2024届泰安三模物理试题+答案

2024年全省普通高中学业水平等级考试模拟试题

物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证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.甲、乙两列简谐横波在同一种均匀介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻的波形图如图所示。

当两列波均传播到坐标原点后，坐标原点广0处质点的振幅为（）

C.OcmD.2cm

2.蹦极是一项非常刺激的户外运动。如图所示，某景区蹦极所用的橡皮绳原长为L=80m、劲度系数为

上25N/m,橡皮绳一端固定在跳台上，另一端拴接在游客脚踝处。已知游客的质量m=50kg,重力加速度g

lOm/s2,不计橡皮绳的重力和空气阻力，橡皮绳始终在弹性限度内，假设游客始终在同一竖直线上运

动，则游客无初速度的从跳台跳下后，橡皮绳的最大伸长量为（）

A.20mB.40mC.60mD.80m

3.氢原子的能级图如图所示，现有大量处于"=3能级的氢原子向”=1能级跃迁，用产生的光子照射某金属

材料，其中能量最低的光子刚好能使该金属材料发生光电效应，则逸出的光电子的最大初动能为（）

A.13.6eVB.10.2eVC.3.4eVD.1.89eV

4.地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为1天，月球绕地球做匀速圆周运动的周期为27天，则地球

同步卫星与月球绕地球运动的（）

A.轨道半径之比为1：81B.角速度之比为1：27

C.线速度之比为3：1D.向心加速度之比为9：1

5.远距离输电的示意图如图所示，变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数比为以=二,

?200

降压变压器的原、副线圈匝数比为巴=侬，输电线的总电阻为R=200。。当用户消耗的电功率为

%11

110kW时，入户电压U4=220V,则升压变压器的原线圈的输入电压k等于（）

升压变压器降压变压器

A.465VB.316.5VC.232.5VD.216.5V

6.如图所示，真空中正四面体的四个顶点上分别固定着一个点电荷，其中两个为正点电荷，另外两个为负

点电荷，点电荷的电荷量均相等，。为正四面体的中心，a、b、c、d为4个棱的中点，下列说法正确的是

A.中心。处的电场强度为0

B力点和d点的电势相等

C.a点与c点的电场强度相同

D.a点与c点的电势相等

7.如图甲所示，将两块平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在两块玻璃之间右侧边缘垫上两个纸条，用平

行单色光竖直向下照射玻璃板，就会在玻璃板上方看到如图乙所示的明暗相间的条纹。下列说法正确的是

图甲图乙

A.图乙中的条纹是M的上表面、N的下表面两列反射光发生干涉的结果

B.在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的

C.如果撤掉一个纸条，则条纹间距增大

D.若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距会更大

8.如图所示，比荷不同的两个带电粒子在A处由静止释放，经加速电压加速后，垂直磁场左边界射

入宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小为8,磁场方向垂直纸面向里。两个粒子经磁场偏转后一个

从左边界的。点离开磁场区域，另一个从磁场的右边界6点离开磁场区域，a、。两点的连线刚好与磁

场边界垂直，从6点离开的粒子在磁场区域运动过程中偏转的角度为60。，不计粒子重力及粒子间的相互

作用，下列说法正确的是（）

A.从a点离开磁场区域的粒子带正电，从b点离开磁场区域的粒子带负电

2U

B.从a点离开磁场区域的粒子比荷大小为一^

3d2B2

3U

C.从b点离开磁场区域的粒子比荷大小为上鼻

2d-B-

D.从a、b两点离开的粒子在磁场区域中运动的时间之比为3：1

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.如图甲所示，足够长的固定斜面倾角为8=37。，斜面底端有一质量为2kg的物块（可视为质点）。现用

一沿斜面向上的恒力歹=32N使物块由静止开始沿斜面向上运动，取斜面底端为零势能点，运动过程中物块

的机械能£与物块的位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2,$亩37。=0.6,cos37°=0.8,则下列

