2024屆新高考物理精英模擬卷【山東版】

學校：___________姓名：班級：___________考號：

一、單選題

1.將受核輻射和含核反應物的核污水直排大海，將對海洋造成不可逆轉的影響。某國

排放的核污水中僦的含量最高，其次還有碘-129、釘-106、碳-14、鉆-60、州90、鈉-

134、艷-137等。下列給出涉及核污水中核素的核反應方程錯誤的是（）

A.：Hf；He+2,eB.曹I—Xe+；e

C.'4N+*nf：C+；HD.Csf黑Ba+：He

2.近年來無人機在軍事、工業等領域均有廣泛的應用，一質量為根的無人機在執行

遠程偵察任務，某段時間內該無人機以速度u沿著與水平方向成。角斜向上的方向勻

速直線飛行，重力加速度為g,則這段時間內（）

A.該無人機處于超重狀態B.該無人機在運動的過程中機械能守恒

C.空氣對該無人機作用力的大小為mgD.重力對無人機做功的瞬時功率為mgv

3.熱熔胎指在一定溫度下表面呈熔化或凝膠狀態的車胎，熱熔胎能給車輛提供極佳的

抓地力，因而熱熔胎多用在對抓地力要求很高的車輛，如場地賽車。忽略運動過程熱

熔胎的體積變化，下列說法正確的是（）

A.熱熔胎升溫過程，所有分子的動能均增大

B.熱熔胎在??定溫度下熔化，其是晶體

C.運動過程中，熱熔胎與地面不可能發生擴散

D.運動過程中，熱熔胎的內能增大

4.如圖甲所示，光電管的陽極和陰極為兩正對平行放置的半徑為R的圓形金屬板，板

間距為心用頻率一定的細光束照射陰極板的圓心，發生光電效應。調節滑動變阻器

的滑片改變兩板間的電壓，描繪出的/-U關系圖線如圖乙所示。若光電子從陰極板圓

心處向各個方向發出，則電流恰達到飽和時兩板間的電壓約為（）

5.研究團隊利用中國天眼FAST發現了一個名為PSRJI953+1844（M71E）的雙星,

其軌道周期僅為53分鐘，是目前發現的軌道周期最短的脈沖星雙星系統。該發現填補

了蜘蛛類脈沖星系統演化模型中缺失的一環。此類雙星兩顆星相距很近，在演化的某

一階段脈沖星會蠶食伴星恒星，且兩顆星越靠越近，假設雙星系統的總質量不變，不

考慮系統外的天體作用，則該階段雙星系統的軌道周期（）

A.減小B.增大C.不變D.無法確定

6.如圖甲所示，質量均為根的兩個物塊48用不可伸長的輕繩相連，放在水平轉盤

上，初始狀態繩子松弛.兩物塊與轉盤之間的動摩擦因數均為〃，已知最大靜摩擦力等

于滑動摩擦力，重力加速度大小為g.現讓轉盤從靜止緩慢增加轉速，兩物塊所受摩擦

力隨角速度平方的變化圖像如圖乙所示，取摩擦力向左為正方向（如圖甲所示），下

列說法錯誤的是（）

A.乙圖中（2）對應8物塊所受摩擦力隨角速度平方的變化圖像

B.A、3兩物塊到轉盤圓心的距離為1:2

C.憂：就：0；=1：2:4

D.當“=32時，繩子的張力大小為

7.如圖所示，變壓器原線圈與定值電阻凡串聯后接在輸出電壓有效值恒定的正弦式交

流電源兩端，理想變壓器原、副線圈匝數分別為丐和〃2,副線圈接滑動變阻器R?。滑

動變阻器滑片從底端向上滑動的過程中，下列說法正確的是（）

A.交流電源的輸出功率先減小后增大B.q的電功率可能先增大后減小

C.4的電功率可能先增大后減小D.4的電功率可能先減小后增大

8.如圖所示，一長木板A靜止放在光滑的水平面上，物體8（可視為質點）以初速度

%從A的左端滑上，最后從A的右端滑下，該過程中。的動能減少量為AEksM的動能

增加量為A4，A、8間因摩擦產生的熱量為。，關于△心8、△”&、Q的值，下列可能正

確的是（）

C.8點的電勢大于G點的電勢

D.電子在C點的電勢能小于在G點的電勢能

11.如圖所示，小滑塊以一定初速度從固定斜面頂端向下滑動，最終停在水平面上。

滑塊與斜面間、滑塊與水平面間的動摩擦因數相等，不考慮滑塊經過斜面與水平面連

接處的機械能損失。則滑塊動能舔、機械能E隨滑塊水平方向的位移x變化的關系圖

像可能正確的是（）

12.如圖所示，導軌間距為L的兩平行光滑金屬導軌固定在高度為人的絕緣水平臺面

上，左端連接定值電阻A和開關S,右端與臺面右邊緣平齊，空間中存在垂直導軌平

面向下、磁感應強度大小為8的勻強磁場，質量均為〃7、阻值均為R的導體棒。和b

