2023届山东省临沂市高三学业水平等级考试模拟（一模）物理试题及答案

临沂市普通高中学业水平等级考试模拟试题

物 理

2023.2

注意事项：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等信息填写在答题卡和试卷指定位置处。

2．回答选择题时，选出每小题的答案后，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收回。

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．图甲为研究光电效应的电路，K极为金属钠（截止频率为Hz，选出功为2.29eV）。图乙为氢原子能级图。氢原子光谱中有四种可见光，分别是从、5、4、3能级跃迁到能级产生的。下列说法正确的是

A．氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应

B．大量处于能级的氢原子最多能辐射出8种不同频率的光

C．仅将图甲中P向右滑动，电流计示数一定变大

D．仅将图甲中电源的正负极颠倒，电流计示数一定为0

2．如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲乙两个互感器（均为理想器材），两互感器原线圈的匝数比分别为200：1和1：20，降压变压器原副线圈的匝数比为200：1，电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，输电线路总电阻，则下列说法正确的是

A．互感器甲是电流互感器，互感器乙是电压互感器

B．输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5%

C．用户端的电压为200V

D．用户使用的用电设备增多，流过电流互感器的电流减小

3．一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中ba的延长线通过坐标原点，气体a、b、c、d四个状态的压强与温度的关系如图所示，则

A．气体在bc过程中体积的变化量等于da过程中体积的变化量

B．气体在ab过程中内能的增加量小于cd过程中内能的减少量

C．气体在ab过程中吸收的热量等于cd过程中放出的热量

D．气体在ab过程中吸收的热量小于cd过程中放出的热量

4．战绳训练需要训练者上下交替摆动两根粗重的绳子，训练者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，研究发现战绳训练能将训练者的最大氧气摄入量增加50%，对训练者的心肺水平也是一个挑战。若以手的平衡位置为坐标原点，训练者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形如图所示，若右手抖动的频率是2Hz，下列说法正确的是

A．该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向

B．该绳波传播速度为2m/s

C．再经过0.25s，Q点到达x轴上方对称位置

D．从该时刻开始计时，质点P的振动方程为

5．如图所示，倾角为30°的光滑斜坡足够长，某时刻A球和B球同时在斜坡上向上运动，开始运动时A球在斜坡底，初速度是10m/s，B球在斜坡上距离坡底6m的地方，初速度是5m/s，经过时间t两球相遇，相遇点到坡底的距离为L，重力加速度，则

A．    B．    C．   D．

6．人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程．设两个黑酮A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，两个黑洞中心间的距离为L，则

A．黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量    B．黑洞A的线速度一定小于黑洞B的线速度

C．其运动周期      D．两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越大

7．某学习小组设计了一种测温装置，用于测量教室内的气温（教室内的气压为一个标准大气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，导热性能良好的大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，B管内水银面的高度x可反映所处环境的温度，据此在B管上标注出温度的刻度值。当教室内温度为7℃时，B管内水银面的高度为20cm。B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是

A．B管上所刻的温度数值上高下低

B．B管内水银面的高度为16cm时，教室内的温度为17℃

C．B管上所到的温度数值间隔是不均匀的

D．若把这个已刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际温度偏高

8．如图所示，真空中有一个边长为L的正方体，正方体的两个顶点处分别放置一对电荷量都为q的正、负点电荷。图中的a、b、c、d是其他的四个顶点，下列表述正确的是

A．a点电势高于c点电势       B．a、c两点电场强度的比值为

C．a、b、c、d四个顶点处电场方向不相同   D．将正点电荷移到c点，b点的电场强度不变

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．为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射入。CD为光学传感器，可以探测光的强度，从AB面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示．现将这种新材料制成的一根光导纤维束暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），用同种激光从光导纤维束端面EF射入，且光线与EF夹角为β，如图丙所示。则

A．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小

B．该新材料的折射率为

C．若该激光在真空中波长为，则射入该新材料后波长变为

D．若该束激光不从光导纤维束侧面外准，则β角需满足

10．如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平地面上，两物块间的接触面光滑，物块B与地面间的摩擦因数为。在物块A上施加一个水平拉力F，使A、B一起向右做匀速运动，弹簧始终处在弹性限度内。某时刻撤去水平拉力F，则

