2024届明日之星高考物理精英模拟卷 【山东版】

2024届明日之星高考物理精英模拟卷【山东版】

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.将受核辐射和含核反应物的核污水直排大海，将对海洋造成不可逆转的影响。某国排放的

核污水中僦的含量最高，其次还有碘-129、钉-106、碳-14、钻-6（）、锢-90、钠-134、缸137

等。下列给出涉及核污水中核素的核反应方程错误的是（）

He+，eB.^91^9Xe+0.e

C.14N+'n^'4C+；HD.黑Cs->17Ba+；He

2.近年来无人机在军事、工业等领域均有广泛的应用，一质量为机的无人机在执行远程侦察

任务，某段时间内该无人机以速度u沿着与水平方向成9角斜向上的方向匀速直线飞行，重

力而速度为g，则这段时间内（）

A.该无人机处于超重状态B.该无人机在运动的过程中机械能守恒

C.空气对该无人机作用力的大小为mgD.重力对无人机做功的瞬时功率为mgv

3.热熔胎指在一定温度下表面呈熔化或凝胶状态的车胎，热熔胎能给车辆提供极佳的抓地

力，因而热熔胎多用在对抓地力要求很高的车辆，如场地赛车。忽略运动过程热熔胎的体积

变叱，下列说法正确的是（）

A.热熔胎升温过程，所有分子的动能均增大

B.热熔胎在一定温度下熔化，其是晶体

C.运动过程中，热熔胎与地面不可能发生扩散

D.运动过程中，热熔胎的内能增大

4.如图甲所示，光电管的阳极和阴极为两正对平行放置的半径为H的圆形金属板，板间距为

/用频率一定的细光束照射阴极板的圆心，发生光电效应。调节滑动变阻器的滑片改变两板

间的电压，描绘出的/-U关系图线如图乙所示。若光电子从阴极板圆心处向各个方向发出，

则电流恰达到饱和时两板间的电压约为（）

图甲图乙

A.竺B"C."D."

R2R2R2R2

5.研究团队利用中国天眼FAST发现了一个名为PSRJ1953+1844（M71E）的双星，其轨道周

期仅为53分钟，是目前发现的轨道周期最短的脉冲星双星系统。该发现填补了蜘蛛类脉冲星

系统演化模型中缺失的一环。此类双星两颗星相距很近，在演化的某一阶段脉冲星会蚕食伴

星恒星，且两颗星越靠越近，假设双星系统的总质量不变，不考虑系统外的天体作用，则该

阶段双星系统的轨道周期（）

A.减小B.增大C.不变D.无法确定

6.如图甲所示，质量均为例的两个物块A、笈用不可伸长的轻绳相连，放在水平转盘上，初始

状态绳子松弛.两物块与转盘之间的动摩擦因数均为"，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，

重力加速度大小为g.现让转盘从静止缓慢增加转速，两物块所受摩擦力随角速度平方的变化

图像如图乙所示，取摩擦力向左为正方向（如图甲所示），下列说法错误的是（）

甲

A.乙图中（2）对应B物块所受摩擦力随角速度平方的变化图像

B.A、8两物块到转盘圆心的距离为1:2

C./:耳：口；=1：2:4

D.当。=牡时，绳子的张力大小为

7.如图所示，变压器原线圈与定值电阻与串联后接在输出电压有效值恒定的正弦式交流电源

两端，理想变压器原、副线圈匝数分别为%和2,副线圈接滑动变阻器R。滑动变阻器滑片

从底端向上滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A.交流电源的输出功率先减小后增大B.凡的电功率可能先增大后减小

