山东省济宁市2022-2023学年高三物理下学期二模试题（Word版附答案）

2023年济宁市高考模拟考试

物理试题                           2023.04

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．核潜艇以核反应堆作动力源，其中一种核反应方程是，生成物X、的比结合能分别为8.7MeV、8.4MeV，下列说法正确的是

A．该反应是核聚变反应

B．X比更稳定 

C．X的质子数与中子数相等 

D．X的结合能比的结合能大

2．如图所示，正六边形的三个顶点A、C、E分别固定电荷量为、、的点电荷，O点为正六边形的中心，下列说法正确的是

A．D点的电场强度为零

B．O点与D点的电势相等

C．沿OD连线，从O点到D点电势先降低再升高

D．将一正点电荷沿OD连线，从O点移到D点的过程中，电势能一直减小

3．已知在电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度大小为，其中k为常量。现有四根平行固定的通电长直导线，其横截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上，电流方向如图所示。其中a、c导线中的电流大小为I1，b、d导线中的电流大小为I2，此时b导线所受的安培力恰好为零。现撤去b导线，在O处固定一长度为L、电流为I0的通电导体棒e，电流方向垂直纸面向外，下列说法正确的是

A．b导线撤去前，电流的大小关系为I1=2I2

B．b导线撤去前，a导线所受的安培力也为零

C．b导线撤去后，导体棒e所受安培力方向为沿y轴正方向

D．b导线撤去后，导体棒e所受安培力大小为kI0I2

4．如图甲所示，太空电梯的原理是在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，“绳索”会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空。如图乙所示，有一太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，相对地球静止。已知地球半径R、质量为M、自转周期为T，引力常量为G，下列说法正确的是

A．太空电梯上各点均处于完全失重状态

B．太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成反比

C．升降舱停在距地球表面高度为2R的站点时，升降舱的向心加速度为

D．升降舱停在距地球表面高度为2R的站点时，升降舱的向心加速度为

5．图甲为一玩具起重机的电路示意图，理想变压器的原副线圈匝数比为5:1。变压器原线圈中接入图乙所示的正弦交流电，电动机的内阻为，装置正常工作时，质量为的物体恰好以的速度匀速上升，灯泡正常发光，电表均为理想电表，电流表的示数为2A。g取10。设电动机的输出功率全部用来提升物体，下列说法正确的是

A．原线圈的输入电压的瞬时表式为

B．灯泡的功率为20W

C．电动机内阻消耗的热功率为5W

D．若电动机被卡住，灯泡会变亮

6．如图所示，一滑块（可视为质点）在水平力F的作用下由静止沿粗糙直轨道AB开始运动，该力的功率恒定，达到最大速度后，撤掉该力，赛车继续前进一段距离后进入竖直光滑半圆轨道BCD，恰好能到达半圆轨道D点，并从D点进入光滑半圆管道DEF，最终能停在粗糙水平直轨道FG上。已知滑块的质量为0.2kg，恒定功率为10W，滑块与轨道AB的动摩擦因数为0.5，半圆轨道BCD的半径0.5m，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是

A．滑块在D点的速度大小为

B．半圆管道DEF的半径r可能为0.15m

C．在轨道AB上，滑块的最大速度为10m/s

D．在轨道AB上，滑块减速过程的距离为2.5m

7．宇航员王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验。某同学在观看太空水球光学实验后，找到一块横截面为环形的玻璃砖模拟光的传播，如图所示。玻璃砖的内径为r、外径为R。一束单色光在截面内的A点以i=37o的入射角射入玻璃砖，经一次折射后，在玻璃砖内壁恰好发生全反射。则玻璃砖的外径与内径的比值R:r为

A．2:1     B．4:3      C．5:3      D．5:4

8．如图所示，轻绳的两端固定在水平天花板上，轻绳系在轻绳的某处，光滑轻滑轮悬挂一质量为m的物体，并跨在轻绳上。初始时用竖直向下的力F拉，使O点处于如图所示的位置，此时OM与水平方的夹角为60o，O'N与水平方向的夹角为30o。在保证O点位置不变的情况下，现使轻绳以O点为圆心顺时针缓慢转过90o的过程中，下列说法正确的是