垂直導軌放置。開始時開關斷開，給導體棒。一水平向右的初速度%,〃離開導軌后

瞬間閉合開關，最終。、〃到達水平面上同一位置。已知重力加速度為g,若導體棒間

發生碰撞則為彈性碰撞，下列說法正確的是（）

A.開關閉合前、后瞬間導體棒。的加速度相同

B.初始時以〃之間的最大距離為

C.初始時公〃之間的最小距離為

D.金屬棒〃和定值電阻R上產生的總焦耳熱不可能相同

三、實驗題

13.某同學欲探究“加速度與力、質量的關系”，設計了如圖甲所示的裝置.

實驗步驟如下：

①將質量為M的小車靜止放在水平的木板上，然后把木板一端墊高，直到小車在木板

上能勻速下滑，小車后面珪上打點計時器，直到觀察到紙帶打出的點跡均勻，說明平

衡摩擦力合適，此時木板的傾角為0=30。.

打點計時器

②在木板墊高的一端固定一個定滑輪，將打點計時器固定在木板底端，用一根輕繩固

定在小車上，另一端連接一個質量為，〃的重錘，松手后，小車沿木板向上做加速運

動，如圖乙所示.

③保持小車的質量歷不變.多次改變左側重錘的質量〃?，以小車的加速度〃為縱坐

標，一二為橫坐標，繪制。-----77圖像，如圖丙所示?

m+M/n+M

回答以下問題：

丙

（1）長木板的動摩擦因數為;

（2）該實驗_______（填“需要”或“不需要”）滿足〃yM；

（3）經計算，圖丙中傾斜直線斜率的絕對值為左，縱截距為〃若滿足“=

（用含攵、8的代數式表示），則可得到加速度與合外力成正比，與質量成反比的結

論；

（4）請你對該實驗提出一些需要注意的事項：（開放性答案，合理即可）.

14.在測量金屬絲電阻率的實驗中，待測金屬絲的電阻約為10Q.可供選擇的實驗器材

如下：

電源（E=4V,內阻不計），電壓表（量程。?3V）,電壓表V2（量程0?15

V）,定值電阻凡=10C,定值電阻&=100。，滑動變阻器，開關S,導線若干.

（1）從圖甲可讀出金屬絲的直徑為mm.

（2）實驗電路如圖乙所示，閉合開關后，將滑動變阻器的滑片滑到一個適當的位置后

保持不動.再用同一塊電壓表分別測量定值電阻和電阻絲的電壓，示數分別為G、U2.

①為了減小實驗誤差，定值電阻選______，電壓表選______.

②電阻絲電阻的測量值為.

(3)考慮電壓表并不理想，電壓表并聯在電阻絲兩端時電阻絲兩端的電壓______(填

，，＞，，，，＜，，或，，=，，)電壓表并聯在定值電阻兩端時電阻絲兩端的電壓.

四、計算題

15.如圖甲所示，物塊&〃緊貼著靜置在粗糙水平面上，/=0時刻對。施加水平方向

的外力，外力隨時間的變叱規律如圖乙所示，規定向右為正方向。已知物塊久。的質

量分別為”=2kg、，％=lkg,與粗糙水平面間的動摩擦因數均為〃=0.2,最大靜摩

擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：

圖甲

(1)兩物塊的最大速度和4?9s內運動的距離;

(2)從兩物塊分離到。靜止的過程b運動的距離。

16.如圖所示，一”蘑菇形”透明工件的頂部是半徑為R的半球體，OO'為工件的對稱

軸，A、8是工件上關于0。軸對稱的兩點，4、3兩點到O。軸的距離均為

d=外,工件的底部涂有反射層，工件上最高點、最低點之間的距離為2七一束單

2

色光從A點平行對稱軸射入工件，恰好從B點射出，光在真空中的傳播速度為c,

求：

(1)工件的折射率；

(2)光線從射入工件到射出工件的時間。

17.如圖所示，空間存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為3,在紙面建

立直角坐標系xO.y,質子帶電荷量為》質量為〃?，從坐標原點。沿x軸正方向以速

度％射出，運動過程中質子到坐標原點的最遠距離為"。若再施加一沿y軸負方向的

勻強電場，質子以同樣的速度從坐標原點。射出后，恰好做勻速直線運動。不計重力

作用。

XXXXX

（1）求磁感應強度3及電場強度及

（2）當電場、磁場都存在時，質子從坐標原點。沿x軸正方向以速度切。伏＞1）射

出，經時間時），坐標達到最大值。已知運動過程中質子的加速度大小保持不

變。求：

（i）時間f時質子速度的大小及方向;

