24年山東卷理綜物理部分及答案

2024年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試〔山東卷〕理科綜合測(cè)試試卷本試卷分第一卷和第二卷兩局部?？偡种?40分?？荚囉脮r(shí)150分鐘。答題前，考生務(wù)必用0.5毫米第一卷〔必做，共88分〕二、選擇題〔此題包括7小題，每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分〕16.如以下列圖，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離停止，物體與斜面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接。圖乙中和分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。圖乙中正確的選項(xiàng)是【答案】C【解析】對(duì)物體進(jìn)行受力分析和過(guò)程分析知，在斜面和水平面受到的合力均為恒力，兩段均為勻變速運(yùn)動(dòng)，所以A、B都不對(duì)；第一段摩擦力小于第二段，所以C正確；路程隨著時(shí)間的變化，開(kāi)始也是非線性變化，所以D錯(cuò)誤。17.如以下列圖，質(zhì)量分別為m1、m2兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)〔m1在地面，m2在空中〕，力F與水平方向成角。那么m1所受支持力N和摩擦力f正確的選項(xiàng)是A.B.C.D.【答案】AC【解析】選整體為研究對(duì)象，在水平方向整體受摩擦力和F在水平方向的分力，所以C正確，D錯(cuò)誤；在豎直方向受支持力N、重力和F在其方向的分力，解得，所以A正確，B錯(cuò)誤。18.1970年4月24日，我過(guò)自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)〞發(fā)射成功，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)航天事業(yè)的新紀(jì)元?！皷|方紅一號(hào)〞的運(yùn)行軌道為橢圓軌道，其近地點(diǎn)的和遠(yuǎn)地點(diǎn)的的高度分別為439km和2384kmA.衛(wèi)星在點(diǎn)的勢(shì)能大于點(diǎn)的勢(shì)能B.衛(wèi)星在點(diǎn)的角速度大于點(diǎn)的角速度C.衛(wèi)星在點(diǎn)的加速度大于點(diǎn)的加速度D.衛(wèi)星在點(diǎn)的速度大于7.9km/s【答案】BC【解析】根據(jù),得在M點(diǎn)速度大于在N點(diǎn)速度，根據(jù)機(jī)械能守恒，所以衛(wèi)星在點(diǎn)的勢(shì)能小于點(diǎn)的勢(shì)能，A錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)，得B正確；D錯(cuò)誤。19.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，為滑動(dòng)變阻器的觸頭。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.副線圈輸出電壓的頻率為50HzB.副線圈輸出電壓的有效值為31VC.向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小[來(lái)D.向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加【答案】AD【解析】由圖甲知該交流電的周期是2×10-2s，交流電的頻率是50Hz，變壓器不改變頻率，所以A正確；因?yàn)樵€圈電壓的最大值是310V，根據(jù)變壓器的匝數(shù)與電壓的關(guān)系，副線圈輸出電壓的最大值為31V，因此B錯(cuò)誤；匝數(shù)比不變，所以原、副線圈的電流比不變，C錯(cuò)誤；P向右移動(dòng)時(shí)，負(fù)載電阻變小，根據(jù)，因此，變壓器的輸出功率增加，D正確。20.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如以下列圖，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B.點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)C.假設(shè)將一試電荷由點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)D.假設(shè)在點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷，將一試探電荷由移至的過(guò)程中，電勢(shì)能減小【答案】BD【解析】根據(jù)電場(chǎng)線的分布和方向可判斷,A錯(cuò)誤B正確；假設(shè)將一試電荷+q由a點(diǎn)釋放，它不一定沿沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，C錯(cuò)誤；將一試探電荷+q由a移至b的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，D正確。如以下列圖，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO’為其對(duì)稱軸。一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度vo向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO’對(duì)稱的位置時(shí)A.穿過(guò)回路的磁通量為零B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為C.回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駾.回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同【答案】ABD【解析】正方形閉合回路運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO’對(duì)稱的位置時(shí)，進(jìn)出磁感線相同，所以穿過(guò)回路的磁通量為零，A正確；根據(jù),有由右手定那么可判斷回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，，因此B正確，C錯(cuò)誤；由左手定那么可判斷，回路中ab邊與cd邊所受安培力方向均向右，所以D正確。22.