2025届山东省泰安市高三下学期一模物理试题

高三物理试题 第 页 （共8页） 试卷类型：A 高 三 一 轮 检 测 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。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其他答案标号。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交回。 2025.03 一、单项选择题：1~8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. 在新能源中，核能是重要开发能源之一，其中氘、氚核聚变反应可以释放巨大的能量， 核反应方程式为 2 1H + 31H → 42He + 10n。关于该核反应下列说法正确的是 A. 氘核的比结合能比氦核的大 B. 该核反应发生后，核子的平均质量减小 C. 氘核与氚核的间距达到10-10m就能发生核聚变 D. 反应前的原子核的总结合能大于反应后原子核的总结合能 2. 如图（1）所示是光电管的原理图，用该光电管研究甲、乙、丙三种单色光发生的光电效 应，得到光电流 I与光电管两极间所加电压U的关系如图（2）所示，下列说法正确的是 1 高三物理试题 第 页 （共8页） A. 三种单色光的光子动量最大的是甲单色光 B. 甲单色光照射该光电管逸出的光电子初动能最大 C. 若将图（1）变阻器滑动头P从图示位置向右滑一些，始终用甲单色光照射，则电路中 光电流一定增大 D. 分别用甲、乙、丙三种单色光照射图（1）光电管时，若将变阻器滑动头P从图示位置 向左滑动，经过中心 c点之后电路中最先无光电流的是甲单色光 3. 6G通信设备的天线表面常镀有一层薄膜以减少信号的反 射，其工作原理如图所示。当电磁波1以接近法线方向入射 镀膜天线时，由于膜的厚度产生的波程差使反射波2和3叠 加后相消。已知该膜材料的折射率为2.0，真空中的光速为 3.0×108m/s，电磁波频率为 0.3THz（1THz=1×1012Hz），则该 膜的最小厚度约为 A. 0.125mm B. 0.25mm C. 0.0625mm D. 0.50mm 4. 一无人机欲将货物从甲地送往乙地，其从地面起飞过程中水平方向和竖直方向的速度 随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是 A. 0~2s内无人机做变加速直线运动 B. 0～2s内无人机做匀加速曲线运动 C. 2s～4s内无人机的位移大小为14m D. 0～4s内货物一直处于超重状态 5. 如图甲所示的电路中，交流发电机线圈的匝数 n=500，线圈电阻 r=1Ω，外接定值电阻R =9Ω，线圈在匀强磁场中匀速转动时，穿过单匝线圈的磁通量Φ随时间 t变化的图像如 图乙所示，则图甲中理想交流电压表的示数为 A. 20V B. 10 2 V C. 18V D. 9 2 V 2 高三物理试题 第 页 （共8页） 6. 如图所示，燃气灶支架水平放置，五个爪均匀分布。现将总质量为 M、半径为R的半球形炒锅放在支架上，炒锅与支架的五个接触点均 在半径为 r的水平圆上。不计爪与锅之间的摩擦力，锅与每个爪间 的压力大小均为F，重力加速度为g，则 A. F = MgR5 R2 - r2 B. F = 1 5 Mg C. F = Mgr 5 R2 - r2 D. F = Mgr 5 R2 + r2 7. 假设宇航员登月后，站在月球表面做平抛运动实验，将一小球水平抛出，在空中运动一 段时间 t，小球的速度变化量大小为2v0，已知月球的第一宇宙速度大小为 nv0，则月球的 半径为 A. n2 v20 t B. n2 v20 t 2 C. n2 v0 t 2 D. n2 v0 t 8. 