2025届山东省济宁市高三下学期二模物理试卷（解析版）

这是一份2025届山东省济宁市高三下学期二模物理试卷（解析版），共20页。
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. 如图所示，玻璃杯经高温消毒后盖上杯盖，且密封良好，此时杯内气体压强等于外界大气压强。若杯内气体视为理想气体，在气体温度降低过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 外界对杯内气体做功
B. 杯内气体从外界吸收热量
C. 杯内气体所有分子的运动速率均减小
D. 杯内气体分子单位时间内碰撞单位面积器壁的次数减少
【答案】D
【解析】A．玻璃杯密封，杯内气体体积不变，既不对外做功也不对内做功，故A错误；
B．温度降低，气体内能减小，由热力学第一定律得，，气体放热，故B错误；
C．温度降低，气体内能减小，气体分子的平均动能减小，气体分子运动的平均速率减小，但不是每个分子的运动速率都减小，故C错误；
D．等容降温过程，由查理定律得，温度降低，压强减小。从微观角度看，气体分子运动的平均速率减小，气体分子单位时间内碰撞单位面积器壁的次数减少是压强减小的一个原因，故D正确；
故选D。
2. 条码技术出现于20世纪40年代，现已成为获取物品信息的重要途径。某款条形码扫描探头工作原理图如图所示，打开扫描探头，发光二极管发出红光，将探头对准条形码，红光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流。通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号。下列说法正确的是（ ）
A. 扫描探头的工作原理说明光具有波动性
B. 仅将发光二极管换为发蓝光，一定能发生光电效应
C. 若发光强度降低，则光电子最大初动能减小
D. 若扫描探头在条形码上快速移动，可能来不及发生光电效应
【答案】B
【解析】A．扫描探头的工作原理说明光具有粒子性，故A错误；
B．仅将发光二极管换为发蓝光，频率变高，一定能发生光电效应，故B正确；
C．根据爱因斯坦光电效应方程光电子的最大初动能与发光的频率有关，发光强度变弱时，发光频率不变，最大初动能不变，故C错误；
D．光照到光电管发生光电效应是瞬间的，即立刻产生光电子，故D错误。
故选B。
3. 我国神话故事中哪吒脚踩风火轮在天空中来去自由，现在人类穿上涡喷飞翼飞行器（简称飞行器）也能像哪吒一样，在高空中自由地完成上升、下降、悬停、平飞和翻转等动作，如图所示。飞行器主要由微型喷气发动机和操纵系统组成，下列说法正确的是（ ）
A. 飞行器水平加速飞行时，需水平向后喷射燃气
B. 某段时间飞行器在空中悬停，重力的冲量不为零
C. 飞行器在下降过程中，其动量一定越来越大
D. 任意时间内燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量始终相同
【答案】B
【解析】A．飞行器水平加速飞行时，合力沿水平方向，即燃气对飞行器的作用力与飞行器重力的合力沿水平方向，所以需向斜向下喷射燃气，故A错误；
B．某段时间飞行器在空中悬停，重力的冲量
不为零，故B正确；
C．飞行器在下降过程，可能速度减小，其动量不一定越来越大，故C错误；
D．燃气对飞行器的冲量与飞行器对燃气的冲量方向不同，故D错误。
故选B。
4. 某光学组件的剖面如图所示，反光的滑块右侧为圆锥面，圆锥面与右侧玻璃片之间形成很薄的间隙，现用红色平行光自右向左垂直照射玻璃片。从右向左观察玻璃片时，下列说法正确的是（ ）
A. 会观察到环形衍射条纹
B. 越接近玻璃片中心，相邻两条纹间的距离越小
C. 滑块稍向左移的过程中，观察到的环形条纹会向内收缩
D. 若改用紫光照射，条纹会变得更加稀疏
【答案】C
【解析】A．玻璃片上呈现的是薄膜干涉条纹，故A错误；
BD．无论滑块在哪个位置，沿着半径自内向外每相同距离空气间隙厚度的变化都相同，两列反射光路程差相同，因此相邻两条纹间的距离相同，条纹的密集程度都不会改变，故BD错误；
C．同一条纹所对应的间隙厚度相同，滑块向左滑动时，沿着半径间隙厚度为某确定值的地方都向内侧移动，两列反射光的路程差为某确定值的地方都向内侧移动，因此所有环形条纹的半径都会变小，即观察到的环形条纹会向内收缩，故C正确。
