2025届山东省名校考试联盟高三下学期市级第二次模拟考试物理试题

试卷更新日期：2025-05-01 类型：高考模拟

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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. 元素半衰期被广泛应用于考古测年代、药物代谢控制、核能利用及医学诊断治疗等领域。已知¹⁸F的半衰期为110min，⁶⁸Ga的半衰期为68min，现将质量为 $m_{1}$ 的¹⁸F和质量为 $m_{2}$ 的⁶⁸Ga投入研究，研究时长为3740min。设研究结束后¹⁸F的剩余质量为 $m_{1}^{'}$ ， ⁶⁸Ga的剩余质量为 $m_{2}^{'}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、 $\frac{m_{1}^{'}}{m_{1}} = 1 - \frac{1}{2^{34}}$ B、 $\frac{m_{2}^{'}}{m_{2}} = 1 - \frac{1}{2^{65}}$ C、 $\frac{m_{1}^{'}}{m_{1}} = \frac{1}{2^{34}}$ D、 $\frac{m_{2}^{'}}{m_{2}} = \frac{1}{2^{65}}$

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2. 在智能物流系统中，智能配送车可在编程操作下自行完成物流货物装载工作，大大提高了工作效率。现有两辆智能配送车甲和乙沿同一直线轨道同时相向而行，甲车从静止出发以2m/s²的加速度做匀加速直线运动，乙车以初速度8m/s刹车，加速度大小为1m/s²。已知智能配送车的最大速度为8m/s，两车初始相距100m。经过10s两车之间的距离为（　　）

A、4m B、6m C、8m D、2m

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3. 如图所示，半径为 $R$ 的四分之一光滑圆弧竖直固定，最低点 $A$ 放置一质量为 $m$ 的物块，可视为质点。物块在方向始终沿圆弧切线的推力 $F$ 作用下由 $A$ 运动到 $B$ ，力 $F$ 大小恒为 $m g$ 。对于该运动过程，下列说法正确的是（　　）

A、力 $F$ 做功大小为 $m g R$ B、力 $F$ 做功大小为 $\frac{m g π R}{2}$ C、力 $F$ 的功率先增大后减小 D、克服重力做功的功率先增大后减小

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4. 我国近地小行星防御系统通过“监测—评估—干预”三位一体架构，力图避免小行星影响地球，展现了从被动预警到主动防御的科技跨越。如图所示，近地圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ相切于 $b$ 点，椭圆轨道Ⅱ和同步轨道Ⅲ相切于 $c$ 点。现有防御卫星在轨道Ⅰ处做匀速圆周运动，经变轨后运行到同步轨道Ⅲ的 $a$ 点拦截小行星进行干预，已知地球自转的角速度为 $ω$ ，防御卫星在轨道Ⅰ和Ⅲ上运行的角速度为 $ω_{1}$ 和 $ω_{3}$ ，卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ和轨道Ⅱ上的 $b$ 点、 $c$ 点运行的线速度分别为 $v_{1}$ 、 $v_{3}$ 、 $v_{b}$ 、 $v_{c}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、 $ω = ω_{1} > ω_{3}$ B、 $v_{b} = v_{1} > v_{c} = v_{3}$ C、卫星在轨道Ⅰ运行的周期约为24h D、卫星在轨道Ⅲ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能

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5. 如图所示，匝数为100匝、面积为10cm²的交流发电机线圈在磁感应强度为10T的匀强磁场中匀速转动。线圈平面与磁场平行时开始计时，通过一理想自耦变压器对外供电，转动角速度为100rad/s，线圈内阻不计，电压表为理想电压表。则下列说法正确的是（　　）

A、线圈产生的电动势的瞬时值表达式为 $e = 100 sin 100 t (V)$ B、电压表V示数为100V C、当滑动变阻器滑片向上滑动时，流经灯泡的电流变大 D、当自耦变压器滑片P向上滑动时，灯泡变暗

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6. 某同学在做劈尖干涉实验时，先把3片薄木片夹入两玻璃板a、b右端，观察干涉条纹，再通过调整薄木片数量以及移动薄木片位置，使条纹间距变成原来的2倍。已知薄木片厚度相同，不发生形变，薄木片左端到劈尖的距离为 $l$ ，则以下操作正确的是（　　）

