资源简介 绝密★启用前2025年山东省高考物理模拟试卷（二）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．如图所示，诺贝尔物理学奖．以表彰他们“在增进我们对宇宙演化，以及地球在宇宙中地位的理解方面所做出的贡献”．根据他们的研究，太阳系外有一行星围绕着银河系中的一颗类似太阳的恒星运行，假设万有引力常量G正在逐渐减小，则下列说法正确的是A．该恒星的第一宇宙速度会变大B．该恒星表面的重力加速度会变大C．该行星绕恒星的角速度会变大D．该行星和恒星组成的系统的引力势能会增加2．如图所示，图中的物体、均处于静止状态，下列说法正确的是 （ ）甲 乙 丙 丁A． 图甲中水平地面是光滑的，与间存在弹力B． 图乙中两斜面与水平地面间的夹角分别为 、 ，对两斜面均有压力的作用C． 图丙中不会受到对它的支持力的作用D． 图丁中受到对它的支持力的作用3．氢原子光谱在可见光区共有四条谱线，这四条都属于巴耳末系，分别是n=3，4，5，6能级向能级跃迁时发出的光，波长可以用公式表示。n表示氢原子跃迁前所处状态的能级，R称为里德伯常量，是一个已知量。氢原子能级图如图所示，现用光子能量为的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子向外辐射的光谱中只有两条处在可见光区，下列说法正确的是（ ）A．B．氢原子最多向外辐射3种频率的光C．辐射的两条可见光的波长之比为9：7D．氢原子从基态跃迁到高能级，电子的动能减小，原子的电势能增大4．为了减少环境污染，适应能源结构调整的需要，我国对新能源汽车实行了发放补贴、免征购置税等优惠政策鼓励购买。在某次直线运动性能检测实验中，根据某辆新能源汽车的运动过程作出速度随时间变化的v-t图像。Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与b点相切的水平直线，则下列说法正确的是（ ）A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率保持不变B．t1～t2时间内汽车牵引力做功为C．t1～t2时间内的平均速度大于D．t2～t3时间内汽车牵引力大于汽车所受阻力5．黄冈中学校外输电线路故障导致全校停电，学校启用校内发电机供电．该发电机的输出电压，通过匝数比为4﹕1的理想变压器给教学楼内若干盏（220V，40W）日光灯供电，如图所示，输电线总电阻r =10Ω，为保证日光灯正常发光，接入电路的日光灯数量为（ ）A．66 B．132 C．264 D．3306．图甲为光电效应实验的电路图，利用不同频率的单色光a、b进行光电效应实验，测得光电管两极间所加电压U与光电流I的关系如图乙所示。则这两种光（ ）A．照射该光电管时，a光使其逸出的光电子最大初动能大B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距大D．在同一介质中传播时，b光的速度大7．在水平冰面上，一辆质量为1×103kg的电动雪橇做匀速直线运动，关闭发动机后，雪橇滑行一段距离后停下来，其运动的v-t图象如图所示，那么关于雪橇运动情况以下判断正确的是（ ）A．关闭发动机后，雪橇的加速度为-2 m/s2B．雪橇停止前30s内通过的位移是150 mC．雪橇与水平冰面间的动摩擦因数约为0.03D．雪橇匀速运动过程中发动机的功率为5×103W8．某物理探究组成功发射了自己制作的小火箭，该火箭竖直发射升空过程可分为和两个阶段，火箭速度的平方与位移关系图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度大小取，下列说法正确的是（ ）A．该火箭先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀减速直线运动B．该火箭在段运动的时间为C．该火箭在段受到的反冲力大小与其所受重力大小的比值为0.2D．该火箭在阶段的平均速度大于二、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．如下图，是以状态a为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷机）的图像，虚线、为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源或高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是（ ） A．过程气体压强减小完全是由于气体的温度降低导致的B．一个循环过程完成后，气体对外放出热量C．过程向低温热源释放的热量等于过程从高温热源吸收的热量D．过程气体对外做的功等于过程外界对气体做的功10．如图所示,一列振幅为的简谐横波沿着轴的正方向传播,某时刻(计时开始的时刻)坐标原点处的质点处于平衡位置,两质点的振动方向相反,位移分别为、,平衡位置间的距离为的平衡位置与坐标原点之间的距离小于波长,波传播所需要的时间为,下列说法正确的是( )A．此列波的波长为B．坐标原点处的质点的振动方程为C．再经过,质点到达平衡位置D．时间内,的路程为11．如图所示，足够长的光滑平行金属轨道、及、固定在水平面上，间距分别为、，两段轨道在、处连接，水平轨道处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，四分之一圆弧轨道、在左端与水平轨道平滑相连，圆弧下端分别在、点与水平轨道相切。质量为、电阻为、长度为的金属棒静止放置在窄轨道上，现将质量为、电阻为、长度为的金属棒从圆弧轨道上高为处由静止释放，运动过程中两个金属棒始终与金属轨道垂直并接触良好，不计其他电阻及空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）A．金属棒中的最大电流为B．整个过程中通过金属棒的电荷量为C．整个过程中金属棒中产生的焦耳热为D．两金属棒、相距最近时的速度之比为12．如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的右上方P点固定一念电荷+Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平，图中PB垂直AC，B是AC的中点。带电荷量为-q的小球（小球直径略小于细管的内径）从管中A处由静止开始沿管向下运动，它在A处时的加速度为a，不考虑小球电荷量对+Q形成的电场的影响。则在电场中（ ）A．A点的电势高于B点的电势B．B点的电场强度大小是A点的4倍C．小球运动到C处的加速度可能为g-aD．小球从A到C的过程中电势能先增大后减小三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．某小组测量某金属细杆（如图甲）的电阻率，应用了学生电源E、定值电阻、电压表和、电阻箱R等器材，操作步骤如下：（1）用刻度尺测量金属细杆的长度L，用游标卡尺在不同部位测量金属环横截面的直径D，读数如图乙所示，示数为______cm；（2）按图丙连接电路，a、b间器件表示金属环，闭合开关，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的读数，绘制出丁图，可计算出金属环的阻值______，用L、D、表示出该金属环的电阻率______；（3）从系统误差角度看，由丁图计算出的阻值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。14.在“用油膜法估测分子的大小”实验中：（1）某该同学将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，该油膜的面积是8.0×10-3m2；已知油酸酒精溶液中油酸浓度为0.2%，400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2ml，则油酸分子直径为 m。（结果保留两位有效数字）（2）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏小，可能是由于A．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴B．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开C．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理D．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算（3）若已知纯油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径为d后，还可以继续测出阿伏加德罗常数NA= （用题中给出的物理量符号表示）。(4)该实验体体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有 。A．把油酸分子视为球形 B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜C．油酸分子是紧挨着的没有空隙 D．油酸不溶于水15．一个半径为R的半圆形玻璃砖(折射率n=)的截面图如图所示,直径AOB与半径OC垂直,一束平行单色光垂直于直径AOB所在的截面射入玻璃砖,其中距离O点的一条光线自玻璃砖右侧折射出来,与OC所在的直线交于D点。(1)求D点到O点的距离;(2)若在玻璃砖平面AOB的某区域贴上一层不透光的黑纸,平行光照射玻璃砖后,右侧恰好没有折射光射出,求黑纸在AB方向的宽度。(不考虑光线在玻璃砖内的多次反射)16．如图所示，半径为R的圆轮在竖直面内绕过O点垂直于圆轮的轴逆时针方向匀速转动，轮上a、b两点与O的连线相互垂直，a、b两点均粘有一个小物体，当a点转至最低位置时，a、b两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到水平地面上，圆轮最低点距地面高度为R。求：（1）圆轮转动的角速度大小；（2）a点脱落的小物体落至地面的过程中的位移大小。17．如图所示，在竖直平面（纸面）内有长为l的CD、EF两平行带电极板，上方CD为正极板，下方EF为负极板，两极板间距为l，O点为两极板边缘C、E两点连线的中点；两极板右侧为边长为l的正方形匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外．离子源P产生的电荷量为q、质量为m的带正电粒子飘入电压为U1的加速电场，其初速度几乎为零，被电场加速后在竖直平面内从O点斜向上射入两极板间，带电粒子恰好从CD极板边缘D点垂直DF边界进入匀强磁场区域．已知磁感应强度大小B与带电粒子射入电场O点时的速度大小v0的关系为，带电粒子重力不计．求（1）带电粒子射入电场O点时的速度大小v0；（2）两平行极板间的电压U2；（3）带电粒子在磁场区域运动的时间t．18．如图所示，物块质量分别为，用轻绳相连并用劲度系数的轻质弹簧系住挂在天花板上静止不动。B正下方有一个半径为的四分之一光滑固定圆弧轨道，其顶点距离物块B的高度。某时刻间的绳子被剪断，然后A做周期的简谐运动，B下落并从点平滑地进入光滑固定圆弧轨道。当A第二次到达平衡位置时，B恰好运动到圆弧末端与质量为的滑块C相碰结合为滑块D。D平滑的滑上与圆弧末端等高的传送带，传送带的水平长度为、以的速度顺时针转动，D与传送带间的动摩擦因数。传送带右端有一等高的固定水平平台，平台上表面光滑，平台上静置着2024个相距较近的质量为的小球，D能够平滑地滑上平台，且D与小球、小球与小球之间的碰撞均为弹性正碰（、小球均可以看作质点，重力加速度，忽略空气阻力）。求：（1）物块做简谐运动的振幅；（2）光滑固定圆轨道对物块B的冲量大小；（3）整个运动过程中D与传送带之间因摩擦产生的热量。物理模拟试卷（二）参考答案1．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算、宇宙速度、计算某一星球的重力加速度【答案】D【详解】A．根据万有引力提向心力：，解得该恒星的第一宇宙速度为：假设万有引力常量G正在逐渐减小，可知该恒星的第一宇宙速度将会减小．故A错误．B．在行星表面根据万有引力等于重力：，解得：假设万有引力常量G正在逐渐减小，该恒星表面的重力加速度会变小．故B错误．C．