2024届山东省山东中学联盟高三下学期5月考前模拟冲刺大联考物理试卷

这是一份2024届山东省山东中学联盟高三下学期5月考前模拟冲刺大联考物理试卷，共16页。试卷主要包含了选择题的作答等内容，欢迎下载使用。

物理
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．选择题的作答：选出每小题答案后，用2B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。
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，空间存在匀强电场，一质量为m、电荷量为q（）的带电小球用一根绝缘轻绳系于O点，静止时轻绳与竖直方向的夹角为。已知重力加速度大小为g，当电场强度最小时绝缘轻绳的拉力大小为
A． B． C． D．
2．一定质量的理想气体从状态E开始，经三个过程后回到初始状态E，其图像如图所示，下列判断正确的是
A．在过程中所有气体分子热运动的动能都增大
B．在过程中气体从外界吸收热量
C．在过程中气体向外界放出热量
D．在过程中单位时间内与单位面积器壁撞击的气体分子数减少
3．一无人机静止在水平地面上，启动后竖直上升，上升过程中加速度a随时间t的变化如图所示，下列判断正确的是
A．无人机在与时刻的速度之比为
B．无人机在与的位移大小之比为
C．无人机在与所受合外力的冲量之比为
D．与合外力对无人机做功之比为
4．利用洛埃镜也可以得到杨氏干涉的结果，洛埃镜的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜。某兴趣小组用波长为的单色光光源，在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹，已知光源与镜面延长线的距离为a，与光屏的距离为L。要使得条纹间距变大，下列说法正确的是
A．增大a B．换用面积更大的平面镜
C．增加L D．将装置放入折射率为水中进行实验
5．2023年12月11日消息，北斗在国内导航地图领域已实现主用地位，每天使用次数超过3600亿次。北斗卫星导航系统由若干静止轨道卫星、中地球轨道卫星组成，如图所示A和B是其中的两颗卫星，A、B绕地球做匀速圆周运动的周期分别为、，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转。下列说法正确的是
A．地球的密度约为 B．卫星A、B的线速度之比为
C．卫星A、B的向心加速度之比为 D．从相距最远到相距最近的最短时间为
6．据中国地震台网正式测定，北京时间2024年3月14日23时14分（当地时间15日凌晨），在日本本州东岸近海（北纬37.00度，东经141.40度）发生5.5级地震，震源深度50千米。地震发生时监测站监测到一列沿x轴传播的地震横波，时刻波形如图甲所示，质点P从时刻开始的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是
A．该波沿x轴负方向传播
B．Q点的振动方程为
C．该波沿x轴传播20km距离需要5s
D．该波与波频率为0.5Hz的简谐横波相遇，一定能形成干涉图样
7．某实验小组做了一个“坐井观天”的光学实验。如图所示，先给深度为h的竖直圆柱形水槽注一半水，再在水槽底端正中央O点放置一单色的点光源，测得最大视角为90°（视角为两折射光线反向延长线所夹的角度），假设单色光在水中的折射率为，则圆柱形水槽的直径d为
A． B． C． D．
8．如图所示，真空中有一正方体，在正方体的顶点A、分别固定电荷量为q和-q的点电荷（），O点为的中点，下列说法正确的是
A．B点和点的电势相等
B．B点和点的电场强度相同
C．将一带正电的试探电荷由D点移动到点电场力所做的功大于由D点到C点电场力做功
D．将一带正电的试探电荷由C点移动到O点电势能减小
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．太阳能电池板是利用光电效应将光能转化为电能的设备，如图所示是研究制作电池板的材料发生光电效应的电路图。用波长为的光照射阴极K，保持滑动变阻器的下滑片不动，调节滑动变阻器的上滑片P，测得流过灵敏电流计的电流I与AK之间的电势差满足如图乙所示的规律，已知电子的电荷量大小为e，阴极材料的逸出功为，下列说法正确的是
A．用图甲实验电路研究光电效应，要测量遏止电压，滑片P应向a端滑动