A、去掉两片薄木片，并向左移动 $\frac{l}{3}$ B、去掉两片薄木片，并向左移动 $\frac{2 l}{3}$ C、去掉一片薄木片，并向左移动 $\frac{2 l}{3}$ D、增加一片薄木片，并向左移动 $\frac{l}{3}$

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7. 三维坐标系yOz平面内有一圆心在坐标原点、半径为d的均匀带电细圆环，y轴上y= $\sqrt{3} d$ 位置有一带电量为＋q的点电荷，x轴上的P点到圆心O的距离也为 $\sqrt{3} d$ 。若P点场强沿y轴负方向，则关于带电圆环说法正确的是（　　）

A、带正电，电量为 $\frac{2 \sqrt{6}}{9} q$ B、带负电，电量为 $\frac{2 \sqrt{6}}{9} q$ C、带正电，电量为 $\frac{\sqrt{2}}{4} q$ D、带负电，电量为 $\frac{\sqrt{2}}{4} q$

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8. 一定质量的理想气体从状态a开始，经 $a \to b \to c \to d \to a$ 过程后回到初始状态a，其 $V － T$ 图像如图所示。已知其中三个状态的坐标分别为a（ $T_{1}$ ， $V_{0}$ ）、b（ $T_{1}$ ， $2 V_{0}$ ）、c（ $T_{2}$ ， $3 V_{0}$ ），图像cb、da延长线过原点O。下列说法正确的是（　　）

A、气体在 $a \to b$ 过程中对外界做的功等于在 $b \to c$ 过程中对外界做的功 B、在 $c \to d$ 过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 C、气体在 $a \to b$ 过程中从外界吸收的热量小于在 $c \to d$ 过程中向外界放出的热量 D、气体在 $c \to d \to a$ 过程中内能的减少量大于 $a \to b \to c$ 过程中内能的增加量

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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，选对但不全得2分，有选错的得0分。

9. 一列简谐横波沿 $x$ 轴传播， $t = 0$ 时刻的波形图如图甲所示， $t = 3 s$ 时刻的波形图如图乙所示，0~3s时间内，平衡位置位于 $x = 1.0 m$ 处的质点加速度方向改变1次，下列说法正确的是（　　）

A、该简谐横波沿 $x$ 轴负方向传播 B、该简谐横波传播的速度大小为 $0 .25m/s$ C、平衡位置位于 $x = 1.0 m$ 处的质点0~3s内沿 $x$ 轴负方向移动了 $0 .75m$ D、平衡位置位于 $x = 0.375 m$ 处的质点在0~3s内运动的路程等于 $0 .6m$

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10. 如图，水平放置的导热汽缸被一可自由滑动的光滑绝热活塞分成A、B两部分。初始时，A、B的压强均为 $P_{0}$ ，体积比为 $2 : 3$ ，环境温度为 $300 K$ 。现通过两种方式改变A、B两部分的体积，第一种方式是通过A汽缸中的加热丝对A中气体缓慢加热，B中气体保持温度不变；第二种方式是通过B汽缸壁的阀门把B中气体缓慢往外抽气；两种方式均使A、B的体积比变为 $3 : 2$ 。以下说法正确的是（　　）

A、两种方式末状态A中气体的压强相等 B、第一种方式，末状态A中气体的温度为 $675 K$ C、第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为 $\frac{1}{5}$ D、第二种方式，抽出气体的质量与原来B中气体质量的比值为 $\frac{5}{9}$

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11. 如图甲，某新能源工厂采用智能调速传送带运输原料，传送带水平放置且足够长，以4m/s顺时针转动。现将一质量为2kg的货物轻放在传送带左端，货物与传送带间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ 。实时调节传送带速度，使其在货物运动过程中按图乙规律变化。重力加速度 $g$ 取10m/s²。则货物在3s内的运动情况，下列说法正确的是（　　）

