2025年山东高考物理真题：试卷及答案

2025年山东全省普通高中学业水平等级考试物理试题

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。

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$E_\mathrm{k}$的大小关系正确的是（　　）

$1、在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能$E_\mathrm{k}$的大小关系正确的是（　　）$

A. $E_\mathrm{k1} > E_\mathrm{k2} > E_\mathrm{k3}$

B. $E_\mathrm{k2} > E_\mathrm{k3} > E_\mathrm{k1}$

C. $E_\mathrm{k3} > E_\mathrm{k2} > E_\mathrm{k1}$

D. $E_\mathrm{k3} > E_\mathrm{k1} > E_\mathrm{k2}$

2、分子间作用力F与分子间距离r 关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于$r_\mathrm{0}$ 时分子势能$E_\mathrm{p}$ 为零，则（）

$2、分子间作用力F与分子间距离r 关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于$r_\mathrm{0}$ 时分子势能$E_\mathrm{p}$ 为零，则（）$

A. 只有r大于$r_\mathrm{0}$ 时，$E_\mathrm{p}$ 为正

B. 只有r小于$r_\mathrm{0}$ 时，$E_\mathrm{p}$ 为正

C. 当r不等于$r_\mathrm{0}$ 时，$E_\mathrm{p}$ 为正

D. 当r不等于$r_\mathrm{0}$ 时，$E_\mathrm{p}$ 为负

3、用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝$S_\mathrm{1}$、$S_\mathrm{2}$ 关于OO' 轴对称，光屏垂直于OO' 轴放置。将偏振片$P_\mathrm{1}$ 垂直于OO' 轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO' 轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片$P_\mathrm{2}$ 置于双缝右侧，$P_\mathrm{1}$、$P_\mathrm{2}$ 透振方向平行。保持$P_\mathrm{1}$ 不动，将$P_\mathrm{2}$ 绕OO' 轴转动90° 的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（）

$3、用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝$S_\mathrm{1}$、$S_\mathrm{2}$ 关于OO' 轴对称，光屏垂直于OO' 轴放置。将偏振片$P_\mathrm{1}$ 垂直于OO' 轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO' 轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片$P_\mathrm{2}$ 置于双缝右侧，$P_\mathrm{1}$、$P_\mathrm{2}$ 透振方向平行。保持$P_\mathrm{1}$ 不动，将$P_\mathrm{2}$ 绕OO' 轴转动90° 的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（）$

A. 条纹间距不变，亮度减小

B. 条纹间距增大，亮度不变

C. 条纹间距减小，亮度减小

D. 条纹间距不变，亮度增大

4、某同学用不可伸长的细线系一个质量为0.1kg 的发光小球，让小球在竖直面内绕一固定点做半径为0.6m 的圆周运动。在小球经过最低点附近时拍摄了一张照片，曝光时间为$\dfrac{1}{50}\mathrm{s}$。由于小球运动，在照片上留下了一条长度约为半径$\dfrac{1}{5}$的圆弧形径迹。根据以上数据估算小球在最低点时细线的拉力大小为（　　）

A. 11N

B. 9N

C. 7N

D. 5N

5、一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电，刚好维持小车以速度v匀速运动，此时电动机的效率为50% 。已知小车的质量为m，运动过程中受到的阻力f=kv （k为常量），该光伏电池的光电转换效率为$\eta ,$，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为（　　）

A. $\dfrac{2kv^2}{\eta}$

B. $\dfrac{kv^2}{2\eta}$

C. $\dfrac{kv^2+mv^2}{2\eta}$

D. $\dfrac{2kv^2+mv^2}{\eta^2}$

6、轨道舱与返回舱的组合体，绕质量为M的行星做半径为r的圆周运动，轨道舱与返回舱的质量比为5:1 。如图所示，轨道舱在P点沿运动方向向前弹射返回舱，分开瞬间返回舱相对行星的速度大小为$2\sqrt{\dfrac{GM}{r}}$，G为引力常量，此时轨道舱相对行星的速度大小为（）

$6、轨道舱与返回舱的组合体，绕质量为M的行星做半径为r的圆周运动，轨道舱与返回舱的质量比为5:1 。如图所示，轨道舱在P点沿运动方向向前弹射返回舱，分开瞬间返回舱相对行星的速度大小为$2\sqrt{\dfrac{GM}{r}}$，G为引力常量，此时轨道舱相对行星的速度大小为（）$