A．力F的大小先减小后增大

B．轻绳OM的拉力大小先减小后增大

C．当力F竖直向下时，力F的大小为

D．当力F竖直向下时，轻绳O'N的拉力大小为

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。

9．一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C后又回到状态A。该循环过程如图所示，下列说法正确的是

A．A→B过程中，气体对外做功大于从外界吸收的热量

B．B→C过程中，在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减少

C．状态A的气体分子平均动能大于状态C的气体分子平均动能

D．A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功

10．波源O在t=0时刻开始振动，产生一列简谐横波。以波源O为坐标原点，波的传播方向沿x轴正方向，某时刻的部分波形图如图甲所示。图乙为x轴上某质点的振动图像，P点是平衡位置为x=2m处的质点，下列说法正确的是

A．波源的起振方向沿y轴负方向

B．图乙中所表示的质点的平衡位置距离O点为1m

C．在0~4s内，质点P经过的路程为8cm

D．t=6s时，x=5m处的质点第一次到达波峰

11．如图所示，质量分别为2m、m的物块A、B静止在一轻弹簧上，A与B不粘连，此时弹簧的压缩量为x0。现对物块A施加竖直向上的拉力，使A、B一起竖直向上做匀加速运动，加速度大小为0.5g（为重力加速度）。下列说法正确的是

A．物块A、B分离时，弹簧的压缩量为0.5x0

B．物块A、B分离时，弹簧的弹力的大小为

C．物块A、B分离时，A的速度大小为

D．从开始运动到物块A、B分离的过程中，拉力做的功为

12．如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑固定直杆上质量也为m的小物块连接，直杆与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=60°，直杆上O点与两定滑轮均在同一高度，O到定滑轮O1的距离为L，直杆上D点到O点的距离也为L。重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从O点由静止释放，下列说法正确的是

A．小物块刚释放时轻绳中的张力大小为mg

B．小球运动到最低点时，小物块加速度的大小为

C．小物块下滑至D点时，小物块与小球的速度大小之比为2:1

D．小物块下滑至D点时，小物块的速度大小为

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13．（6分）某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时压强随体积变化的规律”，注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的气体。质量不计的细绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳拉直时能保持水平，另一端可以悬挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相同的钩码1，2，3，……，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V，并求出对应气体的压强p。已知注射器标注的最大体积为，刻度全长为L，大气压为p0，每个钩码的质量均为m，重力加速度为g。

（1）关于本实验的操作，下列说法正确的是(        )

A．实验前，必须测出封闭气体的温度实验过程中

B．实验前，应将活塞上涂抹润滑油，并来回拉动几次

C．为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器

D．为减小误差，每挂上一个钩码后，应稳定后再读出体积

（2）若某次实验中细绳上所挂钩码个数为n，则平衡后对应气体的压强为__________（用题目中已知量表示）

（3）该同学根据测得气体的体积和对应的压强，做出了图像，如图乙所示，图线不过原点，则数值b代表__________；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由于气体温度__________（填“升高”或“降低”），也可能是由于装置气密性导致气体质量__________（填“增大”或“减小”）。

14．（8分）某兴趣小组测定一长为L的金属丝（电阻约为20Ω）的电阻率，实验室提供的器材如下：

A．游标卡尺

B．电流表（量程为30mA，内阻为r1=10Ω）；

C．电流表（量程为，内阻为r2=100Ω）；

D．电压表V（量程为5V，内阻约为3kΩ）

E．定值电阻R1（阻值为10Ω）；

F．定值电阻R2（阻值为1400Ω）；

G．滑动变阻器R（阻值为10Ω）；

H．一节新的干电池；

I．开关及导线若干。

（1）该兴趣小组利用游标卡尺测量金属丝不同部位的直径，如图甲可知其中一次测量的结果d=________；

（2）该兴趣小组利用上述器材，设计了一系列的实验电路图，最合理的电路图为________；

（3）利用所选的最合理的电路图得到此金属丝的电阻为R=________（用题中所给的物理量符号表示，电压表示数为U，电流表示数分别为I1、I2及电流表内阻r1、r2，定值电阻R1、R2）进一步可求出金属丝的电阻率；

