黃金卷01-【贏在高考·黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷（山東卷專用）（解析版）

【贏在高考·黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷（山東卷專用）黃金卷01（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）一、選擇題：本題共12小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。單選題每小題3分，多選題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。1．如下左圖是用于爭辯光電效應(yīng)的試驗裝置，右圖是氫原子的能級結(jié)構(gòu)。試驗發(fā)覺躍遷到時發(fā)出的某種光照射左圖試驗裝置的陰極時，發(fā)覺電流表示數(shù)不為零，漸漸移動滑動變阻器觸點c，發(fā)覺電壓表讀數(shù)大于等于時，電流表讀數(shù)為零，下列說法正確的是（

）

A．躍遷到的光電子動能為B．滑動變阻器觸點c向a側(cè)漸漸移動時，電流表讀數(shù)會增大C．其他條件不變，一群氫原子處于能級躍遷發(fā)出的光，總共有3種光可以發(fā)生光電效應(yīng)D．用不同頻率的光子照射該試驗裝置，記錄電流表恰好讀數(shù)為零的電壓表讀數(shù)，依據(jù)頻率和電壓關(guān)系可以精確測量普朗克常數(shù)【答案】D【解析】A．躍遷到的光子能量為，當(dāng)電壓大于等于時，溢出來最大動能的光電子被截止，說明光電子最大初動能為。依據(jù)光電效應(yīng)方程可知該材料的逸出功故A錯誤；B．滑動變阻器觸點c漸漸向a端移動，增加反向截止電壓，電流表讀數(shù)會減小，甚至有可能消滅電流讀數(shù)為零，故B錯誤；C．從向下躍遷，一共可以放射出種光，其中躍遷到的光子能量小于逸出功，所以總共5種光可以發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤；D．依據(jù)光電效應(yīng)方程可知只要記錄光子頻率、截止電壓就能精確測量普朗克常數(shù)，故D正確。故選D。2．某博物館舉辦抓金磚挑戰(zhàn)賽，如圖為一塊質(zhì)量m=25kg的梭臺形金磚，挑戰(zhàn)者須戴博物館供應(yīng)的手套，單手抓住金磚的a、b兩側(cè)面對上提，保持金磚c面水平朝上，而且手指不能摳底，在空中保持25s，才是挑戰(zhàn)成功。已知金磚a、b兩側(cè)面與金磚底面的夾角均為θ=78.5°，挑戰(zhàn)者施加給金磚的單側(cè)握力為F，手套與金磚之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。計算時取sin78.5°≈0.98，cos78.5°≈0.20，若要抓起金磚，力F至少約為（）A．2500N B．2778NC．1389N D．無論多大的力都無法抓起金磚【答案】B【解析】對金塊受力分析如圖所示由平衡條件可得解得故選B。3．為緩解宇航員長期在空間站中處于失重狀態(tài)帶來的不適，科學(xué)家設(shè)想建筑一種環(huán)形空間站，如圖所示。圓環(huán)繞中心勻速旋轉(zhuǎn)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)的側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度為g，圓環(huán)的半徑為r，旋轉(zhuǎn)艙的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于r，宇航員可視為質(zhì)點，則旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速轉(zhuǎn)動的（）A．角速度為 B．線速度大小為C．向心加速度大小為g D．周期應(yīng)與地球自轉(zhuǎn)的周期相同【答案】C【解析】旋轉(zhuǎn)艙中的宇航員做勻速圓周運動，圓環(huán)繞中心勻速旋轉(zhuǎn)使宇航員感受到與地球一樣的“重力”是向心力所致，通過受力分析可知供應(yīng)向心力的是對宇航員的支持力，則由題意知，宇航員受到和地球表面相同大小的支持力，支持力大小為mg。由，解得：又由于旋轉(zhuǎn)艙的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于r，故A錯誤；B．由，解得：故B錯誤；C．由，解得：故C正確；D．由，解得：由于r與地球半徑不一樣,故D錯誤。所以ABD錯誤，C正確。故選C。4．秋天是收獲的季節(jié)，勞動人民收完稻谷后，有時要把米粒和糠秕分別。如圖所示勞動情景，假設(shè)在恒定水平風(fēng)力作用下，從同一高度由靜止下落的米粒和糠秕落到地面不同位置，空氣阻力忽視不計。下列說法正確的是（）A．從釋放到落地的過程中，米粒和糠秕重力做功相同B．從釋放到落地的過程中，米粒的運動時間大于糠秕的運動時間C．從釋放到落地的過程中，米粒和糠秕重力沖量大小相同D．落地時，米粒重力的瞬時功率大于糠秕重力的瞬時功率【答案】D【解析】A．米粒和糠秕的區(qū)分是質(zhì)量不同，由于從同一高度h釋放，由可知，米粒和糠秕重力做功不同，故A錯誤；B．空氣阻力忽視不計，米粒和糠秕在豎直方向都做自由落體運動，由可知，運動時間相同，故B錯；C．由可知，重力對米粒沖量大于重力對糠秕沖量，故C錯；D．空氣阻力忽視不計，米粒和糠秕在豎直方向都做自由落體運動，由可知，落地時豎直方向的速度大小相同，而由于米粒質(zhì)量大，落地時，米粒重力的瞬時功率大于糠秕重力的瞬時功率，故D正確。故選D。5．如圖所示，某種光盤利用“凹槽”、“平面”記錄信息，激光照射到“凹槽”會產(chǎn)生微小反射光強(qiáng)，下列說法正確的是（）