A．撒去F的瞬间，物块A的加速度为

B．弹簧第一次恢复到原长时，物块A相对地面的速度可能向右

C．物块A最终一定会停在物块B上

D．之后任意一段时间内地面对物块B摩擦力的冲量方向一定向左

11．细线拉着一质量为m的带电小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，该区域内存在水平方向的匀强电场（图中未画出），小球所受电场力水平向右，大小是其重力的倍，圆周上A点在圆心的正上方，小球过A点时的速度大小为，方向水平向左，除受重力、电场力及细线的拉力外小球不受其他力的作用，重力加速度为g，在小球做圆周运动的过程中

A．小球最小速率为

B．小球速率最小时其电势能最大

C．若小球过A点时组线断开，之后小球电势能最大时速率为

D．若小球过A点时细线断开，之后小球电势能最大时速率为

12．如图所示，两电阻不计的光滑平行导轨水平放置，MN部分的宽度为2l，PQ部分的宽度为l，金属棒a和b的质量分别为2m和m，其电阻大小分别为2R和R，a和b分别静止在MN和PQ上，垂直于导轨且相距足够远，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现对金属棒a施加水平向右的恒力F，两棒运动时始终保持平行且a总在MN上运动，b总在PQ上运动，经过足够长时间后，下列说法正确的是

A．金属棒a与b均做匀速直线运动且距离逐渐减小

B．金属棒a与b均做匀变速运动且加速度之比为1：2

C．流过金属棒a的电流大小为

D．回路中的感应电动势保持不变大小为

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13．（6分）

某同学用如图甲所示装置验证小车加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为d，光电门传感器固定在轨道上。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间△t，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数F。改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组△t和F，根据测得的数据在坐标系-F中，得到如图乙所示的点和一条过原点的直线。

（1）关于该实验的说法，下列正确的是          

A．实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦

B．该实验中，钩码的质量需远小于小车质量

C．小车加速时，弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半

D．在误差允许的范围内，小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半成正比。

（2）在实验操作完全正确的情况下，若小车的位移为x，小车的质量为M，请写出关于F的函数表达式                      ；

（3）该同学实验后发现图像在纵轴上有一正截距，原因可能是                                     。

14．（8分）

某学习小组要测量一个电源的电动势及内阻。除该电源外还准备的器材有：一个电阻箱R（最大阻值99.9Ω），一个量程为“0～200mA”内阻是10Ω的电流表A，一个阻值为5Ω的定值电阻，一个开关和若干导线

（1）同学们利用欧姆表来核实电流表A及定值电阻的阻值，已知它们的阻值都是准确的，当欧姆表两表笔与电阻相连时，欧姆表指针恰好偏转到满刻度的，当欧姆表两表笔与电流表A相连时，欧姆表指针将偏转到满刻度的           （用分数表示），连接时要注意红表笔要与电流表的           （填“正”或“负”）接线柱相连。

（2）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们利用定值电阻将该电流表进行改装，改装后的量程为                      。

（3）设计的测量电路如下图所示。若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I，并计算出，得到多组数据后描点作出R-图线如图所示，则该电源的电动势E＝           V，内阻r＝           Ω。（结果保留两位有效数字）

15．（8分）

如图所示，为透明材料制成的一件艺术摆件的截面图，上半部分是半径为R的半圆形，一细光束沿径向射入，在底面B点恰好发生全反射，OA是圆心O到底面的高，已知，光在真空中传播的速度为c，求：

（1）该透明材料的折射率；

（2）最终从透明艺术摆件射出的光线与最初的入射光线相比偏转的角度；

（3）光在透明艺术摆件中传播的时间。

16．（10分）

如图所示，竖直面内有光滑斜面AB和光滑半圆轨道BC在B点平滑连接，半圆轨道的半径为R。一质量为m的小球从A点由静止滚下，恰好能通过半圆轨道最高点C点，之后小球又恰好垂直落到斜面AB上，小球可视为质点，重力加速度g已知，求：

（1）A点到水平面BD的高度H；

（2）斜面AB的长度L。

17．（13分）

如图所示，光滑水平面AB的左侧有一固定的竖直挡板，在B端放置两个滑块，滑块甲的质量，滑块乙的质量，两滑块间固定一压缩弹簧（图中未画出），水平面B端紧靠倾角的传送带，传送带与水平面通过B端小圆弧平滑连接，传送带逆时针转动，速率恒为。现解除滑块间弹簧，两滑块分别向左右弹开，滑块乙经过B处冲上传送带，恰好到达C端，然后返回到B端。已知光滑水平面A、B长度为6m，B、C两端间的距离，滑块与传送带间的动摩擦因数，取，滑块与竖直挡板、两滑块间的碰撞均为弹性碰撞。滑块通过B处时无机械能损失。两滑块均可看作为质点。求：