（4）不考虑偶然误差，该实验中电阻率的测量值________（填写“大于”、“小于”或者“等于”）电阻率的真实值。

15．（7分）在某矿场，工作人员利用一放在水平地面上的三脚架向井底运送物资，三脚架简化图如图所示，支架与地面交点构成等边三角形。为将物资送达井底处，物资先匀加速直线运动一段时间t，达到最大速度，接着匀速运动时间t，最后做匀减速直线运动时间到达井底处，此时速度恰好为零。已知物资下落的总高度为H、总质量为m，支架及绳索质量不计，每根支架与竖直方向均成37°角，重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：

（1）物资在匀加速阶段的加速度大小；

（2）在匀减速下降阶段，每根支架的弹力大小。

16．（9分）2022年4月16日上午，神舟十三号顺利返回地球。为了能更安全着陆，设计师在返回舱的底盘安装了4台相同的电磁缓冲装置。如图所示，为其中一台电磁缓冲装置的结构简图，MN、PQ为绝缘光滑缓冲轨道，竖直固定在返回舱底部，导轨内侧存在稳定匀强磁场，方向垂直于整个缓冲轨道平面，单匝闭合矩形线圈abcd绕在缓冲滑块上，缓冲滑块由高强度绝缘材料制成，当缓冲滑块接触地面时，速度大小为v0，滑块立即停止运动，此后线圈与磁场相互作用，返回舱开始做减速直线运动，经时间t，返回舱以速度v（未知）做匀速直线运动。已知线圈的电阻为R，ab边长为L，返回舱质量为m，磁感应强度大小为B，重力加速度为g，一切摩擦阻力不计。求：

（1）v的大小；

（2）在返回舱减速运动过程中，通过每台电磁缓冲装置线圈的电荷量q。（结果保留v）

17．（14分）如图所示，O－xyz坐标系的y轴竖直向上，在yOz平面左侧区域内存在着沿y轴负方向的匀强电场E1(大小未知），区域内存在着沿z轴负方向的匀强磁场，在yOz平面右侧区域同时存在着沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为，磁感应强度大小与yOz平面左侧磁感强度大小相等，电磁场均具有理想边界，在x轴正方向距离O点处，有一垂直于x轴放置的足够大的荧光屏（未画出）。一个质量为m，电荷量为＋q的粒子从点以速度v0沿x轴正方向射入电场，经点进入磁场区域，然后从O点进入到平面yOz右侧区域，不计粒子重力。求：

（1）匀强电场的电场强度E1的大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（3）带电粒子打到荧光屏的位置坐标。

18．（16分）如图所示，一水平传送带以v=3m/s的速度顺时针转动，其左端A点和右端B点分别与两个光滑水平台面平滑对接，A、B两点间的距离L＝4m。左边水平台面上有一被压缩的弹簧，弹簧的左端固定，右端与一质量为m1=0.1kg的物块甲相连（物块甲与弹簧不拴接，滑上传送带前已经脱离弹簧），物块甲与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.2。右边水平台面上有一个倾角为45°，高为h1=0.5m的固定光滑斜面（水平台面与斜面由平滑圆弧连接），斜面的右侧固定一上表面光滑的水平桌面，桌面与水平台面的高度差为h2=0.95m。桌面左端依次叠放着质量为m3=0.1kg的木板（厚度不计）和质量为m2=0.2kg的物块乙，物块乙与木板之间的动摩擦因数为μ2=0.2，桌面上固定一弹性挡板，挡板与木板右端相距x0=0.5m，木板与挡板碰撞会原速度返回。现将物块甲从压缩弹簧的右端由静止释放，物块甲离开斜面后恰好在它运动的最高点与物块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短），物块乙始终未滑离木板。物块甲、乙均可视为质点，已知，。求：