如以下列圖，傾角θ=300的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為、質(zhì)量為、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩至于斜面上，其上端與斜面頂端齊平。用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面〔此時(shí)物塊未到達(dá)地面〕，在此過(guò)程中A.物塊的機(jī)械能逐漸增加B.軟繩重力勢(shì)能共減少了C.物塊重力勢(shì)能的減少等于軟繩摩擦力所做的功D.軟繩重力勢(shì)能的減少小于其動(dòng)能增加與客服摩擦力所做功之和【答案】BD【解析】選物塊為研究對(duì)象，細(xì)線對(duì)物塊做負(fù)功，物塊機(jī)械能減小，A錯(cuò)誤；物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面，軟繩的重心下降了，軟繩重力勢(shì)能共減少了，所以B正確；根據(jù)功和能關(guān)系，細(xì)線對(duì)軟繩做的功與軟繩重力勢(shì)能的減少等于其動(dòng)能增加與客服摩擦力所做功之和，所以D正確，C錯(cuò)誤。第二卷〔必做120分+選做32分，共152分〕本卷須知：1．第二卷共16道題。其中23-30題為比作局部，31-38為選做局部。2．第二卷所有題目的答案，考生須用0.5毫米黑色簽字筆答在答題卡規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，在試卷上答題不得分。3．選做局部考生必須從中選擇2道物理題、1道化學(xué)題和1道生物體作答。答題前，請(qǐng)考生務(wù)必將所選題號(hào)2B鉛筆涂黑，答完題后，再次確認(rèn)所選題好。【必做局部】23.〔12分〕請(qǐng)完成以下兩小題?！?〕某同學(xué)設(shè)計(jì)了如以下列圖的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一適宜的木板上，桌面的右邊緣固定一支外表光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別于彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫(huà)出兩條平行線MN、PQ，并測(cè)出間距d0開(kāi)始時(shí)講模板置于處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0,以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間。①木板的加速度可以用、表示為=；為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以采用的方法是〔一種即可〕。②改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。以以下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是。③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是。A.可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小B.可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C.可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小D.可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度【答案】①②C③BC【解析】①由于，且x=d，所以②由于加速度。所以a-F1圖象C正確③BC〔2〕在測(cè)定金屬電阻率的試驗(yàn)中，某同學(xué)連接電路如以下列圖。閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電路有故障〔電源、電表和導(dǎo)線均完好，電源電動(dòng)勢(shì)為E〕：①假設(shè)電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，那么發(fā)生故障的是〔填“待測(cè)金屬絲〞“滑動(dòng)變阻器〞或“電鍵〞〕。②假設(shè)電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用多用電表檢查故障。先將選擇開(kāi)關(guān)旋至檔〔填“歐姆×100”“直流電壓10V〞或者“直流電流2.5”〕,再將(填“紅〞或“黑〞)表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱。假設(shè)只有滑動(dòng)變阻器斷路，那么多用電表的示數(shù)依次是、、【解析】①待測(cè)金屬絲②直流電壓10V，紅，0，E，E?！窘馕觥竣匐娏鞅硎緮?shù)為零，說(shuō)明電路斷路，又電壓表示數(shù)為E，說(shuō)明電壓表跨接的待測(cè)金屬絲斷路，等于將電壓表直接接在電源上，說(shuō)以發(fā)生故障的是待測(cè)金屬絲斷路。由于電路斷路，用多用電表檢查故障應(yīng)該使用電壓檔，所以選擇開(kāi)關(guān)旋至直流電壓10V檔。a為電源的正極，所以紅表筆固定在a接線柱。假設(shè)只有滑動(dòng)變阻器斷路，黑表筆依次接b、c、d接線柱，Uab=0，Uac=Uad=E。24.(15分)如以下列圖，四分之一圓軌道與水平軌道相切，它們與另一水平軌道在同一豎直面內(nèi)，圓軌道的半徑R=0.45m，水平軌道長(zhǎng)S1=3m,與均光滑。一滑塊從O點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，靜止在CD上的小車在F=1.6N的水平恒力作用下啟動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去力F。當(dāng)小車在CD上運(yùn)動(dòng)了S2=3.28m時(shí)速度v=2.4m/s,此時(shí)滑塊恰好落入小車中。小車質(zhì)量M=0.2kg,與CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4?！踩=10m/s2〕求〔1〕恒力F的作用時(shí)間t?！?〕與的高度差h?！敬鸢浮俊?〕1s〔2〕0.8m【解析】〔1〕設(shè)小車在恒力F作用下的位移為l，由動(dòng)能定理得由牛頓第二定律得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得聯(lián)立以上三式，帶入數(shù)據(jù)得〔2〕滑塊由O滑至A的過(guò)程中機(jī)械能守恒，即AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故滑塊離開(kāi)B后平拋時(shí)間與小車撤掉恒力F后運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同。