精品解析：2025届山东省聊城市普通高中学业水平等级考试模拟卷（三）物理试题

聊城市2025年普通高中学业水平等级考试模拟卷 物理（三） 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. 如图所示为氢原子能级图，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，辐射出的光照射逸出功的某金属。则下列说法正确的是（　　） A. 氢原子最多可以辐射两种不同频率的光子 B. 有两种频率的光子可以使该金属发生光电效应 C. 光子的最大初动能 D. 用能量为的光子照射这些氢原子，氢原子可以发生电离 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢原子最多可以辐射的光子的种数为 故A错误； B．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，辐射出的光子的能量分别为，， 有两种光子的能量大于，所以有两种频率的光子可以使该金属发生光电效应，故B正确； C．光子的最大初动能 故C错误； D．处于能级的氢原子的电离能为 所以用能量为的光子照射这些氢原子，氢原子不能发生电离，故D错误。 故选B。 2. 《天工开物》中记载了一种舂（chōng）米装置，曾在农村广泛应用，如图所示．某次操作时，人将谷物倒入石臼内，然后通过杆杠的运作，把质量为的碓抬高后从静止释放，碓在重力作用下向下运动打在石臼内，碓的下落过程可简化为自由落体．设碓与谷物作用后静止，从而将谷物碾磨成米粒．取，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 碓向下运动过程中的最大速度约为 B. 碓从释放到静止的过程中，合外力冲量向下 C. 碓与谷物相互作用中，碓和谷物组成的系统动量守恒 D. 碓与谷物相互作用中，碓对谷物的平均作用力约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．碓向下运动只有重力做功，由动能定理有 可知最大速度约为 故A错误； B．碓从释放到静止的过程中，初末速度为零，则动量的变化为零，故合外力的冲量为零，故B错误； C．碓与谷物相互作用中，碓和谷物组成的系统初动量不为零，末动量为零，动量不守恒，故C错误； D．对碓，取向上为正方向，根据动量定理 解得 由牛顿第三定律可知，碓对谷物的平均作用力约为，故D正确。 故选D。 3. 冬季滑雪已成为人们喜爱的运动项目。运动员沿直雪道由静止开始匀加速下滑，加速度为a，滑雪板的长度为L，其B端到达P点所用的时间为t，则滑雪板的A、B端通过P点的时间差是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由B端到达P点所用的时间为t，可知B端到P点的位移大小为 则A端到P点的位移大小为 设A端到达P点所用的时间为，则 解得 则滑雪板的A、B端通过P点的时间差是 故选A。 4. 如图所示是一定质量的理想气体由状态变化至状态的图像。气体可以经过程①由状态缓慢变化至状态，再经过程②由状态缓慢变化至状态；气体亦可经过程③由状态缓慢变化至状态。已知①、②、③分别为等温、等容、绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. 过程①气体吸收热量 B. 过程③气体的内能不变 C. 过程②吸收的热量大于过程①放出的热量 D. 过程③单位时间内气体分子对器壁单位面积的撞击次数逐渐减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．过程①为等温过程，内能不变，即 体积减小，外界对气体做功，即 根据，可知 即气体放出热量，故A错误； BD．过程③为绝热过程，即 体积减小，外界对气体做功，即 所以 内能增大，温度升高，分子平均动能增大，又因体积减小，分子数密度增大，所以单位时间内气体分子对器壁单位面积的撞击次数逐渐增大，故BD错误； C．因过程③的图像与横轴所包围的面积大于过程①的图像与横轴所包围的面积，所以过程③外界对气体做的功大于过程①外界对气体做的功，而过程②体积不变，而气体经过程③和经过程①②内能的变化相同，所以过程①②整个过程吸收热量，即过程②吸收的热量大于过程①放出的热量，故C正确。 故选C。 5. 我国古建屋顶多采用如图甲所示的蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图，三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为。