2025年高考山东卷物理真题（解析版）

这是一份2025年高考山东卷物理真题（解析版），共22页。试卷主要包含了答卷前，考生务必将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。

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
2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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. 在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能的大小关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据光电效应规律，光电子最大初动能Ek与遏止电压U满足关系：
其中e为元电荷。
由题目图像可知，三种金属对应的遏止电压关系为：
因此，光电子最大初动能满足：
故选B。
2. 分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零，则（ ）
A. 只有r大于时，为正B. 只有r小于时，为正
C. 当r不等于时，为正D. 当r不等于时，为负
【答案】C
【解析】
【详解】在分子势能零点定义为r=的前提下，
在距离增大时（r>）:1.分子力表现为引力；2.增大分子间距需克服引力做功；3.分子势能增加；
在距离减小时（rt
无人机运动到B点时，在A点释放的物品已经落地，故C正确，D错误。
故选BC。
11. 球心为O，半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上，带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点，过O、A、B的截面如图所示，C、D均为圆弧上的点，OC沿竖直方向，，，A、B两点间距离为，E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是（ ）
A. 甲的质量小于乙的质量B. C点电势高于D点电势
C. E、F两点电场强度大小相等，方向相同D. 沿直线从O点到D点，电势先升高后降低
【答案】BD
【解析】
【详解】A．对甲、乙两小球受力分析如图所示，由于甲、乙两小球静止于碗内壁A、B两点，保持平衡。
设与线段交点为点，由几何关系
解得得
因此有，
根据正弦定理列平衡方程，甲：，乙：
因为，而是一对相互作用力，解得
A错误；
B．根据场强叠加原理，C点到D点场强方向都向右下方，正从C运动到D电场力做正功，电势能减小，故，故B正确；
C．两带电小球形成的电场可以视为两种分量的叠加：一是等量异种点电荷产生的电场，二是在A点+3q的正点电荷产生的电场。对于等量异种点电荷的电场中E、F两点具有相同的场强，大小和方向都相同。但A点点电荷在E、F两点产生的场强不同，导致E、F两点的实际场强不再相同，C错误；
D．直线OD上，OD与AB连线中点到两带电小球最近，所以该点电势最大，所以电势先升高后降低，D正确。
故选BD。
12. 如图甲所示的平面内，y轴右侧被直线分为两个相邻的区域I、Ⅱ。区域I内充满匀强电场，区域Ⅱ内充满垂直平面的匀强磁场，电场和磁场的大小、方向均未知。时刻，质量为m、电荷量为的粒子从O点沿x轴正向出发，在平面内运动，在区域I中的运动轨迹是以y轴为对称轴的抛物线的一部分，如图甲所示。时刻粒子第一次到达两区域分界面，在区域Ⅱ中运动的图像为正弦曲线的一部分，如图乙所示。不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 区域I内电场强度大小，方向沿y轴正方向
B. 粒子在区域Ⅱ内圆周运动的半径
C. 区域Ⅱ内磁感应强度大小，方向垂直平面向外
D. 粒子在区域Ⅱ内圆周运动的圆心坐标
【答案】AD
【解析】
【详解】A．粒子在区域I中的运动轨迹是以y轴为对称轴的抛物线的一部分，表明粒子做类平抛运动，根据曲线轨迹对称性可知电场力方向沿y轴正方向，故电场方向沿y轴正方向，设粒子初速度为，运动方程为：
根据牛顿第二定律，联立解得
A正确；
B．区域Ⅱ中粒子的正弦运动轨迹表明粒子做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，
则粒子在区域Ⅱ内圆周运动的半径
B错误；
C．粒子进入匀强磁场时的速度
解得
由洛伦兹力提供向心力有
解得
C错误；
D．如图所示，
设圆心为点，设粒子进入匀强磁场时的速度方向与竖直方向夹角为
由速度关系有
解得
由几何关系得
则有
粒子在区域Ⅱ内圆周运动的圆心坐标
D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤如下：
（1）将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为d的遮光片固定在小车上，调整轨道倾角，用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用________（填“5.00”或“1.00”）的遮光片，可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。
（2）将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度、，以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间，计算小车的加速度________（结果保留2位有效数字）。
（3）将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F，改变砝码质量，重复上述步骤，根据数据拟合出图像，如图乙所示。若要得到一条过原点的直线，实验中应________（填“增大”或“减小”）轨道的倾角。
（4）图乙中直线斜率的单位为________（填“”或“”）。
【答案】（1）1.00
（2）
（3）增大 （4）
【解析】
【小问1详解】
利用光电门测速时，遮光片宽度越小，平均速度越接近瞬时速度，所以选择宽度较小的的遮光片；
【小问2详解】
根据加速度的定义式，可得
小问3详解】
图像分析：初始外力F存在时加速度为零，表明摩擦力未完全平衡。
操作改进：增大倾角以补偿摩擦力，使F-a图像通过原点。
【小问4详解】
根据可知,所以直线斜率的单位为。
14. 某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为：
学生电源；
可调变压器、；
电阻箱R；
灯泡L（额定电压为）；
交流电流表，交流电压表，
开关、，导线若干。
部分实验步骤如下：
（1）模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为，闭合，调节电阻箱阻值，使示数为，此时（量程为）示数如图乙所示，为________，学生电源的输出功率为________W。
