2024屆高考物理精英模擬卷 【山東版】含答案

2024屆高考物理精英模擬卷【山東版】一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.將受核輻射和含核反應(yīng)物的核污水直排大海，將對海洋造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。某國排放的核污水中氚的含量最高，其次還有碘-129、釕-106、碳-14、鈷-60、鍶-90、銫-134、銫-137等。下列給出涉及核污水中核素的核反應(yīng)方程錯誤的是()A. B.C. D.2.近年來無人機在軍事、工業(yè)等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，一質(zhì)量為m的無人機在執(zhí)行遠程偵察任務(wù)，某段時間內(nèi)該無人機以速度v沿著與水平方向成θ角斜向上的方向勻速直線飛行，重力加速度為g，則這段時間內(nèi)()A.該無人機處于超重狀態(tài) B.該無人機在運動的過程中機械能守恒C.空氣對該無人機作用力的大小為mg D.重力對無人機做功的瞬時功率為mgv3.熱熔胎指在一定溫度下表面呈熔化或凝膠狀態(tài)的車胎，熱熔胎能給車輛提供極佳的抓地力，因而熱熔胎多用在對抓地力要求很高的車輛，如場地賽車。忽略運動過程熱熔胎的體積變化，下列說法正確的是()A.熱熔胎升溫過程，所有分子的動能均增大B.熱熔胎在一定溫度下熔化，其是晶體C.運動過程中，熱熔胎與地面不可能發(fā)生擴散D.運動過程中，熱熔胎的內(nèi)能增大4.如圖甲所示，光電管的陽極和陰極為兩正對平行放置的半徑為R的圓形金屬板，板間距為d。用頻率一定的細光束照射陰極板的圓心，發(fā)生光電效應(yīng)。調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片改變兩板間的電壓，描繪出的關(guān)系圖線如圖乙所示。若光電子從陰極板圓心處向各個方向發(fā)出，則電流恰達到飽和時兩板間的電壓約為()A. B. C. D.5.研究團隊利用中國天眼FAST發(fā)現(xiàn)了一個名為PSRJ1953+1844（M71E）的雙星，其軌道周期僅為53分鐘，是目前發(fā)現(xiàn)的軌道周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)。該發(fā)現(xiàn)填補了蜘蛛類脈沖星系統(tǒng)演化模型中缺失的一環(huán)。此類雙星兩顆星相距很近，在演化的某一階段脈沖星會蠶食伴星恒星，且兩顆星越靠越近，假設(shè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，不考慮系統(tǒng)外的天體作用，則該階段雙星系統(tǒng)的軌道周期()A.減小 B.增大 C.不變 D.無法確定6.如圖甲所示，質(zhì)量均為m的兩個物塊用不可伸長的輕繩相連，放在水平轉(zhuǎn)盤上，初始狀態(tài)繩子松弛.兩物塊與轉(zhuǎn)盤之間的動摩擦因數(shù)均為μ，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g.現(xiàn)讓轉(zhuǎn)盤從靜止緩慢增加轉(zhuǎn)速，兩物塊所受摩擦力隨角速度平方的變化圖像如圖乙所示，取摩擦力向左為正方向（如圖甲所示），下列說法錯誤的是()A.乙圖中(2)對應(yīng)B物塊所受摩擦力隨角速度平方的變化圖像B.兩物塊到轉(zhuǎn)盤圓心的距離為1:2C.D.當時，繩子的張力大小為7.如圖所示，變壓器原線圈與定值電阻串聯(lián)后接在輸出電壓有效值恒定的正弦式交流電源兩端，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為和，副線圈接滑動變阻器。滑動變阻器滑片從底端向上滑動的過程中，下列說法正確的是()A.交流電源的輸出功率先減小后增大 B.的電功率可能先增大后減小C.的電功率可能先增大后減小 D.的電功率可能先減小后增大8.