B．将滑动变阻器的滑片P由a端向右移动的过程中电流I逐渐增大
C．若用波长为的光照射阴极K，则遏止电压将变为
D．不改变入射光的波长，只增加入射光的光照强度，饱和电流会变大
10．在如图所示的电路中，a、b两端与交流电源连接。理想变压器原、副线圈匝数比为，原线圈中串联一定值电阻，副线圈连接定值电阻和滑动变阻器R，电压表和电流表均为理想交流电表，电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，电压表示数的变化值为，电流表示数的变化值为，则在滑动变阻器R滑片向右调节的过程中，下列说法正确的是
A．电压表的示数保持50V不变 B．变大
C． D．变压器的输出功率增大
11．如图甲所示，一倾角为的足够长光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一挡板，一根劲度系数的轻弹簧两端分别连接在固定挡板和物块A上，紧挨着A放置物块B（不与A粘连），物块C用轻质细线通过光滑的轻质定滑轮与物块B连接，细线与斜面平行。开始时A、B均静止在斜面上，用手托住C，使细线刚好被拉直。现撤去外力，C由静止开始运动，运动过程中物块A的加速度a与位移x图象如图乙所示，已知运动过程中物体C未触地，g取。下列说法正确的是
A．放手前弹簧的压缩量为15cm B．物块C的质量为2kg
C．A向上运动的最大位移为12.5cm D．斜面倾角
12．如图甲所示，电阻不计、宽度为的光滑U形金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上。正方形区域Ⅰ、Ⅱ中有相同的匀强磁场，磁感应强度为。阻值的金属棒平行于边界从导轨顶端由静止释放，在导体棒进入Ⅰ区域到导体棒出Ⅱ区域的过程中，导体棒中的电流随时间的变化图像如图乙所示，g取。下列说法正确的是（ ）
A．金属棒质量
B．两磁场区域相距0.6m
C．金属棒刚出磁场区域Ⅱ时的速度为2.75m/s
D．金属棒穿过两区域过程中产生的焦耳热为0.0518J
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小的表达式，滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间。滑块随杆做匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度的数据。
（1）本实验采用的科学方法是________；
A．累积法 B．控制变量法 C．微元法 D．放大法
（2）用游标卡尺测量遮光片的宽度如图乙所示，则________cm；
（3）保持滑块质量及其到竖直转轴的距离不变，多次仅改变竖直转轴转动的快慢，测得多组向心力F和角速度，根据实验数据得到的图像如图丙所示，图像没有过坐标原点的可能原因是________。
14．（8分）某同学利用实验室的器材改装一个电流表并制成一个欧姆表，并用此欧姆表来测量未知电阻。所用器材分别为：
A．电流表G（满偏电流，内阻）
B．电阻箱（最大阻值为）
C．滑动变阻器（最大阻值为）
D．电源（电动势为1.5V，内阻忽略不计）
E．开关、表笔及导线若干
回答下列问题：
（1）要把电流G改装成10mA电流表，应把电阻箱的阻值调为________。
（2）红表笔应接在________（填A或B）接线柱上。
（3）把两表笔短接，使电流表达到满偏。此时滑动变阻器的阻值为________，调零后将待测电阻接在c、d间，电流表G的指针对准刻度盘上的0.6mA处，则电阻________。
15．（8分）如图所示，蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在温度17℃的室内，用打气筒对蹦蹦球充气，充气前蹦蹦球内部空气的压强为。已知蹦蹦球的容积，打气筒每次充入、压强为的空气，空气可视为理想气体。
（1）忽略充气过程中气体温度及蹦蹦球容积的变化，打气筒充气次后，求蹦蹦球内部空气的压强；
（2）将充气后蹦蹦球拿到室外，一段时间后蹦蹦球内部空气的温度升高到27℃，体积增加到原来的，求此时蹦蹦球内部空气的压强（结果保留三位有效数字）。
16．（8分）中国国家女子排球队是中国各体育团队中成绩突出的体育团队之一。为备战奥运，2024年4月3日下午，中国女排回漳州体育训练基地展开为期40天的集训。已知排球场长，宽，球网高，某队员在训练中，从底线中点正上方高处将球以的速度水平击出，若球能够进入对方场内（g取），不计一切阻力。
（1）求的大小范围；
