山东省济南市2022届高三下学期物理模拟考试试卷

试卷更新日期：2022-04-22 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 北京冬奥会的成功举办点燃了全国人民的冰雪运动热情。如图所示是济南南部山区某滑雪场的滑雪场景，某同学从坡形雪道上M点由静止开始沿直线下滑至N点，滑雪过程中阻力恒定不变，将该同学看作质点，选取N点所在位置为零势能点，则下滑过程中该同学的重力势能和动能相等的位置在（）

A、MN连线中点处 B、MN连线中点的下方 C、MN连线中点的上方 D、条件不足，无法确定

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2. 光电管是一种利用光照产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可以形成光电流。下表中记录了某同学进行光电管实验时的数据。
次
入射光子的能量/eV
相对光强
饱和光电流大小/mA
逸出光电子的最大初动能/eV
1
4.0
弱
29
0.8
2
4.0
中
43
0.8
3
4.0
强
60
0.8
由表中数据得出的以下论断中正确的是（）

A、三次实验采用了不同频率的入射光 B、三次实验光电管中的金属板材质不同 C、若入射光子的能量为5.0eV，不论光强多大，饱和光电流一定大于60mA D、若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大初动能为1.8eV

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3. 如图所示，某学习小组利用刻度尺估测反应时间∶甲同学捏住刻度尺上端，使刻度尺保持竖直，刻度尺零刻度线a位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开刻度尺时，立即用手指捏住刻度尺，根据乙手指所在位置的刻度值即可算出反应时间。为简化计算，某同学将刻度尺刻度进行了改进，在刻度尺的反面标记反应时间的刻度线和刻度值（单位：s），制作了“反应时间测量仪”。下列四幅示意图中刻度线和刻度值标度可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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4. 2021年10月14日，我国成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”，实现我国太阳探测零的突破，这标志着我国正式步入“探日”时代。“羲和号”卫星运行于离地高度 $h = 517$ 公里的太阳同步轨道，该轨道是经过地球南北极上空且圆心在地心的圆周。“羲和号”卫星与离地高度 $H = 35786$ 公里的地球静止轨道同步卫星相比，下列说法正确的是（）

A、“羲和号”卫星的轨道平面可能与同步卫星的轨道平面重合 B、“羲和号”卫星绕地球做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期 C、“羲和号”卫星绕地球做匀速圆周运动的加速度小于同步卫星的加速度 D、“羲和号”卫星的线速度与同步卫星的线速度大小之比等于 $\sqrt{\frac{H}{h}}$

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5. 一列简谐波沿绳向右传播，P、Q是绳上两点，振动图像分别如图中实线和虚线所示。 $t = 5 s$ 时，下列P、Q两点间的波形图可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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6. 某同学用恒定的推力推橡皮，匀速擦除桌面上一段长为L的细直线痕迹，该过程中橡皮克服摩擦阻力做功为W。已知橡皮与桌面、痕迹间的动摩擦因数均为μ，不计橡皮重力，则手对橡皮推力的大小为（）

A、 $\frac{W}{L}$ B、 $\frac{μ W}{L}$ C、 $\frac{W \sqrt{1 + μ^{2}}}{L}$ D、 $\frac{W \sqrt{1 + \frac{1}{μ^{2}}}}{L}$

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7. 如图所示，交流电源与理想变压器相连进行远距离输电，交流电源电压的瞬时值 $u = 110 \sqrt{2} s i n 100 π t$ （V），降压变压器的原、副线圈匝数之比为50∶11，两变压器间输电线路的总电阻为25Ω。降压变压器副线圈接入一台额定电压为220V、额定功率为1000W的电动机，电动机恰好正常工作。图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（）

A、电压表的示数为156V B、电流表的示数为20A C、两变压器间输电线电阻消耗的功率为25W D、升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶14

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8. 如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，5节质量均为m的车厢编组运行，只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为 $ρ$ ， 1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S。不计其他阻力，忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，3号车厢对4号车厢的作用力大小为（）

