资源简介

2025届山东省潍坊市高三下学期3月模拟考试物理试题
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．（2025·潍坊模拟）在光电效应实验中，用波长为和的光分别照射同一光电管，均发生了光电效应，所逸出的光电子的最大初动能分别为、，遏止电压分别为、，已知，则（　　）
A． B． C． D．
2．（2025·潍坊模拟）电动自行车因低碳环保而成为流行的代步交通工具。电动自行车在无风情况下匀速行驶时，会将正对空气的速度从0变为v，人和车总的迎风面积为S，空气密度为，则其受到的空气的平均阻力为（　　）
A． B． C． D．
3．（2025·潍坊模拟）汽车自动驾驶技术依赖于传感器，实时感知周围环境并进行决策。在一次测试中，一辆自动驾驶汽车因感知到前方存在障碍物而紧急刹车，刹车过程可看作匀减速直线运动。以开始刹车时为计时零点，自动驾驶汽车的图像如图所示，则自动驾驶汽车（　　）
A．前4s内刹车的加速度大小为
B．计时零点的速度大小为40m/s
C．前4秒内平均速度大小为10m/s
D．0~4s内和0~8s内平均速度大小相等
4．（2025·潍坊模拟）如图所示，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是同一条电场线与等势面的交点，且满足，已知。现有一电子，从C点沿图中方向射入电场，初动能为12eV，则（　　）
A． B．
C．电子的动能一直增加 D．电子能运动到A所在的等势面
5．（2025·潍坊模拟）如图为利用光学干涉原理测量滚珠K直径的装置。将标准立方体玻璃块G放在平板上，上面盖一块标准平面玻璃板，使中间空气层形成尖劈，尖劈开口间距d（未知）远小于G的边长。用单色光从上方垂直照射玻璃板，在玻璃板与G之间的尖劈处得到了等距干涉条纹。滚珠K与接触点为M，滚珠K和G接触。已知相邻亮条纹间距为，再结合下列哪个选项中的数据可以求解滚珠K的直径（　　）
A．玻璃板的厚度、平板的厚度
B．M点与玻璃板右端的距离
C．单色光的波长、玻璃板的厚度
D．单色光的波长、标准立方体玻璃块G的边长a
6．（2025·潍坊模拟）2025年1月13日，“微厘空间01组”的10颗卫星在山东海阳附近海域成功发射升空并顺利进入预定轨道。该组网卫星的轨道离地高度大都在695km~708km之间，可以近似为圆轨道。已知卫星组中标识符为“2025-007E”的04星的轨道半径为，绕地球做圆周运动的周期为，地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为，周期为，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）
A．
B．由、和G能求地球的密度
C．地球质量与太阳质量的比值为
D．地球质量与太阳质量的比值为
7．（2025·潍坊模拟）如图甲所示，用两根手指对称地抓起一个截面为圆的杯盖，将其简化成图乙所示，手指与杯盖截面始终处于竖直平面内，手指接触点1、2与圆心的连线与水平方向的夹角均为，手指和杯盖间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知杯盖质量为m，重力加速度为g，，杯盖始终在竖直平面内处于平衡状态，手指与杯盖恰好不相对滑动，则手指对触点1的压力为（　　）
A． B． C． D．
8．（2025·潍坊模拟）如图所示，质量为2m的物块P静置于劲度系数为k的轻弹簧上，质量为m的物块Q从P上方的高度处由静止落下，Q与P发生碰撞，碰后立即结为一体。已知两物块碰后经时间速度第一次变为零，弹性势能的表达式为（k为弹簧的劲度系数、x为弹簧的形变量），不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为（　　）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。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．（2025·潍坊模拟）如图所示，N匝矩形线圈abed置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的面积为S，bc边与磁场右边界重合，线圈以bc边为轴逆时针（俯视）匀速转动的周期为T。时刻，线圈从图示位置开始转动，下列说法正确的是（　　）
A．0时刻感应电动势为零
B．一个周期内线圈中电流方向不发生变化
C．时刻，穿过线圈的磁通量
D．此线圈产生交变电流电动势的有效值
10．（2025·潍坊模拟）一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的位移分别为，，已知波的周期，下列说法正确的是（　　）
A．时，质点P沿y轴正方向振动 B．质点P的平衡位置在处
C．时，P、Q两质点的位移相同 D．时，P、Q两质点的速度相同
11．（2025·潍坊模拟）一定质量的理想气体、经过一个缓慢的过程从状态P变化到状态Q，该过程的图像如图甲所示，图乙为其图像、a、c两条曲线中的一条与上述过程对应，曲线a和c均为开口向下的抛物线，下列说法正确的是（　　）
A．曲线a对应了P到Q的过程
B．曲线c对应了P到Q的过程
C．P到Q的过程理想气体吸收的热量为
D．状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍
12．（2025·潍坊模拟）如图甲所示，间距的金属轨道与水平面成角放置，上端接定值电阻，下端接定值电阻，其间分布着两个有界匀强磁场区域：区域Ⅰ内的磁场垂直轨道平面向下，磁感应强度；区域Ⅱ内的磁场平行轨道向下，磁感应强度。金属棒MN的质量，接入电路的电阻，金属棒与轨道间的动摩擦因数。现从区域Ⅰ的上方某处沿轨道静止释放金属棒，当金属棒MN刚到达区域Ⅰ的下边界时，开始均匀变化。整个过程中金属棒的速度随下滑时间的变化情况如图乙所示，图像中除ab段外均为直线，Oa段与cd段平行。金属棒在下滑过程中始终与磁场边界平行，且与轨道间接触良好，轨道电阻及空气阻力忽略不计，两磁场互不影响，，g取。下列说法正确的是（　　）
A．图乙中c点对应的速度大小为1m/s
B．区域Ⅰ的宽度为0.8m
C．金属棒穿过区域Ⅰ过程，回路中产生的焦耳热为0.192J
D．均匀变化时的变化率为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（2025·潍坊模拟）如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤：
（1）下列有关该实验的说法正确的是______。
A．实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲
B．图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来
C．图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量
D．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度
（2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为　 　mL（结果保留两位有效数字）。
（3）不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是______。
A．甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界
B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界
C．丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀
14．（2025·潍坊模拟）某实验小组要测量一个特殊电池的电动势E和内阻r（内阻较大且随电流变化），该电池电动势在一定范围内能保持稳定，提供的实验器材有：电压表（量程3V，内阻约）、电压表（量程3V，可视为理想电压表）、滑动变阻器R、定值电阻（阻值）、开关及导线若干。
主要实验步骤如下：
（1）连接器材：根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整　 　。
（2）调节滑动变阻器，记录多组电压表的读数和电压表的读数，通过计算机描点作图得到该电池的曲线，如图丙所示。由此可知该电池的电动势为　 　V；当电压表的读数时，该电池内阻为　 　。（结果均保留2位有效数字）
