物理（山东卷03）-2024年高考终极预测卷（含答案解析）

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2024年高考押题预测卷03【山东卷】
高三物理
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
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．潜水钟是一种水下作业工具。将潜水钟的大铁罩倒扣在水面后使之下沉，如图是潜水钟缓慢下沉的示意图，不计下沉过程中水温的变化，关于潜水钟内被封闭的气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体向外界放出热量
B．钟壁单位面积上单位时间内分子碰撞的次数不变
C．运动速率大的分子占比减小
D．气体的体积不变
【答案】A
【详解】AD．下潜过程中，随着深度的增加，钟内气体体积减小，则单位体积内分子数增大，不计下沉过程中水温的变化，气体体积减小，该过程外界对气体做功，向外界放出热量，故A正确，D错误；
B．根据钟内气体体积减小，不计下沉过程中水温的变化，故压强增大，故钟壁单位面积上单位时间内分子碰撞的次数发生变化，故B错误；
C．不计下沉过程中水温的变化，则温度不变，故气体分子速率分布规律不变，故C错误。故选A。
2．在我国汉代，劳动人民就已经发明了辘轳，如图所示，可转动的把手边缘上点到转轴的距离为，辘轳边缘上点到转轴的距离为，忽略空气阻力。在水桶离开水面后加速上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．点与点的角速度之比为
B．点的线速度大小与水桶上升的速度大小之比为
C．点与点的向心加速度大小之比为
D．绳的拉力对水桶（含桶内的水）的冲量大小等于重力对水桶（含桶内的水）的冲量大小
【答案】C
【详解】A．把手边缘上点与辘轳边缘上点属于共轴转动，所以角速度相同，故A错误；
B．根据角速度与线速度的关系，可得水桶上升的速度大小为把手边缘上点的线速度大小为
所以把手边缘上点的线速度大小与水桶上升的速度大小之比为，故B错误；
C．由公式可知，把手边缘上点与辘轳边缘上点的向心加速度大小之比为，故C正确；
D．对水桶分析，根据动量定理有可知拉力对水桶（含桶内的水）的冲量大小等于重力对水桶（含桶内的水）的冲量大小与水桶（含桶内的水）动量的变化量大小之和，故D错误。故选C。
3．扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定气流，从而将谷物中的秕粒a（秕粒为不饱满的谷粒，质量较轻）和饱粒b分开。若所有谷粒进入分离仓时，在水平方向获得的动量相同。之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。下图中虚线分别表示a、b谷粒的轨迹，、为相应谷粒所受的合外力。下列四幅图中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】从力的角度看，水平方向的力相等，饱粒b的重力大于秕粒a的重力，如图所示
从运动上看，在水平方向获得的动量相同，饱粒b的水平速度小于秕粒a的水平速度，而从竖直方向上高度相同运动时间相等所以综合可知B正确。故选B。
4．如图，波长为的单色光，照射到间距为d的双缝上，双缝到屏的距离为，屏上观察到明暗相间的条纹。现将屏向右平移，则移动前和移动后，屏上两相邻亮条纹中心的间距之比为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】移动前屏上两相邻亮条纹中心的间距移动后屏上两相邻亮条纹中心的间距
屏上两相邻亮条纹中心的间距之比为故选C。
5．氢原子光谱按波长展开的谱线如图甲所示，此谱线满足巴耳末公式，…，图乙为氢原子能级图。普朗克常量约为，则（ ）
A．垂直入射到同一单缝衍射装置，光的衍射中央亮条纹宽度小于
B．氢原子从跃迁到能级时会辐射出γ射线
C．氢原子从跃迁到与跃迁到产生光子的动量之比为286∶255
D．在同一光电效应装置中，光照射产生的光电子初动能都大于光照射产生的光电子
【答案】C
【详解】A．由图甲可知，的波长大于，垂直入射到同一单缝衍射装置，光的衍射中央亮条纹宽度大于，A错误；
B．氢原子从跃迁到能级辐射出光的波长由；求得氢原子从跃迁到能级时会辐射出光，不会辐射出γ射线，B错误；
C．根据及可得因此动量之比为，C正确；
D．在同一光电效应装置中，光的能量大于光，照射产生的光电子最大初动能大于光照射产生的光电子的最大初动能，而不是光照射产生的光电子初动能都大于光照射产生的光电子，D错误。
故选C。
6．如图所示，一理想变压器的原线圈由双线圈ab和cd构成，双线圈匝数各为，副线圈的匝数为。用和表示变压器的输入电流和电压，和表示变压器输出电流和电压。下列说法正确的是（ ）
A．若A接a，B接b，cd空置，电键闭合前后，发生变化
B．若A接a，B接b，cd空置，负载变化时，电源输出功率恒定
C．若A接a，B接c，b接d，原副线圈的电压比为
D．若A接a，B接d，b接c，负载变化时，和相应变化且成正比
【答案】D
【详解】AB．若A接a，B接b，cd空置，则线圈cd的存在不影响变压器的工作，电键闭合前后，不会发生变化。负载变化时，根据可知电源输出功率不恒定。故AB错误；
