山东省菏泽市2024届高三年级下册二模物理试卷(含答案)

山东省荷泽市2024届高三下学期二模物理试卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.核电池，又叫同位素电池，它是一种利用放射性同位素衰变放出载能粒子，并将其

能量转换为电能的装置。已知某电池的核燃料为：；Pu,一个静止的rPu原子核衰变

成一个新核冷U和另外一个带电粒子A。下列说法正确的是（）

A.粒子A的穿透能力比Y射线强

B.该衰变过程遵守质量守恒和电荷守恒

C.答Pu比色U的比结合能小

D.^Pu的衰变速度随温度的升高而加快

2.下列说法中正确的是（）

A.鉴别晶体与非晶体的依据是该物质是否具有各向异性

B.一定质量的理想气体，吸收热量，内能一定增大

C.一定质量的理想气体，体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次

数一定增大

D.荷叶上的露珠呈扁平球形主要是因为表面张力的作用

3.以下说法中正确的是（）

n£ZeV

8--0

5---------------------0.54

4---------------------0.85

3----------------------1.51

2---------------------3.40

-13.60

甲乙

，辐射强度

I700K

300K

A.甲图是a粒子散射实验示意图，当显微镜在a、b、c、d中的d位置时荧光屏上接收

到的a粒子数最多

B.乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从“=2能级跃迁到〃=4能级时放出了一定能量

的光子

C.丙图是光电效应实验示意图，当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器

的金属杆带正电荷

D.爱因斯坦在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，丁图是描绘两种温度下黑体

辐射强度与波长的关系图

4.2024年4月25日晚，神舟18号载人飞船成功发射，在飞船竖直升空过程中，整流

罩按原计划顺利脱落。整流罩脱落后受空气阻力与速度大小成正比，它的丫―图像正

确的是()

5.在同一水平面上有两个波源P和。，沿垂直水平面方向同时开始振动，振幅分别为

A和2A,经过半个周期，P和。同时停止振动，此时C点处于波峰位置，。点处于波

谷位置。一段时间后，”点先后出现了两次振动，PC=QD=L,PM=3L，

QM=5L,贝lj()