（3）实验中因电压表内阻的影响，测得电池的内阻会比实际值　 　（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（4）若将该电池与一个阻值为的电阻串联组成闭合电路，该电阻消耗的功率约为　 　W（结果保留2位有效数字）。
15．（2025·潍坊模拟）图中阴影部分为透明材料做成的柱形光学元件的横截面，ABCD构成正方形，M为正方形的中心，弧为过M点的半圆弧，圆心为O点。一束光从O点照射到弧上并射入透明材料，入射方向与OB成角，最终从弧射出。已知透明材料的折射率，圆弧的半径为R，光在真空中的速度为c。求
（1）光在透明材料中的传播速度v；
（2）光在透明材料中传播的时间t；
16．（2025·潍坊模拟）如图所示，某实验小组设计了一种简易气压升降装置。气缸Ⅰ竖直放置，体积为，质量的活塞a（S为活塞横截面积）静止在气缸Ⅰ的中间位置，封闭气体的体积为。气缸Ⅱ水平放置，封闭气体的体积为，压强为，通过单向阀门与大气连通，活塞b向左推动时，关闭；向右拉动时，打开。两气缸通过体积不计的管道连通，管道左端有单向阀门，只有气缸Ⅱ中气体压强大于气缸Ⅰ中气体压强时，才能打开。气缸Ⅱ右侧的活塞b每缓慢推一次，都能将体积为，压强为的气体全部压入气缸Ⅰ中，活塞a上升到气缸Ⅰ顶端时会被卡住。大气压强为，重力加速度为g，不计活塞与气缸之间的摩擦及活塞的厚度，两气缸导热良好，环境温度保持不变，求
（1）第1次缓慢推活塞b，将气缸Ⅱ中气体全部压入气缸Ⅰ后，活塞a升高的高度；
（2）第3次缓慢推活塞b，当气缸Ⅱ中气体体积压缩到多大时，阀门才能够打开。
17．（2025·潍坊模拟）如图所示，直线MN上方各处都有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，匀强电场的电场强度，MN下方未知的区域内存在匀强磁场，其磁感应强度大小和方向均与直线MN上方的磁场相同。放射性粒子源O沿与MN成斜向下的方向持续发出大量质量为m、电荷量为的粒子，粒子沿直线运动的距离后从A点进入磁场（沿OA运动时，还未进入磁场），所有粒子速度大小在范围内，经磁场偏转后所有粒子均垂直MN进入上方的区域。已知速度为的粒子离开A点后到达MN之前一直在磁场中运动，经过直线MN上的K点垂直MN进入上方区域。不计粒子的重力和粒子间的相互作用等影响，求
（1）MN下方匀强磁场的磁感应强度；
（2）速度为的粒子在MN下方运动的总时间；
（3）MN下方磁场区域的最小面积；
（4）某时刻，速度分别为和的两个粒子同时通过MN进入上方区域，这两个粒子在MN上方相距的最小距离。
18．（2025·潍坊模拟）如图所示，质量为m的木板B平放在光滑的水平面上，在木板最左端正上方高h处静置一质量为2m的小球A，初始时刻，给小球A一个水平向右的初速度，小球A下落过程中恰好击中木板B上表面的中点，碰后A运动轨迹的最高点与初始位置等高。一段时间后，小球A与木板B发生第二次碰撞，恰击中B上表面的最左端。已知所有的碰撞时间极短，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看作质点，则
（1）木板B的长度为多少？
（2）第一次碰撞后木板B的速度大小为多少？
（3）A和B发生第二次碰撞后，为了保证小球A第三次与B上表面碰撞时恰能击中B的最右端，在距离木板B最右端d（未知）处固定一弹性挡板C，则d为多少？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】光电效应
【解析】【解答】AB．根据光电效应方程，由于同一光电管的逸出功 相同，最大初动能，则有，A错误，B正确；
CD．根据，可知，CD错误。
故答案为：B。
【分析】利用光电效应方程 和遏止电压公式 ，结合同一光电管逸出功 不变的条件，通过最大初动能的大小关系，推导波长和遏止电压的大小关系。
2．【答案】A
【知识点】动量定理
【解析】【解答】取一小段时间内带动的空气为研究对象，则这一小段气体质量
根据动量定理
匀速骑行时
联立解得
故答案为：A。
【分析】选取极短时间内被带动的空气柱为研究对象，利用动量定理求出空气对自行车的作用力，再根据匀速行驶时受力平衡，得到空气阻力的表达式。
3．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．前4s内刹车的距离为，将刹车的过程逆向来看，根据，解得，故A错误；
B．计时零点的速度大小为，故B错误；
C．前4秒内平均速度大小为，故C正确；
D．根据图像可知0~4s内和0~8s内位移相等，由于时间不等，故平均速度不等，故D错误。
故答案为：C。
【分析】将匀减速直线运动逆向等效为初速度为零的匀加速直线运动，结合 x-t 图像获取位移和时间信息，通过运动学公式计算加速度、初速度，再依据平均速度定义式分析不同时间段的平均速度，逐一验证选项。
4．【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用；等势面
【解析】【解答】AB．C点与A点之间的电势差
根据点电荷电场线的分布规律可知，AB之间任意位置的电场强度均大于BC之间任意位置的电场强度，由于AB间距等于BC间距，根据电场强度与电势差的关系式有
则有
又由于
解得，故A错误，B正确；
C．由于，，解得
电场线沿高电势点指向低电势点，可知，电场线方向由C指向A，即点电荷Q带负电，电子在电场中受到点电荷Q的库仑斥力作用，由于斥力方向与入射速度方向开始夹角为钝角，可知，电子开始做减速运动，即电子开始的动能减小，故C错误；
D．结合上述可知，电子在电场中受到点电荷Q的库仑斥力方向与入射速度方向开始夹角为钝角，电子在电场中做曲线运动，电子的速度开始减小，但由于电子做曲线运动，电子的速度不可能减为0，假设电子能够运动到A所在的等势面，则有
解得
而实际上由于电子做曲线运动，电子的速度不可能减为0，即电子不可能运动到A所在的等势面，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据点电荷电场强度分布特点，结合U=Ed判断电势差大小；再通过动能定理分析电子在电场中的能量变化，判断其运动范围和动能变化。
5．【答案】D
【知识点】薄膜干涉
【解析】【解答】对于空气劈尖干涉，相邻亮条纹（或暗条纹）对应空气层厚度差为，设相邻亮条纹间距为，空气劈尖的夹角为，则有
设滚珠K的半径为D，作出几何关系如图所示。
由几何关系可得
可知要测量滚珠K的直径D，则需要单色光的波长、标准立方体玻璃块G的边长a。
故答案为：D。
【分析】利用空气劈尖干涉的条纹间距与劈尖倾角的定量关系，结合几何相似三角形原理，建立条纹间距、光波长、立方体边长与滚珠直径的关联，判断求解直径所需的物理量。
6．【答案】C
【知识点】开普勒定律；万有引力定律
【解析】【解答】A．开普勒第三定律仅适用于同一中心天体的系统，标识符为“2025-007E”的04星的中心天体是地球，地球的中心天体是太阳，因此半径和周期不满足开普勒第三定律，故A错误；
B．地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径，周期和引力常量为G只能求太阳的质量，无法求地球的密度，故B错误；
CD．对于卫星绕地球运动
对于地球绕太阳运动
两式联立可得，故D错误，C正确。
故答案为：C。
【分析】根据万有引力提供向心力的公式，分别对卫星绕地球、地球绕太阳的运动进行分析，求出地球和太阳的质量，再计算两者的质量比；同时明确开普勒第三定律的适用条件，判断选项正误。
7．【答案】A
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】根据题意，对杯盖两接触点受力分析如图所示
由平衡条件有
又有
联立解得
故答案为：A。
【分析】对杯盖进行受力分析，利用对称性可知每个触点受力相同，将重力均分，再根据平衡条件建立摩擦力、压力与重力的方程，结合最大静摩擦条件求解压力大小。
8．【答案】B
【知识点】碰撞模型；简谐运动
【解析】【解答】根据速度位移关系式可知，Q与P碰前速度
碰撞过程根据动量守恒，以的方向为正方向
从碰后到最低点，以最低点为重力势能的0点，根据能量守恒
解得
整体做简谐运动，简谐运动平衡位置为压缩处，根据题意有两物块碰后位置为压缩处，最低点在压缩处，最高点位置为压缩处。经时间速度第一次变为零，结合简谐运动规律可知对应的角度为120°，而从碰后到平衡位置，即最大速度处，对应简谐运动角度为30°，所以从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为。
