2024届山东省泰安市高三下学期二模物理试题及答案

这是一份2024届山东省泰安市高三下学期二模物理试题及答案，共15页。试卷主要包含了04等内容，欢迎下载使用。
2024．04
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
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．如图所示，甲图为研究光电效应的电路图，入射光紫光的频率大于K极板的极限频率，乙图是光电管中光电流与电压的关系图像，丙图是原子核的比结合能与质量数之间的关系图像．下列判断正确的是（ ）．
A．甲图中提高紫光入射光强度，截止电压一定增大
B．乙图中，a光光子的动量大于b光光子的动量
C．由丙图可知，钡原子核比氪原子核稳定
D．由丙图可知，核子的平均质量比核子的平均质量大
2．2023年10月2日，由中车青岛四方公司设计制造的时速350公里的雅万高铁动车组在印尼正式启用，这标志着采用中国技术和中国标准的高铁列车走向世界．雅万高铁动车组进站时从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时、、连续通过三段位移后停下，则这三段位移之比是（ ）．
A．B．C．D．
3．中国金都招远的黄金博物馆曾发起一项名为“单手抓金砖”的挑战活动．如图甲所示，某参赛者戴着手套，单手将金砖保持底面水平从桌面上抓起．金砖的横截面为等腰梯形，底角为，如图乙所示．金砖的重量为G，手套与金砖间的动摩擦因数为．手套与金砖之间的压力至少为（ ）．
A．B．
C．D．
4．我国的火星探测器“天问一号”的发射过程采用了椭圆形转移轨道，如图所示为发射变轨简图．已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别为r和，探测器需在地球运行至一个预先设定的位置A时发射，该位置也是椭圆形转移轨道的近日点，在此位置探测器通过火箭点火实施变速，进入椭圆形转移轨道，沿此轨道到达远日点B再次变速进入火星公转轨道．下列说法正确的是（ ）．
A．探测器由A点大约经0.7年才能抵达B点
B．探测器由A点大约经0.9年才能抵达B点
C．为完成变轨，探测器在A点需要加速，在B点需要减速
D．为完成变轨，探测器在A、B两点均需要减速
5．一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如图中a→c直线段所示，状态b对应该线段的中点．下列说法正确的是（ ）．
A．a→c是等温过程 B．a→c过程中气体吸收的热量为
C．a→c过程中气体吸收的热量为 D．a→c过程中气体的温度先降低再升高
6．春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差．如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口．已知发电机的输出功率，降压变压器的匝数比，输电线总电阻，其余线路电阻不计．用户端电压，输送给储能站的功率，所有变压器均为理想变压器．则输电线上的输送电流为（ ）．
A．B．C．D．
7．如图所示为一几何球O，a、b、c、d、E、F是过球心O的水平截面的圆周上六个等分点，现分别在a、d和b、c处固定等量的正、负电荷，即和，AB是球的直径且与水平面垂直，设无穷远处为电势零点，则（ ）．
A．A、B两点的电场强度大小相等、方向相反
B．E、F两点的电场强度大小相等、方向相反
C．a、b、c处的电荷仍固定不动，若将d处的电荷移到O处，则电荷d的电势能将增大
D．a、b、c处的电荷仍固定不动，若将d处的电荷移到O处，则电荷d的电势能将减小
8．如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小滑块A和轻质弹簧套在轻杆上，长为L的细线两端和弹簧两端分别固定于O和A，弹簧自然长度为，质量为m的小球B固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为．已知重力加速度为g，，．现将装置由静止缓慢加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，此过程中装置对滑块A所做的功为（ ）．
