2025年山东省高考物理模拟卷（6月份）（含解析）

2025年山东省高考物理模拟卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.中国的全超导托卡马克核聚变实验装置首次实现了亿摄氏度条件下秒的等离子体运行。该装置内部发生的核反应方程为，此反应会释放核能，伴随光子放出。下列说法正确的是( )
A. 该核反应方程中的是质子
B. 的比结合能小于的比结合能
C. 核聚变反应所释放的光子可能来源于氢原子能级跃迁
D. 该反应需要原子核具有足够的动能以克服库仑斥力才能发生
2.如图所示，小球悬挂在轻弹簧的下端，弹簧上端连接传感器。小球上下振动时，传感器记录弹力随时间变化的规律如图所示。已知重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 小球的质量为，振动的周期为
B. 内，小球的加速度方向始终向上
C. 内，小球受弹力的冲量大小为
D. 内，弹力对小球做的功等于小球动能的变化量
3.在火星探测器由地球飞往火星的众多轨道中，霍曼轨道最节省能量，如图所示，太阳处于该椭网轨道焦点上，其近日点和远日点分别位于地球和火星的轨道上，探测器进入火星轨道后，将会被火星捕获，并最终在火星着陆，已知火星轨道半径是地球轨道半径的倍，取。下列说法正确的是( )
A. 探测器在火星轨道上运动的速率一定大于在地球轨道上运动的速率
B. 探测器在花受轨道上、两点时的机械能之比为：
C. 探测器沿盘受轨道由点运动点的最短时间约为年
D. 探测器在火星轨道上运动时的机械能小于在地球轨道上运动时的机械能
4.为了测试新设计的消防用高压水枪，测试人员站在高度为的平台上手持水枪向外喷射，地面测试人员以高台底部为原点，沿水平方向和竖直方向建立、轴并根据水柱轨迹绘制了图像，如图所示，水枪喷口与水平方向夹角为。下列说法正确的是( )
A. 水枪喷射出水柱的初速度为
B. 水枪喷口与水平方向夹角的正切值为
C. 水柱从被喷射出到落地所用时间为
D. 水柱落地位置距离喷射位置的水平距离为
5.如图甲所示，每只冰壶直径、质量。某次试投过程中，冰壶在时刻以的初速度投出，与静止的冰壶发生弹性正碰，此后冰壶在水平面上运动后停止，冰壶的图像如图乙所示，不计空气阻力，则( )
A. 两只冰壶在时发生碰撞
B. 碰撞前摩擦力对冰壶做功为
C. 碰撞后冰壶受到摩擦力的冲量大小为
D. 和两时刻冰壶重心间的距离之比为：
6.如图，固定的光滑绝缘转动轴两端通过等长的不可伸长轻质软导线连接并悬挂长为、质量为的细导体棒，空间存在辐向分布磁场方向已标出，保证导体棒移动过程中磁场方向总是垂直于导体棒，导体棒所在处的磁感应强度大小均为，开始时导体棒静止在最低点。现给导体棒通电流，若仅通过改变导体棒中的电流大小，使导体棒由最低点缓慢移动到悬线呈水平状态，则在这个过程中( )
A. 导体棒中电流方向为由指向 B. 导体棒中电流应逐渐变大
C. 悬线对导体棒的拉力一直增大 D. 安培力对导体棒不做功
7.如图所示，一根绝缘轻弹簧左端固定在绝缘的竖直挡板上，弹簧自然伸长时右端位于点。用一根不可伸长的绝缘轻绳，通过轻质光滑定滑轮连接带电物块视为点电荷和不带电物块，物块所带的电荷量为，物块与水平面间的动摩擦因数，整个空间存在水平向左的匀强电场，场强已知，，，物块和的质量均为，现将物块从图中点静止释放，能向左运动并压缩弹簧到最短的位置点，与滑轮之间的轻绳始终与水平面平行，不计空气阻力及弹簧与水平面间的摩擦，重力加速度为，整个过程中，滑轮右边的轻绳始终处于伸直状态，则( )
A. 物块从点运动至点的过程中，轻绳对物块的拉力大小为
B. 物块从点运动至点的过程中，系统机械能增加
C. 物块运动至点时的动能为
D. 运动过程中弹簧的最大弹性势能为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，理想变压器的原线圈接入的交变电压，电阻，电器的规格为“，”，该电器正常工作。由此可知( )