如圖所示，一長木板A靜止放在光滑的水平面上，物體B（可視為質(zhì)點）以初速度從A的左端滑上，最后從A的右端滑下，該過程中B的動能減少量為的動能增加量為間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，關(guān)于的值，下列可能正確的是()A. B.C. D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.圖甲為一列簡諧橫波在t時刻的波形圖，P是平衡位置在處的質(zhì)點，Q是平衡位置在處的質(zhì)點。圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像。下列說法正確的是()A.波沿x軸正方向傳播B.波速大小為40m/sC.圖甲所示時刻質(zhì)點P的縱坐標為D.從t時刻起經(jīng)過0.3s，質(zhì)點P振動的路程為60cm10.如圖所示，點電荷甲、乙固定在絕緣水平面上，為兩點電荷連線的四等分點，以甲為圓心，甲、A間的距離為半徑畫圓，是圓上的三點，為圓的直徑，且與兩點電荷的連線垂直，E點在兩點電荷連線的延長線上，G點為兩點電荷連線中垂線上的點。已知甲所帶的電荷量為，A點的電場強度為零。則下列說法正確的是()A.乙所帶的電荷量為B.兩點的電場強度大小之比為9:20C.B點的電勢大于G點的電勢D.電子在C點的電勢能小于在G點的電勢能11.如圖所示，小滑塊以一定初速度從固定斜面頂端向下滑動，最終停在水平面上。滑塊與斜面間、滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相等，不考慮滑塊經(jīng)過斜面與水平面連接處的機械能損失。則滑塊動能、機械能E隨滑塊水平方向的位移x變化的關(guān)系圖像可能正確的是()A. B.C. D.12.如圖所示，導軌間距為L的兩平行光滑金屬導軌固定在高度為h的絕緣水平臺面上，左端連接定值電阻R和開關(guān)S，右端與臺面右邊緣平齊，空間中存在垂直導軌平面向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，質(zhì)量均為m、阻值均為R的導體棒a和b垂直導軌放置。開始時開關(guān)斷開，給導體棒a一水平向右的初速度，b離開導軌后瞬間閉合開關(guān)，最終到達水平面上同一位置。已知重力加速度為g，若導體棒間發(fā)生碰撞則為彈性碰撞，下列說法正確的是()A.開關(guān)閉合前、后瞬間導體棒a的加速度相同B.初始時之間的最大距離為C.初始時之間的最小距離為D.金屬棒b和定值電阻R上產(chǎn)生的總焦耳熱不可能相同三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.（6分）某同學欲探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，設(shè)計了如圖甲所示的裝置.實驗步驟如下：①將質(zhì)量為M的小車靜止放在水平的木板上，然后把木板一端墊高，直到小車在木板上能勻速下滑，小車后面掛上打點計時器，直到觀察到紙帶打出的點跡均勻，說明平衡摩擦力合適，此時木板的傾角為.②在木板墊高的一端固定一個定滑輪，將打點計時器固定在木板底端，用一根輕繩固定在小車上，另一端連接一個質(zhì)量為m的重錘，松手后，小車沿木板向上做加速運動，如圖乙所示.③保持小車的質(zhì)量M不變，多次改變左側(cè)重錘的質(zhì)量m，以小車的加速度a為縱坐標，為橫坐標，繪制圖像，如圖丙所示.回答以下問題：（1）長木板的動摩擦因數(shù)為________；（2）該實驗________(填“需要”或“不需要”)滿足；（3）經(jīng)計算，圖丙中傾斜直線斜率的絕對值為k，縱截距為b.若滿足_______（用含的代數(shù)式表示），則可得到加速度與合外力成正比，與質(zhì)量成反比的結(jié)論；（4）請你對該實驗提出一些需要注意的事項：_______（開放性答案，合理即可）.14.（8分）在測量金屬絲電阻率的實驗中，待測金屬絲的電阻約為10Ω.