山东省齐鲁名校大联考2023届高三下学期学业质量检测（第三次）模拟物理试题

山东省齐鲁名校大联考2023届高三下学期学业质量检测（第三次）模拟物理试题

一、单选题

1．（2023·山东·校联考模拟预测）在核能的利用中，有核裂变和核聚变两种方式。下列各核反应方程中表示核裂变的是（　　）

A． B．

C． D．

2．（2023·山东·校联考模拟预测）如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定，上端与物体A连接，物体A上方叠放物体B、C，三个物体的质量均为m，系统处于静止状态，弹簧处于弹性限度内，重力加速度大小为g。某时刻突然取走物体C，则（　　）

A．此瞬间B的加速度为0 B．此瞬间A对B的弹力大小为2mg

C．之后B可能脱离A D．之后B对A弹力的最小值为

3．（2023·山东·校联考模拟预测）如图所示，某工厂生产的卷纸缠绕在中心轴上，卷纸的直径为d，轴及卷纸的总质量为m。用细绳分别系在轴上的P、Q点，将卷纸通过细绳挂在光滑竖直墙壁上的O点，已知，重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是（　　）

A．每根绳的拉力大小 B．每根绳的拉力大小

C．卷纸对墙的压力大小 D．卷纸对墙的压力大小

4．（2023·山东·校联考模拟预测）一定质量的理想气体从状态a经状态b、c回到状态a，其状态变化过程的图像如图所示。其中ba的延长线经过坐标原点，bc平行于p轴，ac平行于t轴。下列判断正确的是（　　）

A．a、b两状态气体的体积相等

B．c、a两状态气体的体积关系为

C．b→c过程气体对外界做的功等于c→a过程外界对气体做的功

D．b→c过程气体对外界做的功大于c→a过程外界对气体做的功

5．（2023·山东·校联考模拟预测）如图所示的电路中，a、b接在电压有效值恒定的正弦交变电源上，理想变压器的原、副线圈匝数比，A，V均为理想交流电表，、、为三个阻值均为R的定值电阻。开关S闭合时，电压表示数为，电流表示数为；S断开后，电压表示数为，电流表示数为。则的值为（　　）

A． B． C．R D．2R

6．（2023·山东·校联考模拟预测）2023年2月23日长征三号乙运载火箭将中星26号卫星顺利送入预定轨道，中星26号是我国自主研发的一颗地球静止轨道高通量宽带通信卫星，覆盖我国国土及周边地区，将为固定终端、车载终端、船载终端、机载终端等提供高速宽带接入服务。已知月球绕地球运行的周期为27天，地球的第二宇宙速度为11.2 km/s。则关于中星26号，下列说法正确的是（　　）

A．可以让其定点在北京上空

B．若其质量为200 kg，则火箭将其送入预定轨道过程中对其做的功至少为1.25×1010 J

C．其在轨运行时线速度大小约为月球的3倍

D．其在轨运行时向心加速度大小约为月球的9倍

7．（2023·山东·校联考模拟预测）如图，真空中正四面体abed的四个顶点各固定一个点电荷，其中，，M、N、P、O分别为ab、be、bd、ac的中点。关于M、N、P、O四点的电场强度和电势，下列说法正确的是（　　）

A．O、P两点电场强度大小相等，电势相同

B．O、P两点电场强度大小不相等，电势不同

C．M、N两点电场强度大小相等，电势相同

D．M、N两点电场强度大小不相等，电势不同

8．（2023·山东·校联考模拟预测）如图所示，水平机械臂BC固定在竖直转轴CD上，B处固定一与BC垂直的光滑水平转轴，轻杆AB套在转轴上。轻杆可在竖直面内转动，其下端固定质量为m的小球，轻杆和机械臂的长度均为L，开始小球静止，缓慢增大竖直轴转动的角速度，直至杆与竖直方向的夹角为37°，已知，，重力加速度为g，则（　　）

A．此时小球的角速度大小为 B．此时小球的线速度大小为

C．此过程中杆对小球做的功为 D．此过程中杆对小球做的功为

二、多选题

9．（2023·山东·校联考模拟预测）如图所示，容积相同的可导热容器a、b内充满同种理想气体，之间用带阀门的细导管相连，置于温度恒定的环境中。开始阀门K关闭，a内气体的压强为，打开阀门经足够长时间后，原容器b中的气体有进入容器a、不计导管内气体的体积，下列说法正确的是（　　）