根据万有引力提向心力：，解得：假设万有引力常量G正在逐渐减小，可知该行星绕恒星的角速度会减小．故C错误．D．行星和恒星组成的系统的引力势能的表达式为：，假设万有引力常量G正在逐渐减小，该行星和恒星组成的系统的引力势能会增加．故D正确．2．【知识点】弹力有无及方向的判断【答案】B【解析】题图甲中，对A进行受力分析，受重力和地面支持力的作用，竖直方向二力平衡，A静止，水平方向不可能再受到B对A的弹力作用，A错误；题图乙中，若去掉左侧的斜面，或去掉右侧的斜面，A不能保持静止，所以两斜面对A均有支持力的作用，由牛顿第三定律知，A对两斜面均有压力的作用，B正确；题图丙中，绳子对A的拉力斜向右上，若将B移走，A不能保持静止，故A受到B对它的支持力作用，C错误；题图丁中，绳子处于竖直状态，若A与B间有弹力，绳子不能保持竖直状态，故A不受B对它的支持力作用，D错误．3．【知识点】氢原子的能级结构、能级公式和跃迁问题【答案】D【详解】A．氢原子向外辐射的光谱中只有两条处在可见光区，说明氢原子跃迁到4能级。则故A错误；B．氢原子最多向外辐射光的频率种数为故B错误；C．氢原子从3能级向2能级跃迁时，有氢原子从4能级向2能级跃迁时，有联立解得故C错误；D．氢原子从基态跃迁到高能级，释放光子，则电子的动能减小，但原子的电势能增大。故D正确。故选D。4．【知识点】机车启动的两种方式【答案】C【详解】A．0～t1时间内图像的斜率不变，加速度不变，汽车做匀加速运动；根据 ，汽车的牵引力不变；又因为 ，汽车的功率增大，A错误；B．根据动能定理，t1～t2时间内汽车合力做功为，B错误；C．根据 ， t1～t2时间内汽车做变加速运动，其位移大于匀加速运动的位移，所以汽车在该段时间内的平均速度大于，C正确；D． t2～t3时间内汽车做匀速运动，牵引力等于汽车所受阻力，D错误。选C。5．【知识点】电能的输送【答案】C【详解】发电机输出的电压的有效值为，为了保证日光灯正常发光，应使得副线圈两端的电压为220V，根据电压正比匝数公式可知，代入数据得，解得，根据电流反比匝数公式可得，解得，设接入电路的日光灯数量为n，故，解得，C正确．6．【知识点】光电效应方程的图像问题、双缝干涉【答案】B【详解】A．由光电子的最大初动能与遏止电压的关系式和题图乙，可知照射该光电管时，b光使其逸出的光电子最大初动能大，A错误；B．由光电效应方程，可知b光的频率大，在玻璃中的折射率大，由可知，从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角小，a光的临界角大，B正确；C．由双缝干涉两相邻条纹间距公式可知，b光的波长小，通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距小，C错误；D．由光在介质中的传播速度可知，b光的折射率大，在同一介质中传播时，b光的速度小，D错误。故选B。7．【知识点】v-t图像及其应用、匀变速直线运动基本公式的灵活应用、牛顿第二定律的简单计算、瞬时功率及其计算【答案】D【详解】A．关闭发动机后，雪橇的加速度为a=m/s2=-0.5m/s2故A错误；B．雪橇停止前30s内通过的位移是s=×(30+10)×10m=200m故B错误；C．关闭发动机后a==0.5m/s2解得μ=0.05故C错误；D．雪橇匀速运动过程中发动机的功率为P=Fv=μmgv=5×103W故D正确。故选D。8．【知识点】牛顿运动定律与图像结合问题【答案】C【解析】本题考查非常规运动图像.根据匀变速直线运动位移与速度之间的关系有，可得，根据题图可知，在位移为处，火箭的速度达到最大值，可得，解得，当火箭上升到时速度减为0，该过程火箭做匀减速直线运动，位移大小为，根据速度与位移关系结合图像可得，解得，根据速度与时间的关系，代入数据可得，错误；根据初速度为零的匀变速直线运动位移与速度之间的关系有，根据题图结合速度与位移之间的关系可知，火箭在内加速度逐渐增大，因此火箭先做加速度增大的变加速直线运动，再做匀减速直线运动，错误；该火箭在段，设其所受反冲力为，由牛顿第二定律有，解得，则有，正确；若火箭在位移内做匀加速直线运动，可知到达处时的速度大小为，由此可得该位移内火箭的平均速度，但实际上在该段位移内火箭做的并不是匀加速的直线运动，而是加速度逐渐增大的加速运动，因此该火箭在阶段的平均速度小于，错误.9．【知识点】气体的p-V图像问题【答案】BD【详解】由理想气体状态方程可知，pV越大，气体的温度T越高，由图示图像可知，由图示图像可知，a→b过程，气体体积增大温度降低，气体体积增大单位体积的分子数减少，气体温度降低，分子平均动能减小，因此a→b过程气体压强减小是单位体积内分子数减少和分子平均动能减小共同导致的，A错误；根据p-V图像与横轴围成的面积表示外界对气体做的功（体积减小时），或气体对外界做的功（体积增大时），可知一个循环过程完成后，外界对气体做功为正值，由热力学第一定律，可知，所以气体对外放出热量，B正确； d→a过程气体温度不变，气体内能不变，气体体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体向外界释放的热量等于外界对气体做的功，即|Qda|=|Wda|b→c过程气体气体温度不变，气体内能不变，气体体积变大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于气体对外界做的功，即|Qbc|=|Wbc|p-V图像与坐标轴所围图形的面积等于气体做的功，由图示图像可知，d→a过程p-V图像的面积大于b→c过程p-V图像的面积，即|Wda|＞|Wbc|，则|Qda|＞|Qbc|，即d→a过程向低温热源释放的热量大于b→c过程从高温热源吸收的热量，C错误；a→b过程气体与c→d过程气体温度的变化量相等，两个过程气体内能的变化量相等，a→b过程气体与c→d过程都是绝热过程，则Q=0，由热力学第一定律：可知，由于两过程气体内能的变化量相等，则，即a→b过程气体对外做的功等于c→d过程外界对气体做的功，D正确。10．【知识点】振幅、周期、频率、相位和波长及其计算、简谐运动的函数与图像【答案】【解析】两质点的振动方向相反,位移等大反向,再结合波动的空间周期性与时间周期性,可得平衡位置间的距离为半个波长,即0.,解得,A错误;速率,可得,坐标原点处的质点的振动方程为,结合已知条件可得,B正确;设坐标原点处的振动传到点的平衡位置处所需要的时间为,则,则有,由,解得正确;时间内,的路程为错误。11．【知识点】导体切割磁感线产生感应电动势（电流）的分析与计算、电磁感应现象中的功能问题【答案】AB【详解】金属棒滑下来刚进入磁场时，速度最大，感应电动势最大，金属棒中的电流最大，设金属棒刚进入磁场时的速度大小为，此时回路中的感应电动势为，根据机械能守恒定律有，解得，则最大感应电动势为，最大电流，A正确；金属棒进入水平轨道后在安培力作用下做减速运动，金属棒做加速运动，直到两金属棒产生的电动势等大、反向，回路中的电流为零，最终两金属棒都做匀速运动，设两金属棒匀速运动时的速度大小分别为、，达到稳定状态的过程中通过两金属棒的电荷量为，则有，可得，根据动量定理，对金属棒、分别有，，解得，B正确；由能量守恒定律可得，回路产生的总焦耳热为，则金属棒中产生的焦耳热为，C错误；由牛顿第二定律可得，因通过两金属棒的电流始终相等，根据两金属棒的长度、质量关系可知，两金属棒的加速度大小始终相等，运动过程中的图像如图所示：两图线关于中间虚线对称，显然两图线的交点的纵坐标为，而两金属棒速度大小相等时距离最近，所以两金属棒距离最近时两金属棒的速度大小都为，D错误。12．【知识点】点电荷的场强、牛顿第二定律的简单计算、电势、电势能与静电力做功【答案】BC【详解】A．根据点电荷的等势面，结合沿电场方向电势降低，A点的电势低于B点的电势，A选项错误。B．结合几何关系可知，PA=2PB，由点电荷电场强度公式可知，B的电场强度大小是A点的4倍，B选项正确。C．在A处时小球的加速度为a，受力分析可得Fcos30°+mgsin30°=ma而在C处，则有mgsin30°-Fcos30°=ma′解得a′=g-aC选项正确。D．小球带负电，从A到C的过程中静电力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，D选项错误。故选BC。13．【知识点】实验：导体电阻率的测量【答案】 1.07 2.6大于【详解】（1）[1]游标卡尺的分度值为0.1mm，根据游标卡尺读数规则可得，示数为10mm+7×0.1mm=10.7mm=1.07cm（2）[2]由题意及电路图可得图线斜率即为金属环的电阻大小，即[3]由题意可得，金属环的电阻率为（3）[4]由上述电路图分析可得，由丁图计算出的电路金属环两端的电压准确，通过的电流比真实值小，忽略了电压表V1的电流，因此由丁图计算出的阻值大于真实值。14．【知识点】实验：用油膜法估测油酸分子的大小【答案】（1） （2）AC （3） （4）ABC【详解】（1）[1]一滴纯油酸的体积，所以油酸分子直径为。（2）[2]由油酸分子直径（是纯油酸的体积，是油膜的面积）。A．1mL的溶液的滴数多记了10滴，浓度偏小，纯油酸的体积减小，导致计算结果偏小，A正确；B．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积偏小，导致计算结果偏大，故B错误；C．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则测量的面积偏大，导致计算结果偏小，故C正确；D．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则体积偏大，导致计算结果偏大，故D错误；故选AC。（3）[3]每个油酸分子的体积为，油酸的摩尔体积为，联立可得。（4）[4]在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验假设有：①把油酸分子视为球形；②油酸在水面上充分散开形成单分子油膜；③油酸分子是紧挨着的没有空隙；油酸本身不溶于水，不是理想假设，故选ABC。15．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】(1)R (2)R【解析】基础考点:全反射+折射定律(1)连接O、E并延长至H,作EF垂直OC于F,光线与AB的交点为G,如图所示,由几何关系得sin∠EOD=sin∠GEO=,得∠EOD=∠GEO=30°,玻璃砖的折射率n= (2分)得∠DEH=60° (1分)由几何关系得∠DEF=60°,∠OEF=60°,所以OD=2OF=2Rcos 30°=R (1分)(2)设光线IJ恰好发生全反射,如图所示,则sin∠IJO=sin C== (1分)由几何关系知sin∠IJO= (1分)解得OI=R (1分)所以平行光照射玻璃砖后,要使右侧恰好没有折射光射出,黑纸在AB方向的宽度d=R (1分)16．【知识点】平抛运动与斜面、圆轨道相结合问题【答案】（1）；（2）【详解】（1）a、b两点处的物体脱落前分别随圆盘做匀速圆周运动，设速度大小为，则有脱落后a点处的物体做平抛运动，有b点处物体做竖直下抛运动，则有联立解得（2）根据公式可得a点脱落的小物体竖直方向运动的时间为水平方向的位移为a点脱落的小物体落至地面的过程中的位移大小为17．【知识点】带电粒子在组合场中的运动【答案】（1）；（2）U1；（3）【详解】（1）电荷在电场中加速，由动能定理得：，解得：；（2）粒子进入偏转电场时的速度方向与水平方向间的夹角为θ，在偏转电场中：，，，加速度： ，解得：；（3）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子运动轨迹如图所示，粒子转过的圆心角：，粒子在磁场中的运动时间：，解得：.18．【知识点】动量和能量的综合应用【答案】(1)0.02m （2） （3）【详解】（1）初始状态下，伸长量为，剪断后，A处于平衡位置时伸长量为，振幅。（2）物块B做自由落体运动的时间，解得，B落入的速度，根据动能定理有，得B在圆弧末端的速度，B在圆弧上的运动时间，取向下为正方向，竖直方向有，解得，水平方向，冲量。（3）根据动量守恒定律有，解得，分析D第一次滑过传送带有，得，则有，物体D滑上平台后与第一个小球发生弹性正碰，撞前速度，规定向右为正方向，有，，解得，之后小球依次与下一个小球发生弹性正碰，由于质量相等，速度交换，而物体D返回进入传送带，假设匀减速到速度为0，则，不会向左滑出传送带，因此D在传送带上反向向右加速，以，再次滑上平台，与第一个小球发生弹性正碰，之后的运动具有可类比性，物体D在与小球第一次碰后在传送带上运动过程中，运动时间，相对位移，得，在此过程中产生的热量为，同理可知，当物体D与小球发生第次碰撞，设碰前D的速度大小为，碰后D的速度大小为，则有，，可得，在传送带上产生热量，所以。