【高考真题】山东省2024年普通高中物理学业水平等级性考试试...

更新时间：2024-06-22 浏览次数：40 类型：高考真卷

一、单选题

1. 2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知 $\text{[math]}$ 衰变为 $\text{[math]}$ 的半衰期约为29年； $\text{[math]}$ 衰变为 $\text{[math]}$ 的半衰期约87年。现用相同数目的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 各做一块核电池，下列说法正确的是( )

A . $\text{[math]}$ 衰变为 $\text{[math]}$ 时产生α粒子 B . $\text{[math]}$ 衰变为 $\text{[math]}$ 时产生β粒子 C . 50年后，剩余的 $\text{[math]}$ 数目大于 $\text{[math]}$ 的数目 D . 87年后，剩余的 $\text{[math]}$ 数目小于 $\text{[math]}$ 的数目

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2. 如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于( )

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. 如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度L，通过A点的时间间隔为 $\text{[math]}$ ；若木板长度为 $\text{[math]}$ ，通过A点的时间间隔为 $\text{[math]}$ _. $\text{[math]}$ 为( )

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. 检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠 $\text{[math]}$ 放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是( )

A . 滚珠 $\text{[math]}$ 均合格 B . 滚珠 $\text{[math]}$ 均不合格 C . 滚珠b合格，滚珠c不合格 D . 滚珠b不合格，滚珠c合格

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5. “鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球同步卫星的轨道半径为r，则月球与地球质量之比可表示为( )

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程， $\text{[math]}$ 过程是等压过程， $\text{[math]}$ 过程中气体与外界无热量交换， $\text{[math]}$ 过程是等温过程。下列说法正确的是( )

A . $\text{[math]}$ 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B . $\text{[math]}$ 过程，气体对外做功，内能增加 C . $\text{[math]}$ 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 D . $\text{[math]}$ 过程，气体从外界吸收的热量等于 $\text{[math]}$ 过程放出的热量

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7. 如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别坐在水平放置的轻木板上，木板通过一根原长为l的轻质弹性绳连接，连接点等高且间距为 $\text{[math]}$ 。两木板与地面间动摩擦因数均为μ，弹性绳劲度系数为k，被拉伸时弹性势能 $\text{[math]}$ （x为绳的伸长量）。现用水平力F缓慢拉动乙所坐木板，直至甲所坐木板刚要离开原位置，此过程中两人与所坐木板保持相对静止，k保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则F所做的功等于( )

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. 如图甲所示，在 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为 $\text{[math]}$ 的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为( )

A . B . C . D .

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二、多选题

9. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速均为2m/s。 $\text{[math]}$ 时刻二者在 $\text{[math]}$ 处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在 $\text{[math]}$ 处的质点P，下列说法正确的是( )

A . $\text{[math]}$ 时，P偏离平衡位置的位移为0 B . $\text{[math]}$ 时，P偏离平衡位置的位移为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 时，P向y轴正方向运动 D . $\text{[math]}$ 时，P向y轴负方向运动

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10. 如图所示，带电量为 $\text{[math]}$ 的小球被绝缘棒固定在O点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为 $\text{[math]}$ 的小滑块从斜面上A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为S，重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法正确的是( )

A . OB的距离 $\text{[math]}$ B . OB的距离 $\text{[math]}$ C . 从A到C，静电力对小滑块做功 $\text{[math]}$ D . AC之间的电势差 $\text{[math]}$

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11. 如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在水平桌面上，其所在平面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，最低点的连线 $\text{[math]}$ 与导轨所在竖直面垂直。空间充满竖直向下的匀强磁场（图中未画出），导轨左端由导线连接。现将具有一定质量和电阻的金属棒 $\text{[math]}$ 平行 $\text{[math]}$ 放置在导轨图示位置，由静止释放。 $\text{[math]}$ 运动过程中始终平行于 $\text{[math]}$ 且与两导轨接触良好，不考虑自感影响，下列说法正确的是( )

A . $\text{[math]}$ 最终一定静止于 $\text{[math]}$ 位置 B . $\text{[math]}$ 运动过程中安培力始终做负功 C . 从释放到第一次到达 $\text{[math]}$ 位置过程中， $\text{[math]}$ 的速率一直在增大 D . 从释放到第一次到达 $\text{[math]}$ 位置过程中， $\text{[math]}$ 中电流方向由M到N

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12. 如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度 $\text{[math]}$ 大小为20m/s，与水平方向的夹角为30°，抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为30°，重力加速度大小取 $\text{[math]}$ ，忽略空气阻力。重物在此运动过程中，下列说法正确的是( )