图丙为截面示意图，圆弧形底瓦对称放在两根相邻的椽子正中间，盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触线间的距离和瓦的半径都为，盖瓦和底瓦相同，厚度不计，质量均为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 ，底瓦与盖瓦均保持静止。若仅对铺设的这三片瓦进行研究，则（　　） A. 底瓦与每根椽子间弹力大小为 B. 底瓦与每根椽子间的摩擦力大小为 C. 适当增大两椽子间的距离，底瓦与每根椽子之间的弹力不变 D. 适当增大两椽子间的距离，底瓦更不容易下滑 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意知，相邻两根椽子的连线和相邻两根椽子与对应底瓦圆心的连线构成一个等边三角形，设底瓦与每根椽子间弹力大小为，则三根椽子对底瓦的弹力沿垂直于三根椽子所在平面的分力之和等于三片瓦的重力垂直三根椽子所在平面向下的分力，即 解得，故A错误； B．设底瓦对每根椽子的摩擦力大小为，根据受力平衡可知，底瓦对每根椽子的摩擦力的合力等于三片瓦的重力沿三根椽子所在平面向下的分力，即 得，故B错误； CD．设椽子对底瓦的弹力与相邻两椽子与底瓦接触线的夹角为，则 得 适当增大两椽子间的距离，则减小，则底瓦与每根椽子之间的弹力增大，底瓦与每根椽子之间的最大静摩擦力增大，底瓦更不容易下滑，故C错误，D正确。 故选D。 6. 近年来我国新能源汽车产业快速发展，全液冷超级充电桩可实现“一秒一公里”的充电速度。下图是充电系统的示意图，已知升压变压器原线圈两端电压的有效值恒为，输电线的总电阻，降压变压器的匝数比为，变压器均视为理想变压器。若某汽车使用充电桩1充电时，充电桩2、3闲置，此时汽车充电电压为，充电功率为，下列说法正确的是（　　） A. 流经充电桩电流的最大值为 B. 充电桩1、2、3同时工作时，充电桩的总功率为 C. 升压变压器的匝数比为 D. 若充电桩总电流减小，充电桩获得的电压减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．流经充电桩电流的有效值为 最大值应为，故A错误； B．假设充电桩1、2、3同时工作时，充电桩的总功率为，即每个充电桩的功率仍为，则不变，变为原来的3倍，根据且不变，得不变，根据且不变，得变为原来的3倍，根据 可知增大，但由于恒定且升压变压器匝数比不变，所以实际情况是不变，相互矛盾，所以充电桩1、2、3同时工作时，充电桩的总功率不可能为，故B错误； C．根据，得 根据，得 则 所以 故C正确； D．若减小，根据且不变，，得减小，因不变，根据且不变，得不变，根据 得增大，则增大，故D错误。 故选C。 7. 天体观测法是发现潜在黑洞的一种重要方法，我国研究人员通过对双星系统G3425中的红巨星进行天体观测。发现了一个恒星质量级的低质量黑洞。假设一个双星系统中的两颗密度相同的恒星，绕点做圆周运动，在与双星系统同一平面上双星系统外的观测点A观测双星的运动，得到，的球心到OA连线的距离与观测时间的关系图像如图所示。引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 、的线速度之比为2∶3 B. 、的质量之比为3∶2 C. 、的质量之和为 D. 、两恒星表面的重力加速度之比为2∶3 【答案】C 【解析】 【详解】A．设、两恒星圆周运动的半径分别为和，、的球心到OA连线的距离即为两恒星圆周运动的半径，所以， 因两恒星的角速度相等，根据可知，、的线速度之比为 故A错误； B．设、两恒星的质量分别为和，两恒星圆周运动所需向心力均来自对方的万有引力，所以有 得 故B错误； C．根据题意可知，、两恒星圆周运动的周期为 两恒星球心间的距离为 根据万有引力提供向心力有， 两式相加并整理得 将和代入得 故C正确； D．设，两恒星的半径分别为和，则有， 得 设，两恒星表面的重力加速度分别为和，根据在两恒星表面物体所受重力等于万有引力有， 两式作比得，故D错误。 故选C。 8. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴正向传播，已知处质点的振动图像如图所示。将时刻作为计时起点，则处质点的振动图像为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】时刻的波形图方程为 时，代入得 求得 将代入得 即时刻处的质点位于波峰。 故选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，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，平板Q置于光滑水平面上，质量为1.0kg，板长为0.4m，Q的右端固定一轻质弹簧，弹簧的自由端恰好位于Q的中点A。质量为1.0kg 的小物块P以的速度从Q的左端水平滑上Q，P压缩弹簧后被弹回并停在A点，弹簧始终在弹性限度内。