A．容器b中原来气体的压强为 B．容器b中原来气体的压强为

C．最终容器内气体的压强为 D．最终容器内气体的压强

10．（2023·山东·校联考模拟预测）一简谐机械横波以30 m/s的速度沿x轴负方向传播，t=0.1 s时刻的部分波形如图甲所示，a、b、c是波上的三个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是（　　）

A．图乙可能是质点b的振动图像

B．t=0时，平衡位置位于坐标原点的质点沿y轴负方向运动

C．t=0.1 s时，平衡位置位于x=9 m的质点沿y轴正方向运动

D．t=0.15 s时，质点a的加速度比质点c的加速度小

11．（2023·山东·校联考模拟预测）如图所示，一同学练习踢毽子，水平场地上有矩形标线EFGH，在标线GH处的竖直面内挂有挡网ABCD，挡网高1.5 m，场地宽EH为4.8 m，长。该同学从场地的E点将毽子踢出，毽子踢出时速度大小为10m/s，方向在过对角线EG的竖直面内，与EG成37°角斜向上，重力加速度，，，不计空气阻力。则毽子将（　　）

A．在空中飞行1s后触网

B．越过网后再在空中飞行0.2s落地

C．击中水平地面上距E为9.6m的点

D．击中竖直挡网上距地面高为1.0m的点

12．（2023·山东·校联考模拟预测）如图，两足够长的光滑金属导轨倾斜平行固定，导轨平面与水平面的夹角为θ，导轨间距为L，导轨上端接有阻值为R的定值电阻。导轨处于方向垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出）中。一质量为m的金属棒垂直跨放在导轨上并始终与导轨接触良好。金属棒从导轨下端附近的M处以初速度沿导轨向上运动，经时间到达最高处N，再经时间返回M处。重力加速度大小为g，不计导轨和金属棒的电阻。下列说法正确的是（　　）

A．N与M之间的距离为

B．N与M之间的距离为

C．金属棒返回M时的速度大小为

D．金属棒返回M时的速度大小为

三、实验题

13．（2023·山东·校联考模拟预测）某小组根据机械能守恒定律测当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。框架上装有可上下移动的光电门，框架水平部分用电磁铁吸住一个小球，框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，小球的球心所在高度恰好与刻度尺零刻度线水平对齐，且小球的球心与光电门的中心在同一竖直线上。实验步骤如下：

①用游标卡尺测出小球的直径d如图乙所示：

②测出光电门中心到零刻度线的竖直距离h：

③小球由静止释放经过光电门时，测出其经过光电门的时间

④多次改变光电门的位置重复步骤②③，得到多组对应的h和数据；

⑤在坐标系中得到如图丙所示的图像，图线的斜率为k。

请回答下列问题：

（1）在整个实验过程中，下列措施必要的是___________。（本实验中空气阻力很小，可忽略不计）

A．用天平测出小球的质量

B．应选用直径大一些的铁球

C．应选用直径小一些的铁球

（2）图乙中小球的直径d=___________cm。

（3）由实验获得的图像可知，该地的重力加速度大小g=___________（用相关量的符号表示），该测量值___________（填“大于”“等于”或“小于”）该地重力加速度的真实值。

14．（2023·山东·校联考模拟预测）某实验小组测一节干电池的电动势和内阻，供选择的器材有：

被测干电池（电动势约1.5V，内阻约）；

电流表（量程100μA，内阻1kΩ）；

电流表（量程600 mA，内阻约0.05Ω）；

定值电阻（阻值14kΩ）；

定值电阻（阻值25kΩ）；

定值电阻（阻值2Ω）；

定值电阻（阻值15Ω）；

滑动变阻器R（0~20Ω）；

开关一个、导线若干。

（1）实验中应选取电流表___________与定值电阻___________（均填表示仪器的字母）改装成量程为1.5V的电压表。

（2）该组同学设计的实验电路部分如图，请补充完整___________。应选___________（填表示仪器的字母）。

（3）根据实验设计，连接好电路后，闭合开关，电流表、的示数分别为、，调节滑动变阻器，取得、对应的几组数据。以为纵坐标轴、为横坐标轴，坐标原点为。利用所得数据描点并用直线拟合这些点，直线与纵轴交点的纵坐标为98 μA，与横轴交点的横坐标为500 mA。与相比很小，以为通过电池的电流，则电池电动势的测量值E=___________V，内阻的测量值r=___________Ω（均保留2位小数）。