由牛頓第二定律得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得由平拋規(guī)律得帶入數(shù)據(jù)得25．〔18分〕如以下列圖，以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場(chǎng)，寬度為，兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為、帶電量、重力不計(jì)的帶電粒子，以初速度垂直邊界射入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入電場(chǎng)做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后第二次進(jìn)入磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，此后粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中交替運(yùn)動(dòng)。粒子第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此類推。求〔1〕粒子第一次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功W1?！?〕粒子第次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小En?！?〕粒子第次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)所用的時(shí)間tn?！?〕假設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)為零。請(qǐng)畫(huà)出從粒子第一次射入磁場(chǎng)至第三次離開(kāi)電場(chǎng)的過(guò)程中，電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線〔不要求寫出推導(dǎo)過(guò)程，不要求標(biāo)明坐標(biāo)刻度值〕?！敬鸢浮俊?〕〔2〕〔3〕〔4〕見(jiàn)解析【解析】帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由得那么v1：v2：…：vn=r1：r2：…：rn=1：2：…：n〔1〕第一次過(guò)電場(chǎng)，由動(dòng)能定理得〔2〕第n次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)，由動(dòng)能定理得tE解得tE〔3〕第n次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)的平均速度，那么時(shí)間為〔4〕如圖36．〔8分〕【物理—物理3-3】一太陽(yáng)能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為，開(kāi)始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為。經(jīng)過(guò)太陽(yáng)曝曬，氣體溫度由升至。〔1〕求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)。〔2〕保持不變，緩慢抽出局部氣體，使氣體壓強(qiáng)再變回到P0。求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來(lái)總質(zhì)量的比值。判斷在抽氣過(guò)程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述原因。【答案】〔1〕〔2〕抽氣過(guò)程氣體體積變大，對(duì)外做功，而溫度不變內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w應(yīng)吸熱。【解析】〔1〕由查理定律得〔2〕由玻意耳定律得所以比值為抽氣過(guò)程氣體體積變大，對(duì)外做功，而溫度不變內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w應(yīng)吸熱。37．〔8分〕【物理—物理3-4】〔1〕漁船常利用超聲波來(lái)探測(cè)遠(yuǎn)外魚(yú)群的方位。某超聲波頻率為1.0×Hz，某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的波動(dòng)圖像如以下列圖。①?gòu)脑摃r(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，畫(huà)出m處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像〔至少一個(gè)周期〕。②現(xiàn)測(cè)得超聲波信號(hào)從漁船到魚(yú)群往返一次所用時(shí)間為4s，求魚(yú)群與漁船間的距離〔忽略船和魚(yú)群的運(yùn)動(dòng)〕。【答案】①如以下列圖②3000m【解析】①由于處質(zhì)點(diǎn)，在負(fù)的最大位移處，其周期T=1×，質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如以下列圖②由波形圖可以讀出波長(zhǎng)λ=15×10-3m由波速公式魚(yú)群與漁船的距離 〔2〕如以下列圖，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間局部彎成四分之一圓弧形狀，一細(xì)束單色光由MN端面的中點(diǎn)垂直射入，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直PQ端面射出。①求該玻璃棒的折射率。②假設(shè)將入射光向N端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時(shí)_____〔填“能〞“不能〞或“無(wú)法確定能否〞〕發(fā)生全反射?！敬鸢浮竣佗谀堋窘馕觥竣侔l(fā)生全反射的臨界角，得②由于入射角不變，在弧面EF上仍發(fā)生全反射。38.(8分)【物理—物理3-5】〔1〕大量氫原子處于不同能量激發(fā)態(tài)，發(fā)生躍遷時(shí)放出三種不同能量的光子，其能量值分別是：。躍遷發(fā)生前這些原子分布在個(gè)激發(fā)態(tài)能級(jí)上，其中最高能級(jí)