2024届山东省烟台市德州市高三下学期二模考试物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司2024 年高考适应性测试物理年高考适应性测试物理1答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。2选择题答案必须用 2B 铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用 0.5 毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1如图所示，将一块平凹形玻璃板倒扣在另一块平板玻璃之上，从而在两块玻璃之间形成一层空气薄膜，玻璃板的一边沿 x 方向，用平行单色光向下垂直照射平凹形玻璃板，观察到的干涉条纹形状可能正确的是（）ABCD2某实验小组研究光电效应规律时，用不同频率的光照射同一光电管并记录数据，得到遏止电压与入射光频率的关系图像如图所示，已知电子电荷量为 e，则该光电管的阴极材料的逸出功为（）A2 11 221e U vU vvvB1 22 121e U vU vvvC221 121e U vU vvvD1 122212eU vU vvv3 如图所示，电荷量为 q 的正点电荷与均匀带电薄板相距 2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中 A 点的电场强度为 0，静电力常量为 k，则 B 点的电场强度大小为（）2024届山东省烟台市德州市高三下学期二模考试届山东省烟台市德州市高三下学期二模考试学科网（北京）股份有限公司A0B29kqdC289kqdD2109kqd4如图所示，一水晶球支架放置在水平桌面上，支架由水平底托和三根金属支杆构成。一质量为 m、半径为 l 的水晶球静置于支架上，水晶球与三根金属支杆的三个接触点等高，接触点的连线构成边长为 l 的等边三角形。已知水晶球质量分布均匀，不计支杆与水晶球间的摩擦，重力加速度为 g，则每根支杆对水晶球的作用力大小为（）A3mgB66mgC33mgD32mg5如图所示为竖直平面内的粗糙的四分之一圆轨道 ABC，A 点的切线水平，B 为圆弧 AC 的中点。一小物块自 A 点水平进入轨道，从 C 点冲出轨道上升至最高点后沿原路返回，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（）A小物块第一次和第二次到达 B 点时对轨道的压力相等B小物块第一次到达 C 点的加速度大小等于重力加速度大小C小物块第一次到达 A 点时对轨道的压力大小等于自身的重力大小D小物块由 A 到 B 克服摩擦力做的功大于由 B 到 C 克服摩擦力做的功6如图所示，某装置中竖直放置一内壁光滑、开口向上的圆柱形容器，圆柱形容器用一定质量的活塞封闭一定质量的理想气体，外界大气压强为0p，当装置静止时，容器内气体压强为01.1p，活塞下表面与容器底面的距离为0h，当装置以某一恒定加速度加速上升时，活塞下表面距容器底面的距离为00.8h，若容器内气体温度始终保持不变，重力加速度大小为 g，则装置的加速度大小为（）学科网（北京）股份有限公司A0.25gB1.5gC2.75gD11.5g7迷你系绳卫星在地球赤道正上方大气层外，沿圆形轨道绕地球飞行。如图所示，某系绳卫星由两个质量相等的子卫星 a、b 组成，它们之间的绳沿地球半径方向，已知子卫星 a、b 绕地球做圆周运动的半径分别为1r、2r，地球半径为 R，地球表面重力加速度大小为 g，系绳质量不计，则系绳卫星做圆周运动的角速度大小为（）A22121 212g rrRrrrrB22121 212g rrRrrrrC3312221 212g rrRrrrrD3312221 212g rrRrrrr8质量为1m和2m的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标 x 随时间 t 变化的图像如图所示，若令2211xtpxt，则 p 的取值范围为（）A1p B0p C1p D11p 二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。9如图所示为卡诺逆循环过程（制冷机）的pV图像，该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，全过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源和高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的学科网（北京）股份有限公司过程为绝热过程。图中虚线1T、2T为两条等温线。