C．若A接a，B接c，b接d，双线圈ab和cd的互感作用会抵消掉，从而理想变压器不会正常工作，副线圈的电压为零。故C错误；
D．若A接a，B接d，b接c，双线圈ab和cd为串联关系，满足可知负载变化时，和相应变化且成正比。故D正确。故选D。
7．某校天文小组通过望远镜观察木星周围的两颗卫星a、b，记录了不同时刻t两卫星的位置变化如图甲。现以木星中心为原点，测量图甲中两卫星到木星中心的距离x，以木星的左侧为正方向，绘出图像如图乙。已知两卫星绕木星近似做圆周运动，忽略在观测时间内观察者和木星的相对位置变化，由此可知（ ）
A．a公转周期为B．b公转周期为
C．a公转的角速度比b的小D．a公转的线速度比b的大
【答案】D
【详解】A．由图像可知，a公转周期为，故A错误；
BCD．由万有引力提供向心力可得可知，，
由于b的轨道半径大于a的轨道半径，则b的公转周期大于a的公转周期，即b公转周期大于；a公转的角速度比b的大；a公转的线速度比b的大，故BC错误，D正确。故选D。
8．如图所示，两位同学分别拉一根长为1.2m的绳两端A、B，时刻，两同学同时上下抖动绳子两端，使A、B开始在竖直方向做简谐振动，产生沿绳传播的两列波。时，两列波恰好传播到P、Q两点，波形如图所示，则（ ）
A．两列波起振方向相反
B．两列波属于相干波
C．到两列波恰好相遇时，质点A经过的路程为25cm
D．时，处的质点偏离平衡位置的位移为
【答案】D
【详解】A．图示时刻两列波恰好传播到P、Q两点，根据同侧法可得P、Q两点起振方向竖直向上，因此两列波起振方向相同，故A错误；
B．机械波的传播速度由介质决定，故两列波传播速度相同，均为但由图可知左侧的波长为0.4m，右侧的波长为0.2m，由，可知两列波的频不同，不是相干波，故B错误；
C．由图可知在时，两列波相遇在0.6m位置处，A质点已经经过了1.5个周期，路程为6个振幅，应为30cm，故C错误；
D．左右两列波的周期为左面的波传到0.5m所需要的时间；时处质点左侧波在波振动时间为0.75s，振动时间为，处于波谷位置，右面波传到0.5m所用时间为右侧波振动时间为0.25s半个周期，右侧波在平衡位置，叠加后合位移为，故D正确。故选D。
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．如图所示，真空中有一正方体，在正方体的顶点A、处分别固定一个电荷量相等的正点电荷，则下列说法正确的是（ ）
A．B点和点的电势相等
B．B点和点的场强相同
C．若有一个质子以某一初速度射入该空间中，可能做匀速圆周运动
D．若有一个电子以某一初速度射入该空间中，可能做匀速圆周运动
【答案】AD
【详解】AB．电势为标量，电场强度为矢量，在等量同种电荷的电场中，根据对称性可知B、D1两点电势相等，场强大小相等，方向不同，A正确，B错误；
CD．两个等量正电荷形成的电场，不是匀强电场，若粒子在该电场中做匀速圆周运动，运动轨迹处的场强一定大小相等，根据对称性，该轨迹一定在等量同种电荷的中垂面上，且圆心一定在两电荷连线的中点处，若有一个电子以某一初速度射入该处，两个正电荷对它的引力的合力提供向心力，可以做匀速圆周运动，而如果是正电荷，受到的是排斥力，不可能指向圆心，因此不可能做匀速圆周运动，C错误，D正确。
故选AD。
10．蹦床运动可以简化为如图甲所示模型，轻质弹簧原长为4L，弹簧的弹力与形变量的关系如图乙所示。第一次将质量为m的小球A在距离弹簧顶端为L的位置由静止释放，小球下落过程中速度最大值为；第二次将质量为2m的小球B在相同位置由静止释放，不考虑空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，两小球均可视为质点。下列说法正确的是（ ）
A．两小球在相同的位置达到最大速度
B．当两小球达到最大速度时，第一次和第二次弹簧的弹性势能之比为1∶4
C．小球B在下落过程中的最大速度为
D．小球B在下落过程中的最大速度为
【答案】BD
【详解】A．小球的速度最大时小球受到的重力与弹簧的弹力大小相等，由于小球A、B的质量不同，所以两小球在不同的位置达到最大速度，故A错误；
B．小球达到最大速度时，弹簧的弹性势能等于小球克服弹力所做的功，由胡克定律，可知当两小球达到最大速度时，第一次和第二次弹簧的压缩量之比为；小球克服弹力所做的功等于图像下与坐标轴围成的面积，所以当两小球达到最大速度时，第一次和第二次弹簧的弹性势能之比为，故B正确；
CD．由图可知所以小球A在下落过程中的最大速度时弹簧的压缩量为弹簧的弹性势能
由小球A与弹性组成的系统机械能守恒可得小球B达到最大速度时解得小球B在下落过程中的最大速度时弹簧的压缩量弹簧的弹性势能
小球与弹性组成的系统机械能守恒解得
故C错误，D正确。故选BD。
11．如图，水平放置的刚性汽缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接。汽缸内两活塞之间保持真空，活塞与汽缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同。略抬高汽缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量、均大于零，对活塞压力的变化量，则（ ）

A．A体积增大B．A体积减小C．> D．