第 page number 页，共 number of pages 页第 page number 页，共 number of pages 页绝密★启用前2025年山东省高考物理模拟试卷（三）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．如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图Hα、Hβ、Hγ、Hδ，是其中的四条光谱线及其波长，分别对应能级图中从量子数为n=3、4、5、6的能级向量子数为n=2的能级跃迁时发出的光谱线。已知可见光波长在400nm~700nm之间，下列说法正确的是（ ） A．四条光谱线中，Hα谱线对应的光子动量最大B． Hβ谱线对应的光，照射逸出功为2.65eV的金属，可使该金属发生光电效应C． Hγ谱线对应的光，照射逸出功为2.75eV的金属，可使该金属发生光电效应D． Hδ谱线对应的光是可见光中的红光2．鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。如图为鹊桥二号采用的周期为24h的环月椭圆冻结轨道，近月点为A，远月点为B，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（ ）A．鹊桥二号在地球表面发射速度需要大于B．鹊桥二号从A到C的时间小于6小时C．鹊桥二号在A点所受引力大小与在B点受引力大小相同D．鹊桥二号在C点的速度与在D点的速度相同3．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块A和B，中间用一原长为、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ．现用一水平力向右拉木块B，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是：( )A． B．C． D．4．质量为 2 kg 的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力作用而沿水平方向作匀变速运动， 拉力作用 2 s 以后撤出，物体运动的速度图像如图所示，g 取 10 m/s2，则下列说法中正确的是（ ）A．拉力 F 做功的最大功率为 150 WB．拉力 F 做功 350 JC．物体克服摩擦力做功 100 JD．物体克服摩擦力做功 175 J5．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象D．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象6．图（a）所示电路中，理想变压器原线圈输入图（b）所示的正弦交流电，R1=10 Ω，电表均为理想交流电表。开始时，开关S接1，原、副线圈的匝数比为11∶1，滑动变阻器R2接入电路的阻值为10 Ω。则 （ ）A．此时电压表的示数为20 VB．R1在1分钟内产生的热量为10 JC．若只将滑动变阻器滑片向上滑动，则两电表的示数都减小D．若只将开关S从1拨到2，则两电表的示数都增大7．如图所示，空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°角且处于竖直平面内。一质量为m、电荷量为＋q（q0）的小球套在绝缘杆上，给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动，电荷量保持不变。已知磁感应强度大小为B，电场强度大小为E＝，则以下说法中不正确的是（ ）A．小球的初速度v0＝B．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止C．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止D．若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为8．从固定斜面上的O点每隔0.1 s由静止释放一个同样的小球，释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，拍下小球在斜面上滚动的照片，如图所示，测得小球相邻位置间的距离xAB=4 cm，xBC=10 cm。已知O点到斜面底端的距离为l=50 cm，由以上数据可以得出 （ ）A．小球的加速度大小为4 m/s2B．小球在C点的速度为1 m/sC．斜面上最多有5个小球在滚动D．从图示时刻开始，再经过0.06 s释放下一个小球二、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．如图所示是一定质量的理想气体的图像，气体状态从完成一次循环，（图中实线）和为等温过程，温度分别为和。下列判断正确的是（ ）A．过程为等容过程、为等压过程B．C．过程中，若，则（、、、分别为、两点的体积和压强）D．若气体状态沿图中虚线由变化，则气体的温度先升高后降低10．如图所示，两完全相同、质量均为m的物体A、B（不粘连）叠放在竖直轻弹簧上处于静止状态，现对物体A施加一竖直向上的恒力，重力加速度大小为g，在物体A、B的运动过程中，下列说法正确的是（ ）A．物体A的最大加速度为B．轻弹簧中的最小弹力为mgC．物体A、B间支持力的最小值为D．物体A、B间支持力的最大值为11．如图所示，在电场强度为E的匀强电场中固定一个半径为R的绝缘光滑圆环，电场线（图中未画出）与圆环平面平行。A、B、C为圆环上三点，O点为圆心，AC为直径，圆心角。将质量为m、电荷量为q的带负电的小球套在圆环上从A点由静止释放，小球运动到B点时的动能最大。不计小球所受重力，规定A点的电势为零，则下列说法正确的是（ ）A．C点的电势为B．小球运动到B点时的动能为C．小球释放后运动到C点时，向心力大小为D．小球可以沿圆环按顺时针方向不停地做圆周运动12．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，电阻不计，导轨间距为，顶端接一阻值为的电阻。矩形匀强磁场I的高为，匀强磁场II足够高，两磁场的间距也为，磁感应强度大小均为、方向均垂直纸面向里。一质量为、电阻也为的金属棒置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。将金属棒由静止释放，运动距离为时进入匀强磁场I。已知金属棒进入磁场I和II时的速度相等，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）A．金属棒刚进入磁场I时其两端的电压为B．金属棒在磁场II中运动的最大速度为C．金属棒穿过磁场I的过程中，金属棒产生的热量为D．金属棒在磁场I中运动的时间为三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．在“用油膜法测分子直径”实验中，事先配好的体积浓度为的油酸酒精溶液，用注射器逐滴滴入量筒中，记下滴入溶液的滴数为50。(1)每滴油酸溶液含有的纯油酸体积为 mL。(2)将适量爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。形成的油膜将________A．先扩张后收缩至稳定 B．逐渐扩张至稳定 C．一直缓慢扩张(3)有人认为只要有巨大的浅盘，可直接用纯油酸，省去制作油酸酒精溶液这个步骤，从而减小实验误差。你认为这种观点正确吗？ （选填“正确”或“错误”）14．小何同学用如图甲所示电路测量电源电动势和内阻，操作步骤如下：a．按图甲连接好实验电路，已知电流表内阻为、电阻；b．闭合开关S，调节电阻箱到合适阻值，记录此时电阻箱读数R和电流表读数I；c．重复上一步操作，得到多组不同R和I的数据；d．适当处理实验数据，计算得到电源电动势E和内阻r。(1)为了处理实验数据时让数据更加直观易于分析，小何同学应当作 （填“R”、“”、“”或“”）图像（数据单位都采用国际单位制）。(2)按照（1）中方式处理数据得到如图乙所示图像，根据图像可得电源电动势 、内阻 （计算结果均保留两位有效数字）。(3)不考虑偶然误差，上述电动势的测量值 （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。15．如图，光源S到水面的距离为，其发出的光照射到P点处恰好发生全发射，S到P的距离为，真空中光速。求（1）水的折射率n；（2）光在水中的传播速度v。16．如图所示，长L＝4m的传送带（轮的半径可忽略不计）以大小为的速度顺时针转动，一小滑块（可视为质点）以大小为（、大小可调）、水平向右的速度滑上传送带，并以大小为的速度滑出传送带，滑块和传送带之间的动摩擦因数为。传送带右侧下方有一倾角为、高的光滑斜面，斜面与一半径为R的光滑圆弧轨道平滑连接，圆弧轨道的最高点与圆心在同一竖直线上。重力加速度g取。（1）求的取值范围；（2）若小滑块可以平滑地落到斜面顶端，求斜面顶端与传送带右端的水平距离x；（3）要使小滑块沿圆弧轨道运动时不脱离圆弧，求R的取值范围。17．控制带电粒子的运动在现代科学技术、生产生活、仪器电器等方面有广泛的应用。如图，以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，该真空中存在方向沿x轴正方向、电场强度大小N/C的匀强电场和方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。原点O处的粒子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量、电荷量q=-2×10-6C的粒子束，粒子恰能在xOy平面内做直线运动，重力加速度为g=10m/s2，不计粒子间的相互作用。(1)求粒子发射速度的大小；(2)若保持E初始状态和粒子束的初速度不变，在粒子从O点射出时立即取消磁场，求粒子从O点射出运动到距离y轴最远（粒子在x>0区域内）的过程中重力所做的功（不考虑磁场变化产生的影响）；(3)若保持E、B初始状态和粒子束的初速度不变，在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向下、场强大小变为N/C，求从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围（不考虑电场变化产生的影响）。18．如图所示，光滑水平面上放着相同的木板B和C，质量均为2m，B、C间距为L。质量为m、可视为质点的物块A以初速度冲上木板B，A与B、C间的动摩擦因数相同，当A运动至B的最右端时，A、B速度相同且B、C恰好相撞，撞后B、C粘在一起。求：（1）木板B的长度；（2）物块A是否能够冲出C的右端；（3）整个过程系统因摩擦产生的热量。物理模拟试卷（三）参考答案1．【知识点】对氢原子光谱实验规律的认识及应用、氢原子的能级结构、能级公式和跃迁问题【答案】C【详解】A．由光子的动量，可知四条光谱线中，Hα谱线对应的波长最大，则Hα谱线对应的光子动量最小，A错误；B．Hβ谱线对应的光子的能量为Eβ=E4 E2= 0.85eV （ 3.40eV）=2.55eV<2.65eV因此该光照射逸出功为2.65eV的金属，不可使该金属发生光电效应，B错误；C．Hγ谱线对应的光子的能量为Eγ=E5 E2= 0.54eV （ 3.40eV）=2.86eV>2.75eV因此Hγ谱线对应的光，照射逸出功为2.75eV的金属，可使该金属发生光电效应，C正确；D．由题图可知，Hδ谱线对应光的波长最小，因此Hδ谱线对应的光不可能是可见光中的红光，D错误。故选C。2．【知识点】卫星变轨与对接问题【答案】B【详解】A．鹊桥二号没有完全脱离地球，所以其发射速度不需要大于，A错误；B．根据开普勒第二定律可知，从D经A到C的时间将小于从C经B到D的时间，根据对称性可知鹊桥二号从A到C的时间小于6小时，B正确；C．根据，可知鹊桥二号在A点所受引力大小大于在B点所受引力大小，C错误；D．鹊桥二号在C点的速度与在D点的速度大小相同，方向不同，D错误。选B。3．