故答案为：B。
【分析】先通过自由落体和动量守恒求出碰撞后的共同初速度，再确定简谐运动的平衡位置、初始位置和最低点，结合简谐运动的相位关系，将已知的t0 （到速度为零的时间）与到最大速度的时间对应起来。
9．【答案】A,D
【知识点】交变电流的产生及规律；磁通量；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．在图示位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小为零，故0时刻感应电动势为零，故A正确；
B．一个周期内线圈中电流方向变化一次，故B错误；
C．对应线圈转过的角度为
则此时穿过线圈的磁通量为，故C错误；
D．此线圈产生交变电流电动势的最值为
又
解得
由题分析，可知线圈转一圈，只有半个周期有交变电流，设此线圈产生的交变电流电动势的有效值为，则有
解得此线圈产生交变电流电动势的有效值，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】 根据线圈在磁场中的转动规律，分析不同时刻的磁通量、感应电动势及电流方向，结合有效值的定义，逐一判断各选项的正误。
10．【答案】B,D
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】A．由于简谐横波沿x轴正方向传播，由题图根据波形平移法可知，时，质点P沿y轴负方向振动，故A错误；
B．由题图可知，波动方程为
则有
解得质点P的平衡位置为，故B正确；
C．根据对称性可知，时，处的位移为；由题图可知波长为，则波速为
由
简谐横波沿x轴正方向传播，结合波形平移法可知，时，P质点的位移为0，Q质点的位移为，故C错误；
D．根据对称性可知，时，处的位移为；由
简谐横波沿x轴正方向传播，结合波形平移法可知，可知时，P质点的位移为，且此时P质点沿y轴负方向振动；时，Q质点的位移为，且此时Q质点沿y轴负方向振动；根据简谐振动对称性可知，此时P、Q两质点的速度相同，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】根据波的传播方向判断质点振动方向，利用波动方程求出质点 P 的平衡位置，再通过波速和波形平移法，分析不同时刻 P、Q 两质点的位移和速度，逐一验证选项。
11．【答案】B,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】AB．P到Q的过程压强减小，体积增大，根据理想气体状态方程可知，初末状态温度相同，在图乙中，，所以虚线b为等压线，从P到Q过程中，压强始终小于P点压强，即图像斜率小于P点对应斜率，所以曲线c对应了P到Q的过程，故A错误，B正确；
C．图像面积代表做功，所以，P到Q的过程内能不变，根据热力学第一定律，，理想气体吸收的热量为，故C正确；
D．初末状态温度相同，分子平均动能相同，初态压强是末态的2倍，所以状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的2倍，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】本题考查理想气体的状态变化与热力学第一定律，核心思路是：用理想气体状态方程分析 T-V 图像的斜率变化，确定对应曲线；通过 p-V 图像面积计算做功，结合内能不变的特点，由热力学第一定律求热量；根据压强、体积与分子碰撞次数的关系，分析碰撞次数的变化。
12．【答案】B,D
【知识点】能量守恒定律；法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．图乙中c点对应金属棒出区域Ⅰ，由受力平衡得
其中
解得，故A错误；
B．金属棒进入区域Ⅰ之前的过程中，根据动量定理有
求得
设区域Ⅰ的宽度为，金属棒穿过区域Ⅰ的过程中，根据动量定理有
又，
其中，
联立得
C．金属棒穿过区域Ⅰ的过程中，由能量守恒得
解得，故C错误；
D．由图乙可知
得
金属棒穿过区域Ⅱ的过程中做匀速直线运动，有
另外，金属棒穿过区域Ⅱ时均匀变化，回路中产生感生电动势，电动势为
金属棒与并联，再与串联，所以回路中的总电阻为
金属棒中的电流为
联立解得，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】先对金属棒在不同阶段的受力和运动进行分析，利用平衡条件求出 c 点速度v2 ，再结合运动学公式和能量守恒定律计算区域宽度和焦耳热，最后根据电磁感应定律求出B1 的变化率。
13．【答案】（1）D
（2）1.0×10-5
（3）B；C
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）A．图中实验步骤应先在浅盘的水面撒入痱子粉，后配制油酸酒精溶液，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是乙→丙→丁→甲，故A错误；
B．图乙中撒痱子粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓，故B错误；
C．图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误；
D．实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。
故答案为：D。
（2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为
故答案为：1.0×10-5
（3）A．甲图油膜不理想，痱子粉撒得过多，导致油膜过厚，没有形成单分子油膜，故A错误；
B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确；
C．丙图油膜撒得适量，满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀，故C正确。
故答案为：BC。
【分析】 (1) 结合实验原理和操作规范，逐一分析步骤顺序、撒痱子粉目的、溶液浓度选择及溶液保存的注意事项，判断选项正误。
(2) 先计算单滴油酸酒精溶液的体积，再结合纯油酸的体积占比，相乘得到单滴溶液中纯油酸的体积，注意有效数字的保留。
(3) 依据 “油膜法” 中形成单分子油膜的核心要求，分析痱子粉撒布量对油膜边界清晰度的影响，判断油膜形状是否符合实验要求。
（1）A．图中实验步骤应先在浅盘的水面撒入痱子粉，后配制油酸酒精溶液，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是乙→丙→丁→甲，故A错误；
B．图乙中撒痱子粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓，故B错误；
C．图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误；
D．实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。
故选D。
（2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为
（3）A．甲图油膜不理想，痱子粉撒得过多，导致油膜过厚，没有形成单分子油膜，故A错误；
B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确；
C．丙图油膜撒得适量，满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀，故C正确。
故选BC。
14．【答案】（1）
（2）2.9；5.6
（3）偏小
（4）0.42
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）根据电路图，实物连接情况如图所示
（2）根据闭合电路的欧姆定律可得
结合图像可得
当时，
代入上式解得
故答案为：2.9；5.6
（3）根据电路图可知，测量的内阻是电源内阻与电压表内阻的并联电阻，导致测量值小于实际值；
故答案为：偏小
（4）根据，作出电源的U-I图像，再作出电阻的U-I图像如图
交点的电流为I=0.23A，则电阻R消耗的电功率为P=I2R=0.232×8W=0.42W
故答案为：0.42
【分析】(1) 根据电路图的串并联关系，将电压表V1并联在电池两端，V2与定值电阻R0并联，再将滑动变阻器R串联接入电路，注意电表正负接线柱的连接。