PCMDQ

A.两列波的波长均为2L

BJW点振动的总路程为6A

C.两列波相遇后，波速均发生改变

D.若两波源一直振动，P和。连线上的振动加强点始终处于波峰或波谷位置

6.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为同向转动的圆，每隔N年，该行星会运

行到日地所在的直线上。下列说法正确的是（）

///地球、'入、行仃星生

O

\\太阳//

A.该行星与地球绕太阳公转的向心加速度之比为（^-1）1

B.该行星的公转周期为上

N-1

c.该行星与地球绕太阳公转的半径之比为（肃彳）；

D.该行星和地球绕太阳公转的线速度之比为（口）：

7.如图，矩形线框切割磁感线产生交流电压e=25&sinlOO7t/（V），它的匝数N=5、

电阻r=lQ,将其接在理想变压器的原线圈上。“220V22W”的灯泡L正常发光，内阻

为10C的电风扇〃正常工作，电流表A的示数为0.3A。导线电阻不计，电压表和电

流表均为理想电表，不计灯泡电阻的变化，矩形线框最大电流不能超过20A。以下描

述错误的是（）

。E

A.矩形线框转动过程中磁通量的变化率最大值为5g

B.电风扇输出的机械效率约为99.1%

C.原、副线圈的匝数比4:叼=1:10

D.若将电风扇去掉，则小灯泡变亮，电流表的示数变大

8.在楼房维修时，工人使用如图所示的装置提升建材，为防止碰撞阳台，跨过光滑定

滑轮的。绳和氏c绳连结在。点，甲在固定位置拉动绳的一端使建材上升，乙在地面

某固定位置用力拉着足够长的6绳。在建材沿竖直方向匀速上升过程中，下列说法正

A.甲受到的支持力％变大，乙受到的支持力N乙变大

B.甲受到的支持力N甲变小，乙受到的支持力N乙变小

C.甲受到的摩擦力G变大，乙受到的摩擦力分变小

D.甲受到的摩擦力为变小，乙受到的摩擦力段变大

二、多选题

9.以下说法正确的是（）

A.泊松亮斑是由光的衍射形成的

B.将托马斯.杨双缝干涉实验装置放进水中，条纹间距会变大

C.用一个偏振片来观察某光源发出的光，在垂直光的传播方向上旋转偏振片时，发现

光的强度发生变化，说明该光是偏振光

D.为增加透射光的强度，在眼镜、相机等镜片表面涂有一层“薄膜”，使光学系统成像

更清晰，这是利用了薄膜前后表面反射光相互干涉的原理

10.如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为人可转动的同心圆盘，圆盘的边缘放置

一个质量为机的物块，物块与圆盘、物块与餐桌面间的动摩擦因数均为〃。从静止开

始缓慢增大圆盘转动的角速度至物块恰好要发生相对滑动。最大静摩擦力等于滑动摩

擦力，重力加速度大小为g,物块可视为质点，下列说法正确的是（）

圆盘

A.物块随圆盘转动的过程中，圆盘对物块的摩擦力与速度方向相反

B.物块随圆盘转动的过程中，圆盘对物块的摩擦力做功大小为卬=丝驾

2

C.继续增大圆盘转动的角速度，物块由于受到一个大于向心力的离心力作用而从圆盘

滑动到餐桌面上

D.继续增大圆盘转动的角速度，物块从圆盘滑动到餐桌面上，若物块最终停在餐桌面

边沿，忽略圆盘和餐桌面的高度差，可求出餐桌面的直径为〃厂

11.两等量正点电荷（图中未画出）。在其连线的垂面上有P、M三个点，。为两电

荷连线的中点，如图，下列说法正确的是（）

/-—、、、、

PM：'\N

'、O:

