2025年普通高中学业水平等级考试 山东卷
物理
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置
2、回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号。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交回。
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. 在光电效应实验中,用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属,所得遏止电压如图所示,关于光电子最大初动能的大小关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2. 分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示,若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零,则( )
A. 只有r大于时,为正
B. 只有r小于时,为正
C. 当r不等于时,为正
D. 当r不等于时,为负
3. 用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称,光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧,单色平行光沿轴方向入射,在屏上观察到干涉条纹,再将偏振片置于双缝右侧,透振方向平行。保持不动,将绕轴转动的过程中,关于光屏上的干涉条纹,下列说法正确的是( )
A. 条纹间距不变,亮度减小 B. 条纹间距增大,亮度不变
C. 条纹间距减小,亮度减小 D. 条纹间距不变,亮度增大
4. 某同学用不可伸长的细线系一个质量为的发光小球,让小球在竖直面内绕一固定点做半径为的圆周运动。在小球经过最低点附近时拍摄了一张照片,曝光时间为。由于小球运动,在照片上留下了一条长度约为半径的圆弧形径迹。根据以上数据估算小球在最低点时细线的拉力大小为( )
A. B. C. D.
5. 一辆电动小车上的光伏电池,将太阳能转换成的电能全部给电动机供电,刚好维持小车以速度v匀速运动,此时电动机的效率为。已知小车的质量为m,运动过程中受到的阻力(k为常量),该光伏电池的光电转换效率为,则光伏电池单位时间内获得的太阳能为( )
A. B. C. D.
6. 轨道舱与返回舱的组合体,绕质量为M的行星做半径为r的圆周运动,轨道舱与返回舱的质量比为。如图所示,轨道舱在P点沿运动方向向前弹射返回舱,分开瞬间返回舱相对行星的速度大小为,G为引力常量,此时轨道舱相对行星的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 如图为一种交流发电装置的示意图,长度为、间距为L的两平行金属电极固定在同一水平面内,两电极之间的区域I和区域Ⅱ有竖直方向的磁场,磁感应强度大小均为B、方向相反,区域I边界是边长为L的正方形,区域Ⅱ边界是长为L、宽为的矩形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过,传送带上每隔固定一根垂直运动方向、长度为L的导体棒,导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为( )
A. B. C. D.
8. 工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )
A. B.
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. 均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波,振幅均为,波速均为,M、N为介质中的质点。时刻的波形图如图所示,M、N的位移均为。下列说法正确的是( )
A. 甲波的周期为 B. 乙波的波长为
C. 时,M向y轴正方向运动 D. 时,N向y轴负方向运动
10. 如图所示,在无人机的某次定点投放性能测试中,目标区域是水平地面上以O点为圆心,半径R1=5m的圆形区域,OO′垂直地面,无人机在离地面高度H=20m的空中绕O′点、平行地面做半径R2=3m的匀速圆周运动,A、B为圆周上的两点,∠AO′B=90°。若物品相对无人机无初速度地释放,为保证落点在目标区域内,无人机做圆周运动的最大角速度应为ωmax。当无人机以ωmax沿圆周运动经过A点时,相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响,物品可视为质点且落地后即静止,重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A
B.