A．B．C．D．
9．位于坐标原点处的波源S完成两次振幅相同、频率不同的全振动后停止振动．如图所示为时的波形，此时质点Q位于平衡位置处，波恰好传到处的质点P．当时，质点P第一次出现在波谷位置．则从到时间内（ ）．
A．质点P的路程为B．质点P的路程为
C．质点Q的路程为D．质点Q的路程为
10．投石机是我国古代人民智慧的结晶，《范蠡兵法》中记载：“飞石重十二斤，为机发，行三百步．”如图所示为某实验小组自制的投石机，轻质长杆AB可绕光滑转轴O在竖直面内转动，OA长为，OB长为．將一质量的石块放在A端网袋中，另一质量的重物固定于B端，初始时A端位于地面上，杆与水平面的夹角为．由静止释放后，杆转到竖直位置时将石块沿水平方向抛出．石块与重物均可视为质点，不计空气阻力，已知，，重力加速度g取，则（ ）．
A．从静止释放到被抛出，轻杆对石块做的功为
B．从静止释放到被抛出，轻杆对石块做的功为
C．石块落地前瞬间重力的功率为
D．石块落地前瞬间重力的功率为
11．如图所示，一宽阔的斜面体，倾角，高为h，上表面ADBC为光滑正方形．现有一小球甲在斜面顶端A处沿斜面以水平速度射出，从斜面B处离开．另有一小球乙从A点以水平速度射出（图中未画出），从空中恰好击中B处，途中未与斜面接触．不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）．
A．甲乙两小球初速度大小之比
B．甲乙两小球初速度大小之比
C．两小球初速度之间的夹角的正弦值为
D．两小球初速度之间的夹角的正弦值为
12．如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距，固定在水平绝缘桌面上，左侧圆弧部分处在竖直平面内，其间接有一电容为的电容器，右侧平直部分处在磁感应强度为．方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐．电阻为的金属棒ab垂直于两导轨放置且与导轨接触良好，质量为．棒ab从导轨左端距水平桌面高处无初速度释放，离开水平直导轨前已匀速运动．已知电容器的储能，其中C为电容器的电容，U为电容器两端的电压，不计空气阻力，重力加速度．则金属棒ab在沿导轨运动的过程中（ ）．
A．通过金属棒ab的电荷量为 B．通过金属棒ab的电荷量为
C．金属棒ab中产生的焦耳热为 D．金属棒ab中产生的焦耳热为
三、非选择题：本题共6小题，共60分．
13．（6分）微量累积法是物理学中经常用到的研究物理问题方法，如“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，就用到了这种方法．该实验的实验步骤如下：
（1）用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
（2）往边长约为的浅盘里倒入约深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
（3）用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；
（4）将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；
（5）将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
（以下计算中取3.14）
①将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；测得的油酸酒精溶液有50滴．现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是．由此估算出油酸分子的直径为__________m（结果保留2位有效数字）；
②1滴该油酸酒精溶液含有油酸分子个数的数量级为__________个（如：碳原子质量为，其质量的数量级为）；
③取阿伏伽德罗常数为，则油酸的摩尔体积约为_______（结果保留2位有效数字）．
