山东某中学2024年高考物理二模试卷含解析

山东实验中学2024年高考物理二模试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题；木题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、下列说法正确的是（）

A.组成原子核的核子越多，原子核的结合能越大，原子核越稳定

B.核反应方程::X为:H,该反应为a衰变

C.阴极射线可以在电场和磁场中偏转的现象，表明其本质是一种带电粒子流

D.用紫光照射某金属板能产生光电子，则用红光照射该金属板也一定能产生光电子

2、氢原子的能级如图，大量氢原子处于n=4能级上。当氢原子从〃=4能级跃迁到能级时，辐射光的波长为1884nm,

已知可见光光子的能量在L61eV〜3.10eV范围内，下列判断正确的是（）

nE/N

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

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

2---------3.4

----------13.6

A.氢原子从〃=4能级跃迁到〃=3能级，辐射的光子是可见光光子

B.从高能级向低能级跃迁时，氢原子要吸收能量

C.氢原子从〃=3能级跃迁到〃=1能级时，辐射光的波长大于1884mn

D.用氢原子从〃=2能级跃迁到〃=1能级辐射的光照射W逸二6.34eV的伯，能发生光电效应

3、如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为〃和心内有带电量为。的某种自由运动电荷.导电材

料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为从当通以从左到右的稳恒电流，时，测得导

电材料上、下表面之间的电压为U,且上表面的电势比下表面的低.由此可得该导电材料单位体积为自由运动电荷数

及自由运动电荷的正负分别为

IBIB

'・丽■'负B.丽万'正

IBIB

C，负。・\q\bUf正

4、我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”目前建设顺利，预计2020年投入运行，开展相关科学实验。

该装置以氢、笊气体为“燃料”，通过将其注入装置并击穿、“打碎”产生近堆芯级别的等离子体，来模拟核聚变反应。

若己知；H的质量为的质量为用2,；He的质量为见3,质量为次船关于下列核反应方程，下列说法中正确

的是（）

A.汨+：HT；He+Kn是热核反应，其中x=2

B.I；N+；HC-；7O+X：H是热核反应，其中尸1

C.i；N+：）n-是人工转变，其中

D.2■U+；nYSr+普xe+$n是裂变反应，其中尸8

5、如图，滑块A置于水平地面上，滑块3在一水平力作用下紧靠滑决44、8接触面竖直），此时A恰好不滑动,

B刚好不下滑•已知A与8间的动摩擦因数为必，A与地面间的动摩擦因数为〃2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与

8的质量之比为（）

1

从〃2

1+/〃2

〃也

2+2

从“2

6、如图所示，在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体，现用F=8N的力，斜向下推物体，力F与水平面成30角,

物体与水平面之间的滑动摩擦系数为N=05则

A.物体对地面的压力为24N

B.物体所受的摩擦力为12N

C.物体加速度为6，〃/d

D.物体将向右匀速运动

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、一列沿x轴正方向传播的简谐横波在U0时刻的波形如图所示，此时波恰好传到平衡位置在用xi=2.5m处的尸点。

已知平衡位置在x2=5.5m处的Q点在O-8s内运动的路程为0.2m,则下列说法正确的是_____。

45Q6dm

A.0点的起振方向沿)，轴正方向

B.。点振动的周期为4s

C.该波的传播速度大小为lm/s

D.质点。的振动方程为y=OAsiny(z-6)(㈤0>6)

E.若一列频率为1Hz的简谐横波沿x轴负方向传播，与该波相遇时会产生稳定的干涉现象

8、18世纪，数学家莫佩尔蒂和哲学家伏尔泰，曾设想“穿透”地球：假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的

隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，则以下说

法正确的是(已知地球表面处重力加速度g取10m*；地球半径K=6.4x106m；地球表面及内部某一点的引力势能

好=一丝”，「为物体距地心的距离)()

r

A.人与地球构成的系统，虽然重力发生变化，但是机械能守恒

B.当人下落经过距地心0.5K瞬间，人的瞬时速度大小为4x103m/s

C.人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比

D.人从北极开始下落，直到经过地心的过程中，万有引力对人做功W=L6xl()9j

9、下列说法中正确的是_______o

A.著名的泊松亮斑是光的衍射现象

B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹

C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

D.发生日环食时月球距地球比发生日全食时月球距地球远一些

E.在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽

10、如医所示，在范围足够大、磁感应强度为3的垂直纸面向里的水平匀强磁场内，固定着倾角0=30。的足够长绝缘

斜面，一个质量为机、电荷量为+«的带电小物块置于斜面的顶端处静止状态，现增加一水平向左的场强E=叵空•的

q

匀强电场。设滑动时小物块的电荷量不变，从加入电场开始计时，小物块的摩擦力/大小与时间，、加速度大小。与时

间,的关系图像可能正确的是（）

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）某实验小组利用电流传感器（可视为理想电流表）和定值电阻凡以及电阻箱、待测电池等器材，设计了

如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。电流的值通过数据采集器输入到计算机，数据采集器和计算机对原电路的

影响可忽略。他们连接好电路，闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R,计算机中显示电流均为零，由此判断电

路可能出现了故障。经小组讨论后，尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。已知保护电阻5=15.（）。，电流传感器量

程为100mA。操作步骤如下：

①将多用电表挡位调到电阻“XI”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零;

②断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在小。上,多用电表的指针不偏转;

③断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在小。上，多用电表的示数如图乙所示;

④断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在。上,多用电表的指针不偏转;

⑤断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在C、，/上，计算机中显示电流不为零。

回答下列问题:

（1）操作步骤③中，多用电表内阻_____________Q；

（2）操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接（选或“4”点）；

（3）电路的故障可能是；

A.保护电阻凡短路

B.保护电阻用断路

C.电阻箱R短路

D.电阻箱R断路

（4）排除电路故障后，该小组按照图甲的电路测量电源的电动势和内阻。改变电阻箱R的阻值，得到多组实验数据。

根据数据作出图像，如图所示，则电源电动势E=V,内阻厂=Q（结果保留2位有

效数字

12.（12分）某实验小组用如图甲所示的实验装置进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”两个实验。该小组

把轻质细绳的一端与一个小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将摆球拉离竖直方向一

定角度，由静止释放，与传感器相连的计算机记录细绳的拉力尸随时间，变化的图线。

⑴首先测量重力加速度。将摆球拉离竖直方向的角度小于5。，让小球做单摆运动，拉力”随时间，变化的图线如图乙

所示。

①图可知该单摆的周期「约为s（保留两位有效数字）。

②该小组测得该单摆的摆长为L,则重力加速度的表达式为＜用测量或者已知的物理量表示）。

⑵然后验证机械能守恒定律。将摆球拉离竖直方向较大角度后由静止释放，拉力"随时间，变化的图线如图丙所示。

2.2C*A

22002300240025.00260027.002$00ih

81丙

①要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是

②若图中A点的拉力用人表示，B点的拉力用g表示，则小球从A到8的过程中，验证机械能守恒的表达式为

（填表达式前的字母序号）。

A.g（g—〃火）="这一耳B.；（mg_FJ=F?_mgCF2-m^=m^-Fi

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图所示，足够长的粗糙绝缘轨道A3与处于竖直平面内的光滑圆弧形绝缘轨道3c平滑连接，圆弧的半

径R=8m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场E,现有一带弓体（可视为质点）放在水平轨道上的4位置，

带电体与粗糙轨道的动摩擦因数均为〃=。5,从A点由静止释放，通过C点时恰好与圆轨道无挤玉，且合力刚好指

向圆心，已知。=37，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）粗糙绝缘轨道A8长度；

（2）小球从C点射出后，第一次运动到水平地面43所需要的时间。

14.（16分）如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同.U型

管左管上端封有长20cm的理想气体&右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，

水银面距U型玻璃管底部为25cm.水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A.己知外界大气压强为75cmHg,