P与Q之间的动摩擦因数，下列说法正确的有（　　） A. 在运动过程中，弹簧的最大压缩量为0.1m B. 若P与Q之间接触面光滑，当弹簧恢复原长时P的速度大小为1m/s C. 若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时Р受到向右的摩擦力 D. 若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时损失的机械能减少 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小物块P被弹回并停在A点时，与平板Q共速，设共速速度为v，根据动量守恒定律有 得 设弹簧的最大压缩量为x，从开始到小物块P被弹回并停在A点过程中，根据能量守恒定律有 解得 故A正确； B．若P与Q之间接触面光滑，则整个过程相当于P与Q发生一次弹性碰撞，因为P与Q质量相等，所以发生速度交换，当弹簧恢复原长时P的速度大小为0，故B错误； C．若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，则P与Q第一次共速时，弹簧的最大压缩量 P与Q第二次共速时，P与Q损失的总动能与未换弹簧时相同，所以物体P无法返回A点，而是在A点右侧与Q相对静止，此时弹簧处于压缩状态，故物体P受到向左的弹力和向右的摩擦力而处于平衡状态，故C正确； D．由上述分析可知，系统稳定时，P与Q最终损失的总动能与弹簧的劲度系数无关。未换弹簧前，P与Q最终损失的总动能全部转化为摩擦生热，但将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧后，系统稳定时，弹簧处于压缩状态，所以P与Q损失的总动能一部分转化为摩擦生热，另一部分转化为弹簧的弹性势能，所以系统损失的机械能减小，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，空间有一正方体，a点固定电荷量为的点电荷，d点固定电荷量为的点电荷，O、分别为上下两个面的中心点，则（　　） A. b点与c点的电场强度相同 B. b点与点的电势相同 C. b点与c点的电势差等于点与点的电势差 D. 将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由对称性知，b点与c点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误； B．b点到a点的距离等于点到a点的距离，b点到d点的距离等于点到d点的距离，则b点与点的电势相同，若取无限远处电势为零，垂直于ad且过的平面为电势为零的等势面，点与点关于该等势面对称，两点电势绝对值相等，一正一负，故b点与点的电势不同，故B错误； C．由对称性知，b点与c点的电势差为 点与点的电势差为 由于 则 故C正确； D．对试探电荷受力分析，俯视图如图所示 由图可知将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点的过程中，电场力先做负功后做正功，其电势能先增大后减小，故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为L。导体棒a和b垂直导轨放置在导轨上，质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计。勾强磁场磁感应强度大小为B、方向竖直向上。开始时，两棒均静止，间距为。时刻导体棒获得向右的初速度，两导体棒的图像（）如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，棒a的加速度大小为 B. 时刻，两棒之间的距离为 C. 时间内，通过b棒的电量为 D. 时间内，导体棒b产生的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．时刻，导体棒中的电流为 根据牛顿第二定律有 解得 故A错误； B．两棒时刻开始匀速运动，根据两棒组成的系统动量守恒有 得 时间内某一时刻导体棒受到的安培力大小为 安培力在一段很短时间内的冲量大小为 该式在时间内对时间求和并对导体棒b运用动量定理得 得 时刻，两棒之间的距离为 故B正确； C．时间内对导体棒b运用动量定理得 又 得 故C正确； D．时间内两导体棒产生的热量相等，设均为Q，对两棒组成的系统，根据能量守恒得 得 故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，阳光垂直照射到斜面草坪上，在斜面顶端O点把一小球水平击出让其在与斜面垂直的竖直面内运动，小球刚好落在斜面的底端C点。B点是小球运动过程中距离斜面的最远处，A点是在阳光照射下小球经过B点的投影点，不计空气阻力，则（　　） A. 