(2) 利用闭合电路欧姆定律建立U1与U2的函数关系，通过U1–U2图像的截距得到电动势，再代入特定U1值求出对应的U2，进而计算内阻。
(3) 分析电压表V1内阻对电路总电流的影响，判断内阻测量值与实际值的偏差。
(4) 结合电动势和内阻，利用闭合电路欧姆定律求出回路电流，再计算串联电阻消耗的功率。
（1）根据电路图，实物连接情况如图所示
（2）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得
结合图像可得
当时，
代入上式解得
（3）根据电路图可知，测量的内阻是电源内阻与电压表内阻的并联电阻，导致测量值小于实际值；
（4）根据，作出电源的U-I图像，再作出电阻的U-I图像如图
交点的电流为I=0.23A，则电阻R消耗的电功率为P=I2R=0.232×8W=0.42W
15．【答案】（1）解：光在透明材料中的传播速度为
（2）解：光在AB、AD、DC面能发生全反射的临界角相同，均为C，则
即
光以角沿半径方向入射到弧面BC，进入透明材料后光的传播方向不变。入射到界面AB时入射角为，恰好发生全反射，反射角为。同理在AD、DC面时也恰好发生全反射。光在透明材料内部的光路如图所示
由几何关系可得，光在材料中路径的长度为
光在透明材料中传播的时间为
求得
【知识点】光的全反射
【解析】【分析】 (1) 直接利用折射率与光在介质中传播速度的核心关系，通过折射率公式求解光在透明材料中的速度。
(2) 先由临界角公式确定全反射临界角，结合入射角度分析光路为多次全反射的折线，分段计算光在材料内的传播路程，再结合传播速度求解总时间。
（1）光在透明材料中的传播速度为
（2）光在AB、AD、DC面能发生全反射的临界角相同，均为C，则
即
光以角沿半径方向入射到弧面BC，进入透明材料后光的传播方向不变。入射到界面AB时入射角为，恰好发生全反射，反射角为。同理在AD、DC面时也恰好发生全反射。光在透明材料内部的光路如图所示
由几何关系可得，光在材料中路径的长度为
光在透明材料中传播的时间为
求得
16．【答案】（1）解：开始时活塞a距气缸Ⅰ底部的高度为
活塞a静止不动，气缸Ⅰ中的气体压强为，对活塞a有
得
气缸Ⅰ充气1次后活塞高度为，根据玻意耳定律得
气缸Ⅰ中活塞上升的高度为
（2）解：气缸Ⅰ充气2次后，假设活塞未到气缸Ⅰ顶部，根据玻意耳定律
得
则活塞a恰好到达气缸顶部，气缸Ⅰ中气体压强仍为，第3次缓慢推活塞b，压缩气缸Ⅱ中气体体积到，压强与气缸Ⅰ充气2次后的压强相同，根据玻意耳定律得
得
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】(1) 先对活塞a受力分析，求出气缸Ⅰ内初始气体压强；再将气缸Ⅱ中气体压入Ⅰ中，利用等温过程的玻意耳定律，求出混合后气体体积，进而得到活塞a升高的高度。
(2) 先计算前两次推入气体后气缸Ⅰ内的气体压强，再根据阀门K1打开的条件（Ⅱ中压强大于Ⅰ中压强），利用玻意耳定律求出气缸Ⅱ中需要压缩到的体积。
（1）开始时活塞a距气缸Ⅰ底部的高度为
活塞a静止不动，气缸Ⅰ中的气体压强为，对活塞a有
得
气缸Ⅰ充气1次后活塞高度为，根据玻意耳定律得
气缸Ⅰ中活塞上升的高度为
（2）气缸Ⅰ充气2次后，假设活塞未到气缸Ⅰ顶部，根据玻意耳定律
得
则活塞a恰好到达气缸顶部，气缸Ⅰ中气体压强仍为，第3次缓慢推活塞b，压缩气缸Ⅱ中气体体积到，压强与气缸Ⅰ充气2次后的压强相同，根据玻意耳定律得
得
17．【答案】（1）解：作出速度为的粒子进入MN下方磁场的运动轨迹，如图所示。
根据几何关系可得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力
解得
（2）解：速度为的粒子在MN下方运动磁场的运动轨迹，根据
解得
可知该粒子在MN下方的运动分三段，即在OA段做匀速直线运动、在磁场中做匀速圆周运动，从磁场飞出后匀速直线运动从直线MN上的某点垂直MN进入上方区域，如图所示。
设OA段运动时间为，在MN下方某区域磁场做匀速圆周运动时间为，从磁场飞出后运动时间为，在OA段有
解得
在MN下方某区域磁场做匀速度圆周，根据几何关系可知粒子偏转的圆心角为
则粒子在MN下方某区域磁场中运动的时间为
又
解得
从磁场飞出后匀速直线运动从直线MN上的某点垂直MN进入上方区域有
解得
故速度为的粒子在MN下方运动的总时间
（3）解：由题分析，可知所有粒子在磁场中转过的圆心角为，线段AK为磁场的上边界，如图所示。
MN下方磁场区域的最小面积
解得
（4）解：设两粒子经过直线MN的点之间的距离，根据几何关系有
两粒子在x轴方向的距离
又
两粒子在y轴方向的距离
设两粒子之间的距离为d
解得
两粒子间距离的最小值
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 先由速度为的粒子轨迹确定其在磁场中的轨道半径，再利用洛伦兹力提供向心力的公式求解磁感应强度。
(2) 速度为的粒子在MN下方先做匀速直线运动，再在磁场中做匀速圆周运动，分别计算两段运动的时间后求和。
(3) 磁场区域的最小面积为所有粒子轨迹的包络面积，通过分析最大和最小轨迹的几何关系求解。
(4) 上方区域中电场和磁场共存，粒子做复杂的曲线运动，通过分解运动或利用相对运动分析两粒子的最小间距。
（1）作出速度为的粒子进入MN下方磁场的运动轨迹，如图所示。
根据几何关系可得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力
解得
（2）速度为的粒子在MN下方运动磁场的运动轨迹，根据
解得
可知该粒子在MN下方的运动分三段，即在OA段做匀速直线运动、在磁场中做匀速圆周运动，从磁场飞出后匀速直线运动从直线MN上的某点垂直MN进入上方区域，如图所示。
设OA段运动时间为，在MN下方某区域磁场做匀速圆周运动时间为，从磁场飞出后运动时间为，在OA段有
解得
在MN下方某区域磁场做匀速度圆周，根据几何关系可知粒子偏转的圆心角为
则粒子在MN下方某区域磁场中运动的时间为
又
解得
从磁场飞出后匀速直线运动从直线MN上的某点垂直MN进入上方区域有
解得
故速度为的粒子在MN下方运动的总时间
（3）由题分析，可知所有粒子在磁场中转过的圆心角为，线段AK为磁场的上边界，如图所示。
MN下方磁场区域的最小面积
解得
（4）方法一：设两粒子经过直线MN的点之间的距离，根据几何关系有
两粒子在x轴方向的距离
又
两粒子在y轴方向的距离
设两粒子之间的距离为d
解得
两粒子间距离的最小值
方法二：取速度为的粒子为参考系，在此参考系下，从K点进入的粒子做线速度为的匀速圆周运动，其位置关系如图所示。
图中P为的粒子的位置，则两粒子之间的最小距离为圆周上点到P的最小距离。
18．【答案】（1）解：设运动时间为t
竖直方向
可得
水平方向
可得
（2）解：设A碰后水平方向速度为，B碰后速度为，规定水平向右为正，第二次碰撞恰好击中B上表面的最左端，运动时间为2t，则位移关系可表示为
A和B组成的系统水平方向动量守恒，则
联立可得，
（3）解：第一次碰撞过程中，设A和B的接触时间为，A和B分离时候是相对运动的，时间内，A和B之间为滑动摩擦力，几次碰撞过程中，竖直方向上对称，可知水平方向上滑动摩擦力大小相同。假设第二次碰撞后，A和B分离时水平方向能共速。有
可得
对A分析：第一次碰撞中
第二次碰撞中
可得
得，假设成立
设第二次碰后放置的挡板距离木板B右侧的距离为d，位移关系如图所示
分析可知，小球A向右运动的位移，
木板B运动轨迹的长度
且
可得

【知识点】动量守恒定律；平抛运动；碰撞模型
【解析】【分析】(1) 小球A做平抛运动击中木板B中点，先由自由下落高度h求出下落时间，再结合水平位移关系求出木板B的长度。
(2) 第一次碰撞后A反弹至原高度，说明竖直方向速度等大反向，水平方向动量守恒，结合能量守恒求出木板B的速度。
(3) 第二次碰撞后，A、B在水平方向动量守恒，为使A第三次碰撞B的最右端，需分析A再次下落时间内B的位移与挡板位置的关系，利用运动学公式求解d。
（1）设运动时间为t
竖直方向
可得
水平方向
可得
（2）设A碰后水平方向速度为，B碰后速度为，规定水平向右为正，第二次碰撞恰好击中B上表面的最左端，运动时间为2t，则位移关系可表示为
A和B组成的系统水平方向动量守恒，则
联立可得，
（3）第一次碰撞过程中，设A和B的接触时间为，A和B分离时候是相对运动的，时间内，A和B之间为滑动摩擦力，几次碰撞过程中，竖直方向上对称，可知水平方向上滑动摩擦力大小相同。假设第二次碰撞后，A和B分离时水平方向能共速。有
可得
对A分析：第一次碰撞中
第二次碰撞中
可得
得，假设成立