下列说法中正确的是（）A一个循环过程中，外界对气体做的功大于气体对外界做的功Bab 过程气体压强减小只是由于单位体积内分子数减少导致的Cab 过程气体对外界做的功等于 cd 过程外界对气体做的功Dda 过程气体向外界释放的热量等于 bc 过程从低温热源吸收的热量10图甲为一列简谐横波在2st 时的波形图，质点 P、Q 为该波传播方向上的两个质点，它们平衡位置之间的距离为 1m，质点 P 的振动图像如图乙所示，则质点 Q 的振动图像可能是（）ABCD11某实验小组利用如图所示的电路模拟研究远距离输电。图中交流电源电压为6VU，定值电阻为20R，小灯泡 L 的规格为“6V 3.6W”，接通电路调节两个变压器，使小灯泡始终以额定功率工作，此时理想变压器1T原副线圈的匝数比为112nkn，理想变压器2T原副线圈的匝数比为324nkn。则下列说法中正确的是（）学科网（北京）股份有限公司A1k和2k的乘积小于 1B1k越大电路的输电效率越高C若26k，则 R 上消耗的功率为 0.2WD若26k，则变压器1T的输出电压为 38V12如图甲所示，光滑的平行金属轨道水平固定在桌面上，轨道左端连接一可变电阻 R，一导体杆与轨道垂直放置，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。导体杆先后两次在水平向右的拉力作用下均由静止开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小 F 与速率 v 的关系图像如图乙所示。其中，第一次对应直线 1，开始时拉力大小为0F，改变电阻 R 的阻值和磁感应强度的大小后，第二次对应直线 2，开始时拉力大小为02F，两直线交点的纵坐标为03F。若第一次和第二次运动中电阻的阻值之比为 a、磁感应强度大小之比为 b、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为 c，导体杆与轨道始终垂直并接触良好，不计导体杆和轨道的电阻，则 a、b、c 的值可能为（）A2a、2b、2c B2a、2b、2c C3a、6b、2c D6a、3b、2c 三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 6 小题，共小题，共 60 分。分。13（6 分）如图所示，在水平平台上静止放置一轻弹簧，弹簧左端与固定竖直挡板拴接，弹簧处于原长时标记右端对应平台台面上的 O 点，在 O 点右侧的 A 处固定一个光电门。已知水平平台摩擦很小可忽略不计，当地重力加速度为 g。某同学利用该装置进行“验证动量守恒定律”实验，具体步骤如下：学科网（北京）股份有限公司在小滑块 a 上固定一个宽度为 d 的挡光片；用天平分别测出小滑块 a 和 b 的质量am、bm；使小滑块 a 向左压缩轻弹簧到某一位置1O，标记该位置后，由静止释放小滑块 a，a 瞬间被弹开后沿平台向右运动，经过光电门后与另一小滑块 b 发生正碰，碰后两滑块先后从平台边缘飞出，分别落在水平地面的 B、C 点；记录小滑块 a 通过光电门时挡光片的遮光时间 t；用刻度尺测出 O、1O之间的距离 l、平台距水平地面的高度 h 及平台边缘铅垂线分别与 B、C 点之间的水平距离bS、aS；改变弹簧压缩量，进行多次测量。（1）若满足表达式_（用题目中给定的字母表示），则说明小滑块 a、b 正碰过程动量守恒；（2）该同学利用图像分析 O、1O之间的距离 l 与小滑块 a 通过光电门时挡光片的遮光时间 t 之间的数值关系，利用描点法做出如图乙所示的图像是一条过原点的直线，该图像纵轴表示 l，则横轴表示_（选填“t”、“1t”或“21t”）。若该图像的斜率为 c，则由图乙可求得该轻弹簧的劲度系数k _。（弹簧的弹性势能可表示为212pEkx，其中 k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量）14（8 分）某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。准备的器材有：毫安表（量程 0100mA，内阻 4）；电阻箱 R（最大阻值 99.9）；一个开关和若干导线。（1）由于毫安表的量程较小，考虑安全因素，该实验小组决定将其量程扩大到 0500mA，还需一个阻值学科网（北京）股份有限公司为0R _ 的定值电阻，并将该定值电阻与毫安表_（选填“并联”或“串联”）。（2）请在图甲虚线框内将实物图连接完整。（3）实验中多次改变电阻箱的阻值 R 并记录相应通过毫安表的电流 I，得到多组数据后描点作出1RI图像如图乙所示，则该电源的电动势E _V，内阻r _。（结果均保留两位有效数字）15（7 分）光导纤维是一种利用全反射规律使光线沿着弯曲路径传播的光学元件。