山东省青岛市2024年高考物理一模试卷含解析

山东省青岛市2024年高考物理一模试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于。点，。与。点在同一水

平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使轻绳和轻弹簧均处于水平且自然伸直状态，将两球分别由静止开始释

放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则（）

A.两球到达各自悬点的正下方时，两球损失的机械能相等

B.两球到达各自悬点的正下方时，A球速度较小

C.两球到达各自悬点的正下方时，重力对A球做的功比B球多

D.两球到达各自悬点的正下方时，A球的动能大于B球的动能

2、如图，真空中固定两个等量同种点电荷A、B,48连线中点为。。在A、5所形成的电场中，以。点为圆心、半

径为K的圆面垂直连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与A5连线共面，两个平面边线

交点分别为/,则下列说法正确的是（）

A.在心b、c、d四点中存在场强和电势均相同的点

B.将一试探电荷由e点沿圆弧的移到/点电场力始终不做功

C.将一试探电荷由7点移到正方形Ac、d任意一点时电势能的变化量都不相同

D.沿线段e。移动的电荷所受的电场力先增大后减小

3、如图所示，由均匀导线绕成的直角扇形导线框0MN绕O点在竖直面内从匀强磁场边界逆时针匀速转动，周期为T,

磁场的方向垂直于纸面向里，线框电阻为七线框在进入磁场过程中回路的电流强度大小为，，则（)

XXXX

XXXX

*力

A.线框在进入磁场过程中回路产生的电流方向为顺时针

B.线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小相等

C.线框转动一周过程中产生的热量为LpKT

2

D.线框转动一周过程中回路的等效电流大小为?

4、如图所示，"、M、N分别为竖直光滑圆轨道的右端点，最低点和左端点，〃点和圆心等高，N点和圆心O的连线

与竖直方向的夹角为。=60。。现从8点的正上方某处A点由静止释放一个小球，经圆轨道飞出后以水平上的v通过

C点,已知圆轨道半径为u=廊，重力加速度为g,则一下结论正确的是

A.C、N的水平距离为RB.C、N的水平距离为2R

C.小球在M点对轨道的压力为6加gD.小球在M点对轨道的压力为4mg

5、在下列四幅“.，图像中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是（）

6、如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为n,面积为S,总电阻为r的矩形线圈abed绕轴OCT

做角速度为e的匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流

表.图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象，下列说法中正确的是

e/V

A.从L到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量为2nBs

B.从t3到L这段时间通过电阻R的电荷量为Nbs/R

C.t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSco

nB(oS

D.电流表的示数为R--

V2(r+R)

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、如图所示，光滑水平桌面放置着物块A,它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着物块B,已知A的质量为m,B的质量

为3m,重力加速度大小为g,静止释放物块A、B后O

A.相同时间内，A、B运动的路程之比为2:1

B.物块A、B的加速度之比为1：1

C.细绳的拉力为包组

7

D.当B下落高度h时，速度为咫

8、如图所示，光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为0,导轨电阻不计，下端与阻值为K的电阻相连。匀强磁场垂直

导轨平面向上，磁感应强度大小为瓦一质量为机、长为L、电阻为「的导体棒垂直导轨放置，从外位置以初速度了

沿导轨向上运动，刚好能滑行到与岫相距为s的位置，然后再返回到。儿该运动过程中导体棒始终与导轨保持良

好接触，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是()

D.卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度

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）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨M和m加，固定在同一水平面内且相互