A. $\dfrac{2}{5}\sqrt{\dfrac{GM}{r}}$

B. $\dfrac{3}{5}\sqrt{\dfrac{GM}{r}}$

C. $\dfrac{4}{5}\sqrt{\dfrac{GM}{r}}$

D. $\sqrt{\dfrac{GM}{r}}$

7、如图为一种交流发电装置的示意图，长度为2L 、间距为L的两平行金属电极固定在同一水平面内，两电极之间的区域I和区域Ⅱ有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为B、方向相反，区域I边界是边长为L的正方形，区域Ⅱ边界是长为L、宽为0.5L 的矩形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过，传送带上每隔2L 固定一根垂直运动方向、长度为L的导体棒，导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为（　　）

A. BLv

B. $\dfrac{\sqrt{2}BLv}{2}$

C. $\dfrac{3BLv}{2}$

D. $\dfrac{\sqrt{10}BLv}{4}$

8、工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板，向坡底运送长方体建筑材料。如图所示，坡面与水平面夹角为θ ，交线为PN，坡面内QN与PN垂直，挡板平面与坡面的交线为MN，∠MNQ=θ 。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为μ ，重力加速度大小为g，则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为（）

A. $g \sin^{2} \theta - \mu g \cos \theta - \mu g \sin \theta \cos \theta$

B. $g \sin \theta \cos \theta - \mu g \cos \theta - \mu g \sin^{2} \theta$

C. $g \sin \theta \cos \theta - \mu g \cos \theta - \mu g \sin \theta \cos \theta$

D. $g \cos^{2} \theta - \mu g \cos \theta - \mu g \sin^{2} \theta$

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、均匀介质中分别沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波，振幅均为2cm ，波速均为1m/s ，M、N为介质中的质点。t=0 时刻的波形图如图所示，M、N的位移均为1cm 。下列说法正确的是（）

A. 甲波的周期为6s

B. 乙波的波长为6m

C. t=6s时，M向y轴正方向运动

D. t=6s时，N向y轴负方向运动

10、如图所示，在无人机的某次定点投放性能测试中，目标区域是水平地面上以O点为圆心，半径$R_{1}=$=5m的圆形区域，OO′垂直地面，无人机在离地面高度H=20m的空中绕O′点、平行地面做半径$R_{2}=$=3m的匀速圆周运动，A、B为圆周上的两点，∠AO′B=90°。若物品相对无人机无初速度地释放，为保证落点在目标区域内，无人机做圆周运动的最大角速度应为$ω_{max}$。当无人机以$ω_{max}$沿圆周运动经过A点时，相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响，物品可视为质点且落地后即静止，重力加速度大小$g=10\mathrm{m/s}^2$。下列说法正确的是（　　）

$10、如图所示，在无人机的某次定点投放性能测试中，目标区域是水平地面上以O点为圆心，半径$R_{1}=$=5m的圆形区域，OO′垂直地面，无人机在离地面高度H=20m的空中绕O′点、平行地面做半径$R_{2}=$=3m的匀速圆周运动，A、B为圆周上的两点，∠AO′B=90°。若物品相对无人机无初速度地释放，为保证落点在目标区域内，无人机做圆周运动的最大角速度应为$ω_{max}$。当无人机以$ω_{max}$沿圆周运动经过A点时，相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响，物品可视为质点且落地后即静止，重力加速度大小$g=10\mathrm{m/s}^2$。下列说法正确的是（　　）$

A. $\omega_{\max} = \dfrac{\pi}{3} \mathrm{rad/s}$

B. $\omega_{\max} = \dfrac{2}{3} \mathrm{rad/s}$

C. 无人机运动到B点时，在A点释放的物品已经落地

D. 无人机运动到B点时，在A点释放的物品尚未落地

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+2q 和+q 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，∠AOC=45° ，OD⊥AB ，A、B两点间距离为$\sqrt{3} R$，E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是（　　）

$11、球心为O，半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上，带电量分别为+2q 和+q 的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点，过O、A、B的截面如图所示，C、D均为圆弧上的点，OC沿竖直方向，∠AOC=45° ，OD⊥AB ，A、B两点间距离为$\sqrt{3} R$，E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是（　　）$