A．“凹槽”產(chǎn)生微小光強(qiáng)是由于衍射現(xiàn)象形成B．“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度相同C．激光在介質(zhì)中的波長可能為“凹槽”深度的3倍D．“凹槽”反射光與“平面”反射光的頻率相同【答案】D【解析】A．“凹槽”產(chǎn)生微小光強(qiáng)是由于由于“凹槽”反射光與“平面”反射光疊加后減弱，是干涉現(xiàn)象形成，故A錯誤；B．“凹槽”中有透亮?????介質(zhì)，光的速度小于真空中速度，“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度相同，故B錯誤；C．由于“凹槽”反射光與“平面”反射光疊加后減弱，考慮到“凹槽”反射光的路程，“凹槽”深度的2倍應(yīng)當(dāng)為激光束半波長的奇數(shù)倍，故C錯誤；D．“凹槽”反射光與“平面”反射光是同種類型的光，頻率相同，故D正確。故選D。6．1638年，《兩種新科學(xué)的對話》著作的出版，奠定了伽利略作為近代力學(xué)創(chuàng)始人的地位，書中爭辯了自由落體運動和物體沿斜面運動的問題。依據(jù)伽利略在書中描述的試驗方案，某試驗小組設(shè)計了如圖所示的裝置，探究物體沿斜面下滑的運動特點。操作步驟如下：①讓滑塊從距離擋板處由靜止下滑，同時打開水箱閥門，讓水均勻穩(wěn)定流到量筒中；②當(dāng)滑塊遇到擋板時關(guān)閉閥門；③記錄量筒收集的水量；④轉(zhuǎn)變，重復(fù)以上操作。與的比例關(guān)系為（）A． B． C． D．【答案】A【解析】滑塊在粗糙程度相同的斜面上由靜止釋放，可知滑塊做初速度為零的勻加速直線運動，則有即與成正比；由于水是勻速穩(wěn)定的流出，可知收集的水的體積與成正比，則有故選A。7．保險絲對愛護(hù)家庭用電平安有著重要作用，如圖所示，A是熔斷電流為1A的保險絲，抱負(fù)變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，交變電壓U=220V，保險絲電阻1Ω，R是用可變電阻。當(dāng)電路正常工作時，則下列說法正確的是（）A．可變電阻R不能大于54.75ΩB．可變電阻R越大，其消耗的功率越小C．通過可變電阻R的電流不能超過0.5AD．增加原線圈匝數(shù)，保險絲可能熔斷【答案】B【解析】AB．將保險絲電阻看成交變電源內(nèi)阻，則有可變電阻消耗的功率等于抱負(fù)變壓器原線圈消耗的功率，設(shè)原線圈等效電阻為R1，則有聯(lián)立可得當(dāng)電路正常工作時，原線圈電流，則即所以依據(jù)電源輸出功率的特點可知可變電阻R越大，輸出功率越小，即原線圈消耗的功率越小，可變電阻消耗的功率越小，故B正確，A錯誤；C．設(shè)電阻R為r時，原線圈中電流剛好達(dá)到熔斷電流，即，依據(jù)則副線圈的電流即通過可變電阻R的電流不能超2A；故C錯誤；D．當(dāng)其他條件不變，增加原線圈匝數(shù)，依據(jù)可知相當(dāng)于增加了原線圈的等效電阻，則依據(jù)歐姆定律可知原線圈電流減小，保險絲不會熔斷，故D錯誤；故選B。8．復(fù)興號電力動車組是由中國鐵路總公司牽頭組織研制，具有完全自主學(xué)問產(chǎn)權(quán)，達(dá)到世界先進(jìn)水平的電力動車組的統(tǒng)稱。圖為一列質(zhì)量為m正在高速行駛的動車，最大功率為P，假設(shè)啟動加速有兩種方式，一種是以恒定的加速度a啟動，另一種是以恒定的功率P啟動，經(jīng)時間t達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)動車行駛過程所受到的阻力保持不變，都在平直的軌道上運動，則下列說法正確的是（）