\/

X✓

X、—J/✓

A.M、N两点的电场强度大小相等

B.P、N两点的电场强度的大小一定不相等

C.给电子某一初速度，它能沿图中的圆做匀速圆周运动

D.负检验电荷从尸点沿直线移动到N点过程中，电势能先增大后减小

12.如图，质量分别为?=1kg和％=2kg的金属棒a、b,垂直放在足够长的水平光

滑导轨和PQP。上，左右两部分导轨间距分别为0.5m和1m。磁感应强度大

小均为5=10T，左侧方向竖直向下，右侧方向竖直向上。两金属棒的电阻均与长度成

正比，不计导轨电阻。开始时6在加尸位置，。在NQ位置，绕过足够远的光滑定滑

轮的绝缘细线连接6和质量为仁=3kg的物块c,最初c距地面的高度/z=2.4m。。由

静止开始下落，落地后不反弹，c落地时a、6速率之比为：喔=1:2,c下落过程中，b

棒上产生的焦耳热为20J。a、8运动过程中和导轨接触良好，g=10m/s2o下列说法正

确的是（）

A.物块c落地时，。棒的速度大小为4m/s

B.物块c落地后，人棒的最终速度大小为4m/s

C.从c落地到八6匀速运动过程中，。产生的热量为2J

D.c从开始运动到落地的过程中通过b棒的电荷量为0.4C

三、实验题

13.实验室有一块一侧有反光涂层的矩形玻璃成，它的长宽比为2:1，某同学用激光

笔测量该玻璃砖的折射率。由于缺少标准测量工具，该同学将纸张裁成和玻璃砖一样

大，通过对折产生折痕对纸张进行等分，将纸张变为测量工具。

（1）用纸张折痕确定法线，调整激光笔的位置如图所示，A。为入射光线，光线通过

玻璃砖从3点射出，可知玻璃砖的折射率为〃=（可用分数、小数及根号表

示）；

（2）激光在这种玻璃砖中发生全反射临界角的正弦值sinC=；

（3）在本实验中，下列方法最能有效减小实验误差的是（单选，填选项序

号）。

A.仅适当增大光线的入射角B.仅适当减小光线的入射角

C.仅适当增加纸张的等分折痕D.仅适当减少纸张的等分折痕

14.智能手机中大都配置有气压传感器，某种气压传感器主要传感元件是一个对气体

压强敏感的薄膜，它连接一个柔性电阻器，当气压传感器所处环境气压变化时，这个

薄膜变形，柔性电阻器的阻值也随之发生变化。已知某气压传感器的阻值变化范围为

一百欧姆到几百欧姆，某实验小组在室温下用伏安法探究其阻值号随气压p变化的规

律，实验室提供了如下器材可供选择：

A.气压传感器，一个标准大气压下阻值约为200c

B.直流电源，电动势6V,内阻不计

C.电流表A1量程为50mA,内阻不计

D.电流表A2量程为150mA,内阻不计

E.电压表V,量程为3V,内阻为3k。

F.定值电阻&=3kQ

G.滑动变阻器R,最大电阻值约为20c

H.开关S与导线若干

（1）请根据给定的实验器材在虚线框内画出实验电路图，在图上标注出元件符号

（R、Ro、V、A］或A?）

（2）将实物连线图补充完整。

（3）当气压传感器所处环境气压为p时，闭合开关S,测得两个电表的读数分别为U

和/,则气压传感器的阻值&=

（4）改变环境压强"的大小，测得不同的值此，绘成图像如图所示，由图可得阻值

R,和压强p的函数关系式为Rx=Qo

四、计算题

15.如图，哈勃瓶是一个底部开有圆孔、瓶颈很短的平底大烧瓶。在瓶内塞有一气

球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。瓶内由气球和橡皮

塞封闭一定质量的气体，体积为％,是气球中气体体积的两倍，气体的压强都为大气

压强Po。

橡皮塞

(1)在一次实验中，保持温度不变，用打气筒对气球充气，当瓶内气体体积由匕减小

AV时，压强增大20%。求瓶内气体体积由匕减小2AV时，体积减小前后瓶内气体压

强的比值。

(2)另一次实验中，每充一次气都能把体积为0.4%、压强为P。的气体充进气球内，

气球缓慢膨胀过程中，认为气球内和瓶内气体压强近似相等，保持温度不变，当瓶内

外压强差Ap】=2po时，橡皮塞会被弹出。求向气球内至少充气几次，橡皮塞被弹出？

16.如图，在xOy平面内虚线与x轴负方向夹角为45。，虚线右上侧和第一

象限为区域I,I内存在垂直xOy平面向里、磁感应强度为3的匀强磁场，虚线。“左

下侧和第三象限为区域n,II内存在垂直xOy平面向外、磁感应强度为工5的匀强磁

场。一个比荷为左的带正电粒子从原点。沿x轴正方向以速度％射入磁场，不计粒子

重力。求：

'、X>

(1)粒子从。点进入磁场到第二次穿过。航直线时所用的时间；

(2)粒子第二次穿过x轴与x轴交点的位置坐标；

(3)粒子第2〃次通过。航直线时与。点的距离表达式。(其中〃=1,2,3)

17.如图，电力工人在倾角6=37。的山坡上架设电线，竖直电线杆高/i=40m,工人

将拖线器(拖线器为一连接细线的重物)抛出，拖线器恰好能够越过电线杆顶端，忽

2

略空气阻力、人的身高和细线质量，g=10m/so求：

(1)拖线器抛出时的最小速度大小及方向；

(2)拖线器抛出点到电线杆底部的距离；

(3)拖线器在山坡上的落点到电线杆底部的距离。

18.如图，三个质量均为m=lkg的弹性小球用两根长均为L=lm的轻绳连成一条直线

而静止在光滑水平面上。现给中间的小球3一个水平初速度%=3m/s,方向与绳垂

直。小球相互碰撞时无机械能损失，轻绳不可伸长。求：

(1)当小球AC第一次相碰时，小球3的速度；

(2)当三个小球再次处在同一直线上时，小球3的速度；

(3)运动过程中小球A的最大动能％和此时两根绳的夹角

(4)当三个小球处在同一直线上时，绳中的拉力R的大小。

参考答案

1.答案：c

解析：A.由题意，衰变方程为

曹Pu-2凿u+：A

故带电粒子A为He，粒子He的穿透能力没有丁射线强，A错误；

B.该衰变过程遵守质量数守恒和电荷守恒，但是核反应过程会释放核能，有质量亏

损，B错误；

C.比结合能越大，原子核越稳定，自发衰变时，生成物的比结合能比反应物的比结合

能大，因此贯PU比Tu的比结合能小,C正确;

