2024届山东省济宁市高三一模物理试题（解析版）.docx

《2024届山东省济宁市高三一模物理试题（解析版）.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

济宁市2024年高考模拟考试物理试题注意事项：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。认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。3.请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。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。1.2024年2月份，济宁市天气变化无常，温差较大。某汽车长时间放置在室外，温度为10℃时，轮胎胎压为250kPa，经过一段时间温度降为。若轮胎体积保持不变且不漏气，轮胎内气体可视为理想气体，在降温过程中，下列说法正确的是（　　）A.轮胎内每个气体分子的速率都减小B.轮胎内气体压强不变C.轮胎内气体放热D.单位时间内单位面积上气体分子与轮胎内壁碰撞的次数不变【答案】C【解析】【详解】A．降温过程中，轮胎内气体分子得平均动能降低，气体分子的平均速率降低，但不是每个气体分子的速率都减小，故A错误；B．根据题意可知，气体做等容变化，根据可知轮胎内气体压强减小，故B错误；C．轮胎体积保持不变，可知外界对气体不做功，气体温度减小，内能减少，根据热力学第一定律可知轮胎内气体放热，故C正确；D．气体分子的平均速率降低，轮胎体积保持不变，则单位时间内单位面积上气体分子与轮胎内壁碰撞的次数变少，故D错误。故选C。2.全球核电站日益增多，核电站产生的核污水对环境和人类健康构成了一定的威胁。核污水中含有大量的铯137等几十种放射性元素，其中的半衰期为30年，衰变方程为。下列说法正确的是（　　）A.衰变过程中释放出电子说明原子核中存在电子第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 B.经过60年，1g的原子核中将有0.25g发生衰变C.将核污水稀释后，可以使原子核的半衰期变短D.的比结合能小于的比结合能【答案】D【解析】【详解】A．衰变过程中的电子是由核内中子转化为质子释放出来的，并不是原子核中存在电子，故A错误；B．其中的半衰期为30年，则经过60年，1g的原子核中将有0.75g发生衰变，故B错误；C．半衰期只由原子核自身决定，将核污水稀释后，可以使原子核的半衰期不变，故C错误；D．衰变过程释放能量，反应后的比反应前的更稳定，则的比结合能小于的比结合能，故D正确。故选D。3.目前我国空间实验已走在世界的前列，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在空间站内做了钢球相互碰撞的实验。桂海潮用较小钢球以0.6m/s水平向左的速度与静止的较大钢球正碰，碰后小钢球与大钢球速度大小分别为、，较小钢球的质量为较大钢球质量的一半，两钢球的碰撞可视为完全弹性碰撞。下列说法正确的是（　　）A.，方向水平向左B.，方向水平向右C.，方向水平向左D.，方向水平向左【答案】B【解析】【详解】设较小钢球的质量为，较大钢球的质量为，两钢球的碰撞可视为完全弹性碰撞，以水平向左为正方向，根据动量守恒和机械能守恒可得第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 代数数据解得，可知，方向水平向右；，方向水平向左。故选B。4.为了减轻学生的学习压力，某中学举行了趣味运动会，在抛沙包比赛中，两个质量相同的沙包运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时沙包1和沙包2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两沙包在空中的运动，下列说法正确的是（　　）A.沙包2在最高点的速度大于B.从O到P两沙包的平均速度相同C.从O到P两沙包的动量变化量相同D.在P点，沙包1重力的瞬时功率小于沙包2重力的瞬时功率【答案】D【解析】【详解】根据题意可知，沙包1做平抛运动，沙包2做斜抛运动，沙包1和沙包2运动到点的时间由高度决定，沙包2先上升再下降到点，运动时间大于沙包1的运动时间A．沙包2在最高点的速度即为水平分速度，由于两沙包从O到P的水平分位移相同，但沙包2的运动时间更长，因此沙包2在最高点的水平速度小于沙包1的水平速度，故A错误；B．从O到P两沙包的位移相同，但时间不同，则平均速度不同，故B错误；C．从O到P的过程中，由动量定理有由于两沙包质量相等，沙包2的运动时间更长，可知，两沙包的动量变化量不相同，故C错误；第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 D．