A．以恒定的加速度a啟動，加速到所需時間等于B．以恒定的加速度a啟動，加速到所需時間小于C．動車行駛過程所受到的阻力為D．以恒定的功率P啟動達(dá)到最大速度走過的位移是【答案】D【解析】AB．若動車以恒定的加速度a啟動，當(dāng)功率達(dá)到最大值P時，速度還沒有達(dá)到，然后還要做一段功率恒定的加速度減小的加速運動，速度才能達(dá)到，所以加速時間應(yīng)大于，所以選項AB錯誤；C．當(dāng)速度達(dá)到最大時，功率牽引力動車阻力等于牽引力，所以C錯誤；D．以恒定的功率P啟動，經(jīng)時間t達(dá)到最大速度，設(shè)位移為x，依據(jù)動能定理得所以D正確。故選D。二、多選題9．如圖所示，肯定質(zhì)量的某種抱負(fù)氣體在狀態(tài)時的壓強(qiáng)為。從狀態(tài)到狀態(tài)，該氣體從外界吸取的熱量為，在圖像中圖線反向延長線通過坐標(biāo)原點，從狀態(tài)到狀態(tài)溫度不變，則（）

A．氣體在狀態(tài)的體積為B．氣體在狀態(tài)的壓強(qiáng)為C．從狀態(tài)到狀態(tài)，氣體對外界做功為D．從狀態(tài)到狀態(tài)，氣體內(nèi)能的增加量為【答案】BD【解析】A．在圖像中圖線反向延長線通過坐標(biāo)原點，由a到c為等壓過程，有解得故A錯誤；B．從狀態(tài)到狀態(tài)溫度不變，為等溫過程，有解得故B正確；C．從狀態(tài)到狀態(tài)c，氣體對外界做功為故C錯誤；D．從狀態(tài)到狀態(tài)，由可知氣體內(nèi)能的增加量為故D正確。故選BD。10．如圖a所示，下端附有重物的粗細(xì)均勻木棒浮在水中，已知水的密度為ρ，木棒的橫截面積為S，重力加速度大小為g，將木棒向下按壓一段距離后釋放，木棒所受的浮力F隨時間周期性變化，如圖b所示，下列說法正確的是（）

A．木棒做簡諧運動，重力充當(dāng)回復(fù)力B．0~0.25s內(nèi)木棒的加速度漸漸減小C．木棒和重物的重力之和等于D．木棒所受合外力與偏離初始位置的距離成正比【答案】BD【解析】A．木棒做簡諧運動的回復(fù)力是水的浮力與木棒重力的合力，故A錯誤；B．0~0.25s內(nèi)木棒的浮力減小，則木棒從最低點向平衡位置運動，其所受合外力漸漸減小，則其加速度漸漸減小，故B正確；C．依據(jù)簡諧運動的特點可知，木棒和重物在最高點和最低點的位置加速度大小相等，故在最低點有：在最高點有：聯(lián)立可得：故C錯誤；D．設(shè)向下為正，則在初始位置時，由平衡條件可得在偏離平衡位置x位置時，木棒所受合外力為：則木棒所受合外力大小與偏離初始位置的距離成正比，且比值為，故D正確。故選BD。11．如圖所示，真空中的正三棱柱，在A點固定一個電荷量為的點電荷，C點固定一個電荷量為的點電荷，已知，靜電力常量為k，選取無窮遠(yuǎn)處電勢為0。則下列說法正確的是（）A．將一負(fù)摸索電荷從點移到點，其電勢能始終增大B．將一正摸索電荷沿直線從B點移到點，電場力做正功C．、兩點的電勢差大于、兩點的電勢差D．點的電場強(qiáng)度大小為【答案】AD【解析】A．依據(jù)電荷的分布可知，負(fù)摸索電荷從點移到點，電場力始終做負(fù)功，則其電勢能增加，故A正確；B．由于B點和點在等量異種電荷的中垂面上，而其中垂面為零等勢面，因此電荷沿直線從B點移到點，電場力不做功，故B錯誤；C．點和點關(guān)于等量異種電荷的中垂面對稱，因此、兩點的電勢差等于、兩點的電勢差，故C錯誤；D．依據(jù)場強(qiáng)疊加原理，如圖所示可得場強(qiáng)大小為而解得故D正確。故選AD。12．如圖所示，傾斜光滑金屬導(dǎo)軌的傾角為，水平導(dǎo)軌粗糙，兩平行導(dǎo)軌的間距均為。質(zhì)量為、電阻為、長度為的金屬棒垂直水平導(dǎo)軌放置，兩導(dǎo)軌間均存在垂直導(dǎo)軌平面對上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和?，F(xiàn)把質(zhì)量為、電阻為、長度也為的金屬棒垂直傾斜導(dǎo)軌由靜止釋放，重力加速度為，傾斜導(dǎo)軌無限長，金屬棒始終靜止，下列說法中正確的是（