（2）若球恰好擦着球网进入对方场内，求发球的最大速度（不计排球擦网时的阻力）。
17．（14分）如图所示，在以及的区域内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在的区域内存在方向沿y轴负方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，以初速度从上A点（A点位置的纵坐标未知）平行于x轴向右垂直射入磁场，恰好从坐标原点O沿x轴正方向进入y轴右侧区域。不计粒子的重力，不考虑电磁场的边界效应，求：
（1）匀强电场强度E的大小；
（2）带电粒子由A点运动到原点O点的时间t；
（3）带电粒子在区域的运动轨迹上离x轴最大距离的点的坐标。
18．（16分）如图所示，光滑水平面上固定一光滑的半径为的圆轨道，轨道下端水平，轨道右端紧靠长木板C且轨道下端与木板齐平。木板正中央放有滑块B，开始整个系统静止，某时刻将滑块A从轨道顶端由静止释放，已知A、B、C的质量分别为、、，滑块A与C间的动摩擦因数为，B与C间的动摩擦因数为，木板长度，滑块间的碰撞为弹性正碰，滑块A、B均可视为质点，取求：
（1）滑块A滑到轨道最低点时，受到轨道支持力的大小；
（2）从滑块A滑上木板C开始计时，经多长时间滑块A、B发生碰撞；
（3）木板C运动的最大速度；
（4）碰后滑块A、B间的最大距离。
山东中学联盟2024届高三考前模拟冲刺大联考
物理答案解析
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．【答案】A
【解析】小球在重力mg、绳的拉力和电场力qE三个力的作用下处于平衡状态，三力构成首尾相接的三角形，当电场力qE最小时，如图所示
由图可得，故选项A正确。
2．【答案】B
【解析】过程中，温度T升高，气体分子的平均动能增大，但不是所有分子的动能都增大，选项A错误：气体从是等容过程，做功为，温度升高，内能的增加量，由热力学第一定律，知，即气体从外界吸收热量，选项B正确；气体从是等温过程，内能的变化量，由玻意耳定律，知气体的体积增大，气体对外做功，有，根据热力学第一定律，知，即气体从外界吸收热量，选项C错误；气体在过程中压强不变，温度降低，分子的平均动能减小，则单位时间与单位面积撞击器壁的分子数增加，选项D错误。
3．【答案】A
【解析】根据图像的面积表示速度变化量，由图可知，时刻的速度为，时刻的速度为，所以，选项A正确；由图可知，无人机在一直加速，则相等时间内通过的位移逐渐增大，选项B错误；与速度变化量相等，且速度一直增大，则动量变化量相同，由动量定理可知无人机在与所受合外力的冲量相同，选项C错误；合外力对无人机做功为，合外力对无人机做功为，有，选项D错误。
4．【答案】C
【详解】
根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式，因为
所以相邻两条亮纹（或暗纹）间距离故C正确，AB错误；
D．若将装置放入折射率为水中进行实验，折射率变大，波长变小，根据，则屏上的条纹间距会变小，故D错误。故选C。
5．【答案】D
【解析】得：得：所以，A错，
得：，；
得：；BC错。
得：所以D正确
6．【答案】C
【详解】A．由图乙可知质点P在时刻向上振动，根据平移法可知该波沿x轴正方向方向传播，故A错误；
B．波沿x轴正方向传播，则Q点在时刻向上振动，振动方程为，故B错误；
C．由图甲、乙可知波长为4km，周期为1s，则该波的波速为
沿x轴传播20km距离需要故C正确；
D．该波的频率为与频率为2Hz的简谐横波相遇，不能形成干涉图样，故D错误；
故选C。
7．【答案】B
【解析】最大视角为90°，则折射角为。由得：由几何关系，解得，故选项B正确。
8．【答案】B
【解析】正方体顶点在连线的中垂面靠近正电荷一侧，电势为正，顶点在连线的中垂面靠近负电荷一侧，电势为负，则B和电势不可能相等，A项错误；
如图所示，正电荷在B产生的电场与负电荷在产生的电场相同，正电荷在产生的电场和负电荷在B产生的电场相同，由平行四边形定则，B和的电场强度相同，B项正确；
C点和到正负电荷的距离都相同，它们的电势相同，则D到C点电势差和D到的电势差相同，所以正电荷由D到C电场力做功和D到电场力做功相同，C项错误；
C点电势为负，O点电势处于中点电势为零，由C到O点，电势升高正电荷电势能增大，则D项错误
9．【答案】CD
【解析】滑动变阻器中电流由a到b电势逐渐降低，要测量遏止电压应使P处于低电势所以要将P滑到右侧，A项错误；