故选C。
5. 2024年珠海航展上，飞行员驾驶飞机沿如图所示轨迹在竖直面内匀速率飞行，依次经过a、b、c三点，b为轨迹上的最高点，a、c两点距地面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A. 飞机经过b点时的加速度为零
B. 飞机在a点所受合力小于在c点所受合力
C. 飞机经过a、c两点时重力的瞬时功率相等
D. 飞机从a点运动到c点的过程中机械能守恒
【答案】B
【解析】A．质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分，在竖直面内匀速率飞行，合力方向指向各自圆心，加速度方向也指向各自圆心，故在b点时的加速度不为零，故A错误；
B．质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分，在竖直面内匀速率飞行，合力方向指向各自圆心，加速度方向也指向各自圆心，明显a点对应的圆周半径更大，c点对应半径更小，合力提供向心力，根据向心力公式
可知a点所受的合力小于c点，故B正确；
C．a、c两点的速度大小相等，但速度方向不同，设速度与竖直方向的夹角为α，速度与重力夹角不同，根据P=mgvcsα
可知重力功率不相等，故C错误；
D．飞机在运动过程中动能不变，但飞机距地面的高度在变化，即飞机的重力势能变化，飞机从a点运动到c点的过程中机械能不守恒，故D错误。
故选B。
6. 地球和月球间的距离为L，以地心作为坐标原点，沿地月连线建立x轴，在x轴上有一个探测器。仅考虑地球和月球对探测器的引力作用，可得探测器引力势能Ep随位置变化关系如图所示，已知在x=d处探测器的引力势能最大，则地球与月球的质量之比为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设地球质量为M，月球的质量为m， 探测器的质量为m0，引力的合力做功与引力势能的关系
可知Ep−x图线的切线斜率绝对值为
由图可知，图像切线斜率绝对值先减小后增大，则地球和月球对探测器作用力随探测器位置x的增大，先逐渐减小后逐渐增大；在x=d处图线的切线斜率为0 ，则探测器在该处受地球和月球的引力的合力为零，即
可得地球与月球的质量之比为
故选A。
7. 预计2025年底，济宁光伏装机总量可达700万千瓦左右，光伏电站的核心部件由半导体材料制成。一半导体材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示，取O点的电势为零，则该电场中N点到P点的电势随位置x变化的图像可能为（ ）
A B.
C D.
【答案】C
【解析】由E-x图像可知从N点到P点电场强度先增大后减小，根据可知，电势随位置x变化的图像的斜率表示电场强度，可知图像的斜率从N点到P点先变大后变小。O点电场强度最大，则图像在O点的斜率最大，只有C选项的图像符合此规律。
故选C。
8. 我国特高压输电技术全球领先，如图甲所示为特高压输电线路，其中每组输电线都由6根相互平行的水平长直导线组成，使用六分裂间隔棒固定，使每组导线的横截面呈正六边形，中心为O，截面图如图乙所示。每根导线通有大小相等、方向相同的电流，已知单独一根通电导线在O点产生的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（ ）
A. 穿过截面abcdef的磁通量不为零
B. 导线b受到的安培力方向竖直向下
C. a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度大小为2B
D. a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度方向竖直向下
【答案】C
【解析】A．根据右手定则可知，通电长直导线产生的磁场是以长导线为圆心的同心圆，通电长导线产生的磁场平行于截面abcdef，所以穿过截面的磁通量为零，故A错误；
B．根据右手定则可知，e导线在b点产生的磁场方向垂直于eb向下，f导线在b点产生的磁场垂直于bf连线沿bc指向c，d导线在b点产生的磁场垂直于bd连线沿ba指向b，a导线在b点产生的磁场垂直于ab连线沿bd指向d，c导线在b点产生的磁场垂直于bc连线沿bf指向b，通过分析b点的磁场方向竖直向下，根据左手定则导线b的安培力方向水平向右，故B错误；