根据题意，由公式可知，由于沙包2运动的最高点在沙包1的抛出点之上，则运动到点时，沙包2的竖直分速度大于沙包1的竖直分速度，由公式可知，由于两沙包质量相等，则在P点，沙包1重力的瞬时功率小于沙包2重力的瞬时功率，故D正确。故选D。5.鲁南高铁是山东省“三横五纵”高速铁路重要组成部分，全长494公里。小明同学在济宁北站乘坐动车时，利用手机加速度传感器测量动车的加速度a随时间t的变化关系，如图所示。6s时动车由静止开始加速，可以认为加速度随时间均匀增大，10s时达到最大加速度，并以此加速度做匀加速直线运动直至达到最大速度252km/h，随后匀速行驶。在动车水平桌板上放置一质量为2kg的物体，该物体始终相对桌板静止。重力加速度，动车加速过程始终在水平面上，下列说法正确的是（　　）A.10s时动车的速度大小为2m/sB.动车匀加速直线运动的时间为138sC.匀加速直线运动过程中，桌板对物体的作用力大小为1ND.匀加速直线运动过程中，桌板对物体做的功为4900J【答案】B【解析】【详解】A．加速度a随时间t的变化关系中与时间轴围成的面积表示速度的变化量，从静止开始，10s时动车的速度大小为A错误；B．最大速度，在匀加速段B正确；C．根据牛顿第二定律可得第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 支持力为，桌板对物体的作用力大小为C错误；D．匀加速直线运动过程中，物体移动位移为桌板对物体做的功为D错误。故选B。6.如图所示，有一个半径的圆形LED光源，其表面可以朝各个方向发光，AB为圆形光源的直径。现将该光源封装在一个半球形透明介质的底部，AB中点与球心O重合。透明介质球的半径，LED光源发出的光恰好都能射出半球面，不考虑二次反射，光源的厚度忽略不计，则该透明介质的折射率为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】如图所示，过点B作垂线交圆弧于几何关系可知，若此时线状光源B点发出的光能够射出P点，则线状光源其他点发出的光也一定能够射出P点，所以只要B点发出的所有光线能够射出球面，则光源发出的所有光均能射出球面，根据几何关系有第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 为使光线恰好能从P点射出，根据全反射应有可得故选A。7.某同学研究远距离输电的电路如图所示，a、b端接入电压为的交流电源，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，且两变压器的匝数比。已知的阻值均为的阻值为，电阻消耗的功率相同，电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　）A.升压变压器的匝数比B.电压表的示数为C.电流表的示数为D.若断路，电流表示数将增大【答案】C【解析】【详解】A．已知的阻值相等，消耗的功率相同，可知电流相同，设为I2，因的阻值为，则的电流为2I2，则降压变压器T2的次级电流为3I2，由匝数和电流关系可知则选项A错误；B．变压器T1的初级电流第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 由能量关系可知解得即电压表示数，选项B错误；C．电流表的示数等于I2，等于通过R1的电流，则为选项C正确；D．若断路，则T2次级电阻变大，相当于电网用电设备减少，总功率减少，电流减小，则初级电流减小，则电流表示数将减小，选项D错误。故选C。8.司马迁最早把岁星命名为木星，如图甲所示，两卫星a、b环绕木星在同一平面内做匀速圆周运动，绕行方向相反，卫星c绕木星做椭圆运动，某时刻开始计时，卫星a、b间距离x随时间t变化的关系图像如图乙所示，其中R、T为已知量，下列说法正确的是（　　）A.卫星c在N点速度大于卫星a的速度B.卫星a、b的运动周期之比为1∶4C.卫星a的运动周期为D.卫星a的加速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 可得可知卫星的速度大于卫星的速度，卫星在点做近心运动，所以卫星在N点的速度小于卫星的速度，则卫星c在N点的速度小于卫星a的速度，故A错误；B．根据图乙可知卫星、最远距离为5R，最近距离为，则可得根据万有引力提供向心力可得可知卫星a、b的运动周期之比为，故B错误；C．设卫星的周期为，卫星的周期为，根据两卫星从相距最远到相距最近有又联立解得故C正确；D．卫星a的加速度大小第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 故D错误。故选C。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.如图甲所示，a、b两束单色光分别沿不同方向射向横截面为半圆形玻璃砖的圆心O，已知a光刚好发生全反射，b光的折射光线（反射光线未画出）刚好与a光的反射光线重叠。