（冲刺高考）2024届山东省高考物理重难点模拟试题（一）

这是一份（冲刺高考）2024届山东省高考物理重难点模拟试题（一），共27页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．用同一个光电效应实验装置，分别用a、b两种单色光进行光电效应实验，得到光电流与光电管两极间电压的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A．a光光子的能量大于b光光子的能量
B．b光的波长比a光的长
C．两种单色光从同一介质射入空气时，b光的全反射临界角大
D．若两种单色光分别照射基态氢原子时都能使其能级跃迁，则b光使其跃迁能级更高
2．压缩空气储能技术将高压空气密封存储于容器中，被密封在容器中的气体的p-T图，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．的过程中，容器单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力增大
B．的过程中，容器单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力减小
C．的过程中，气体的体积增大
D．的过程中，气体的体积减小
3．质量为m的列车以速度v沿水平直轨道匀速行驶，突然以大小为F的力制动刹车直到列车停止，过程中恒受到大小为f的阻力，下列说法正确的是（ ）
A．减速运动加速度大小
B．力F的冲量大小为
C．刹车距离为
D．匀速行驶时牵引力的功率为
4．如图甲所示，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1的初速度大小为，方向水平，谷粒2的初速度大小为，方向与水平方向之间的夹角为37°。忽略空气阻力，重力加速度为g，取。谷粒2从O点运动到P点的时间为（ ）
A．B．C．D．
5．春节期间很多骑行人员未按要求佩戴头盔，交管部门针对这一现象，进行专项整治，未按要求佩戴头盔人员将受到如下惩罚：举如图所示的广告牌，发朋友圈“集赞”。某同学在某轻质头盔的安全性测试中进行了模拟检测，某次他在头盔中装入质量为5kg的物体，物体与头盔紧密接触，使其从0.8m的高处自由落下，并与水平面发生碰撞，头盔被挤压了0.02m时，物体的速度减为0，如图所示，挤压过程中视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．物体落地瞬间的速度为8m/s
B．匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为2050N
C．物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为20kg·m/s，方向竖直向下
D．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为30N·s
6．如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置。两块相互靠近的等大正对平行金属板A、B组成电容器，板B固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板A和静电计的金属壳都接地，板A上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板A的位置。在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是（ ）
A．如果只在A、B之间插入玻璃板，静电计指针张角变大
B．如果只在A、B之间插入玻璃板，静电计指针张角不变
C．如果只将A从图示位置向左平移，静电计指针张角变大
D．如果只将A从图示位置向下平移，静电计指针张角变小
7．如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到的距离为，不计粒子重力。则（ ）
A．粒子带正电B．粒子运动速率为
C．粒子在磁场中运动的时间为D．粒子在磁场中运动的路程为
8．如图甲所示是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数是
B．
C．
D．闭合开关后每秒钟点火25次
二、多选题
9．一定质量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，再从c状态变化到d，其过程如图上三条线段所示，和段为分别平行于坐标轴的直线。则气体（ ）