（4）闭合开关后，滑动变阻器的阻值由最大逐渐减小到零过程中，电池的输出功率变化情况是___________（填正确答案标号）。

A．一直减小    B．一直增大    C．先增大后减小    D．先减小后增大

四、解答题

15．（2023·山东·校联考模拟预测）某光学仪器中平行固定着两个完全相同的横截面为正三角形的三棱镜如图，A、E、F和B、C、D分别位于同一条直线上，一足够大的光屏P过F且与EF垂直。三角形的边长为L，A、E两点间的距离为，CB延长线上与B相距的S处，一激光源沿△ABC平面内与SB成方向发射一细光束，光束进入三棱镜后折射光线与底边BC平行。已知真空中的光速为c，求：

（1）三楼镜材料对该激光的折射率；

（2）该激光从S到光屏P的传播时间。

16．（2023·山东·校联考模拟预测）如图所示，一光滑固定圆弧轨道与水平地面相切于O点，圆弧轨道半径R=6.0 m，圆弧对应的圆心角为37°。一轻弹簧在O点左侧的水平地面上，左端固定，右端刚好自由伸长到O点。现有可视为质点的两滑块P、Q，质量分别为kg和kg，滑块与水平地面间的动摩擦因数均为，将滑块P靠在弹簧右端，压缩到A点后无初速释放，滑块P恰好能滑到O点，A、O间的距离，取重力加速度，，，若换用滑块Q靠在弹簧右端压缩到A点后无初速释放，求滑块Q。

（1）滑过圆弧最低点O时对轨道的压力；

（2）运动中离地面的最大高度（结果保留2位小数）。

17．（2023·山东·校联考模拟预测）如图所示，一长木板A静止在水平地面上，木板上左端有一小铁块B，小铁块C静止在距木板左端处，已知铁块B、C与木板间的动摩擦因数均为，木板与地面间的动摩擦因数，某时刻用铁锤敲击铁块B，使其获得4m/s沿木板向右的初速度，铁块B的质量，铁块C与木板A的质量均为，铁块间的碰撞为弹性正碰，小铁块的大小忽略不计，取重力加速度，铁块均未滑离木板，求：

（1）从B开始运动，经多长时间B与C发生碰撞；

（2）铁块C运动的最大速度；

（3）木板运动的最大位移大小；

（4）铁块间的最大距离。

18．（2023·山东·校联考模拟预测）如图所示，真空中有一坐标系，在x≤0的空间存在沿x轴正方向的匀强电场（图中未画出），在x≥0的空间存在磁感应强度大小为、方向沿z轴负方向的匀强磁场（图中未画出），在、的空间存在沿z轴正方向的勾强电场（图中未画出），两处电场的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为q（）的带电微粒从处由静止开始运动，其y坐标第一次为零时恰好经过原点O。重力加速度大小为g。求；