如图所示为某一光导纤维（可简化为圆柱形长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长度50kmL，直径为2md，折射率为1.25n。已知光在真空中的传播速度为83.0 10 m/sc，sin370.6，则（1）欲使从玻璃丝左侧横截面圆心 O 射入的激光在玻璃丝中发生全发射，求入射角的正弦值取值范围；（2）若从玻璃丝左侧横截面圆心 O 射入的激光在玻璃丝中恰好发生全发射，求激光在玻璃丝中传播所用的时间及发生反射的次数（结果均保留两位有效数字）。16（9 分）风洞实验室中可以产生沿水平方向、大小可调节的风力。在0t 时刻，在风洞实验室中将一质量为0.2kgm 的小球以大小为05m/sv 的初速度水平抛出，抛出点距水平地面的高度为1.25mh，此后控制风洞实验室中的风力 F 随时间 t 变化的关系图像如图所示，已知 0.1s0.2s 内和 0.4s0.6s 内的风力方向与初速度0v方向相同，重力加速度210m/sg，求：学科网（北京）股份有限公司（1）小球落地时的速度大小；（2）小球落地点距离抛出点的水平距离。17（14 分）如图所示，在直角坐标系 x 轴的下方有三块光滑弹性绝缘挡板 PQ、QN、MN，其中 P、M 两点位于 x 轴上，PQ、MN 平行且关于 y 轴对称，QN 长度为 2L，三块挡板间有垂直纸面向外的匀强磁场。在 x 轴的上方有沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为 E。一质量为 m，电荷量为 q 的带正电粒子从直角坐标系第二象限的 S 处以初速度大小0v、方向与 x 轴正方向成 30斜向上飞出，恰好从 P 点射入磁场，先后与挡板 PQ、QN、MN 共发生 4 次碰撞反弹后，从 M 点离开磁场，并经过 S 关于 y 轴的对称点1S。已知粒子射入磁场时的速度方向与 PQ 的夹角为 53，到达 QN 时的速度方向与 x 轴正方向的夹角为 53，粒子与挡板间的碰撞为弹性碰撞，且每次碰撞前后速度方向与挡板的夹角相同，不计粒子重力，sin530.8，求：（1）S 处的位置坐标；（2）三块挡板间匀强磁场的磁感应强度大小；（3）粒子在匀强磁场中的运动的时间。18（16 分）如图所示，倾角为 30的固定斜面足够长，置于斜面上的“L”型长木板 B 的上表面光滑，下表面与斜面上 O 点以上区域间的动摩擦因数为14 315，与斜面上 O 点以下区域间的动摩擦因数为232。某时刻在斜面上 O 点以上的某处自静止开始释放小物块 A 和长木板 B，此时 A 在 B 的顶端，B的底端距 O 点的距离为长木板 B 长度的 51 倍，一段时间后 A 与 B 底端的凸起发生第一次碰撞，第一次碰撞后 B 的速度大小为0v。已知 B 的质量是 A 的质量的 4 倍，A 与 B 底端凸起的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间不计，B 底端的凸起大小不计，A 视为质点，重力加速度为 g。学科网（北京）股份有限公司（1）求长木板 B 的长度；（2）A 和 B 底端凸起自第一次碰撞至第二次碰撞期间，A 能否到达 B 的顶端？若 A 能到达 B 的顶端，求 A与 B 底端凸起第一次碰撞后再经过多长时间 A 到达 B 的顶端；若 A 不能到达 B 的顶端，求期间 A 离 B 顶端的最小距离；（3）求 B 底端到达 O 点之前，A 和 B 底端凸起碰撞的次数；（4）B 底端到达 O 点时将 A 取走，忽略 B 底端凸起对其质量分布的影响，B 沿着其长度方向质量分布均匀，求整个过程中 B 的位移大小。2024 年高考适应性测试年高考适应性测试物理参考答案及评分意见物理参考答案及评分意见一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1B 2A 3D 4B 5D 6C 7A 8C二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。9AC 10BD 11ACD 12BC三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 6 小题，共小题，共 60 分。分。