A．b的压强小于c的压强
B．由a变化到b过程中气体从外界吸收热量等于其增加的内能
C．由b变化到c过程中气体从外界吸收热量等于其增加的内能
D．由c变化到d过程中气体从外界吸收热量
E．由a变化到b为等压变化
10．如图甲所示，水面下有一点光源，同时发射出光和光后，在水面上形成一个被照亮的圆形区域（见图乙），阴影区域为，两种单色光所构成的复色光，周边环状区域为光，则下列说法正确的是（ ）
A．光的频率比光的小
B．水对光的折射率比对光的大
C．光在水中的传播速度比光的大
D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，光的干涉条纹间距比光的宽
11．如图所示，两小球M、N分别与两段轻绳A、B和一轻弹簧C连接。两小球静止时，轻绳A、B与竖直方向的夹角分别为、，弹簧C沿水平方向，则下列说法正确的是（ ）
A．球M和球N的质量之比为
B．球M和球N的质量之比为
C．剪断轻绳B的瞬间，球M的加速度大小为g
D．剪断轻绳B的瞬间、球M的加速度大小为
12．如图所示，在绝缘光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁场的宽度为，边长为L的正方形导体框以初速度滑行进入磁场，当边刚进入磁场时线框的速度为，当边离开右侧边界的瞬间速度为，以下说法正确的是（ ）
A．导体框进入磁场过程和离开磁场过程中流过导体横截面的电荷量大小相等
B．导体框进入磁场过程中导体框的加速度逐渐减小
C．导体框进入磁场过程中产生的热量等于导体框离开磁场过程中产生的热量
D．
三、实验题
13．描绘一个标有“ ”的小灯泡的伏安特性曲线，有以下器材供选用：
A．电压表V量程，内阻为
B．电流表量程，内阻约
C．毫安表量程，内阻约
D．电阻箱（）
E.滑动变阻器（10Ω，2A）
F.滑动变阻器（，0.5A）
G.蓄电池（电动势，内阻不计）电键一个
(1)电流表选择 （选填“”或“”）滑动变阻器选择 （选填“”或“”）
(2)实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，尽可能减少实验误差，请你在虚线方框中画出实验电路原理图 。
(3)由实验可描绘出小灯泡的伏安特性曲线如下图，现把该小灯泡和一个电源（电动势，）串联在一起如乙图，则小灯泡的实际功率 （保留两位有效数字）
四、解答题
14．如图1所示为遥控爬墙小车，小车通过排出车身内部空气，和外界大气形成压差，使车吸附在墙壁等平面上。如图2所示，某次遥控小车从静止出发沿着同一竖直面上的A、B、C运动到天花板上的D点，运动到D点时速度为3m/s。然后保持速率不变从D点开始绕O点做匀速圆周运动。AB沿竖直方向，BC与竖直方向夹角θ为37°，CD沿水平方向，三段长度均为1m。小车质量为0.5kg，车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为25N。运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力FN之间关系为f=0.6FN，方向总与速度方向相反。小车可视为质点，忽略空气阻力，不计转折处的能量损失，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）求小车在AB段向上运动时，小车所受阻力大小；
（2）遥控小车到水平天花板上做匀速圆周运动时，小车牵引力为15N，求此时小车的转动半径；
（3）求小车从A经过B、C到D三段直线运动过程中，小车牵引力所做的总功。
15．如图，光滑的四分之一圆弧轨道竖直固定在光滑水平面上，圆心在O点，半径，厚度相同、材质相同、质量均为的木板P、Q静止在光滑水平面上，两者相互接触但没有粘接，木板Q的右端固定有轻质挡板D，圆弧轨道的末端与木板P的上表面相切于木板P的左端，滑块B、C分别放置在木板P、Q的左端，将滑块A从圆弧轨道的顶端由静止释放，滑块滑至底端时与物块B发生碰撞。已知木板P、Q的长度分别为，滑块A的质量为，滑块B的质量为，滑块C的质量为，块A、B、C与木板间的动摩擦因数分别为和，有碰撞均为弹性碰撞且时间很短，滑块均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。
（1）求滑块A、B碰撞后瞬间，各自的速度大小；
（2）求滑块A、B和木板P组成的系统因摩擦而产生的热量；
（3）滑块C是否会从木板Q上滑落？如果不会从木板Q上滑落，最终会与木板Q相对静止在距离挡板D多远的地方？