【知识点】弹力的大小与胡克定律【答案】A【详解】对木块A研究．木块A受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力．根据平衡条件弹簧的弹力为又由胡克定律得到弹簧伸长的长度为所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是故选A。4．【知识点】机车启动的两种方式【答案】D【详解】A．由图可知，减速时的加速度，根据牛顿第二定律，可得物体受到的摩擦力，解得，加速阶段得加速度，根据牛顿第二定律可知，解得，所以拉力的最大功率，A错误；B．在拉力方向上的位移，所以拉力做的功，B错误；CD．整个阶段的位移，故克服摩擦力所做的功，C错误，D正确。选D。5．【知识点】光的干涉原理及应用、光的折射定律及其应用、全反射原理及其应用【答案】C【详解】A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉，A错误；B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射，B错误；C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，C正确；D．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散；D错误；故选C。6．【知识点】含有理想变压器的动态电路分析、理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用【答案】D【详解】由题图（b）可知，原线圈两端的正弦交流电的最大电压为Um=220 V，则原线圈两端电压的有效值为U1==220 V，根据=，解得副线圈两端的电压为U2=20 V，则副线圈中的电流为I2==1 A，故电压表的示数为UR2=I2R2=10 V，故A错误；R1在1分钟内产生的热量为Q=R1t=12×10×60 J=600 J，故B错误；若只将滑动变阻器滑片向上滑动，则副线圈的总电阻减小，而副线圈两端的电压不变，故副线圈中的电流增大，所以R1两端的电压增大，则R2两端的电压减小，即电压表示数减小，根据=，可知原线圈的电流增大，即电流表的示数增大，故C错误；若只将开关S从1拨到2，原线圈的匝数减小，根据=可知，副线圈两端的电压增大，故副线圈中的电流增大，则R2两端的电压增大，即电压表的示数增大；副线圈的输出功率P2增大，根据变压器的输入功率等于输出功率，则有P1=P2=U1I1，由于U1不变，所以原线圈中的电流I1增大，即电流表的示数增大，故D正确。7．【知识点】带电物体在复合场中的运动、正交分解法与三角形定则在平衡问题中的应用、运动过程分析、多过程问题【答案】B【详解】A.对小球进行受力分析如图所示，电场力的大小F＝qE＝mg，由于重力的方向竖直向下，电场力的方向水平向左，二者垂直，二者的合力F合＝2mg，方向与杆的方向垂直，而洛伦兹力的方向也与速度的方向垂直，三个力的合力不做功，所以当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，则杆对小球没有支持力的作用，则qv0B＝2mg，v0＝，故A正确，不合题意；B.若小球的初速度为，此时洛伦兹力F洛＝qvB＝3mgF合，在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的支持力，存在摩擦力f＝μFN，小球将做减速运动，随着速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力也减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，FN＝0，f＝0，小球开始做匀速直线运动，故B错误，符合题意；C.若小球的初速度为v =，此时洛伦兹力F 洛＝qv B＝mgF合，在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的支持力，存在摩擦力f＝μFN，小球将做减速运动，随着速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，故C正确，不合题意；D.由C项的分析可知运动中克服摩擦力所做的功等于小球动能的减小量（重力和电场力的合力不做功），有Wf＝mv′2＝故D正确，不合题意。故选B。8．【知识点】匀变速直线运动重要推论的应用【答案】C【详解】每个小球释放后均做初速度为零的匀加速直线运动，以小球C释放的时刻为计时起点，各小球运动的v-t图像如图所示。本题中各小球在同一时刻的运动位置关系可转化成同一小球做初速度为零的匀加速直线运动间隔相等时间(0.1 s)拍摄的频闪照片(解题关键)，根据位移差公式Δx=aT2，可得小球的加速度大小为 m/s2=6 m/s2，A错误。由平均速度公式可得小球在B点时的速度为 m/s=0.7 m/s，则小球在C点时的速度为vC=vB+aT=0.7 m/s+6×0.1 m/s=1.3 m/s，B错误。小球刚从O点由静止释放时，到前一个小球的距离 m=0.03 m=3 cm，根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，相邻两个小球之间的距离之比为1：3：5：7：9…，则相邻两小球之间的距离分别为3 cm、9 cm、15 cm、21 cm、27 cm…，由于O点与斜面底端之间的距离为50 cm，刚释放第5个小球时，第1个小球和第5个小球之间的距离为s5=3 cm+9 cm+15 cm+21 cm=48 cm＜50 cm[或 cm＜50 cm]，刚释放第6个小球时，第1个小球和第6个小球之间的距离为s6=3 cm+9 cm+15 cm+21 cm+27 cm=75 cm＞50 cm[或 cm＞50 cm]，所以斜面上最多有5个小球在滚动，C正确;小球在A点的速度为vA=vB-aT=0.7 m/s-6×0.1 m/s=0.1 m/s，可知A点处小球从释放已经运动的时间为 s，从图示时刻开始，再释放下一个小球需要的时间为Δt=T-tA=0.1 s，D错误。故选C。9．【知识点】气体的p-V图像问题【答案】BD【详解】【分析】【详解】A．由 题图可知，过程压强不变，为等压过程；的体积不变，为等容过程，A错误；B．由题图可知，，，根据盖-吕萨克定律得则B正确；C．过程中，温度不变，根据玻意耳定律得若则C错误；D．图像中的等温线是双曲线的一支，由B项分析可知图线离原点越远气体温度越高，A、两点在同一条等温线上。所以从沿虚线到的过程中，温度先升高，后降低，D正确。故选BD。10．【知识点】弹簧振子及其运动特点、简谐运动的回复力和加速度【答案】BCD【详解】A．两物体放在轻弹簧上静止，弹簧的压缩量为，有，恒力向上提A物体，开始两物体一起向上加速运动，有，随着压缩量的减小，两者加速的加速度逐渐减小，则开始运动时两者的加速度最大，有，A错误；B．设A与B一起做简谐运动，不会分离，根据对称性可知，AB运动到最高点时的加速度大小为，方向向下，此时以A为对象，根据牛顿第二定律可得，解得，方向竖直向上，可知在最高点B对A仍有支持力作用，所以AB不分离，一起做简谐运动；在最高点时，以AB为整体，根据牛顿第二定律可得解得轻弹簧中的最小弹力为，B正确；CD．A与B一起做简谐运动，加速度方向向上时，对A有，随着加速度的减小，逐渐减小；当加速度向下时，对A有，随着加速度的增大，逐渐减小；即向上振动时，一直减小，则初位置最大，有，解得，A与B一起向上振动到达最高点时，最小，有解得，CD正确。选BCD。11．【知识点】电势能与静电力做功【答案】BC【详解】不计小球重力，小球运动到B点时的动能最大，小球带负电，则匀强电场的场强方向如图所示A．由图可知则所以C点的电势为，故A错误；B．A、B两点的电势差为由动能定理得故B正确；C．由动能定理有在C点时，向心力大小为故C正确；D．由于小球到达B的动能最大，由能量守恒可知，小球不能沿圆环按顺时针方向不停地做圆周运动。故D错误。故选BC。12．【知识点】电磁感应现象中的功能问题【答案】ACD【详解】根据自由落体运动规律可知，金属棒刚进入磁场I时速度大小，则此时金属棒两端的电压，A正确；由题意可知，金属棒进入磁场I和II时的速度相等，金属棒在磁场I和II之间加速，则金属棒进入磁场I时做减速运动，金属棒进入磁场Ⅱ时，做减速运动，由牛顿第二定律有，因为，整理得，即金属棒先做加速度减小的减速运动，再做匀速运动，因此金属棒在磁场II中运动的最大速度仍为，即最大速度为，B错误；从金属棒开始下落到，到进入磁场II的过程，由能量守恒有，联立解得，金属棒穿过磁场I的过程中，金属棒产生的热量，C正确；金属棒离开磁场Ⅰ时的速度为，金属棒从离开磁场Ⅰ到刚进入磁场Ⅱ过程中有，金属棒穿过磁场Ⅰ的过程中通过的电荷量，根据动量定理，联立解得，D正确。选ACD。13．【知识点】实验：用油膜法估测油酸分子的大小【答案】(1)；(2)A；(3)错误【详解】（1）每滴油酸溶液含有的纯油酸体积为（2）将适量爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。由于溶液中酒精的挥发，形成的油膜将先扩张后收缩至稳定。选A。（3）这种观点错误，因为直接用纯油酸，油酸可能不会形成单分子油膜，会增大实验误差。14．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—安阻法测量电源电动势与内阻【答案】(1)(2) 1.5 1.0(3)等于【详解】（1）[1]根据闭合电路欧姆定律有整理得故小何同学应当作图像。（2）[1][2]根据图像知，斜率纵截距联立解得1.51.0（3）[1]实验中所有数据都为真实值，故若不考虑偶然误差，上述电动势的测量值等于真实值。15．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】（1）；（2）【详解】（1）设发生全反射临界角为，则有，根据图中几何关系可得，可得水的折射率为（2）根据，可得光在水中的传播速度为16．【知识点】平抛运动与斜面、圆轨道相结合问题、应用动能定理求解多阶段、多过程问题【答案】（1）；（2）；（3）或【详解】（1）由牛顿第二定律得，滑块在传送带上的加速度大小为，若，则滑块滑上传送带后先加速运动 由于，最小为0，若，则滑块滑上传送带后先减速运动，设滑块初速度为时，滑块运动至传送带右端速度恰好减为，由直线运动规律有，解得，则（2）设小滑块落到斜面顶端时，在竖直方向上的分速度为，由几何关系得，且，，解得（3）小滑块落在斜面顶端时速度大小为，滑块在圆弧轨道上不脱离，有两种情况：①滑块不过圆心等高处，此时有，解得②滑块能通过圆弧轨道最高点，设滑块恰能通过圆弧轨道最高点时，在最高点的速度为，滑块在圆弧轨道最高点有，有，解得，综上可得或17．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动【答案】(1)；(2)；(3)【详解】(1)粒子恰能在xoy平面内做直线运动，则粒子在垂直速度方向上所受合外力一定为零；又有电场力和重力为恒力，其在垂直速度方向上的分量不变，而要保证该方向上合外力为零，则洛伦兹力大小不变；因为洛伦兹力F洛=Bvq，所以速度大小不变，即粒子做匀速直线运动，重力、电场力和磁场力三个力的合力为零；设重力与电场力合力与-y轴夹角为θ，粒子受力如图所示，所以所以代数数据解得v=20m/s(2)粒子出射的速度方向与x轴正向夹角为则θ=60°撤去磁场后，粒子在水平向右的方向做匀减速运动，速度减为零后反向加速；竖直向下方向做匀加速运动，当再次回到y轴时，沿y轴负向的位移最大，此时重力功解得(3)若在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向下、场强大小变为E′=5N/C，则电场力F电′＝qE′＝mg，电场力方向竖直向上；所以粒子所受合外力就是洛伦兹力，则有，洛伦兹力作向心力，即所以如上图所示，由几何关系可知，当粒子在O点时就改变电场，第一次打在x轴上的横坐标最小当改变电场时粒子所在处与粒子打在x轴上的位置之间的距离为2R时，第一次打在x轴上的横坐标最大所以从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围为x1≤x≤x2，即18．【知识点】动量守恒与板块模型相结合【答案】（1） （2）不能 （3）【解析】（1）物块A冲上B与B达到共同速度，由动量守恒定律可得，解得，对木板B由动能定理可得，解得，对物块A有，解得。