山东省济南市山东省实验中学2023年高三4月适应性测试一模物理试题

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山东省济南市山东省实验中学2023年高三4月适应性测试一模物理试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（　　）

A．2（M﹣）
B．M﹣
C．2M﹣
D．g
2、一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R的刚性球体上，已知不发生形变时环状链条的半径为R/2，套在球体上时链条发生形变如图所示，假设弹性链条满足胡克定律，不计一切摩擦，并保持静止．此弹性链条的弹性系数k为

A． B．
C． D．
3、如图所示，将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=10Ω，已知线圈边长ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m，匝数为50匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比n1:n2=1:3，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以ω=200rad/s的角速度匀速转动，则（ ）

A．从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40sin200t(V)
B．交流电压表的示数为40V
C．电阻R上消耗的电功率为720W
D．电流经过变压器后频率变为原来的3倍
4、如图所示，是一测定风力仪器的结构图，悬挂在O点的轻质细金属丝的下端固定一个质量为m的金属球P，在竖直平面内的刻度盘可以读出金属球P自由摆动时摆线的摆角。图示风向水平向左，金属球P静止时金属丝与竖直方向的夹角为，此时风力F的大小是（　　）

A．
B．
C．
D．
5、生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为G，手机所在平面与水平面间的夹角为，则下列说法正确的是（　　）

A．当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于
B．当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相反
C．高铁减速行驶时，手机可能受到3个力作用
D．高铁匀速行驶时，手机可能受到5个力作用
6、如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，两物体分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断在轻绳刚被剪断的时间（ ）

A．物体B的加速度大小为g B．物体C的加速度大小为2g
C．吊篮A的加速度大小为g D．吊篮A与物体C间的弹力大小为0.5mg
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，abcd为边长为L的正方形线框，线框在纸面内，电阻为R．图中虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场．现用外力作用于线框，使线框从图示位置开始沿x轴正方向做初速度为零的匀加速运动，线框运动过程中，ad边始终水平，线框平面始终与磁场垂直，磁场宽度大于L，x轴正方向作为力的正方向，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线及线框ab边的电压U随时间t的变化图象正确的是

A． B．
C． D．
8、下列说法正确的是（ ）
A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B．在阳光照射下的教室里，眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动
C．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
D．打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩，说明空气分子之间存在着斥力
E.气体向真空的自由膨胀是不可逆的
9、一半圆形玻璃砖，C点为其球心，直线与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线平行且到直线距离相等的ab两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（　　）

A．两光从空气射在玻璃砖后频率均增加
B．真空中a光的波长大于b光
C．a光的频率比b光高
D．若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光
10、如图所示，一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度大小为E=，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电小圆环套在杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ0现使圆环以初速度v0向下运动，经时间to，圆环回到出发点。若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　）

A．环经过时间刚好到达最低点
B．环的最大加速度为am=g+
C．环在t0时间内损失的机械能为m(-)
D．环下降过程和上升过程摩擦力的冲量大小不相等
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。
①在木板上平铺一张白纸，并把玻璃砖放在白纸上，在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2，透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时，应使P3________，用同样的方法插上大头针P4。
②在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作一半径为5. 00 cm的圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示。测得AC=4.00 cm，BD=2.80 cm，则玻璃的折射率n=_____________。

12．（12分）某同学采用图甲所示的电路完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验中用电压表测量小灯泡的电压，用多用电表的直流挡测量通过小灯泡的电流。

（1）图甲中多用电表的黑表笔是____________（填“P”或“Q”），用多用电表的直流电流挡测量通过小灯泡的电流时，需要将多用电表的两个表笔连接到a、b两处，其中黑表笔应与____________（填“a”或“b”）连接。
（2）实验配备的器材如下：
A．待测小灯泡L（“2.5V，0.2W”）
B．电压表V（量程0-3V，阻值约）
C．多用电表（三个直流电流挡量程分别为1mA，10mA，100mA）
D．滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A）
E.滑动变阻器（阻值范围，额定电流1A）
F.电池组（电动势4.5V，内阻约为）
G.开关一只，导线若干
为了使测量尽可能地准确且能方便地进行调节，多用电表直流电流挡量程应选____，滑动变阻器应选_______。
（3）该同学选取合适的器材后，用导线将器材按图甲所示的电路连接起来，如图乙所示。他在实验前进行电路检查时发现漏接了一根导线，请你在乙图上用笔画上这根漏接的导线________。