16．如图所示，空间直角坐标系（垂直纸面向外为z轴正方向，未画出），在xOy平面内y轴右侧有I和Ⅱ两个区域，I区域存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，I区域的宽度为d，II区域同时存在范围足够大的匀强电场和匀强磁场，匀强电场沿y轴负方向，场强大小为，匀强磁场沿y轴正方向，磁感应强度大小也为B，坐标原点O有一粒子源，在xOy平面内向各个方向发射质量为m、电量为的相同速率粒子，由于I和Ⅱ区域间存在特殊挡板（厚度不计），只有粒子速度与挡板垂直时才能进入Ⅱ区域，穿过挡板时速度不变，其余粒子被挡板吸收，不计粒子重力和粒子间相互作用，求：
（1）若让粒子能从原点O运动至挡板，则粒子速率至少多大；
（2）若粒子速率均为，则挡板上被粒子击中区域的y坐标取值范围；
（3）若粒子速率均为，求粒子第一次返回挡板时落点坐标。
17．如图所示，两根等高的四分之一光滑圆弧轨道，半径为r、间距为L，图中Oa水平，cO竖直，在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时通过电阻R的电流大小为，整个过程中金属棒与导轨接触良好，轨道电阻不计，求：
（1）金属棒到达轨道底端cd时的速度大小和受到的安培力大小；
（2）金属棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量；
（3）若金属棒在拉力作用下，从cd开始以速率向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？
18．如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度向右运动，磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆M、N的质量分别为2m、m，在导轨间的电阻分别为R、2R，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度大小为，求：
（1）金属杆M刚进入磁场时受到的安培力F的大小和方向；
（2）从金属杆M进入磁场到金属杆N出磁场的过程中，金属杆M上产生的焦耳热Q；
（3）金属杆N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q及初始时刻N到ab的最小距离x。
参考答案：
1．D
【详解】B．由题图可知b光的遏止电压大，则b光频率高，波长短，B错误；
A．由ε＝hν知，a光光子能量较小，A错误；
C．光的频率越高对应同一种介质的折射率越大，由知，全反射临界角越小，则
Ca>Cb
C错误；
D．频率越高的光照射基态氢原子能使其跃迁的能级越高，D正确。
故选D。
2．C
【详解】AB．气体压强是器壁单位面积上受到大量气体分子频繁地碰撞而产生的平均作用力的结果，由图可知，a→b气体压强不变，单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力不变，故AB错误；
CD．由理想气体状态方程可知，即图像上的点和坐标原点的连线的斜率越大体积越小，因此b→c过程体积变大，故C正确，D错误。
故选C。
3．C
【详解】A．根据牛顿第二定律有
可得减速运动加速度大小为
故A错误；
B．根据运动学公式有
解得列车制动刹车的时间为
故力F的冲量大小为
方向与运动方向相反，故B错误；
C．根据运动学公式有
可得刹车距离为
故C正确；
D．匀速行驶时牵引力大小等于阻力大小，则牵引力的功率为
故D错误。
故选C。
4．C
【详解】设谷粒1、谷粒2从点运动到点的时间分别为，根据运动的合成和分解，对谷粒1有
对谷粒2有
由以上各式解得
故选C。
5．B
【详解】A．物体落地瞬间的速度为
A错误；
B．物体匀减速过程中
设竖直向下为正方向，根据动量定理
得头盔对物体的平均作用力大小为
B正确；
C．物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为
方向竖直向上，C错误；
D．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为
得
D错误。
故选B。
6．C
【详解】AB．只在A、B之间插入玻璃板，介电常数变大，根据
知，电容增大，根据
知电势差减小，则静电计指针张角变小，故A错误，B错误；
C．只将板A从图示位置向左平移，d增大，根据
知，电容减小，根据
知电势差增大，则静电计指针张角变大，故C正确；
D．只将板A从图示位置稍向下平移，正对面积S减小，根据
知，电容减小，根据