（1）物块甲运动到最高时的速度大小；

（2）弹簧最初储存的弹性势能；

（3）木板运动的总路程；

（4）若木板的质量为m3=0.4kg，求木板与挡板能碰撞两次及两次以上时，挡板与木板初始时的最大距离；

2023年济宁市高考模拟考试答案

1、B  2、C  3、D   4、D   5、C    6、C  7、C

8、A   9、BD   10、BD  11、AD  12、BCD

13．（6分）（1）BD （2）  （3）橡皮帽内气体体积     升高     增大  （第2问2分，其它每空1分）

14．（8分）（1）5.30mm （2）C（3）（4）等于（每空2分）

15．（7分）解析：

（1）根据题目描述，设匀加速直线运动的最大速度为，可知

………………………………………………………………………(1分)

根据………………………………………………………………………………(1分)

解得……………………………………………………………………………(1分)

（2）由运动过程可知 ……………………………………………………(1分)

设匀减速下降时，绳子的拉力为FT，根据牛顿第二定律…………(1分)

三根支架在竖直方向的合力等于绳子向下拉支架的作用力，即…(1分)

解得………………………………………………………………(1分)

16．（9分）解析：

（1）由法拉第电磁感应定律……………………………………………(1分)

由闭合电路欧姆定律 ………………………………………………(1分)

由平衡条件 ……………………………………………………………(1分)

解得 ……………………………………………………………………(1分)

（2）对返回舱减速过程由动量定理得 ………………(2分)

又因………………………………………………………………………(1分)

………………………………………………………………………………(1分)

解得……………………………………………………………(1分)

17．（14分）解析：

（1）粒子在电场中运动时，x方向有…………………………………(1分)

y方向有……………………………(1分)

由牛顿第二定律

解得……………………………………………………………………(1分)

（2）设在N点速度大小为v，方向与x轴正方向的夹角为，则有

………………………………………………………………………(1分)

…………………………………………………………………………(1分)

解得，，

粒子轨迹如图所示

设粒子做圆周运动轨迹的半径为，则…………………………(1分)

由牛顿第二定律得…………………………………………………(1分)

解得……………………………………………………………………(1分)

（3）将粒子在O点的速度分解，，因同时存在电场、磁场，粒子以在磁场中做匀速圆周运动，同时粒子以初速沿x轴正方向做匀加速直线运动。

粒子在x轴正方向的运动，……………………………(1分)

粒子离开O后，每转一周粒子运动的时间…………………(1分)

则……………………………………………………………………(1分)

由牛顿第二定律得 ………………………………………………(1分)

解得

带电粒子打到荧光屏的位置

…………………………………………………………(1分)

……………………………………………(1分)

带电粒子打到荧光屏的位置坐标为。

18．（16分）解析：

（1）从斜面顶端到与物块乙碰前，为平抛的逆过程。

竖直方向………………………………………………………(1分)

由几何关系 …………………………………………………………(1分)

（2）物块甲从斜面底端到与物块乙碰前，由动能定理得

解得，所以物块甲在传送带上一直减速。…………………(1分)

从解除弹簧锁定到物块甲离开传送带，由动能定理得…(1分)

解得…………………………………………………………………(1分)

（3）物块甲和物块乙在碰撞过程中，

由动量守恒守恒定律得

由机械能守恒定律得

解得…………………………………………………………………………(2分)

以物块乙和木板为系统，由动量守恒定律得

木板向右加速至共速，由动能定理得

解得，即木板与物块乙共速后再与挡板相碰。…………………(1分)

由动量守恒定律得

木板向左减速过程中，由动能定理得

解得…………………………………………………………………………(1分)

同理可得…………………………………………………………………(1分)

以此类推木板的总路程为

…(1分)

解得……………………………………………………………………………(1分)

（4）以木板由牛顿第二定律得…………………………………………(1分)

木板与挡板碰前做匀加速直线运动 ……………………………………(1分)

木板碰后每次都返回到同一位置。

物块一直做匀减速直线运动，当木板第二次返回到初始位置时，木板速度恰好减到0。

即………………………………………………………………………(1分)

解得……………………………………………………………………………(1分)