分别将这两束单色光射向图乙所示的装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置，当电流表示数恰好为零时，电压表示数为Uc。已知K极板上金属的极限频率为v₀，电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　）A.若将b光沿a光的光路射向O点，b光也能发生全反射B.用同一双缝做光的干涉实验，a光产生的干涉条纹间距比b光的大C.a光的光子能量为D.用图乙测量遏止电压，滑片P应从图示位置向左端滑动【答案】CD【解析】【详解】A．由光路可知则即第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 则若将b光沿a光的光路射向O点，b光不能发生全反射，选项A错误；B．因，则用同一双缝做光的干涉实验，根据可知，a光产生的干涉条纹间距比b光的小，选项B错误；C．因a光的频率大于b光，则a束光能发生光电效应，则a光的光子能量为选项C正确；D．用图乙测量遏止电压，即给光电管加反向电压，则滑片P应从图示位置向左端滑动，选项D正确。故选CD。10.位于和处的两波源都只做了一次全振动，形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波，振幅均为时刻的波形如图甲所示，此时波刚好传到M、N两点，M、P、Q、N在x轴上的坐标分别为1cm、3cm、5cm、9cm，平衡位置在M处的质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A.时，平衡位置在M处的质点刚好运动到P点B.时，平衡位置在Q处的质点的位移为C.P处质点振动过程中的最大位移大小为5cmD.平衡位置坐标为的质点在振动过程中通过的总路程为10cm【答案】BC【解析】【详解】A．根据图甲可知波长为，根据图乙可知周期为，则波速为第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 则时，左边的波向右传播的距离为即M点的振动形式刚好传到P点，但质点M只能在平衡位置附近上下振动，质点不能随波迁移，故A错误；B．两列波的起振点到Q点的距离为，则起振传到Q点需要的时间为因时间为剩下的时间Q点同时向下起振，到达波谷，则Q处的质点的位移为两个振幅的的长度，即为，故B正确；C．根据题意可知，当沿正向传播的波刚离开P点时，沿x轴负方向传播的波刚好传到P点，以后P点只参与沿x轴负向传播的波引起的振动，故P点最大位移为振幅值，即5cm，故C正确；D．平衡位置坐标为的质点参与两列完整的波振动，则在振动过程中通过的总路程为40cm，故D错误。故选BC。11.如图所示，ABCD是正四面体，虚线圆为三角形ABD的内切圆，切点分别为M、N、P，O为圆心，正四面体的顶点A、B和D分别固定有电荷量为，和的点电荷，下列说法正确的是（　　）A.M、P两点的电场强度相同B.M、O、N、P四点电势C.将带正电的试探电荷由O点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小D.将固定在D点的点电荷移动到C点，电场力做功为零【答案】BD【解析】【详解】A．根据题意，由对称性可知，M、P两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 B．根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，M、P两点的电势相等，且N点电势高于O点的电势，O点的电势高于和M、P点的电势；在D点的负点电荷产生的电场中，N点的电势高于O点的电势，O点的电势高于M、P两点的电势，M、P两点的电势相等，综上所述，可知故B正确；C.根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，连线为等势线，在D点的负点电荷产生的电场中，从到电势逐渐变大，综上所述，可知从到电势逐渐变大，将带正电的试探电荷由O点沿直线移动到C点，电势能一直增大，故C错误；D．根据等量同种正点电荷空间等势面分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，C、D两点的电势相等，则将固定在D点的点电荷移动到C点，电场力做功为零，故D正确。故选BD。12.如图所示，一轻质弹簧两端分别栓接甲、乙两木块，并竖直停放在水平桌面上。现用一竖直向下的外力F将木块乙缓慢压至某位置，然后撤去外力F，木块乙由静止向上运动，最终木块甲恰好未离开桌面。已知木块甲质量为m，木块乙质量为2m，弹簧劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A.木块乙上升过程中机械能一直增加B.弹簧的最大压缩量为C.木块甲对桌面的最大压力大小为5mgD.外力F对木块乙做的功为【答案】BD【解析】【详解】A第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 ．