2023届山东省平度市高三下学期4月高考模拟检测（二）物理试题（答案）

2023届山东省平度市高三下学期4月高考模拟检测（二）
物理试题 2022.04
本试卷共8页，18题。全卷满分100分。考试用时90分钟。
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上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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。如需要改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。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。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．物理教材中有很多经典的插图能够形象地表现出物理实验、物理现象及物理规律，下列四幅图涉及不同的物理知识或现象，下列说法正确的是
A．图甲中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
B．图乙中，在光的颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大
C．图丙中，射线a由电子组成，射线b为电磁波，射线c由α粒子组成
D．图丁中，链式反应属于轻核裂变
2．—定质量的理想气体从a状态开始，经历三个过程ab、bc、ca回到a状态，其图像如图所示，图中ba的延长线过原点O，bc平行于t轴，ca的延长线过点(-273.15℃，0)，下列说法正确的是
A．过程ab中气体体积不变
B．过程ca中气体对外做功
C．过程ca中气体吸收热量
D．过程bc中气体吸收热量
3．用铁环粘上肥皂液，用白炽灯光照射，从反射光的方向去看，呈现如图所示的现象，最上部是较宽的黑色条纹，其下是若干彩色条纹图。已知可见光的频率为3.9×1014Hz~7.5×1014Hz，请估算肥皂膜最上面黑色条纹区域的厚度最大值为
A. 20nm B. 80nm C. 200nm D. 2000nm
4．甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。质点甲做初速度为零，加速度大小为a1的匀加速直线运动，质点乙做初速度为v0，加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零后保持静止。甲、乙两质点在运动过程中的x﹣v（位置﹣速度）图像如图所示（虚线与对应的坐标轴垂直），下列说法正确的是
A．在x﹣v图像中，图线a表示质点乙的运动
B．质点乙的加速度大小a2＝1.5m/s2
C．质点甲的加速度大小a1＝2m/s2
D．两质点在x＝6m处相遇
5．如图所示，正三棱柱的A点固定一个电荷量为+Q的点电荷，C点固定一个电荷量为－Q的点电荷，D、D'点分别为、边的中点，选无穷远处电势为零。下列说法中正确的是
A．B、B'、D、D'四点的电场强度方向不同
B．将一负试探电荷从A'点移到C'点，其电势能减少
C．将一正试探电荷沿直线从B点移到D'点的过程中，电场力始终不做功
D．若在点再固定一电荷量为+Q的点电荷，点再固定一个电荷量为－Q的点电荷，则D点的电场强度指向B点
6．发射人造航天器时，可利用地球的自转让航天器发射前就获得相对地心的速度。设地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，酒泉卫星发射中心的纬度为φ。将地球视为质量均匀分布的球体，则在酒泉卫星发射中心发射的航天器利用地球自转能获得相对地心的最大速度为
A． B． C． D．
7．在现代研究受控热核反应的实验中，需要把107~109K的高温等离子体限制在一定空间区域内，这样的高温下几乎所有作为容器的固体材料都将熔化，磁约束就成了重要的技术。如图所示，科学家设计了一种中间弱两端强的磁场，该磁场由两侧通有等大同向电流的线圈产生。假定一带正电的粒子（不计重力）从左端附近以斜向纸内的速度进入该磁场，其运动轨迹为图示的螺旋线（未全部画出）。此后，该粒子将被约束在左右两端之间来回运动，就像光在两个镜子之间来回“反射”一样，不能逃脱。这种磁场被形象地称为磁瓶，磁场区域的两端被称为磁镜。根据上述信息并结合已有的知识，可以推断该粒子
A．从左端到右端的运动过程中，沿磁瓶轴线方向的速度分量逐渐变小
B．从靠近磁镜处返回时，在垂直于磁瓶轴线平面内的速度分量为最大值
C．从左端到右端的运动过程中，其动能先增大后减小
D．从左端到右端的运动过程中，其运动轨迹的螺距先变小后变大
8．一学校物理项目学习小组研究悬索桥的受力特点，实际的悬索桥在工程上是复杂的，他们进行了合理简化，悬索桥的简化模型如下：吊桥六对钢杆悬吊，六对钢杆在桥面上分列两排，其上端挂在两根钢缆上，如图为其一侧面图。已知图中相邻两钢杆间距离为9m，靠桥面中心的钢杆长度为2m（即AA'＝DD'＝2m），BB'＝EE'，CC'＝PP'，又已知两端钢缆CM、PN与水平方向成45°角，若钢杆钢缆自重不计，每根钢杆承受拉力相同且均为T，桥面总质量为m。下列说法正确的是