若斜面内D点在B点的正下方，则OD与DC长度相等 B. 小球在斜面上的投影做匀速运动 C. OA与AC长度之比为1∶3 D. 小球在B点的速度与OC段平均速度大小相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球被水平击出后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，设小球被击出时速度为，从O点运动到C点所用时间为，则有 得 设小球从O点运动到B点所用时间为，则小球经过B点时速度平行于斜面，有 得 则 即小球由O点到B点和由B点到C点水平方向的位移相等，OD与DC长度相等，故A正确； BC．将小球的初速度和重力加速度沿斜面和垂直斜面方向分解，二者均有沿斜面向下的分量，所以小球沿斜面方向的分运动为沿斜面向下的匀加速直线运动，即小球在斜面上的投影做匀加速直线运动，OA与AC长度之比不为1∶3，故BC错误； D．根据题意有 得 OC段的平均速度大小为 所以小球在B点的速度与OC段平均速度大小相等，故D正确。 故选AD。 三、非选择题；本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组利用如图甲所示装置研究光的波动性。О处为单色激光笔，A处为狭缝片。B处为水平放置的光强传感器。 （1）若仅改变图甲中AB间的距离，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图乙，图丙所示﹐下列判断中正确的是___________ A. A处为双缝，图乙中AB间的距离大 B. A处为双缝，图丙中AB间的距离大 C. A处为单缝，图乙中AB间的距离大 D. A 处为单缝，图丙中AB间的距离大 （2）若在A处安装双缝，测出OA间的距离为，AB间的距离为；连续四条亮纹间的距离为，使用的双缝间距为d ，则该激光的波长为____________； （3）在利用此装置测量激光的波长时，下列说法中正确的是__________ A. 适当增加OA间的距离可以减小测量误差 B. 适当增加AB间的距离可以减小测量误差 C. 实验中应保证OAB连线与接收器B垂直 【答案】（1）A （2） （3）BC 【解析】 【小问1详解】 从图中乙、丙的光强分布看，都出现了一系列间距几乎均匀的明暗相间条纹，这更符合“双缝干涉”而非“单缝衍射”特征（单缝衍射条纹中央亮纹最宽、最亮，旁侧亮纹迅速减弱），因此A处为双缝，乙图条纹间距大于丙图，根据可知，乙图AB间距大。 故选A。 【小问2详解】 根据题意有 得 【小问3详解】 A．由可知，波长与OA间的距离无关，所以适当增加OA间的距离并不能减小测量误差，故A错误； B．适当增加AB间的距离，测量的相对误差会减小，同时相邻亮条纹间的距离也会增大，测量的相对误差也会减小，由可知，波长的测量误差减小，故B正确； C．若OAB连线与接收器B不垂直，会导致相邻两条亮条纹间的距离随着沿平行于条纹方向的移动而变化，因此，保证OAB连线与接收器B垂直可使相邻亮条纹间距离的测量误差减小，故C正确。 故选BC。 14. 某同学要测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下操作。 （1）先用多用电表粗测电压表内阻，将多用电表选择开关拨到欧姆挡“×1000”挡位，欧姆调零后，将多用电表的红表笔与电压表的____________（填“正”或“负”）接线柱连接，黑表笔连接另一个接线柱，示数如图甲所示。 （2）为了提高测量电压表内阻的精确度，该同学根据实验室提供的器材，设计了如图乙所示电路。根据图乙连接好电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应先移到最_________（填“左”或“右”）端，电阻箱的电阻调为_______________（填“最大"或“零”），闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3.00V；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为1.00V，若此时电阻箱的阻值为，则电压表内阻的测量值为_____________。 （3）该同学在实验中如果换用电动势较大的电源﹐则电压表内阻的测量值误差将____________（选填“减小”“不变”“增大”）。 【答案】（1）负 （2） ①. 左 ②. 零 ③. （3）减小 【解析】 【小问1详解】 根据“红进黑出”原则，用多用电表测电压表内阻时，电流从电压表负接线柱流出后，应由红表笔流进多用电表，所以应将多用电表的红表笔与电压表的负接线柱连接，黑表笔连接另一接线柱。 