A. 交变电压的频率为 B. 原、副线圈的匝数比为
C. 变压器的输入功率为 D. 副线圈中电流的有效值为
9.如图所示，两小球、分别与两段轻绳、和一轻弹簧连接。两小球静止时，轻绳、与竖直方向的夹角分别为、，弹簧沿水平方向，则下列说法正确的是( )
A. 球和球的质量之比为
B. 轻绳和弹簧的弹力之比为：
C. 若小球的质量为，剪断轻绳的瞬间，轻绳的张力为
D. 若小球的质量为，剪断轻绳的瞬间，球的合力大小为
10.如图，空间存在范围足够大的匀强电场，场强大小，方向水平向右。竖直面内一绝缘轨道由半径为的光滑圆弧与足够长的倾斜粗糙轨道、组成，、与水平面夹角均为且在、两点与圆弧轨道相切。带正电的小滑块质量为，电荷量为，从轨道上与圆心等高的点以的速度沿轨道下滑。已知滑块与、轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为。则( )
A. 滑块在轨道下滑时的加速度大小为
B. 滑块在轨道运动中对轨道的最大压力为
C. 滑块最终会停在轨道上
D. 滑块在粗糙轨道上运动的总路程为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如下图所示：某同学对实验装置进行调节并观察实验现象：
图甲、图乙是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是 填或．
下述现象中能够观察到的是：
将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
去掉滤光片后，干涉现象消失
已知双缝之间距离为，测的双缝到屏的距离为，相邻条纹中心间距为，由计算公式 ，可求得波长。如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是，求得这种色光的波长为 。已知双缝间距，双缝到屏的距离，计算结果保留一位小数。
12.小明将电源、电阻箱、电容器、电流表、数字电压表以及开关组装成图所示的电路进行实验，观察电容器充电过程实验仪器如下：电源电压为，内阻不计电容器额定电压为电流表量程为，内阻数字电压表量程为电阻箱阻值
电路连接完毕后如图所示，为保证电表使用安全，在开关闭合前必须要完成的实验步骤是__________．
将开关闭合，观察到某时刻电流表示数如图所示，其读数为__________
记录开关闭合后电流随时间变化的图线如图所示，小明数出曲线下围成的格子数有格，则电容大小为__________
由于数字式电压表内阻并不是无穷大，考虑到此因素的影响，问中电容的测量结果与真实值相比是__________选填“偏大”、“偏小”或“相等”，请简要说明理由__________ ，
开关闭合过程中，分别记录电流表和数字电压表的读数和，利用数据绘制关系如图所示，由图像可得出电阻箱接入电路的阻值为__________．
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.学校举办的科技文化艺术节上，同学们进行了水火箭的制作与发射比赛。发射装置简化为如图所示的模型，体积为的充气瓶箭体内有体积为的水和压强为个标准大气压的空气。打气筒气室体积为，现用打气筒通过单向气阀向箭体内每一次充入压强一个大气压、体积为的气体。当水火箭内部气压达到个标准大气压时压缩空气可将活塞顶出，箭体发射。设充气过程气体温度不变，瓶和水的体积变化不计。求：
要使水火箭发射出去，需要打气多少次；
已知打气筒手柄和活塞质量不计、活塞和气缸之间的摩擦力不计、打气筒与瓶塞连接管的体积不计、箭体内水的高度不计，打气筒活塞横截面积，至少需要用多大的力才能完成第次打气。