（4）该同学纠正连线错误后，通过实验测得多组I、U值并描绘出小灯泡的I-U曲线如图丙所示。由I-U曲线可以看出：当灯泡两端电压时小灯泡的电阻=_____________Ω（保留两位有效数字）；
（5）我们知道，多用电表用久以后，表内电池的电动势会减小而内阻会增大。那么用久以后的多用电表电流挡测得的电流与真实值相比_____________（填“偏大”，“偏小”或“相同”）。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）一定质量的理想气体经历如图所示的AB、BC、CA三个变化过程，若B→C过程中气体做功数值约是C→A过程中气体做功数值的1.6倍，气体在状态B时压强为4.5×105Pa，求：
(i)气体在状态A和C的压强。
(ii)整个过程中气体与外界交换的热量。

14．（16分） (1)如图所示，玻璃棱镜ABC放在空气中，一束由红光和紫光组成的复色光从AC面的a点垂直入射，已知红光恰好在AB面上的b处发生了全反射，并传播到BC面上的c点。则以下说法中正确的是___________

A．红光和紫光由空气进入棱镜后频率不变
B．红光和紫光在棱镜中的波长可能相等
C．红光由a传播到b的时间比紫光由a传播到b的时间长
D．紫光一定在b处发生了全反射
E. 红光一定能从BC面上的c点射出
(2)在某一简谐横波的传播方向上，有两个质点A、B，它们相距（大于2个波长小于6个波长）。在某一时刻，A质点在平衡位置处向上振动，B质点处于波谷位置。若波速的大小为48m/s，求该简谐横波的最大频率。
15．（12分）如图所示，半径为的光滑圆弧轨道，与半径为的半圆光滑空心管轨道平滑连接并固定在竖直面内，粗糙水平地面上紧靠管口有一长度为L=2.5m、质量为M=0.1 kg的静止木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上。质量为m2= 0.05 kg的物块静止于B处，质量为m1=0.15kg的物块从光滑圆弧轨道项部的A处由静止释放，物块m1下滑至B处和m2碰撞后合为一个整体。两物块一起从空心管底部C处滑上木板，两物块恰好没从木板左端滑下。物块与木板之间的动摩擦因素μ=0.3，两物块均可视为质点，空心管粗细不计，重力加速度取g=10m/s2。求：
(1)物块m1滑到圆弧轨道底端B处未与物块m2碰撞前瞬间受到的支持力大小；
(2)物块m1和m2碰撞过程中损失的机械能；
(3)木板在地面上滑行的距离。




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
分别对气球匀速上升和匀速下降过程进行受力分析，根据共点力平衡条件列式求解即可。
【详解】
匀速下降时，受到重力Mg，向上的浮力F，向上的阻力f，根据共点力平衡条件有：

气球匀速上升时，受到重力，向上的浮力F，向下的阻力f，根据共点力平衡条件有：

解得：

故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】
本题关键对气球受力分析，要注意空气阻力与速度方向相反，然后根据共点力平衡条件列式求解。
2、C
【解析】
在圆环上取长度为的一小段为研究对象，这一段的重力为

设其余弹簧对这一小段的作用力为T，对这一小段受力分析如图(因为是对称图形，对任一段的受力一样，可对在圆球的最右侧一小侧研究)：

据平衡条件可得：

弹簧弹力F与弹簧对这一小段作用力的关系如图：

由图得

解得

不发生形变时环状链条的半径为，套在球体上时链条发生形变如题图所示，则弹簧的伸长量

弹簧弹力与伸长量关系

解得

故C正确，ABD错误。
3、C
【解析】
A．从图示位置开始计时，磁通量为零，感应电动势最大，所以电动势随时间的变化关系为
（V）
代入数据得（V），故A错误；
B．由瞬时值表达式（V），可知线圈产生的电动势最大值为V，但电压示数是有效值，故示数为
V
故B错误；
C．根据