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

12、如图甲所示的Oxy 平面内，y轴右侧被直线x=3L 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Oxy 平面的匀强磁场，电场和磁场的大小、方向均未知。t=0 时刻，质量为m、电荷量为+q 的粒子从O点沿x轴正向出发，在Oxy 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。$t_{0}$时刻粒子第一次到达两区域分界面，在区域Ⅱ中运动的y-t 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（　　）

$12、如图甲所示的Oxy 平面内，y轴右侧被直线x=3L 分为两个相邻的区域I、Ⅱ。区域I内充满匀强电场，区域Ⅱ内充满垂直Oxy 平面的匀强磁场，电场和磁场的大小、方向均未知。t=0 时刻，质量为m、电荷量为+q 的粒子从O点沿x轴正向出发，在Oxy 平面内运动，在区域I中的运动轨迹是以y轴为对称轴的抛物线的一部分，如图甲所示。$t_{0}$时刻粒子第一次到达两区域分界面，在区域Ⅱ中运动的y-t 图像为正弦曲线的一部分，如图乙所示。不计粒子重力。下列说法正确的是（　　）$

A. 区域I内电场强度大小$E = \dfrac{4mL}{qt_{0}^{2}}$，方向沿y轴正方向

B. 粒子在区域Ⅱ内圆周运动的半径$R = \dfrac{20L}{3}$

C. 区域Ⅱ内磁感应强度大小$B = \dfrac{3m}{5qt_{0}}$，方向垂直Oxy 平面向外

D. 粒子在区域Ⅱ内圆周运动的圆心坐标$\left(\dfrac{17L}{3}, 0\right)$

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d= ________ cm（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$v_{1}=0.40\mathrm{m/s}、v_{2}=0.81\mathrm{m/s}$，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t=1.00s ，计算小车的加速度a= ________ $\mathrm{m/s}^2$（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a-F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“ kg”或“$\mathrm{kg}^{-1}$”）。

14、某实验小组为探究远距离高压输电节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为：

学生电源；

可调变压器$\mathrm{T}_{1}$、$\mathrm{T}_{2}$；

电阻箱R；

灯泡L（额定电压为6V ）；

交流电流表$\mathrm{A}_{1}$、$\mathrm{A}_{2}$、$\mathrm{A}_{3}$ ，交流电压表$\mathrm{V}_{1}$、$\mathrm{V}_{2}$ ，

开关$\mathrm{S}_{1}$ 、$\mathrm{S}_{2}$ ，导线若干。

$14、某实验小组为探究远距离高压输电节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为：学生电源；可调变压器$\mathrm{T}_{1}$、$\mathrm{T}_{2}$；电阻箱R；灯泡L（额定电压为6V ）；交流电流表$\mathrm{A}_{1}$、$\mathrm{A}_{2}$、$\mathrm{A}_{3}$ ，交流电压表$\mathrm{V}_{1}$、$\mathrm{V}_{2}$ ，开关$\mathrm{S}_{1}$ 、$\mathrm{S}_{2}$ ，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12V ，闭合$\mathrm{S}_{1}$ ，调节电阻箱阻值，使$\mathrm{V}_{1}$ 示数为6.00V ，此时$\mathrm{A}_{1}$ （量程为250mA ）示数如图乙所示，为________ mA，学生电源的输出功率为________W。

$（1）模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为12V ，闭合$\mathrm{S}_{1}$ ，调节电阻箱阻值，使$\mathrm{V}_{1}$ 示数为6.00V ，此时$\mathrm{A}_{1}$ （量程为250mA ）示数如图乙所示，为________ mA，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$\mathrm{S}_{2}$ 。调节$\mathrm{T}_{1}$ 、$\mathrm{T}_{2}$ ，使$\mathrm{V}_{2}$ 示数为6.00V ，此时$\mathrm{A}_{2}$ 示数为20mA ，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。

（3）$\mathrm{A}_{3}$ 示数为125mA ，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。

15、由透明介质制作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O' 点为圆心，两圆弧的半径及O、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OO' 平行，到OO' 的距离均为$\dfrac{9}{10}$。