某缓冲装置的主要部分是弹簧，工作过程可简化为以下情境：轻质弹簧劲度系数 k= 400N/m，左端固定在竖直墙上。水平地面上一滑块从P点以某一速度水平向左冲向弹 簧，如图甲所示。滑块经弹簧缓冲后向左最远运动到Q点，又被弹簧弹回，最后恰好停 在P点。以Q点为坐标原点、水平向右为正方向建立 x轴，滑块从Q点到P点的运动过 程中，加速度 a随位置坐标 x的变化规律如图乙所示。已知弹簧始终在弹性限度内，滑 块与水平地面间动摩擦因数保持不变，重力加速度g = 10m/s2。下列说法正确的是 A. P点的坐标 xp=0.35m B. P点的坐标 xp=0.45m C. 滑块从P点开始向左运动时的动能Ek=16J D. 滑块从P点开始向左运动时的动能Ek=32J 二、多项选择题：9~12共 4道题，每题 4分，共 16分。全部选对得 4分，对而不全得 2分， 错选0分。 9. 如图所示，在 xoy平面内均匀分布着同种介质，在 x正半轴 和 y正半轴上有两相干线状平面波波源 S1，S2，各自发出简 谐横波，平面波传播方向如图中箭头所示。已知直线 y=x 上的所有点均为振动减弱点，M点是直线 y = 43 x上距离 坐标原点O最近的减弱点，两平面波的波速均为0.4m/s、 振动周期均为0.5s。下列说法正确的是 3 高三物理试题 第 页 （共8页） A. M点坐标为（0.3m，0.4m） B. M点坐标为（0.6m，0.8m） C. 直线 y = 43 x上的相邻减弱点距离为1m D. 直线 y = 43 x上的相邻减弱点距离为0.6m 10. 如图所示，在竖直足够长的光滑绝缘杆下端O点固定一个带电量为+Q的小球1，杆上 套有另一带电量为+q小球2。现将小球2自 A点由静止释放，小球2运动到B处时速 度为零，OA=R，OB=9R，两小球均可视为点电荷。已知以无穷远处为零电势点，电量 分别为 q和Q的两点电荷相距 r时系统的电势能Ep = k Qqr ，重力加速度为 g，静电力常 数为 k。则下列说法正确的是 A. 小球2的质量m = kQq9gR2 B. 小球2的质量m = kQq81gR2 C. 运动过程中小球2的最大速度为 2gR D. 运动过程中小球2的最大速度为2 2gR 11. 如图所示，水平面上固定两条光滑金 属平行轨道，轨道间距为0.4 m，轨道 处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应 强度大小为25 T，其左端通过导线与 电容为2×10-3 F的平行板电容器的极 板 A、B分别相连。将一质量为0.1 kg 且电阻不计的金属棒MN置于金属轨 道上，并通过水平轻绳绕过光滑定滑 轮与质量为0.2 kg的小物块相连。现将金属棒MN和小物块同时由静止释放，经2s金 属棒到达PP′处。整个过程中MN始终垂直于轨道且与轨道接触良好，电容器未被击 穿，重力加速度大小取10m/s2，导线、轨道电阻均不计。则金属棒MN从释放到运动至 PP′的过程中，下列说法正确的是 A. 金属棒MN的位移大小为8 m B. 金属棒MN的位移大小为 40 3 m C. 电容器储存的最大电能为6.4 J D. 电容器储存的最大电能为12.8 J 4 高三物理试题 第 页 （共8页） 12. 滚筒洗衣机的外观如图甲所示，在一次转速测试中，筒内仅有一枚质量为m的钮扣。 当滚筒以某一角速度ω转动时，纽扣紧贴滚筒内壁随滚筒一起在竖直平面内做顺时针 方向的匀速圆周运动，运动到某一位置M时脱离滚筒，经一段时间后落到滚筒上的N 点，此时N点的位置与M关于圆心O对称，MN连线与竖直方向的夹角为 θ，如图乙所 示。已知滚筒内壁半径为R，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列关系式正确的是 A. θ = 37° B. θ = 45° C. ω = 2 g2R D. ω = 4g 5R 三、实验题（本题共14分，13题6分，14题8分） 13.