（2）木板B、C碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律可得，解得撞后B、C粘在一起的速度，若物块A与木板C达到共同速度，则有，解得，物块A与木板C达到共同速度时，对A由动能定理有，解得，对B、C由动能定理得，解得，则A与C的相对位移，所以物块A不能够冲出C的右端。（3）整个过程系统因摩擦产生的热量。第 page number 页，共 number of pages 页第 page number 页，共 number of pages 页绝密★启用前2025年山东省高考物理模拟试卷（四）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．氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处于能级的激发态，则下列说法正确的是（ ）A．这群氢原子可能辐射2种频率的光子B．处于能级的氢原子至少需吸收能量的光子才能电离C．这群氢原子辐射光子的最小能量为D．这群氢原子从能级跃迁到能级，辐射光子的波长最大2．如图所示,北斗导航系统中的两颗卫星a、b与地心在同一直线上.卫星a的运行周期为T,卫星b为地球同步卫星.已知地球质量为M、半径为R、地球自转周期为T0,引力常量为G,则下列说法正确的是 ( )A．卫星a和b从相距最近到下次相距最近还需经过B．卫星a的运行速度大于7.9 km/sC．卫星b距地面高度为D．卫星a的机械能小于卫星b的机械能3．关于力，下列说法正确的是（ ）A．物体的重力就是地球对物体的吸引力，它的方向总是垂直向下B．正压力增大，摩擦力可能增大，也可能不变C．重力、弹力、摩擦力、动力、阻力都是按力的性质命名的D．放在桌面上的木块受到桌面对它向上的支持力，这是由于木块发生微小形变而产生的4．一辆汽车在平直公路上保持恒定功率P0以速度v0匀速行驶,t1时刻驾驶员立即将功率增大到2P0行驶一段时间,t2时刻遇到险情,驾驶员立即将功率减小到P0继续向前行驶.整个过程汽车所受阻力恒定,则该过程中汽车的速度v随时间t变化的关系图像可能正确的是 ( )A． B．C． D．5．电动机以恒定的功率P和恒定的转速n卷动绳子，拉着质量为M的木箱在光滑的水平面上前进，如所示，电动机卷绕绳子的轮子的半径为R，当运动至绳子与水平面成θ角时，下述关于木箱的说法，正确的是（ ）A．做匀速运动，速度是2πnRB．做匀加速运动，此时速度是 C．此时对地的压力为D．此过程中所受合力的大小和方向都在变化6．为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匣数分别为、。当两点火针间电压大于就会产生电火花进而点燃燃气，闭合S，下列说法正确的是（ ）A．电压表的示数为B．在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于C．当时，才能点燃燃气D．当时，点火针每个周期的放电时间为7．A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度vA=10 m/s，B车在后，速度vB=30 m/s。当B车发现A车时就立刻刹车。已知B车在进行刹车测试时发现，若车以30 m/s的速度行驶时，刹车后至少要前进1800 m才能停下，假设B车刹车过程中加速度恒定。为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到（ ）A．400 m B．600 m C．800 m D．1600 m8．如图是、两种色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，下列说法中不正确的是（ ）A．同种均匀介质对光的折射率比光的大B．在同种均匀液体材料中进行传播时，光的传播速度更大C．由、色光组成的复色光通过三棱镜时，光的偏转角度更小D．、两种色光从同种均匀液体材料射入真空发生全反射时，光的临界角更小二、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．如图所示，水平地面上固定光滑斜面的倾角为30°且长度足够长，一劲度系数为k且与斜面平行的轻质弹簧下端固定在斜面底端，上端与质量为m1的小球甲相连。一条不可伸长的轻绳绕过斜面顶端的轻质光滑定滑轮，一端连接小球甲，另一端连接一轻质挂钩。开始时轻绳处于恰好伸直状态，小球甲静止在A点。现在挂钩上挂质量为m的小球乙，并将其由静止释放，当弹簧第一次恢复原长时小球甲运动到B 点(图中未画出)，一段时间后，小球甲到达最高点C(图中未画出)。不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内，小球甲不会和定滑轮相碰，小球乙不会和地面相碰，重力加速度大小为g，小球甲、乙均可视为质点，已知弹簧弹性势能满足Ep＝kx2(x为弹簧形变量)。下列说法正确的是A．若m1＝m，则BC＝3ABB．若m1＝2m，则BC＝2ABC．若m1＝2m，则小球甲从A 点运动到C 点的过程中，最大速度为D．若m1＝m，则小球甲从A 点运动到C 点，弹簧弹性势能的变化量为10．一定质量的理想气体经历了如图ABCDA的循环过程，其中A→B、C→D是两个等压过程，B→C、D→A是两个绝热过程．关于气体状态变化及其能量变化，下列说法中正确的有A．A→B过程，气体对外做功，内能增大B．B→C过程，气体分子平均动能增大C．ABCDA循环过程中，气体吸热，对外做功D．ABCDA循环过程中，A点对应气体状态温度最低11．如图所示，两条间距为平行光滑金属导轨（足够长）固定在水平面上，导轨的左端接电动势为的电源，右端接定值电阻，磁感应强度为的匀强磁场垂直于导轨平面竖直向上。两端都足够长的金属棒斜放在两导轨之间，与导轨的夹角为，导线、导轨、金属棒的电阻均忽略不计，电源的内阻与定值电阻阻值相等。当电键断开，电键闭合，给金属棒一个沿水平方向与棒垂直的恒定作用力，经过时间金属棒获得最大速度，定值电阻的最大功率为，在此过程中金属棒的最大加速度为，金属棒与导轨始终接触良好，下列说法正确的是（ ）A．金属棒的质量为B．电源的内阻为C．时间内，流过定值电阻某一横截面的电荷量为D．若电键断开，电键闭合，则金属棒稳定运行的速度为12．真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等．一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态．过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示．以下说法正确的是( )A．a点电势低于O点B．b点电势低于c点C．该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D．该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（1）用多用电表的欧姆挡测量阻值时，选择倍率为“×100”欧姆挡，按正确的实验操作步骤测量，表盘指针位置如图所示，该电阻的阻值约为 Ω；（2）下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是 ；A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果B．测量阻值不同的电阻时，都必须重新进行欧姆调零C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开（3）用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明 （填“a”或“b”）端是二极管正极；（4）若这块多用电表经过长期使用导致内部电池电动势变小，内阻变大，则用这块电表的欧姆挡测电阻时测量值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。14．在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：①取油酸1.0 mL注入2 500 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2 500 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，直到达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓；④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上。（1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为 m3，油膜面积为 m2，求得的油酸分子直径为 m（此空保留一位有效数字）。（2）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是 。A．1 kg油酸所含分子数为B．1 m3油酸所含分子数为C．1个油酸分子的质量为D．油酸分子的直径约为（3）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。出现这种结果的原因，可能是 。A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开C．做实验之前油酸溶液搁置时间过长15．如图所示，一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的。光从挡风玻璃内侧P点射向外侧M点再折射到空气中，测得入射角为α，折射角为β；光从P点射向外侧N点，刚好发生全反射并被Q接收，求光从玻璃射向空气时临界角θ的正弦值表达式。16．如图所示为跳台滑雪轨道简化模型，AB段光滑曲面为加速滑道，BCD段圆弧滑道为半径 的姿态调整滑道，左侧与AB段平滑连接，右侧与水平跳台DE连接，EF段为倾角为30°的速降斜坡。质量为60 kg的滑雪运动员从加速滑道滑下后到达圆弧轨道的最低点C点时的速度大小 ，经过D点时的速度大小为 ，运动员整个运动过程的最高点P恰好在E点的正上方 处，最后落在斜坡上的Q点。已知重力加速度为 ，不计空气阻力，速降斜坡足够长， ， ，求：（1）运动员在C点时受到圆弧轨道的弹力；（2）水平平台DE的长度；（3）经过P点之后，运动员距斜坡的最远距离（结果用根式表示）。17．如图所示，在xOy平面内，在第二象限的-L≤x<0区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为2B；在第一象限的00），速度方向与x轴正方向夹角θ=60°，速度大小可调，以使所有带电粒子经电场偏转后恰好沿x轴正方向经坐标原点O进入磁场区域，最终被固定在y轴上坐标为（0，2L）的粒子收集器N（可视为质点）回收。(1)若粒子在磁场中运动时间最短，求发射器M发射的粒子速度大小v1；(2)若发射器M发射的粒子速度大小，求：①发射器M的位置坐标。②粒子从发射器M运动到收集器N所用的时间。18．如图所示，轻弹簧的左端固定在位于光滑平台A点的竖直挡板上，自然伸长时右端恰好到达平台的右端B点，紧靠平台右端的光滑水平地面上放置一水平木板，木板的质量，长度距木板的右侧处固定有光滑圆轨道，C为圆轨道的最低点木板的上表面、圆轨道的最低点与平台等高。质量的物块甲与轻弹簧的右端接触但不粘连，质量的物块乙静止在木板上。用外力缓慢向左推物块甲，当轻弹簧的弹性势能时释放物块甲，当木板右端到达圆轨道最低点时（立即被锁定），物块甲刚要与物块乙碰撞，物块甲与物块乙碰撞后粘在一起。物块甲、乙与木板间的动摩擦因数均为，物块甲、乙均可视为质点，二者的碰撞时间极短，压缩轻弹簧时未超过其弹性限度，重力加速度取。求：（1）起始时物块乙与木板左端的距离；（2）物块甲与物块乙刚进入圆轨道时的速度大小；（3）若物块甲与物块乙未脱离圆轨道，则圆轨道半径需满足的条件。物理模拟试卷（四）参考答案1．【知识点】氢原子的能级结构、能级公式和跃迁问题【答案】B【详解】A．这群原子能辐射出种不同频率的光子，A错误；B．处于能级的氢原子具有的能量为-1.51eV，则至少需吸收能量的光子才能电离，B正确；C．