D.；『pu的衰变速度与温度无关，D错误。

故选C。

2.答案：D

解析：A.鉴别晶体与非晶体的依据不能根据是否具有各向异性，因为晶体不是所有性

质均表现为各向异性，有些性质表现为各向同性，故A错误；

B.根据热力学第一定律可知，一定质量的理想气体，吸收热量，若同时对外界做功，

内能可能增大，可能不变，可能减小，故B错误；

C.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数和温度有

关，体积减小时，分子数密度增大，但气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞

次数不一定增大，故C错误；

D.荷叶上的露珠呈扁平球形主要是因为表面张力的作用，故D正确。

故选D。

3.答案：C

解析：A.甲图是a粒子散射实验示意图，当显微镜在a、b、c、d中的d位置时荧光屏

上接收到的a粒子数最少，故A错误；

B.乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从〃=2能级跃迁到〃=4能级时吸收了一定能量

的光子，故B错误；

C.丙图是光电效应实验示意图，当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器

的金属杆带正电荷，故C正确；

D.普朗克在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，丁图是描绘两种温度下黑体辐

射强度与波长的关系图，故D错误。

故选C。

4.答案：A

解析：空气阻力与速度大小成正比，设空气阻力为

于=kv

上升阶段由牛顿第二定律

mg+kv=ma

随着速度的减小，加速度逐渐减小，上升阶段做加速度逐渐减小的减速运动。在最高

点加速度为

a=g

下降阶段由牛顿第二定律

mg—kv=ma'

随着速度的增大，加速度继续减小，下降阶段做加速度逐渐减小的加速运动。

故选Ao

5.答案：B

解析：A.由于波源只振动了半个周期，可以判断得出波源P开始起振方向垂直纸面向

外，首先波源用工7到达最大位移处，然后再用工7将波峰状态传播到。点；可以判

44

断得出波源Q开始起振方向垂直纸面向里，首先波源用工7到达最大位移处，然后再

4

用工7将波谷状态传播到。点，因此

4

—A=L

4

解得两列波的波长均为

2=4£

故A错误；

B.因为质点M到两波源的路程差为

5L-3L=2L

当左侧波峰到达M点时右侧波还未传到M点，M会到达+A位置，当右侧波谷传播到

达”点时左侧波已完全通过M点，则M会到达-A位置，随后两波均通过M点，M

会到达平衡位置，因此般振动经过的总路程为

S—2xA+2x2A=6A

故B正确；

C.在同一介质中传播，两列波相遇后，波速均不发生改变，故C错误；

D.振动加强点是波峰和波峰或波谷和波谷的叠加，经过半个周期后，加强点将从波峰

叠加变为波谷叠加（或从波谷叠加变为波峰叠加），所以必须经过平衡位置，因此若

两波源一直振动，P和。连线上的振动加强点不是始终处于波峰或波谷位置，故D错

误。

故选B。

6.答案：A

解析：B.设该行星周期为心，地球的周期为（=1年，又有每过N年，该行星会运行到

日地连线的延长线上，要使行星、地球、太阳三者共线，则只需地球比行星多转半个

圆即可，则

解得

T_2N

2-2N-1

故B错误；

C.根据开普勒第三定律

甘=可

可得

国二（2N]

&2N-1）

故C错误；

A.根据

GMm

叱-ma

可得

生"2N-。

q422N

故A正确;

D.根据

GMmv2

————

R2R

可得

A-国一（"仁耳

CL2N）

故D错误。

故选Ao

7.答案：D

解析：A.根据法拉第电磁感应定律，有

EM”

解得

皎、一&=25V|V=5^V

△teN5

故A正确，与题意不符;

B.副线圈电路中，灯泡与电风扇并联，灯泡L正常发光，则电风扇”的电压为

UM=220V

电风扇所在之路电流为

M=12_^=0.2A

电风扇输出的机械效率约为

n=UJMT^Mx991%

UMIM

故B正确，与题意不符;

C.原、副线圈的匝数比为

々_Uinx_I2

〃2Uz/A

又

p

E=—=25Y

V2

由闭合电路欧姆定律，可得

q=石_"