【小问2详解】 [1]为保护负载，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应先移到最左端； [2]根据该电路的测量原理可知，闭合开关S前，应先将电阻箱的电阻调为零； [3]因滑动变阻器滑片的位置不变，所以认为电压表与电阻箱的电压之和保持不变，则有 解得 【小问3详解】 该实验采用半偏法（分压式），换用电动势更大的电源时，电路的总电阻更大，调节电阻箱时，电压表和电阻箱的总电压更接近不变，因此测量误差将减小。 15. 如图所示长方体玻璃砖，长AB为，宽与高均为。AB边上有一单色光源S。该单色光相对于玻璃的折射率为，当右侧面恰好全部都有光线射出时： （1）光源S离B点的距离是多少； （2）左侧面有光线射出的面积是多少。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设该单色光照射发生全反射的临界角为，则有 解得 如图所示 当，在侧面恰好全部都有光线射出，根据几何关系可得 则 （2）因为光源S在面上发生全反射的临界角为，假设光源照射到面上的点刚好发生全反射，则有 根据几何关系可得 则左侧面有光线射出的面积为 16. 热气球通过携带各种气象仪器上升到不同高度，测量大气的温度﹑湿度、气压，风速和风向等参数。通过这些数据，气象学家能够更深入地了解大气的垂直结构和变化规律，从而提高天气预报的准确性。如图所示，一热气球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等；球内有温度调节器，以便调节球内空气的温度﹐使气球上升或下降。已知气球的总体积为（球壳体积忽略不计），除球内空气外。气球和吊篮的总质量为M，地球表面大气温度为，密度为，如果把大气视为理想气体且密度和温度不随高度变化，重力加速度为g ，热气球的体积不发生变化。加热球内气体可使热气球从地面飘起。当热气球刚要从地面缓慢飘起时，求： （1）气球内气体的质量与初始时的质量比； （2）热气球内气体的温度T。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当球内气体加热使热气球恰能从地面飘起，根据受力平衡可得 又 联立解得热气球内剩余气体的质量为 设球内气体加热前（温度为）的质量为，球内气体的摩尔数为，单个气体分子的质量为，则有 气球内气体的质量与初始时的质量比为 【小问2详解】 设热气球内温度T时，球内气体的摩尔数为，则有 根据理想气体状态方程 可得 解得 17. 现代科学实验中，对带电粒子运动的控制要求越来越高。如图甲所示，在空间坐标系中，的区域内存在与轴负方向夹角为30°的匀强电场，在的空间存在沿轴正方向的匀强电场，两部分电场强度大小相等。同时在的空间还存在沿轴方向变化的磁场（图中未画出）﹐磁感应强度随t的变化规律如图乙所示。一质量为m，电荷量为＋q的带电粒子，从静止出发经过加速电压U后，从A点（未知）处进入匀强电场，一段时间后恰好从原点О沿y轴负方向进入的空间。已知粒子第一次经过О点时记为时刻，粒子在时间内恰好可以在与平面平行的平面内做一个完整的圆周运动，且在时间内能达到的坐标最大值的绝对值与A点相同，规定磁场方向沿轴正方向为正，不计粒子重力，图乙中未知。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）的大小； （3）时刻粒子的位置坐标。 【答案】（1） （2） （3）（，0，0） 【解析】 【小问1详解】 设粒子经加速电压后速度为，则有 解得 一段时间后恰好从原点О沿y轴负方向进入的空间，可知在O点时，粒子水平方向速度为0，则水平方向有 其中 联立解得 【小问2详解】 设粒子经过原点O时速度为v，在区域内的匀强电场中，水平方向，有 解得 竖直方向，有， 其中 解得， 进入的空间，与平面平行的平面内做一个完整的圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 根据题意 解得 【小问3详解】 进入进入的空间，粒子在磁场的作用下平行于平面做匀速圆周运动，在电场作用下平行于x轴方向做初速度为0的匀加速直线运动。 在时间内，粒子运动的周期 在时间内，粒子也做匀速圆周运动，粒子运动的周期 故在时间内，粒子运动半个周期，到达x轴上。在x方向， 解得2t0时刻粒子的位置坐标为（，0，0） 18. 如图所示，竖直放置的半径的光滑圆弧轨道AB与倾角为，长度为的倾斜传送带BC在B点平滑连接，传送带BC的右端与静置在光滑水平面上的木板CD在C点等高平滑连接，距木板右端处有一固定的挡板P。现从A点正方方h0.4m处，由静止释放小物块a，a经圆弧轨道和传送带后在一极短光滑圆弧轨道（未画出）的约束下沿水平方向滑上木板，与静止在木板左端的小物块b碰后瞬间粘在一起，木板第一次与挡板Р碰撞时恰好与物块a、b达到共速。