山东省泰安第一中学2025届高三下学期5月第六次模拟考试物理试卷（含答案）

泰安一中高三第六次高考模拟考试物理试题
2025年5月
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.如图为全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），通过在其真空室内加入氘（）和氚（）进行的核聚变反应释放出大量能量，被誉为“人造太阳”，是中国自主设计、研制的世界首个全超导非圆截面托卡马克装置。2025年1月20日，首次实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，标志着聚变研究从前沿的基础研究转向工程实践，是一次重大跨越。已知原子核质量、原子核质量、原子核质量、质子质量mp、中子质量mn，以下说法错误的是（　　）
A．反应方程为
B．反应出现的高温等离子体可以通过磁约束使其不与器壁接触而作螺旋运动
C．核的结合能为
D．一个原子核与一个原子核反应后释放的能量为
2．如图所示为某家用小型电吹风电路原理图，、、、为四个固定触点。可动扇形金属触片P能同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。理想变压器原、副线圈的匝数比为。在输入端接入的交流电源为，当触片P处于合适位置时，小风扇恰好能够正常工作，已知小风扇的电阻为，该电吹风的部分工作参数如下表所示。下列说法正确的是（ ）
热风时电源输入功率 460W
冷风时电源输入功率 60W
A．吹冷风时触片P位于之间
B．小风扇在正常工作时输出的功率为52W
C．电热丝的电阻值为
D．若把电热丝截去一小段后再接入电路，电吹风吹热风时输入功率将变小
3. 小华购买了一个透明的“水晶球”如图（1），球的直径为。为测得该水晶球的折射率，小华将一束红色激光从球上点射向球内，当折射光线与水平直径成角时，出射光线恰与平行，如图（2）所示，已知光在真空中的传播速度为，则（ ）
A. 可测得该水晶球的折射率为
B. 该红色激光束在“水晶球”中的传播时间为
C. 若仅将红色激光束换成蓝色激光束，则光在水晶球中的传播速度变大
D. 增大光线在点的入射角，可以使光线从水晶球射向空气时发生全反射
4.某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示,电路中的R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U1时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于U2(U1、U2为定值)时,控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是(　 　)
A.U1B.R2为压力传感器
C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低
D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高
5.中国计划于2025年5月发射“天问二号”火星探测器，其变轨过程如图所示，探测器在近日点M短暂加速后进入霍曼转移轨道，接着沿着这个轨道抵达远日点P，又在P点短暂加速进入火星轨道。已知引力常量为G，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R。若只考虑太阳对探测器的作用力。下列正确的是（　　）
A．探测器在霍曼转移轨道由M点到P点运动过程中的速度越来越大
B．探测器在地球轨道上的线速度与在火星轨道上的线速度之比为
C．探测器运行中在霍曼转移轨道上P点的加速度与在火星轨道上P点的加速度之比为
D．探测器在霍曼转移轨道上的运行周期与在火星轨道的运行周期之比为
某登山营地在两座不等高的悬崖边缘设置了紧急救援滑索。滑索由质量为m的强化绳索制成，两端分别固定在高度不同的竖直支架上。安装时，左端绳索与支架的切线夹角为α，右端切线夹角为β。为确保受困人员滑降时的安全性，需计算滑索最低点（弧底）的张力大小。已知重力加速度为g，求该张力表达式。
D．
7. 如图1所示是一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播时时刻的波形图，P、Q（Q未标出）是介质中两个质点，P是平衡位置位于处的质点，质点Q的振动图像如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．这列简谐波在介质中的传播速度是
B．在时质点P沿y轴负方向运动
C．质点P做简谐运动的位移随时间变化的关系是
D．P、Q两质点的平衡位置间的距离可能是半个波长
在轴上和处固定两个点电荷，电荷量分别为和（），已知点电荷在空间各点的电势可由计算，其中为各点到点电荷的距离，为静电力常量。电子带电量为，质量为，下列说法正确的是（　　）
A．轴上处的电场强度为零
B．轴上处电势为零
C．在轴上处，由静止释放电子，电子只在电场力作用下可以沿x轴运动到无穷远处
D．在轴上处，由静止释放电子，电子只在电场力作用下获得的最大速度为
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．玩具水枪是儿童们夏天喜爱的玩具之一，但水枪伤眼的事件也时有发生，因此，限制儿童水枪的威力就成了生产厂家必须关注的问题。现有一水枪样品，已知水枪喷水口的直径为，水的密度为，水流水平出射速度为，垂直击中竖直目标后以大小为的速率反向溅回，则（　　）
A．水枪喷水的流量（单位时间内流出的体积）为
B．喷水口单位时间内喷出水的质量为
C．水枪的功率为
D．目标受到的平均冲击力大小为
10. 图甲为测量储液罐中不导电液体高度的装置，将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储液罐中，电容器可通过开关与理想电感线圈（电阻不计）或电源相连。时把开关从拨到，由理想电感线圈与电容器构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板正对面积一定、两极板间距离一定、忽略回路电磁辐射的条件下，下列说法正确的是（　　）