C.R1的电功率可能先增大后减小D.&的电功率可能先减小后增大

8.如图所示，一长木板A静止放在光滑的水平面上，物体8（可视为质点）以初速度％从A

的左端滑上，最后从A的右端滑下，该过程中3的动能减少量为△E®A的动能增加量为

B间因摩擦产生的热量为Q,关于AEk"、刈、。的值，下列可能正确的是（）

A.AEks=7J、AE.=2J>Q=5JB.AEk„=7J%AEkA=5J、Q=5J

C.A£；A=3J、AE「=2J、2=5JD.AE,=5J>AE..=3J>Q=2J

KIJIwlKfZ^Kzl

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。分。

9.图甲为一列简谐横波在/时刻的波形图（0<，v（）.2s）,P是平衡位置在x=L（）m处的质点，Q

是平衡位置在x=4.0m处的质点;。图乙为质点。的振动图像。下列说法正确的是（）

A.波沿工轴正方向传播

B.波速大小为4（）m/s

C.图甲所示时刻质点P的纵坐标为5夜cm

D.从t时刻起经过0.3s,质点P振动的路程为60cm

10.如图所示，点电荷甲、乙同定在绝缘水平面上，A、B、。为两点电荷连线的四等分点，以

强度大小为8的匀强磁场，质量均为小、阻值均为R的导体棒。和〃垂直导轨放置。开始时

开关断开，给导体棒。一水平向右的初速度%,8离开导轨后瞬间闭合开关，最终。、〃到达

水平面上同一位置己知重力加速度为g,若导体棒间发生碰撞则为弹性碰撞，下列说法正

确的是（）

A.开关闭合前、后瞬间导体棒。的加速度相同

B.初始时小A之间的最大距离为

C.初始时以匕之间的最小距离为

D.金属棒人和定值电阻R上产生的总焦耳热不可能相同

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.（6分）某同学欲探究“加速度与力、质量的关系”，设计了如图甲所示的装置.

实验步骤如下：

①将质量为例的小车静止放在水平的木板上，然后把木板一端垫高，直到小车在木板上能匀

速下滑，小车后面挂上打点计时器，直到观察到纸带打出的点迹均匀，说明平衡摩擦力合

适，此时木板的倾角为夕=30。.

打点计时器

甲

②在木板垫高的一端固定一个定滑轮，将打点计时器固定在木板底端，用一根轻绳固定在小

车上，另一端连接一个质量为〃2的重锤，松手后，小车沿木板向上做加速运动，加图乙所示.

乙

③保持小车的质量M不变，多次改变左侧重锤的质量〃7,以小车的加速度。为纵坐标,

为横坐标，绘制。-一二图像，如图丙所示.

m+Mm+M

回答以下问题：

（1）长木板的动摩擦因数为;

（2）该实验_______（填“需要”或‘不需要"）满足〃yM；

（3）经计算，图丙中倾斜直线斜率的绝对值为纵截距为/人若满足（用含

攵、人的代数式表示），则可得到加速度与合外力成正比，与质量成反比的结论；

（4）请你对该实验提出一些需要注意的事项：（开放性答案，合理即可）.

14.（8分）在测量金属丝电阻率的实验中，待测金属丝的电阻约为10Q可供选择的实验器材

如下：

电源（£=4V,内阻不计），电压表V1（量程。〜3V）,电压表V2（量程0〜15V）,定

值电阻N=1O。，定值电阻鸟=iooc,滑动变阻器，开关S,导线若干.

（1）从图甲可读出金属丝的直径为mm.

HSH⑨

（2）实验电路如图乙所示，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片滑到一个适当的位置后保持不

动.再用同一块电压表分别测量定值电阻和电阻丝的电压，示数分别为a、u2.

①为了减小实验误差，定值电阻选_____,电压表选______.

②电阻丝电阻的测量值为.

（3）考虑电压表并不理想，电压表并联在电阻丝两端时电阻丝两端的电压______（填“

或“=”）电压表并联在定值电阻两端时电阻丝两端的电

15.（8分）如图甲所示，物块小紧贴着静置在粗糙水平面上，，=0时刻对。施加水平方向

的外力，外力随时间的变化规律如图乙所示，规定向右为正方向。己知物块久〃的质量分别

为叫=2kg、/=lkg,与粗糙水平面间的动摩擦因数均为〃=0.2,最大静摩擦力等于滑动

摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：

：1116(/s

0TJr

-5

（1）两物块的最大速度和4〜9s内运动的距离；

（2）从两物块分离到。静止的过程运动的距离。

16.（8分）如图所示，一“蘑菇形”透明工件的顶部是半径为R的半球体，。0'为工件的对称

轴，48是工件上关于。。;轴对称的两点，43两点到。。，轴的距离均为d=工件

的底部涂有反射层，工件上最高点、最低点之间的距离为2R,一束单色光从A点平行对称轴

射入工件，恰好从3点射出，光在真空中的传播速度为c,求：

（1）工件的折射率；

（2）光线从射入工件到射出工件的时间。

17.（14分）如图所示，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为3,在纸面建

立直角坐标系xOy,质子带电荷量为q、质量为〃z,从坐标原点。沿x轴正方向以速度Z射

出，运动过程中质子到坐标原点的最远距离为小若再施加一沿y轴负方向的匀强电场，质

子以同样的速度从坐标原点。射出后，恰好做匀速直线运动。不计重力作用。

y

XXXXX

B

XXXX

v

m0o

axxX

X

XXXXX

（1）求磁感应强度区及电场强度E。

（2）当电场、磁场都存在时，质子从坐标原点。沿x粕正方向以速度外。伏＞1）射出，经时

nd

间仁不一时y坐标达到最大值。已知运动过程中质子的加速度大小保持不变。求:

zvo

（i）时间，时质子速度的大小及方向;