设第二次碰后放置的挡板距离木板B右侧的距离为d，位移关系如图所示
分析可知，小球A向右运动的位移，
木板B运动轨迹的长度
且
可得
1 / 12025届山东省潍坊市高三下学期3月模拟考试物理试题
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．（2025·潍坊模拟）在光电效应实验中，用波长为和的光分别照射同一光电管，均发生了光电效应，所逸出的光电子的最大初动能分别为、，遏止电压分别为、，已知，则（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】光电效应
【解析】【解答】AB．根据光电效应方程，由于同一光电管的逸出功 相同，最大初动能，则有，A错误，B正确；
CD．根据，可知，CD错误。
故答案为：B。
【分析】利用光电效应方程 和遏止电压公式 ，结合同一光电管逸出功 不变的条件，通过最大初动能的大小关系，推导波长和遏止电压的大小关系。
2．（2025·潍坊模拟）电动自行车因低碳环保而成为流行的代步交通工具。电动自行车在无风情况下匀速行驶时，会将正对空气的速度从0变为v，人和车总的迎风面积为S，空气密度为，则其受到的空气的平均阻力为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】动量定理
【解析】【解答】取一小段时间内带动的空气为研究对象，则这一小段气体质量
根据动量定理
匀速骑行时
联立解得
故答案为：A。
【分析】选取极短时间内被带动的空气柱为研究对象，利用动量定理求出空气对自行车的作用力，再根据匀速行驶时受力平衡，得到空气阻力的表达式。
3．（2025·潍坊模拟）汽车自动驾驶技术依赖于传感器，实时感知周围环境并进行决策。在一次测试中，一辆自动驾驶汽车因感知到前方存在障碍物而紧急刹车，刹车过程可看作匀减速直线运动。以开始刹车时为计时零点，自动驾驶汽车的图像如图所示，则自动驾驶汽车（　　）
A．前4s内刹车的加速度大小为
B．计时零点的速度大小为40m/s
C．前4秒内平均速度大小为10m/s
D．0~4s内和0~8s内平均速度大小相等
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．前4s内刹车的距离为，将刹车的过程逆向来看，根据，解得，故A错误；
B．计时零点的速度大小为，故B错误；
C．前4秒内平均速度大小为，故C正确；
D．根据图像可知0~4s内和0~8s内位移相等，由于时间不等，故平均速度不等，故D错误。
故答案为：C。
【分析】将匀减速直线运动逆向等效为初速度为零的匀加速直线运动，结合 x-t 图像获取位移和时间信息，通过运动学公式计算加速度、初速度，再依据平均速度定义式分析不同时间段的平均速度，逐一验证选项。
4．（2025·潍坊模拟）如图所示，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是同一条电场线与等势面的交点，且满足，已知。现有一电子，从C点沿图中方向射入电场，初动能为12eV，则（　　）
A． B．
C．电子的动能一直增加 D．电子能运动到A所在的等势面
【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用；等势面
【解析】【解答】AB．C点与A点之间的电势差
根据点电荷电场线的分布规律可知，AB之间任意位置的电场强度均大于BC之间任意位置的电场强度，由于AB间距等于BC间距，根据电场强度与电势差的关系式有
则有
又由于
解得，故A错误，B正确；
C．由于，，解得
电场线沿高电势点指向低电势点，可知，电场线方向由C指向A，即点电荷Q带负电，电子在电场中受到点电荷Q的库仑斥力作用，由于斥力方向与入射速度方向开始夹角为钝角，可知，电子开始做减速运动，即电子开始的动能减小，故C错误；
D．结合上述可知，电子在电场中受到点电荷Q的库仑斥力方向与入射速度方向开始夹角为钝角，电子在电场中做曲线运动，电子的速度开始减小，但由于电子做曲线运动，电子的速度不可能减为0，假设电子能够运动到A所在的等势面，则有
解得
而实际上由于电子做曲线运动，电子的速度不可能减为0，即电子不可能运动到A所在的等势面，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据点电荷电场强度分布特点，结合U=Ed判断电势差大小；再通过动能定理分析电子在电场中的能量变化，判断其运动范围和动能变化。
5．（2025·潍坊模拟）如图为利用光学干涉原理测量滚珠K直径的装置。将标准立方体玻璃块G放在平板上，上面盖一块标准平面玻璃板，使中间空气层形成尖劈，尖劈开口间距d（未知）远小于G的边长。用单色光从上方垂直照射玻璃板，在玻璃板与G之间的尖劈处得到了等距干涉条纹。滚珠K与接触点为M，滚珠K和G接触。已知相邻亮条纹间距为，再结合下列哪个选项中的数据可以求解滚珠K的直径（　　）
A．玻璃板的厚度、平板的厚度
B．M点与玻璃板右端的距离
C．单色光的波长、玻璃板的厚度
D．单色光的波长、标准立方体玻璃块G的边长a
【答案】D
【知识点】薄膜干涉
【解析】【解答】对于空气劈尖干涉，相邻亮条纹（或暗条纹）对应空气层厚度差为，设相邻亮条纹间距为，空气劈尖的夹角为，则有
设滚珠K的半径为D，作出几何关系如图所示。
由几何关系可得
可知要测量滚珠K的直径D，则需要单色光的波长、标准立方体玻璃块G的边长a。
故答案为：D。
【分析】利用空气劈尖干涉的条纹间距与劈尖倾角的定量关系，结合几何相似三角形原理，建立条纹间距、光波长、立方体边长与滚珠直径的关联，判断求解直径所需的物理量。
6．（2025·潍坊模拟）2025年1月13日，“微厘空间01组”的10颗卫星在山东海阳附近海域成功发射升空并顺利进入预定轨道。该组网卫星的轨道离地高度大都在695km~708km之间，可以近似为圆轨道。已知卫星组中标识符为“2025-007E”的04星的轨道半径为，绕地球做圆周运动的周期为，地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为，周期为，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）
A．
B．由、和G能求地球的密度
C．地球质量与太阳质量的比值为
D．地球质量与太阳质量的比值为
【答案】C
【知识点】开普勒定律；万有引力定律
【解析】【解答】A．开普勒第三定律仅适用于同一中心天体的系统，标识符为“2025-007E”的04星的中心天体是地球，地球的中心天体是太阳，因此半径和周期不满足开普勒第三定律，故A错误；
B．地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径，周期和引力常量为G只能求太阳的质量，无法求地球的密度，故B错误；
CD．对于卫星绕地球运动
对于地球绕太阳运动
两式联立可得，故D错误，C正确。
故答案为：C。
【分析】根据万有引力提供向心力的公式，分别对卫星绕地球、地球绕太阳的运动进行分析，求出地球和太阳的质量，再计算两者的质量比；同时明确开普勒第三定律的适用条件，判断选项正误。
7．（2025·潍坊模拟）如图甲所示，用两根手指对称地抓起一个截面为圆的杯盖，将其简化成图乙所示，手指与杯盖截面始终处于竖直平面内，手指接触点1、2与圆心的连线与水平方向的夹角均为，手指和杯盖间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知杯盖质量为m，重力加速度为g，，杯盖始终在竖直平面内处于平衡状态，手指与杯盖恰好不相对滑动，则手指对触点1的压力为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】根据题意，对杯盖两接触点受力分析如图所示
由平衡条件有
又有
联立解得
故答案为：A。
【分析】对杯盖进行受力分析，利用对称性可知每个触点受力相同，将重力均分，再根据平衡条件建立摩擦力、压力与重力的方程，结合最大静摩擦条件求解压力大小。
8．（2025·潍坊模拟）如图所示，质量为2m的物块P静置于劲度系数为k的轻弹簧上，质量为m的物块Q从P上方的高度处由静止落下，Q与P发生碰撞，碰后立即结为一体。已知两物块碰后经时间速度第一次变为零，弹性势能的表达式为（k为弹簧的劲度系数、x为弹簧的形变量），不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】碰撞模型；简谐运动
【解析】【解答】根据速度位移关系式可知，Q与P碰前速度
碰撞过程根据动量守恒，以的方向为正方向