（6分）在“探究系统机械能守恒的实验”中，某实验小组设计了如图甲所示的装置，在 水平气垫导轨上安装了两个光电门M、N，带有小槽的滑块上固定一遮光条，细线绕过 定滑轮与一沙桶相连，沙桶内装有一定量的沙子。已知光电门M、N之间的距离为 L， 沙桶及沙子的总质量为m1，遮光条的宽度为 d，滑块与遮光条的总质量为m2，重力加 速度为g。 （1）接通气源，滑块从某位置由静止释放，滑块在细线拉动下运动，记录遮光条通过光 电门M、N的遮光时间分别为 t1、t2，则滑块经过两光电门的过程中，滑块、遮光条、 沙桶及沙子组成的系统动能的变化量ΔEk＝ ，该过程中沙桶及沙子重力势能 的减少量为 。（结果用m1、m2、d、t1、t2、g和L表示） （2）现从沙桶中取出部分沙子，放入滑块的小槽中，测出沙桶和沙子的总质量m，重复 （1）中的操作。 （3）用（2）中的方法，不断改变沙桶和沙子的总质量，多次实验，测得多组数据。做出 沙桶和沙子的总质量m与滑块通过两光电门时速度的平方差Δv2的关系图象，如 图乙所示。则该图线的斜率为 （结果用m1、m2、g和L表示）。 5 高三物理试题 第 页 （共8页） 14.（8分）某课题研究小组测量一组比亚迪新能源车刀片电池的电动势和内阻，实验室提 供的器材有： A. 待测刀片电池（电动势E约为3V，内阻 r约为几十毫欧）； B. 电压表V（量程0～3V，内阻约为几千欧） C. 电阻箱R（0～99. 9Ω）； D. 定值电阻R1 = 1.25Ω； E. 开关S一个，导线若干。 （1）该小组成员设计了如图甲所示电路。多次改变电阻箱的阻值R，读出电压U，根据 测得的数据作出 1 U - 1 R 图像，如图乙所示。则电源电动势E= V，r= Ω。（结果 均保留2位有效数字） （2）为了更加准确地测量刀片电池的电动势Ε和内阻 r，该小组成员设计了一个可以排 除电流表 A和电压表 V内阻影响的实验方案，如图丙所示。单刀双掷开关 S2分别 接1、2，记录各自对应的多组电压表的示数U和电流表的示数 I，根据实验记录的 数据绘制如图丁中所示的A、B两条U-I图线，综合A、B两条图线，此刀片电池的电 动势E= ，内阻 r= 。（结果选用EA、EB、IA和 IB表示） 6 高三物理试题 第 页 （共8页） 四、计算题（本题共46分，15题8分，16题8分，17题14分，18题16分） 15.（8分）如图，半径为29mm 的球面凹面镜内注有透明液体，将其静置在水平桌面上，液体 中心厚度CD为13mm。一束单色光自中心轴上距液面9mm的A点射向液面上B点，BC 长为12mm，其折射光经凹面镜反射后沿原路返回。已知真空中的光速为3. 0×108m/s， 求： （1）液体的折射率； （2）该单色光在液体中的传播时间（不考虑水平液面的反射光）。 16.（8分）如图所示，活塞将竖直放置的汽缸分成容积均为 V的 A、B两部分，开始时阀门关闭，A、B两部分气体的压强分别为 p0和 3p0。现将阀门打开 ，当活塞稳定时，B的体积变为 2V 3 ， 然后再将阀门关闭。已知 A、B均可视为理想气体，连接阀门 的细管及活塞的体积均可忽略，汽缸和活塞均导热性能良 好，环境温度为T0且保持不变，不计活塞与汽缸之间的摩擦。 求： （1）再将阀门关闭后，B部分剩余气体的质量与开始时的质量之比； （2）若将整个装置缓慢加热，活塞回到最初位置时温度为多少？ 17.（14分）如图所示，长木板C静止在光滑水平地面上，其左端恰好与固定在天花板上的 竖直挡板的右表面对齐，可视为质点的小物体 A和B紧靠在一起静止在长木板C上， A和B之间夹有少量火药。某时刻点燃火药，火药瞬间燃爆后将A、B沿长木板分别向 7 高三物理试题 第 页 （共8页） 左右分开，爆炸释放的能量转化为 A和B的机械能的值为3mv2，若长木板C固定，A和 B最终均停在C的右端。