已知，传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，a的质量为， b的质量为，木板的质量为，物块a与传送带间的动摩擦因数为，物块a、b与木板间的动摩擦因数均为，物块a经过所有连接处均无能量损失，木板与挡板Р的所有碰撞均为弹性碰撞，物块a、b始终未与木板分离，重力加速度g 取。求： （1）物块a通过B点时对轨道的压力大小； （2）物块a与传动带间摩擦产生的热量； （3）的大小； （4）木板在整个运动过程中总路程的大小。 【答案】（1）100N （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 物块 a 从释放点到B点，由动能定理 代入数据，解得  在B点，由牛顿第二定律 解得轨道支持力 根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力为 100N。 【小问2详解】 由 知物块a若与传动带共速，则同步向上运动，设经时间物块a与传动带共速， 根据牛顿第二定律 联立解得， 物块a的位移 物块a与传动带间相对滑动的距离为 物块a与传动带间摩擦产生的热量为 【小问3详解】 之后以的速度做匀速运动到与物块b相碰，碰撞瞬间动量守恒 解得 之后物块ab匀减速运动，木板匀加速运动，到第一次与挡板Р碰撞时恰好达到共速，根据牛顿第二定律，对物块ab， 牛顿第二定律，对木板 解得 ， 对系统，根据动量守恒 解得 根据运动学规律对木板分析 解得 【小问4详解】 木板与挡板Р的所有碰撞均为弹性碰撞，物块a、b始终未与木板分离，故最终整体停下，第一次碰后瞬间，木板速度反向，大小不变，为 开始做加速度大小为匀减速直线运动，减速到零再反向运动至与木板共速，设时间为，物块a、b做减速直线运动，加速度大小为，根据运动学规律 解得， 还没撞到P上已经共速，因此木板运动的路程为 再次碰后，木板反向，同理 解得，， 这次木板运动的路程为 同理，由数学知识推理得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 聊城市2025年普通高中学业水平等级考试模拟卷 物理（三） 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. 如图所示为氢原子能级图，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，辐射出的光照射逸出功的某金属。则下列说法正确的是（　　） A. 氢原子最多可以辐射两种不同频率的光子 B. 有两种频率的光子可以使该金属发生光电效应 C. 光子的最大初动能 D. 用能量为的光子照射这些氢原子，氢原子可以发生电离 2. 《天工开物》中记载了一种舂（chōng）米装置，曾在农村广泛应用，如图所示．某次操作时，人将谷物倒入石臼内，然后通过杆杠的运作，把质量为的碓抬高后从静止释放，碓在重力作用下向下运动打在石臼内，碓的下落过程可简化为自由落体．设碓与谷物作用后静止，从而将谷物碾磨成米粒．取，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 碓向下运动过程中的最大速度约为 B. 碓从释放到静止的过程中，合外力冲量向下 C. 碓与谷物相互作用中，碓和谷物组成的系统动量守恒 D. 碓与谷物相互作用中，碓对谷物的平均作用力约为 3. 冬季滑雪已成为人们喜爱的运动项目。运动员沿直雪道由静止开始匀加速下滑，加速度为a，滑雪板的长度为L，其B端到达P点所用的时间为t，则滑雪板的A、B端通过P点的时间差是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示是一定质量的理想气体由状态变化至状态的图像。气体可以经过程①由状态缓慢变化至状态，再经过程②由状态缓慢变化至状态；气体亦可经过程③由状态缓慢变化至状态。已知①、②、③分别为等温、等容、绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. 过程①气体吸收热量 B. 过程③气体的内能不变 C. 过程②吸收的热量大于过程①放出的热量 D. 过程③单位时间内气体分子对器壁单位面积的撞击次数逐渐减少 5. 我国古建屋顶多采用如图甲所示的蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图，三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为。图丙为截面示意图，圆弧形底瓦对称放在两根相邻的椽子正中间，盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触线间的距离和瓦的半径都为，盖瓦和底瓦相同，厚度不计，质量均为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 ，底瓦与盖瓦均保持静止。若仅对铺设的这三片瓦进行研究，则（　　） A. 