山東濟南第一中學2024-2025學年高三第一次模擬考試物理試卷含解析

山東濟南第一中學2024-2025學年高三第一次模擬考試物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、托卡馬克（Tokamak）是一種復雜的環(huán)形裝置，結構如圖所示．環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈．當歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加速，從而達到較高的溫度．再通過其他方式的進一步加熱，就可以達到核聚變的臨界溫度．同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產(chǎn)生磁場，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行．已知真空室內(nèi)等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，下列說法正確的是A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應的原理是相同的B．極向場線圈和環(huán)向場線圈的主要作用是加熱等離子體C．歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D．為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應強度B必須正比于溫度T2、下列關于原子物理知識的敘述正確的是（）A．衰變的實質(zhì)是核內(nèi)的中子轉化為一個質(zhì)子和一個電子B．結合能越大，原子核內(nèi)核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定C．兩個輕核結合成一個中等質(zhì)量的核，核子數(shù)不變質(zhì)量不虧損D．對于一個特定的氡原子，知道了半衰期，就能準確的預言它在何時衰變3、一根細線一端系一小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在光滑圓錐頂上，如圖所示，設小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為ω，細線的張力為FT，則FT隨ω2變化的圖象是（）A． B．C． D．4、下列四幅圖的有關說法中正確的是（）A．圖（l）若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生B．圖(2)盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子核的構成C．圖(3)一群氫原子處于n=5的激發(fā)態(tài)躍遷到n=1的基態(tài)最多能輻射6種不同頻率的光子D．圖(4)原子核D、E結合成F時會有質(zhì)量虧損，要釋放能量5、一物塊在固定的粗糙斜面底端以初速度沿斜面向上運動，又返回底端。能夠描述物塊速度隨時間變化關系的圖像是（）A． B．C． D．6、如圖所示，由粗糙的水平桿AO與光滑的豎直桿BO組成的絕緣直角支架，在AO桿、BO桿上套有帶正電的小球P、Q，兩個小球恰能在某一位置平衡?，F(xiàn)將P緩慢地向左移動一小段距離，兩球再次達到平衡。若小球所帶電荷量不變，與移動前相比（）A．桿AO對P的彈力減小 B．桿BO對Q的彈力減小C．P、Q之間的庫侖力減小 D．桿AO對P的摩擦力增大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、下列有關熱力學基本概念、規(guī)律與熱力學定律的描述正確的是。A．熱量是在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度B．絕熱過程中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化只與做功的多少有關，而與做功的方式無關C．改變內(nèi)能的兩種方式是做功和熱傳遞，因此同時做功和熱傳遞一定會改變內(nèi)能D．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律E.機械能不可能全部轉化為內(nèi)能，內(nèi)能也不可能全部轉化為機械能8、如圖所示，傾角為的粗糙斜面AB固定在水平地面AC上，AB、AC均絕緣、BC豎直且高為h，地面D點固定一電量絕對值為的負點電荷，C、D相距h。質(zhì)量為m、帶電量為q(＞0)的小滑塊以初速度從斜面底端A點滑上斜面，恰好能到達斜面頂端。整個裝置處于水平向右的勻強電場中，場強大小，若取無窮遠為零勢能面，已知孤立點電荷周圍電場的電勢可表示為，式中k為靜電力常量、r為離場源電荷的距離，Q為場源電荷的帶電量(正電荷取正值，負電荷取負值)，則小滑塊()A．從A運動到B的過程中，克服摩擦力做的功B．從A運動到B的過程中，減少的電勢能等于克服重力做的功C．從A運動到AB中點的過程中，點電荷q對小滑塊做的功D．從A運動到AB中點時的動能9、如圖所示，“L”形支架AOB水平放置，物體P位于支架OB部分，接觸面粗糙；一根輕彈簧一端固定在支架AO上，另一端與物體P相連。物體P靜止時，彈簧處于壓縮狀態(tài)。現(xiàn)將“L”形支架繞O點逆時針緩慢旋轉一很小的角度，P與支架始終保持相對靜止。在轉動的過程中，關于P的受力情況，下列說法正確的是（）A．支持力減小B．摩擦力不變C．