$15、由透明介质制作光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表面圆弧以O' 点为圆心，两圆弧的半径及O、O' 两点间距离均为R，点A、B、C在下表面圆弧上。左界面AF和右界面CH与OO' 平行，到OO' 的距离均为$\dfrac{9}{10}$。$

（1）B点与OO' 的距离为$\dfrac{\sqrt{3}}{2}R$，单色光线从B点平行于OO' 射入介质，射出后恰好经过O' 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OO' 上，O' 、E两点间的距离为$\dfrac{\sqrt{2}}{2}R$ ，空气中的光速为c，求该光在介质中的传播时间t。

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$p_{0}$，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为$f_{0}=\dfrac{1}{21}p_{0}S$，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，$T_{1}=330\mathrm{K}$时，气柱高度为$h_{1}$ ，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至$T_{2}=440\mathrm{K}$ 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$T_{3}=400\mathrm{K}$ 时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至$T_{4}=330\mathrm{K}$ 时，保持温度不变，活塞不再下降。求：

$16、如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为$p_{0}$，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为$f_{0}=\dfrac{1}{21}p_{0}S$，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，$T_{1}=330\mathrm{K}$时，气柱高度为$h_{1}$ ，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至$T_{2}=440\mathrm{K}$ 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$T_{3}=400\mathrm{K}$ 时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至$T_{4}=330\mathrm{K}$ 时，保持温度不变，活塞不再下降。求：$

（1）$T_{2}=440\mathrm{K}$ 时，$h_{2}$气柱高度；

（2）从$T_{1}$ 状态到$T_{4}$ 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）。

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$m=\dfrac{1}{2}\mathrm{kg}$的小球自Q点正上方h=2m 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F=15N 时，b解除锁定开始运动。已知a的质量$m_{a}=1\mathrm{kg}$，b的质量$m_{b}=\dfrac{3}{4}\mathrm{kg}$，方形物体的质量$M=\dfrac{9}{2}\mathrm{kg}$，重力加速度大小$g=10\mathrm{m/s}^{2}$，弹簧的劲度系数k=50N/m ，整个过程弹簧均在弹性限度内，弹性势能表达式$E_{\mathrm{p}}=\dfrac{1}{2}kx^{2}$（x为弹簧的形变量），所有过程不计空气阻力。求：

$17、如图所示，内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上，P、Q分别为轨道的两个端点且位于同一高度，P处轨道的切线沿水平方向，Q处轨道的切线沿竖直方向。小物块a、b用轻弹簧连接置于光滑水平面上，b被锁定。一质量$m=\dfrac{1}{2}\mathrm{kg}$的小球自Q点正上方h=2m 处自由下落，无能量损失地滑入轨道，并从P点水平抛出，恰好击中a，与a粘在一起且不弹起。当弹簧拉力达到F=15N 时，b解除锁定开始运动。已知a的质量$m_{a}=1\mathrm{kg}$，b的质量$m_{b}=\dfrac{3}{4}\mathrm{kg}$，方形物体的质量$M=\dfrac{9}{2}\mathrm{kg}$，重力加速度大小$g=10\mathrm{m/s}^{2}$，弹簧的劲度系数k=50N/m ，整个过程弹簧均在弹性限度内，弹性势能表达式$E_{\mathrm{p}}=\dfrac{1}{2}kx^{2}$（x为弹簧的形变量），所有过程不计空气阻力。求：$

（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$v_{1}$ 、$v_{2}$ ；

（2）弹簧弹性势能最大时，b的速度大小$v_{b}$ 及弹性势能的最大值$E_{pm}$ 。

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$B_{1}=k_{1}t+k_{2}x$，$k_{1}$和$k_{2}$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。

$18、如图所示，平行轨道的间距为L，轨道平面与水平面夹角为α，二者的交线与轨道垂直，以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域I、Ⅱ，区域I（−2L ≤ x < −L）内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场；区域Ⅱ（x ≥ 0）内充满方向垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度大小$B_{1}=k_{1}t+k_{2}x$，$k_{1}$和$k_{2}$均为大于零的常量，该磁场可视为由随时间t均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf时放置在轨道上，pq边与轨道垂直，由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动，磁场上、下边界均与x轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，重力加速度大小为g，不计自感。$