A、 $\frac{7}{10} \sqrt[3]{P^{2} ρ S}$ B、 $\frac{4^{5}}{\sqrt[3]{P^{2} ρ S}}$ C、 $\frac{3^{3}}{5} \sqrt{P^{2} ρ S}$ D、 $\frac{7}{20} \sqrt[3]{P^{2} ρ S}$

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二、多选题

9. 下列说法正确的是（）

A、太空飞船中的小水珠呈球形，是液体表面张力作用的结果 B、天然水晶在熔化过程中分子平均动能变大 C、地面附近的一个氢气球在快速上升过程中，随着外界压强减小，球内气体的体积增大，温度降低 D、液晶材料像液体一样具有流动性，但不具备晶体各向异性的特征

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10. 北京冬奥会报道中利用“AI+8K”技术，把全新的“时间切片”特技效果首次运用在8K直播中，更精准清晰地抓拍运动员比赛精彩瞬间，给观众带来全新的视觉体验。“时间切片”是一种类似于多次“曝光”的呈现手法。如图所示为我国运动员谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台比赛中第三跳的“时间切片”特技图。忽略空气阻力，将运动员看做质点，其轨迹abc段为抛物线。已知起跳点a的速度大小为v，起跳点a与最高点b之间的高度差为h，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）

A、“时间切片”特技每次“曝光”的时间间隔均相同 B、运动员从a到b的时间为 $\frac{\sqrt{2 g h}}{g}$ C、运动员到达最高点时速度的大小为 $\sqrt{v^{2} - 2 g h}$ D、运动员从a到b的过程中速度变化的大小为 $\sqrt{2 g h}$

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11. 如图所示，真空中xOy坐标系平面内有以O为圆心的两个同心圆，分别与坐标轴交于a、b、c、d和e、f、g、h。在a、c两点固定两个正点电荷，b、d两点固定两个负点电荷，四个点电荷所带电荷量均相等。下列说法正确的是（）

A、 $f$ 、h两点的电场强度相同 B、e、g两点的电势相等 C、质子在e点所受电场力大于在h点所受电场力 D、质子在e点电势能大于在h点电势能

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12. 2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如图所示。光线a沿半径方向入射玻璃砖，光线b与光线a平行，两束光线之间的距离设为x，已知玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为2R，折射率为 $\sqrt{2}$ ，光在真空中的速度为c，不考虑反射光线，下列关于光线b的说法正确的是（）

A、当 $x > \sqrt{2} R$ 时，光不会经过内圆 B、当 $x = \sqrt{2} R$ 时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为45° C、当 $x = \frac{\sqrt{2}}{2} R$ 时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线平行 D、当 $x = \frac{\sqrt{2}}{2} R$ 时，光从内圆通过的时间为 $\frac{\sqrt{2} R}{c}$

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三、实验题

13. 某研究性学习小组从北京冬奥会冰壶比赛项目中获得启发，利用冰壶碰撞来验证动量守恒定律。该小组在两个相同的奶粉罐中加水，放在户外结冰后制成两只质量不同的冰壶A和B，在户外一块平整的水平地面上泼水结冰形成冰面。小组成员用如图甲（俯视）所示的装置压缩弹簧后将冰壶弹出，此冰壶与另一只静止的冰壶发生碰撞。主要实验步骤如下∶
①固定发射装置，将冰壶A压缩弹簧后释放；

②标记冰壶A停止时的位置，在冰壶运动路径上适当位置标记一定点O，测出冰壶A停止时右端到O点的距离，如图乙所示。重复多次，计算该距离的平均值记为 $x_{1}$ ；

③将冰壶B静置于冰面，左端位于O点。重新弹射冰壶A，使两冰壶对心正碰，测出冰壶A停止时右端距O点的距离和冰壶B停止时左端距O点的距离。重复多次，分别计算距离的平均值记为 $x_{2}$ 和 $x_{3}$ ，如图丙所示。