忽略环境温度的变化.现将活塞缓慢向左拉，使气体4的气柱长度为25cm,求：

①左右管中水银面的高度差是多大？

②理想气体A的气柱长度为多少？

15.（12分）如图所示，两端封闭的粗细均匀且导热性能良好的玻璃管放置在水平桌面上，玻璃管长度为3L（单位：

cm）,玻璃管内由长度为L（单位：cm）的水银柱将管内的理想气体分成左右两部分，稳定时两部分气体长度相同，

左右两部分气体的压强均为“cmHg。现在外力作用下使玻璃管沿水平桌面向右做匀加速直线运动，玻璃管中左侧的

气柱长度变为原来的一半，重力加速度为g,求玻璃管运动的加速度。的大小。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C

【解析】

A.原子核的比结合能越大，原子核越稳定，选项A错误；

B.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，核反应方程？X为;H,该反应为原子核的人工

转变方程，选项B错误；

C.阴极射线可以在电场和磁场中偏转的现象，表明其本质是一种带电粒子流，选项C正确；

D.用紫光照射某金属板能产生光电子，因红光的频率小于紫外线，则用红光照射该金属板不一定能产生光电子，选

项D错误；

故选C.

2、D

【解析】

A.氢原子从〃=4能级跃迁到〃=3能级，辐射的光子的能量为

E4-E,=-0.85eV-（-1.5leV）=0.66eV

此能量比可见光光子的能量小，不可能是可见光光子，故A错误；

B.从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量，故R错误；

C.氢原子从〃=4能级跃迁到〃=3能级辐射的光子能量小于从〃=3能级跃迁到〃=1能级辐射的光子能量，根据

E=h-

2

可知从〃=3能级跃迁到〃;1能级辐射的光子波长小于1884nm,故C错误；

D.氢原子从n=2能级跃迁到〃=1能级辐射的光子的能量值

E12=E2-E,=-3.4eV-(-13.60eV)=10.20eV

故用该光照射叱鱼=6.34eV的粕，能发生光电效应，故D正确。

故选D。

3、C

【解析】

因为上表面的电势比下表面的低，根据左手定则，知道移动的电荷为负电荷；根据电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡

可得：

q\'Dn=q—U

a

解得：

u

v=——

Ba

因为电流为：

/=nqvs=nqvab

解得：

n=-I-B--

\Q\bU

A.与分析不符，故A错误；

B.与分析不符，故B错误；

C.与分析相符，故C正确；

D.与分析不符，故D错误.

4、C

【解析】

A.是热核反应，根据核电荷数守恒和质量守恒可知，其中A错误；

B.；4N+：He-；7O+x：H是人工转变，其中x=l,B错误；

C.7N+InB+x；He是人工转变，其中x=l,C正确；

D.步U+；)nTtSr+；：6xe+$n是裂变反应，根据核反应前后电荷数守恒和质量数守恒知x=10,故D错误。

故选C。

5、B

【解析】

试题分析：对A、B整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：

F=pz(mi+nu)g①

再对物体B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：

水平方向：F=N

竖直方向：m2g=f

其中：f=giN

联立有：m2g=|iiF②

联立①②解得：生也

故选B.

【考点定位】

物体的平衡

【点睛】

本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑

动摩擦力.

6、A

【解析】

受力分析如图所示，在竖直方向上，由平衡条件得N=Fsin300+〃jg=24N,物体与水平地面间最大静摩擦力

K.=〃N=12N,水平方向上a=77cos300=4GN，由于工〈丸a、，物体将静止不动，故物体所受的摩擦力

为静摩擦力/==4百N,综上分析，正确答案为A.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ABD

【解析】

A.根据横波的传播方向与振动方向的关系可知，UO时刻P点的振动方向沿y轴正方向，故A正确;

B.由题图可以看出，该波的波长/=2m、振幅A=0.1m,贝!1

-=2

A

说明在0~8s内。点振动的时间为该波的传播速度大小

2

结合丫=《，解得

T

T=4s>v=0.5m/s

故B正确，C错误；

D.波从P点传到。点所用的时间

T

=8s—y=6s

。点的振动方向沿y轴正方向，故质点。的振动方程为

y=Asin岸(/一%)(m)(/>6s)

即

兀\

y=O.lsin—(r-6)(m)(/>6s)