合外力不變D．合外力變大10、如圖所示，小球沿足夠長的斜面向上做勻變速直線運動，依次經(jīng)a、b、c、d到達最高點e.已知xab＝xbd＝6m，xbc＝1m，小球從a到c和從c到d所用的時間都是2s，設小球經(jīng)b、c時的速度分別為vb、vc，則()A．vc＝3m/sB．vb＝4m/sC．從d到e所用時間為2sD．de＝4m三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學在“探究功與速度變化之間的關系”的實驗中，同時測出實驗中橡皮繩的勁度系數(shù)。所用實驗裝置如圖所示，已知小球質(zhì)量為m。具體實驗步驟如下：(1)將小球放在木板上，木板左端抬高一個小角度，以平衡摩擦力。(2)將原長為OM的橡皮繩一端固定在木板右端的O點，另一端通過力傳感器連接小球，將小球拉至P點（M點左側），測得OM的距離為ll，OP的距離為l2，力傳感器示數(shù)為F，則橡皮繩的勁度系數(shù)為______（用F、l1、l2表示）。(3)將小球從P點由靜止釋放，在M點右側放置一速度傳感器，可測出傳感器所在位置的速度v。將小球連上2根、3根…橡皮繩，重復操作過程，測出多組速度數(shù)值，如下表所示。橡皮繩1根2根3根4根5根6根做功W2W3W4W5W6W速度1.011.411.732.002.242.45速度平方1.021.992.994.005.026.00在坐標系中描點、連線，作出W-v2圖像。（_______）(4)由圖像可知，橡皮繩做功與小球獲得的速度的關系為_______________。12．（12分）在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中，提供的器材有：A．干電池一節(jié)B．電流表（量程）C．電壓表（量程）D．開關S和若干導線E．滑動變阻器（最大阻值，允許最大電流）F．滑動變阻器（最大阻值，允許最大電流）G．滑動變阻器（最大阻值，允許最大電流）(1)按圖甲所示電路測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，滑動變阻器應選_____（填“”、“”或“”）(2)圖乙電路中部分導線已連接，請用筆畫線代替導線將電路補充完整____，要求變阻器的滑片滑至最左端時，其使用電阻值最大。(3)閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀取電壓表和電流表的示數(shù)。用同樣方法測量多組數(shù)據(jù)，將實驗測得的數(shù)據(jù)標在如圖丙所示的坐標圖中，請作出圖線_____，由此求得待測電池的電動勢__________，內(nèi)電阻_____。所得內(nèi)阻的測量值與真實值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）（結果均保留兩位有效數(shù)字）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示的兩個正對的帶電平行金屬板可看作一個電容器，金屬板長度為L，與水平面的夾角為。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電油滴以某一水平初速度從M點射入兩板間，沿直線運動至N點。然后以速度直接進入圓形區(qū)域內(nèi)，該圓形區(qū)域內(nèi)有互相垂直的勻強電場與勻強磁場。油滴在該圓形區(qū)域做勻速圓周運動并豎直向下穿出電磁場。圓形區(qū)域的圓心在上金屬板的延長線上，其中磁場的磁感應強度為B。重力加速度為g，求：(1)圓形區(qū)域的半徑；(2)油滴在M點初速度的大小。14．（16分）如圖所示，兩條直線與所夾區(qū)域內(nèi)有兩個不同的勻強磁場，磁場的直線邊界與和均垂直。一質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子以某一初速度垂直射入磁場，受磁場力的作用，最終垂直于邊界且從段射出。已知：兩磁場的磁感應強度分別為、（各物理量單位均為國際單位制中的主單位），粒子進入磁場的初速度為。不計粒子重力，求：(1)粒子在、磁場中運動的半徑之比(2)粒子在兩磁場中運動的最短時間15．（12分）1932年美國物理學家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中運動特點，解決了粒子的加速問題?，F(xiàn)在回旋加速器被廣泛應用于科學研究和恢學設備中。回旋加速器的工作原理如圖甲所，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，加速器按一定頻率的高頻交流電源，保證粒子每次經(jīng)過電場都被加速，加速電壓為U。D形金屬盒中心粒子源產(chǎn)生的粒子，初速度不計，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。(1)求把質(zhì)量為m、電荷量為q的靜止粒子加速到最大動能所需時間；(2)若此回旋加速器原來加速質(zhì)量為2m，帶電荷量為q的α粒子（），獲得的最大動能為Ekm，現(xiàn)改為加速氘核（），它獲得的最大動能為多少？要想使氘核獲得與α粒子相同的動能，請你通過分析，提出一種簡單可行的辦法；(3)已知兩D形盒間的交變電壓如圖乙所示，設α粒子在此回旋加速器中運行的周期為T，若存在一種帶電荷量為q′、質(zhì)量為m′的粒子，在時進入加速電場，該粒子在加速器中能獲得的最大動能？（在此過程中，粒子未飛出D形盒）