A. 当储液罐内的液面高度升高时，回路中振荡电流的频率将降低
B. 时刻电容器所带电荷量最多
C. 时间段内回路中磁场能逐渐转化为电场能
D. 该振荡电流为正弦式交变电流，其有效值为
11．如图所示，一轻质弹簧竖直放置在水平地面上，其下端固定，上端拴接一个质量为、厚度可忽略不计的薄板。薄板静止时，弹簧的压缩量为，现有一个质量为的物块从距薄板正上方某高度处自由下落，与薄板碰撞后立即粘连在一起，碰撞时间极短。之后，物块与薄板一起在竖直方向上运动，在这个过程中，弹簧的最大形变量为，从刚粘连到第一次运动到最高点用时为，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（本题可能用到弹性势能公式，为弹簧劲度系数，为弹簧形变量）（　　）
A．物块与薄板粘在一起之后在竖直方向上做简谐运动
B．物块与薄板在最低点加速度大小大于重力加速度
C．物块与薄板运动的周期为
D．物块从距离薄板处自由下落
12. 如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外，，为坐标轴上的两点。现有一质量为m、电荷量为e的电子从P点沿PQ方向射出，不计电子的重力，则下列说法中正确的是（　　）
A. 若电子从P点出发恰好第一次经原点O点，运动时间可能为
B. 若电子从P点出发恰好第一次经原点O点，运动路程可能为
C. 若电子从P点出发经原点O到达Q点，运动时间可能为
D. 若电子从P点出发恰好第一次经原点O到达Q点，运动路程为或
非选择题：本题共6小题，共60分。
13.（6分） 某学习小组欲用单摆测量当地的重力加速度和天花板到地面的高度。如图所示，把轻质细线一端固定在天花板上，另一端连接一小钢球，自然悬垂时，测量球心到地面高度h，然后让钢球做小幅度摆动，测量次全振动所用时间t。改变小钢球高度，测量多组h与t的值。在坐标纸上描点连线作图，画出图如图所示，取。
（1）关于本实验，下列说法正确的是 。
A. 应使小钢球在同一竖直面内摆动
B. 小钢球可以换成较轻的橡胶球
C. 测量时误把小钢球最低点到地面的高度测成h，对由图求得的当地重力加速度值无影响
（2）由图可求得当地重力加速度为__________，天花板到地面的高度__________m。结果均保留2位小数
14．（8分）电子体温计（图1）正在逐渐替代水银温度计。电子体温计中常用的测温元器件是热敏电阻。某物理兴趣小组制作一简易电子体温计，其原理图如图2所示。

（1）兴趣小组测出某种热敏电阻的图像如图3所示，那么他们选用的应该是图 电路（填“甲”或“乙”）；

（2）将上述测量的两个相同的热敏电阻（伏安特性曲线如图3）和定值电阻、恒压电源组成如图4所示的电路，电源电动势为6V（内阻不计），定值电阻，热敏电阻消耗的电功率为 W（结果保留3位有效数字）；
（3）热敏电阻的阻值随温度的变化如图5所示，在设计的电路中（如图2所示），已知电源电动势为（内阻不计），电路中二极管为红色发光二极管，红色发光二极管的启动（导通）电压为3.0v，即发光二极管两端电压时点亮，同时电铃发声，红色发光二极管启动后对电路电阻的影响不计。实验要求当热敏电阻的温度高于38.5℃时红灯亮且铃响发出警报，其中电阻 （填“”或“”）为定值电阻，其阻值应调为 （结果保留2位有效数字）。
15．（8分）一无人潜水装置基本结构如图所示，主要由长度为l0(已知l0<<水底深度h)、横截面积为S的气缸，光滑轻活塞和压缩空气罐组成。气缸开口处和距底部处有限位卡口，底部通过一细管与压缩空气罐相连，细管有阀门可控制开关。下水前测得大气温度为T0，压强为p0，此时活塞位于两卡口正中间。潜水装置下潜到水底后检测到水底温度也为T0，下卡口受到活塞压力为F。已知水密度为ρ，重力加速度为g，不计器壁厚度，气缸与空气罐导热良好，细管体积可忽略不计，则：
(1)求水底深度h；
(2)完成探测后准备上浮，细管上的阀门会自动打开，连通两侧空气。若要使活塞恰好能够离开下限位卡口，求充入气缸中气体质量与原气缸中气体质量的比值。
16．（8分）近期，我国展示了一款令人惊艳的军用机器狗。在某次军事演习中，机器狗从山坡上滑下至水平面，随后跳跃过一障碍物，模型可简化为：如图所示，倾角为斜面AB与水平面BC平滑连接，一长为、高为的矩形障碍物位于水平面上，距离斜面底端B点有一定的距离，机器狗（可视为质点）从斜面顶端A点无动力地静止下滑，滑至水平面上速度为零时未到达障碍物处，此后机器狗缓慢向右移动到适当的位置斜向上跳起越过障碍物。已知斜面AB长，机器狗与斜面、水平面的动摩擦因素均为，不计空气阻力，重力加速度g取，，，求：
(1)机器狗从斜面顶端A点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间；
(2)机器狗能够越过障碍物起跳速度的最小值。
17（14分）如图所示，倾角θ=37°间距足够长的平行金属导轨，底端接有阻值的电阻，轨道间abdc区域有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度磁场宽度。一矩形金属框质量m=1kg，长l=1m，宽，AB和CD边的电阻均为1Ω，AC和BD边无电阻。现将金属框如图静止释放，CD进入磁场时恰好作匀速直线运动，以某一速度离开磁场，金属框继续向下运动。已知金属框在运动过程中AB和CD边始终保持与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计导轨的电阻，金属框与导轨间的动摩擦因数，重力加速度g取求：
(1)金属框静止释放时CD边距ab边的距离x；
(2)整个过程中通过电阻R的电荷量q；
(3)金属框CD边进入磁场到AB边刚离开磁场的过程中金属框所产生的焦耳热Q。