A.物块的加速度大小为6m/s2

B.物块与斜面之间的动摩擦因数为0.4

C.物块由静止开始沿斜面向上滑动2m时的速度大小为2#m/s

D.物块沿斜面向上滑动2m的过程中，物块与斜面间因摩擦产生的热量为24J

10.如图所示，竖直放置的导热良好的汽缸由横截面面积不同的上、下两部分组成，上半部分的横截面面积

为2S,下半部分的横截面面积为S,上半部分的汽缸内有一个质量为2m的活塞4下半部分的汽缸内有

一个质量为m的活塞B,两个活塞之间用一根长为2£的轻质细杆连接，两个活塞之间封闭了一定质量的

理想气体，两活塞可在汽缸内无摩擦滑动而不漏气。初始时，两活塞均处于静止状态，缸内封闭气体温度

为"，两活塞到汽缸粗细部分交接处的距离均为3重力加速度为g,环境大气压强为Po,则下列说法正

确的是（）

2mg

A.初始时，汽缸内封闭气体的压强为p0+

S

B.初始时，细杆对活塞B的作用力大小为4mg

C.若汽缸内密封气体温度缓慢降低到也，则两活塞向下移动的距离为由

66

D.若汽缸内密封气体温度缓慢升高到区,则缸内气体对外做功为PoSL+3mgL

62

11.间距为10m的两根固定的竖直杆间有一根晾衣绳，晾衣绳两端等高，长度为14m且不可伸长。将一件

衣服通过晾衣架挂在晾衣绳上，衣架能沿晾衣绳自由滑动，衣架挂钩和晾衣绳之间的摩擦力忽略不计。无

风时，衣服和衣架的悬挂点刚好位于晾衣绳的中间位置，如图甲所示；有风时，有水平向右的风作用在衣

服上，稳定后衣架悬挂点两侧的晾衣绳刚好垂直，如图乙所示。已知衣服和衣架的总质量为1.4kg,重力

加速度g取10m/s2,风对晾衣绳的作用力忽略不计，则下列说法正确的是（）

A.无风时，晾衣绳中的拉力大小为7N

B.有风时，晾衣绳中的拉力大小为10N

C.有风时，风对衣服的作用力大小为2N

D.有风时，晾衣绳对衣架的作用力大小为12N

12.如图所示，光滑水平地面上静置着一足够长的木板B和物块C,木板B的质量为4相，物块的质量为

12m0现有一质量为根的物块A以初速度均从左端滑上木板B,木板B与物块仅发生过一次碰撞（弹性

碰撞），且碰撞时间极短可忽略不计，最终物块A和木板B均停止运动。已知物块A与木板B之间的动摩

擦因数为〃，重力加速度为g,下列说法正确的是（）

〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃）〃〃〃〃〃〃，〃〃〃属〃〃〃〃〃〃〃

A.木板B与物块C碰撞前瞬间，物块A的速度大小为以

3

B.木板B与物块C碰撞前瞬间，木板B的速度大小为昆

5

C.木板B与物块C碰撞后，物块C的速度大小为九

12

D.物块A相对木板B滑行的距离为51

24〃g

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.（6分）某同学用如图所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和活塞间封闭着一段空气柱，可

由气压计读出管内气体的压强p,从玻璃管的刻度上直接读出管内气体的体积。

序号V/mLpl(105Pa)p,V/(105Pa-mL)

120.01.001020.020

218.01.095219.714

316.01.231319.701

414.01.403019.642

512.01.635119.621

Q）为保持空气柱的温度不变，下列实验操作中，正确的是。

A.缓慢地向下压或向上拉活塞

B.推拉活塞时，手可以握住玻璃管气体部分

C.推拉活塞时，动作要快

（2）正确操作后得到多组管内气体的体积和压强数值，如表所示。根据表格中的测量数据，在实验误差

范围内，你可以得到的实验结论是：一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成

（填“正比”或“反比”）。

（3）若用图像法处理实验数据，以压强"为纵坐标，要得到线性图像，则横坐标表示的物理量为

14.（8分）某实验小组想精准测量一段粗细均匀.长度为L=lm合金丝的电阻率，该实验小组想用如图甲所

示的电路测量合金丝的阻值，实验室提供的实验器材有：

A.电源（电动势约为3V,内阻不计）

B.电流表Ai（0~100mA,内阻为20C）

C.电流表A2（0-0.6A,内阻为10。）

D.电压表Vi（0-3V,内阻约为2kO）

E.电压表V2（0~15V,内阻约为10k。）

F.滑动变阻器Ri（0~5。）

G.滑动变阻器R2（0-20Q）

H.开关、导线若干

7/mA

图甲图乙图丙

（1）为了多测量几组实验数据并尽可能准确地测量合金丝的阻值，电流表应选用，电压表选用

,滑动变阻器选用;（均填实验器材前的字母序号）

（2）正确连接电路，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电流表的示数/和对应的电压表示

数U,并描绘出合金丝的伏安特性曲线如图乙所示，可知合金丝的阻值为C（结果保留3位有效

数字）；

（3）用螺旋测微器测量合金丝的直径结果如图丙所示，则合金丝的直径为mm,

（4）最终算得合金丝的电阻率约为Qm（结果保留3位有效数字）。

15.（8分）如图所示，倾角8=37。的光滑斜面固定在水平面上，现将一弹力球从斜面的顶端A点以初

速度％=10m/s水平向右抛出，弹力球恰好落在斜面的底端3点。已知重力加速度g取10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。