平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与

两导轨垂直。（不计金属导轨的电阻和摩擦）

（1）在开关闭合后，金属棒向（选填“左侧”或“右侧”）移动。

⑵为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：

A.适当增加两导轨间的距离

B.保持两个导轨间距不变，换一根更长的金属棒

C.将滑动变阻器滑片向左移动

D.把磁铁换成磁性更强的足够大的钛铁硼磁铁

其中正确的是_________（填入正确选项前的字母）。

（3）如果将电路中电流方向反向，磁场也反向，金属棒将会向（选填“左根V或“右侧”）移动。

12.（12分）某多用表内部的部分电路如图所示，已知微安表表头内阻R*=100。，满偏电流k=200|iA,定值电阻Ri=2.5C,

R2=22.5£>,电源电动势E=1.5V,则该多用表

（1）A接线柱应该是与（填“红”或“黑”）表笔连接；

（2）当选择开关接（填“a”或"b”）档时其对应的电阻档的倍率更高；

（3）若选a档测量电阻，则原表盘1O0UA,对应的电阻刻度值应当为Q：原表盘50HA的刻度，对应的电阻刻

度值应当为Q。

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，将横截面积S=100cm2、容积为y=5L,开口句上的导热良好的气缸，置于f尸一13°C的环境

中。用厚度不计的轻质活塞将体积为％=4L的理想气体封闭在气缸中，气缸底部有一个单向阀门N。外界大气压强

po=1.0xl05Pa,重力加速g=10m/s2,不"一切摩擦。求：

⑴将活塞用卡销Q锁定，用打气筒通过阀门N给气缸充气，每次可将体积匕=100mL,压强为po的理想气体全部打入

气缸中，则打气多少次，才能使其内部压强达到1.2po；

（ii）当气缸内气体压强达到l.2po时，停止打气，关闭阀门N,将质量为加=20kg的物体放在活塞上，然后拔掉卡销Q,

则环境温度为多少摄氏度时，活塞恰好不脱离气缸。

14.（16分）如图，质量均为机的两个小球A、B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，AB=OB=lt可绕过。点且与纸面

垂直的水平轴无摩擦地在竖直平面内转动，空气阻力不计。A球带正电，3球带负电，电量均为以整个系统处在竖直

向下的匀强电场中，场强£二等。开始时，A〃水平，以图中Ab位置为重力势能和电势能的零点，问：

2q

⑴为使系统在图示位置平衡，需在A点施加一力几则产至少多大？方向如何?

⑵若撤去凡03转过45。角时，4球角速度多大？此时系统电势能总和是多大？

⑶若撤去尸，O△转过多大角度时，系统机械能最大？最大值是多少？

15.（12分）如图所示，开口向下竖直放置的内部光滑气缸，气缸的截面积为S,其侧壁和底部均导热良好，内有两个

质量均为m的导热活塞，将缸内理想分成I、II两部分，气缸下部与大气相通，外部大气压强始终为po,mg=021%S,

环境温度为"，平衡时I、II两部分气柱的长度均为1,现将气缸倒置为开口向上，求:

(i)若环境温度不变，求平衡时I、II两部分气柱的长度之比十;

(ii)若环境温度缓慢升高，但I、n两部分气柱的长度之和为21时，气体的温度T为多少？

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、D

【解析】

A.A球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，R球运动过程中，R球机械能转化为弹簧的弹簧势能，故A错误;

BD.两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，可知在整个过程中，A、B两球重力

势能减少量相同。球A的重力势能全部转化为动能，球B的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能，所以两球到达各

自悬点的正下方时，A球动能较大，速度较大，故B错误，D正确；

C.两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，可知在整个过程中，A、B两球重力势

能减少量相同，即重力做功相同，故C错误。

故选D。

2、B

【解析】

A.根据等量同种电荷的电场线分布情况可知，。、人的电势相同，电场强度不同，由对称性可知，4的电势相同,

电场强度也不相同，故A错误；

B.将一试探电荷由e点沿圆弧0的移到/,点，试探电荷受到的电场力始终沿着径向方向，始终与运动的速度方向垂直,

根据做功关系可知，电场力始终不做功，故B正确;