知电势差增大，则静电计指针张角变大，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】A．由于粒子经过圆心O，最后离开磁场，可知粒子在A点所受洛伦兹力方向向下，根据左手定则可知，四指指向与速度方向相反，所以粒子带负电，故A错误；
B．根据题意，作出粒子的运动轨迹，如图所示。由于圆形区域半径为R，A点到CD的距离为，令粒子做圆周运动的轨迹半径为r，根据几何关系有
r=R
粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则
解得粒子运动速率为
故B错误；
C．由于圆形区域半径为R，A点到CD的距离为，根据上述分析，粒子做圆周运动的轨迹半径也为R，则△AOO'与△EOO'均为等边三角形，所以轨迹所对应的圆心角∠AO′E=120°；粒子在磁场中运动的时间为
故C错误；
D．粒子在磁场中运动的路程为
故D正确。
故选D。
8．C
【详解】A．电压表显示的是有效值，由题图可知，其正弦式交流电的最大值为10V，所以其有效值为
故A错误；
BC．有题意可知，瞬时电压大于5000V即火花放电，也就是副线圈输出电压最大值
由于是理想变压器有
所以实现燃气灶点火的条件是
故B错，C正确；
D．结合题图交流电的频率有
在一个周期内电流有两次达到最大值，可以点火两次，所以每秒点火50次，故D错误。
故选C。
9．ACE
【详解】A．由一定质量的理想气体的状态方程可知，从b到c，气体的体积不变，温度升高，则气体的压强增大，因此b的压强小于c的压强，A正确；
B．由a变化到b过程中气体的体积增大，可知气体对外做功，则有，气体的温度升高，气体的内能增加，气体从外界吸收热量，则有，由热力学第一定律可知，由a变化到b过程中气体从外界吸收热量不等于其增加的内能，B错误；
C．由b变化到c过程中气体的体积不变，可知，气体的温度升高，气体的内能增加，气体从外界吸收热量，则有，由热力学第一定律可知，由b变化到c过程中气体从外界吸收热量等于其增加的内能，即，C正确；
D．由c变化到d过程中气体的体积减小，外界对气体做功，可知，气体温度不变，气体的内能不变，可知，由热力学第一定律可得
可知由c变化到d过程中气体对外界放出热量，D错误；
E．由一定质量的理想气体的状态方程可得
由题图可知，由a变化到b图线的斜率不变，即不变，可知压强不变，则由a变化到b为等压变化，E正确。
故选ACE。
10．BD
【详解】ABC．因单色光b照亮的区域半径较大，根据
可知，光的全反射临界角较小，即光比光更容易全反射，根据
可知光的折射率更大。根据各色光特性可知，光折射率大则光频率比光的大。又因为
可知，b光在水中的传播速度较大。故B正确，AC错误；
D．因b光的频率较小，波长较大，根据
可知，在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，b光的干涉条纹间距比a光宽，故D正确。
故选BD。
11．BD
【详解】AB．设弹簧弹力为F，对两球整体受力分析，由平衡条件可得
对小球M受力分析且由平衡条件可得
联立解得
选项A错误、选项B正确；
CD．剪断轻绳B的瞬间，弹簧弹力不变，对于小球M由牛顿第二定律得
联立解得
选项C错误，D正确。
故选BD。
12．ABD
【详解】A．根据，,联立求得
导体框进入磁场过程和离开磁场过程中大小相等，所以导体框进入磁场过程和离开磁场过程中流过导体横截面的电荷量大小相等，A正确；
B．根据，，，联立求得
方向与速度方向相反，导体框进入磁场过程中线框减速，加速度在减小，B正确；
CD．对线框进入磁场过程由动量定理可得
又根据，,，联立整理得
产生热量
同理线框离开磁场过程可得
产生热量
比较热量
速度关系可得
C错误，D正确。
故选ABD。
13．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）[1]根据可求得
因此电流表选;
[2]描绘小灯泡的伏安特性曲线，应选用分压式接法，滑动变阻器最大阻值选阻值小的，因此选。
（2）描绘小灯泡的伏安特性曲线，应选用分压式接法，灯泡电阻小，选择电流表外接法，由于电压表的量程不足以完成实验，所以应该改装电压表，即将一个电阻箱与电压表串联从而改装电压表。电路图如图
（3）根据化简可得
其中为横轴，为纵轴，在小灯泡的伏安特性曲线中画出对应直线，如图
交点即为工作电压，电流，根据可得
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）对小车在AB、BC、CD各段运动过程进行受力分析
由运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力FN之间关系为f=0.6FN
则小车在AB段向上运动时，小车所受阻力大小
