【高考真題】山東省2024年普通高中物理學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試試卷

【高考真題】山東省2024年普通高中物理學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試試卷一、單選題1．2024年是中國(guó)航天大年，神舟十八號(hào)、嫦娥六號(hào)等已陸續(xù)飛天，部分航天器裝載了具有抗干擾性強(qiáng)的核電池。已知3890Sr衰變?yōu)?990Y的半衰期約為29年；94238PA．3890SrB．94238PuC．50年后，剩余的3890SrD．87年后，剩余的3890Sr2．如圖所示，國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人“天工”能平穩(wěn)通過(guò)斜坡。若它可以在傾角不大于30°的斜坡上穩(wěn)定地站立和行走，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則它的腳和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不能小于()A．12 B．33 C．223．如圖所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端與斜面上A點(diǎn)距離為L(zhǎng)。木板由靜止釋放，若木板長(zhǎng)度L，通過(guò)A點(diǎn)的時(shí)間間隔為Δt1；若木板長(zhǎng)度為2L，通過(guò)A點(diǎn)的時(shí)間間隔為ΔtA．(3?1):(C．(3+1):(4．檢測(cè)球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標(biāo)準(zhǔn)滾珠a與待測(cè)滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測(cè)滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直徑相等為合格，下列說(shuō)法正確的是()A．滾珠b、c均合格 B．滾珠b、c均不合格C．滾珠b合格，滾珠c不合格 D．滾珠b不合格，滾珠c合格5．“鵲橋二號(hào)”中繼星環(huán)繞月球運(yùn)行，其24小時(shí)橢圓軌道的半長(zhǎng)軸為a。已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r，則月球與地球質(zhì)量之比可表示為()A．r3a3 B．a(chǎn)3r36．一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過(guò)程，a→b過(guò)程是等壓過(guò)程，b→c過(guò)程中氣體與外界無(wú)熱量交換，c→a過(guò)程是等溫過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)→b過(guò)程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功B．b→c過(guò)程，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能增加C．a(chǎn)→b→c過(guò)程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功D．a(chǎn)→b過(guò)程，氣體從外界吸收的熱量等于c→a過(guò)程放出的熱量7．如圖所示，質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學(xué)，分別坐在水平放置的輕木板上，木板通過(guò)一根原長(zhǎng)為l的輕質(zhì)彈性繩連接，連接點(diǎn)等高且間距為d(d<l)A．(μmg)2C．3(μmg)8．如圖甲所示，在?d≤x≤d，?d≤y≤d的區(qū)域中存在垂直O(jiān)xy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（用陰影表示磁場(chǎng)的區(qū)域），邊長(zhǎng)為2d的正方形線圈與磁場(chǎng)邊界重合。線圈以y軸為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)如圖乙所示。若僅磁場(chǎng)的區(qū)域發(fā)生了變化，線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)變?yōu)閳D丙所示實(shí)線部分，則變化后磁場(chǎng)的區(qū)域可能為()A． B．C． D．二、多選題9．甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸相向傳播，波速均為2m/s。t=0時(shí)刻二者在x=2m處相遇，波形圖如圖所示。關(guān)于平衡位置在x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是()A．t=0.B．t=0.5sC．t=1.D．t=1.10．如圖所示，帶電量為+q的小球被絕緣棒固定在O點(diǎn)，右側(cè)有固定在水平面上、傾角為30°的光滑絕緣斜面。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小滑塊從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，滑到與小球等高的B點(diǎn)時(shí)加速度為零，滑到C點(diǎn)時(shí)速度為零。已知AC間的距離為S，重力加速度大小為g，靜電力常量為k，下列說(shuō)法正確的是()A．OB的距離l=B．OB的距離l=C．從A到C，靜電力對(duì)小滑塊做功W=?mgSD．AC之間的電勢(shì)差U11．如圖所示，兩條相同的半圓弧形光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，其所在平面豎直且平行，導(dǎo)軌最高點(diǎn)到水平桌面的距離等于半徑，最低點(diǎn)的連線OO'與導(dǎo)軌所在豎直面垂直?？