）A．金屬棒受到向左的摩擦力B．金屬棒受到的最大摩擦力肯定為C．金屬棒的最大速度為D．金屬棒減小的機(jī)械能等于金屬棒和金屬棒中產(chǎn)生的總焦耳熱【答案】AD【解析】A．金屬棒b沿導(dǎo)軌下滑時，由楞次定律可知，金屬棒a中電流從近端流向遠(yuǎn)端導(dǎo)軌，依據(jù)左手定則，可知金屬棒a所受安培力水平向右，又由于金屬棒始終靜止，所以其所受摩擦力向左，故A正確；B．當(dāng)金屬棒b下滑速度最大時，對金屬棒b分析，有對金屬棒a分析，有可得由于和的關(guān)系未知，所以金屬棒受到的最大摩擦力大小不確定，故B錯誤；C．由閉合電路歐姆定律可知解得故C錯誤；D．由能量守恒定律可知，金屬棒減小的機(jī)械能等于金屬棒和金屬棒中產(chǎn)生的總焦耳熱，故D正確。故選AD。第Ⅱ卷二、試驗題：本題共2小題，共14分。13．（6分）某試驗小組同時測量A、B兩個箱子質(zhì)量的裝置圖如圖甲所示，其中D為鐵架臺，E為固定在鐵架臺上的輕質(zhì)滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽視不計），F(xiàn)為光電門，C為固定在A上、寬度為d的細(xì)遮光條（質(zhì)量不計），另外，該試驗小組還預(yù)備了一套總質(zhì)量的砝碼和刻度尺。（1）在鐵架臺上標(biāo)記一位置O，并測得該位置與光電門F之間的距離為h。取出質(zhì)量為m的砝碼放在A箱子中，剩余砝碼全部放在B箱子中，讓A從位置O由靜止開頭下降，則A下落到F處的過程中，B箱與B箱中砝碼的整體機(jī)械能是（填“增加”、“削減”或“守恒”）的。（2）測得遮光條通過光電門的時間為，依據(jù)所測數(shù)據(jù)計算A下落到F處的速度大小，下落過程中的加速度大?。ㄓ胐、、h表示）。（3）轉(zhuǎn)變m，測得相應(yīng)遮光條通過光電門的時間，算出加速度a，得到多組m與a的數(shù)據(jù)，作出圖像如圖乙所示，可得A的質(zhì)量。（取重力加速度大小，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】增加2.17【解析】（1）[1]A下落到F處的過程中，B箱與B箱中的砝碼上升，重力勢能增大，速度增大，動能增大，所以B箱與B箱中砝碼的整體機(jī)械能是增加的。（2）[2]A下落到F處的速度大小[3]下落過程中，由，解得下落過程中的加速度大?。?）[4]把三個物體m0、A、B作為一個系統(tǒng)，依據(jù)牛頓其次定律解得可知圖像的斜率縱截距解得14．（8分）愛好小組要測量兩節(jié)干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)阻，試驗室供應(yīng)了以下試驗器材：A．兩節(jié)干電池組成的電池組B．電流表A1：量程，內(nèi)阻C．電流表A2：量程，內(nèi)阻D．定值電阻E．定值電阻F．定值電阻G．滑動變阻器（）H．導(dǎo)線與開關(guān)（1）試驗時設(shè)計了如圖甲所示電路，需要先將電流表A2改裝成量程為3V的電壓表，將電流表A1量程擴(kuò)大為0.5A，另肯定值電阻作為愛護(hù)電阻，則三個定值電阻選擇為：a；b；c（均填器材前面的字母）。（2）在圖示乙器材中依據(jù)電路圖連接成測量電路。（3）電路連接精確?????無誤后，閉合開關(guān)K，移動滑動變阻器，得到多組電流表A1、A2的示數(shù)，作出了圖像如圖丙所示，則電池組電動勢E0=V；內(nèi)阻r0=Ω。（小數(shù)點后保留兩位）（4）用本試驗電路進(jìn)行測量，僅從系統(tǒng)誤差方面分析，電動勢及內(nèi)阻的測量值均（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值。【答案】FDE2.911.35等于【解析】（1）[1]將電流表改裝成，則有即與定值電阻串聯(lián)，故應(yīng)選F；[2]電流表量程擴(kuò)大到，擴(kuò)大倍數(shù)為則并聯(lián)電阻為故應(yīng)選D；[3]愛護(hù)電阻應(yīng)選E。（2）[4]實物連線如圖所示（3）[5][6]擴(kuò)大量程后電壓表內(nèi)阻為電流表內(nèi)阻為由閉合電路歐姆定律可得整理可得依據(jù)圖像可得，解得，（4）[7]用本試驗電路測量，測量電動勢和內(nèi)阻測量值與真實值相等。三、計算題：本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最終答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位。15．（7分）如圖所示，質(zhì)量為小球在豎直平面內(nèi)做拋體運動，先后經(jīng)過某虛線上A、B兩點時的速度大小分別為，方向如圖分別與成角，已知，求：（1）小球運動過程中的最小速度；（2）重力加速度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）小球受重力在豎直方向，故在水平方向上分速度相等，設(shè)虛線與水平線的夾角為，則有解得小球的最小速度也就是水平速度，有（2）從A到依據(jù)動能定理解得16．如圖所示，厚度為的平行玻璃磚水平固定在空中，玻璃傳的下表面離地面的高度也為，一細(xì)束單色光斜射到玻璃傳上表面的A點，光束與玻璃傳表面夾角為，光束經(jīng)玻璃磚兩次折射后照射在地面上的光點與A點間的水平距離為，求：（1）求玻璃磚對該單色光的折射率；（2）若將光束繞A點在豎直面內(nèi)沿順時針轉(zhuǎn)過，則此過程照射在地面上的光點移動的距離。

