2025届日照市高三下学期校际联合考试（二模）物理试题（含答案）

2025届日照市高三下学期校际联合考试（二模）物理试题（含答案）绝密★启用前2025届山东省日照市高三下学期校际联合考试（二模）物理试题注意事项：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。4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3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.考古学家在地下发现一块距今约28650年的古榆木，测得其中碳14含量是现代榆木的1/32。下列判断正确的是（）A.碳14的半衰期约为7162年B.升高温度可以减小碳14的半衰期C.增大压强可以减小碳14的半衰期D.碳14酸钡（BaC14）中的碳14与单质碳14的半衰期相同2.某运动员将铅球斜向上推出后，球的运动过程如图所示，不计空气阻力。下列关于铅球在空中运动过程中的加速度大小a、速度大小v、重力的瞬时功率P和机械能E随运动时间t的变化关系，正确的是（）A.（加速度随时间增大，机械能随时间减小）B.（速度随时间线性增大，功率随时间不变）C.（功率随时间先减小后增大，加速度保持不变）D.（机械能随时间增大，速度随时间线性减小）3.为了研究光的干涉现象，某同学将弓形的玻璃柱体平放在固定的标准平板玻璃上，玻璃柱体上表面水平，如图甲所示。用波长为λ的红光垂直照射玻璃柱体上表面，从上向下看，在图乙的P点观察到亮条纹。下列说法正确的是（）A.从上向下看到外疏内密的明暗相间的环状条纹B.若将玻璃柱体向上移动距离Δd=λ/4，P点再次出现亮条纹C.若更换形状相同，折射率更小的玻璃柱体，则P点亮条纹可能消失D.若用紫色光垂直照射玻璃柱体上表面，条纹间距变宽4.如图所示，一个内壁光滑的绝缘圆形轨道竖直固定在水平地面上，圆心是O，直径AB水平。小球c固定在A点，将小球d从B点由静止释放，经过最低点P后到达Q点时速度为零，经过M点时速度最大。两小球均带负电且可视为质点，Q、M点均未画出。下列说法正确的是（）A.小球d从B到Q的过程中，重力与库仑力的合力一直增大B.M点在P点左侧C.小球d从B到Q的过程中，电势能一直减少D.小球d从P到Q的过程中，动能的减少量等于电势能增加量5.如图甲所示为一小女孩在水泥管内踢球的情境，整个过程可简化为图乙。固定的竖直圆形轨道半径为R，圆心为O，轨道上的C点和圆心O点的连线与水平方向的夹角为37°。某次踢球时，小女孩把球从轨道最低点A水平向左踢出，球在第一次经过C点后恰好能通过最高点B，当球第二次到达C点时，恰好离开轨道并落入书包内，接球时书包与直径AB的水平距离为0.2R。已知球从A点刚被踢出时的速度是经过B点时速度的3倍，球的质量为m，球与轨道间的动摩擦因数处处相等，重力加速度为g，球可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.球从A到B和从B到A的过程中，摩擦力做功相等B.球从A到B的过程中，摩擦力做功为2mgRC.球第二次到达C点的速度大小v_C=√(gR)D.接球时书包离A点的竖直高度为0.8R6.如图所示，一根轻质细绳两端分别固定在等高的A、B两点，一灯笼用轻质光滑挂钩挂在细绳上，挂钩与细绳接触的点为O。下列判断正确的是（）A.无风时，将B点缓慢竖直向上移动的过程中，细绳上的弹力逐渐增大B.无风时，将B点缓慢竖直向上移动的过程中，∠AOB逐渐减小C.若灯笼受到水平向右的恒定风力，灯笼静止时，∠AOB比无风时小D.若灯笼受到水平向右的恒定风力，灯笼静止时，AO段的拉力大于BO段的拉力7.如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸静止在光滑水平地面上，其内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞与汽缸底之间的距离为L。现用水平向右的恒力F推动活塞，一段时间后，活塞与汽缸保持相对静止并一起向右运动，此时活塞与汽缸底之间的距离为L/2。已知活塞的质量为m，横截面积为S，汽缸的质量为6m，大气压强为p₀，环境温度恒定。下列判断正确的是（）A.活塞相对汽缸静止前，汽缸内封闭气体压缩的过程为等压变化B.活塞相对汽缸静止时，汽缸内气体的压强为p₀C.活塞相对汽缸静止前，恒力F做的功转化为汽缸和活塞的动能D.恒力F的大小为7p₀S/28.