（ii）时间f时质子的必标（x,y）。

18.（16分）如图所示，质量为肛=lkg的木板放置在光滑水平地面上，左侧有一与木板等高

的水平台面，木板的右端放置质量为，％=4kg的物块，初始时给物块一水平向左的瞬时冲量

/=32N.So物块与木板间的动摩擦因数〃=0.1,平台与木板左端的间距4=2m,重力加速

度g=10m/s2,木板与平台碰撞前后瞬间速度大小不变，且木板足够长。

（1）求木板与平台第一次碰撞前瞬间的速度大小。

（2）木板和物块第一次共速前，求物块在木板上运动的距离。

（3）从木板和物块第一次共速后与平台的第一次碰撞开始，求之后木板运动的总距离。

答案以及解析

1.答案：D

解析：由核反应过程遵循质量数守恒和电荷数守恒可知，D项中的核反应方程不符合，故选

Do

2.答案：C

解析：该无人机处于平衡状态，A错误；无人机在运动过程中受到自身竖直向下的重力，空

气对其的作用力与重力等大反向，C正确；无人机运动过程中动能不变，重力势能增加，机

械能增加，B错误；重力与速度u有夹角，D错误。

3.答案：D

解析：

热熔胎升温过程，分子平均动能增大，但不是每个

A错误

分子的动能均增大

热熔胎的材料主要是橡胶，故热熔胎不是晶体B错误

扩散可以发生在任意介质之间，则热熔胎和地面可

C错误

以发生扩散

运动过程中，热熔胎体积不变，分子势能不变，温

D正确

度升高，分子平均动能增大，故内能增大

4.答案：D

解析：第一步：计算光电子的最大初速度

电子质量为〃?、带电荷量为乙当金属板间所加反向电压为S时，有eUc=；/〃u；。

第二步：结合类抛体运动计算板间电压

加正向电压时，光电子在板间的运动可看成类抛体运动，初速度与极板平行的光电子在板间

运动的时间最长，当电子速度最大时，其平行极板方向的位移最大，设电流恰饱和时板间的

电压为Qn，电子的加速度大小为〃=%，垂直极板方向有:〃/二d,电子不离开板间区域

am2

有%f=综合解得=当。，D正确。

R

5.答案：A

解析：设脉冲星的质量为町、轨道半径为「其伴星的质量为叫、轨道半径为小两者间的

距离为L,轨道周期为7,由万有引力提供向心力有警(2nY(2兀、

叫【叫狗R，变式

T=2n—^-在双星系统总质量不变的情况下，随着两颗星越靠越近，两颗星的轨道

VG(町+吗)

周期逐渐减小，A正确。

6.答案：D

解析：转盘从静止加速转动，48两物块起初靠静摩擦力提供向心力，题图甲中A受摩擦力

向右，8受摩擦力向左，由题图乙可知图像⑵为8物块所受摩擦力随角速度平方的变化图

像，A正确；当8达到最大静摩擦力时，有从mg=m*，此时对A物块，有

2g=〃的匕，联立解得，7=2%,B正确；设绳子拉力为耳，人做圆周运动的半径为小

3做圆周运动的半径为2-，则等，当。=豌时，对5,有4+〃叫二〃就2,对A,

有4=m*,解得说=丝，当时，对8,有耳+卬叫=m*2r,对A,有

r

F.一〃mg=m①》,联立以上各式可解得3；二马e,F；=3卬ng,则有加：就：欣=1:2:4,

r

C正确，D错误.