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

A、目前核電站中核反應的原理是核裂變，原理不同，故A錯誤；B、極向場線圈、環(huán)向場線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行，故B錯誤；C、歐姆線圈中通以恒定的電流時，產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場無法激發(fā)電場，則在托卡馬克的內(nèi)部無法產(chǎn)生電場，等離子體無法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正確．D、帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，則，由洛倫茲力提供向心力，則，則有，故D錯誤．2、A【解析】

A．β衰變所釋放的電子，是原子核內(nèi)的中子轉化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的，故A正確；B．比結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，結合能大，原子核不一定越穩(wěn)定，故B錯誤；C．兩個輕核結合成一個中等質(zhì)量的核，會釋放一定的能量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知存在質(zhì)量虧損，故C錯誤；D．半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對于一個特定的衰變原子，我們只知道它發(fā)生衰變的概率，并不知道它將何時發(fā)生衰變，發(fā)生多少衰變，故D錯誤。故選A。3、C【解析】

由題知小球未離開圓錐表面時細線與豎直方向的夾角為θ，用L表示細線長度，小球離開圓錐表面前，細線的張力為FT，圓錐對小球的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinθ－FNcosθ＝mω2LsinθFTcosθ＋FNsinθ＝mg聯(lián)立解得FT＝mgcosθ＋ω2mLsin2θ小球離開圓錐表面后，設細線與豎直方向的夾角為α，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinα＝mω2Lsinα解得FT＝mLω2故C正確。故選C。4、D【解析】

A．圖（l）若將電源極性反接，即為反向電壓，只要反向電壓比遏止電壓小，電路中就有光電流產(chǎn)生，故A錯誤；B．圖(2)盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，故B錯誤；C．圖(3)一群氫原子處于n=5的激發(fā)態(tài)躍遷到n=1的基態(tài)最多能輻射出種不同頻率的光子，故C錯誤；D．原子核D和E聚變成原子核F時會有質(zhì)量虧損，要釋放能量，故D正確。故選D。5、C【解析】

根據(jù)牛頓第二定律：上滑過程：mgsinθ+μmgcosθ=ma1，下滑過程：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，比較可知：a1＞a2，則物塊上滑過程v-t圖象的斜率比下滑過程的大。由速度-時間公式得：上滑過程有v0=a1t0，下滑過程有v0=a2t1，可得：t1＞t0，故C正確，ABD錯誤。

故選C。6、D【解析】

A．對兩個小球作為整體分析可知，整體在豎直方向只受重力和AO的支持力，故桿AO對小球P的彈力不變，故A錯誤；BC．對Q受力如圖小球P向左移后，兩個小球P、Q間的庫侖力方向向圖中虛線處變化，則由力的合成和平衡條件可知桿BO對小球Q的彈力變大，兩小球P、Q之間的庫侖力變大，故B、C錯誤；D．對兩個小球作為整體受力分析，在水平方向則有桿BO對小球Q的彈力等于桿AO對小球P的摩擦力，所以可得桿AO對小球P的摩擦力變大，故D正確；故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABD【解析】

A．根據(jù)熱力學第一定律得熱量是在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，故A正確；B．絕熱過程中，系統(tǒng)內(nèi)能的變化只與做功的多少有關，而與做功的方式無關，故B正確；C．改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，二者在內(nèi)能的改變上是一樣的，若對外做功的同時吸收熱量，內(nèi)能可能不變，故C錯誤；D．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律即熱現(xiàn)象的方向性，故D正確；E．機械能可能全部轉化為內(nèi)能，內(nèi)能不可能全部轉化為機械能，而不產(chǎn)生其他影響，故E錯誤。故選ABD。8、ABD【解析】

A．因C、D相距，由幾何關系可知，AD=BD，又因，故A、B兩點在點電荷產(chǎn)生的電場中等電勢，故從A運動到B，點電荷對小滑塊做的總功為零。從A運動到B的過程：由動能定理得而，解得故A正確；B．小滑塊減少的電勢能等于電場力做的功，從A運動到B的過程中，點電荷對小滑塊做的總功為零，故減少的電勢能等于勻強電場對小滑塊做的功，即故B正確；C．由公式可知，點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢在AB中點的電勢故C錯誤；D．由對稱性可知，從A運動到AB中點的過程中，克服摩擦力做的功為，故由動能定理可得解得故D正確。故選ABD。9、AC【解析】

對受力分析如圖：不轉動時，對有支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件轉動后受力分析如圖：支持力為則支持力減小，摩擦力為則靜摩擦力減小，物塊保持靜止，所以合外力不變，仍為0，AC正確，BD錯誤。故選AC。10、AD【解析】

物體在a點時的速度大小為v0，加速度為a，則從a到c有xac=v0t1+at12；即7=2v0+2a；物體從a到d有xad=v0t2+at22，即3=v0+2a；故a=-m/s2，故v0=4m/s；根據(jù)速度公式vt=v0+at可得vc=4-×2=3m/s，故A正確．從a到b有vb2-va2=2axab，解得vb=m/s，故B錯誤．根據(jù)速度公式vt=v0+at可得vd=v0+at2=4-×4m/s=2m/s．則從d到e有-vd2=2axde；則．故D正確．vt=v0+at可得從d到e的時間．故C錯誤．故選AD．【點睛】本題對運動學公式要求較高，要求學生對所有的運動學公式不僅要熟悉而且要熟練，要靈活，基本方法就是平時多練并且盡可能嘗試一題多解.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、橡皮筋做功與小球獲得的速度平方成正比或W∝v2【解析】

(2)[1]根據(jù)胡克定律有：F=k（l2-l1）求得橡皮繩的勁度系數(shù)為：(3)[2]做出W-v2圖象，如圖所示：(4)[3]由圖象可知，W-v2圖象為過原點的一條直線，所以橡皮繩做功與小球獲得的速度的關系為：橡皮繩做功與小球獲得的速度平方成正比。12、1.51.9偏小【解析】

(1)[1]為方便實驗操作，且需要干電池的路端電壓有明顯變化，滑動變阻器應選擇總阻值較小的。(2)[2]根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示(3)[3]根據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出電源的圖象，圖象如圖所示[4][5]由圖可知，縱截距為