13（6 分）（1）22aaabbm dggm Sm Sthh （2）1t、22am dc14（8 分）（1）1、并联（每空 1 分）（2）如图（2 分）学科网（北京）股份有限公司（3）4.0、7.2（每空 2 分）15（7 分）（1）光线进入玻璃丝后，在玻璃丝与空气的分界面恰好发生全反射时，临界角：1sin0.8Cn53C 由几何关系可知此时在左侧截面处的折射角为905337 由折射定律得：sinsinn入射角的正弦值的取值范围为：0sin0.75（2）光在玻璃丝中的速度为0.8cvcn它沿玻璃丝中轴线的速度分量为1cos0.64vvc所用的时间为348150 102.6 10 s0.643 10Ltv 第一次全反射前沿玻璃丝中轴线的传播长度：614210 mtan373dl后面相邻两次全反射沿玻璃丝中轴线的传播长度：62810 mtan373dl假设反射次数为 n，121Llnl101.9 10n 次16（9 分）解：（1）212hgt解得：0.5st 可知小球运动过程中，风力16NF 时，持续时间为10.1st，风力24NF 时，持续时间为20.1st，11220 xF tFtmvmv 解得：10m/sxv yvgt22xyvvv学科网（北京）股份有限公司解得：5 5m/sv（2）1110F tmvmv解得：18m/sv 10 110.1sxv t t01212vvxt31 3xv t1422xvvxt312343.65mxxxxx17（14 分）（1）在电场中粒子做匀变速曲线运动可分解为：沿 x 轴正方向做匀速运动和沿电场力方向做匀变速运动，在 S 点003cos302xvvv 0001sin302yvvv Eqam在 P 点1tan37yxvv 103 38yvv由以上得 S 到 P 的时间10043 38yyvvmvtaEq 沿 x 轴的距离为204 3916xmvxv tEq沿 y 轴负方向的距离102220112128yyvvmvyaEqS 处的位置坐标为22004 3911,16128mvmvLEqEq（2）在 P 处粒子速度为05 3sin538xvvv粒子在矩形磁场中经过与三块弹性挡板发生 4 次碰撞反弹后，从 M 点离开磁场，并经过1S。经分析知，粒子与挡板的 4 次碰撞的分布，只能是与挡板 PQ、MN 各一次，学科网（北京）股份有限公司与挡板 QN 碰撞 2 次，第一次到达 QN 时与 x 轴正方向的夹角为 53。具体轨迹如图所示：在磁场中粒子做匀速圆周运动，设半径为 R22220.2AQBQCNDNHFGFRO HRO GO GO HR2LBCBQCN由以上可得RL2mvBqvR由式可得：05 38mvBqL0216 315RLTvv360tT028 327Ltv18（16 分）解：（1）设小物块 A 的质量为 m，则长木板 B 的质量为4mM，自开始释放至第一次碰撞，对小物块 A21sin302mgLmv小物块 A 和长木板下端凸起第一次碰撞过程0AmvmvMv学科网（北京）股份有限公司2220111222AmvmvMv联立解得第一次碰后小物块 A 的速度：032Avv 长木板 B 的长度：20254vLg（2）长木板 B 运动时沿着斜面方向的合力为1sin30cos300MgMm g，因此除碰撞外长木板只能匀速运动。小物块 A 在长木板上运动时：sin30mgma A 与 B 底端凸起自第一次碰撞至第二次碰撞，假设 A 能到达 B 的顶端，自第一次碰撞至 A 到达 B 的顶端BAxxL212AAxv tat0Bxv t联立化简得：2 220010250g tgv dv解得经过时间05vtg，A 到达 B 的顶端，假设成立。（3）小物块 A 与长木板 B 底端凸起自第一次碰撞至第二次碰撞20 11112Av tv tat解得：01108vt 第二次碰撞前小物块 A 的速度：02172AAvvvat小物块 A 与长木板 B 底端凸起第二次碰撞过程2022AABmvMvmvMv2222202211112222AABmvMvmvMv解得第二次碰撞后小物块 A 的速度：022Avv 长木板 B 的速度：202Bvv自第二次碰撞至第三次碰撞：22222212BAvtvtat学科网（北京）股份有限公司解得：0210vtg第三次碰撞前小物块 A 的速度032292AAvvvat小物块 A 与长木板 B 底端凸起第三次碰撞过程3233ABABmvMvmvMv2222323311112222ABABmvMvmvMv解得第三次碰撞后小物块 A 的速度：032Avv长木板 B 的速度：303Bvv自第三次碰撞至第四次碰撞：23333312BAvtvtat解得：0310vtg归纳可得012310nvttttgLL自第一次碰撞至长木板 B 的底端到达 O 点0 10 20 305123nLv tv tv tnv tLLLL解得：7.5n，因此，长木板 B 底端到达 O 点之前，小物块 A 和长木板 B 底端凸起的碰撞次数为 8 次（4）长木板 B 底端到达 O 点时其速度大小为08v，长木板 B 顶端经过 O 点时的速度设为v，长木板 B 经过 O 点的过程：22011sin822fMgLWMvMv2210cos30cos301152232fMgLMgLWMv联立化简得：010094vv 长木板 B 过 O 点后221sin30cos3002MgxMgxMv解得：2010098vxg整个过程长木板 B 的位移大小203609528vxLxg总