从碰后到最低点，以最低点为重力势能的0点，根据能量守恒
解得
整体做简谐运动，简谐运动平衡位置为压缩处，根据题意有两物块碰后位置为压缩处，最低点在压缩处，最高点位置为压缩处。经时间速度第一次变为零，结合简谐运动规律可知对应的角度为120°，而从碰后到平衡位置，即最大速度处，对应简谐运动角度为30°，所以从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为。
故答案为：B。
【分析】先通过自由落体和动量守恒求出碰撞后的共同初速度，再确定简谐运动的平衡位置、初始位置和最低点，结合简谐运动的相位关系，将已知的t0 （到速度为零的时间）与到最大速度的时间对应起来。
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．（2025·潍坊模拟）如图所示，N匝矩形线圈abed置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的面积为S，bc边与磁场右边界重合，线圈以bc边为轴逆时针（俯视）匀速转动的周期为T。时刻，线圈从图示位置开始转动，下列说法正确的是（　　）
A．0时刻感应电动势为零
B．一个周期内线圈中电流方向不发生变化
C．时刻，穿过线圈的磁通量
D．此线圈产生交变电流电动势的有效值
【答案】A,D
【知识点】交变电流的产生及规律；磁通量；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．在图示位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小为零，故0时刻感应电动势为零，故A正确；
B．一个周期内线圈中电流方向变化一次，故B错误；
C．对应线圈转过的角度为
则此时穿过线圈的磁通量为，故C错误；
D．此线圈产生交变电流电动势的最值为
又
解得
由题分析，可知线圈转一圈，只有半个周期有交变电流，设此线圈产生的交变电流电动势的有效值为，则有
解得此线圈产生交变电流电动势的有效值，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】 根据线圈在磁场中的转动规律，分析不同时刻的磁通量、感应电动势及电流方向，结合有效值的定义，逐一判断各选项的正误。
10．（2025·潍坊模拟）一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的位移分别为，，已知波的周期，下列说法正确的是（　　）
A．时，质点P沿y轴正方向振动 B．质点P的平衡位置在处
C．时，P、Q两质点的位移相同 D．时，P、Q两质点的速度相同
【答案】B,D
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】A．由于简谐横波沿x轴正方向传播，由题图根据波形平移法可知，时，质点P沿y轴负方向振动，故A错误；
B．由题图可知，波动方程为
则有
解得质点P的平衡位置为，故B正确；
C．根据对称性可知，时，处的位移为；由题图可知波长为，则波速为
由
简谐横波沿x轴正方向传播，结合波形平移法可知，时，P质点的位移为0，Q质点的位移为，故C错误；
D．根据对称性可知，时，处的位移为；由
简谐横波沿x轴正方向传播，结合波形平移法可知，可知时，P质点的位移为，且此时P质点沿y轴负方向振动；时，Q质点的位移为，且此时Q质点沿y轴负方向振动；根据简谐振动对称性可知，此时P、Q两质点的速度相同，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】根据波的传播方向判断质点振动方向，利用波动方程求出质点 P 的平衡位置，再通过波速和波形平移法，分析不同时刻 P、Q 两质点的位移和速度，逐一验证选项。
11．（2025·潍坊模拟）一定质量的理想气体、经过一个缓慢的过程从状态P变化到状态Q，该过程的图像如图甲所示，图乙为其图像、a、c两条曲线中的一条与上述过程对应，曲线a和c均为开口向下的抛物线，下列说法正确的是（　　）
A．曲线a对应了P到Q的过程
B．曲线c对应了P到Q的过程
C．P到Q的过程理想气体吸收的热量为
D．状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍
【答案】B,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】AB．P到Q的过程压强减小，体积增大，根据理想气体状态方程可知，初末状态温度相同，在图乙中，，所以虚线b为等压线，从P到Q过程中，压强始终小于P点压强，即图像斜率小于P点对应斜率，所以曲线c对应了P到Q的过程，故A错误，B正确；
C．图像面积代表做功，所以，P到Q的过程内能不变，根据热力学第一定律，，理想气体吸收的热量为，故C正确；
D．初末状态温度相同，分子平均动能相同，初态压强是末态的2倍，所以状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的2倍，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】本题考查理想气体的状态变化与热力学第一定律，核心思路是：用理想气体状态方程分析 T-V 图像的斜率变化，确定对应曲线；通过 p-V 图像面积计算做功，结合内能不变的特点，由热力学第一定律求热量；根据压强、体积与分子碰撞次数的关系，分析碰撞次数的变化。
12．（2025·潍坊模拟）如图甲所示，间距的金属轨道与水平面成角放置，上端接定值电阻，下端接定值电阻，其间分布着两个有界匀强磁场区域：区域Ⅰ内的磁场垂直轨道平面向下，磁感应强度；区域Ⅱ内的磁场平行轨道向下，磁感应强度。金属棒MN的质量，接入电路的电阻，金属棒与轨道间的动摩擦因数。现从区域Ⅰ的上方某处沿轨道静止释放金属棒，当金属棒MN刚到达区域Ⅰ的下边界时，开始均匀变化。整个过程中金属棒的速度随下滑时间的变化情况如图乙所示，图像中除ab段外均为直线，Oa段与cd段平行。金属棒在下滑过程中始终与磁场边界平行，且与轨道间接触良好，轨道电阻及空气阻力忽略不计，两磁场互不影响，，g取。下列说法正确的是（　　）
A．图乙中c点对应的速度大小为1m/s
B．区域Ⅰ的宽度为0.8m
C．金属棒穿过区域Ⅰ过程，回路中产生的焦耳热为0.192J
D．均匀变化时的变化率为
【答案】B,D
【知识点】能量守恒定律；法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．图乙中c点对应金属棒出区域Ⅰ，由受力平衡得
其中
解得，故A错误；
B．金属棒进入区域Ⅰ之前的过程中，根据动量定理有
求得
设区域Ⅰ的宽度为，金属棒穿过区域Ⅰ的过程中，根据动量定理有
又，
其中，
联立得
C．金属棒穿过区域Ⅰ的过程中，由能量守恒得
解得，故C错误；
D．由图乙可知
得
金属棒穿过区域Ⅱ的过程中做匀速直线运动，有
另外，金属棒穿过区域Ⅱ时均匀变化，回路中产生感生电动势，电动势为
金属棒与并联，再与串联，所以回路中的总电阻为
金属棒中的电流为
联立解得，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】先对金属棒在不同阶段的受力和运动进行分析，利用平衡条件求出 c 点速度v2 ，再结合运动学公式和能量守恒定律计算区域宽度和焦耳热，最后根据电磁感应定律求出B1 的变化率。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（2025·潍坊模拟）如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤：
（1）下列有关该实验的说法正确的是______。
A．实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲
B．图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来
C．图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量
D．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度
（2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为　 　mL（结果保留两位有效数字）。
（3）不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是______。