A．每根钢杆拉力大小为
B．每对钢缆中拉力大小为
C．每对钢缆中拉力大小为
D．的长度为6m
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图所示，图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形，其中质点P坐标为(0，0.2m)，质点Q坐标为(10m，－0.2m)，图乙为质点Q的振动图像，图中M点坐标为(0.5s，0)，则关于波的传播和质点的振动，下列说法正确的是
A．该简谐横波的传播方向沿x轴正方向
B．由波动图像可得该简谐横波的波长为λ＝12m
C．结合波动图像和振动图像可得该简谐横波的传播速度v＝2m/s
D．结合波动图像和振动图像可得点P的振动方程
10．如图所示，边长为L、匝数为N，电阻阻值为r的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO'转动，轴OO'垂直于磁感线，图示位置线圈平面与磁场平行，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝1：3，副线圈接有阻值为R的电阻，电表均为理想电表，若线圈保持以恒定角速度ω转动，下列说法正确的是
A. 在图示位置时线框中磁通量最大，感应电动势为零
B. 电流表A的示数为
C. 电压表V的示数为
D. 在线圈转一周的过程中，电阻R产生的焦耳热为
11．如图甲，一质量为M的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台平滑连接。小车上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一圆弧轨道。质量为m的光滑小球，以某一水平速度冲上小车的圆弧面。若测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为v1、v2，做出部分图像如图乙所示。已知OP竖直，OQ水平，水平台面高，小球可视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦。下列说法正确的是
A．M＝2m
B．小球上升的最大高度为
C．小球在Q点速度方向与水平方向夹角的正切值为
D．小球落地时的速度大小为
12．2022年6月17日，我国第三艘航母福建舰正式下水，如图甲所示，福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。电磁弹射系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。一种简化的物理模型如图乙所示，电源和一对足够长平行金属导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势E＝6V，内阻不计。两条足够长的导轨相距L＝0.2m，水平放置于磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下，电容器的电容C＝10F。现将一质量为m＝0.1kg，电阻R＝1Ω的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下运动。不计导轨和电路其他部分的电阻，不计电容器充、放电过程中电磁辐射和导轨产生的磁场对滑块的作用，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。下列说法正确的是
A．开关K置于b后，金属块先做加速运动、后做减速运动
B．开关K置于b的瞬间，金属滑块的加速度大小为6m/s2
C．开关K置于b后，金属滑块获得的最大速度大小为30m/s
D．开关K置于b后，电容器最终带电量为15C
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
钩码质量m/g 20 40 60 80 100 120
P点刻度值x/cm 5.53 5.92 6.30 6.67 7.02 7.40
14．(6分)某兴趣小组同学想探究橡皮圈中的张力与橡皮圈的形变量是否符合胡克定律，若符合胡克定律，则进一步测量其劲度系数(圈中张力与整圈形变量之比)。他们设计了如图甲所示实验：橡皮圈上端固定在细绳套上，结点为O，刻度尺竖直固定在一边，0刻度与结点O水平对齐，橡皮圈下端悬挂钩码，依次增加钩码的个数，分别记录下所挂钩码的总质量m和对应橡皮圈下端P的刻度值x，如下表所示：
（1）请在图乙中，根据表中所给数据，充分利用坐标纸，作出m－x图像；
（2）作出m－x图像后，同学们展开了讨论：
甲同学认为：这条橡皮圈中的张力和橡皮圈的形变量基本符合胡克定律；