（ii）時間/時質子的坐標（苞y）。

18.如圖所示，質量為町=】kg的木板放置在光滑水平地面上，左側有一與木板等高

的水平臺面，木板的右端放置質量為m2-4kg的物戾，初始時給物塊一水平向左的瞬

時沖量/=32N.s。物塊與木板間的動摩擦因數〃平臺與木板左端的間距

d=2m,重力加速度g=10m/s2,木板與平臺碰撞前后瞬間速度大小不變，且木板足

夠長。

=__?=9_____

（1）求木板與平臺第一次碰撞前瞬間的速度大小。

（2）木板和物塊第一次共速前，求物塊在木板上運動的距離。

（3）從木板和物塊第一次共速后與平臺的第一次碰撞開始，求之后木板運動的總距

離。

參考答案

1.答案：D

解析：由核反應過程遵循質量數守恒和電荷數守恒可知，D項中的核反應方程不符

合，故選D。

2.答案：C

解析：該無人機處于平衡狀態，A錯誤；無人機在運動過程中受到自身豎直向下的重

力，空氣對其的作用力與重力等大反向，C正確；無人機運動過程中動能不變，重力

勢能增加，機械能增加，B錯誤；重力與速度u有夾角，D錯誤。

3.答案：D

解析：

熱熔胎升溫過程，分子平均動能增

A錯誤

大，但不是每個分子的動能均增大

熱熔胎的材料主要是橡膠，故熱熔胎

B錯誤

不是晶體

擴散可以發生在任意介質之間，則熱

C錯誤

熔胎和地面可以發生擴散

運動過程中，熱熔胎體積不變，分子

勢能不變，溫度升高，分子平均動能D正確

增大，故內能增大

4.答案：D

解析：第一步：計算光電子的最大初速度

電子質量為〃2、帶電荷量為G，當金屬板間所加反向電壓為S時，有《&=；〃?年。

笫二步：結合類拋體運動計算板間電壓

加正向電壓時，光電子在板間的運動可看成類拋體運動，初速度與極板平行的光電子

在板間運動的時間最長，當電子速度最大時，其平行極板方向的位移最大，設電流恰

飽和時板間的電壓為Um，電子的加速度大小為。=乎，垂直極板方向有

am2

電子不離開板間區域有%i=R，綜合解得Um=""，D正確。

R

5.答案：A

解析：設脈沖星的質量為叫、軌道半徑為仆其伴星的質量為叫、軌道半徑為，一兩

者間的距離為軌道周期為7,由萬有引力提供向心力有

識有"十曾"］空］q,可得T=在雙星系統總質量不

LL\T）\Tj\G（町+/%）

變的情況下，隨著兩顆星越靠越近，兩顆星的軌道周期逐漸減小，A正確。

6.答案：D

解析：轉盤從靜止加速轉動，48兩物塊起初靠靜摩擦力提供向心力，題圖甲中A受

摩擦力向右，3受摩擦力向左，由題圖乙可知圖像⑵為B物塊所受摩擦力隨角速度平

方的變化圖像，A正確；當8達到最大靜摩擦力時，有*ng=m①/,此時對A物

塊，有;〃〃2g=〃汝:心，聯立解得，7=2/;,B正確；設繩子拉力為耳，A做圓周運

動的半徑為八8做圓周運動的半徑為2r,則供~二華當①=例）時，對8,有

2r

4+攸咫=相3：-2―，對4,有4="*.，解得瓏=絲，當口=電時，對8,有

r

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

r

耳=3jLimg,則有：就：口；=1:2:4,C正確，D錯誤.