（1）求斜面的长度；

（2）若弹力球与斜面碰撞时，沿斜面方向的速度不变，垂直斜面方向的速度大小不变，方向反向，现仅

调整弹力球从A点水平抛出时的速度大小，使弹力球与斜面碰撞1次后仍能落到B点，求调整后弹力球水

平抛出的速度大小。

16.（8分）一块玻璃石专平放在水平桌面上，其横截面如图所示，ZA=ZC=90°,ZB=60°,AD=CD=a,

AB.BC两侧面分别镀银，一束平行于C3方向的单色光从AD、CD两侧面射入玻璃石专，其中从AD侧面

入射的光线在玻璃胸内经多次折射与反射后仍从侧面平行于2c方向射出玻璃胸。已知光在真空中传

播的速度为c.求：

1二

二

（1）玻璃砖的折射率〃；

（2）光在玻璃砖中的最长传播时间人

17.（14分）某科研小组设计了如下实验，研究油滴在匀强电场中的运动。实验装置的原理示意图，如图

所示，两个水平放置、相距为d的金属极板，上极板中央有一小孔，两金属极板与恒压源（可以提供恒定

电压U）、定值电阻R、电阻箱R（最大阻值为R）、开关串联组成的电路。用喷雾器将细小的油滴喷入密

闭空间，这些油滴由于摩擦而带了负电。油滴通过上极板的小孔进入到观察室中.油滴可视为半径为r的球

体，油滴的密度为"，重力加速度为g,油滴受到的空气阻力大小为7=其中〃为空气的粘滞系

数（已知），v为油滴运动的速率，不计空气浮力。

（1）开关断开时，观察到油滴A运动到两极板中心处开始匀速下落，之后经过时间f油滴A下落到下极

板处，请推导油滴A的半径厂的表达式（用〃、d、八〃和g表示）。

（2）若将图中密闭空间的空气抽出，使油滴运动所受的空气阻力可忽略。闭合开关：

①调整电阻箱的阻值为四，观察到半径为ro的油滴2可做匀速直线运动，求油滴3所带的电荷量；

2

②调整电阻箱的阻值为R,观察到比荷为鼠处于下极板的油滴C由静止开始向上加速运动，求油滴C运

动到上极板的时间。

18.（16分）如图所示，一足够长的水平传送带以vi=lm/s的速度顺时针匀速转动。质量为加i=2kg的物块

A和质量为m2=3kg的物块B由绕过定滑轮的轻绳连接，质量为m3=lkg的物块C置于A上，轻绳足够长

且不可伸长，A与定滑轮间的轻绳水平。某时刻，同时给A、B、C大小相等的初速度V2=4m/s,使B竖直

上升，A、C保持相对静止从传送带左端冲上传送带。已知A与传送带间的动摩擦因数〃=0.5,重力加速度

g取10m/s2,不计定滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中B都没有与定滑轮碰撞，A、C始终保持相对静

止。求：

EE

（1）A、C刚滑上传送带时，轻绳的拉力大小；

(2)A、C刚滑上传送带时，C受到的摩擦力的大小和方向,

A、C离开传送带时的速度大小；

(4)A、C向右运动过程中A与传送带因摩擦产生的热量。

物理

一、单项选择题

1.A【解析】由波形图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率也相同，两列波会发生干涉，分析可