A、传送带对货物做功为4J B、货物始终向右加速，3s末速度达到4m/s C、货物相对传送带的总位移为3.5m D、系统因摩擦产生的热量为14J

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12. 某运动员在一次滑板训练中的运动简化如图所示。 $A O$ 段为助滑道和起跳区， $O B$ 段为倾角为 $β = 30 °$ 的着陆坡， $B D$ 为停止区。运动员从助滑道的起点 $A$ 由静止开始下滑，到达起跳点 $O$ 时，借助设备和技巧，以6m/s的速度起跳，方向与水平成 $α = 30 °$ ，最后落在着陆坡面上的 $C$ 点。已知运动员和滑板的总质量为60kg，重力加速度 $g$ 取10m/s²。下列说法正确的是（　　）

A、运动员在空中运行的最小速度为3m/s B、运动员离开着陆坡面 $O B$ 的最大距离为 $\frac{9 \sqrt{3}}{10} m$ C、运动员落在 $C$ 点前瞬间重力的功率为5400W D、若起跳时速度大小不变，改变起跳方向，当 $α = 15 °$ 时，运动员到达斜坡上的落点距离 $O$ 点最远

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三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13. 为探究物体加速度 $a$ 与外力 $F$ 和质量 $m$ 的关系，某研究小组在教材提供案例的基础上又设计了不同的方案，如图甲、乙、丙所示：甲方案中在小车前端固定了力传感器，并与细线相连；乙方案中拉动小车的细线通过滑轮与弹簧测力计相连；丙方案中用带有光电门的气垫导轨和滑块代替长木板和小车。

(1)、对于以上三种方案，下列说法正确的是________。

A、三种方案实验前均需要平衡摩擦力 B、乙、丙方案需要满足小车或滑块的质量远大于槽码的质量 C、甲、丙方案中的外力F均为槽码的重力 D、乙方案中，小车加速运动时受到细线的拉力小于槽码所受重力的一半

(2)、某次甲方案实验得到一条纸带，部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出）。已知打点计时器所接交流电源频率为50Hz，则小车的加速度a=m/s²。（结果保留三位有效数字）

(3)、某同学根据乙方案的实验数据做出了小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像如图所示，图像不过原点的原因可能是；若图中图线在纵轴上的截距为a₀ ，直线斜率为k，则小车的质量m=。

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14. 某电学实验小组的同学发现一个旧电池所标的电动势是6V，决定利用实验室所能提供的下列实验器材对其电动势和内电阻进行测量。
A．电流表A（量程100mA，内阻为4Ω）
B．电压表V（量程3.0V，内阻约为4kΩ）
C．滑动变阻器R₁（阻值范围0~50Ω，额定电流1.5A）
D．电阻箱R₂（阻值范围0~9999Ω）
E．电阻箱R₃（阻值范围0~99.99Ω）
F．各类开关和导线若干
小组成员设计了如图甲所示的实验电路图。

(1)、先将电流表与 $R_{3}$ 并联，改装成一个量程为 $500mA$ 的电流表，电阻箱 $R_{3}$ 的阻值应调为 $Ω$ 。

(2)、为满足测量要求，需要将电压表的量程扩大为 $6V$ ，小组成员采用如下操作：按图连好实验器材，检查无误后，开关 $S_{3}$ 断开，开关 $S_{2}$ 接 $b$ ，将 $R_{1}$ 的滑片滑至最左端， $R_{2}$ 的阻值调为 $0$ ，闭合开关 $S_{1}$ ，适当调节 $R_{1}$ 的滑片，使电压表的示数为 $3.0 V$ ；保持 $R_{1}$ 的滑片位置不变，改变电阻箱 $R_{2}$ 的阻值，当电压表示数为V时，完成扩大量程，断开开关 $S_{1}$ 。

(3)、保持电阻箱 $R_{2}$ 的阻值不变，将开关 $S_{2}$ 接到 $a$ ，闭合开关 $S_{3}$ 、 $S_{1}$ ，移动 $R_{1}$ 的滑片，记录几组电压表V和电流表A的读数 $U$ 、 $I$ ，并做出图像，如图乙所示。由图像可求得电池的电动势 $E =$ V、内阻 $r =$ $Ω$ 。（计算结果均保留3位有效数字）