（16分） 五行八卦在中国传统文化中较为神秘，用来推演空间时间各类事物之间的关系。有一兴趣小组制作了一个“八卦”轨道游戏装置，如图所示，ABC和CDE是半径r = 0.3m的光滑半圆磁性轨道，AFE是半径R = 0.6m的光滑半圆塑料细管道，两轨道在最高点A处前后略有错开（错开距离相对于两个轨道的半径都很小）。左侧有一与水平面夹角θ = 37°，长度L = 1.25m的斜面MN，斜面底端M和轨道最低点E在同一水平面上，在斜面底端有一弹射器用于发射质量m = 0.3kg的小滑块P，在斜面顶端N处有一被插销锁定的相同质量的小钢球Q。某次试验时，将小滑块以初动能Ek= 6.5J发射，到达斜面顶端后与小钢球发生对心弹性撞击，同时小钢球解除锁定，小钢球恰能无碰撞进入塑料细管道的A点，经塑料管道和“八卦”轨道后返回。设小钢球和磁性轨道间的磁力大小恒为F，方向始终与接触面垂直，不考虑小钢球脱离磁性轨道后的磁力。小滑块在斜面上运动时受到的摩擦力大小恒定，小滑块P、小球Q在运动中均可视为质点，忽略空气阻力。（g取，sin37° = 0.6，
cos37° = 0.8）求：
（1）Q恰能无碰撞进入细管道时在A点的速度大小vA；
（2）要使Q不脱离磁性轨道，求所需磁力F的最小值；
（3）P从发射到与Q发生碰撞过程中，斜面摩擦力对P做的功Wf；
（4）通过调节斜面长度L和ME间水平距离x，使Q始终能无碰撞地从A点进入细管道，求发射P的初动能Ek与x之间的关系。
泰安一中高三第六次高考模拟考试物理试题
2025年5月
1.【答案】C
2．【答案】B
。3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】B
7. 【答案】C
8.【答案】C
9．【答案】BD
10. 【答案】AC
11．【答案】ACD
12. 【答案】AD
13.（6分）
【答案】（1）AC （2） ①. 9.86 ②. 4.00
【小问1详解】
A．本实验应使小钢球在同一竖直面内摆动，不能形成圆锥摆，A正确；
B．单摆是一个理想化模型，若采用质量较轻的橡胶球，空气阻力对摆球运动的影响较大，B错误；
C．正确测量时有整理得
若误把小钢球最低点到地面的高度测成h，则有
整理得斜率不变，故得到的重力加速度值不变，C正确。故选AC。
小问2详解】
[1]由可得斜率的大小
代入数据可得当地重力加速度为
[2]当时，有可得天花板到地面的高度为
14． 乙 60
【详解】（1）[1]由图3可知电压从0变化起，所以应选滑动变阻器分压式接法，则选用图乙的电路图；
（2）[2] 设热敏电阻两端电压为U,通过热敏电阻的电流为I,根据闭合电路欧姆定律有E=2U+IR代人数据得作出图线如图所示
图线交点表示此时热敏电阻的电压为2.4V、电流为6mA,故电功率为
（3）[3][4] 由于热敏电阻阻值随温度的升高而降低，要使发光二极管电压U≥3. 0V时点亮，则有R2分压随总电阻的减小而增大，由串联电路中的电压之比等于电阻之比，所以R1为热敏电阻，R2为定值电阻，由图5可知，当温度为38.5℃时，热敏电阻阻值R1=40.0Ω
由闭合电路欧姆定律列出表达式，有解得
15．（8分）【答案】(1) (2)
【详解】（1）由题意可知，在下沉过程中，活塞会到达下卡口
设潜水装置抵达水底时气缸内压强为，则根据理想气体状态方程有
联立解得 ...................................................................................................2
对活塞进行受力平衡分析可得解得.............................................................2
（2）设活塞恰好能够离开下限位卡口时，设气缸内气体的体积和压强分别为、
根据平衡条件可得 ............................................................1
对于充入气缸中的这部分气体，假设其压强转换为时，体积为
由玻意耳定律解得得.. ...........................................................2
即充入气缸中气体质量与原气缸中气体质量的比值............................................................1
16．（9分）【答案】(1)7s (2)
【详解】（1）机器狗在斜坡上向下做匀加速直线运动，
根据牛顿第二定律有解得...........................................................1
根据位移公式有舍去负值解得 .........................................................1
根据速度公式有解得
机器狗在BC做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有解得
利用逆向思维，根据速度公式有解得 ...........................................................1
则机器狗从斜面顶端A点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间...................................1
（2）若机器狗跳起的速度为最小值，此时机器狗做斜抛运动的轨迹恰好经过矩形障碍物上侧的左右边缘，且机器狗经过矩形障碍物上侧的左右边缘的速度也为最小值，令该速度大小为、该速度方向与水平方向夹角为，在机器狗处于障碍物上侧的斜抛运动过程有，
联立解得 ..........................................................2
由数学知识可知，当时，最小，最小值为..........................................................1
则机器狗起跳时水平分速度为竖直方向上有...........1