根据能级差公式可知氢原子从能级跃迁到能级，辐射光子的能量最小，氢原子辐射光子的最小能量为，C错误；D．根据能级差公式，则氢原子从能级跃迁到能级，辐射光子的能量最大，波长最小，D错误。选B。2．【知识点】同步卫星问题【答案】A【解析】设卫星a和b从相距最近到下次相距最近所需时间为t,则-=1,解得t=,A正确;根据=,可得v=,卫星a的轨道半径大于R,可知卫星a的运行速度小于7.9 km/s,B错误;根据=m(R+h),解得卫星b距地面高度为h=-R,C错误;因为卫星a和卫星b的质量关系未知,无法判定它们机械能的大小关系,D错误.3．【知识点】弹性形变和弹力【答案】B【详解】A．物体的重力是地球对物体的吸引而产生的，但不是地球对物体的吸引力（除两极），它的方向总是竖直向下，选项A错误；B．若为滑动摩擦力，则正压力增大，摩擦力增大；若为静摩擦力，则大小与正压力无关，即可能不变，选项B正确；C．重力、弹力、摩擦力是按力的性质命名的、动力、阻力都是按效果命名的，选项C错误；D．放在桌面上的木块受到桌面对它向上的支持力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，选项D错误。故选B。4．【知识点】机车启动的两种方式、瞬时功率及其计算【答案】B 【解析】原来以功率P0、速度v0匀速行驶时,牵引力等于阻力,即F=f,t1时刻,功率增大到2P0,由P=Fv可知牵引力变为原来的2倍,可得2F-f=ma1,汽车开始做加速运动,牵引力随着速度增大而逐渐减小,加速度减小,当速度增大到2v0时,牵引力减小到与阻力相等;t2时刻功率减小到P0,那么牵引力变为原来的一半,汽车减速运动,则f-F=ma2,牵引力随着速度减小而逐渐增大,加速度减小,当速度减小到v0时,牵引力增大到与阻力相等,之后维持匀速运动,B正确.5．【知识点】两类动力学问题、线速度、角速度和周期、转速【答案】C【详解】AB．物块沿绳子方向上的速度大小v′=R 2πn．将木块的速度沿绳子方向和垂直于绳子的方向分解，根据平行四边形定则，当运动至绳子与水平成θ角时，木块的速度知木箱做变速运动，但不是匀加速。故AB错误。C．根据P=Fv′，知绳子的拉力根据正交分解得故C正确。D．木箱在水平面上运动，合外力的大小在变化，方向不变。故D错误。故选C。6．【知识点】正弦式交变电流的公式及图象、理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用【答案】C【详解】A．根据图(b)得到原线圈电压的最大值为50V，加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为故电压表的示数为故A错误；B．两点火针间的瞬时电压大于5000V即可产生电火花，所以有效值一定大于不一定大于5000V，故B错误；C．原、副线圈的电压关系为由于原线圈最大电压为50V，副线圈最大电压要大于5000V，所以故C正确；D．若原、副线圈匝数比为1:200，副线圈输出电压最大值则一个周期内放电时间为故D错误。故选C。7．【知识点】追及与相遇问题【答案】C【详解】根据匀变速直线运动位移和速度关系有则B车加速度为为了避免相撞，则临界条件为B减速到与A共速且刚运动到A车处，则有，解得，故A运动的距离为故能见度应为故选C。8．【知识点】全反射与折射的综合应用、干涉条纹和光的波长之间的关系【答案】B【详解】A．由图可知a光的相邻亮条纹间距更小，根据可知a光的波长较小，频率较大，同种均匀介质对光的折射率比光的小，故A错误；B．同种均匀介质对光的折射率比光的小，根据光的传播速度更大，故B正确；C.同种均匀介质对光的折射率比光的小，由、色光组成的复色光通过三棱镜时，光的偏转角度更大，故C错误；D．根据、两种色光从同种均匀液体材料射入真空发生全反射时，光的临界角更大，故D错误。故选B。9．【知识点】弹簧振子及其运动特点【答案】AC 【题图剖析】若m1＝m： 特殊点：O(平衡处) 【解析】甲、乙两球与弹簧构成的系统机械能守恒，可知甲、乙两球的运动是简谐运动，没有悬挂小球乙时，弹簧处于压缩状态，对小球甲有m1gsin 30°＝kx1，解得x1＝，根据简谐运动的特征，小球甲运动到平衡位置O点时所受合力为零，有mg＝m1gsin 30°＋kx2，解得x2＝－，若m1＝m，则小球甲运动到平衡位置O点时有x2＝x1＝，弹簧处于拉伸状态，可知平衡位置O点在弹簧原长B位置的上方，根据简谐运动的对称性规律可知AO＝AB＋BO＝x1＋x2＝OC，则BC＝BO＋OC＝x1＋2x2＝＝3AB，A正确；若m1＝m，小球甲从A点运动到C点，根据能量守恒定律有ΔEp＝mg·2(x1＋x2)－mg·2(x1＋x2)sin 30°，解得ΔEp＝，D错误；若m1＝2m，小球甲运动到平衡位置O点时x'2＝0，弹簧处于原长，可知平衡位置O点在弹簧原长B位置处，根据简谐运动的对称性规律可知 AO＝AB＝OC，则BC＝AB，B错误；若m1＝2m，小球甲从A 点运动到C点的过程中，小球甲运动到平衡位置O点时速度最大，小球甲从A点运动到O点弹簧的形变量从x1＝变为x'2＝0，弹性势能减小，根据能量守恒定律有ΔE'p＋mgx1＝(2m＋m)＋2mgx1sin 30°，其中ΔE'p＝k，解得vm＝，C正确。若m1＝m： 特殊点：O(平衡处)10．【知识点】功、热、内能的转化、气体的p-V图像问题、热力学第一定律及其应用【答案】AC【详解】A．A→B过程，气体发生等压变化，体积增大，气体对外界做功，根据盖-吕萨克定律知，体积与热力学温度成正比，体积增大，温度升高，内能增大，故A正确；B．B→C是绝热过程，体积增大，气体对外界做功，W＜0，绝热Q=0，根据热力学第一定律△U=W+Q＜0，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；C．ABCDA循环过程中，从A→B→C气体对外做功，C→D→A外界对气体做功，气体对外做功大于外界对气体做功，所以一个循环中表现为气体对外做功，W＜0；经过一个循环，气体回到初状态A，内能不变△U=0，根据热力学第一定律知Q＞0，气体吸热，故C正确；D．ABCDA循环过程中，从D→A，体积减小，外界对气体做功W＞0，绝热过程Q=0，根据热力学第一定律△U=W+Q知△U＞0，内能增加，温度升高，D状态温度比A状态温度低，即A状态温度不是最低，故D错误．11．【知识点】单杆模型【答案】AC【详解】A．施加外力瞬间，加速度最大为，根据牛顿第二定律有可得故A正确；B．金属棒获得最大速度时处于力的平衡状态，则有由法拉第电磁感应定律、欧姆定律及安培力公式有结合综合解得故B错误；C．金属棒从静止开始运动的一段时间，由动量定理可得结合电流的定义式综合计算可得故C正确；D．电键断开，电键合上，金属棒稳定运行时结合综合可得故D错误。故选AC。12．【知识点】带电粒子在点电荷电场中的运动、电势能与静电力做功【答案】BD 【解析】带负电的试探电荷仅在电场力的作用下在O点恰好保持静止状态，由F＝qE知，O点的电场强度为零，则两正点电荷连线上的电场线方向如图所示，由沿电场线方向电势逐渐降低知，a点的电势高于O点，A错误；设左边正点电荷所带的电荷量为q1，右边正点电荷所带的电荷量为q2，则在O点有k＝k，在b点处平行两正电荷连线方向有kcos θ1＝＞kcosθ2＝，故b点电场强度平行两正电荷连线方向的分量指向右方，则b点场强方向斜向右上方，由沿电场线方向电势逐渐降低知，O点电势低于a、c两点，高于b、d两点，故b点的电势低于a、c两点，由负电荷在电势低处电势能大知，试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，B正确，C错误；由对称性知，d点的电势低于c点，由上述分析可知，带负电的试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能，D正确．【关键点拨】解答本题的关键是由电场的叠加确定b点的电场强度方向，然后画出电场线的大致方向，根据沿电场线方向电势逐渐降低判断电势的高低，根据负电荷在电势低处电势能大来判断电势能的大小关系．13．【知识点】实验：练习使用多用电表【答案】；AC；a；偏大【详解】欧姆表的读数为；A：电流的流向不影响电阻的使用，所以红、黑表笔反接不影响测量结果，A正确；B：只有换挡后需要进行欧姆调零，换电阻不换挡位，不需要进行欧姆调零，B错误；C：为防止有电源时烧坏表头，或者其他电阻影响测量结果，所以测量电阻时，应将电阻与电路断开，C正确。选AC；黑表笔电势高于红表笔，当黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针偏转角较大，说明电阻较小，即此时二极管导通，所以a端为二极管正极；电动势减小，内阻增大，会使测量时的电流偏小，即指针偏角小，即电阻测量值偏大。14．【知识点】实验：用油膜法估测油酸分子的大小【答案】4×10－12 ；1.14×10－2（1.12×10－2～1.19×10－2）；4×10－10 ；B；B【详解】（1）[1][2][3]一滴油酸的酒精溶液含油酸的体积为，超过半格的有114格，油膜面积为，油酸分子直径为（2）[4]A．1kg油酸所含分子数为，A错误；B．1 m3油酸所含分子数为，B正确；C．1个油酸分子的质量为，C错误；D．设油酸分子为球形且直径为d，则一个油酸分子的体积为，油酸的摩尔体积为，则阿伏加德罗常数可表示为，联立可解得，D错误。选B。（3）[5]A．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，使格数偏多，面积偏大，直径测量值偏小，A错误；B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，使面积测量值偏小，直径测量值偏大，B正确；C．做实验之前油酸溶液搁置时间过长，酒精挥发使得油酸浓度变大，仍按原来的浓度计算，则计算值偏小，因此测量值就偏小，C错误。选B。15．【知识点】光的折射定律及其应用、全反射与折射的综合应用【答案】sin θ＝【详解】本题考查光的折射与全反射。由光从M点射向空气的过程可知，挡风玻璃的折射率n＝，又知该光在N点刚好发生全反射，发生全反射时的临界角θ满足sin θ＝，则光从玻璃射到空气时临界角的正弦值sin θ＝。16．【知识点】斜抛运动、竖直面内圆周运动问题【答案】（1） ，方向竖直向上 （2） （3）【详解】（1）在C点有 ，解得 ，即运动员在C点受到圆弧轨道的弹力大小为2100 N，方向竖直向上；（2）运动员在由D点飞出时速度与水平方向成α角，从D点运动到P点的过程中，竖直方向有 ， ，水平方向有 ，解得 ， ；（3）运动到P点的速度 ，对其垂直斜坡方向分解 ， ，当垂直斜坡方向上的速度减为0时，距离斜坡最远，由几何关系可知 ，其中 ，解得 。17．【知识点】带电粒子在组合场中的运动【答案】(1)；(2)①（，）；②【详解】（1）若粒子在磁场中运动时间最短，轨迹如图所示由几何关系有，由牛顿第二定律有，解得，粒子由M到O在电场中做匀变速曲线运动。（2）①在电场中有，解得，所以，，所以发射器M的位置坐标为（，）；②在磁场中有，，解得左右两侧磁场中粒子运动半径分别为，，根据几何关系可知粒子在磁场中运动轨迹如图所示所以粒子在磁场中运动时间，所以。18．【知识点】动量和能量的综合应用、竖直面内圆周运动问题【答案】（1）；（2）；（3）或【详解】（1）由能量守恒定律得解得对物块甲、物块乙、木板组成的系统，由动量守恒定律得对物块乙、木板组成的系统，由动能定理得联立解得，对物块甲，由动能定理得解得则起始时物块乙与木板左端的距离为解得（2）对物块甲、物块乙组成的系统，由动量守恒定律得解得由动能定理得解得（3）①若物块甲与物块乙未越过圆心等高处，由机械能守恒定律得解得②若物块甲与物块乙可以做完整的圆周运动，由机械能守恒定律得由牛顿第二定律得解得综上可得，若物块甲与物块乙未脱离圆轨道，则圆轨道的半径需满足的条件为或第 page number 页，共 number of pages 页第 page number 页，共 number of pages 页绝密★启用前2025年山东省高考物理模拟试卷（五）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。1．2023年8月13日，世界首颗高轨合成孔径雷达卫星陆地探测四号01星在我国西昌卫星中心由长征三号乙运载火箭成功发射。卫星先发射到近地轨道做匀速圆周运动，再经转移轨道进入距离地面3.6万千米倾斜地球同步轨道上做匀速圆周运动，为国土资源、地震、水利、气象、海洋、环保、农业、林业等行业监测提供帮助。