2023届山东省济宁市育才中学高三考前适应性物理试题及答案

济宁市育才中学2023年高考考前适应性

物理试题   出题人：        

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。

1．一束单色光照射处于基态的一群氢原子后，可以测出氢能发出六种频率的光，氢原子的能级图如图所示，如果用这束单色光照射某一逸出功是2.21eV金属，测得从金属中射出电子的最大初动能是（　　）

A．12.75eV 

B．10.54eV 

C．9.88eV 

D．7.99eV

2．如图所示，一定质量的理想气体，经过图线A→B→C→A的状态变化过程，AB的延长线过O点，CA与纵轴平行．由图线可知（　  ）

A．A→B过程压强变小，外界对气体做功

B．B→C过程压强增大，气体对外界做功

C．C→A过程压强不变，外界对气体做功

D．C→A过程压强减小，气体对外界做功

3．半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于延长线上距O点为的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为（　　）

A．正电荷， 

B．正电荷，

C．负电荷， 

D．负电荷，

4．如图所示，100匝矩形线框处在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“，”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（　　）

A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为

B．当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为

C．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数变小

D．若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变亮

5．如图所示，一个横截面为直角三角形ABC的三棱柱玻璃砖，顶角。某种单色光在该玻璃砖中发生全反射的临界角为，光束从AC边的中点O以入射角射入。已知真空中的光速为c，AC边长度为2d，不考虑光束在玻璃砖中的多次反射，则（　　）

A．光束在界面AC上的折射角为 

B．光束在界面AC上的折射角为

C．光束在玻璃砖中的传播时间为 

D．光束在玻璃砖中的传播时间为

6．北京时间2022年10月7日21时10分，成功将微厘空间北斗低轨导航增强系统S5/S6试验卫星发射升空，顺利进入预定轨道。若试验卫星绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（　　）

A．试验船的运行速度为       B．地球的第一宇宙速度为

C．地球的质量为        D．地球表面的重力加速度为

7．电动打夯机可以帮助筑路工人压实路面，大大提高了工作效率。如图所示某电动打夯机的结构示意图，由偏心轮（飞轮和配重物组成）、电动机和底座三部分组成。电动机、飞轮和底座总质量为M，配重物质量为m，配重物的重心到轮轴的距离为r。重力加速度为g。在电动机带动下，偏心轮在竖直平面内匀速转动，皮带不打滑。当偏心轮上的配重物转到顶端时，刚好使整体离开地面。下列判断正确的是（　　）

A．电动机轮轴与偏心轮转动角速度相同 

B．配重物转到最高点时，处于超重状态

C．偏心轮转动的角速度为 

D．打夯机对地面压力的最大值为

8．卫星在一定高度绕地心做圆周运动时，由于极其微弱的阻力等因素的影响，在若干年的运行时间中，卫星高度会发生变化（可达15km之多），利用离子推进器可以对卫星进行轨道高度、姿态的调整。推进剂从图中处注入，在处电离出正离子，已知、之间加有恒定电压，正离子进入时的速度忽略不计，经加速形成电流为的离子束后喷出推进器，单位时间内喷出的离子质量为。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。则推进器获得的推力大小为（　　）

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，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．下列说法正确的是（　　）

A．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸比波长大得多时，将发生明显的衍射现象

B．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象

C．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的鸣笛声频率将比声源发声的频率高

D．在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大

10．一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，当传播到x=1m处的质点A时开始计时，t=4s时的波形如图所示，且此时波刚好传播到x=3m处，B、C两质点此时的位移均为y=1m。下列说法正确的是（　　）

A．该波传播的速度大小为0.5m/s

B．t=4s之后，质点C比质点B回到平衡位置要晚1s

C．t=8s时质点A将运动到x=5m的位置

D．t=11s时，平衡位置在x=5m处的质点的位移为-2cm

11．如图所示，甲、乙两名滑板运动员在水平“U”型赛道上比赛，甲、乙先后从赛道边缘上的A点滑出，一段时间后再次滑入赛道，观察发现甲的滞空时间比乙长，运动过程中乙的最小速度比甲的最小速度大。不计空气阻力，可将运动员视为质点，则下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙的最大腾空高度相同

B．甲从A点滑出时的初速度一定大于乙的初速度

C．甲、乙从A点滑出时的初速度方向一定不同

D．甲、乙再次滑入赛道的位置可能相同

12．如图所示，间距的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上，斜面倾角。区域Ⅰ、Ⅱ分别以、为边界，均存在垂直于斜面向上的磁场，Ⅰ区中磁感应强度从0开始随时间均匀增加，Ⅱ区中为匀强磁场，磁感应强度，与之间为无磁场区域。质量、电阻的导体棒垂直于导轨放置，从两磁场之间的无磁场区域由静止释放，经过进入Ⅱ区恰好匀速下滑。运动中棒与导轨始终保持良好接触，导轨足够长且电阻不计。重力加速度，。则下列说法正确的是（　　）