14．（8分）某实验兴趣小组在测量某干电池电动势和内阻时，为了消除电表内阻造成的系统误差设计了如图甲所示的实验电路，定值电阻．
（1）实验操作步骤如下：
①按照图甲所示的电路图，连接实验器材；
②将滑动变阻器滑到最大阻值位置；
③将单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组电流表电压表示数，断开开关；
④将滑动变阻器滑到最大阻值位置；
⑤单刀双掷开关S与2接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组电流表、电压表示数，断开开关；
⑥分别作出两种情况所对应的图像如”下图乙、图丙所示．
（2）单刀双掷开关S与2接通时，对应的图像是上图的__________（填“乙”或“丙”），利用此图测得电源内阻与真实的电源内阻的关系是：__________（填“＞”“＝”或“＜”）．
（3）根据图乙、图丙求得电源电动势__________V，内阻__________．（结果均保留两位小数）
15．（8分）如图所示为某生产厂家制作的截面为扇形的棱镜，棱镜OM边与ON边的夹角为，MN是以O为圆心、半径为的圆弧．有一光线AB垂直ON从A点射入棱镜，在圆弧MN的B点恰好发生全反射，反射光BC平行ON，经棱镜折射后射到NO延长线上的S点（图中未画出）．光在真空中的速度为c．求：
（1）该光线在校镜中的折射率；
（2）光线由A点传到S点的时间．
16．（8分）如图甲所示为公园中旋转“喷泉”喷出水后，水滴下落击打水面形成层层涟漪的美观景象．设旋转“喷泉”的转轴为，多根长度均为r的水管均处于喷泉水面，一端固定在转轴顶端O点，另一端均有一喷嘴，每个喷嘴完全相同都在水管末端且与水平面成相同的倾角，如图乙所示．若旋转“喷泉”的角速度，水管长度，水以相对于喷嘴的速率喷出，不计水管的粗细、喷嘴的长度及空气阻力，已知重力加速度g取，，．求：
（1）“喷泉”中的水从喷嘴喷出至落到喷泉水面的时间t；
（2）“喷泉”中的水落到喷泉水面形成的圆的半径R（结果可保留根号）．
17．（14分）如图所示，x轴和y轴将空间分成四部分，其中第一象限存在竖直向下的匀强电场，第二象限存在水平向右的匀强电场，两电场强度的大小关系为（大小未知）；在第三象限内，除为圆心、半径为的半圆形区域外，存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，第四象限中也存在垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等．一比荷为k，重力忽略不计的带正电粒子从第二象限中的A点由静止释放，经过一段时间由y轴上C点以速度沿水平方向进入第一象限中，然后经x轴上的D点进入第四象限中，在第四象限偏转后粒子经y轴上的F点垂直y轴进入第三象限中．已知，，求：
（1）A、C两点间距离；
（2）磁感应强度的大小；
（3）粒子从A点释放到第1次离开第四象限时运动的时间；
（4）若在F点加一速度调节装置，改变速度大小不改变速度方向，则速度调为多大时，粒子从F点到进入半圆形无磁场区的时间最短．
18．（16分）如图所示，一个顺时针匀速转动的水平传送带右端与下侧光滑弯曲轨道最高点B等高相切，弯曲轨道有上下两个光滑侧面，其竖直截面均为两个四分之一圆周，且圆周半径均相同．最右端有一带固定挡板的长木板，其上表面与光滑平台CD、下侧弯曲轨道最低端等高且与D端接触．一滑块P自传送带左端A点由静止释放，滑块P大小略小于弯曲轨道的间距．滑块P经过传送带和弯曲轨道后与静止在光滑平台上的滑块Q发生弹性正碰．滑块P、Q、长木板质量分别为、、，滑块P碰后第一次返回到弯曲轨道最高点时对上侧轨道的压力为，滑块Q碰后滑上长木板，与长木板右端固定挡板发生弹性碰撞．已知弯曲轨道截面圆周的半径为，传送带的速度大小为，滑块P与水平传送带之间的动摩擦因数为0.8，和长木板上表面之间的动摩擦因数为0.4，长木板下表面和地面间的动摩擦因数为0.1，长木板上表面长度为，忽略长木板右端固定挡板尺寸，重力加速度g取．求：
（1）滑块P碰后第一次返回到弯曲轨道最低端C时，轨道对它的支持力大小；