7.答案：C

解析：第一步：分析滑動滑片對原線圈回路的影響

當與增大時，八減小，人減小，定值電阻與消耗的電功率6=減小，交流電源的

輸出功率。=。小減小，AB錯誤。

第二步：分析滑動滑片對副線圈回路的影響

將變壓器和滑動變阻器&等效成電阻/?',由/；*=/；&可得*=消耗的電功

2

明（V丫*U2

率為貳布飛，由數學知識可知，當R'=R，即—時，

〈?）A_+R，+2Rn；

R'1

與消耗的電功率最大，滑片向上移動過程中用從。開始增大，則與消耗的電功率可

能一直增大、先增大后減小，C正確，D錯誤。

8.答案：A

解析：第一步：分析運動過程中的能量轉換

8從A的左端運動到右端的過程中，8對A的摩擦力使A加速，又因為二者的相對運

動產生了摩擦熱，則根據能量守恒可知AE；8=AED+Q,BC錯誤。

第二步：找出能量間滿足的關系式后，判斷能量的大小關系

畫出B和A在此過程的速度時間圖線分別如圖中1、2所示，圖中1和2之間的面積表

示板長/,1與坐標軸所圍的面積表示B的位移』，2與坐標軸所圍的面積表示A的位

移々，由圖易知X〉/,/</，又=f%、△%=%、Q=fl，則AEkBAQAA%，

A正確，D錯誤。

9.答案：BCD

解析：由圖甲可知，時刻質點。位于平衡位置，由振動圖像可知滿足條件的只有

f=O.ls,此時質點Q沿)，軸負方向振動，可知波沿x軸負方向傳播，A錯誤；由題圖

可知4=8m,7=0.2s,則波速為u=：=40m/s,B正確；0.1s時刻，波動方程為

第cm

y=10-sin代入x=1.0m得y=5后cm,C正確；0.1s時亥ij,質點P沿了

U)

軸正方向振動，經過。=0.3s=lg7\振動路程為

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

10.答案：CD

解析?：設兩點電荷之間的距離為4L乙所帶的電荷量為Q,由庫侖定律可知，甲在A

點產生的電場強度水平向右，大小為&=居，A點的電場強度為0,則乙在A點產生

的電場強度水平向左，大小為邑二黑

有&=芻，解得。=%,A錯誤；甲在

B、。兩點產生的電場強度水平向右，大小分別為/2、/=，乙在

B、。兩點產生的電場強度水平向左，大小分別為鼠=黑、￡憶=攀，則3點的

（ZL）L

電場強度大小為EH=EB「E”筆,c點的電場強度大小為

EC=EM-EB=嚕,則8、C兩點電場強度大小之比為今=義，B錯誤；BG

9L入QU

段，兩點電荷產生的合電場均有從8指向G的分量，沒電場線方向電勢逐漸隆低，則

8點的電勢比G點的電勢高，C正確；由以上分析可知8C段的電場強度方向水平向

左，則電子在該段所受的電場力方向水平向右，電子由C到8的過程中電場力做負

功，電勢能逐漸增大，則電子在8點的電勢能大于在C點的電勢能，乂8點的電勢比

G點的電勢高，則電子在G點的電勢能大于電子在8點的電勢能，綜上可得電子在G

點的電勢能大于在C點的電勢能，D正確。

II.答案：ABD

解析：設滑塊的初動能為線0,到達斜面底端時的動能為或I，斜面的傾角為仇斜面

在水平方向的總長度為與，滑塊在斜面上運動時由動能定理有

線一Ek（）=S?xtane-4"2gcosO?二二，整理得紜=髭（）+"zgx（lan。一〃），在水平面上運

cos。

動時由動能定理有線-昂=-〃叫（工一?。魌an”〃，則滑塊在斜面、水平面上均

做減速運動，且在水平面上的加速度大于斜面上的，A正確。若tan9>〃，則滑塊在

斜面上做加速運動、在水平面上做減速運動，B正確。設滑塊初始時的機械能為耳）,

滑塊機械能的減少量等于克服摩擦力做的功

在斜面上運動時有E=E（）-川71gcos0----=E°n

cos”