底瓦与每根椽子间弹力大小为 B. 底瓦与每根椽子间的摩擦力大小为 C. 适当增大两椽子间的距离，底瓦与每根椽子之间的弹力不变 D. 适当增大两椽子间的距离，底瓦更不容易下滑 6. 近年来我国新能源汽车产业快速发展，全液冷超级充电桩可实现“一秒一公里”的充电速度。下图是充电系统的示意图，已知升压变压器原线圈两端电压的有效值恒为，输电线的总电阻，降压变压器的匝数比为，变压器均视为理想变压器。若某汽车使用充电桩1充电时，充电桩2、3闲置，此时汽车充电电压为，充电功率为，下列说法正确的是（　　） A. 流经充电桩电流的最大值为 B. 充电桩1、2、3同时工作时，充电桩的总功率为 C. 升压变压器的匝数比为 D. 若充电桩总电流减小，充电桩获得的电压减小 7. 天体观测法是发现潜在黑洞的一种重要方法，我国研究人员通过对双星系统G3425中的红巨星进行天体观测。发现了一个恒星质量级的低质量黑洞。假设一个双星系统中的两颗密度相同的恒星，绕点做圆周运动，在与双星系统同一平面上双星系统外的观测点A观测双星的运动，得到，的球心到OA连线的距离与观测时间的关系图像如图所示。引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 、的线速度之比为2∶3 B. 、的质量之比为3∶2 C. 、的质量之和为 D. 、两恒星表面的重力加速度之比为2∶3 8. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴正向传播，已知处质点的振动图像如图所示。将时刻作为计时起点，则处质点的振动图像为（　　） A. B. C. D. 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，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，平板Q置于光滑水平面上，质量为1.0kg，板长为0.4m，Q的右端固定一轻质弹簧，弹簧的自由端恰好位于Q的中点A。质量为1.0kg 的小物块P以的速度从Q的左端水平滑上Q，P压缩弹簧后被弹回并停在A点，弹簧始终在弹性限度内。P与Q之间的动摩擦因数，下列说法正确的有（　　） A. 在运动过程中，弹簧的最大压缩量为0.1m B. 若P与Q之间接触面光滑，当弹簧恢复原长时P的速度大小为1m/s C. 若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时Р受到向右的摩擦力 D. 若将弹簧换成另一劲度系数较小的弹簧，系统稳定时损失的机械能减少 10. 如图所示，空间有一正方体，a点固定电荷量为的点电荷，d点固定电荷量为的点电荷，O、分别为上下两个面的中心点，则（　　） A. b点与c点的电场强度相同 B. b点与点的电势相同 C. b点与c点的电势差等于点与点的电势差 D. 将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小 11. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为L。导体棒a和b垂直导轨放置在导轨上，质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计。勾强磁场磁感应强度大小为B、方向竖直向上。开始时，两棒均静止，间距为。时刻导体棒获得向右的初速度，两导体棒的图像（）如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，棒a的加速度大小为 B. 时刻，两棒之间的距离为 C. 时间内，通过b棒的电量为 D. 时间内，导体棒b产生的焦耳热为 12. 如图所示，阳光垂直照射到斜面草坪上，在斜面顶端O点把一小球水平击出让其在与斜面垂直的竖直面内运动，小球刚好落在斜面的底端C点。B点是小球运动过程中距离斜面的最远处，A点是在阳光照射下小球经过B点的投影点，不计空气阻力，则（　　） A. 若斜面内D点在B点的正下方，则OD与DC长度相等 B. 小球在斜面上的投影做匀速运动 C. OA与AC长度之比为1∶3 D. 小球在B点的速度与OC段平均速度大小相等 三、非选择题；本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组利用如图甲所示装置研究光的波动性。О处为单色激光笔，A处为狭缝片。B处为水平放置的光强传感器。 （1）若仅改变图甲中AB间的距离，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图乙，图丙所示﹐下列判断中正确的是___________ A. A处为双缝，图乙中AB间的距离大 B. A处为双缝，图丙中AB间的距离大 C. A处为单缝，图乙中AB间的距离大 D. A 处为单缝，图丙中AB间的距离大 （2）若在A处安装双缝，测出OA间的距离为，AB间的距离为；连续四条亮纹间的距离为，使用的双缝间距为d ，则该激光的波长为____________； （3）在利用此装置测量激光的波长时，下列说法中正确的是__________ A. 