C. 无人机运动到B点时,在A点释放的物品已经落地
D. 无人机运动到B点时,在A点释放的物品尚未落地
11. 球心为O,半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上,带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点,过O、A、B的截面如图所示,C、D均为圆弧上的点,OC沿竖直方向,,,A、B两点间距离为,E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是( )
A. 甲的质量小于乙的质量 B. C点电势高于D点电势
C. E、F两点电场强度大小相等,方向相同 D. 沿直线从O点到D点,电势先升高后降低
12. 如图甲所示的平面内,y轴右侧被直线分为两个相邻的区域I、Ⅱ。区域I内充满匀强电场,区域Ⅱ内充满垂直平面的匀强磁场,电场和磁场的大小、方向均未知。时刻,质量为m、电荷量为的粒子从O点沿x轴正向出发,在平面内运动,在区域I中的运动轨迹是以y轴为对称轴的抛物线的一部分,如图甲所示。时刻粒子第一次到达两区域分界面,在区域Ⅱ中运动的图像为正弦曲线的一部分,如图乙所示。不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 区域I内电场强度大小,方向沿y轴正方向
B. 粒子在区域Ⅱ内圆周运动的半径
C. 区域Ⅱ内磁感应强度大小,方向垂直平面向外
D. 粒子在区域Ⅱ内圆周运动的圆心坐标
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律,部分实验步骤如下:
(1)将两光电门安装在长直轨道上,选择宽度为d的遮光片固定在小车上,调整轨道倾角,用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用________(填“5.00”或“1.00”)的遮光片,可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。
(2)将小车自轨道右端由静止释放,从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度、,以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间,计算小车的加速度________(结果保留2位有效数字)。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像,如图乙所示。若要得到一条过原点的直线,实验中应________(填“增大”或“减小”)轨道的倾角。
(4)图乙中直线斜率的单位为________(填“”或“”)。
14. 某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点,设计了如下实验。所用实验器材为:
学生电源;
可调变压器、;
电阻箱R;
灯泡L(额定电压为);
交流电流表,交流电压表,
开关、,导线若干。
部分实验步骤如下:
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路,选择学生电源交流挡,使输出电压为,闭合,调节电阻箱阻值,使示数为,此时(量程为)示数如图乙所示,为________,学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变,按图丙连接电路后闭合。调节、,使示数为,此时示数为,则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)示数为,高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
15. 由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示,器件下表面圆弧以O点为圆心,上表面圆弧以点为圆心,两圆弧的半径及O、两点间距离均为R,点A、B、C在下表面圆弧上。左界面AF和右界面CH与平行,到的距离均为。
(1)B点与的距离为,单色光线从B点平行于射入介质,射出后恰好经过点,求介质对该单色光的折射率n;
(2)若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质,并垂直CH射出,出射点在GE的延长线上,E点在上,、E两点间的距离为,空气中的光速为c,求该光在介质中的传播时间t。
16. 如图所示,上端开口,下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好,管内横截面积为S,用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为,活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为,等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热,时,气柱高度为,活塞开始缓慢上升;继续缓慢加热至时停止加热,活塞不再上升;再缓慢降低气体温度,活塞位置保持不变,直到降温至时,活塞才开始缓慢下降;温度缓慢降至时,保持温度不变,活塞不再下降。求:
(1)时,气柱高度;
(2)从状态到状态的过程中,封闭气体吸收的净热量Q(扣除放热后净吸收的热量)。
17. 如图所示,内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上,P、Q分别为轨道的两个端点且位于同一高度,P处轨道的切线沿水平方向,Q处轨道的切线沿竖直方向。小物块a、b用轻弹簧连接置于光滑水平面上,b被锁定。一质量的小球自Q点正上方处自由下落,无能量损失地滑入轨道,并从P点水平抛出,恰好击中a,与a粘在一起且不弹起。当弹簧拉力达到时,b解除锁定开始运动。已知a的质量,b的质量,方形物体的质量,重力加速度大小,弹簧的劲度系数,整个过程弹簧均在弹性限度内,弹性势能表达式(x为弹簧的形变量),所有过程不计空气阻力。求:
(1)小球到达P点时,小球及方形物体相对于地面的速度大小、;
(2)弹簧弹性势能最大时,b的速度大小及弹性势能的最大值。
18. 如图所示,平行轨道的间距为L,轨道平面与水平面夹角为α,二者的交线与轨道垂直,以轨道上O点为坐标原点,沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域I、Ⅱ,区域I( 2L ≤ x < L)内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场;区域Ⅱ(x ≥ 0)内充满方向垂直轨道平面向上的磁场,磁感应强度大小B1 = k1t+k2x,k1和k2均为大于零的常量,该磁场可视为由随时间t均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf时放置在轨道上,pq边与轨道垂直,由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动,磁场上、下边界均与x轴垂直,整个过程中金属框不发生形变,重力加速度大小为g,不计自感。
(1)若金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中匀速运动,求金属框匀速运动的速率v和释放时pq边与区域I上边界的距离s;
(2)金属框沿轨道下滑,当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时(t = 0),此时金属框的速率为v0,若,求从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中,ef边移动的距离d。
参考答案
B
C
A
C
A
C
D
B
BD
BC
BD
AD
(1)1.00
(2)
(3)增大 (4)
(1) ①200 ②. 2.4
(2)100 (3)0.9
(1)
(2)
(1)
(2)
(1),水平向左,,水平向右
(2),水平向左,
(1),
(2)