（1）匀强电场的电场强度大小；

（2）在y≤0空间中运动时，微粒的最大动能；

（3）微粒从离开P到其y坐标第二次为零经历的时间；

（4）在x≥0空间，微粒的y坐标第二次正的最大值时的位置坐标。

参考答案：

1．B

【详解】A．核反应方程式为衰变，A错误；

BC．裂变是较重的核分裂成中等大小的核，核反应方程式为重核裂变，B正确，C错误；

D．核反应方程式为原子核的人工转变，D错误。

故选B。

2．D

【详解】A．开始三个物体受力平衡，弹簧弹力大小为

取走C物体瞬间弹簧弹力不变，A、B整体受到的合力大小为

之后A、B一起做简谐运动，最大加速度为，故选项A错误；

B．取走C瞬间B受到的弹力大小

解得

选项B错误；

CD．当A、B运动到上方最大位移处时加速度a向下，大小为，B对A的弹力最小，对B物体有

解得

B不可能脱离A，选项C错误、D正确。

故选D。

3．B

【详解】AB．如图所示

两绳所在平面与竖直墙面间的夹角为，两绳形成的合力为，侧视如图所示

故

根据

解得

；

每根绳中拉力为

解得

A错误，B正确；

CD．根据受力平衡

故

CD错误。

故选B。

4．D

【详解】AB．ba延长线虽然过坐标原点，但由于横坐标是摄氏温度，不是热力学温度，所以ab不是等容线，c状态的体积也不是a状态的2倍，选项AB错误；

CD．b→c过程等温膨胀，气体对外做功，而c→a过程气体气体体积变小，外界对气体做的功，b→c过程各状态的压强均大于由c→a各状态的压强，且b→c过程气体体积的改变量大于c→a过程的体积改变量，所以b→c过程气体对外界做的功大于c→a过程外界对气体做的功，选项C错误，D正确。

故选D。

5．A

【详解】在原线圈与电源组成的回路中。当S闭合时，根据匝数比等于电压比，也等于电流的倒数之比可知，初级电流为初级电压为2U1，则a、b输入电压

同理当S断开后

整理得

故选A。

6．C

【详解】A．由题意可知中星26号是地球静止轨道卫星，即同步卫星周期为1天，其只能定点在赤道上空一定高度处，A错误；

B．中星26号的发射速度小于第二宇宙速度，所以火箭对其做的功小于

B错误；

C．月球运行周期为27天，根据万有引力提供向心力

故

根据

故

C正确；

D．根据

故

D错误。

故选C。

7．C

【详解】AB．O在两等量正点电荷连线的中点, 根据对称性可知，两个正点电荷在O点的合场强为零，两等量负点电荷连线的垂直平分线过O点，根据等量负点电荷中垂线上的电场线特点，可知O处的合场强为两个负点电荷在此产生的合场强；同理P点的合场强等于两个等量正点点电荷在此产生的合场强，根据正四面体的特点可知，O、P两点电场强度大小相等；但是由于正负点电荷周围的电势不同，正电荷周围的电势为正，负电荷周围的电势为负，所以O点的电势低于P点的电势，AB错误；

CD．M点位于等量异种点电荷连线的中点，也位于等量异种电荷的中垂线上；同理，N点位于等量异种点电荷连线的中点，也位于等量异种电荷的中垂线上；根据异种电荷周围的电场特点可知M点和N点的电场强度大小相等，电势相等，C正确，D错误。

故选C。

8．C

【详解】AB．当杆与竖直方向成37°时，小球做匀速圆周运动，杆对小球的拉力沿杆方向，合力提供向心力，则有

可得

因为圆周运动半径

根据

可得

选项AB错误；

CD．设此过程中杆对小球做功为W，由动能定理

解得

选项C正确，D错误。

故选C。

9．AC

【详解】设每个容器的容积为，最终气体的压强为p，容器b中原来气体的压强为，根据玻意耳定律，对全部气体有

对容器b内剩余的气体有

整理得

故选AC。

10．BD

【详解】A．波沿x轴负方向传播，t=0.1 s时，质点b沿y轴负方向运动，图乙中t=0.1 s时质点沿y轴正方向运动，图乙不可能是质点b的振动图像，A错误；

B．由图乙可知，周期为0.2 s，而t=0.1 s时平衡位置位于坐标原点的质点沿y轴正方向运动，故t=0时，其沿y轴负方向运动，B正确；

C．根据波速和周期的关系可知，波长为6 m，所以x=9 m的质点与坐标原点的质点相差，而t=0.1 s时平衡位置位于坐标原点的质点沿y轴正方向运动，故x=9 m的质点与其运动方向相反，即沿y轴负方向运动，C错误；

D．t=0.15 s时，质点a回到平衡位置，加速度为0，而质点c运动到最大位移处，加速度最大，D正确。

故选BD。

11．AD

【详解】将初速度在竖直方向和EG方向分解，竖直分速度

EG方向的分速度

由几何关系知

所以毽子运动到挡网处所用时间为

此时毽子离地面高度为

故毽子击中挡网。

故选AD。

12．BC

【详解】AB．设N与M之间的距离为x，金属棒上滑过程，程据动量定理

而

整理得

选项A错误，B正确；

CD．金属棒下滑过程，根据动量定理

同理可得

选项C正确，D错误。

故选BC。

13．     C     1.115          小于

【详解】（1）[1]BC．为记录小球通过光电门中心时的速度，光电门记录了小球通过的遮光时间，小球的直径越小，所用时间越短，可以用该段时间内的平均速度代替瞬时速度，所以小球应选用直径小的铁球，B错误，C正确；