CD．a、b、c三根导线在O点产生的磁场大小均为B，a导线在O点产生的磁场垂直于aO连线指向ef中点，b导线在O点产生的磁场垂直于bO连线竖直向上，c导线在O点产生的磁场垂直于cO连线指向ab中点，三个磁场叠加可得O点的磁场方向竖直向上，大小为，故C正确，D错误。
故选C。
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. 如图所示，在O点放置一正点电荷，a、b两点位于以O点为圆心的同一圆周上，O、b、c三点位于同一直线上。下列说法正确的是（ ）
A. a、b两点的电场强度相同
B. b点的电势低于c点的电势
C. 一负点电荷从b点沿直线向O点运动过程中电势能逐渐减小
D. 一负点电荷仅在电场力作用下从b点向O点运动过程中加速度逐渐减小
【答案】BC
【解析】A．根据
可知，a点的电场强度大小等于b点的电场大小，但方向不同，故A错误；
B．根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知b点的电势低于c点的电势，故B正确；
C．从b点沿直线向O点电势逐渐升高，所以一负点电荷从b点沿直线向O点运动过程中电势能逐渐减小，故C正确；
D．根据
可知一负点电荷仅在电场力作用下从b点向O点运动过程中库仑力逐渐增大，加速度逐渐增大，故D错误。
故选BC。
10. 某探空气球充气前球内无气体，现用充气泵在地面处为其充入某种惰性气体（可视为理想气体），每秒可将温度为300K、体积为10L、压强为1.0×105Pa的惰性气体充入气球，充气完成后球内气体压强为1.5×105Pa、体积为20m3，忽略充气过程中气体温度的变化。气球释放后，最终到达某高度处时气球内气体温度变为240K（气球上升过程中体积不变）。下列说法正确的是（ ）
A. 气球在地面充气所用时间为300s
B. 气球在地面充气所用时间为3000s
C. 气球到达最终高度处时气球内气体压强为1.0×105Pa
D. 气球到达最终高度处时气球内气体的压强为1.2×105Pa
【答案】BD
【解析】AB．气体充气时发生等温变化，气球在地面充气所用时间为，根据玻意耳定律有
其中，，，
解得
故A错误，B正确；
CD．所体发生等容变化，根据查理定律有
其中，，
解得
故C错误，D正确。
故选BD。
11. 某实验小组研究互感现象的装置如图甲所示，M为送电线圈，接正弦式交变电流，N为匝数n=10的受电线圈，其磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 穿过线圈N的最大磁通量为0.002Wb
B. 线圈N产生的感应电动势的最大值为4V
C. 在时，线圈N中交变电流的方向不发生变化
D. 线圈N产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=4sin2000t（V）
【答案】BC
【解析】A．由题图乙可知，穿过受电线圈N的最大磁通量为
故A错误；
B．穿过受电线圈N的磁通量的变化周期，则有
故线圈N产生的感应电动势的最大值为
故B正确；
C．在时，磁通量为零，视为垂直于中性面位置，所以线圈N中交变电流的方向不发生变化，故C正确；
D．在时，穿过受电线圈的磁通量最小，感应电动势最大，故受电线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
故D错误。
故选BC。
12. 汽车减震器可以有效抑制车辆振动，某电磁阻尼减震器的简化原理图如图所示。匀强磁场的宽度L0=1m，磁感应强度大小B=1T，方向竖直向下。一轻质弹簧处于原长，水平且垂直于磁场边界放置在光滑水平面上，弹簧右端固定，左端恰与磁场右边界平齐。一宽度L=0.2m，足够长的单匝矩形硬质金属线框abcd水平固定在一塑料小车上（图中小车未画出），线框右端与小车右端平齐，二者的总质量m=0.5kg，线框电阻R=0.08Ω，使小车带着线框以v0=5m/s的速度沿光滑水平面垂直于磁场边界正对弹簧向右运动，ab边向右穿过磁场右边界后小车开始压缩弹簧，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 线框刚进入磁场左边界时，小车的加速度大小为5m/s2