木块乙上升过程中，开始时弹簧处于压缩状态，后来弹簧处于伸长状态，则弹簧的弹性势能先减小后增大；而整个系统机械能守恒，弹簧的弹性势能与木块乙的机械能相互转化，所以木块乙的机械能先增大后减小，A错误；B．当木块乙静止时，弹簧处于压缩状态，其弹力等于木块乙的重力，即解得当木块甲恰好未离开桌面，此时弹簧处于伸长状态，弹力等于木块甲重力，即解得则木块乙上升的最高位置距开始静止点的距离为根据对称性可知弹簧的最大压缩量为B正确；C．木块甲对桌面的最大压力大小C错误；D．选弹簧的最大压缩时为零势能面，根据能量守恒可知解得D正确。故选BD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 某同学设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。左侧铁架台的横杆上固定一拉力传感器，将小球（可视为质点）用不可伸长的细线悬挂在传感器上。右侧有两个竖直杆固定在底座上，杆上分别装有刻度尺和激光笔，激光笔保持水平。实验步骤如下：①使小球自由静止在最低点，记录此时拉力传感器的示数；②借助激光束调节刻度尺的零刻线与小球相平；③借助激光笔测出悬点O与之间的高度差L；④将激光笔向下移动到某位置，读出此时激光束与高度差h，并记为。把小球拉至该高度处（并使细线处于伸直状态），由静止释放小球，读出小球下摆过程中拉力传感器最大示数F，并记为；⑤改变激光笔的高度重复步骤④，实验过程中h均小于L；⑥测出多组F和h的数据，在坐标纸上做出图像如图乙所示。（1）由题中信息可知，小球从高处摆到最低点的过程中重力势能的减少量为_____________，小球动能的增加量为_____________。（用题中所给物理量符号表示）（2）测得图像的斜率为k，如果该过程满足机械能守恒定律，则_____________。（用题中所给物理量符号表示）【答案】（1）①.②.（2）【解析】【小问1详解】[1]对小球，根据平衡条件可得小球从高处摆到最低点的过程中重力势能的减少量[2]小球在最低点时，根据牛顿第二定律第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 又联立可得小球动能的增加量【小问2详解】根据牛顿第二定律可得若满足机械能守恒定律，则联立可得整理可得若测得图像的斜率为则该过程满足机械能守恒定律。14.某学习小组用放电法测量电容器的电容，所用器材如下：电池（电动势为3V，内阻不计）；待测电容器（额定电压为5V，电容值未知）；微安表（量程为200μA，内阻未知）；滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；电阻箱、、、（最大阻值均为9999.9Ω）；定值电阻（阻值为5.0kΩ）；单刀单掷开关、，单刀双掷开关；第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 导线若干。（1）学习小组先测量微安表内阻，按图甲连接电路。（2）为保护微安表，实验开始前先断开开关、，滑动变阻器R的滑片应置于最_____________（填“左”或“右”）端。（3）将电阻箱、、的阻值均置于1000.0Ω，滑动变阻器R的滑片置于适当位置。闭合开关保持、阻值不变，反复调节，使开关闭合前后微安表的示数不变。记录此时的示数为1500.0Ω，则微安表的内阻为_____________Ω。（4）按照图乙所示连接电路，将电阻箱阻值调至750.0Ω，开关掷于位置1，待电容器充电完成后，再将开关掷于位置2，记录微安表电流I随时间t的变化情况，得到如图丙所示的图像。图丙每个最小方格面积所对应的电荷量为_____________C。某同学数得曲线下包含150个这样的小方格，则电容器的电容为_____________F。【答案】①.左②.1500.0③.④.【解析】【详解】（2）[1]由题图可知，滑动变阻器为分压式接入电路，为了保护电路在实验开始前，其滑片应该置于左端。（3）[2]由实验电路图可知，该测量方法属于电桥法测量电阻，由于开关闭合前后，微安表示数不变，所以有解得（4）[3]图中最小放个面积所对应的电荷量为第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 [4]由题意可知，充电后电容器的电压与电源电动势相同，即3V，由于一个小格代表的电荷量为，图像共150个小格，所以通过微安表的电荷量为由题意可知，流过的电流是微安表的3倍，则根据电容的定义式可知电容器的电容为15.某品牌电动轿车的减震靠空气减震器（由活塞、气缸组成，气缸底部固定在车轴上）来完成，如图甲所示。该电动轿车共有4个完全相同的空气减震器，为研究其减震效果可将其结构简化成如图乙所示。电动轿车在与水平面成角的斜坡上匀速向上运动时，气缸内气柱的长度。已知空气减震器上方的总质量，活塞横截面积，活塞质量不计，重力加速度，外界大气压强，，气缸内气体视为理想气体且温度不变，4个减震器均与斜坡垂直，不计活塞与气缸间的摩擦。