联立，解得

々1

n210

故C正确，与题意不符；

D.若将电风扇去掉，副线圈电阻增大，电流表示数减小，导致原线圈电流减小，原线

圈的端电压增大，副线圈电压随之增大，则小灯泡变亮。故D错误，与题意相符。

故选D。

8.答案：B

解析：AB.重物沿竖直方向匀速上升，。点受到。绳的拉力大小等于重物的重力，受力

分析如下图所示

飞、

飞#G

,,巧＞2

G

当物体上升时，。绳与竖直方向的夹角变大，方绳与竖直方向的夹角变小，根据平行四

边形法则可知时绳中的拉力都变大，对甲分析可知，甲手中的绳子与竖直方向的夹角

不变，设夹角为伍则有

Facose+N甲=6甲

故随着工变大，N甲减小。对乙分析可知，乙手中的绳子与竖直方向的夹角变小，设

夹角为a,则有

Fbcosa+N乙=G乙

故随着心变大，a减小，N乙减小，故A错误，B正确；

CD.根据前面分析可知对工人甲水平方向

工sin""

故随着工变大，人增大。对重物和乙整体分析，水平方向上根据平衡条件可知工人乙

水平方向上受到地面的摩擦力等于。绳沿水平方向上的分力，所以工人乙受到地面的

摩擦力越来越大，故CD错误。

故选B。

9.答案：ACD

解析：A.泊松亮斑是光绕过障碍物形成的，属于光的衍射现象，故A正确；

B.将托马斯・杨双缝干涉实验装置放进水中，根据光的折射定律

4

n=—

2

可知，光的波长变小，结合条纹间距与波长之间的关系

AAx—一LX0

d

可知条纹间距变小，故B错误；

C.自然光在各个振动方向上的强度相同，所以旋转偏振片时透射光的亮度不变，而用

一个偏振片来观察某光源发出的光，在垂直光的传播方向上旋转偏振片时，发现光的

强度发生变化，说明该光是偏振光，故C正确；

D.根据薄膜干涉原理，为增加透射光的强度，在眼镜、相机等镜片表面涂有一层“薄

膜”，薄膜前后表面反射光相互干涉而消弱，使光学系统成像更清晰，故D正确。

故选ACDo

10.答案：BD

解析：A.物块随圆盘转动的过程中，圆盘对物块的径向摩擦力提供向心力，圆盘对物

块的切向摩擦力使物块加速，故圆盘对物块的摩擦力方向不是与速度方向相反，故A

错误；

B.物块随圆盘运动的过程中，将要滑离圆盘时

v2

/nmg-m一

r

圆盘对物块的摩擦力做功大小为

丝更

22

故B正确；

C.继续增大圆盘转动的角速度，由于物块提供的向心力小于做圆周运动所需的向心

力，而从圆盘滑动到餐桌面上，故C错误；

D.物块从圆盘上滑落到滑到桌面的边缘，如图所示

由动能定理可得

12

解得

餐桌面的直径为

d=2R=2J产+%2=小r

故D正确。

故选BDo

11.答案：AC

解析：A.根据题意可知M、N点的电场强度如图所示

根据对称性可知，M、N两点的电场强度大小相等，P、N两点的电场强度的大小不一

定相等，故A正确，B错误；

C.圆上所有点的电势相等，且电场方向背离圆心，所以电子在圆周上受到的电场力指

向圆心，当速度大小合适，恰好由电场力提供向心力，电子可以做匀速圆周运动，故

C正确；

D.由题意可知电场线的方向背离圆心，负检验电荷从P点沿直线移动到N点过程中，

电场力先做正功再做负功，电势能先减小后增大，故D错误。

故选ACo

12.答案：CD

解析：A.金属棒久匕的有效长度分别为L和2L电阻分别为R和2R,金属棒a、6串

联，在任何时刻电流均相等，6棒上产生的焦耳热&=20J,根据焦耳定律

Q=I2Rt

得a棒上产生的焦耳热为

。=10J

根据能量守恒定律有

mcgh=^+；（%+吗）v；+Qi+2

由题意可知

%”=1:2

解得物块c落地时以匕的速度为

V0=2m/s，vb=4m/s

A错误；

B.物块c落地后，a棒向左做加速运动，6棒向右做减速运动，两棒最终匀速运动时电