（1）压缩弹簧储存的弹性势能；

（2）滑块乙从B端滑上传送带到第一次回到B端的时间t；

（3）滑块乙第一次返回到AB面上后与滑块甲碰撞的位置及碰后二者的速度大小。

18．（15分）

如图所示，在平面坐标系xOy中，在x轴上方空间内充满匀强磁场Ⅰ，磁场方向垂直纸面向外，在第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，一质量为m电荷量为q的带正电离子从x轴上的点射入电场，速度方向与x轴正方向夹角为45°，之后该离子从点射入磁场Ⅰ，速度方向与x轴正方向夹角也为45°，速度大小为v，离子在磁场Ⅰ中的轨迹与y轴交于P点，最后从点射出第一象限，不计离子重力。

（1）求第三象限内电场强度的大小E；

（2）求出P点的坐标；

（3）边长为d的立方体中有垂直于AA'C'C面的匀强磁场Ⅱ，立方体的ABCD面刚好落在坐标系xOy平面内的第四象限，A点与Q点重合，AD边沿x轴正方向，离子从Q点射出后在该立方体内发生偏转，且恰好通过C'点，设匀强磁场Ⅰ的磁感应强度为，匀强磁场Ⅱ的磁感应强度为，求与的比值。

山东省普通高中学业水平等级考试模拟试题

物理试题参考答案及评分标准

2023.2

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．A 2．B 3．D 4．C 5．C 6．C 7．D 8．B

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．BCD10．AB11．AC12．BD

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13．（6分）

（1）AC

（2）1 

（3）平衡摩擦力过度

14．（8分）

（1） 负

（2）“0～600mA”

（3）6.0 2.7

15．（8分）解：

（1）由OA＝AB可得光线在底面发生全反射的临界角C＝45°

所以折射率

（2）由，可得

∠OBD＝90°，OD＝R

所以∠ODB＝30°，∠DOB＝60°

解得，i＝45°

延长入射光线和反射光线，夹角为θ，即为射出的光线与入射光线相比偏转的角度，由几何关系可得θ＝105°

（3）光在透明摆件中的速度

光在透明摆件中的光程

光在透明艺术摆件中传播的时间

16．（10分）

解：（1）设小球在C点速度为，有，

从A到C点过程机械能守恒，

由上面两式可解得H＝2.5R

（2）设斜面倾角为θ，小球从C点到垂直落在斜面上所经时间为t，水平位移为x，竖直位移为y，在C点时的竖直分速度为，则有：

由以上关系式可解得

所以

17．解

（1）设滑块乙上滑过程中的加速度大小设为，

解得

滑块乙在上滑过程中做匀减速运动直至速度减为零，

解得

由动量守恒

弹簧储存的弹性势能

（2）设滑块乙从B点运动到C点所用时间设为，

解得

滑块乙下滑过程，设刚开始下滑阶段加速度大小为，则

解得

设滑块乙从C点向下加速到与传送带速度相同时间为，位移为，

，

解得，

由于

滑块无法平衡，滑块继续向下加速，设加速度为，则

解得

之后运动到B点所用时间设为，由运动学公式

解得

则滑块乙从B端滑上传送带到第一次回到B端的时间

（3）滑块乙回到B端的速度

此时滑块甲与挡板碰撞后返回至距A端2m处，可以判断得出滑块在距A端4m处发生第一次碰撞。

滑块甲向右运动

根据动量守恒定律

解得碰撞后滑块甲的速度

滑块乙的速度

18．（15分）

解：

（1）离子在M点的速度大小为v′，则v′cos45°＝vcos45°，所以v′＝v

离子在电场中从M点到N点运动时间为t，加速度大小为a，则

解得电场强度的大小：

（2）由几何关系易得

设P的纵坐标为，则

解得，

P点的坐标为

（3）离子在匀强磁场Ⅰ中，

离子在匀强磁场Ⅱ中做匀速圆周运动的半径为，则

由几何知识得：

联立可得

代入数据得

s