机器狗起跳速度联立解得.........................................................................................1
17（14分）【答案】(1) (2) (3)
【详解】（1）设CD边刚进入磁场时金属框的速度为，因金属框恰好匀速进入磁场，
由牛顿第二定律得 .........................................................1
CD边受到安培力 .........................................................1
电路的总电阻
由以上解得CD边刚进入磁场时金属框的速度 .........................................................1
从静止释放到CD边刚进入磁场的过程，由动能定理得
解得 .........................................................1
（2）金属框从CD边刚进入磁场到AB边刚进入磁场过程中做匀速直线运动，运动时间
CD边做切割磁感线运动，回路感应电动势回路总电阻
通过电阻R的电流该过程中通过电阻的电量....................................1
边刚进入磁场时， 边、边都做切割磁感线运动，
回路感应电动势
其等效电路如图所示
通过、两边的电流相等，其电流
其中解得 .........................................................1
对金属框受力分析，由牛顿第二定律得解得
即金属框从边进入磁场到边刚离开磁场过程中做匀速直线运动，速度仍为，运动时间 .........................................................1
该过程中通过电阻的电量 .........................................................1
同理分析得金属框从边离开磁场到边离开磁场过程中做匀速直线运动，速度仍为，与金属框进入磁场过程通过电阻的电量相等，即 .......................................................1
则全过程通过电阻的电量 .........................................................1
（3）边进入磁场到边刚离开磁场过程金属框运动位移
全过程克服摩擦力做功 .........................................................1
由（2）可得电阻产生的焦耳热 .........................................................1
其中，，
解得 .........................................................1
由功能关系得，边进入磁场到边刚离开磁场过程中金属框所产生的焦耳热。.........................................................1
18.（16分）【答案】（1）4m/s；（2）31N；（3）－0.5J；（4）Ek = 3.5x－1.2（J ），1.6m < x < 3.2m
【详解】（1）Q恰能无碰撞进入细管道时，则从A点反向平抛，恰好N点进入斜面轨道，根据平抛规律可知，小球A点的速度大小， .........................................................1
其中h=2R－Lsinθ .........................................................2
可解得 .........................................................1
分析可得，小钢球在磁性轨道上运动时，从下向上刚过C点时最容易脱离磁性轨道，
满足 .........................................................1
从A点到C点运动过程中机械能守恒 .........................................................1
解得F=31N .........................................................1
（3）因滑块与钢球质量相等发生对心弹性撞击，滑块碰撞前的速度vP与钢球碰撞后的速度vQ相等（交换速度），则 .........................................................1
分析滑块在斜面向上运动的过程，根据动能定理得
解得 ........................................................2
（4）Q从N点飞出的方向恒定，根据平抛速度和位移关系可知
得x = 3.2－0.8L ........................................................2
要使得Q能恰好无碰撞进入A，其速度大小为.........................................................1
斜面上滑块重力和摩擦力做功都与斜面长度成正比，根据动能定理
.........................................................1
综合上述式子解得Ek=3.5x－1.2（J）.........................................................1
“八卦”轨道需在斜面右侧，且L > 0，可得x的范围1.6m < x < 3.2m .........................................................1