2023届山东省济南市高三教学质量调研(一模)全真演练物理试卷(基础必刷)

2023届山东省济南市高三教学质量调研（一模）全真演练物理试卷（基础必刷）
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)
第(1)题
雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次，就形成了彩虹。

如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光，下列说法正确的是（ ）
A．a光线是红光，b光线是紫光
B．遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射
C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间短
D．增大太阳光在水滴表面的入射角，则可能没有光线从水滴中射出
第(2)题
某科技小组的同学做火箭升空发射试验，火箭模型质量为1.00kg，注入燃料50g。

点火后燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内全部喷出，喷出过程中重力和空气阻力可忽略。

则在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（ ）A．30kg·m/s B．5.7×102kg·m/s
C．6.0×102kg·m/s D．6.3×102kg·m/s
第(3)题
我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。

某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。

无论在“天宫”还是在地面做此实验（ ）
A．小球的速度大小均发生变化B．小球的向心加速度大小均发生变化
C．细绳的拉力对小球均不做功D．细绳的拉力大小均发生变化
第(4)题
一气泡从湖底上升到湖面，若温度保持不变，则气泡中的气体分子（ ）
A．平均动能减小
B．对气泡壁单位面积的平均作用力减小
C．平均动能增大
D．对气泡壁单位面积的平均作用力增大
第(5)题
如图所示，轻绳一端固定于天花板上的O点，另一端系于质量为m的三角板上的a点，水平拉力F作用于三角板上的c点，当三角板静止时，轻绳与竖直方向夹角为30°。

已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．轻绳拉力大小为
B．外力F大小为
C．若保持轻绳拉力方向不变，使外力F逆时针缓慢转动，则外力F先增大后减小
D．若保持外力F的方向不变，使轻绳绕O点逆时针缓慢转动，则轻绳的拉力先增大后减小
第(6)题
如图是电子射线管的示意图，接通电源后，电子由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线，要使荧光屏上的亮线向上（z轴正方向）偏转，现在射线管的正下方附近放一通电直导线，导线中的电流方向应该是（ ）
A．沿x轴正方向B．沿x轴负方向
C．沿y轴正方向D．沿y轴负方向
第(7)题
2023年4月7日至9日，第十一届中国电子信息博览会在深圳会展中心举办，博览会上展示的反射式速调管是利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为静电场模型，静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。

一带电粒子从x=-0.5cm处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴做往复运动，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电，在x轴正、负半轴分布着方向相同的匀强电场
B．从x=−0.5cm到x=1cm，电势一直降低
C．从x=−0.5cm处由静止开始向右运动的过程中，粒子的电势能先减少后增加
D．在0<x<1cm范围内，电场强度的大小为500V/m，方向沿x轴正方向
第(8)题
演示桌面微小形变的实验采用了放大法，下列研究用到相同实验方法的是（ ）
A．斜面理想实验
B．卡文迪什扭秤实验
C．共点力合成实验
D．影响向心力大小因素实验
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则这两种光
A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大
B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大
C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大
D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大
第(2)题
一列简谐横波沿x轴传播，时的部分波形图如图1所示，P、Q为介质中x轴上相距1.4m的两个质点，其中质点P正经过平衡位置，离波源更近的质点Q（未画出）正处于波峰，且P、Q之间还有一个波峰。

图2为质点P的振动图像。

下列判断正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波的波长为0.8m
C．该波的波速为1m/s
D．在1s的时间内，质点P沿着传播方向运动的距离为1m
E．时，P、Q两质点的位移相同
第(3)题
2023年2月24日是俄乌冲突爆发一周年纪念日，俄乌冲突是俄罗斯与乌克兰及其背后的西方双方阵营在多个领域开展的综合博弈，其中，低轨道卫星更是体现出重要的军事应用价值。

如图所示，卫星A是一颗低轨道卫星，卫星B是地球同步卫星，若它们均可视为绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，下列说法正确的是（ ）
A．卫星A的运行周期可能为
B．卫星B在内转过的圆心角是
C．卫星B在运行一周时间内经过上饶市的正上方一次
D．卫星B的向心加速度大于卫星P随地球自转的向心加速度
第(4)题
光刻机是制造芯片的核心装备，它采用类似照片冲印的技术，通过曝光去除晶圆表面保护膜的方式，将掩膜版上的精细图形印制到硅片上，后将晶圆浸泡在腐化剂中，失去保护膜的部分被腐蚀掉后便形成电路．某光刻机使用的是真空中波长为的极紫外线光源（EUV），如图所示，在光刻胶和投影物镜之间填充了折射率为1.5的液体，则该紫外线由真空进入液体后
（）
A．光子能量增加B．传播速度减小
C．传播的波长为D．更容易发生衍射
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)
第(1)题
某同学用图甲所示装置探究系统动能的变化与其合外力做功关系的实验。