已知A的质量为m，B的质量为2m，长木板C的质量为3m，A、 C之间的动摩擦因数为 μ，B、C之间的动摩擦因数为 1 2 μ，重力加速度为 g，A和挡板碰 撞时无机械能损失，碰撞时间不计。 （1）求火药燃爆后瞬间A和B获得的速度大小； （2）求长木板C的长度； （3）若长木板C不固定，求小物体A最终相对于C静止时到C左端的距离。 18.（16分）如图所示的竖直平面内，水平直线AB和GH之间有边界互相平行且宽度均为 d 的六个区域，交替分布着方向竖直向下、电场强度大小为 3qdB20 2m 的匀强电场和方向垂 直纸面向外、磁感应强度为B0的匀强磁场。圆心为O、半径为 d的四分之一圆形匀强 磁场的边界与直线 AB相切于磁场最低点P点，磁感应强度也为B0，方向垂直纸面向 外。有一垂直于AB的长度为d的线状粒子源MN（N在AB上）源源不断沿平行于AB向 右的方向发射初速度相同的带正电的粒子，粒子电荷量为 q、质量为m。所有粒子都 进入四分之一圆形磁场，其中从粒子源最上端M点射出的粒子恰好从P点进入电场， 最后到达边界GH上的Q点，不计粒子重力，求： （1）粒子源发射粒子的初速度大 小； （2）粒子穿过CD边界时的速率； （3）边界EF上有粒子射出的区域 的长度； （4）从M点射出的粒子经过Q点 时的速度方向与边界 GH夹 角的余弦值。 8 高三物理试题参考答案 第 页 （共5页） 2025.03 高 三 一 轮 检 测 物理试题参考答案及评分标准 一、选择题：本题共 40分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8题只有一项符合题目要 求，第 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有选 错的得0分。 三、非选择题：共60分。 13.（1）12 (m1 + m2 ) é ë êê ù û úú( dt2 ) 2 - ( d t1 )2 ， m1gL （3）m1 + m22gL 评分标准：每问2分，共6分。 14.（1）3.2， 4.0×10-2 （2）EB， EBIA 评分标准：每问2分，共8分。 15.（8分） （1）如图所示，折射光线的反向延长线过凹面镜的圆心O，由几何关系可得 tan ∠BAC = BC AC = 43， ① sin i = 45 ② OC = R - CD tan∠BOC = BC OC = 34， ③ sin r = 35 ④ n = sin isin r = 4 3 ⑤ （2）光线在液体中传播路程 s=2（R-OB） ⑥ v = c n ⑦ 题号 答案 1 B 2 D 3 A 4 D 5 D 6 A 7 C 8 C 9 BC 10 AD 11 AC 12 BC 1 高三物理试题参考答案 第 页 （共5页） t = s v = 8 × 10-11s ⑧ 评分标准：每式1分，共8分 16.（8分） （1）初始时对活塞有 p0S+mg=3p0S ① 得 mg=2p0S 打开阀门后，活塞稳定时，对A气体有 p0 ⋅ V = pA ⋅ 4V3 ② 对活塞有 pA S + mg = pB S ③ pB = 114 p0 所以，B中剩余气体的质量M与最初质量M0之比 M M0 = pB 2V 33p0 ⋅ V = 11 18 ④ （2）设活塞回到最初位置时温度为T， 对A气体有 p0 ⋅ V T0 = P'A ⋅ V T ⑤ 对B气体有 pB ⋅ 2V3 T0 = P'B ⋅ V T ⑥ P'AS + mg = P'BS ⑦ 解得T = 125 T0 ⑧ 评分标准：每式1分，共8分。 17.