A．进入Ⅱ区后，导体棒中的电流

B．无磁场区域的面积至少为

C．前导体棒产生的焦耳热

D．若Ⅰ区磁场面积为，则Ⅰ区的磁感应强度随时间变化的表达式为

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13．（6分）某研究性学习小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中（实验装置如图甲所示），已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为l，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图乙所示）。

（1）从乙图可知，摆球的直径为d=___________mm；

（2）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=___________；

（3）实验结束后，同学们在讨论如何能够提高测量结果的精确度时，提出了以下建议，其中可行的是：___________。

A．尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线

B．当单摆经过最高位置时开始计时

C．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的

D．测量多组周期T和摆长L，作T2﹣L关系图像来处理数据

（4）某同学根据实验中测得的数据，画出T2﹣L图像如图丙所示，取，根据图像，可求得当地的重力加速度大小为_____________（保留三位有效数字）。

14．（8分）现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。酒精测试仪的调试电路如图乙所示。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”，醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8mg/mL”提供的器材有：

A．二氧化锡半导体型酒精传感器R

B．直流电源（电动势为4V，内阻不计）

C．电压表（量程为3V，内阻非常大）

D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）

E．定值电阻R1（阻值为50Ω）

F．定值电阻R2（阻值为10Ω）

G．单刀双掷开关一个，导线若干

（1）为使电压表改装成酒精浓度测试表以判断是否酒驾，R应选用定值电阻_______（填R1或R2）；

（2）按照下列步骤调节此测试仪：

①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，然后开关向______（填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为______mg/mL；（保留两位有效数字）

②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断______（填“变大”或“变小”）。按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”；此浓度表刻度线上对应的浓度值是______（填“均匀”或“非均匀”）变化的；

③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。

（3）在电压表刻度线上标注一段红色的长度以提醒酒驾的读数范围，该长度与电压表总刻度线长度的比例为1:_______。（保留一位有效数字）

（4）使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，其测量结果______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。

15．（7分）下图是一种汽车空气减震器的模型，其主要构造是导热性良好的气缸和活塞（面积为），活塞通过连杆与车轮轴连接。将装有减震装置的轮子模拟静止在斜坡上的汽车，固定在倾角为的斜面上，连杆与斜面垂直，初始时气缸内密闭体积为，压强为的理想气体，环境温度为，气缸与活塞间的摩擦忽略不计，大气压强始终为。在气缸顶部固定一个物体A，稳定时气缸内气体体积缩小了，该过程气体温度保持不变。重力加速度取。

（1）放上A物体待其稳定后，气缸对气体做功，判断该过程气缸内气体是吸热还是放热。并求出热量的大小；

（2）求气缸和物体A的总质量M；

（3）由于环境温度变化，气缸内气体体积逐渐恢复到。求体积恢复后的环境温度。

16．（9分）一种升降电梯的原理如图所示，A为电梯的轿厢，B为平衡配重。在某次运行时A（含乘客）、B的质量分别为M＝1000kg和m＝800kg。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重B，使得电梯的轿厢由静止开始向上运动。电动机输出功率P＝2kW保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力，。在A向上运动过程中，求：

（1）轿厢A能达到的最大速度；

（2）轿厢A向上的加速度为时，配重B下端的牵引绳上拉力F大小；

（3）厢体A从静止开始到上升的高度为5m时（箱体已处于匀速状态），试求该过程中所用的时间t。

17．（14分）东方超环（EAST），俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束，没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。“偏转系统”的原理简图如图所示，混合粒子中的中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；而带电离子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知离子带正电、电荷量为，质量为，两极板间电压为，间距为，极板长度为，离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用。

（1）在极板间施加了一垂直于纸面向里的匀强磁场，使速度为的离子直线通过两极板，求其磁感应强度的大小；

（2）直线通过极板的离子以进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域，最后均被吞噬板吞噬。其磁感应强度，求该磁场区域的宽度应满足的条件；

（3）撤去极板间磁场，且边界足够大。若粒子束由两极板中央平行于极板射入，且离子的速度范围，其磁感应强度，有部分带电离子会通过两极板进入偏转磁场，最终被吞噬板吞噬，求离子打到吞噬板的长度。

18．（16分）如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体A和B，他们的质量均为m=4kg，弹簧的劲度系数为k=100N/m，C为一固定挡板，现让一质量为M=8kg的物体D在A上方某处由静止释放，D和A相碰后立即粘为一体，此后做简谐运动，运动过程中，物体B恰好不能离开物体C，（弹簧始终在弹性范围内，重力加速度g取10m/s2）。求：