如图为其发射过程模拟图，则下列判断正确的是（ ）A．火箭发射卫星时速度介于第二和第三宇宙速度之间B．该卫星在转移轨道上经过B点的加速度小于在同步轨道上经过B点时的加速度C．相等时间内，在转移轨道上卫星和地心连线扫过的面积等于在近地轨道扫过的面积D．该卫星在同步轨道运行时的机械能比在近地轨道运行时的机械能大2．某同学在做“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验时，得到一弹簧的弹力大小F与其伸长量x的关系图像如图所示。由图像可知该弹簧伸长量为时，弹簧弹力为（ ） A． B． C． D．3．如图所示，甲为演示光电效应的实验装置，乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，丙图为氢原子的能级图，丁图是铀核裂变图。以下说法正确的是（ ）A．若b光为绿光，c光可能是紫光B．用图甲所示的光电效应实验电路可以测得、C．若b光光子能量为0.66eV，照射某一个处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光D．图丁核反应方程为，若该过程质量亏损为，则铀核的结合能为4．如图所示，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为（ ）A．杆对小球作用力的方向沿着杆B．杆对小球作用力一定大于mgC．拉力的瞬时功率为mgωLD．拉力的瞬时功率为mgωL5．一辆火车停靠在站台，站台上靠近火车第一节车厢的车头旁有一工作人员静止站立，火车现从站台开始出发，沿平直铁路做匀加速直线运动，关于火车的运动下列说法正确的是（ ）A．火车在10s、20s、30s内通过的位移大小之比是1：3：5B．火车在10s、20s、30s内的平均速度大小之比是1：4：9C．火车在10s末，30s末，50s 末的瞬时速度大小之比是1：3：5D．工作人员看到前三节车厢分别通过自己所用的时间之比是1：2：36．两束单色光、沿图示方向射向圆形玻璃砖，经两次折射后变成复色光，以下说法正确的是（ ）A．光的频率比b光大B．在真空中，光传播速度比大C．改变入射光的入射角，有可能在第二次折射时发生全反射D．若以、两种单色光分别用相同的装置做“用双缝干涉测定单色光的波长”的实验，则光观察到的条纹间距最大7．如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图；图中变压器均可视为理想变压器，电表均为理想交流电表；设发电厂输出的电压不变，两条输电线总电阻用R0表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰时，下列说法正确的是 ( )A．输电线电阻R0消耗功率增加，电流表A1、A2、A3示数均变大B．电压表V1、V2示数均不变，电压表V3、V4示数均变大C．电压表V2、V3的示数之差与电流表A2的示数的比值变大D．若降压变压器原、副线圈的匝数为n3、n4，则当R=R0时，用户的功率达到最大值8．如图所示，倾角为的传送带以速度v1=2m/s顺时针匀速转动。将一物块以v2=8m/s的速度从传送带的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数，传送带足够长，取， g=10m/s2，下列说法正确的是A．小物块向上运动过程中的加速度大小为10m/s2B．小物块向上运动的时间为1. 6sC．小物块向上滑行的最远距离为3mD．小物块最终将随传送带一起向上匀速运动二、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．如图所示，甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象，质点Q的平衡位置位于x=3.5m处，下列说法正确的是（ ）A．这列波的传播速度为20 m/sB．这列波沿x轴正方向传播C．在0.3s时间内，质点P向右移动了3 mD．t=0.1s时，质点P的加速度大于点Q的加速度10．如图，在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量△pA、△pB均大于零，对活塞压力变化量△FA、△FB，则（ ）A．B体积增大B．A体积增大C．△FA>△FBD．△pA<△pB11．如图所示，两根足够长的平行金属导轨与水平面夹角为，两导轨间距为，导轨电阻不计。导轨所在空间被分成足够长的区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为，区域Ⅰ中分布有垂直斜面向下的匀强磁场，区域Ⅱ中分布有垂直斜面向上的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为。在区域Ⅰ中，将质量，电阻的金属条放在导轨上，刚好不下滑，然后，在区域Ⅱ中将质量，电阻的光滑导体棒置于导轨上，由静止开始下滑。在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，、始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取，则（ ）A．开始下滑以前与导轨间摩擦力大小为且沿着导轨向上B．当的速度大小为时，刚要开始滑动C．经过足够长的时间后，和最终以相同的速度运动D．经过足够长的时间后，和最终以相同大小的加速度运动12．真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等．一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态．过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示．以下说法正确的是( )A．a点电势低于O点B．b点电势低于c点C．该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D．该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．某同学设计如下步骤测量金属丝的电阻率。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，其直径为 。(2)测量该金属丝的电阻率，可供选择的仪器有：A．电流表A1（量程0~10mA，内阻约几欧）B．电流表A2（量程0~0.6A，内阻约几欧）C．电压表V1（量程0~3V，内阻约几千欧）D．电压表V2（量程0~15V，内阻约几千欧）E.电源电动势为4.5V，内阻较小。实验中按如图乙所示接好电路，闭合S1后，把开关S2拨至a时发现，电压表与电流表的指针偏转都在满偏的处。再把S2拨至b时发现，电流表指针几乎还在满偏的处，电压表指针则偏转到满偏的处，由此确定正确的电路连接方式并进行实验。完成下列问题。所选电压表为 （填V1或V2），此时电压测量值为 。所选电流表为 （填A1或A2），此时电流测量值为 。14．某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸6mL。用注射器抽得上述溶液2mL，现缓慢地滴出1mL溶液，共有溶液滴数为50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓如图所示，坐标中小正方形方格的边长为20mm。试问：（1）在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，使用到的研究方法是A．等效替代法 B．理想模型法C．微小量放大法 D．控制变量法（2）由实验数据可得每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是 毫升；（3）经计算油酸分子的直径大约是 米；（保留1位有效数字）（4）实验中如果没有等油酸完全扩散开就描出轮廓，这样会导致计算的结果 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）15.如图所示为单反相机取景五棱镜的工作原理图,光线①经反光镜反射后垂直 面射人五棱镜,一段时间后以平行于 面的方向射出五棱镜。已知玻璃的折射率为 面与 面的夹角为(1)如果图中的桃心表示一正立的物体,判断在取景窗中得到的是正立的像还是倒立的像。(2)试分析光线①在 点是否发生全反射。如不发生全反射,求折射角的正弦值。(3)调节 面、 面与 面的夹角,使得光线①射向 面时,恰好发生全反射,且仍平行 面射出五棱镜,求调整后 面 面与 面的夹角。(在传播过程中光线与 面无交点)16．如图所示，倾角为的斜面光滑，自斜面上某处与斜面夹角为的方向向斜面上抛出一质点，速度大小为v（设质点与斜面间的碰撞是完全弹性的，即球人射方向与反射方向遵循光的反射定律），斜面足够长。（1）求质点在回到出发点之前离斜面的最远距离；（2）要使质点最后仍能回到原出发点，问:角应满足什么条件 17．如图所示，位于x轴下方的离子源C发射比荷为的一束正离子，其初速度大小范围为，这束离子经加速后的最大速度为2v，从小孔O（坐标原点）沿与x轴正方向夹角为射入x轴上方区域。在x轴的上方存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，x轴下方距离d处放置一平行于x轴的足够长的探测板，探测板左边缘与O对齐，在x轴下方与探测板之间的区域存在大小为、方向垂直x轴向上的匀强电场。假设离子首次到达x轴上时均匀分布，忽略离子间的相互作用且不计重力。求：(1)加速电压U；(2)离子首次到达x轴的坐标范围；(3)到达探测板的离子数占发射的总离子数的比例。18．如图所示，长为L2=2m的水平传送带以v=2m/s的速度匀速转动，紧靠传送带两端的水平面上各静止一个物块B和C，mB=mC=1.0kg。在距传送带左端s=0.5m的水平面上放置一竖直固定弹性挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为37°且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端L1=2m处由静止释放一质量mA=0.6kg的滑块A，一段时间后物块A与B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上传送带，A被取走。已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数μ1=0.2，与水平面间的动摩擦因数μ2=0.02，物块A与斜面间的动摩擦因数μ3=0.25，物块间的碰撞都是弹性正碰，不计物块大小，g取10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物块A与物块B相碰前物块A的瞬时速度大小；（2）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能；（3）整个过程中，物块C与挡板碰撞的次数；（4）整个过程中，物块B在传送带上滑行的总路程。物理模拟试卷（五）参考答案1．【知识点】卫星变轨与对接问题【答案】D【详解】A．第二宇宙速度是脱离地球束缚成为太阳系其他星球卫星的最小发射速度，A错误；B．根据牛顿第二定律，可知转移轨道上B点的加速度等于同步轨道上B点的加速度，B错误；C．在同一轨道上，环绕天体和中心天体连线相同时间内扫过面积相同，C错误：D．卫星在近地轨道A点通过外力做功加速进入转移轨道，在转移轨道B点通过外力做功加速进入同步轨道，说明卫星在同步轨道具有的机械能大于在近地轨道上具有的机械能，D正确。选D。2．【知识点】弹力的大小与胡克定律【答案】A【详解】根据图像可知，弹簧的劲度系数为该弹簧伸长量为时，弹簧弹力为选A。3．【知识点】光电效应方程的图像问题、核反应的反应方程及能量计算、氢原子的能级结构、能级公式和跃迁问题【答案】A【详解】A．根据光电效应方程，遏止电压为，联立得，可知，频率越大，遏止电压越大，由图可知，所以，若b光为绿光，c光可能是紫光，A正确；B．用图甲所示的光电效应实验电路所加的是正向电压，不可以测得、，B错误；C．若b光光子能量为0.66eV，照射某一个处于n=3激发态的氢原子，根据，所以，该氢原子吸收b光光子能量，跃迁至激发态，向低能级跃迁时，最多产生3种频率的光，C错误；D．