适当增加OA间的距离可以减小测量误差 B. 适当增加AB间的距离可以减小测量误差 C. 实验中应保证OAB连线与接收器B垂直 14. 某同学要测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下操作。 （1）先用多用电表粗测电压表内阻，将多用电表选择开关拨到欧姆挡“×1000”挡位，欧姆调零后，将多用电表的红表笔与电压表的____________（填“正”或“负”）接线柱连接，黑表笔连接另一个接线柱，示数如图甲所示。 （2）为了提高测量电压表内阻的精确度，该同学根据实验室提供的器材，设计了如图乙所示电路。根据图乙连接好电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应先移到最_________（填“左”或“右”）端，电阻箱的电阻调为_______________（填“最大"或“零”），闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3.00V；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为1.00V，若此时电阻箱的阻值为，则电压表内阻的测量值为_____________。 （3）该同学在实验中如果换用电动势较大的电源﹐则电压表内阻的测量值误差将____________（选填“减小”“不变”“增大”）。 15. 如图所示长方体玻璃砖，长AB为，宽与高均为。AB边上有一单色光源S。该单色光相对于玻璃的折射率为，当右侧面恰好全部都有光线射出时： （1）光源S离B点的距离是多少； （2）左侧面有光线射出的面积是多少。 16. 热气球通过携带各种气象仪器上升到不同高度，测量大气的温度﹑湿度、气压，风速和风向等参数。通过这些数据，气象学家能够更深入地了解大气的垂直结构和变化规律，从而提高天气预报的准确性。如图所示，一热气球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等；球内有温度调节器，以便调节球内空气的温度﹐使气球上升或下降。已知气球的总体积为（球壳体积忽略不计），除球内空气外。气球和吊篮的总质量为M，地球表面大气温度为，密度为，如果把大气视为理想气体且密度和温度不随高度变化，重力加速度为g ，热气球的体积不发生变化。加热球内气体可使热气球从地面飘起。当热气球刚要从地面缓慢飘起时，求： （1）气球内气体的质量与初始时的质量比； （2）热气球内气体的温度T。 17. 现代科学实验中，对带电粒子运动的控制要求越来越高。如图甲所示，在空间坐标系中，的区域内存在与轴负方向夹角为30°的匀强电场，在的空间存在沿轴正方向的匀强电场，两部分电场强度大小相等。同时在的空间还存在沿轴方向变化的磁场（图中未画出）﹐磁感应强度随t的变化规律如图乙所示。一质量为m，电荷量为＋q的带电粒子，从静止出发经过加速电压U后，从A点（未知）处进入匀强电场，一段时间后恰好从原点О沿y轴负方向进入的空间。已知粒子第一次经过О点时记为时刻，粒子在时间内恰好可以在与平面平行的平面内做一个完整的圆周运动，且在时间内能达到的坐标最大值的绝对值与A点相同，规定磁场方向沿轴正方向为正，不计粒子重力，图乙中未知。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）的大小； （3）时刻粒子的位置坐标。 18. 如图所示，竖直放置的半径的光滑圆弧轨道AB与倾角为，长度为的倾斜传送带BC在B点平滑连接，传送带BC的右端与静置在光滑水平面上的木板CD在C点等高平滑连接，距木板右端处有一固定的挡板P。现从A点正方方h0.4m处，由静止释放小物块a，a经圆弧轨道和传送带后在一极短光滑圆弧轨道（未画出）的约束下沿水平方向滑上木板，与静止在木板左端的小物块b碰后瞬间粘在一起，木板第一次与挡板Р碰撞时恰好与物块a、b达到共速。已知，传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，a的质量为， b的质量为，木板的质量为，物块a与传送带间的动摩擦因数为，物块a、b与木板间的动摩擦因数均为，物块a经过所有连接处均无能量损失，木板与挡板Р的所有碰撞均为弹性碰撞，物块a、b始终未与木板分离，重力加速度g 取。求： （1）物块a通过B点时对轨道的压力大小； （2）物块a与传动带间摩擦产生的热量； （3）的大小； （4）木板在整个运动过程中总路程的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $