升，密闭气体压强不变,根据盖吕萨克定律
其中
解得
（3）充入气体前后，由玻意耳定律
解得
17.答案：（1）0.5s
（2）0.6N，方向竖直向下
（3）0.5625J
解析：（1）水柱喷出后上升到最高点所用时间为，从最高点落到地面时间为，则
上升
下降
解得
全过程
水喷出速度为，则
（2）水落地时的竖直速度，水流对地面的冲击力为F
落地时根据动量定理可知
解得，方向竖直向下；
（3）空中水的质量为m，则
空中水流的机械能等于刚喷出时水的机械能，设为E，则
解得
18.答案：（1），（2）（3）
解析：（1）设粒子从P到Q的过程中，加速度大小为a，运动时间为t，在Q点进入磁场时速度大小为，方向与x轴正方向间的夹角为沿y轴方向的大小为，则水平方向上
竖直方向上
解得
Q点的合速度
解得
（2）设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，据洛伦兹力提供向心力
解得
粒子运动轨迹如图所示，根据几何关系得
解得
（3）根据几何关系，粒子从进入磁场到到达下边界在磁场中转过的圆心角为
在磁场中运动的周期
在磁场中运动的时间
粒子运动总的时间