解得变压器副线圈的电压V，所以电阻R上消耗的电功率为
W
故C正确；
D．交流电的频率经过变压器不发生变化，故D错误。
故选C。
4、C
【解析】
如图受力分析：

则风力

故选C。
5、C
【解析】
A．高铁未启动时，手机处于静止状态，受重力和支架对手机的作用力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力与重力大小相等，方向相反，故A错误；
B．高铁未启动时，以手机和支架整体为研究对象，受重力和桌面的支持力，不受桌面摩擦力，故B错误；
C．高铁匀减速行驶时，手机具有与前进方向相反的加速度，可能只受重力、纳米材料的吸引力和支架的支持力，共三个力的作用，故C正确；
D．高铁匀速行驶时，手机受重力、纳米材料的吸引力、支架的支持力和摩擦力，共四个力的作用，故D错误；
故选C。
6、D
【解析】
A．弹簧开始的弹力
F=mg
剪断细线的瞬间，弹簧弹力不变，B的合力仍然为零，则B的加速度为0，故A错误；
BC．剪断细线的瞬间，弹力不变，将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得

即A、C的加速度均为1.5g，故BC错误；
D．剪断细线的瞬间，A受到重力和C对A的作用力，对A有

得

故D正确。
故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AD
【解析】
线圈做初速度为零的匀加速直线运动，速度v=at，进磁场和出磁场受到的安培力，则A正确，B错误；进磁场时，ab两端的电压；在磁场中运动时，；出磁场时，ab两端的电压，则选项C错误，D正确；故选AD.
【点睛】
对于图象问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式，分析斜率的变化，然后作出正确的判断．
8、ACE
【解析】
A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如金刚石与石墨，故A正确.
B．布朗运动是微小粒子表现出的无规则运动，肉眼不可见，故B错误.
C．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，这是增加原理，故C正确.
D．打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩，是要克服大气压力做功，故D错误.
E．气体向真空自由膨胀遵守热力学第二定律，具有方向性，故E正确
9、BD
【解析】
A．光在两种介质的界面处不改变光的频率，A错误；
BC．由题分析可知，玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率，b光的频率高，由得知，在真空中，a光的波长大于b光的波长，B正确C错误；
D．由分析得知，a光的折射率n小，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，故D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】
AB．由题意可知，环在运动的过程中，受到的电场力大小为，方向始终竖直向上。假设竖直向下为正方向，则当环下滑的过程中，受力分析，根据牛顿第二定律得：

得：

负号代表该加速度与运动方向相反，故物体在下滑的过程中做加速度逐渐减小的减速运动；当环上升的过程中，根据牛顿第二定律

解得：

环做加速度逐渐减小的减速运动，在到达原出发点前，加速度减为零，此时，


开始以速度v做匀速直线运动。
所以由于运动的不对称性可以确定，从开始下滑到最低点的时间不等于;
整个运动过程中，加速度一直减小，所以在运动的最开始时，加速度最大，加速度大小的最大值为：

则A错误,B正确；
C．由以上计算，可知，整个过程中，系统损失的机械能

C正确；
D．环上升和下降的过程中，摩擦力的冲量大小相等，D错误。
故选BC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、挡住P2、P1的像 1.43
【解析】
①[1]．在木板上平铺一张白纸，并把玻璃砖放在白纸上，在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2，透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时，应使P3挡住P2、P1的像，用同样的方法插上大头针P4。
②[2]．玻璃的折射率

12、P b 100mA R1 28 相同
【解析】
(1)[1][2]多用电表黑表笔接表的负插孔，故由图可知P为多用电表的黑表笔；对于多用电表测量时因遵循电流由红表笔进表，由黑表笔出表，故可知黑表笔应与b连接；
(2)[3][4]根据小灯泡的规格可知电路中电流约为