路中电流为零，即两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，则

BLv：=2BLv；

得

"=2v；

对两棒分别应用动量定理，有

-BILt=mavj-mava

-2BILt=-mbvb

解得

为'=4m/s，v；=2m/s

B错误；

C.根据能量守恒定律，从物块c落地到a、b匀速运动过程中系统产生的热量为

。总=।*+।mbVl-।maV'a-।MO=6J

又

Q：=^Q：

解得

Q'=2J

C正确；

D.对a,由动量定理有

BIL•At=mava-0

又

q=I-At

解得

q=0.4C

。与6串联，相同时间通过的电量相等，所以从6开始运动到。落地过程中通过万棒的

电荷量为0.4C，D正确。

故选CDo

13.答案：(1)(2)0.69/0.67/0.68/0.70/0.71(3)C

18

解析：(1)设长为8a,高为4a,则入射角的正弦为

2

J(2aY+(2疗

折射角的正弦值为

9a

siniV674

n=-----=--------

sinr18

（2）全反射临界角为

sinC」=Y^O.69

nV674

(3)本实验的实验误差主要来源于求解正弦值时各条边长度的测量，为了提高测量长

度的精准度使实验更准确，可以增加纸张的折痕。

故选C。

14.答案：（1）见解析（2）见解析（3）年（4）1000-0.008/j

解析：（1）电源电动势为6V,电压表的量程为3V,为了确保安全，使电压的测量范

围广泛一些，需要将电压表改装成6V的量程，即在电压表上串联定值电阻

4=3kQ,由于电流表内阻不计，测量电路采用电流表内接法，为了使得实验测量数

据范围广泛一些，控制电路中的滑动变阻器采用分压式接法，设计电路如图所示

（2）根据电路图连接实物图如图所示

（3）根据上述可知，电压表与串联的定值电阻阻值相等，两者承担电压相等，根据欧

姆定律有

（4）令阻值弓和压强2的函数关系式为

Rx=kp+a

根据图像，将坐标（0.8xl05pa,360Q）与（1.0xl（）5pa,2（X）Q）代入上述关系式，解得

左=-0.0080/Pa，a=1000。

可知，阻值号和压强p的函数关系式为

7?Y=1OOO-O.OO8/7（Q）

15.答案：（1）血=2（2）8

P3

解析：（1）以瓶内气球和橡皮塞封闭的气体为研究对象，设体积减小后的压强为p,

由玻意耳定律得：

Po%=（l+2O%）PoY—AV），p0V0^p（V0-2^V）

联立以上两式解得

P3

（2）设向气球内至少打气〃次，橡皮塞被弹出，以打气后球内气体为研究对象，打气

后气体的体积为匕，由玻意耳定律得

po（^+OAnVo）=3poVl

以瓶内气球和橡皮塞封闭的气体为研究对象，打气后这部分气体的体积为《，由玻意

耳定律得：

A）%=3。0匕

另外

3

匕+匕=5乂

解得

〃=7.5

故向气球内至少打气8次，橡皮塞被弹出。

16.答案：（1）空（2）r_（3+V3）v0（3）$=3®%（其中〃=1,2,3-）

2kBL帖'」kB

解析：（1）在区域I中，设轨迹半径为个周期为刀，由洛伦兹力提供向心力，可得

君

qv0B=m—

4

又

行应

%

解得

_271m_2兀

1~~qB~1B

在区域n中，设轨迹半径为弓，周期为72，由洛伦兹力提供向心力，可得

Bvl

2G

又

%

解得

4717n4兀

2~~^B~~kB

由题意可知

3b3兀3.3兀

——1、=---，=­=—

1412kB242kB

故粒子从。点进入磁场到第二次穿过OM直线时所用的时间为

9兀

'1+’2=-----

122kB

2

（2）由qv0B=m—得

r\

r=叫=%

1qBkB

由Qvo~~=m~得

2r2

_2mv_2v

-------0-----0-