如图所示，卫星A、B均绕地心在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，某时刻卫星B与地心连线和卫星A与地心连线的夹角为60°。已知卫星A为地球静止轨道卫星，卫星B的周期约为2h。则从该时刻至两卫星第一次相距最远所需的时间约为（）A.0.5hB.0.8hC.1.2hD.1.5h二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上沿同一方向行驶。当甲车在乙车后方60m处时，甲车以10m/s的初速度做匀加速直线运动，加速度大小为1.5m/s²；乙车以20m/s的初速度做匀减速直线运动，加速度大小为1m/s²。当甲车追上乙车后，两车保持各自的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是（）A.甲车追上乙车所需要的时间为16sB.甲车追上乙车时，乙车的速度大小为8m/sC.甲车追上乙车前，两车之间的最大距离为30mD.甲车追上乙车后，两车之间的距离随时间变化的关系为x=2.5t（t为追上后的时间）10.某实验小组模拟输电网供电的装置如图所示。发电机产生的交变电流经升压、降压变压器传输给用户。电阻R₁并联在升压变压器原线圈a、b两端，降压变压器副线圈匝数可通过滑动触头P调节，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R₀，用户端电阻为R₂，R₂≫R₀，不计其余电阻。已知发电机输出电压恒定，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（）A.若R₁的阻值增大，则用户端电阻R₂消耗的功率减小B.若在用户端再并联一个电阻，则R₀上消耗的功率增大C.若仅将滑片P向上滑动，则电阻R₀消耗的功率增大D.若用户端电阻R₂增大，则用户端消耗的功率先增大后减小11.如图所示，甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速v=20cm/s。两列波在t=0时刻的部分波形如图所示，其余波形未画出。下列说法正确的是（）A.甲波与乙波的频率之比为3∶4B.t=0时刻，x=0处的质点沿y轴正方向运动C.t=0时刻开始，至少经0.25s的时间介质中才会出现位移为20cm的质点D.t=0时刻，在质点坐标从-500cm到500cm的范围内，位移为-20cm的质点有5个12.如图所示，在0≤x≤6m、0≤y≤6m的ODMN区域内存在电场强度大小E=10N/C、方向沿y轴正方向的匀强电场；ODMN区域外存在磁感应强度大小B=0.1T、方向垂直纸面向外的匀强磁场。一个比荷q/m=100C/kg的带正电粒子从电场区域中的A点（3m，a）由静止释放，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.若a=3m，粒子在该区域做周期性运动，运动的周期为1.6πsB.若a=3m，粒子在该区域做周期性运动，运动的周期为2.0πsC.若a=0，粒子可从MD边再次进入电场D.若a=4m，粒子可垂直边界MD进入电场三、非选择题：本题包括4小题，共60分。13.（12分）手机上的“磁传感器”能实时记录手机附近磁感应强度的大小。现用手机、磁化小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置测量重力加速度，实验步骤如下：①把手机正面朝上放在悬点正下方，往侧边拉开小球（最大摆角不超过5°），使小球静止在某一位置，记录此时手机显示的磁感应强度大小B₀；②释放小球，使其在竖直平面内做简谐运动，手机实时记录磁感应强度的最大值Bₘ和最小值Bₘᵢₙ；③用刻度尺测量悬线的长度L和小球的直径d，计算出摆长l=L+d/2；④改变悬线长度，重复上述实验，记录多组l、Bₘ、Bₘᵢₙ数据。（1）小球做简谐运动的回复力是________________________；（2）若小球的磁化强度恒定，其产生的磁感应强度与到小球球心的距离r的关系为B=k/r³（k为常量），忽略手机自身磁场和外界干扰，证明重力加速度g=4π²l·[(Bₘᵢₙ/Bₘ)¹/³-1]²；（3）某同学根据实验数据，绘制出l与[(Bₘᵢₙ/Bₘ)¹/³-1]²的关系图像，如图乙所示。若图像的斜率为k₀，则重力加速度g=________________________。14.（14分）如图所示，间距为L=0.5m的平行金属导轨固定在倾角θ=37°的光滑斜面上，导轨上端接有一个阻值R=1.5Ω的定值电阻，下端通过开关S连接一个电动势E=6V、内阻r=0.5Ω的电源。