(1)、实验中，应如何操作才能确保冰壶A每次到达O点时的速度均相同？

(2)、为完成实验，还需要测出，验证动量守恒定律的表达式为（用 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 、 $x_{3}$ 和测量物理量对应的字母表示）。

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14. 某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，实验器材如下：
干电池一节（电动势约为1.5V，内阻约为0.5Ω）；
电压表V（量程为0～3V，内阻约为3kΩ）；
电流表A（量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω）；
滑动变阻器（最大阻值为20Ω）；
开关、导线若干。

(1)、实验电路图选择（选填“甲”或“乙”）。

(2)、用笔划线代替导线，将图中的器材连成实验电路。

(3)、完成实验后，某同学利用图像分析由电表内阻引起的实验误差。在下图中，实线是根据实验数据描点作图得到的 $U - I$ 图像；虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的 $U - I$ 图像。本次实验分析误差的 $U - I$ 图像是（）

A、 B、 C、 D、

(4)、为减小电表内阻引起的实验误差，在电表量程不变的情况下，可以采取的措施是（）

A、换用内阻更小的电流表 B、换用内阻更大的电流表 C、换用内阻更小的电压表 D、换用内阻更大的电压表

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四、解答题

15. 国家速滑馆（又名“冰丝带”）是北京2022年冬奥会冰上运动的主场馆，为确保运动项目的顺利完成，比赛前需要对场馆内气体降温。已知降温前场馆内外的温度均为7℃，降温后场馆内的温度为-8℃，降温过程中场馆内气体压强不变。

(1)、从微观角度解释降温过程中场馆内气体压强不变的原因；

(2)、求降温后场馆内增加的气体质量与降温前场馆内气体质量的比值。

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16. 如图所示，在水平虚线下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。磁场上方某高度处有一个正方形金属线框，线框质量为m，电阻为R，边长为L。某时刻将线框以初速度v。水平抛出，线框进入磁场过程中速度不变，运动过程中线框始终竖直且底边保持水平。磁场区域足够大，忽略空气阻力，重力加速度为g，求

(1)、线框进入磁场时的速度v；

(2)、线框进入磁场过程中产生的热量Q。

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17. 如图所示，在正交坐标系Oxyz所在空间中，存在方向平行于xOy平面的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场与匀强电场的方向相同，与x轴正方向的夹角均为37°。一质量为m、电荷量为＋g的带电小球在yOz平面内以平行z轴的速度 $v_{0}$ 做匀速直线运动，其运动轨迹与 $y$ 轴交点P的坐标为（0，h，0）。已知重力加速度为g， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。

(1)、求电场强度E和磁感应强度B的大小；

(2)、若带电小球经过P点时立即撤去匀强磁场，求带电小球经过Ozz平面时速度的大小v；

(3)、若带电小球经过P点时，立即改变电场强度的大小和方向，使带电小球做匀速圆周运动，求小球运动过程中离坐标原点O的最远距离s。

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18. 如图所示，倾角 $θ = 37 °$ 的斜面体abc静止在水平地面上，斜面体质量 $M = 6$ kg，竖直边bc长 $h = 2.1$ m，斜面ac光滑。将质量 $m = 2$ kg小物块从斜面顶端由静止释放。已知 $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，重力加速度g取10m/s²，忽略空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，计算结果均保留至小数点后1位。

(1)、若水平地面光滑，求小物块滑到底端a时的速度大小；

(2)、若斜面体与水平地面间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，求小物块从顶端c滑到底端a的过程中
①斜面体与小物块间作用力的大小；
②斜面体位移的大小。

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次	入射光子的能量/eV	相对光强	饱和光电流大小/mA	逸出光电子的最大初动能/eV
1	4.0	弱	29	0.8
2	4.0	中	43	0.8
3	4.0	强	60	0.8