左侧电势高，当滑片P向左滑动时，电流I逐渐增大，B项错：
由光电效应方程当波长为时，得：则：C项正确：
不改变波长，只改变光照强度，相当于只增加了单位时间内的光子个数，则单位时间逸出的光电子的个数增加，饱和电流增加，D项正确。
10．【答案】BC
【详解】A．设变压器原、副线圈的电压分别为、，电流分别为、，正弦交流电源的输出电压对理想变压器得，，则，A项错误；
B．电压表示数与电流表示数的比值为电阻和滑动变阻器R阻值之和，滑动变阻器电阻变大，则比值变大，故B正确；
C．由A选项分析可得整理得
则为函数的斜率，为，所以，故C正确；
D．变压器的输出功率为根据二次函数知识可知，当时，变压器的输出功率最大，与联立可得当最大，
当R滑片向右移动，R变大，输出功率变小，故D错误。
故选 BC。
11．【答案】ABD
【详解】设放手前弹簧的压缩量为，物块A运动位移为x则：
放手后且A、B分离前：得则：；
得：，
A、B分离后，对A：得：则：
得；； 。综上，ABD正确
12．【答案】AD
【解析】由图像可知，在时间内电流不变，所以金属棒的速度不变，由知，进入Ⅰ区域的速度为，所以
因为匀速进入磁场，所以受力平衡得：得，所以A项正确
由图像可知，在Ⅰ、Ⅱ之间的无磁场区域，金属棒运动了，由运动学知识知：，所以B项错误，进而求得进入Ⅱ区域时金属棒的速度为
由图像可知，穿出Ⅱ区域时，用时，在这一段时间中，可以求出流经金属棒的电荷量，
同时对该过程列动量定理有：
得，所以C项错误
由能量守恒可知，或者
所以D项正确
13．【答案】（1）B（2分）；（2）0.170（2分）；（3）滑块与水平杆之间存在摩擦（2分）
【解析】（1）本装置的原理是使滑块质量、半径、角速度等多个物理量中的一个变化，控制其他物理量不变，以研究向心力与各物理量之间的关系，采用的是控制变量法，故选项B正确。
（2）游标卡尺的精度为0.05mm，遮光片的宽度为。
（3）若水平杆不光滑，则滑块转动过程中当角速度较小时只有静摩擦力提供向心力，随着角速度增大摩擦力逐渐增大，当摩擦力达到最大值时，继续增大转速绳子开始出现拉力，则有，整理得，图像不过坐标原点的原因是滑块与水平杆之间存在摩擦。
14．【答案】1．20（2分） 2．B（2分） 3．132（2分）；100（2分）
（1）；（2）按照电流红进黑出的原则，B应为红表笔；
（3）欧姆调零：得：；由闭合电路的欧姆定律：
15．【解析】（1）以充气后蹦蹦球内部的空气为研究对象，充气过程中气体发生等温变化，根据玻意耳定律有
解得
（2）状态1
状态2
由理想气体状态方程，得
解得
16．【解析】（1）当排球的初速度沿垂直于底线方向且恰好擦网时有最小值
由：
得：
当排球落在对方底角时，初速度有最大值
得：
得：
则：能进入对方场内的速度范围
（2）当排球落在侧边线上时，满足条件
初速度沿着垂直于底线方向的分量
初速度沿着平行于底线方向的分量
则：
17．【答案】（1） （2） （3）（、2、3……）
【解析】
（1）在磁场中，由的：
设轨迹的圆心角，则，所以
在电场中，沿x轴：
沿y轴：
得：
（2）磁场中：
则：
电场中：
则：A到O的时间
（3）粒子到O点速度为
将速度分解为、使，则：
所以
粒子在第一象限做速度为沿x轴的匀速直线运动和速度大小为的匀速圆周运动
由得：
当粒子离x轴最远时距离为直径即：
离x轴最远的时刻（、2、3……）
则：（、2、3……）
所以，粒子离x轴最大距离的坐标为（、2、3……）
18．【答案】（1）60N； （2）1s； （3） （4）
【解析】
（1）由动能定理：
由牛顿第二定律：
得：
（2）当A向右运动时，受到向左的摩擦力，由牛顿第二定律：
得：
若B与C之间恰好相对滑动 则：
假设BC相对静止，BC的加速度为则BC相对静止
A向右做匀减速直线运动，BC向右做匀加速直线运动，设A的位移为，BC的位移为，则有
解得或（舍）故时间为；
（3）当A、B两物块碰撞前瞬间，设A的速度为，BC的速度为，则有
AB为弹性碰撞：
解得：
而此时C的速度，故C相对于A向右运动，相对于B向左运动，故此时C受到A向左的滑动摩擦力和B向右的滑动摩擦力，所受合力向右，C向右做匀加速运动，由牛顿第二定律
则：
B做匀减速运动，加速度为
当BC共速时有得：
而此时
则
故B未出C板右侧，之后B、C一起相对静止做减速运动，此时C的速度为
（4）A一直做匀加速运动，直到A、B、C共速，当A、B、C共速时
得：
之后ABC共速：
共速前A的位移为
BC共速后到ABC共速前BC的位移
故A、B最远距离为