灯泡电阻约为

故为了测量准确减小误差多用电表直流电流挡量程应选100mA；滑动变阻器应选R1；
(3)[5]滑动变阻器是采用的分压式接法，故连接图如图所示

(4)[6]根据图丙可知当灯泡两端电压，电流I=78mA=0.078A，故此时小灯泡的电阻

(5)[7]使用多用电表电流档测电流时并不会用到表内的电池，即表内电池电动势和内阻的大小对多用电表电流档的测量无影响，故测得的电流与真实值相比是相同的。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（i）；（ii）吸收热量；180J
【解析】
(i)由图可知，气体从状态A到状态B为等容变化过程，由查理定律有，解得

由图可知，气体从状态B到状态C为等温变化过程，由玻意耳定律有，解得

(ii)由状态B经状态C回到状态A，设外界对气体做的总功为W，从状态C到状态A，为等压变化，外界对气体做功为

B→C过程中气体做功的大小约是C→A过程中气体做功的大小的1.6倍，则B→C过程中外界对气体做功为

从状态A到状态B，由图线知为等容过程，外界对气体不做功，所以整个过程中外界对气体做功为

整个过程中气体内能增加量为△U=0，设气体从外界吸收的热量为Q，由热力学第一定律△U=Q+W，解得
Q=180J
即气体从外界吸收的热量是180J。
14、 (1) ADE；(2)230Hz
【解析】
（1）A．光的传播频率由光源决定，故光由一种介质进入另一种介质时频率不变；故A正确；
B．红光和紫光进入棱镜后，波速减小，根据

因为f不变，可知波长都变小，红光和紫光在棱镜中的波长不可能相等，故B错误；
C．根据折射定律可知红光折射率小于紫光折射率，由

可以知道折射率越大的传播速度越小，所以紫光在介质中的传播速率最小，即红光由a传播到b的时间比紫光由a传播到b的时间短，故C错误；
D．因为红光折射率小于紫光折射率，由临界角公式

可知紫光临界角小于红光，因为红光恰好发生全反射，所以紫光一定在b处发生了全反射；故D正确；
E．根据图中的几何关系可知红光射到BC面上的c点时的入射角小于红光射到AB面上b点的入射角，又因为红光恰好在AB面上的b处发生了全反射，故红光射到BC面上的c点时的入射角小于临界角，没有发生全反射，故红光一定能从BC面上的c点射出，故E正确。
故选ADE。
（2）若波由A向B传播，假设波长为λ、频率f，则由题意得

又因为

解得

所以可知当k=5时f最大，且fmax=210Hz；
若波由B向A传播，假设波长为λ′、频率f ′，则由题意得

又因为

解得

由上式可知，当k=5时f ′最大，且f ′max=230Hz；
通过比较可知该简谐横波的最大频率为230Hz。
15、 (1)N=4.5N；(2)△E=0.3J；(3)x=2.5m
【解析】
（1）物块m1从A到B由动能定理:
①
所以:
v1=4m/s②
对m1在B点受力分析得:
③
解得:
N=4.5N④
（2）两物块碰撞前后动量守恒:
m1v1=（m1+m2）v2⑤
解得:
v2=3m/s⑥
由能量守恒:
⑦
损失机械能:
△E=0.3J⑧
（3）设两物块碰撞后的整体质量为m，m大小为0.2kg木板与地面之间的动摩擦因素为μ1。从B到C由动能定理:
⑨
得:
v3=5m/s⑩
物块滑上木板后，物块先做匀减速，木板匀加速，直到共速，物块的加速度为:
⑪
木板的加速度为:
⑫
当物块与木板共速时:
v3-a1t=a2t⑬
共速时的速度为
v=a2t⑭
物块恰好没滑下木板，相对位移为:
⑮
共速时木板的位移为:
⑯
物块与木板共速后一起匀减速，加速度为:
⑰
共速后继续滑行的距离为:
⑱
木板的位移:
x=x1+x2⑲
综上可解得木板的位移为:
x=2.5m⑳