C.由于。、力的电势相同，故从7点到。、力两点电势能变化量相同，同埋从7点到C、4两点电势能变化量相同,

故C错误；

D.根据等量同种电荷的电场线分布，沿e。/'移动电场线先变疏再变密，根据/二4石可知，电场力先变小后变大，

故D错误；

故选B。

3、C

【解析】

A.线框在进入磁场过程中，磁通量向里增加，由楞次定律判断知回路产生的电流方向为逆时针，故A错误；

B.线框在进入磁场时，0V段电压是外电压的一部分；线框在离开磁场时，ON段电压是外电压，而两个过程外电压

相等，所以线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小不等，故B错误；

C.线框转动一周过程中产生的热量为

T\

(2=21次.：=¥奴

故C正确；

D.设线框转动一周过程中回路的等效电流大小为八则

Q=I,2RT

解得

r=—i

2

故D错误。

故选C。

4、C

【解析】

AB.小球从N到。的过程可看作逆过来的平抛，则

vvcosa=v

vvsina=gt

XCN=W

解得：

%=2v=2jgR

xCN=6R

故A、B项错误。

CD.小球从M到N的过程应用动能定理可得:

11

一〃7g(R-Reosa)=;叫-2万明2

对小球在M点时受力分析，由牛顿第二定律可得:

A

解得：

FNM=&ng

根据牛顿第三定律可得：小球在M点对轨道的压力为6〃/。故C项正确，D项错误。

故选C。

5、C

【解析】

我们日常生活中用的都是交流电，电压是220V,频率是50Hz.周期为0.02s；电压的最大值为：22072V=311V,只

有C正确。

故选C。

6、D

【解析】

试题分析：由图可知，h和t3这两时刻的磁通量大小为BS,方向相反；故穿过线圈磁通量的变化量为2BS；故A错误;

从t3到ti这段时间磁通量的变化为BS,则平均电动势后=迺；因此通过电阻R的电荷量为

/

NBSNBSNg

q=（严~^~;故B错误;t3时刻电动势E=NBSs；则由法拉第电磁感应定律可知：£则穿过

rENBSco

线圈的磁通量变化率为BSs；故C错误；电流表的示数为有效值，则有：1=7=Ogi故D正确；故选D.

考点：法拉第电磁感应定律；交流电的有效值

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、AC

【解析】

同时间内，图中A向右运动h时，B下降一半的距离，即为h/2,故A、B运动的路程之比为2；1,故A正确；任意

相等时间内，物体A、B的位移之比为2：1,故速度和加速度之比均为2：1,故B错误；设A的加速度为a,则B

的加速度为0.5a,根据牛顿第二定律，对A,有：T=ma,对B,有：3mg.2T=3m・0.5a,联立解得：T=^-,a=yg,

故C正确；对B,加速度为a，=0.5a=5g，根据速度位移公式，有：甲2=2摩，1,解得：，'=J卓，故D错误；故选

AC.

【点睛】

本题考查连接体问题，关键是找出两物体的位移、速度及加速度关系，结合牛顿第二定律和运动学公式列式分析，也

可以结合系统机械能守恒定律分析.

8、BC

【解析】

向上滑行过程中导体棒受到重力、安培力，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况；上滑过程中根据功能关系结合

焦耳定律求解电阻K产生的热量；根据电荷量的计算公式求解向下滑行过程中通过电阻R的电荷量；根据W安=8/S

分析电阻R在导体棒向上滑行过程中产生的热量与向下滑行过程中产生的热量的大小。

【详解】

A.向上滑行过程中导体棒受到重力、安培力，根据右手定则可得棒中的电流方向4f方，根据左手定则可得安培力

方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律可得：

mgsin6+BIL=ma

其中：

,BLv

/=-------

R+r

解得：

。=gsin0+BL'

R+r

由于速度减小，则加速度减小，棒不做匀减速直线运动，故A错误;

B.设上滑过程中克服安培力做的功为W,根据功能关系可得：

gmv2=mgsin夕s+W

克服安培力做的功等于产生的焦耳热，贝心

。=W=g-mgssin9

上滑过程中电阻K产生的热量为：

R/〃(/-2gssin夕)/?