14.货物传送装置的结构如图所示，在竖直面内有三个半径均为的圆形转动轮，轮外绕有绷紧的传送带，三个轮子均顺时针匀速转动，圆心分别为、和。、、和均为传送带和圆形转动轮的切点，段传送带水平且足够长。有半径为的光滑的四分之一圆弧轨道，轨道末端点处的切线为水平方向，且不计间的高度差，不影响传送带运动。小物块放置在点，小物块从段某处静止释放，在点以与发生弹性碰撞后，、均立即落到点，与传送带恰好没有摩擦力。、均可视为质点，的质量为，的质量为，小物块与传送带之间的摩擦因数，、的间距，求：
的释放点相对于点的高度；
对轨道的最大作用力；
碰后、的最大间距；
若转动轮转动的角速度，在段运动时恰好不发生相对滑动，求在到的过程中对传送带所做的总功。
15.如图所示，无限长的形金属导轨和金属导轨、水平平行放置，与、与之间的距离均为，与之间的距离为，和区域、和区域均有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为，和区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为。现有三根金属杆、、垂直导轨放置，金属杆、的长度均为，质量均为，电阻均为，金属杆的长度为，质量为，电阻为。初始时刻金属杆和金属杆之间的距离为，金属杆、均以的初速度向右运动，金属杆速度为零且受到平行导轨向右、大小为的恒力作用，金属杆、间的最小距离为。导轨电阻不计，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为。以下计算结果只能选用、、、、、、表示。
刚开始运动时金属杆的加速度大小；
从开始运动到金属杆、间距离最小所用时间；
金属杆的最终速度大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A、根据质量数和电荷数守恒，可知的质量数为，电荷数为，所以是中子，故A错误；
B、比更稳定，比结合能越大原子核越稳定，所以的比结合能大于的比结合能，故B错误；
C、核聚变反应所释放的光子来源于核反应中的质量亏损转化的能量，而不是氢原子能级跃迁，故C错误；
D、核聚变中，两个轻核需要克服它们之间的库仑斥力才能靠近并发生反应，这就要求原子核具有足够的动能，通常需要高温高压等条件来提供，故D正确。
故选：。
2.【答案】
【解析】解：、弹簧与小球组成的系统，静止时弹簧处于伸长状态，设伸长量为，此时弹簧弹力等于小球重力，根据题中信息可知，小球运动到最上端时，弹簧的弹力为，弹簧处于原长，根据弹簧运动的对称性可知，弹簧位于最下端时，弹簧的伸长量为，此时弹簧的弹力为，因此当弹簧伸长量为时，弹力大小为，此时弹力等于小球的重力，因此小球的质量为，故A错误；
B、内，小球从最低点开始向上运动，开始时小球的重力小于弹簧的弹力，加速度向上，当小球经过平衡位置后，至小球到达最高点的过程中，小球的重力大于弹簧弹力，此时小球的加速度向下，故B错误；
C、根据动量定理可知，外力的冲量之和等于动量的变化量，即，时小球位于最低点，速度为，时小球位于最高点，速度也是，因此可知，已知小球的重力大小为，作用时间为，因此，所以弹簧弹力的冲量大小也是，故C正确；
D、根据动能定理可知，外力做功之和等于动能变化量，对小球做功的力除弹力外还有小球自身的重力，因此弹簧弹力做的功不等于小球动能的变化量，故D错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】解：由万有引力提供探测器运行所需的向心力有，即，可知探测器在火星轨道上运动的速率小于在地球轨道上运动的速率，故A错误；
B.探测器在椭圆轨道上由向运动时，只有太阳的引力做功，机械能守恒，故A、点的机械能之比为：，故B错误；
C.设探测器在霍曼轨道上运动的周期为，霍曼轨道的半长轴，则由开普勒第三定律有，其中年，解得年，则探测器沿霍曼轨道由点运动到点的最短时间为年，故C正确；
D.根据发生卫星时轨道半径越大，火箭做功越多，可知探测器在火星轨道上运动时的机械能大于在地球轨道上运动时的机械能，故D错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】解：水柱的运动可以分解为水平方向和竖直方向的运动。在最高点，竖直方向的速度为，水平方向的速度保持不变。设初速度为，喷射角度为，则：水平初速度为：，竖直初速度为：。从喷射到最高点，竖直方向的速度变化为：
解得：
竖直方向的位移为：
整理得：，故A错误；
B.在最高点，水平位移为，竖直位移为。水平方向的速度为，竖直方向的速度为。从喷射到最高点，水平方向的位移为：
解得：
竖直方向的位移为：联立解得：，故B错误；
C.从喷射到最高点的时间为：
从最高点到落地的时间为：
解得：总时间为：
联立解得：，故C错误。
D.从喷射到最高点，水平位移为，时间为：
从最高点到落地，竖直方向的位移为，时间为：
水平方向的位移为：
总水平位移为：
解得：，故D正确。
故选：。
5.【答案】
【解析】解：、根据冰壶的图像可知，碰撞后冰壶的加速度为，设碰撞后冰壶运动时间为，其运动的逆过程为初速度为零的匀加速直线运动，位移为，则有，解得，所以两只冰壶在时发生碰撞，故A错误；
B、碰撞后瞬间冰壶的速度，两冰壶质量相等，发生弹性碰撞后交换速度，则碰撞前瞬间冰壶的速度
对碰撞前冰壶的运动过程，根据动能定理得，故B错误；
C、根据动量定理，碰撞后冰壶受到摩擦力的冲量大小为，其大小为，故C正确；
D、设时刻，、重心间的距离为。冰壶在时间内运动的位移为，时，冰壶运动的位移为，因未知，所以无法得到和两时刻冰壶重心间的距离之比为：，故D错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】解：、导体棒受安培力偏左，由左手定则可判断，导体棒中电流方向为由指向，故A错误；
、由受力分析可知，安培力始终与悬线拉力垂直，根据平衡条件有，，因在该过程中悬线与竖直方向的夹角变大，故变小，变大，电流变大，故B正确，C错误；
D、由题意得，在整过程重力做负功，拉力不做功，且导体棒缓慢移动，即动能变化量为零，根据动能定理，解得：可知安培力做正功，故D错误。
7.【答案】
【解析】解：物块释放后向左做加速运动，根据牛顿第二定律，对物块
对物块
解得绳子拉力
故A错误；
B.物块从点运动至点的过程中，机械能的增加量等于电场力和摩擦力所做的总功，即
故B错误；
C.物块从运动至点过程中，对、系统由能量守恒得
解得
故C正确；
D.物块从运动至点过程中，对、系统由能量守恒得
解得
故D错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】A.由输入电压的表达式知，故A正确；
B.输入电压的有效值为，的额定电压为，所以变压器的输出电压大于，原副线圈的匝数比不等于：，故B错误；
C.变压器的输出功率为的功率和的功率之和，大于，所以变压器的输入功率大于，故C错误；
D.副线圈中的电流有效值与中的电流相同，为，故D正确。
故选AD。
9.【答案】
【解析】解：设弹簧弹力为，对两球整体受力分析，由平衡条件列式
水平方向：，竖直方向：
对小球受力分析且由平衡条件列式，水平方向：，竖直方向：
联立解得，
故A正确，B错误；
剪断轻绳瞬间，轻绳张力等于球重力在径向的分力，即
剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力不变，根据平行四边形定则，球的合力大小为
故C正确，D错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】解：、对滑块沿轨道下滑时受力分析，根据牛顿第二定律，则有，，其中，联立方程，代入数据解得：，故A错误；
B、在轨道中，当滑块运动到点时，速度最大，对轨道的压力最大。从点到点，重力做功，电场力做功，摩擦力做功为，则滑块从到根据动能定理有，在点根据牛顿第二定律有，根据牛顿第三定律知滑块对轨道的压力大小为，联立代入数据解得，故B正确；
C、滑块在轨道上运动时，重力和电场力的合力方向正好沿方向，不受摩擦力作用，所以滑块不会静止在轨道上，滑块在下面的圆弧轨道上时，由于只有重力和电场力做功，根据能量守恒可知，物体不会静止在圆弧轨道上，而在轨道上时，一直有摩擦力作用，所以滑块最后只能静止在轨道上，且静止在点，故C正确；
D、设滑块在粗糙轨道上运动的总路程为。从点到最终停止在点，重力做功，电场力做功，整个过程在轨道上经过的路程为，根据动能定理有，解得，故D错误。
故选：。
11.【答案】
【解析】双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度；衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗，且不等间距；根据此特点知甲图是干涉条纹，故选A；
根据双缝干涉条纹的间距公式知，将滤光片由蓝色的换成红色的，频率减小，波长变长，则干涉条纹间距变宽，故A正确；
B.根据双缝干涉条纹的间距公式，将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变，故B错误；
C.根据双缝干涉条纹的间距公式，换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄，故C正确；
D.去掉滤光片后，通过单缝与双缝的光是白色光，白色光通过双缝后，仍然能发生干涉现象．故D错误．
故选AC；
根据双缝干涉条纹的间距公式，可得；
已知第条亮纹中心到第条亮纹中心间距，可得，由得：；
代入得：
故答案为；； ；
12.【答案】将电阻箱阻值调至较大值或将电阻箱阻值调至最大值
均可

偏大 由于电压表的分流，实际充电电流小于电流表上记录的数值，因此电量计算偏大，电容测量结果偏大
均可
【解析】为保证电表使用安全，在开关闭合前必须要完成的实验步骤是：将电阻箱阻值调至较大值或最大值；
电流表示数如图所示，其读数为；
电容器的电荷量，则电容大小为
由于数字式电压表内阻并不是无穷大，考虑到此因素的影响，电容器将通过电压表放电，电量的测量值大于真实值，故问中电容的测量结果与真实值相比是偏大；
由图像斜率可得出电阻箱接入电路的阻值为。
13.【解析】要使水火箭发射出去，设需要打气筒打气次，由题意可知，当水火箭发射瞬间，其内部气压为，
根据玻意耳定律有：
解得：，可得要使水火箭发射出去，需要打气次；
第次打气后，箭体内气体压强为，根据玻意耳定律有
解得
分析活塞受力
解得
答：要使水火箭发射出去，需要打气次；
至少需要用的力才能完成第次打气。
14.【解析】根据动能定理
解得
在点，根据牛顿第二定律
代入数据解得
根据牛顿第三定律，对轨道的最大作用力为，方向竖直向下；
设、碰撞后的速度分别为、，取水平向右为正方向
根据动量守恒定律
机械能守恒定律
代入数据联立解得，
碰撞后小物块、均立即落到点，与传送带恰好没有摩擦力，说明传送带的速度为，因此与传送带保持相对静止，做匀减速直线运动，直到与传送带共速；
小物块的加速度大小
根据运动学公式
代入数据解得
根据线速度与角速度的关系，传送带的速度
设对应的圆心角为，滑块在点的受力图如图所示：
因为滑块在点不相对滑动，根据平衡条件
在点，根据牛顿第二定律
可以解得
滑块在上与传送带恰好没有摩擦力，因此不对传送带做功；
可以判断对传送带所做的总功
解得。
答：的释放点相对于点的高度为；
对轨道的最大作用力为，方向竖直向下；
碰后、的最大间距为；
在到的过程中对传送带所做的总功为。
15.【解析】刚运动时，电动势为
电流为
安培力为
根据牛顿第二定律得
结合
解得
当时两者的间距离最小，以水平向右为正方向，根据动量定理得：对金属杆有
对金属杆有
再结合
可得
又有
可得
代入可得所求的时间为
设金属杆、的最终速度分别为、，分析金属杆有
其中
解得
全过程，金属杆、、组成的系统动量守恒
联立解得
答：刚开始运动时金属杆的加速度大小为；
从开始运动到金属杆、间距离最小所用时间为；
金属杆的最终速度大小为。
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