B. ab边从磁场左边界运动到右边界过程中，通过线框某一横截面的电荷量为25C
C. ab边从磁场左边界运动到右边界过程中，线框产生的焦耳热为2.25J
D. 小车向右运动过程中弹簧获得的最大弹性势能为2J
【答案】AC
【解析】A．线框刚进入磁场左边界时，根据牛顿第二定律有
又，
联立解得
故A正确；
B．根据
又，，
联立解得
故B错误；
C．设ab边刚到右边界时速度为，根据动量定理有
又
联立可得
解得
根据能量守恒可得ab边从磁场左边界运动到右边界过程中，线框产生的焦耳热为
故C正确；
D．ab边从磁场右边界出来后压缩弹簧，通过线圈框的磁通量不变，故线圈中不产生感应电流，根据能量守恒定律，可知线框的动能全部转化为弹簧的弹性势能，则弹簧获得的最大弹性势能
故D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 有一透明球形摆件如图甲所示，为了弄清该球形摆件的材质，某学习小组设计了一个实验来测定其折射率。
步骤如下：
①用游标卡尺测出该球形摆件的直径如图乙所示；
②用激光笔射出沿水平方向的激光束M照在球体上，调整入射位置，直到光束进出球体不发生偏折；
③用另一种同种激光笔射出沿水平方向的激光束N照在球体上，调整入射位置，让该光束经球体上Q点折射进入球体，并恰好能与激光束M都从球面上同一点P射出；
④利用投影法测出入射点Q和出射点P之间的距离L，光路图如图丙所示。
请回答以下问题：
（1）由图乙可知，该球形摆件的直径D=__________cm；
（2）球形摆件对该激光的折射率n=__________（用D和L表示）；
（3）继续调整激光束N的入射位置，__________（填“能”或“不能”）看到激光在球体内发生全反射。
【答案】（1）5.20 （2） （3）不能
【解析】【小问1详解】
根据游标卡尺的读法可知，球形摆件的直径为
【小问2详解】
设入射角为，折射角为，如图所示
则有，
根据光的折射规律可得
【小问3详解】
调整入射光束的入射位置，光线射出球体时的入射角始终等于射入球体时的折射角，而光线射入球体时的入射角小于，所以光线射出球体时的折射角必然小于，所以不能发生全反射。
14. 某一电池的电动势E约为3V，内阻r未知，允许通过的最大电流为50mA。为测定该电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路。图中R为电阻箱，定值电阻R0=40Ω，电压表量程为0~3V，可视为理想电表。
（1）闭合开关之前，应将电阻箱的阻值调到__________（选填“最大”或“零”）；
（2）电阻箱某次示数如图乙所示，其阻值为__________Ω；
（3）为了减小偶然误差，多次调整电阻箱的阻值R，读出对应的电压表的示数U，通过描点作图得到如图丙所示的图像，通过图像可得电动势E=__________V，内阻r=__________Ω；（结果均保留三位有效数字）
（4）若考虑电压表内阻对电路的影响，电池电动势的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
【答案】（1）最大 （2）71.4 （3）2.86 2.90
（4）小于
【解析】【小问1详解】
实验时，为了保证整个电路的安全；应先将电阻箱的电阻调到最大值；
【小问2详解】
由图示电阻箱阻值可知其示数为
【小问3详解】
[1][2]由闭合电路欧姆定律可得
变形得
由数学知识可知，图象中的斜率
截距
结合图象可知
故
斜率
解得
【小问4详解】
由于电压表内阻不能忽略，则在实验中相当于电压表内阻并联到电源两端后再由电压表两端输出路端电压，因此所测量的电动势小于真实值。
15. 某科考队在水面上O点安装了一振动装置，可产生水波（可视为简谐横波）并在xOy平面内由O点向外传播。如图甲所示，t=0时刻，相邻的波峰和波谷恰好分别传到实线圆和虚线圆处，且实线圆处第一次出现波峰。已知质点M的坐标为（0cm，0.25cm），质点N的坐标为（1.0cm，）。如图乙所示为图甲中质点M的振动图像，z轴垂直于xOy平面，竖直向上为正方向。求：
（1）质点M的振动方程；
（2）波在水中的传播速度大小；
（3）质点N第10次到达波峰的时刻。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
由图可得..