可供選擇的實驗器材如下：電源（，內(nèi)阻不計），電壓表（量程0～3V），電壓表（量程0～15V），定值電阻，定值電阻，滑動變阻器，開關(guān)S，導線若干.（1）從圖甲可讀出金屬絲的直徑為______mm.（2）實驗電路如圖乙所示，閉合開關(guān)后，將滑動變阻器的滑片滑到一個適當?shù)奈恢煤蟊３植粍?再用同一塊電壓表分別測量定值電阻和電阻絲的電壓，示數(shù)分別為、.①為了減小實驗誤差，定值電阻選______，電壓表選______.②電阻絲電阻的測量值為______.（3）考慮電壓表并不理想，電壓表并聯(lián)在電阻絲兩端時電阻絲兩端的電壓______（填“>”“<”或“=”）電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端時電阻絲兩端的電壓.15.（8分）如圖甲所示，物塊緊貼著靜置在粗糙水平面上，時刻對a施加水平方向的外力，外力隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定向右為正方向。已知物塊的質(zhì)量分別為，與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。求：（1）兩物塊的最大速度和4~9s內(nèi)運動的距離；（2）從兩物塊分離到a靜止的過程b運動的距離。16.（8分）如圖所示，一“蘑菇形”透明工件的頂部是半徑為R的半球體，為工件的對稱軸，是工件上關(guān)于軸對稱的兩點，兩點到軸的距離均為，工件的底部涂有反射層，工件上最高點、最低點之間的距離為2R，一束單色光從A點平行對稱軸射入工件，恰好從B點射出，光在真空中的傳播速度為c，求：（1）工件的折射率；（2）光線從射入工件到射出工件的時間。17.（14分）如圖所示，空間存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，在紙面建立直角坐標系xOy，質(zhì)子帶電荷量為q、質(zhì)量為m，從坐標原點O沿x軸正方向以速度射出，運動過程中質(zhì)子到坐標原點的最遠距離為d。若再施加一沿y軸負方向的勻強電場，質(zhì)子以同樣的速度從坐標原點O射出后，恰好做勻速直線運動。不計重力作用。（1）求磁感應(yīng)強度B及電場強度E。（2）當電場、磁場都存在時，質(zhì)子從坐標原點O沿x軸正方向以速度射出，經(jīng)時間時y坐標達到最大值。已知運動過程中質(zhì)子的加速度大小保持不變。求：(ⅰ)時間t時質(zhì)子速度的大小及方向；(ⅱ)時間t時質(zhì)子的坐標。18.（16分）如圖所示，質(zhì)量為的木板放置在光滑水平地面上，左側(cè)有一與木板等高的水平臺面，木板的右端放置質(zhì)量為的物塊，初始時給物塊一水平向左的瞬時沖量。物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，平臺與木板左端的間距，重力加速度，木板與平臺碰撞前后瞬間速度大小不變，且木板足夠長。（1）求木板與平臺第一次碰撞前瞬間的速度大小。（2）木板和物塊第一次共速前，求物塊在木板上運動的距離。（3）從木板和物塊第一次共速后與平臺的第一次碰撞開始，求之后木板運動的總距離。

答案以及解析1.答案：D解析：由核反應(yīng)過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，D項中的核反應(yīng)方程不符合，故選D。2.答案：C解析：該無人機處于平衡狀態(tài)，A錯誤；無人機在運動過程中受到自身豎直向下的重力，空氣對其的作用力與重力等大反向，C正確；無人機運動過程中動能不變，重力勢能增加，機械能增加，B錯誤；重力與速度v有夾角，D錯誤。3.答案：D解析：熱熔胎升溫過程，分子平均動能增大，但不是每個分子的動能均增大A錯誤熱熔胎的材料主要是橡膠，故熱熔胎不是晶體B錯誤擴散可以發(fā)生在任意介質(zhì)之間，則熱熔胎和地面可以發(fā)生擴散C錯誤運動過程中，熱熔胎體積不變，分子勢能不變，溫度升高，分子平均動能增大，故內(nèi)能增大D正確4.