求：（1）上坡时气缸内气体的压强；（2）电动轿车行驶至水平路面时，减震器气缸内气柱的长度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）对空气减震器上方的整体进行分析有解得第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 （2）电动轿车行驶至水平路面时，对空气减震器上方的整体进行分析有根据玻意耳定律有解得16.济宁大安机场某货物传送装置简化图如图甲所示，该装置由传送带及固定挡板CDEF组成，挡板与传送带上表面ABCD垂直，传送带上表面与水平地面的夹角，CD与水平面平行。传送带始终匀速转动，工作人员将质量分布均匀的正方体货物从D点由静止释放，货物对地发生位移L=10m后被取走，货物在传送带上运动时的剖面图如图乙所示。已知传送带速率，货物质量，货物与传送带的动摩擦因数，与挡板的动摩擦因数。（，，重力加速度，不计空气阻力）。求：（1）货物在传送带上经历的时间t；（2）因运送货物传送装置多消耗的电能E。【答案】（1）；（2）193J【解析】【详解】（1）令传送带对货物的弹力为，挡板对货物的弹力大小为，对货物进行分析有，货物进行受力分析有解得第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 货物匀加速至2m/s的过程，根据速度与位移关系式有解得则匀加速直线运动的时间之后货物做匀速直线运动，经历时间则货物在传送带上经历的时间（2）货物在匀加速与匀速运动过程中，传送带的位移分别为，匀加速过程匀速过程因运送货物传送装置多消耗的电能17.如图所示，直线OA与y轴的夹角，在此角范围内有沿y轴负方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为的粒子以速度从y轴上P点平行于x轴射入电场，粒子经电场偏转并经过OA上的Q点进入一矩形匀强磁场区域（未画出，方向垂直纸面向外），并沿x轴负方向经过O点。已知O点到Q点的距离为6l，电场强度，不计粒子的重力，求：（1）O点到P点的距离；（2）粒子经过Q点时的速度；（3）匀强磁场的磁感应强度大小；（4）矩形磁场区域的最小面积。第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）；（2），方向为与轴正方向的夹角为；（3）；（4）【解析】【详解】（1）根据题意可知，粒子在电场中做类平抛运动，垂直电场方向上有沿电场方向，设O点到P点的距离为，则有，联立解得，（2）根据题意可知，粒子经过Q点时的速度设速度方向与轴正方向的夹角为，则有解得即速度方向为与轴夹角为。（3）根据题意，画出粒子的运动轨迹如图所示第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，由几何关系得解得由牛顿第二定律有解得匀强磁场的磁感应强度大小（4）带电粒子从点射人磁场，包含圆弧的最小矩形此场区域，如图中虚线所示，矩形区域长为矩形区域宽为所以该区域的最小面积为18.两光滑金属导轨AECD和处在同一水平面内，其俯视图如图甲所示，导轨相互平行部分的间距为l，导轨AE上K点处有一小段导轨绝缘（长度忽略不计）。交叉部分EC和彼此不接触。质量均为m、长度均为l的两金属棒a、b，通过长度也为l的绝缘轻质杆固定连接成“工”形架，将其置于导轨左侧。导轨右侧有一根被锁定的质量为2m，长为l的金属棒c。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B大小随时间t的变化关系如图乙所示，均为已知量。金属棒a、b、c的电阻均为R，其余电阻不计。时刻，“工”形架受到水平向右的恒力F作用，时刻撤去F，此时b恰好运动到K点。当a运动至K点时将c解除锁定，交叉处两侧平行导轨均足够长。求：（1）时刻，金属棒a两端电压U；（2）时间内，“工”形架产生的焦耳热；（3）金属棒a从K点开始，经时间与金属棒c距离的减少量；（4）金属棒c解除锁定后，金属棒a中产生焦耳热。第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】【详解】（1）对“工”形架，由牛顿第二定律得时刻“工”形架的速度为金属棒切割磁感线产生感应电动势金属棒a两端电压（2）从过程中，“工”形架磁通量不变，不产生焦耳热。的过程，由法拉第电磁感应定律得产生的焦耳热为解得（3）时刻“工”形架速度为第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司 “工”形架穿过K的过程中，b和c构成回路。对“工”形架，由动量定理有解得从解锁开始再经过时间Δt的过程中，对“工”形架，由动量定理得对c棒，由动量定理得解得则距离的减少量（4）导轨足够长，“工”形架和c棒最终速度大小相等并保持稳定，则由能量守恒定律得则a棒产生的热量第23页/共23页学科网（北京）股份有限公司