所以M点的振动方程为
【小问2详解】
由图可知该波波长，周期
则波速为
【小问3详解】
当质点N第一次到达波峰时，波传播的距离为
传播的时间为
质点N第10次到达波峰的时刻为
16. 如图所示，一儿童在房间内向地面上的O点投掷弹力球（可视为质点），弹力球从O点反弹到右侧竖直墙壁上的M点后，又直接反弹到左侧竖直墙壁上的N点。已知两竖直墙壁间的距离L=6m，O点距右侧墙壁d=1.8m，M点与N点等高，弹力球在空中离水平地面的最大高度H=3.2m。弹力球与墙壁碰撞前后瞬间沿墙壁的速度不变，垂直于墙壁的速度大小不变，方向相反。不计空气阻力，忽略弹力球与墙壁的碰撞时间，取g=10m/s²。求：
（1）弹力球在O点弹起时的速度大小v₀；
（2）弹力球与M点碰撞后瞬间速度与竖直方向夹角的正切值。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
在竖直方向
竖直方向的速度为
水平方向做匀速直线运动，有.
联立解得弹力球在O点弹起时的速度大小
【小问2详解】
从O点到M点的过程中，水平方向做匀速直线运动，有
竖直方向的速度为
在M点碰撞后瞬间速度与竖直方向夹角的正切值，解得
17. 如图甲所示，在xOy平面内，虚线与x轴垂直并相交于P（−L，0）点，在虚线左侧有一加速电场，电压为U0。一质量为m，带电量为+q的带电粒子从A点飘入加速电场（忽略初速度），当粒子运动到P点时，在虚线与y轴之间的区域加上如图乙所示的与y轴平行的交变电场（T未知），y轴正方向为电场的正方向，粒子经时间T从y轴上的Q点（0，L）进入第一象限。某一时刻在第一象限加上如图丙所示的变化磁场，磁场变化周期为T0，垂直xOy平面向里为磁场的正方向，粒子恰好不会回到第二象限。已知，不计粒子重力，忽略电场、磁场突变的影响。求：
（1）带电粒子经过P点时速度的大小v0；
（2）交变电场的电场强度大小E0；
（3）加上磁场后，粒子在时刻所处的位置坐标。
【答案】（1）
（2）
（3）（，）
【解析】【小问1详解】
根据题意，由动能定理有，解得
【小问2详解】
在偏转电场中，x方向有
y方向有，，解得
【小问3详解】
粒子从Q点射出时速度方向沿x轴正方向，速度大小为v0，粒子在磁场中运动的周期为
粒子在磁场中运动的轨迹如图所示
设粒子做圆周运动的半径为r，则
解得
经分析可知，粒子恰好运动至如图所示的M点位置，，
解得，
即粒子所处的位置坐标为（，）。
18. 如图所示，绝缘轨道MNPQ位于同一竖直面内，其中MN为长度L=1m的粗糙水平轨道，NP为半径R=0.3m的光滑四分之一圆弧轨道，其圆心为O，PQ为足够长的光滑竖直轨道。竖直线NN'右侧有方向水平向左的匀强电场，电场强度E=40N/C。在正方形ONO'P区域内有方向垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场。轨道MN最左端M点处静置一质量为、电荷量为q=0.1C的带负电的物块A。一质量为的物块C，从左侧的光滑水平轨道上以速度撞向物块A，A、C发生弹性碰撞，且A、C恰好不发生第二次碰撞。已知A、C均可视为质点，且与轨道MN的动摩擦因数相同，物块A所带电荷量始终保持不变，取g=10m/s²，，。求：
（1）在M点碰撞后瞬间A、C的速度大小v1、v2；
（2）A、C与轨道MN之间的动摩擦因数；
（3）A运动过程中对轨道NP的最大压力F的大小。
【答案】（1），
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
A、C发生弹性碰撞，则由动量守恒定律可得
由机械能守恒定律可得
解得，
【小问2详解】
A、C恰好不发生第二次碰撞，设C运动位移为。对C由动能定理得
对A由动能定理得
解得
【小问3详解】
重力和电场力的合力大小为
设A在轨道NP运动过程中等效最低点K与O点的连线与OP夹角为，则，可得
当A经P点返回N点的过程中到达K点时，达到最大速度，如图所示

此时A对轨道的压力最大，A从M点到K点过程中，由动能定理可得
返回K点时
由上可得
由牛顿第三定律知，A对轨道NP的最大压力为