知坐标原点x=0处的质点为振动的加强点，所以坐标原点x=0处的质点振动的振幅为

A=（5+3）cm=8cm,故选A项。

2.D【解析】当游客运动到最低点时，橡皮绳的伸长量最大，设橡皮绳的最大伸长量为羽则橡皮绳从原长

到伸长X的过程中游客克服橡皮绳做的功为叱==—日2,游客从跳台跳下到最低点速度减为o

的过程中，由功能关系可知mg（L+x）-叱=0,解得x=80m,故选D项。

3.B【解析】大量处于〃=3能级的氢原子向"=1能级跃迁可以产生3种能量的光子，从高到低分别是

12.09eV>10.2eV>1.89eV,能量最低的光子刚好能使该金属逸出光电子，说明该金属材料的逸出功为

1.89eV,所以能量最高的光子照射该金属产生的光电子初动能最大，则有

£k=12.09eV-1.89eV=10.2eV,故选B项。

4.C【解析】设同步卫星的轨道半径为月球绕地球运动的轨道半径为马，根据开普勒第三定律可知

?;3:^=12:272,解得彳：马=1:9,A项错误；由公式。=亍「，可知同步卫星与月球绕地球运动的角速

度之比为例：？=27:1,B项错误；由公式v=〒可知，同步卫星与月球绕地球运动的线速度之比为

匕：匕=3：1,C项正确；由公式为:亍〃可知，同步卫星与月球绕地球运动的向心加速度之比为

D项错误。

pHOkW

5.B【解析】降压变压器副线圈中的电流为/=二==500A,设输电线上的电流为L，根据

。4220V

人=区，解得L=5.5A,根据解得。3=20000丫，输电线上损失的电压大小为

乙。4%

A[/=71/?=1100V,可知升压变压器副线圈两端的电压为。，=。3+4。=21100丫，根据5=区,

U2〃2

解得U】=316.5V,故选B项。

6.D【解析】将两个正点电荷作为一组等量正点电荷，将两个负点电荷作为一组等量负点电荷，可知两个

正点电荷在中心。处的电场强度方向沿。指向d,两个负点电荷在中心。处形成的电场强度方向也沿。

指向d,故中心。的合电场强度一定不为0,A项错误；将一个正试探点电荷从6点沿直线移动到d点，

两个正点电荷和两个负点电荷均对其做正功，故b点的电势高于d点的电势，B项错误；将。点所在棱的

两端的点电荷看作一组等量异号点电荷，另外两个点电荷也看作一组等量异号点电荷，a、c两点均在等量

异种电荷的中垂线上，故。点和c点的电势相等，D项正确；根据电场叠加原理，。点和c点的电场强度

大小相同，方向不同，C项错误。

7.C【解析】这些明暗相间的条纹间距相等，是M的下表面、N的上表面两列反射光发生干涉的结果，A

项错误；在任意一条明条纹的下方，两列反射光的光程差都相等，所以空气薄膜的厚度都相等，B项错

误；如果撤掉一个纸条，空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离增大，C项正确；若

劈尖夹角为仇则条纹间距Ax=-------，单色光频率增大，波长减小，条纹间距会更小，D项错误。

2tan6

8.C【解析】粒子进入磁场区域后均向上偏转，所以根据左手定则可知，两个粒子均带正电，A项错误；根

r,（l-cos60°）J3

据题意由几何关系可知，从〃点离开的粒子在磁场做匀速圆周运动的半径〃二d-------------二人从

26

。点离开的粒子在磁场做匀速圆周运动的半径%=上一=撞4,粒子经加速电压为加速后有

sin6003

2

U0q=-mv,由洛伦兹力提供向心力有厂=把，解得从。点离开的粒子的比荷为旦=4与，从人点

°2qBmd2B2

QTT

离开的粒子的比荷为区=1%,B项错误，C项正确；两个粒子的比荷不同，所以在磁场中做匀速圆

m2d~B-

周运动的周期不同，但从“、心两点离开的粒子在磁场区域转过的圆心角之比为3:1,所以运动的时间一

定不为3:1,D项错误。

二、多项选择题

9.AC【解析】由能量守恒可知，拉力R和摩擦力对物块做的功等于物块机械能的增加量，所以图乙中图线

48J

的斜率上=一=24N=F-//mgcos37°,解得〃=0.5,B项错误；由牛顿第二定律可知，物块沿斜面

2m

上滑的加速度大小a=—"gsin370=6m/s2,A项正确；由运动学公式可知，物块向上滑动2m

m

时，速度的大小v==2j^m/s,C项正确；物块沿斜面向上滑动2m的过程中，物块与斜面间摩擦

产生的热量。=//mgxcos37°=16J,D项错误。

10.BD【解析】设初始时缸内气体的压强为p,则两活塞受力平衡有〃0・28+3何+〃3=〃03+〃・23,