【答案】（1）；（2）【解析】（1）光路如圖所示

設(shè)光在A點入射角為，依據(jù)對稱性和光路可逆可知，出射光線的折射角也為，即；設(shè)光在A點折射角為，由幾何關(guān)系可知解得因此，玻璃磚對該單色光的折射率（2）若將光束繞A點在豎直面內(nèi)沿順時針轉(zhuǎn)過，則光在A點的入射角；同樣，出射角也為，設(shè)光在A點的折射角為，則有解得設(shè)光點到A點的水平距離為，由幾何關(guān)系可知因此光點移動的距離17．如圖1所示，空間存在著垂直紙面（xOy平面）向里的勻強(qiáng)磁場和方向未知的勻強(qiáng)電場（電場和磁場均未畫出）。t=0時，一質(zhì)量為m、帶電荷量為的粒子從坐標(biāo)原點O以大小為v0的速度沿y軸正方向開頭運動，不計粒子重力。（1）若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，帶電粒子始終沿y軸運動，求所加勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大?。唬?）現(xiàn)將勻強(qiáng)電場和磁場改為如圖2、3所示的交變電場和磁場，磁場以垂直紙面對里為正方向、電場以沿y軸負(fù)方向為正方向，圖中B0已知，，，帶電粒子從O點動身后第2023次經(jīng)過x軸時的坐標(biāo)和此過程中粒子運動的總路程?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）由題意可知，帶電粒子做勻速直線運動，則勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為（2）依據(jù)得0~t內(nèi)粒子運動半徑為周期為即粒子逆時針運動半軸與x軸相交。t~4t內(nèi)粒子運動半徑為周期為即粒子在3t內(nèi)運動半軸再次與x軸相交，且速度方向沿y軸正方向。粒子在電場力作用下，沿y軸正方向做勻減速直線運動，加速度大小為勻減速至零的時間為說明在4t~8t內(nèi)，粒子先沿y軸正方向勻減速運動再反向勻加速運動，與x軸相交后，沿y軸負(fù)方向勻減速運動再反向勻加速運動，與x軸分別第3次和第4次相交。在8t時以v0的速度到達(dá)x軸向y軸正方向運動，粒子軌