~^770~2(/?+r)

故B正确；

C.向下滑行过程中通过电阻R的电荷量为：

-△①BLs

q=h=------=-------

R+rR+r

故C正确；

D.由于上滑过程中和下滑过程中导体库通过的位移相等，即导体棒扫过的面积S相等，根据安培力做功计算公式可

得：

股=BlLx

由于上滑过程中的平均速度大于，下滑过程中的平均速度，所以上滑过程中平均电流大于下滑过程中的平均电流，则

电阻R在导体棒向上滑行过程中产生的热量大于向下滑行过程中产生的热量，故D错误。

故选BC.

9、BD

【解析】

A.两棒以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动，回路的磁通量不断增大，根据楞次定律可知，感应电流方向沿逆

时针，故A错误；

BC.设两棒原来相距的距离为s,M八”与MN的夹角为小回路中总的感应电动势

E=BLjV-BLahv=Bv(L<d-LQ=BvsVdna=Bv^iancz

保持不变，由于回路的电阻不断增大，所以回路中的感应电流不断减小，故B正确，C错误;

p2

D.回路中的热功率为P=,由于E不变，R增大，则P不断减小，故D正确。

R

故选BD.

10、BD

【解析】

A.卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有：

〃Mmv2

(J——=m—

rr

解得：

卡

其中r=2A,根据地球表面万有引力等于重力得

「Mm

联立解得甲环绕中心天体运动的线速度大小为

v=

故A错误;

B.卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有

-Mm4/

G­=mr——

rT2

根据地球表面万有引力等于重力得

-Mm

G~^~=mg

解得下.星甲运行的周期为

由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律，可知卫星乙运行的周期和卫星甲运行的

周期相等，故B正确；

C.卫星做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，应给卫星加速，所以卫星乙

沿椭圆轨道经过M点时的速度大于轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星

中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大

于卫星甲沿圆轨道运行的速度，故C错误；

D.卫星运行时只受万有引力，加速度

GM

r

所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度，故D正确。

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、左侧ACD左侧

【解析】

根据题意可知，磁场方向竖直向下，电流方向垂直纸面向里。所以根据左手定则可得安培力方向为水平向左，故

导体棒向左侧运动。

(2)[2]ACD.根据公式k=/?〃,可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流或者增大磁场磁感应强度，可增大金属棒受

到的安培力，根据动能定理得

Fs-pings=—mv2

则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，ACD正确；

B.若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，安培力尸不变，棒的质量变大,

由

可知速度变小，故B错误。

故选ACDo

(3)网都反向后，电流垂直纸面向外，磁场方向竖直向上，根据左手定则可得安培力方向仍向左，故导体棒仍向左侧移

动。

12、黑b1500450。

【解析】(1)当用欧姆表测电阻时，电源和表头构成回路，根据电源正负极连接方式可知，黑表笔与电源正极相连，故

A接线柱应该是与“黑”表笔连接；

EIR

(2)整个回路最小电流/min二--------，同时当选择开关接〃时，此时R外有最大值。当

凡+凡卜飞+凡g

选择开关接力档时其对应的电阻档的倍率更高。

I(R+RAE

(3)用a档测量电阻，欧姆调零时，Zm=上」一卫+/,,=1()(X)O//A，此时凡=—=150C,当&=100//A,

R0【m

I.(R+RAE

此时干路电流为1=上」-+q=5000//A，由于/=-——,解得时、=凡=150。；当表盘&=50//A

段qR外

时，此时干路电流为/=上」~〃+&=2500〃A,由于/=不—,解得R外=3%=450Q。

R\R内+&

【点睛】本题主要考查：利用电阻的串并联关系，来解决电流表的扩量程的相关问题；熟悉欧姆表的工作原理，利用

回路欧姆定律解决相关问题。

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、⑴8；(ii)52°C

【解析】

(1)由玻意耳定律得

〃0(乂+叫)=1・2叫

其中、=4L,%=100mL,〃为打气次数，代入数值解得:

〃=8

(ii)初态气体温度为Z=4+273K=260K,最终稳定时，体积为V=5L,内部气体压强为

〃2=〃o+=1.2x10、Pa

S

Kv

-