解得P=Po+加工，A项错误；对活塞3受力分析有pS+Mg=PoS+E,解得尸=4加g,B项正确；

S

STT9V+AVV<7V

若汽缸内密封气体温度缓慢降低到土°，气体发生等压变化，则有一--------二b，解得丫=吆，

6”也2

6

5/SI

设两活塞向下移动的距离为x,则有V=.=（L—x）-2S+（L+x）S,解得x=5,C项错误；若汽缸

内密封气体温度缓慢升高到为，气体发生等压变化有一^一'解得V=23，汽缸内等压

膨胀对外做功为W=苧—3Ls]=PoSL;mgL,D项正确。

1LBC【解析】无风时，设悬挂点两侧的晾衣绳与竖直方向的夹角为9,由几何关系可知sind=—,

7

2.J649A/6

cos6>=—,对悬挂点受力分析可知27bos6=Mg,解得T=T?N,A项错误；有风时，设悬挂点

712

左侧的晾衣绳长度为右，右侧长度为4，则有G+L；=102m2,L1+L2=14m,解得6=8m,

L2=6m,设左侧晾衣绳与竖直方向的夹角为，，右侧晾衣绳与竖直方向的夹角为为，由几何关系可知

sin〃=0.8,sin2=0.6,设此时细线中的拉力大小为T',对悬挂点受力分析，竖直方向有

T'cosd]+T'cos02=mg,解得V=ION,B项正确；水平方向有T'sm01=T'sin%+F,解得

F=2N,C项正确；衣服和衣架稳定后，晾衣绳对其作用力大小等于其重力和风力的矢量和，则

4=后+根2g2=10V2N,D项错误。

12.ACD【解析】从A滑上3到3与C碰撞前瞬间，A>8动量守恒，有加%=加匕^+4加以1，B与C发

生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒有4mvB1=4mvB2+12mvc,

v=V9

—x4mv^=—x4mv^2+—xl2mv^,,解得加=一!以i，c~BI5与C碰撞后，A>5均能停下

2222

来，有加吆1+4加匕）2=0，联立解得吆1=%，vB1=—,以2=一型，vc=—,A、C项正确，B项错

36-1212

误；整个过程中能量守恒有工相片=工义12冽丫；+gx,解得x=11%,D项正确。

2°2024〃g

三、非选择题

13.（1）A（2分）

（2）反比（2分）

（3）—（2分）

V

【解析】（1）为保持空气柱的温度不变，在实验操作时，要缓慢地向下压或向上拉活塞，手不可以握住玻

璃管气体部分，A项正确，B、C项错误。

（2）根据表格中的测量数据，在实验误差范围内，压强p和体积V的乘积近似相等，所以可以得到的实

验结论是：一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成反比。

（3）若用图像法处理实验数据，以压强p为纵坐标，由pV为常量可知，要得到线性图像，则横坐标表

示的物理量为工o

V

14.（1）B（1分）D（1分）F（1分）

(2)13.3(2分)

(3)0.400(1分)

(4)1.67xlO-6(2分)

【解析】(1)电源电动势为3V,所以电压表选用Y即可，流过合金丝的电流约为/=」一，所以电

&+人

流表选用A-滑动变阻器采用分压式接法，选用凡即可。

2V

(2)伏安特性曲线上某点的电压与电流之比为合金丝和电流表的阻值之和，则有R=--------«33.3£1,

60mA

所以合金丝的阻值为Rx=33.3C-20。=13.3。。

(3)根据螺旋测微器读出合金丝的直径D=40.0x0.01mm=0.400mm。

万力2T

(4)合金丝的横截面面积为S=仝一，根据电阻公式号=「一可知，合金丝的电阻率

4*S

p=胆口之1.67xm。

4L

15.(1)18.75m

s、25V17.

(2)--------m/s

17

1,

【解析】(1)弹力球做平抛运动，竖直方向有耳8/=小吊37°

水平方向有vot=Lcos37°

解得L=18.75m

(2)将平抛运动分解为沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的类竖直上抛运动，设调整后弹力球水

平抛出时的速度大小沿垂直斜面方向的分速度大小为匕=匕sin37。

沿斜面方向的分速度大小为丫〃=%cos37°

垂直斜面方向的加速度大小为g_L=gcos37°

沿斜面方向的加速度大小为g〃=gsin37°

弹力球每次从斜面离开到再次落回斜面过程中用时为t=生

19

沿斜面方向有力•Zf+Qg”。。=L

„25V17,

解Z得B％=------m/s

117

16(1)V3

⑵相

c

【解析】（1）自AD