一根质量m=0.2kg、电阻r₀=0.5Ω的金属棒ab垂直放在导轨上，与导轨接触良好，整个装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.8T。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²，不计导轨电阻。（1）开关S断开，金属棒ab由静止释放，求其匀速运动时的速度大小；（2）开关S闭合，金属棒ab静止在导轨上，求此时金属棒受到的安培力大小和方向；（3）开关S闭合后，若将金属棒ab固定，求电路中的电流大小和定值电阻R两端的电压。15.（16分）如图所示，在xOy平面内，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=2×10³N/C；第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。一质量m=1×10⁻⁶kg、电荷量q=1×10⁻⁴C的带正电粒子从y轴上的P点（0，0.2m）由静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中做匀速圆周运动，随后从x轴上的Q点离开磁场，不计粒子重力。（1）求粒子进入磁场时的速度大小；（2）求粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期；（3）求Q点的坐标和粒子从P点运动到Q点的总时间。16.（18分）如图所示，一质量M=2kg的长木板静止在光滑水平地面上，木板左端固定一个轻质弹簧，弹簧的右端与质量m=1kg的物块A接触但不拴接，物块A与木板之间的动摩擦因数μ=0.2，木板上表面右端静置一个质量也为m=1kg的物块B，物块B与木板之间的动摩擦因数也为0.2，A、B之间的距离L=1.5m。现给物块A一个水平向右的初速度v₀=6m/s，一段时间后A与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后A、B粘在一起共同运动，最终A、B与木板达到共同速度。已知重力加速度g=10m/s²，不计空气阻力。（1）求A与B碰撞前瞬间，A的速度大小；（2）求A与B碰撞过程中损失的机械能；（3）求弹簧最大压缩量和整个过程中产生的摩擦热。2025届山东省日照市高三下学期校际联合考试（二模）物理试题答案一、单项选择题（每小题3分，共24分）1.D2.C3.B4.A5.C6.B7.D8.B二、多项选择题（每小题4分，共16分）9.ABD10.BC11.CD12.AD三、非选择题（共60分）13.（12分）（1）重力沿切线方向的分力（2分）（2）证明：设小球在最低点时，球心到手机的距离为r₁，此时磁感应强度最大Bₘ=k/r₁³；在最高点时，球心到手机的距离为r₂，此时磁感应强度最小Bₘᵢₙ=k/r₂³（2分）。由几何关系可知r₂-r₁=2l（2分）。小球做简谐运动，根据机械能守恒，mg·2l=½mv₂²-½mv₁²，结合简谐运动规律v₁=0、v₂=2√(gl)（2分），联立解得g=4π²l·[(Bₘᵢₙ/Bₘ)¹/³-1]²（2分）。（3）4π²k₀（2分）14.（14分）（1）开关S断开，金属棒匀速运动时，受力平衡：mgsinθ=BIL（2分），感应电动势E感=BLv（2分），闭合电路欧姆定律I=E感/(R+r₀)（2分），联立解得v=7.5m/s（2分）。（2）开关S闭合，电路总电阻R总=R+r₀+r=2.5Ω（1分），总电流I总=E/R总=2.4A（1分），金属棒中的电流I=I总=2.4A（1分），安培力F安=BIL=0.96N（1分），方向沿斜面向上（1分）。（3）电流大小I总=2.4A（1分），定值电阻R两端的电压U=IR=3.6V（1分）。15.（16分）（1）粒子在电场中加速，由动能定理qEy=½mv²（3分），解得v=20m/s（1分）。（2）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力qvB=mv²/r（3分），解得r=0.4m（1分）；周期T=2πm/(qB)（2分），解得T=0.04πs（1分）。（3）由几何关系可知，Q点的横坐标x=2r=0.8m（2分），纵坐标为0，故Q点坐标为（0.8m，0）（1分）；粒子在电场中的运动时间t₁=√(2y/a)（a=qE/m=2×10⁵m/s²），解得t₁=0.01s（1分）；粒子在磁场中的运动时间t₂=T/2=0.02π