2024届新高考物理精英模拟卷 【山东版】

2024届新高考物理精英模拟卷【山东版】

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一、单选题

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-60、州90、钠-

134、艳-137等。下列给出涉及核污水中核素的核反应方程错误的是（）

A.：Hf；He+2,eB.曹I—Xe+；e

C.'4N+*nf：C+；HD.Csf黑Ba+：He

2.近年来无人机在军事、工业等领域均有广泛的应用，一质量为根的无人机在执行

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。角斜向上的方向匀

速直线飞行，重力加速度为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

熔胎的体积变化，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••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R的圆形金属板，板

间距为心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（）

5.研究团队利用中国天眼FAST发现了一个名为PSRJI953+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，质量均为根的两个物块48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（）

A.乙图中（2）对应8物块所受摩擦力随角速度平方的变化图像

B.A、3两物块到转盘圆心的距离为1:2

C.忧：就：0；=1：2:4

D.当“=32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凡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、副线圈匝数分别为丐和〃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.q的电功率可能先增大后减小

C.4的电功率可能先增大后减小D.4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。的动能减少量为AEksM的动能

增加量为A4，A、8间因摩擦产生的热量为。，关于△心8、△”&、Q的值，下列可能正

确的是（）

C.8点的电势大于G点的电势

D.电子在C点的电势能小于在G点的电势能

11.如图所示，小滑块以一定初速度从固定斜面顶端向下滑动，最终停在水平面上。

滑块与斜面间、滑块与水平面间的动摩擦因数相等，不考虑滑块经过斜面与水平面连

接处的机械能损失。则滑块动能舔、机械能E随滑块水平方向的位移x变化的关系图

像可能正确的是（）

12.如图所示，导轨间距为L的两平行光滑金属导轨固定在高度为人的绝缘水平台面

上，左端连接定值电阻A和开关S,右端与台面右边缘平齐，空间中存在垂直导轨平

面向下、磁感应强度大小为8的匀强磁场，质量均为〃7、阻值均为R的导体棒。和b

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%,〃离开导轨后

瞬间闭合开关，最终。、〃到达水平面上同一位置。已知重力加速度为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.初始时以〃之间的最大距离为

C.初始时公〃之间的最小距离为

D.金属棒〃和定值电阻R上产生的总焦耳热不可能相同

三、实验题

13.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M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，小车后面珪上打点计时器，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0=30。.

打点计时器

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，〃的重锤，松手后，小车沿木板向上做加速运

动，如图乙所示.

③保持小车的质量历不变.多次改变左侧重锤的质量〃?，以小车的加速度〃为纵坐

标，一二为横坐标，绘制。-----77图像，如图丙所示•

m+M/n+M

回答以下问题：

丙

（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左，纵截距为〃若满足“=

（用含攵、8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.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（E=4V,内阻不计），电压表（量程。〜3V）,电压表V2（量程0〜15

V）,定值电阻凡=10C,定值电阻&=100。，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.

（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G、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压.

四、计算题

15.如图甲所示，物块&〃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，外力随时间的变叱规律如图乙所示，规定向右为正方向。已知物块久。的质

量分别为”=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：

图甲

(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b运动的距离。

16.如图所示，一”蘑菇形”透明工件的顶部是半径为R的半球体，OO'为工件的对称

轴，A、8是工件上关于0。轴对称的两点，4、3两点到O。轴的距离均为

d=外,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2七一束单

2

色光从A点平行对称轴射入工件，恰好从B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.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xO.y,质子带电荷量为》质量为〃?，从坐标原点。沿x轴正方向以速

度％射出，运动过程中质子到坐标原点的最远距离为"。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。

XXXXX

（1）求磁感应强度3及电场强度及

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

出，经时间时），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：

（i）时间f时质子速度的大小及方向;

（ii）时间/时质子的坐标（苞y）。

18.如图所示，质量为町=】kg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m2-4kg的物戾，初始时给物块一水平向左的瞬