A．甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界
B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界
C．丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀
【答案】（1）D
（2）1.0×10-5
（3）B；C
【知识点】用油膜法估测油酸分子的大小
【解析】【解答】（1）A．图中实验步骤应先在浅盘的水面撒入痱子粉，后配制油酸酒精溶液，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是乙→丙→丁→甲，故A错误；
B．图乙中撒痱子粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓，故B错误；
C．图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误；
D．实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。
故答案为：D。
（2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为
故答案为：1.0×10-5
（3）A．甲图油膜不理想，痱子粉撒得过多，导致油膜过厚，没有形成单分子油膜，故A错误；
B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确；
C．丙图油膜撒得适量，满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀，故C正确。
故答案为：BC。
【分析】 (1) 结合实验原理和操作规范，逐一分析步骤顺序、撒痱子粉目的、溶液浓度选择及溶液保存的注意事项，判断选项正误。
(2) 先计算单滴油酸酒精溶液的体积，再结合纯油酸的体积占比，相乘得到单滴溶液中纯油酸的体积，注意有效数字的保留。
(3) 依据 “油膜法” 中形成单分子油膜的核心要求，分析痱子粉撒布量对油膜边界清晰度的影响，判断油膜形状是否符合实验要求。
（1）A．图中实验步骤应先在浅盘的水面撒入痱子粉，后配制油酸酒精溶液，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是乙→丙→丁→甲，故A错误；
B．图乙中撒痱子粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓，故B错误；
C．图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误；
D．实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。
故选D。
（2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为
（3）A．甲图油膜不理想，痱子粉撒得过多，导致油膜过厚，没有形成单分子油膜，故A错误；
B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确；
C．丙图油膜撒得适量，满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀，故C正确。
故选BC。
14．（2025·潍坊模拟）某实验小组要测量一个特殊电池的电动势E和内阻r（内阻较大且随电流变化），该电池电动势在一定范围内能保持稳定，提供的实验器材有：电压表（量程3V，内阻约）、电压表（量程3V，可视为理想电压表）、滑动变阻器R、定值电阻（阻值）、开关及导线若干。
主要实验步骤如下：
（1）连接器材：根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整　 　。
（2）调节滑动变阻器，记录多组电压表的读数和电压表的读数，通过计算机描点作图得到该电池的曲线，如图丙所示。由此可知该电池的电动势为　 　V；当电压表的读数时，该电池内阻为　 　。（结果均保留2位有效数字）
（3）实验中因电压表内阻的影响，测得电池的内阻会比实际值　 　（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（4）若将该电池与一个阻值为的电阻串联组成闭合电路，该电阻消耗的功率约为　 　W（结果保留2位有效数字）。
【答案】（1）
（2）2.9；5.6
（3）偏小
（4）0.42
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）根据电路图，实物连接情况如图所示
（2）根据闭合电路的欧姆定律可得
结合图像可得
当时，
代入上式解得
故答案为：2.9；5.6
（3）根据电路图可知，测量的内阻是电源内阻与电压表内阻的并联电阻，导致测量值小于实际值；
故答案为：偏小
（4）根据，作出电源的U-I图像，再作出电阻的U-I图像如图
交点的电流为I=0.23A，则电阻R消耗的电功率为P=I2R=0.232×8W=0.42W
故答案为：0.42
【分析】(1) 根据电路图的串并联关系，将电压表V1并联在电池两端，V2与定值电阻R0并联，再将滑动变阻器R串联接入电路，注意电表正负接线柱的连接。
(2) 利用闭合电路欧姆定律建立U1与U2的函数关系，通过U1–U2图像的截距得到电动势，再代入特定U1值求出对应的U2，进而计算内阻。
(3) 分析电压表V1内阻对电路总电流的影响，判断内阻测量值与实际值的偏差。
(4) 结合电动势和内阻，利用闭合电路欧姆定律求出回路电流，再计算串联电阻消耗的功率。
（1）根据电路图，实物连接情况如图所示
（2）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得
结合图像可得
当时，
代入上式解得
（3）根据电路图可知，测量的内阻是电源内阻与电压表内阻的并联电阻，导致测量值小于实际值；
（4）根据，作出电源的U-I图像，再作出电阻的U-I图像如图
交点的电流为I=0.23A，则电阻R消耗的电功率为P=I2R=0.232×8W=0.42W
15．（2025·潍坊模拟）图中阴影部分为透明材料做成的柱形光学元件的横截面，ABCD构成正方形，M为正方形的中心，弧为过M点的半圆弧，圆心为O点。一束光从O点照射到弧上并射入透明材料，入射方向与OB成角，最终从弧射出。已知透明材料的折射率，圆弧的半径为R，光在真空中的速度为c。求
（1）光在透明材料中的传播速度v；
（2）光在透明材料中传播的时间t；
【答案】（1）解：光在透明材料中的传播速度为
（2）解：光在AB、AD、DC面能发生全反射的临界角相同，均为C，则
即
光以角沿半径方向入射到弧面BC，进入透明材料后光的传播方向不变。入射到界面AB时入射角为，恰好发生全反射，反射角为。同理在AD、DC面时也恰好发生全反射。光在透明材料内部的光路如图所示
由几何关系可得，光在材料中路径的长度为
光在透明材料中传播的时间为
求得
【知识点】光的全反射
【解析】【分析】 (1) 直接利用折射率与光在介质中传播速度的核心关系，通过折射率公式求解光在透明材料中的速度。
(2) 先由临界角公式确定全反射临界角，结合入射角度分析光路为多次全反射的折线，分段计算光在材料内的传播路程，再结合传播速度求解总时间。
（1）光在透明材料中的传播速度为
（2）光在AB、AD、DC面能发生全反射的临界角相同，均为C，则
即
光以角沿半径方向入射到弧面BC，进入透明材料后光的传播方向不变。入射到界面AB时入射角为，恰好发生全反射，反射角为。同理在AD、DC面时也恰好发生全反射。光在透明材料内部的光路如图所示
由几何关系可得，光在材料中路径的长度为
光在透明材料中传播的时间为
求得
16．（2025·潍坊模拟）如图所示，某实验小组设计了一种简易气压升降装置。气缸Ⅰ竖直放置，体积为，质量的活塞a（S为活塞横截面积）静止在气缸Ⅰ的中间位置，封闭气体的体积为。气缸Ⅱ水平放置，封闭气体的体积为，压强为，通过单向阀门与大气连通，活塞b向左推动时，关闭；向右拉动时，打开。两气缸通过体积不计的管道连通，管道左端有单向阀门，只有气缸Ⅱ中气体压强大于气缸Ⅰ中气体压强时，才能打开。气缸Ⅱ右侧的活塞b每缓慢推一次，都能将体积为，压强为的气体全部压入气缸Ⅰ中，活塞a上升到气缸Ⅰ顶端时会被卡住。大气压强为，重力加速度为g，不计活塞与气缸之间的摩擦及活塞的厚度，两气缸导热良好，环境温度保持不变，求
（1）第1次缓慢推活塞b，将气缸Ⅱ中气体全部压入气缸Ⅰ后，活塞a升高的高度；