故D正确；

E.产生稳定干涉现象的必要条件是顿率相等，故这两列波相遇时不会产生稳定的干涉现象，故E错误。

故选ABDo

8、AC

【解析】

A.人下落过程只有重力做功，重力做功效果为重力势能转变为动能，故机械能守恒，故A正确;

B.当人下落经过距地心0.5K瞬间，其引力势能为：

1_GMm

七厂0.5R

根据功能关系可知;

马-屈尸阻

即：

GMm(GMin12c

------------------=—/如-0

R(0.5R)2v

在地球表面处忽略地球的自转：

GMm

京:"陪

则联立以上方程可以得到：

v=12gR=8>/2x]Q3m/s

故B错误；

C.设人到地心的距理为一.地球密度为夕.那么，由万有引力定律可得：人在下落过程中受到的万有引力为:

匚GMm1

F=———=-------------=—4九Gpmr

广产3

故万有引力与到地心的距离成正比，故C正确；

4

D.由万有引力尸=石乃Gpm，可得：人下落到地心的过程万有引力做功为：

14〃nnGMm1n

W=—x-TTGpmRxR=-------=—mgR

232R2

由于人的质量，〃未知，故无法求出万有引力的功，故D错误；

故选AC,

9、ABD

【解析】

A.泊松亮斑是光的衍射现象，选项A正确；

B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹，选项B正确；

C用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项C错误；

D.发生日环食时月球距地球比发生日全食时月球距地球远一些，选项D正确；

E.做双缝干涉实验时，会在光屏上得到明暗相间的干涉条纹，当波长越长时，条纹间距越宽，当改成紫光时，由于波

长变小，则条纹间距变小，选项E错误。

故选ABDo

10、BD

【解析】

加电场后，滑块受到水平向左的电场力，大小为〃电二6〃吆，和竖直向下的重力合成可得合力为〃=2，叫，方向沿斜面

向下；此时斜面受到的正压力为零，滑块受摩擦力为0;

滑块沿斜面做加速运动，则受到垂直斜面向下的洛伦兹力，随速度的增加，洛伦兹力变大，则滑块对斜面的正压力变

大,摩擦力逐渐变大；根据筋吟户皿/可知，加速度逐渐减小，当2,咫可时，加速度用0,滑块做匀速运动，则图像

BD正确，AC错误。

故选BD.

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、15.0cD1.53.0

【解析】

（1）[1J.操作步骤③中，多用电表内阻等于中值电阻，大小为15.0。；

（2）[2].因c端是电流传感器的负极，则操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接点；

（3）[3],根据实验步骤的分析可知，电路的故障可能是电阻箱R断路，故选D；

（4）[4][5].根据闭合电路欧姆定律可得：

E=I（R+Ru+r）

即：

R=E；-®+r）

由图像可知：

E=—=\.5V

12

5+r=18Q

则

r=3.0Q

4兀匕_

12、0.75（0.70或者0.73也对）P=——质量A

0

【解析】

⑴①⑴小球做单摆运动，经过最低点拉力最大，由图乙可知ILOs到14.0s内有4个全振动，该单摆的周期

「14.0-11.0…

T=------------s=0.75s

4

②⑵根据单摆周期公式丁=2万，(可得重力加速度

4/乙

g=-^T~

(2KD⑶图中A点对应速度为零的位置，即最高位置，根据受力分析可得

K=mgcos。

图中8点对应速度最大的位置，即最低点位置，根据牛顿第二定律可得

mv

F「mg=

L

小球从4到4的过程中，重力势能减小量为

&Ep=rng(LLcosO)

动能的增加量为

2

限=^fnv=^(F2-mg)L

要验证机械能守恒，需满足

\EP=

解得

^F2-mg)=mg-F}

所以还需要测量的物理量是小球的质量

②[4]验证机械能守恒的表达式为

^-(F2-/ng)=mg-Fi

故A正确，B、C错误；

故选A。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(1)92m?(2)1.2s。

【解析】

(1)由于在C点只受重力和电场力并且合力指向球心，则有

qE=mgtan37

3

解得qE=-m^

4

所以等效的重力，即合力为

而城+（，咫『二£明

小球在C点恰好与圆轨道无