乙同学认为：图像的斜率k即为橡皮圈的劲度系数；
丙同学认为：橡皮圈中的张力并不等于所挂钩码的重力；
……
请参与同学们的讨论，并根据图像数据确定：橡皮圈不拉伸时的总周长约为________ cm，橡皮圈的劲度系数约为________ N/m(重力加速度g取10m/s2，结果保留三位有效数字)；
（3）若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮圈上端结点O，则由实验数据得到的劲度系数将______(选填“偏小”“偏大”或“不受影响”)；若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，则由实验数据得到的劲度系数将________(选填“偏小”“偏大”或“不受影响”)。
14．(8分)研究小组利用如图（a）所示电路测量某水果电池的电动势和内阻。电流表A1和A2量程均为200μA，内阻相同。电阻箱R、R0和R1的最大阻值均为。
（1）测量电流表的内阻。调节电阻箱R、R0的阻值均为，闭合开关S1和S2，调节电阻箱R1使电流表A2的示数为零，电阻箱R1的阻值如图（b）所示，则电流表的内阻RA＝______；
（2）保持S1闭合，断开S2。将电阻箱R0调到______，使R0与A2整体可视为量程为的电压表；
（3）接着，保持电阻箱R0不变，改变电阻箱R的值，记录电流表A1和A2的值I1和I2，实验数据如表所示。
36 66 94 114 134
182 167 153 143 133
根据表中数据绘制图像如图（c）所示，则水果电池的电动势E＝______，内阻r＝______。（计算结果保留两位有效数字）；
（4）实验后研究小组发现开关S2氧化严重，闭合时的接触电阻较大。与水果电池的实际值比较，该小组测得的内阻 。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）
15．（8分）如图甲所示的光学仪器，是望远镜中常用到的“半五角棱镜”示意图。棱镜用K9玻璃制成，其折射率n＝1.5，反射面A A'DD'镀铝膜，再加以黑漆保护，入射表面A A'BB'和出射表面CC'BB'镀增透膜。其横截面为ABCD，如图乙，其中，AD与BC的延长线交于O点，，OPB为一等腰直角三角形，已知，一束光束从入射面中心点垂直平面射入棱镜，从出射表面射出棱镜，已知真空中光速为c。
（1）请判断该光束第一次到达平面时是否会发射全反射；
（2）求该光束在棱镜中的传播速度v和传播时间t。
16．（8分）某兴趣小组设计了一款智能弹跳游戏，简化模型如图所示：有一长为L（已知量）的空心上下无底的圆筒，圆筒顶端固定了一个智能主控装置（未画出），可以自动检测弹性小球运动过程中的运动物理量和对小球施加的特定作用力，圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小球和圆筒同时由静止自由落下，圆筒与小球间无相互作用力，圆筒碰地后立即竖直锁住让它停止运动，小球碰地后的反弹速率为落地时速率的倍，小球与地面的碰撞时间极短，可看作瞬间反弹，运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向，若小球第一次反弹上升到最高点时刚好与圆筒上端平齐，则智能主控装置就会进行智能识别，提示游戏成功。若某次圆筒的下端距水平地面为某一高度静止释放，按上述要求完成实验，刚好提示游戏成功，已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）在游戏成功的情况下，圆筒释放时下端距水平面的高度H；
（2）在游戏成功的情况下，小球从释放到第一次落地所经历的时间t；
（3）另一次弹跳实验，若小球和圆筒同时由静止释放，智能主控装置自动对弹性小球产生一个竖直向下的恒力，将小球快速向下弹出，检测到小球向下弹出的加速度大小为5g，小球弹出过程中圆筒刚好悬停不动，求圆筒与智能主控装置的总质量M与小球质量m的比值。
17．（14分）小明设计的多米诺骨牌游戏装置如图所示，水平台上固定一半径为R的四分之一圆弧，在与平台相切处有一质量为m的小滑块b，平台其余部分长。在平台右侧有质量为m的“L”型载物盘，用细软线通过定滑轮与静止在地面上质量也为m的物块e相连，载物盘距离地面高为h，与台面BC处于同一水平面且静止。在小水平台F上有一弹簧发射器，当物块e碰到小平台F时便会触动发射器弹射小球水平向右抛出，落在倾角为的斜面上，小平台的右端恰好位于斜面底端G的正上方。游戏开始时，让一质量为m的小滑块a从A点自由滑下，与滑块b发生弹性碰撞，滑块b运动到载物盘上时恰好静止，然后物块e上升碰到小平台F，小平台F上的小球水平抛出。已知滑块与平台BC段的动摩擦因数为μ，不计空气阻力、细绳与滑轮的摩擦力，“L”型载物盘宽度不计，着地时即静止，滑块、小球均可视为质点。
（1）求滑块a在圆弧上运动过程中阻力所做的功；
（2）求小平台F距离地面的最大高度H；
（3）若小平台F在（2）问的高度上，要使小球在斜面上的落点离抛出点距离最近，求抛出初速度与斜面倾角的关系，并给出的取值范围。