（14分） （1）火药爆炸瞬间A和B系统的动量守恒，则 mvA -2mvB =0 ① A和B的机械能 1 2 mv2A + 1 2 ⋅ 2mv2B = 3mv2 ② 解得 vA =2v，vB =v ③ （2）若长木板固定，A和B的速度同时减为0， 2 高三物理试题参考答案 第 页 （共5页） 对于物体A有 μmg=ma1 ④ 对于物体B有 1 2 μ ⋅ 2mg = 2ma2 ⑤ 由运动学公式有 v2A = 2a1SA ⑥ v2B = 2a2SB ⑦ 长木板的长度 L = 12 (SA + SB ) = 3v2 2μg ⑧ （3）A和B的初始位置距挡板的距离为 x = L - SB = v 2 2μg ⑨ A与挡板碰撞前C静止，设物体A与挡板碰前瞬间的速度 v1 ，则 v2A - v21 = 2a1 x ⑩ 解得 v1 = 3 v A与挡板碰撞时B的速度大小为 v2 mv1 - 2mv2 = 0 ⑪ v2 = 32 v A与挡板碰撞后对A、B、C组成的系统动量守恒，设三者的共同速度为 v'，则有 mv1 + 2mv2 = (2m + m + 3m ) v' ⑫ 解得 v' = 33 v 对C由牛顿第二定律有 μmg + 12 μ ⋅ 2mg = 3ma3 ⑬ 解得a3 = 23 μg A撞击挡板后B先与C共速，B与C共速后不再有相对运动，然后A再与B、C共速， 自A撞击挡板至B、C共速，有 vBC = v2 - a2 t = a3 t ⑭ 3 高三物理试题参考答案 第 页 （共5页） 解得 t = 3 3 v7μg vBC = 2 3 v 7 xC = vBC2 t ⑮ B与C共速后,对B、C整体 μmg=5ma4 ⑯ v'2 - v2BC = 2a4 xBC ⑰ A撞击挡板后到三者共速 v21 - v'2 = 2a1xA ⑱ A最终相对于C静止时到C左端的距离 d = xA - xC - xBC = 13v 2 14μg ⑲ 评分标准：⑨~⑱每式0.5分，其余各式每式1分，共14分。 18.（16分） （1）粒子在四分之一圆形磁场内的轨道半径为 r1=d ① 由 qv0B0 = m v 20 r1 ② 解得 v0 = qdB0m ③ （2）由动能定理得Eqd = 12 mv2 - 1 2 mv20 ④ v = 2qdB0 m ⑤ 4 高三物理试题参考答案 第 页 （共5页） （3）从N点射出的粒子，在AB、CD间的电场区域内 x=v0t ⑥ d = 12 ⋅ qE m ⋅ t2 ⑦ 离开电场时速度与CD的夹角为 θ， cos θ = v0 v ⑧ 在CD、EF间的磁场区域内 qvB0 = m v 2 r2 ⑨ r2=2d 从M点和N点射出的粒子运动轨迹如图，圆心角均为 π 6，由几何关系得 边界EF上有粒子射出的区域长度L = x + 2( r2 - r2 sin θ ) ⑩ L = (4 - 4 33 )d ⑪ （4）从M点射出的粒子，设经Q点时的速度方向与边界GH的夹角为α 由P点到Q点运动经过磁场区域时， 取任意极短时间Δt，在水平方向上由动量定理得 B0qvyΔt=mΔvx ⑫ 即B0qΔy=mΔvx ⑬ 全过程累加，得 B0q⋅3d=mvQcosα ⑭ 全过程由动能定理得 Eq ⋅ 3d = 12 mv2Q - 1 2 mv2p ⑮ 解得 cos α = 3 1010 ⑯ 评分标准：④式2分，⑥⑦每式0.5分，其余各式每式1分，共16分。 法二供参考：r1、r2、r3是在三个磁场中运动半径 θ1、θ2是速度与第一个磁场边界夹角 θ3、θ4是速度与第二个磁场边界夹角 r1 = mv1qB0 r2 = mv2 qB0 r3 = mv3qB0 ì í î ï ï r1 cos θ2 = d r2 cosθ4 - r2cosθ3 = d r3cosθ6 - r3cosθ5 = d 其中 r1cosθ2 = r2cosθ3 r2cosθ4 = r3cosθ5 三式相加得 r3cosθ6 = 3d、 cos θ6 = 3 1010 5