臻g充滿豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），導(dǎo)軌左端由導(dǎo)線連接?，F(xiàn)將具有一定質(zhì)量和電阻的金屬棒MN平行OO'放置在導(dǎo)軌圖示位置，由靜止釋放。MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終平行于A．MN最終一定靜止于OO'B．MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中安培力始終做負(fù)功C．從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中，MND．從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中，MN12．如圖所示，工程隊(duì)向峽谷對(duì)岸平臺(tái)拋射重物，初速度v0大小為20m/s，與水平方向的夾角為30°，拋出點(diǎn)P和落點(diǎn)Q的連線與水平方向夾角為30°，重力加速度大小取10?mA．運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2B．落地速度與水平方向夾角為60°C．重物離PQ連線的最遠(yuǎn)距離為10mD．軌跡最高點(diǎn)與落點(diǎn)的高度差為45m三、實(shí)驗(yàn)題13．在第四次“天宮課堂”中，航天員演示了動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā)，某同學(xué)使用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了碰撞實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌兩端分別安裝a、b兩個(gè)位移傳感器，a測(cè)量滑塊A與它的距離xA，b測(cè)量滑塊B與它的距離x①測(cè)量?jī)蓚€(gè)滑塊的質(zhì)量，分別為200.0g和400.0g；②接通氣源，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平；③撥動(dòng)兩滑塊，使A、B均向右運(yùn)動(dòng)；④導(dǎo)出傳感器記錄的數(shù)據(jù)，繪制xA回答以下問(wèn)題：（1）從圖像可知兩滑塊在t=s時(shí)發(fā)生碰撞；（2）滑塊B碰撞前的速度大小v=m/s（保留2位有效數(shù)字）；（3）通過(guò)分析，得出質(zhì)量為200.0g的滑塊是（填“A”或“B”）。14．某學(xué)習(xí)小組對(duì)兩種型號(hào)鉛筆芯的電阻率進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)器材如下：學(xué)生電源（輸出電壓0~16V）滑動(dòng)變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）；電壓表V（量程3V，內(nèi)阻未知）；電流表A（量程3A，內(nèi)阻未知）；待測(cè)鉛筆芯R（X型號(hào)、Y型號(hào)）；游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微器，開(kāi)關(guān)S，單刀雙擲開(kāi)關(guān)K，導(dǎo)線若干?；卮鹨韵聠?wèn)題：（1）使用螺旋測(cè)微器測(cè)量鉛筆芯直徑，某次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，該讀數(shù)為mm；（2）把待測(cè)鉛筆芯接入圖乙所示電路，閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器滑片由最右端向左調(diào)節(jié)到合適位置，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)K分別擲到1、2端，觀察到電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化更明顯，則測(cè)量鉛筆芯電阻時(shí)應(yīng)將K擲到（填“1”或“2”）端；（3）正確連接電路，得到Y(jié)型號(hào)鉛筆芯I?U圖像如圖丙所示，求得電阻RY=（4）使用游標(biāo)卡尺測(cè)得X、Y型號(hào)鉛筆芯的長(zhǎng)度分別為40.68mm、60.78mm，使用螺旋測(cè)微器測(cè)得X、Y型號(hào)鉛筆芯直徑近似相等，則X型號(hào)鉛筆芯的電阻率（填“大于”或“小于”）Y型號(hào)鉛筆芯的電阻率。四、計(jì)算題15．某光學(xué)組件橫截面如圖所示，半圓形玻璃磚圓心為O點(diǎn)，半徑為R；直角三棱鏡FG邊的延長(zhǎng)線過(guò)O點(diǎn)，EG邊平行于AB邊且長(zhǎng)度等于R，∠FEG=30°。橫截面所在平面內(nèi)，單色光線以θ角入射到EF邊發(fā)生折射，折射光線垂直EG邊射出。已知玻璃磚和三棱鏡對(duì)該單色光的折射率均為1.5。（1）求sinθ（2）以θ角入射的單色光線，若第一次到達(dá)半圓弧AMB可以發(fā)生全反射，求光線在EF上入射點(diǎn)D（圖中未標(biāo)出）到E點(diǎn)距離的范圍。16．圖甲為戰(zhàn)國(guó)時(shí)期青銅汲酒器，根據(jù)其原理制作了由中空?qǐng)A柱形長(zhǎng)柄和儲(chǔ)液罐組成的汲液器，如圖乙所示。長(zhǎng)柄頂部封閉，橫截面積S1=1.0cm2，長(zhǎng)度H=100.0cm，側(cè)壁有一小孔A。儲(chǔ)液罐的橫截面積S2（1）求x；（2）松開(kāi)孔A，從外界進(jìn)入壓強(qiáng)為p017．如圖甲所示，質(zhì)量為M的軌道靜止在光滑水平面上，軌道水平部分的上表面粗糙，豎直半圓形部分的表面光滑，兩部分在P點(diǎn)平滑連接，Q為軌道的最高點(diǎn)。