在核反应的过程中，质量亏损为，核反应的过程释放的能量为，不是结合能，D错误。选A。4．【知识点】向心力的计算及应用、瞬时功率及其计算【答案】C【详解】AB．由于杆以角速度ω匀速转动，合外力指向圆心，根据力的合成与分解，判断杆对小球作用力的方向不是沿着杆，大小可能小于重力，所以AB均错误；CD．根据力矩平衡有解得速度大小为分析可知力与速度的夹角所以拉力的瞬时功率为故C正确，D错误。故选C。5．【知识点】匀变速直线运动重要推论的应用【答案】C【详解】A．火车从静止开始做匀加速直线运动，由可知，火车在10s、20s、30s内通过的位移大小之比是1:4:9，故A错误；B．根据平均速度，可知火车在10s、20s、30s内的平均速度大小之比是故B错误；C．根据速度，可知火车在10s末，30s末，50s 末的瞬时速度大小之比是1:3:5，故C正确；D．由可知，运动时间为则工作人员看到前三节车厢分别通过自己所用的时间之比是故D错误；故选C。6．【知识点】光的折射定律及其应用、全反射原理及其应用、干涉条纹和光的波长之间的关系【答案】D【详解】A．根据图中信息可知，b光的偏折角较大，则b光的折射率较大，故b光的频率比a光大，故A错误；B．在真空中，任何单色光的传播速度均为光速。故B错误；C．由于单色光在第一次折射时的折射角α，即为入射角与半径的夹角，第二次折射时的入射角β为第一次的折射光线与半径的夹角，显然故能进入玻璃砖的光线一定能折射出去，不可能发生全发射。故C错误；D．根据A项分析可知，a光波长大于b光波长，根据双缝干涉条纹间距关系式，有故光观察到的条纹间距最大。故D正确。故选D。7．【知识点】电能的输送【答案】A 【解析】当用电进入高峰时，相当于R变小，则电流表A3示数变大，根据理想变压器电流与匝数关系可知I3=I2，匝数不变时，电流表A2示数变大，输电线电阻R0消耗功率增加，又由于I1=I2 ，匝数不变时，电流表A1示数变大，A正确；发电厂输出的电压不变，可知电压表V1示数不变，由=可知，匝数比不变，电压表V2示数也不变，由ΔU=I2R0可知，I2变大，输电线损耗电压ΔU变大，又U3=U2-ΔU，则电压表V3示数变小，由=可知，电压表V4示数也变小，B错误；电压表V2、V3的示数之差与电流表A2的示数的比值为=R0不变，C错误；降压变压器的等效电阻为R等===R，根据闭合电路欧姆定律可知，当R等=R0时输出功率最大，即当R=R0时，用户的功率达到最大值，D错误．8．【知识点】两类动力学问题、传送带模型【答案】B【详解】ABD．由于物块的速度大于传送带的速度，所以物块相对传送带向上运动，物块受重力和沿斜面向下的滑动摩擦力，沿斜面方向有根据牛顿第二定律：mgsinθ+μmgcosθ=ma1，代入数据解得：a1=10m/s2方向沿斜面向下。设物体减速到传送带速度需要的时间为t1，有由于物体所受重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力，因此物体相对传送带向下运动，受到的滑动摩擦力沿斜面向上，沿斜面方向根据牛顿第二定律有：mgsinθ-μmgsosθ=ma2，代入数据解得：a2=2m/s2方向沿斜面向下；最后减速到速度为零的时间为：故小物块向上运动的时间为1.6s。故B正确，AD错误。C．小物块向上滑行的最远距离为：故C错误。故选B。9．【知识点】波的图像及其应用、波的图像和振动图像的综合应用、简谐运动【答案】BD【详解】A．由图知，波长为，周期为T=0.4s，则波速为故A错误；B．由乙图读出，t=0时刻质点P的速度向上，由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，故B正确；C．根据波的传播特点可知，质点并不随波向前迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，故C错误；D．当t=0.1s时，质点P处于最大位移处，据简谐运动的特点可知，此时加速度最大；而质点Q此时不在最大位移处，所以质点P的加速度大于质点Q的加速度，故D正确。故选BD。10．【知识点】利用理想状态方程解决问题、气体等温变化与玻意耳定律【答案】BD【详解】AB．气温不变，略抬高气缸左端使这倾斜，由于活塞重力的作用，A部分气体压强减小，B部分气体压强增大，对这两部分气体由玻意耳定律可知，A体积增大，B体积减小，故A错误，B正确；C．设初始气缸内A、B气体对活塞的压力分别为FA、FB，则有FA=FB倾斜并升高相同的温度后，设活塞及杆整体所受重力垂直活塞平面斜向下的分力为G1，根据平衡条件有所以故C错误；D．压强的变化量，由，可知故D正确。故选BD。11．【知识点】双杆模型【答案】ABD【详解】A．由题意可知，开始金属条ab与金属导轨间的最大静摩擦力，方向沿着金属导轨向上，A正确；B．开始金属棒cd加速下滑，根据右手定则可知，产生的感应电流从d到c，根据左手定则可知金属条ab所受安培力沿着金属导轨向上，随着金属棒cd速度增大，感应电流变大，金属条ab所受安培力变大，当安培力等于时，金属条刚要开始滑动，此时，解得，金属棒cd产生的感应电动势，则金属棒cd的速度，B正确；CD．金属条ab开始运动后，产生的感应电流与金属棒cd产生的感应电流相反，由于金属棒cd有较大的速度，所以金属棒cd产生的感应电流大于金属条ab产生的感应电流，设当电流为时，满足，解得，此时金属条ab和金属棒cd的加速度相等，此后金属条ab和金属棒cd的速度差恒定，产生的感应电流大小不变，金属条ab和金属棒cd以相同大小的加速度运动，C错误；D正确。选ABD。12．【知识点】带电粒子在点电荷电场中的运动、电势能与静电力做功【答案】BD 【解析】带负电的试探电荷仅在电场力的作用下在O点恰好保持静止状态，由F＝qE知，O点的电场强度为零，则两正点电荷连线上的电场线方向如图所示，由沿电场线方向电势逐渐降低知，a点的电势高于O点，A错误；设左边正点电荷所带的电荷量为q1，右边正点电荷所带的电荷量为q2，则在O点有k＝k，在b点处平行两正电荷连线方向有kcos θ1＝＞kcosθ2＝，故b点电场强度平行两正电荷连线方向的分量指向右方，则b点场强方向斜向右上方，由沿电场线方向电势逐渐降低知，O点电势低于a、c两点，高于b、d两点，故b点的电势低于a、c两点，由负电荷在电势低处电势能大知，试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，B正确，C错误；由对称性知，d点的电势低于c点，由上述分析可知，带负电的试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能，D正确．【关键点拨】解答本题的关键是由电场的叠加确定b点的电场强度方向，然后画出电场线的大致方向，根据沿电场线方向电势逐渐降低判断电势的高低，根据负电荷在电势低处电势能大来判断电势能的大小关系．13．【知识点】实验：导体电阻率的测量【答案】0. 470；V1；1. 5V；A2；0. 3A【详解】(1)[1]用螺旋测微器测量金属丝的直径为：0+0.01mm×47.0=0.470mm；(2)[2][3][4][5]电源的电动势为4.5V，则所选电压表为V1；由实验中两电表的指针偏转情况可知，两次电流表读数几乎不变，而电压表读数变化明显，说明电流表的分压作用不可忽略，电流表内阻不能忽略，即应该采用电流表外接电路，则S2应该接a端；此时电压测量值为 。当S2由a端转向b端时，电压表读数从1.5V变到2.5V，则说明在电流表上大约有1 V的电压，而电流表内阻为几欧姆，可知电流表的量程为0.6A，所选电流表应该为A2，此时电流测量值为。14．【知识点】实验：用油膜法估测油酸分子的大小【答案】 B； ； ； 偏大【详解】（1）[1]该实验采用的是借助物理模型间接测量的方法，依据单分子以球型一个挨一个排放，结合估测分子大小的原理，所以采用了理想模型法，故选B。（2）[2]每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是（3）[3]油膜的面积可以从方格纸上得到，所围成的方格中，面积超过一半按一个算，小于一半的舍去，图中共有57个方格，则油膜面积为则油酸分子的直径为（4）[4]如果没有等油酸完全扩散开就描出轮廓，则测出的面积偏小，直径就偏大。15．【知识点】全反射与折射的综合应用【答案】(1)倒立的像 (2)不发生全反射 0.8 (3)【详解】(1)画出另一条光线的光路图,如图1所示,由图1可知,在取景窗中得到的是倒立的像。(2分)(2)由几何关系可知,光线①在 点的人射角为 (1分)由折射率 ,可知发生全反射的临界角(1分)所以光线(1)在 点不发生全反射。(1分)由 ,可得 (2分)(3)画出此时的光路图,如图2所示。光线①在 面恰好发生全反射,结合几何关系可知, 面与 面的夹角 (1分)(1分)(1分)则 面与 面的夹角 (1分)16．【知识点】斜抛运动【答案】（1）；（2）（n=1，2，3…）【详解】（1）质点的运动轨迹如图所示在垂直斜面方向上，质点具有不变的加速度，由于碰撞前后的速率不变，质点落在斜面和离开斜面的速率相等，均为，所以，质点在回到出发点之前离斜面的最远距离为（2）质点每两次碰撞之间所用的时间不变，均为，质点在沿平行斜面方向的加速度为，当质点沿平行斜面方向的位移为零时，质点最后仍回到原出发点，设质点运动时间为T，则，其中，（n=1，2，3…），联立，解得（n=1，2，3…），即（n=1，2，3…）17．【知识点】带电粒子在组合场中的运动【答案】(1)，(2)，(3)【详解】（1）由离子经加速后的最大速度为2v，初速度范围，显然初速度最大离子加速后速度最大，由动能定理有，解得（2）由于粒子带正电，磁场垂直于纸面向外；可以做出离子在磁场中的轨迹。最小速度的轨迹圆最小，将出射点标记为A。最大速度的轨迹圆最大，将出射点标记为B。离子首次到达x轴的范围在A、B之间。过入射点O做入射速度方向的垂线，过出射点A做出射速度方向的垂线，交汇于C点，该点为最小轨迹圆的圆心，OC、AC为半径。如图所示由于入射速度与x轴正方向的夹角为，所以，由于OC、AC为轨迹圆半径，，所以AC的长度等于最小轨迹圆半径，入射速度为v，由于向心力等于离子所受的洛伦兹力，解得，所以A的坐标，同理，由于最大轨迹圆的入射速度方向不变，大小为2v。所以该轨迹圆的圆心角不变，半径大小为原来的2倍。B的坐标为，综上离子首次到达x轴的坐标范围为（3）由于探测板足够长，所以不用考虑粒子从水平方向离开探测板范围的可能性。仅需要考虑竖直方向的运动。电场强度方向向上，对正离子的作用力和加速度向上，大小为，，设出射速度为的离子恰好达到探测板，该速度的离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为0。当离子进入电场的速度大于等于该临界速度时能达到探测板，小于临界速度时不能达到。由于为所以出射速度与x轴方向的夹角为，所以进入电场前竖直方向的速度为，根据离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为0，列写运动学方程，，，所以当离子速度，不能到达探测板。当离子速度，能到达探测板。粒子首次到达x轴上时分布均匀，所以18．【知识点】动量和能量的综合应用【答案】（1）4m/s；（2）0.5J；（3）10；（4）11m【详解】（1）物块A在下滑到斜面底端的过程中，由动能定理得代入数据可得vA=4m/s（2）A、B两物块发生弹性碰撞，设碰后A的速度为vA1，B的速度为vB，有代入数据得vB=3m/s物块B在传送带上运动的速度大于传送带速度，物块B做匀减速运动，对物块B解得物块B经时间t1后，速度与传送带速度相等，设向左运动的位移为x，则有，由于x因此物块与传送带间因摩擦而产生的热量代入数据得Q=0.5J（3）物块B与物块C在传送带左端发生弹性碰撞，取向左为正方向，有代入数据得vB1=0，vC1=2m/s由此可知，以后每次B与C相碰，速度都发生交换。对物块C，设来回运动了n次，由动能定理可知代入数据得n=10（4）由（3）知，物块C第k次返回至传送带左端时速度平方大小为，由运动学公式得物块B获得速度后在传送带上先向右做匀减速运动，后向左做匀加速运动，回到传送带左端时速度大小不变，物块B第k次在传送带上来回一次运动的路程所以整个过程物块B在传送带上滑行的总路程代入数据得x总=11m第 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