7.答案：C

解析：第一步：分析滑动滑片对原线圈回路的影响

当R2增大时，a减小，L减小，定值电阻与消耗的电功率［=减小，交流电源的输出功

率下=叫,减小，AB错误。

第二步：分析滑动滑片对副线圈回路的影响

将变压器和滑动变阻器&等效成电阻R',由1/'=//可得*=g•凡,*消耗的电功率为

n；~

z\2

_Uu9~

pr7M

丫=TTR飞，由数学知识可知，当R'=a,即修R=用时，&消耗的电

I、1旦+*+2Kn；-

Rf1

功率最大，滑片向上移动过程中R从0开始增大，则与消耗的电功率可能一直增大、先增大

后减小，C正确，D错误。

8.答案：A

解析：第一步：分析运动过程中的能量转换

B从A的左端运动到右端的过程中，B对A的摩擦力使其加速，又因为二者的相对运动产生

了摩擦热，则根据能量守恒可知△&8=4七5+。，BC错误。

第二步：找出能量间满足的关系式后，判断能量的大小关系

画出8和A在此过程的速度时间图线分别如图中1、2所示，图中1和2之间的面积表示板长

/,1与坐标轴所围的面积表示3的位移』，2与坐标轴所围的面积表示A的位移公，由图易

知玉>/,工2</，又AEkB=执1、。=力，则AEkB>Q>A%，A正确，D错误。

9.答案：BCD

解析：由图甲可知川寸刻质点。位于平衡位置，由振动图像可知满足条件的只有LQls,此

时质点。沿丁轴负方向振动，可知波沿x轴负方向传播，A错误；由题图可知

/l=8m,T=0.2s,则波速为u=4=40m/s,B正确；0.1s时刻，波动方程为

y=10sinf^xcm,代入x=1.0m得）,=50cm,C正确；0.1s时刻，质点P沿y轴正方

\A/

向振动，经过。=0.3s=1；7\振动路程为

5=4x10cm+(10-55/2)cm+(10+5\/2)cm=60cm,DIE确。

10.答案：CD

解析：设两点电荷之间的距离为4L,乙所带的电荷量为。由库仑定律可知，甲在A点产生

的电场强度水平向右，大小为巴写,

4点的电场强度为（），则乙在A点产生的电场强度水

平向左，大小为刍=黑，有4=邑,解得Q=%,A错误；甲在3、。两点产生的电场强

度水平向右，大小分别为E阴=%?、%产二，2,乙在3、C两点产生的电场强度水平向

左，大小分别为七8乙=黑、Eg*,则B点的电场强度大小为EB=EB乙-E削二器,

［乙L)LL

C点的电场强度大小为乙二星乙-二鹫，则反C两点电场强度大小之比为去二4,B

错误：AG段,两点电荷产生的合电场均有从B指向G的分量，没电场线方向电势逐渐隆

低，则3点的电势比G点的电势高，C正确；由以上分析可知BC段的电场强度方向水平向

左，则电子在该段所受的电场力方向水平向右，电子由。到B的过程中电场力做负功，电势

能逐渐增大，则电子在8点的电势能大于在C点的电势能，又8点的电势比G点的电势高，

则电子在G点的电势能大于电子在8点的电势能，综上可得电子在G点的电势能大于在。点

的电势能，D正确。

11.答案：ABD

解析：设滑块的初动能为百°，到达斜面底端时的动能为与I，斜面的倾角为。，斜面在水平

方向的总长度为％,滑块在斜面上运动时由动能定理有

X

~0-jLimgcos9-----,E=E4-mgx(tan0-1.1),在水平面上运动时由

cos夕kk0

动能定理有纭-0若tan0v〃，则滑块在斜面、水平面上均做减速运动，

口在水平面，.的加速度大于斜面_1_.的，A正确。若tan0>〃，则滑块在斜面JJ故加速运动、

在水平面上做减速运动，B正确。设滑块初始时的机械能为滑块机械能的减少量等于克

服摩擦力做的功

X

在斜面上运动时有E=E。-4mgeos。----=E「〃ngx

cos(9

在水平面上运动时有E=盘-用电飞-用电(x-X。)=E°-jLimgx

综上可得后=4一〃〃腺L整人过程滑块的机械能七与水平位移x成线性关系，C错误，D正

确。

12.答案：BC

解析：1.两导体棒发生碰撞的情况

若导体棒〃离开导轨前与。发生碰撞，碰撞前瞬间。的速度一定大于的，碰后二者交换速

度，之后〃的速度大于。的，〃的位移大于。的，则人离开导轨时，。到导轨右端的距离一定

大于零，a、〃离开导轨时的速度不可能相同，即公〃一定不发生碰撞。

2.两导体棒不发生碰撞的情况

开关闭合前，导体棒。、力组成的系统所受合外力为零，二者组成的系统动量守恒，设开关闭

合前瞬间导体棒方的速度为U,则此时导体棒。的速度为（％-口），。、〃离开导轨后能落到同

一位置，则%-口之乙开关闭合前瞬间回路中的感应电动势为g=8L（%-2v）,开关闭合后

瞬间回路中的感应电动势为心-跳（％-酎），可知开关闭合前后瞬间回路中的感应电动势不相