时冲量/=32N.s。物块与木板间的动摩擦因数〃平台与木板左端的间距

d=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。

=__।=9_____

（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。

参考答案

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D。

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

A错误

大，但不是每个分子的动能均增大

热熔胎的材料主要是橡胶，故热熔胎

B错误

不是晶体

扩散可以发生在任意介质之间，则热

C错误

熔胎和地面可以发生扩散

运动过程中，热熔胎体积不变，分子

势能不变，温度升高，分子平均动能D正确

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〃2、带电荷量为G，当金属板间所加反向电压为S时，有《&=；〃?年。

笫二步：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Um，电子的加速度大小为。=乎，垂直极板方向有

am2

电子不离开板间区域有%i=R，综合解得Um=""，D正确。

R

5.答案：A

解析：设脉冲星的质量为叫、轨道半径为仆其伴星的质量为叫、轨道半径为，一两

者间的距离为轨道周期为7,由万有引力提供向心力有

识有"十曾"］空］q,可得T=在双星系统总质量不

LL\T）\Tj\G（町+/%）

变的情况下，随着两颗星越靠越近，两颗星的轨道周期逐渐减小，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，3受摩擦力向左，由题图乙可知图像⑵为B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*ng=m①/,此时对A物

块，有;〃〃2g=〃汝:心，联立解得，7=2/;,B正确；设绳子拉力为耳，A做圆周运

动的半径为八8做圆周运动的半径为2r,则供~二华当①=例）时，对8,有

2r

4+攸咫=相3：-2―，对4,有4="*.，解得珑=丝，当口=电时，对8,有

r

/+/ling=mco1-2r,对4,有片-〃〃ig=〃皿",联立以上各式可解得成=之冬，

r

耳=3jLimg,则有：就：口；=1:2:4,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

当与增大时，八减小，人减小，定值电阻与消耗的电功率6=减小，交流电源的

输出功率。=。小减小，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/?',由/；*=/；&可得*=消耗的电功

2

明（V丫*U2

率为贰布飞，由数学知识可知，当R'=R，即—时，

〈।）A_+R，+2Rn；

R'1

与消耗的电功率最大，滑片向上移动过程中用从。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

8从A的左端运动到右端的过程中，8对A的摩擦力使A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AE；8=AED+Q,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B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B的位移』，2与坐标轴所围的面积表示A的位

移々，由图易知X〉/,/</，又=f%、△%=%、Q=fl，则AEkBAQAA%，

A正确，D错误。

9.答案：BCD

解析：由图甲可知，时刻质点。位于平衡位置，由振动图像可知满足条件的只有

f=O.ls,此时质点Q沿)，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4=8m,7=0.2s,则波速为u=：=40m/s,B正确；0.1s时刻，波动方程为

第cm

y=10-sin代入x=1.0m得y=5后cm,C正确；0.1s时亥ij,质点P沿了

U)

轴正方向振动，经过。=0.3s=lg7\振动路程为

s=4xl0cm+(10-55/2)cm4-(10+5>/2)cm=60cm,D正确。

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Q,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&=居，A点的电场强度为0,则乙在A点产生

的电场强度水平向左，大小为邑二黑

有&=刍，解得。=%,A错误；甲在

B、。两点产生的电场强度水平向右，大小分别为/2、/=，乙在

B、。两点产生的电场强度水平向左，大小分别为鼠=黑、£忆=攀，则3点的

（ZL）L

电场强度大小为EH=EB「E”笔,c点的电场强度大小为

EC=EM-EB=噜,则8、C两点电场强度大小之比为今=义，B错误；BG

9L入QU

段，两点电荷产生的合电场均有从8指向G的分量，没电场线方向电势逐渐隆低，则

8点的电势比G点的电势高，C正确；由以上分析可知8C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C到8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，乂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C点的电势能，D正确。

II.答案：ABD

解析：设滑块的初动能为线0,到达斜面底端时的动能为或I，斜面的倾角为仇斜面

在水平方向的总长度为与，滑块在斜面上运动时由动能定理有

线一Ek（）=S?xtane-4"2gcosO・二二，整理得纭=髭（）+"zgx（lan。一〃），在水平面上运

cos。

动时由动能定理有线-昂=-〃叫（工一小），若tan”〃，则滑块在斜面、水平面上均

做减速运动，且在水平面上的加速度大于斜面上的，A正确。若tan9>〃，则滑块在

斜面上做加速运动、在水平面上做减速运动，B正确。设滑块初始时的机械能为耳）,

滑块机械能的减少量等于克服摩擦力做的功

在斜面上运动时有E=E（）-川71gcos0----=E°n

cos”