在水平面上運動時有E=Eo--jLimg（x-）=E「〃ngx

綜上可得E=E°-整個過程滑塊的機械能E與水平位移x成線性關系，C錯

誤，D正確。

12.答案：BC

解析：1.兩導體棒發生碰撞的情況

若導體棒b離開導軌前與。發生碰撞，碰撞前瞬間〃的速度一定大于b的，碰后二者

交換速度，之后人的速度大于。的，6的位移大于。的，則人離開導軌時，。到導軌右

端的距離一定大于零，。、〃離開導軌時的速度不可能相同，即4、〃一定不發生碰撞。

2.兩導體棒不發生碰撞的情況

開關閉合前，導體棒。、〃組成的系統所受合外力為零，二者組成的系統動量守恒，設

開關閉合前瞬間導體棒〃的速度為也則此時導體棒。的速度為（%--），。、〃離開導

軌后能落到同一位置，則％-uNu,開關閉合前瞬間回路中的感應電動勢為

El=^L（v0-2v）,開關閉合后瞬間回路中的感應電動勢為E2=B"%-V）,可知開關閉

合前后瞬間回路中的感應電動勢不相等，回路中電流不相等，導體棒。所受安培力不

相等，加速度也不相等，A錯誤。設開關閉合前，流過導體棒〃的平均電流為工,運

動時間為乙，導體棒小〃間距離的變化量為以.b離開導軌后〃運動到平臺最右端的

位移大小為最2,則這段時間內回路中的平均感應電動勢為瓦="”，導體棒〃所受

ri

安培力的沖量為“叫，又不舟可得…瞥，同理’對開關閉合后〃

在導軌上的運動有必%-小等，初始時°、）間的距離

2叫當口=。時兩導體棒初始位置間的距離最大，為當書,

-72D-T-

當V吟時兩導體棒初始位置間的距離最小，為黑.由焦耳定律和上述分析可知,

導體棒〃產生的焦耳熱為,定值電阻R上產生的

焦耳熱為。2=）x;-u）,若。|=Q,則有u=―遮%，另一解舍

21_22」2

去，綜上BC正確，D錯誤。

13.答案：（1）—

3

（2）不需要

（4）團需要大于M；繩子需要與木板平行；多次實驗等

解析：（1）小車沿木板勻速下滑，則滿足Mgsin30。=4Mgeos30。，可解得從二芯.

（2）該實驗不需要用重錘的重力代替繩子拉力，故不需要滿足m?:M.

（3）對重錘和小車整體受力分析，由牛頓第二定律知，

mg-Mgsin30°-pMgcos30°=（m+M）,整理可得々=-2Mg----5—+g,貝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）螺旋測微器的固定刻度讀數為0.5mm,可動刻度讀數為0.01x1.2mm,所

以金屬絲的直徑為0.512mm.

（2）①如果選定值電阻凡=100C,由于電阻絲電阻約為10C,所以當兩者串聯時，

電阻絲兩端的電壓將很小，電壓表在讀數時會造成較大誤差，而飛的阻值與待測電阻

絲的阻值相近，所以定值電阻應選用；由題意及前面分析可知，電壓表的讀數最大值

約為2V,為了減小實驗誤差，電壓表選V-②由/=?=/可得，待測電阻絲的阻值

4=4■凡

、1,

（3）電壓表不理想，當電壓表與定值電阻并聯時，并聯部分的總阻值小于定值電阻的

限值，通過電阻絲的電流變大，電阻絲分得的電壓較大，所以當電壓表并聯在電阻絲

兩端時電阻絲兩端的電壓較小.

15.答案：（1）見解析

（2）見解析

解析：（1）根據題意可知兩物塊一起所受的最大靜摩擦力ZLMs+sJgnGN

根據圖乙可知Z=2s時外刀尸=6N,此后兩物塊開始運動

f=9s時兩物塊的速度達到最大，從r=2s至M=9s本兩物塊由動量定理有

%一〃(叫+S)g&-2s)=(■+叫)%

又尸一圖像與橫軸圍成的面積表示沖量大小，可知/臼=與之(％—2s)+月(乙-/。)

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

聯立解得％=12m/s

同理有4。-〃(2+/%)g仇-2s)=(/%+/)%

〃。二=y4zo-2s)

可解得4s時兩物塊的速度v0=2m/s

4~9s內，根據動能定理有;(也+叫,)匕；-J(丸+叫,)片=(工-九)x

解得x=35m

(2)9?11s內兩物塊一起做減速運動，f=lls時，外力/反向，兩物塊分離，物塊〃

向右做勻減速直線運動，物塊。在外力和摩擦力作用下做加速度減小的減速運動，假

設。在16s之前停止運動

根據動量定理有-/「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不符合題意，舍去)

G=13s時外力產的大小小于。所受的最大靜摩擦力，假設成立

即從兩物塊分離到物塊。靜止，物塊匕運動的時間為&=2s

則有xh=-g4g(。)2

解得毛=12m

16.答案：(1)n—>/3(2)t——

解析：(1)光路如圖所示，設A點處的入射角為a,折射角為萬

由幾何關系得sina=4二且①

R2

由幾何知識得尸=30。②

由折射定律有〃=當③

sinp

解得〃=G④

(2)二角形為等邊二角形，光在工件內的傳播路程為

s=2AB=2&⑤

光在介質中的傳播速度為P=-@

n

光在工件中的傳播時間為r=上⑦

V

聯立得"6R⑧

c

17.答案：(1)爺?；名&(2)見解析

qdqd

解析：(1)只有磁場時，質子做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力，有

4%8二川九①

r

由題意知一=a②

可得八粵③

qd

當電場、磁場同時存在時，有qE=q%B④

2〃?片

可得E二-六

qd

(2)(i)質子在。點時，設加速度大小