質(zhì)量為m的小物塊靜置在軌道水平部分上，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。已知軌道半圓形部分的半徑R=0.4m，重力加速度大小（1）若軌道固定，小物塊以一定的初速度沿軌道運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，受到軌道的彈力大小等于3mg，求小物塊在Q點(diǎn)的速度大小v；（2）若軌道不固定，給軌道施加水平向左的推力F，小物塊處在軌道水平部分時(shí)，軌道加速度a與F對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖乙所示。（i）求μ和m；（ii）初始時(shí)，小物塊靜置在軌道最左端，給軌道施加水平向左的推力F=8N，當(dāng)小物塊到P點(diǎn)時(shí)撤去F，小物塊從Q點(diǎn)離開(kāi)軌道時(shí)相對(duì)地的速度大小為7m/s。求軌道水平部分的長(zhǎng)度L。18．如圖所示，在Oxy坐標(biāo)系x>0，y>0區(qū)域內(nèi)充滿垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)中放置一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的擋板，其兩端分別位于x、y軸上M、N兩點(diǎn)，∠OMN=60°，擋板上有一小孔K位于MN中點(diǎn)?！鱋MN之外的第一象限區(qū)域存在恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)。位于y軸左側(cè)的粒子發(fā)生器在0<y<32L（1）求使粒子垂直擋板射入小孔K的加速電壓U0（2）調(diào)整加速電壓，當(dāng)粒子以最小的速度從小孔K射出后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求第一象限中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；（3）當(dāng)加速電壓為qB

答案解析部分1．【答案】D2．【答案】B3．【答案】A4．【答案】C5．【答案】D6．【答案】C7．【答案】B8．【答案】C9．【答案】B,C10．【答案】A,D11．【答案】A,B,D12．【答案】B,D13．【答案】（1）1.0（2）0.20（3）B14．【答案】（1）2.450（2）1（3）1.91（4）大于15．【答案】（1）解：由題意設(shè)光在三棱鏡中的折射角為α，則根據(jù)折射定律有n=由于折射光線垂直EG邊射出，根據(jù)幾何關(guān)系可知α=∠FEG=30°代入數(shù)據(jù)解得sin（2）解：根據(jù)題意作出單色光第一次到達(dá)半圓弧AMB恰好發(fā)生全反射的光路圖如圖則根據(jù)幾何關(guān)系可知FE上從P點(diǎn)到E點(diǎn)以θ角入射的單色光線第一次到達(dá)半圓弧AMB都可以發(fā)生全反射，根據(jù)全反射臨界角公式有sin設(shè)P點(diǎn)到FG的距離為l，則根據(jù)幾何關(guān)系有l(wèi)=R又因?yàn)閤聯(lián)立解得x所以光線在EF上的入射點(diǎn)D到E點(diǎn)的距離范圍為0<θ≤16．【答案】（1）解：由題意可知緩慢地將汲液器豎直提出液面過(guò)程只能夠，氣體發(fā)生等溫變化，所以有p又因?yàn)閜p代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得x=2cm（2）解：外界氣體進(jìn)入后，以所有氣體為研究對(duì)象有p又因?yàn)閜代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得V=817．【答案】（1）解：根據(jù)題意可知小物塊在Q點(diǎn)由合力提供向心力有mg+3mg=m代入數(shù)據(jù)解得v=4m/s（2）解：（i）根據(jù)題意可知當(dāng)F≤4N時(shí)，小物塊與軌道是一起向左加速，根據(jù)牛頓第二定律可知F=根據(jù)圖乙有k=當(dāng)外力F>4N時(shí)，軌道與小物塊有相對(duì)滑動(dòng)，則對(duì)軌道有F?μmg=Ma結(jié)合題圖乙有a=可知k=截距b=?聯(lián)立以上各式可得M=1kg，m=1kg，μ=0（ii）由圖乙可知，當(dāng)F=8N時(shí)，軌道的加速度為6m/s2當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)t0時(shí)間，則軌道有小物塊有v在這個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒有1水平方向動(dòng)量守恒，以水平向左的正方向，則有M聯(lián)立解得t根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有L=代入數(shù)據(jù)解得L=418．【答案】（1）解：根據(jù)題意，作出粒子垂直擋板射入小孔K的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r=在△OMN區(qū)域根據(jù)洛倫茲力提供向心力有qvB=m在勻強(qiáng)加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理有U聯(lián)立解得U（2）解：根據(jù)題意，當(dāng)軌跡半徑最小時(shí)，粒子速度最小，則作出粒子以最小的速度從小孔K射出的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r在△OMN區(qū)域根據(jù)洛倫茲力提供向心力有q粒子從小孔K射出后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知粒子經(jīng)過(guò)小孔K后受到的洛倫茲力沿x軸負(fù)方向，則粒子經(jīng)