A．因为根据机械能守恒

故

不需要测量小球质量，A错误。

故选C。

（2）[2]游标卡尺主尺的读数为11 mm，游标尺的最小分度值为0.05 mm，读数为3×0.05 mm=0.15 mm，则小球的直径为d=11 mm + 0.15 mm=11.15 mm=1.115 cm。

（3）[3]因通过光电门的速度

根据机械能守恒定律

有

故图像的斜率

解得

[4]从实验的步骤和原理看，小球通过光电门中心的速度v应该是球心通过光电门中心时的速度，而测量时用的是内的平均速度（即时间中点的速度），因时间中点的速度小于其对应的位移中点的速度，也就是测量中使用的速度v偏小，根据，可知g的测量值小于真实值。

14．                         1.47     0.94     B

【详解】（1）[1][2]要改装成量程为1.5V的电压表，因为电流表内阻已知，所以电流表用，需要串联的电阻阻值为

定值电阻用。

（2）[3][4]是保护电阻，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的电流接近0.6A。所以选，电路图如图所示

（3）[5][6]根据闭合电路欧姆定律

即

所以

内阻

（4）[7]由于电路的外电阻一直大于电源的内阻，所以外电阻减小过程中，电源的输出功率一直增大。

故选B。

15．（1）；（2）

【详解】（1）由几何关系知，光束射到AB界面时入射角

折射角

根据折射定律

解得

（2）光束的光路图如图所示，由几何关系得

传播时间为

其中

整理得

16．（1）20N，方向竖直向下；（2）1.85m

【详解】（1）设弹簧对滑块数功为，对滑块P由动能定理得

设滑块Q到达O点的速度为，由动能定理得

在O点，由牛顿第二定律得

解得

由牛顿第三定律可知，滑块Q滑过画弧最低点O时对轨道的压力大小为20 N。方向竖直向下

（2）Q沿圆弧上滑过程机械能守恒，则有

物块从B点飞出后经时间t上升到最高点，则竖直方向的速度

设离开B点后上升的最大高度为h，则

设离地面的最大高度，则

17．（1）1s；（2）4m/s ；（3）0.5m；（4）7.25m

【详解】（1）开始铁块B做匀减速运动，木板静止在地面上，设铁块B做减速运动的加速度大小为，则

对AC整体

说明AC没有发生对地滑动；

设经时间，B与C发生碰撞，则

解得

（2）设B与C碰前速度为v，铁块在碰撞后瞬间C的速度最大，最大值为，由匀变速运动可知

解得

铁块碰撞过程动量守恒，有

由机械能守恒定律，得

解得

（3）B、C减速的加速度大小为，则有

设木板的加速度大小为，则有

解得

设再经时间，木板A与铁块B达到共同速度，则

此时A的速度大小为，则

之后木板A与铁块B一起做减速运动，设减速的加速度大小为，则

解得

设再经时间速度减为0，则有

设木板A对地移动的最大位移为，则

解得

（4）设铁块B与C碰后对地的位移为，则

设铁块C与B碰后对地的位移为，则

铁块B与C间的最大距离为

18．（1）；（2）；（3）；（4）

【详解】（1）微粒从P向O运动过程。重力与电场力的分合力沿PO方向，即

解得

（2）设微拉从O点进入磁场时，速度大小为，则

沿x、y方向的分速度大小相等

微粒所受洛伦兹力沿y方向的分力方向向上，大小为

即微粒在x轴下方磁场中的运动，可分解为沿x方向的匀速运动和平面的勾速圆周孟动，设圆周运动的半径为R，则

转过四分之一圆周时，微粒的速度方向沿x轴正方向，此时速度最大，为

激粒的最大动能为

解得

（3）微粒从P到O的运动，由运动公式得

微粒从O到再次经x轴的时间为圆周运动的半个周期，时间为

微粒从离开P开始到其y坐标第二次为零经历的时间

（4）沿x方向有

y坐标正最大为R，即

沿z方向有

其中

整理得

即微粒的位置坐标。