答案：D解析：第一步：計算光電子的最大初速度電子質(zhì)量為m、帶電荷量為e，當金屬板間所加反向電壓為時，有。第二步：結(jié)合類拋體運動計算板間電壓加正向電壓時，光電子在板間的運動可看成類拋體運動，初速度與極板平行的光電子在板間運動的時間最長，當電子速度最大時，其平行極板方向的位移最大，設(shè)電流恰飽和時板間的電壓為，電子的加速度大小為，垂直極板方向有，電子不離開板間區(qū)域有，綜合解得，D正確。5.答案：A解析：設(shè)脈沖星的質(zhì)量為、軌道半徑為，其伴星的質(zhì)量為、軌道半徑為，兩者間的距離為L，軌道周期為T，由萬有引力提供向心力有，變式得，，由數(shù)學知識有，可得，在雙星系統(tǒng)總質(zhì)量不變的情況下，隨著兩顆星越靠越近，兩顆星的軌道周期逐漸減小，A正確。6.答案：D解析：轉(zhuǎn)盤從靜止加速轉(zhuǎn)動，兩物塊起初靠靜摩擦力提供向心力，題圖甲中A受摩擦力向右，B受摩擦力向左，由題圖乙可知圖像(2)為B物塊所受摩擦力隨角速度平方的變化圖像，A正確；當B達到最大靜摩擦力時，有，此時對A物塊，有，聯(lián)立解得，，B正確；設(shè)繩子拉力為，A做圓周運動的半徑為r，B做圓周運動的半徑為2r，則，當時，對B，有，對A，有，解得，當時，對B，有，對A，有，聯(lián)立以上各式可解得，，則有，C正確，D錯誤.7.答案：C解析：第一步：分析滑動滑片對原線圈回路的影響當增大時，減小，減小，定值電阻消耗的電功率減小，交流電源的輸出功率，減小，AB錯誤。第二步：分析滑動滑片對副線圈回路的影響將變壓器和滑動變阻器等效成電阻，由可得消耗的電功率為，由數(shù)學知識可知，當，即時，消耗的電功率最大，滑片向上移動過程中從0開始增大，則消耗的電功率可能一直增大、先增大后減小，C正確，D錯誤。8.答案：A解析：第一步：分析運動過程中的能量轉(zhuǎn)換B從A的左端運動到右端的過程中，B對A的摩擦力使A加速，又因為二者的相對運動產(chǎn)生了摩擦熱，則根據(jù)能量守恒可知，BC錯誤。第二步：找出能量間滿足的關(guān)系式后，判斷能量的大小關(guān)系畫出B和A在此過程的速度時間圖線分別如圖中1、2所示，圖中1和2之間的面積表示板長l，1與坐標軸所圍的面積表示B的位移，2與坐標軸所圍的面積表示A的位移，由圖易知，又，則，A正確，D錯誤。9.答案：BCD解析：由圖甲可知t時刻質(zhì)點Q位于平衡位置，由振動圖像可知滿足條件的只有，此時質(zhì)點Q沿y軸負方向振動，可知波沿x軸負方向傳播，A錯誤；由題圖可知，則波速為，B正確；0.1s時刻，波動方程為，代入得，C正確；0.1s時刻，質(zhì)點P沿y軸正方向振動，經(jīng)過，振動路程為，D正確。10.答案：CD解析：設(shè)兩點電荷之間的距離為4L，乙所帶的電荷量為Q，由庫侖定律可知，甲在A點產(chǎn)生的電場強度水平向右，大小為，A點的電場強度為0，則乙在A點產(chǎn)生的電場強度水平向左，大小為，有，解得，A錯誤；甲在兩點產(chǎn)生的電場強度水平向右，大小分別為、，乙在兩點產(chǎn)生的電場強度水平向左，大小分別為、，則B點的電場強度大小為，C點的電場強度大小為，則兩點電場強度大小之比為，B錯誤；段，兩點電荷產(chǎn)生的合電場均有從B指向G的分量，沒電場線方向電勢逐漸隆低，則B點的電勢比G點的電勢高，C正確；由以上分析可知BC段的電場強度方向水平向左，則電子在該段所受的電場力方向水平向右，電子由C到B的過程中電場力做負功，電勢能逐漸增大，則電子在B點的電勢能大于在C點的電勢能，又B點的電勢比G點的電勢高，則電子在G點的電勢能大于電子在B點的電勢能，綜上可得電子在G點的電勢能大于在C點的電勢能，D正確。11.答案：ABD解析：設(shè)滑塊的初動能為，到達斜面底端時的動能為，斜面的傾角為θ，斜面在水平方向的總長度為，滑塊在斜面上運動時由動能定理有，整理得，在水平面上運動時由動能定理有，若，則滑塊在斜面、水平面上均做減速運動，且在水平面上的加速度大于斜面上的，A正確。若，則滑塊在斜面上做加速運動、在水平面上做減速運動，B正確。