在水平面上运动时有E=Eo--jLimg（x-）=E「〃ngx

综上可得E=E°-整个过程滑块的机械能E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b离开导轨前与。发生碰撞，碰撞前瞬间〃的速度一定大于b的，碰后二者

交换速度，之后人的速度大于。的，6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，。、〃离开导轨时的速度不可能相同，即4、〃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。、〃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〃的速度为也则此时导体棒。的速度为（%--），。、〃离开导

轨后能落到同一位置，则％-uNu,开关闭合前瞬间回路中的感应电动势为

El=^L（v0-2v）,开关闭合后瞬间回路中的感应电动势为E2=B"%-V）,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〃的平均电流为工,运

动时间为乙，导体棒小〃间距离的变化量为以.b离开导轨后〃运动到平台最右端的

位移大小为最2,则这段时间内回路中的平均感应电动势为瓦="”，导体棒〃所受

ri

安培力的冲量为“叫，又不舟可得…瞥，同理’对开关闭合后〃

在导轨上的运动有必%-小等，初始时°、）间的距离

2叫当口=。时两导体棒初始位置间的距离最大，为当书,

-72D-T-

当V吟时两导体棒初始位置间的距离最小，为黑.由焦耳定律和上述分析可知,

导体棒〃产生的焦耳热为,定值电阻R上产生的

焦耳热为。2=）x;-u）,若。|=Q,则有u=―遮%，另一解舍

21_22」2

去，综上BC正确，D错误。

13.答案：（1）—

3

（2）不需要

（4）团需要大于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Mgsin30。=4Mgeos30。，可解得从二芯.

（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m•:M.

（3）对重锤和小车整体受力分析，由牛顿第二定律知，

mg-Mgsin30°-pMgcos30°=（m+M）,整理可得々=-2Mg----5—+g,贝ij

tn+M

k=2Mg,b=g,gpM=—.

2b

14.答案：（I）0.512（0.511〜0.513均可）

（2）①《；YR]

（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如果选定值电阻凡=100C,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，而飞的阻值与待测电阻

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

4=4■凡

、1,

（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

限值，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ZLMs+sJgnGN

根据图乙可知Z=2s时外刀尸=6N,此后两物块开始运动

f=9s时两物块的速度达到最大，从r=2s至M=9s本两物块由动量定理有

%一〃(叫+S)g&-2s)=(■+叫)%

又尸一图像与横轴围成的面积表示冲量大小，可知/臼=与之(％—2s)+月(乙-/。)

F2=6N,^=12N,/0=4S,/I=9S

联立解得％=12m/s

同理有4。-〃(2+/%)g仇-2s)=(/%+/)%

〃。二=y4zo-2s)

可解得4s时两物块的速度v0=2m/s

4~9s内，根据动能定理有;(也+叫,)匕；-J(丸+叫,)片=(工-九)x

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〃

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-/「2-〃"“g(f2Tls)=o-n/

匕=%一〃的

廿1,5N+5N-(/-11)(N)一、

其中g=2s,/心=---------~2~—(^Z-Hs)

解得G=I3S(，2=27S不符合题意，舍去)

G=13s时外力产的大小小于。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，物块匕运动的时间为&=2s

则有xh=-g4g(。)2

解得毛=12m

16.答案：(1)n—>/3(2)t——

解析：(1)光路如图所示，设A点处的入射角为a,折射角为万

由几何关系得sina=4二且①

R2

由几何知识得尸=30。②

由折射定律有〃=当③

sinp

解得〃=G④

(2)二角形为等边二角形，光在工件内的传播路程为

s=2AB=2&⑤

光在介质中的传播速度为P=-@

n

光在工件中的传播时间为r=上⑦

V

联立得"6R⑧

c

17.答案：(1)爷•；名&(2)见解析

qdqd

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

4%8二川九①

r

由题意知一=a②

可得八粤③

qd

当电场、磁场同时存在时，有qE=q%B④

2〃?片

可得E二-六

qd

(2)(i)质子在。点时，设加速度大小