（2）第3次缓慢推活塞b，当气缸Ⅱ中气体体积压缩到多大时，阀门才能够打开。
【答案】（1）解：开始时活塞a距气缸Ⅰ底部的高度为
活塞a静止不动，气缸Ⅰ中的气体压强为，对活塞a有
得
气缸Ⅰ充气1次后活塞高度为，根据玻意耳定律得
气缸Ⅰ中活塞上升的高度为
（2）解：气缸Ⅰ充气2次后，假设活塞未到气缸Ⅰ顶部，根据玻意耳定律
得
则活塞a恰好到达气缸顶部，气缸Ⅰ中气体压强仍为，第3次缓慢推活塞b，压缩气缸Ⅱ中气体体积到，压强与气缸Ⅰ充气2次后的压强相同，根据玻意耳定律得
得
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】(1) 先对活塞a受力分析，求出气缸Ⅰ内初始气体压强；再将气缸Ⅱ中气体压入Ⅰ中，利用等温过程的玻意耳定律，求出混合后气体体积，进而得到活塞a升高的高度。
(2) 先计算前两次推入气体后气缸Ⅰ内的气体压强，再根据阀门K1打开的条件（Ⅱ中压强大于Ⅰ中压强），利用玻意耳定律求出气缸Ⅱ中需要压缩到的体积。
（1）开始时活塞a距气缸Ⅰ底部的高度为
活塞a静止不动，气缸Ⅰ中的气体压强为，对活塞a有
得
气缸Ⅰ充气1次后活塞高度为，根据玻意耳定律得
气缸Ⅰ中活塞上升的高度为
（2）气缸Ⅰ充气2次后，假设活塞未到气缸Ⅰ顶部，根据玻意耳定律
得
则活塞a恰好到达气缸顶部，气缸Ⅰ中气体压强仍为，第3次缓慢推活塞b，压缩气缸Ⅱ中气体体积到，压强与气缸Ⅰ充气2次后的压强相同，根据玻意耳定律得
得
17．（2025·潍坊模拟）如图所示，直线MN上方各处都有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，匀强电场的电场强度，MN下方未知的区域内存在匀强磁场，其磁感应强度大小和方向均与直线MN上方的磁场相同。放射性粒子源O沿与MN成斜向下的方向持续发出大量质量为m、电荷量为的粒子，粒子沿直线运动的距离后从A点进入磁场（沿OA运动时，还未进入磁场），所有粒子速度大小在范围内，经磁场偏转后所有粒子均垂直MN进入上方的区域。已知速度为的粒子离开A点后到达MN之前一直在磁场中运动，经过直线MN上的K点垂直MN进入上方区域。不计粒子的重力和粒子间的相互作用等影响，求
（1）MN下方匀强磁场的磁感应强度；
（2）速度为的粒子在MN下方运动的总时间；
（3）MN下方磁场区域的最小面积；
（4）某时刻，速度分别为和的两个粒子同时通过MN进入上方区域，这两个粒子在MN上方相距的最小距离。
【答案】（1）解：作出速度为的粒子进入MN下方磁场的运动轨迹，如图所示。
根据几何关系可得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力
解得
（2）解：速度为的粒子在MN下方运动磁场的运动轨迹，根据
解得
可知该粒子在MN下方的运动分三段，即在OA段做匀速直线运动、在磁场中做匀速圆周运动，从磁场飞出后匀速直线运动从直线MN上的某点垂直MN进入上方区域，如图所示。
设OA段运动时间为，在MN下方某区域磁场做匀速圆周运动时间为，从磁场飞出后运动时间为，在OA段有
解得
在MN下方某区域磁场做匀速度圆周，根据几何关系可知粒子偏转的圆心角为
则粒子在MN下方某区域磁场中运动的时间为
又
解得
从磁场飞出后匀速直线运动从直线MN上的某点垂直MN进入上方区域有
解得
故速度为的粒子在MN下方运动的总时间
（3）解：由题分析，可知所有粒子在磁场中转过的圆心角为，线段AK为磁场的上边界，如图所示。
MN下方磁场区域的最小面积
解得
（4）解：设两粒子经过直线MN的点之间的距离，根据几何关系有
两粒子在x轴方向的距离
又
两粒子在y轴方向的距离
设两粒子之间的距离为d
解得
两粒子间距离的最小值
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 先由速度为的粒子轨迹确定其在磁场中的轨道半径，再利用洛伦兹力提供向心力的公式求解磁感应强度。
(2) 速度为的粒子在MN下方先做匀速直线运动，再在磁场中做匀速圆周运动，分别计算两段运动的时间后求和。
(3) 磁场区域的最小面积为所有粒子轨迹的包络面积，通过分析最大和最小轨迹的几何关系求解。
(4) 上方区域中电场和磁场共存，粒子做复杂的曲线运动，通过分解运动或利用相对运动分析两粒子的最小间距。
（1）作出速度为的粒子进入MN下方磁场的运动轨迹，如图所示。
根据几何关系可得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力
解得
（2）速度为的粒子在MN下方运动磁场的运动轨迹，根据
解得
可知该粒子在MN下方的运动分三段，即在OA段做匀速直线运动、在磁场中做匀速圆周运动，从磁场飞出后匀速直线运动从直线MN上的某点垂直MN进入上方区域，如图所示。
设OA段运动时间为，在MN下方某区域磁场做匀速圆周运动时间为，从磁场飞出后运动时间为，在OA段有
解得
在MN下方某区域磁场做匀速度圆周，根据几何关系可知粒子偏转的圆心角为
则粒子在MN下方某区域磁场中运动的时间为
又
解得
从磁场飞出后匀速直线运动从直线MN上的某点垂直MN进入上方区域有
解得
故速度为的粒子在MN下方运动的总时间
（3）由题分析，可知所有粒子在磁场中转过的圆心角为，线段AK为磁场的上边界，如图所示。
MN下方磁场区域的最小面积
解得
（4）方法一：设两粒子经过直线MN的点之间的距离，根据几何关系有
两粒子在x轴方向的距离
又
两粒子在y轴方向的距离
设两粒子之间的距离为d
解得
两粒子间距离的最小值
方法二：取速度为的粒子为参考系，在此参考系下，从K点进入的粒子做线速度为的匀速圆周运动，其位置关系如图所示。
图中P为的粒子的位置，则两粒子之间的最小距离为圆周上点到P的最小距离。
18．（2025·潍坊模拟）如图所示，质量为m的木板B平放在光滑的水平面上，在木板最左端正上方高h处静置一质量为2m的小球A，初始时刻，给小球A一个水平向右的初速度，小球A下落过程中恰好击中木板B上表面的中点，碰后A运动轨迹的最高点与初始位置等高。一段时间后，小球A与木板B发生第二次碰撞，恰击中B上表面的最左端。已知所有的碰撞时间极短，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看作质点，则
（1）木板B的长度为多少？
（2）第一次碰撞后木板B的速度大小为多少？
（3）A和B发生第二次碰撞后，为了保证小球A第三次与B上表面碰撞时恰能击中B的最右端，在距离木板B最右端d（未知）处固定一弹性挡板C，则d为多少？
【答案】（1）解：设运动时间为t
竖直方向
可得
水平方向
可得
（2）解：设A碰后水平方向速度为，B碰后速度为，规定水平向右为正，第二次碰撞恰好击中B上表面的最左端，运动时间为2t，则位移关系可表示为
A和B组成的系统水平方向动量守恒，则
联立可得，
（3）解：第一次碰撞过程中，设A和B的接触时间为，A和B分离时候是相对运动的，时间内，A和B之间为滑动摩擦力，几次碰撞过程中，竖直方向上对称，可知水平方向上滑动摩擦力大小相同。假设第二次碰撞后，A和B分离时水平方向能共速。有
可得
对A分析：第一次碰撞中
第二次碰撞中
可得
得，假设成立
设第二次碰后放置的挡板距离木板B右侧的距离为d，位移关系如图所示
分析可知，小球A向右运动的位移，
木板B运动轨迹的长度
且
可得

【知识点】动量守恒定律；平抛运动；碰撞模型
【解析】【分析】(1) 小球A做平抛运动击中木板B中点，先由自由下落高度h求出下落时间，再结合水平位移关系求出木板B的长度。
(2) 第一次碰撞后A反弹至原高度，说明竖直方向速度等大反向，水平方向动量守恒，结合能量守恒求出木板B的速度。
(3) 第二次碰撞后，A、B在水平方向动量守恒，为使A第三次碰撞B的最右端，需分析A再次下落时间内B的位移与挡板位置的关系，利用运动学公式求解d。
（1）设运动时间为t
竖直方向
可得
水平方向
可得
（2）设A碰后水平方向速度为，B碰后速度为，规定水平向右为正，第二次碰撞恰好击中B上表面的最左端，运动时间为2t，则位移关系可表示为
A和B组成的系统水平方向动量守恒，则
联立可得，
（3）第一次碰撞过程中，设A和B的接触时间为，A和B分离时候是相对运动的，时间内，A和B之间为滑动摩擦力，几次碰撞过程中，竖直方向上对称，可知水平方向上滑动摩擦力大小相同。假设第二次碰撞后，A和B分离时水平方向能共速。有
可得
对A分析：第一次碰撞中
第二次碰撞中
可得
得，假设成立
设第二次碰后放置的挡板距离木板B右侧的距离为d，位移关系如图所示
分析可知，小球A向右运动的位移，
木板B运动轨迹的长度
且
可得
1 / 1

展开更多......

收起↑