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15. 如图，足够长的平行光滑金属导轨固定在水平桌面上，间距 $L = 0.5 m$ ，处在磁感应强度 $B = 2 T$ 、竖直向上的匀强磁场中。质量 $m_{1} = 0.4 kg$ 、电阻 $r_{1} = 0.4 Ω$ 的导体棒 $a$ 长度与导轨间距相等，垂直导轨放置。质量 $m_{2} = 0.6 kg$ 、电阻 $r_{2} = 0.6 Ω$ 的导体棒 $b$ 与 $a$ 等长，垂直导轨静止在 $a$ 的右侧某一位置处。现使 $a$ 以初速度 $v_{0} = 10 m/s$ 向右运动， $a 、 b$ 未发生碰撞。导体棒和导轨接触良好，导轨电阻不计。求：

(1)、从开始运动到两棒到达稳定状态，导体棒 $a$ 上产生的焦耳热；

(2)、初始时刻 $a$ 、 $b$ 棒的最小距离。

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16. 一玻璃柱的折射率 $n = 1.5$ ，其横截面为四分之一圆，圆的半径为 $R$ ，如图所示。截面所在平面内，一束与 $A B$ 边平行的光线从圆弧入射，入射角为 $60 °$ ，光线进入柱体后射到 $B C$ 边。已知光在真空中的速度为 $c$ 。

(1)、通过计算判断光线在 $B C$ 边是否发生全反射；

(2)、求光线从射入玻璃柱到第一次离开玻璃柱的时间。

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17. 如图所示的平面直角坐标系，在 $y$ 轴上 $0 \leq y \leq d$ 范围内有一线状粒子源，可向第一象限发射速度为 $v_{0}$ 、与 $x$ 轴正方向成 $θ = 45 °$ 角的质量为 $m$ ，电量为 $q$ 的带正电的粒子。在第一象限 $0 \leq x \leq d$ 的范围内，存在沿 $y$ 轴负方向的匀强电场，粒子通过电场后，速度方向恰好沿着 $x$ 轴正方向。以 $P (2 d ， d)$ 点为圆心，半径为 $d$ 的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小 $B_{1} = \frac{\sqrt{2} m v_{0}}{2 q d}$ 。 $x$ 轴的下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 $B_{2} = \frac{1}{2} B_{1}$ ；不计粒子的重力和粒子间的相互作用。

(1)、求第一象限匀强电场的场强 $E_{1}$ ；

(2)、求粒子在圆形磁场中运动的最长时间；

(3)、求粒子穿过 $x$ 轴以后，再次回到 $x$ 轴上的坐标范围；

(4)、若其他条件不变，在 $x$ 轴下方再叠加一沿着 $y$ 轴负方向的电场 $E_{2} = \frac{m v_{0}^{2}}{4 q d}$ ，求：从 $O$ 点射出的粒子在 $x$ 轴下方运动时，到 $x$ 轴的最远距离。

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18. 如图，固定斜面倾角为 $θ$ ，左端带有挡板的木板A质量为 $m_{1} = 0.6 kg$ ，木板与斜面间的动摩擦因数 $μ = \frac{3}{2 \sqrt{21}}$ ，质量 $m_{2} = 0.2 kg$ 的小物块B与木板A之间光滑，小物块可视为质点。某时刻由静止释放木板， $t_{0} = 1 s$ 后把小物块轻轻放到木板上距离挡板 $L_{0} = 0.375 m$ 处，再经时间 $t_{1}$ 小物块与挡板发生第一次碰撞。已知小物块放到木板上时挡板距斜面底端距离 $L = 6 m$ ， $sin θ = 0.4$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ 。小物块始终未滑离木板，小物块与木板挡板之间的碰撞为弹性碰撞，且所有碰撞时间忽略不计。求：

(1)、放上小物块前、后木板A的加速度大小；

(2)、放上小物块至小物块与木板挡板发生第一次碰撞经历的时间 $t_{1}$ ；

(3)、小物块与木板挡板第一次碰撞后的速度大小；

(4)、木板到达斜面底端前小物块与木板挡板的碰撞次数。

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