設(shè)滑塊初始時的機械能為，滑塊機械能的減少量等于克服摩擦力做的功在斜面上運動時有在水平面上運動時有綜上可得，整個過程滑塊的機械能E與水平位移x成線性關(guān)系，C錯誤，D正確。12.答案：BC解析：1.兩導體棒發(fā)生碰撞的情況若導體棒b離開導軌前與a發(fā)生碰撞，碰撞前瞬間a的速度一定大于b的，碰后二者交換速度，之后b的速度大于a的，b的位移大于a的，則b離開導軌時，a到導軌右端的距離一定大于零，離開導軌時的速度不可能相同，即一定不發(fā)生碰撞。2.兩導體棒不發(fā)生碰撞的情況開關(guān)閉合前，導體棒組成的系統(tǒng)所受合外力為零，二者組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)開關(guān)閉合前瞬間導體棒b的速度為v，則此時導體棒a的速度為，離開導軌后能落到同一位置，則，開關(guān)閉合前瞬間回路中的感應(yīng)電動勢為，開關(guān)閉合后瞬間回路中的感應(yīng)電動勢為，可知開關(guān)閉合前后瞬間回路中的感應(yīng)電動勢不相等，回路中電流不相等，導體棒a所受安培力不相等，加速度也不相等，A錯誤。設(shè)開關(guān)閉合前，流過導體棒b的平均電流為，運動時間為，導體棒間距離的變化量為，b離開導軌后a運動到平臺最右端的位移大小為，則這段時間內(nèi)回路中的平均感應(yīng)電動勢為，導體棒b所受安培力的沖量為，又，可得，同理，對開關(guān)閉合后a在導軌上的運動有，初始時間的距離，當時兩導體棒初始位置間的距離最大，為，當時兩導體棒初始位置間的距離最小，為。由焦耳定律和上述分析可知，導體棒b產(chǎn)生的焦耳熱為，定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為，若，則有，另一解舍去，綜上BC正確，D錯誤。13.答案：（1）（2）不需要（3）（4）m需要大于M；繩子需要與木板平行；多次實驗等解析：（1）小車沿木板勻速下滑，則滿足，可解得.（2）該實驗不需要用重錘的重力代替繩子拉力，故不需要滿足.（3）對重錘和小車整體受力分析，由牛頓第二定律知，，整理可得，則，即.14.答案：（1）0.512（0.511～0.513均可）（2）①；②（3）<解析：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動刻度讀數(shù)為，所以金屬絲的直徑為0.512mm.（2）①如果選定值電阻，由于電阻絲電阻約為10Ω，所以當兩者串聯(lián)時，電阻絲兩端的電壓將很小，電壓表在讀數(shù)時會造成較大誤差，而的阻值與待測電阻絲的阻值相近，所以定值電阻應(yīng)選；由題意及前面分析可知，電壓表的讀數(shù)最大值約為2V，為了減小實驗誤差，電壓表選.②由可得，待測電阻絲的阻值.（3）電壓表不理想，當電壓表與定值電阻并聯(lián)時，并聯(lián)部分的總阻值小于定值電阻的阻值，通過電阻絲的電流變大，電阻絲分得的電壓較大，所以當電壓表并聯(lián)在電阻絲兩端時電阻絲兩端的電壓較小.15.答案：（1）見解析（2）見解析解析：（1）根據(jù)題意可知兩物塊一起所受的最大靜摩擦力根據(jù)圖乙可知時外力，此后兩物塊開始運動時兩物塊的速度達到最大，從到對兩物塊由動量定理有又圖像與橫軸圍成的面積表示沖量大小，可知聯(lián)立解得同理有可解得4s時兩物塊的速度4~9s內(nèi)，根據(jù)動能定理有解得（2）9~11s內(nèi)兩物塊一起做減速運動，時，外力F反向，兩物塊分離，物塊b向右做勻減速直線運動，物塊a在外力和摩擦力作用下做加速度減小的減速運動，假設(shè)a在16s之前停止運動根據(jù)動量定理有其中解得（不符合題意，舍去）時外力F的大小小于a所受的最大靜摩擦力，假設(shè)成立即從兩物塊分離到物塊a靜止，物塊b運動的時間為則有解得16.答案：（1）（2）解析：（1）光路如圖所示，設(shè)A點處的入射角為α，折射角為β由幾何關(guān)系得①由幾何知識得②由折射定律有③解得④（2）三角形為等邊三角形，光在工件內(nèi)的傳播路程為⑤光在介質(zhì)中的傳播速