A . 运动时间为 $\text{[math]}$ B . 落地速度与水平方向夹角为60° C . 重物离 $\text{[math]}$ 连线的最远距离为10m D . 轨迹最高点与落点的高度差为45m

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三、实验题

13. 在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装 $\text{[math]}$ 两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离 $\text{[math]}$ ， b测量滑块B与它的距离 $\text{[math]}$ 。部分实验步骤如下：
①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g；
②接通气源，调整气垫导轨水平；
③拨动两滑块，使 $\text{[math]}$ 均向右运动；
④导出传感器记录的数据，绘制 $\text{[math]}$ 随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题：
1. （1）从图像可知两滑块在 $\text{[math]}$ s时发生碰撞；
2. （2）滑块B碰撞前的速度大小 $\text{[math]}$ m/s（保留2位有效数字）；
3. （3）通过分析，得出质量为200.0g的滑块是（填“A”或“B”）。
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14. 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：
学生电源（输出电压0~16V）
滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）；
电压表V（量程3V，内阻未知）；
电流表A（量程3A，内阻未知）；
待测铅笔芯R（X型号、Y型号）；
游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。
回答以下问题：
1. （1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为mm；
2. （2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到（填“1”或“2”）端；
3. （3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯 $\text{[math]}$ 图像如图丙所示，求得电阻 $\text{[math]}$ Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω；
4. （4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。
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四、计算题

15. 某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R， $\text{[math]}$ 。横截面所在平面内，单色光线以θ角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。
1. （1）求 $\text{[math]}$ ；
2. （2）以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，求光线在EF上入射点D（图中未标出）到E点距离的范围。
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16. 图甲为战国时期青铜汲酒器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封闭，横截面积 $\text{[math]}$ ，长度 $\text{[math]}$ ，侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积 $\text{[math]}$ ，高度 $\text{[math]}$ ，罐底有一小孔B。汲液时，将汲液器竖直浸入液体，液体从孔B进入，空气由孔A排出；当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长度为x；堵住孔A，缓慢地将汲液器竖直提出液面，储液罐内刚好储满液体。已知液体密度 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，大气压 $\text{[math]}$ 。整个过程温度保持不变，空气可视为理想气体，忽略器壁厚度。
1. （1）求x；
2. （2）松开孔A，从外界进入压强为 $\text{[math]}$ 、体积为V的空气，使满储液罐中液体缓缓流出，堵住孔A，稳定后罐中恰好剩余一半的液体，求V。
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17. 如图甲所示，质量为M的轨道静止在光滑水平面上，轨道水平部分的上表面粗糙，竖直半圆形部分的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。质量为m的小物块静置在轨道水平部分上，与水平轨道间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轨道半圆形部分的半径 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。
1. （1）若轨道固定，小物块以一定的初速度沿轨道运动到Q点时，受到轨道的弹力大小等于 $\text{[math]}$ ，求小物块在Q点的速度大小v；
2. （2）若轨道不固定，给轨道施加水平向左的推力F，小物块处在轨道水平部分时，轨道加速度a与F对应关系如图乙所示。
  （i）求μ和m；
  （ii）初始时，小物块静置在轨道最左端，给轨道施加水平向左的推力 $\text{[math]}$ ，当小物块到P点时撤去F，小物块从Q点离开轨道时相对地的速度大小为7m/s。求轨道水平部分的长度L。
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18. 如图所示，在Oxy坐标系 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 区域内充满垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。磁场中放置一长度为L的挡板，其两端分别位于 $\text{[math]}$ 轴上 $\text{[math]}$ 两点， $\text{[math]}$ ，挡板上有一小孔K位于MN中点。 $\text{[math]}$ 之外的第一象限区域存在恒定匀强电场。位于y轴左侧的粒子发生器在 $\text{[math]}$ 的范围内可以产生质量为m，电荷量为 $\text{[math]}$ 的无初速度的粒子。粒子发生器与y轴之间存在水平向右的匀强加速电场，加速电压大小可调，粒子经此电场加速后进入磁场，挡板厚度不计，粒子可沿任意角度穿过小孔，碰撞挡板的粒子不予考虑，不计粒子重力及粒子间相互作用力。
1. （1）求使粒子垂直挡板射入小孔K的加速电压 $\text{[math]}$ ；
2. （2）调整加速电压，当粒子以最小的速度从小孔K射出后恰好做匀速直线运动，求第一象限中电场强度的大小和方向；
3. （3）当加速电压为 $\text{[math]}$ 时，求粒子从小孔K射出后，运动过程中距离y轴最近位置的坐标。
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