解得
（2）遥控小车到水平天花板上运动时
小车与天花板的阻力
小车所受阻力与牵引力的合力提供圆周运动的向心力
解得
（3）小车沿BC运动过程中
小车与BC墙面的阻力
联立可得
小车从A点开始运动第一次到达D点的过程中，根据动能定理
解得
15．（1），；（2）12.96J；（3）0.16m
【详解】（1）设滑块A与物块B碰撞前瞬间的速度大小为v0，对滑块A从圆弧轨道的顶端滑至底端的过程由机械能守恒定律得
解得
设滑块A、B碰撞后瞬间的速度大小分别为vA、vB，A、B发生弹性碰撞，以向右为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定律分别得
联立解得
，
（2）滑块A、B碰撞后在木板P上分别做匀减速直线运动，设滑块A、B的加速度分别为aA、aB，由牛顿第二定律得
假设滑块C相对木板P、Q静止，设三者整体的加速度为aP，由牛顿第二定律得
解得
因滑块C的最大加速度为
故假设成立，可得滑块C与木板P、Q 相对静止一起以加速度aP做匀加速直线运动。设A与P达到共速的时间为t1，共速时的速度为v共，由速度一时间关系得
解得
，
A与P达到共速时B的速度为
A与P达到共速的过程，A、B、P三者的位移大小分别为
解得
，，
此过程A相对P的位移大小为
此过程B相对P的位移大小为
因
故A与P达到共速时B恰好运动到P的右端与C发生弹性碰撞，因B、C的质量相等，故碰撞过程两者的速度发生交换，碰撞后瞬间C的速度大小为
B的速度大小为
可知B相对P静止在其右端，A、B、P三者一起做匀速直线运动。滑块C相对木板Q向右运动，木板Q做加速直线运动，P、Q分离。滑块A、B和木板P组成的系统因摩擦而产生的热量为
解得
Q=12.96J
（3）假设滑块C不会从木板Q上滑落，最终C与Q 相对静止一起匀速直线运动的速度为v共1，C相对Q的运动路程为s，最终对C与Q的相对运动过程，以向右为正方向，由动量守恒定律
解得
由能量守恒定律和功能关系
解得
因
故滑块C是不会从木板Q 上滑落，最终与木板Q相对静止时与挡板D的距离为
。
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，设粒子在I区域内做圆周运动的半径为，由牛顿第二定律有
解得
可知，半径越小，速度越小，若让粒子能从原点O运动至挡板，由几何关系可知，当粒子沿轴正方向进入，恰好运动至挡板时，半径最小，则有
解得
（2）若粒子速率均为
则粒子在I区域内做圆周运动的半径为
根据旋转圆的方法得到粒子在I区域内运动能够击中挡板临界轨迹，如图所示
由几何关系可得，上边界的轴坐标为
下边界的轴坐标为
则板上被粒子击中区域的y坐标取值范围
（3）若粒子速率均为
则粒子在I区域内做圆周运动的半径为
由于只有粒子速度与挡板垂直时才能进入Ⅱ区域，可知，粒子沿轴正方向进入，恰好能能进入Ⅱ区域，由几何关系可得，进入Ⅱ区域的位置坐标为，粒子进入Ⅱ区域后，粒子在电场力的作用下，沿轴负方向做初速度为零的匀加速直线运动，由于Ⅱ区域磁场方向与平行，则粒子受到的洛伦兹力为
由左手定则可知，方向沿轴正方向，粒子做匀速圆周运动，当粒子第一次返回挡板时有
运动的时间为
粒子在轴方向上，有
，
解得
则粒子第一次返回挡板时有
综上所述，粒子第一次返回挡板时落点坐标为。
17．（1），；（2），；（3）
【详解】（1）设金属棒到达轨道底端cd时的速度为v，则金属棒到达轨道底端cd时的电动势为
则感应电流为
由题意知
解得金属棒到达轨道底端cd时的速度大小为
到达轨道底端cd时金属棒受到的安培力大小为
（2）整个过程，由能量守恒定律得
则金属棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热为
整个过程中平均感应电动势为
则平均感应电流为
通过R的电荷量为
解得
（3）经分析知，金属棒从cd开始以速率向右沿轨道做匀速圆周运动，切割磁感线产生正弦式交流电，根据正弦交流电的规律，可得金属棒中产生正弦交变电流的有效值为
在四分之一周期内产生的热量为
由功能关系有
解得拉力做的功为
18．（1）；方向水平向左；（2）；（3）；
【详解】（1）细金属杆M以初速度向右刚进入磁场时，产生的动生电动势
由愣次定律可知，电流方向为逆时针，电流的大小为
则所受的安培力大小为
由左手定则可知，安培力的方向水平向左。
（2）根据动量守恒有
解得金属杆N出磁场时，金属杆M的速度
根据能量守恒有
金属杆M上产生的焦耳热
解得
（3）金属杆N在磁场内运动过程中，由动量定理有
且
联立解得通过回路的电荷量
设两杆在磁场中相对靠近的位移为，有
又
整理可得
联立可得
若两杆在磁场内刚好相撞，N到ab的距离最小，则