（1）物体B对物体C的最大压力；

（2）物体D与物体A刚碰后的瞬时速度大小；

（3）已知弹簧振子的周期为，m为振子质量，k为弹簧进度系数，求物体D从释放到第一次到达最低点的时间。（可用π和根号表示）

济宁市育才中学2023年高考考前适应性

物理试题参考答案              

13． 5.879/5.980/5.981 （1分）    （2分）    AD  （1分）   9.83/9.84/9.85/9.86/9.86/9.87/9.88/9.89（2分）

14．     （1分）     b（1分）     0.20 （1分）    变大（1分）     非均匀（1分）     3 （1分）   

偏小（2分）

15．（1）放热，；（2）；（3）

【详解】（1）放上A物体待其稳定过程温度不变，内能不变，根据热力学第一定律有

………………………………….（1分）

气体体积减小，气缸对气体做正功，可知气缸内气体放热，放出热量等于气缸对气体所做正功

………………………………….（1分）

（2）放上A物体待其稳定后气体体积

根据等温变化有

………………………………….（1分）

对气缸根据受力平衡有

………………………………….（1分）

解得

………………………………….（1分）

（3）根据等压变化可得

………………………………….（1分）

解得

………………………………….（1分）

16．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）当轿厢A能达到的最大速度时，轿厢A做匀速直线运动，设此时电动机的牵引力为，则

………………………………….（1分）

又

………………………………….（1分）

联合解得

………………………………….（1分）

（2）轿厢A向上的加速度为时，设A、B之间绳子的拉力为T，由牛顿第二定律可得

………………………………….（1分）

………………………………….（1分）

联立解得

………………………………….（1分）

（3）由于箱体已经处于匀速状态，因此此时箱体的速度为，根据动能定理可得

………………………………….（2分）

解得

………………………………….（1分）

17．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）离子能直线通过两极板，则洛伦兹力等于电场力

………………………………….（1分）

将代入得

………………………………….（1分）

（2）由洛伦兹力提供向心力

………………………………….（1分）

离子在偏转磁场中的运动半径为

………………………………….（1分）

该磁场区域的宽度应满足的条件

………………………………….（1分）

（3）撤去极板间磁场后，离子在极板间做类平抛运动，离子入射速度为时，能够进入磁场的离子在电场中的侧移量为，由类平抛运动的规律可得，沿极板方向做匀速直线运动，则有

………………………………….（1分）

沿垂直极板方向做匀加速直线运动，则有

………………………………….（1分）

解得

由，解得

可知离子的速度满足的带电离子会通过两极板进入偏转磁场。

设进入磁场的离子的速度为，其方向与方向夹角为，运动半径为，运动轨迹的弦长为，如图所示；离子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得

………………………………….（1分）

又有

………………………………….（1分）

运动轨迹的弦长

离子打到吞噬板的位置与两极板间中轴线的距离为

………………………………….（1分）

令，取值范围为：，可得

………………………………….（1分）

由数学知识可得：在区间：，为增函数，则有的取值范围为

………………………………….（1分）

则离子打到吞噬板的长度

………………………………….（2分）

18．（1）160N；（2）2m/s；（3）

【详解】（1）当弹力等于AD的重力的分力时，AD处于平衡状态，有

………………………………….（1分）

可知，平衡位置时弹簧的形变量为

………………………………….（1分）

弹簧处于压缩状态。

运动过程中，物体B恰好不能离开物体C，对B分析，则有

………………………………….（1分）

故弹簧应伸长到最大位移处，此时形变量

此时弹簧处于伸长状态，故简谐运动的振幅为

………………………………….（1分）

当AD运动到最低点时，B对C的弹力最大，由对称性可知，此时弹簧的形变量为

此时弹簧的弹力为

………………………………….（1分）

B对C的弹力为

………………………………….（1分）

（2）开始时，对A分析，则有

………………………………….（1分）

解得

此时弹簧处于压缩状态。则从物体D与物体A刚碰后到物体B恰好不能离开物体C的过程根据能量守恒有

………………………………….（1分）

解得

………………………………….（1分）

（3）物体D与物体A碰撞过程根据动量守恒有

………………………………….（1分）

解得

物体D下落的过程有

………………………………….（1分）

解得

由前面分析可知简谐运动的振幅为，则弹簧阵子的振动方程为

………………………………….（1分）

平衡位置时弹簧的形变量为，开始时，均为压缩状态，设物体D与物体A刚碰后的瞬时到平衡位置的时间为，则有

解得

又

所以

由题知弹簧振子的周期为

………………………………….（1分）

解得

………………………………….（1分）

则物体D从释放到第一次到达最低点的时间

………………………………….（2分）