(
C
) (
e
) (
b
) (
a
)
18．（16分）如图为一种新型粒子收集装置。粒子源放置在边长为L的立方体中心O，立方体四个侧面均为荧光屏，上下底面、为空，过中心O的竖直面efgh平行于abcd并将立方体分为I、II两个区域，立方体处在方向竖直向下的匀强磁场中，粒子源静止时能沿单一水平方向持续均匀发射比荷为的带正电粒子，现使粒子源绕竖直轴逆时针匀速转动，且粒子源射入I、II区域的粒子初速度大小分别为v0和2v0，粒子打到荧光屏上后即被荧光屏吸收，不考虑粒子间的相互作用和荧光屏吸收粒子后的电势变化，不计粒子源的尺寸大小和粒子重力。
（1）若磁场的磁感应强度为B0，当无粒子打到荧光屏上时，求v0的范围；
（2）为使粒子源发射的粒子仅有50%能打到荧光屏上，求磁感应强度B满足的条件；
（3）撤去磁场，在I、II区域施加方向竖直向下、大小分别为E1和E2的匀强电场（图中未画出），粒子源转动整数圈时，打在四个侧面上的粒子数相同且每个侧面接收粒子的数目均为发射粒子总数的，求E1和E2。
平度市高考模拟检测（二）参考答案
一．选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B D C C C A B C BC BD ACD BC
非选择题
(1)
（2）10.40　13.6 (3)不受影响　偏小
900 1600 1.0 4.1×103 偏小
15.【答案】（1）能发生全反射；（2），
【详解】（1）该光束第一次到达平面时入射角为…………………………（1分）
…………………………………………………………………………（2分）
所以能发生全反射…………………………………………………………………………（1分）
传播速度……………………………………………………………………（1分）
传播时间
方法一：做出两个反射点P，Q的像点，Q
由几何关系可知光程……………………………………………………（1分）
传播时间……………………………………………………（2分）
方法二：
因为设AM长为x，；；
其中联立解得……………………………………（1分）
传播时间……………………………………………（2分）
16.【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由
得
…………………（1分）
反弹后速度
…………………（1分）
解得
…………………（1分）
（2）设小球从释放到第一次落地的时间为t则有
…………………（1分）
…………………（1分）
（3）设智能主控装置对小球施加的力的大小为F，则圆筒受到的反作用力也为F，对圆筒
F＝Mg…………………（1分）
对小球
…………………（1分）
解得
…………………（1分）
17.【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）BC段
…………………（1分）
弹性碰撞交换速度
…………………（2分）
（2）L型载物盘落地时重物E的速度为V，则有
…………………（1分）
解得
…………………（1分）
则竖直上抛高度
…………………（1分）
则
…………………（1分）
（3）要使小球在斜面上的着落点离抛出点距离最近，则小球位移与斜面垂直，根据平抛规律可知
消去t，有
…………………（2分）
由几何关系可知
…………………（1分）
解得
…………………（2分）
则
…………………（1分）
解得
…………………（1分）
18.（1）；（2）；（3），
【详解】（1）考虑以2v0运动的粒子，恰与屏相切，则
…………………（1分）
粒子在磁场中做匀速圆周运动，有
解得
…………………（1分）
则时满足题意；…………………（1分）
（2）由题意，若仅有50%的粒子能打到荧光屏上，只能是速度为2v0的粒子，而速度为v0的粒子不能打到光屏上，当速度为v0的粒子刚好不能打到光屏上时，此时磁感应强度有最小值B1，粒子运动半径
…………………（1分）
粒子在磁场中做匀速圆周运动，有
…………………（1分）
当速度为2v0的粒子刚好能全部打到光屏上时，此时磁感应强度有最大值B2，设粒子运动半径为r2，其运动轨迹如图（俯视）所示
根据几何关系有
…………………（1分）
粒子在磁场中做匀速圆周运动，有
…………………（1分）
解得
…………………（1分）
（3）粒子在电场中做类平抛运动，若没有荧光屏，其在立方体底面的落点为一个圆，设其半径为r3，如图所示
阴影部分表示粒子能够打到荧光屏上，由题意可知，，设在E1电场中的加速度为a1，运动时间为t1，则
…………………（1分）
…………………（1分）
…………………（1分）
联立解得
…………………（1分）
设在E2电场中的加速度为a2，运动时间为t2，则
…………………（1分）
…………………（1分）
…………………（1分）
联立解得
…………………（1分）

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