（2）模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合。调节、，使示数为，此时示数为，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
（3）示数为，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
【答案】（1） ①. 200 ②. 2.4
（2）100 （3）0.9
【解析】
【小问1详解】
[1]根据题图可知量程为250mA，分度值为5mA，故读数为200mA；
[2]学生电源的输出功率
小问2详解】
低压功率：
电阻箱的电阻：
高压输电时：电阻箱消耗的功率为
解得
所以低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。
【小问3详解】
示数为时，高压输电输出功率
功率减少量
15. 由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表面圆弧以点为圆心，两圆弧的半径及O、两点间距离均为R，点A、B、C在下表面圆弧上。左界面AF和右界面CH与平行，到的距离均为。
（1）B点与的距离为，单色光线从B点平行于射入介质，射出后恰好经过点，求介质对该单色光的折射率n；
（2）若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，并垂直CH射出，出射点在GE的延长线上，E点在上，、E两点间的距离为，空气中的光速为c，求该光在介质中的传播时间t。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
如图
根据题意可知B点与的距离为，，可得
解得
又因为出后恰好经过圆心点，则该单色光在上表面垂直入射，光路不变；因为，而所以根据几何关系可知
根据折射定律
【小问2详解】
若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，第一次射出介质的点为D，且，可知
由于
所以光线在上表面D点发生全反射，轨迹如图
根据几何关系有则光在介质中传播的距离为
光在介质中传播的速度为
所以光在介质中的传播时间
16. 如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求：
（1）时，气柱高度；
（2）从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q（扣除放热后净吸收的热量）。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
活塞开始缓慢上升时满足力平衡
解得
升温过程中，等压膨胀，由盖-吕萨克定律
解得
【小问2详解】
升温阶段（），等压膨胀，外界对气体做功
降温过程中，等容变化，外界对气体做功
活塞受力平衡有
解得封闭的理想气体压强
降温阶段（），等压压缩，由盖-吕萨克定律
解得
外界对气体做功
全程中外界对气体做功
因为，故封闭的理想气体总内能变化
利用热力学第一定律
解得
故封闭气体吸收的净热量。
17. 如图所示，内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上，P、Q分别为轨道的两个端点且位于同一高度，P处轨道的切线沿水平方向，Q处轨道的切线沿竖直方向。小物块a、b用轻弹簧连接置于光滑水平面上，b被锁定。一质量的小球自Q点正上方处自由下落，无能量损失地滑入轨道，并从P点水平抛出，恰好击中a，与a粘在一起且不弹起。当弹簧拉力达到时，b解除锁定开始运动。已知a的质量，b的质量，方形物体的质量，重力加速度大小，弹簧的劲度系数，整个过程弹簧均在弹性限度内，弹性势能表达式（x为弹簧的形变量），所有过程不计空气阻力。求：
（1）小球到达P点时，小球及方形物体相对于地面的速度大小、；
（2）弹簧弹性势能最大时，b的速度大小及弹性势能的最大值。
【答案】（1），水平向左，，水平向右
（2），水平向左，
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知，小球从开始下落到处过程中，水平方向上动量守恒：
机械能守恒：
联立解得（向左），（向右）
即小球速度为，方向水平向左，大物块速度为，方向水平向右。
【小问2详解】
由于小球落在物块a正上方，并与其粘连，小球竖直方向速度变为0，
小球和物块水平方向上动量守恒：
解得
设当弹簧形变量满足时，物块开始运动：
此时机械能守恒
联立解得
当三物体共速时弹簧势能最大，由动量守恒：
解得，方向水平向左。
最大弹性势能：
18. 如图所示，平行轨道的间距为L，轨道平面与水平面夹角为α，二者的交线与轨道垂直，以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域I、Ⅱ，区域I（−2L ≤ x < −L）内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场；区域Ⅱ（x ≥ 0）内充满方向垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度大小B1 = k1t+k2x，k1和k2均为大于零的常量，该磁场可视为由随时间t均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf时放置在轨道上，pq边与轨道垂直，由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动，磁场上、下边界均与x轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，重力加速度大小为g，不计自感。
（1）若金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中匀速运动，求金属框匀速运动的速率v和释放时pq边与区域I上边界的距离s；
（2）金属框沿轨道下滑，当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时（t = 0），此时金属框的速率为v0，若，求从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中，ef边移动的距离d。
【答案】（1），
（2）
【解析】
【小问1详解】
电磁感应平衡：
金属框迅速通过区域I时，重力沿斜面分力与安培力平衡
解得速率
初始位置确定：
由动能定理，从释放到进入磁场：
解得
【小问2详解】
当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时（t = 0），设线框ef边到O点的距离为s时，线框中产生的感应电动势，其中
此时线路中的感应电流
线框pq边受到沿轨道向上的安培力，大小为
线框ef边受到沿轨道向下的安培力，大小为
则线框受到的安培力
代入
化简得
当线框平衡时，可知此时线框速率为0。
则从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中，根据动量定理可得
即
对时间累积求和可得
可得