（2）水平传动带两转轴之间的距离；
（3）滑块Q和长木板右端固定挡板碰后瞬间，滑块Q和长木板各自速度的大小；
（4）长木板在全过程中，长木板和地面间摩擦产生的热量．
高三二轮检测物理试题参考答案及评分标准
2024.04
一、选择题：本题共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
7．D
提示：D选项，若a、b、c处的电荷仍固定不动，将d处的电荷移到O处，因c处的电荷在O、d两点的电势相等，则c处的电荷使d处的电荷移到O处引起的电势能不变．
8．提示：弹簧拉压形变等大，对应弹力大小均为．
静止时：，
稳定转动时物体A：，
解得．
三、非选择题：共60分．
13．（5）① ②③（每空2分，共6分）
14．（2）丙 ＜ （3）1.50 1.00（每空2分，共8分）
15．解：（1）光线在B点恰好发生全反射，
临界角， ①
， ②
解得． ③
（2）在直角中，， ④
，
在中， ⑤
，
在OM界面，由折射定律得，
⑥在中， ⑦
， ⑧
解得 ⑨
评分参考：⑧式2分，①②③⑨每式1分，④⑤⑥⑦每式0.5分，共8分．
16．解：（1） ①
解得． ②
（2）喷出的水沿半径方向的位移为， ③
喷出的水垂直于半径方向的位移为， ④
喷泉中的水落到喷泉水面形成的圆的半径， ⑤
解得． ⑥
评分参考：①⑤式每式2分，②③④⑥每式1分，共8分．
17．解：（1）粒子在第Ⅰ象限做类平抛运动，
水平方向：， ①
竖直方向：， ②
得：．
又， ③
， ④
， ⑤
， ⑥
解得． ⑦
（2）粒子进入第四象限时速度与x轴正向夹角，
⑧
．
， ⑨
，， ⑩
，， ⑪
综上：． ⑫
（3）第一象限，⑬
第四象限， ⑭
， ⑮
由①⑬⑭⑮得． ⑯
（4）过F点做无磁场区域半圆的切线，切点为P．
做FP的中垂线交OF于Q，Q为第三象限轨迹圆的圆心．
则， ⑰
， ⑱
得， ⑲
评分参考：（1）共5分：③④两式1分，⑤⑥两式1分，①②⑦每式1分．
（2）共4分：⑧⑨两式1分，⑩⑪⑫每式1分．
（3）共2分：⑬⑭⑮三式1分，⑯式1分．
（4）共3分：⑰⑱⑲每式1分．共14分
18．解：（1）设滑块P、Q、长木板的质量分别为m、、，
滑块P返回到B点时的速度大小为，与滑块Q碰后到达C点的速度大小为．
滑块P碰后返回B时：， ①
滑块P碰后返回B过程：， ②
，
滑块P碰后返回C时：， ③
得． ④
（2）设滑块P、Q发生弹性碰撞前，滑块P到B点时的速度大小为，到达C点的速度大小为，滑块P、Q发生弹性碰撞后，滑块Q的速度为，
滑块P由B至C过程：，
滑块P、Q发生弹性碰撞：， ⑤
， ⑥
，，，
得，因，滑块P放上传送带后做匀加速直线运动
， ⑦
传送带两转轴间距离为． ⑧
（3）滑块Q滑上长木板后，滑块Q做匀减速直线运动，长木板做匀加速直线运动，滑块Q经时间t与长木板挡板相碰，二者各自相对地前进、，长木板长度．
滑块Q：， ⑨
长木板：， ⑩
， ⑪
另有， ⑫
， ⑬
得，，，，，
滑块Q和挡板发生弹性碰撞
， ⑭
， ⑮
得滑块，木板． ⑯
（4）碰后，滑块Q和长木板分别向右做匀加速直线运动和匀减速直线运动，各自加速度大小为、，用时二者达到共速，各自前进、，然后共同匀减速至零，加速度大小a，前进，
， ⑰
， ⑱
， ⑲
又， ⑳
得，，，，
后共同匀减速直线， EQ \\ac(○,21)
， EQ \\ac(○,22)
， EQ \\ac(○,23)
得，，，，，
最终所求为， EQ \\ac(○,24)
得． EQ \\ac(○,25)
评分参考：（1）共3分：①③两式1分，②④每式1分；
（2）共3分：⑤⑥每式1分，⑦⑧两式1分；
（3）共5分：⑨⑩两式1分，⑪式1分，⑫⑬两式1分，⑭⑮两式1分，⑯式1分；
（4）共5分：⑰⑱⑲⑳每式0.5分， EQ \\ac(○,21) EQ \\ac(○,22) EQ \\ac(○,23)三式1分， EQ \\ac(○,24) EQ \\ac(○,25)每式1分，共16分．
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
B
C
A
C
A
D
B
AC
AD
BD
BC