小车放在木板上，细绳的一端与小车相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码。

打点计时器固定在木板右端，所用交流电频率为50Hz，纸带穿过打点计时器连接在小车上。

启动打点计时器，释放小车，小车在钩码的作用下拖着纸带运动，打点计时器打出的纸带如图乙所示（图中相邻两点间有4个点未画）。

（1）实验中需要平衡摩擦力，此项操作_____（填“要”或“不要”）挂上钩码。

（2）根据图乙计算纸带上B点对应的小车速度大小为_____。

（3）假设由图乙纸带算出B点对应的小车速度为v B，D点对应的小车速度为v D，测出BD间距离为x，小车质量为M，钩码质量为m，重力加速度为g，请用上述字母写出该同学在本实验中要探究的表达式_____。

第(2)题
某学习小组欲探究小灯泡(“3 V　1.5 W”) 的伏安特性，可提供的实验器材如下：
A.电池组：电动势约4.5 V，内阻可不计
B.双量程的电压表：V1：量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ；V2：量程为0～15 V，内阻约为15 kΩ
C.双量程的电流表：A1：量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω；A2：量程为0～3 A，内阻约为0.1 Ω
D.滑动变阻器：R1（阻值范围0～10 Ω、允许通过最大电流为2 A）、R2（阻值范围0～100 Ω、允许通过最大电流为1 A）
E.开关S，导线若干
在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：
（1）电压表应选择_____________ 量程, 电流表应选择_____________ 量程，滑动变阻器选_________．
（2）电流表应接成_________（“内接”或“外接”），滑动变阻器应接成______（“限流式”或“分压式”）．
（3）请在方框内画出实验电路图，并用笔画线代替导线将实物图连接成完整电路______．
(4)闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到________端(选填“A”或“B”)．
(5)调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表，请在坐标纸上画出小灯泡的U－I图线________．
(6)根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为________Ω(结果保留2位有效数字)．
四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
某种质谱仪由离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器几部分构成，如图所示。

加速电场的电压为U；静电分析器中有沿半径方向的电场，通道中心线MN是半径为R的圆弧；磁分析器中分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。

由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点垂直于磁分析器的左边界进入磁分析器中，经过四分之一圆周从Q点射出，并进入收集器。

已知Q点与磁分析器左边界的距离为d。

求：
（1）离子离开加速电场时的速度v的大小；
（2）静电分析器中MN处电场强度E的大小；
（3）磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向。

第(2)题
核聚变是能源的圣杯，但需要在极高温度下才能实现，最大难题是没有任何容器能够承受如此高温，托卡马克采用磁约束的方式，把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内巧妙实现核聚变，相当于给反应物制作一个无形的容器，2018年11月12日我国宣布“东方超环”（我国设计的全世界唯一一个全超导托卡马克）首次实现一亿度运行，令世界震惊，使我国成为可控核聚变研究的领军者。

（1）2018年11月16日，国际计量大会利用玻尔兹曼常量将热力学温度重新定义，玻尔兹曼常量k可以将微观粒子的平均动能与温度定量联系起来，其关系式为，其中k=1.380649×10-23J/K，请你估算温度为一亿度时微观粒子的平均动能（保留一位有效数字）。

（2）假设质量为m、电量为q的微观粒子，在温度为T0时垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，求粒子运动的轨道半径。

（3）东方超环的磁约束原理可简化如图，在两个同心圆环之间有很强的匀强磁场，两圆半径分别为r1、r2，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域内的带电粒子只要速度不是很大都不会穿出磁场的外边缘，而被约束在该区域内，已知带电粒子质量
为m、电量为q、速度为v，速度方向如图所示，要使粒子不从大圆中射出，求环中磁场的磁感应强度最小值。

第(3)题
如图，半径R=0.5m的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，AB是轨道的竖直直径，轨道下端点B上静止着质量m=2kg的小物块，轨道在B点与倾角θ=30°的传送带(轮子半径很小)上端点相切：电动机带动传送带以v=8m/s的速度逆时针匀速运动，传送带下端点C与水平面CDO平滑连接，B、C间距L=4m；一轻质弹簧的右端固定在O处的挡板上，质量M=10kg的物体靠在弹簧的左端D 处．现将M压缩弹簧一定距离后由静止释放，M在传送带上一直做匀加速直线运动，在轨道上B点M与m正碰(碰撞时间不计)，碰后两物体粘在一起且恰好能沿圆轨道通过A点．上述过程中，M经C点滑上和经B点离开传送带时，速度大小不变，方向分别变为沿传送带向上和水平向左．已知M与传送带间的动摩擦因数为μ=，且m、M均可视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，则：
(1)在圆弧轨道的B点，m、M碰后粘在一起的瞬间对轨道的压力大小；
(2)M在传送带上运动的过程中，求系统由于摩擦产生的热量Q及带动传送带的电动机由于运送M多输出的电能E．。