等，回路中电流不相等，导体棒。所受安培力不相等，加速度也不相等，A错误。设开关闭

合前，流过导体棒b的平均电流为％,运动时间为*导体棒出人间距离的变化量为例，b

离开导轨后。运动到平台最右端的位移大小为&5，则这段时间内回路中的平均感应电动势

为小箸，导体棒b所受安培力的冲量为仆叫，又入需,可得2喑

同理，对开关闭合后。在导轨上的运动有〃?（%-2v）=也必，初始时久人间的距离

“72R

>.+以=粤沪1,当,时两导体棒初始位置间的距离最大，为赞，当

时两导体棒初始位置间的距离最小，为赞。由焦耳定律和上述分析可知，导体棒〃

2nL

产生的焦耳热为。1=《、］欣“一;〃?（%一1,叶，定值电阻及上产生的焦耳热为

2

&=1><l/n（v0-v）-l,mr,若则有了二三旦％,另一解舍去，综上BC正确，

D错误。

13.答案：（1）立

3

（2）不需要

⑶卷

（4）m需要大于M；绳子需要与木板平行；多次实验等

解析：（1）小车沿木板匀速下滑，则满足Mgsin3（）o=〃Mg8s30。，可解得〃=理.

（2）该实验不需要用重锤的重力代替绳子拉力，故不需要满足mwM.

（3）对重锤和小车整体受力分析，由牛顿第二定律知，

mg-Mgsin30°—Mgcos30°=（m+M）,整理可得。=-2Mg----!—+g,贝ljA=2Mg,b=g,

m+M

即必=幺.

2b

14.答案:（1）0.512（0.511〜0.513均可）

（2）①凡；Y②"

（3）<

解析：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为0.01x1.2mm,所以金属

丝的直径为0.512mm.

（2）①如果选定值电阻&=IOOC,由于电阻丝电阻约为10C,所以当两者串联时，电阻丝

两端的电压将很小，电压表在读数时会造成较大误差，而用的阻值与待测电阻丝的阻值相

近，所以定值电阻应选用；由题意及前面分析可知，电压表的读数最大值约为2V,为了减

小实验误差，电压表选V-②由/=?=/可得，待测电阻丝的阻值尺=容凡.

（3）电压表不理想，当电压表与定值电阻并联时，并联部分的总阻值小于定值电阻的阻值，

通过电阻丝的电流变大，电阻丝分得的电压较大，所以当电压表并联在电阻丝两端时电阻丝

两端的电压较小.

15.答案：（1）见解析

（2）见解析

解析：（1）根据题意可知两物块一起所受的最大静摩擦力fm=芥4+町,）g=6N

根据图乙可知/=2s时外力尸=6N,此后两物块开始运动

f=9s时两物块的速度达到最大，从，=2s到，=9s对两物块由动量定理有

劣-皿"+"）g（%-2s）=（“+”）vm

又尸T图像与横轴围成的面积表示冲量大小，可知%=与&&-2s）+E&-fo）

6=6N,工=12N,/o=4s,Z]=9s

联立解得%=12m/s

同理有//°一〃（叫+的）g&-2s）=（叫+叫）％

儿=安&12§)

可解得4s时两物块的速度v0=2m/s

4〜9s内，根据动能定理有gm+明4a+/)片=(玛-。口

解得x=35m

(2)9〜11s内两物块一起做减速运动，f=lls时，外力”反向，两物块分离，物块A向右做

匀减速直线运动，物块〃在外力和摩擦力作用下做加速度减小的减速运动，假设。在16s之

前停止运动

根据动量定理有一/尸2-〃叫g(「2-11S)=0-乙用

匕=%一〃/3

廿।,5N+5N-(f,-11)(N)z一、

其中&=2s,//2=--------------——^--(z2-lls)

解得G=13S(¥=27S不符合题意,舍去)

%=13s时外力尸的大小小于。所受的最大静摩擦力，假设成立

即从两物块分离到物块。静止，物块〃运动的时间为加=2s

则有4=hA，一/〃g(Ar)2

解得/=12m

16.答案：(1)n=也(2)t——

解析：(1)光路如图所示，设A点处的入射角为加折射角为夕

由几何关系得而「二色二立①

R2

由几何知识得£=30。②

由折射定律有〃=2吗③

sinP

解得.〃二G④

a

[O1

(2)三角形为等边三角形，光在工件内的传播路程为

s=2AB=2yf3R®

光在介质中的传播速度为v=-@

n

光在工件中的传播时间为，=三⑦

v

联立得公竽⑧

17.答案：(1)也产；2乎(2)见解析

qdqd

2

解析：(1)只有磁场时，质子做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有⑺。8=加生①

r

由题意知「二：②

可得八号③

qd

当电场、磁场同时存在时，有qE=q%B④

可得E=2乎

qd

(2)