【334421】2024年山东省高考物理真题

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159007-2024年山东省高考物理真题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意事项:

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

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 衰变为 的半衰期约为29年； 衰变为 的半衰期约87年。现用相同数目的 和 各做一块核电池，下列说法正确的是（      ）

A． 衰变为 时产生α粒子

B． 衰变为 时产生β粒子

C．50年后，剩余的 数目大于 的数目

D．87年后，剩余的 数目小于 的数目

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． B． C． D．

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 ；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为 _。 为（      ）

A．

B．

C．

D．

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b、c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b、c均合格

B．滚珠b、c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

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 .已知地球同步卫星的轨道半径为 ，则月球与地球质量之比可表示为（      ）

A. B. C. D.

6．一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（      ）

A．a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功

B．b→c过程，气体对外做功，内能增加

C．a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功

D．a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量

7．如图所示，质量均为 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 的轻质弹性绳连接,连接点等高且间距为 .两木板与地面间动摩擦因数均为 ，弹性绳劲度系数为 ,被拉伸时弹性势能 为绳的伸长量 .现用水平力 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， 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 ，则 所做的功等于（      ）

A. B.

C. D.

8．如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d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2d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．

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。t=0时刻二者在x=2m处相遇，波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P，下列说法正确的是（      ）

A．t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为0

B．t=0.5s时，P偏离平衡位置的位移为

C．t=1.0s时，P向y轴正方向运动

D．t=1.0s时，P向y轴负方向运动

10．如图所示，带电量为+q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+q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

B．OB的距离

C．从A到C，静电力对小滑块做功W=﹣mgS

D．AC之间的电势差U_AC=﹣

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OO'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MN平行OO'放置在导轨图示位置，由静止释放。MN 运动过程中始终平行于OO'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．MN最终一定静止于OO'位置

B．MN运动过程中安培力始终做负功

C．从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN的速率一直在增大

D．从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN中电流方向由M到N

12．（多选）如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度 大小为 ，与水平方向的夹角为 ，抛出点 和落点 的连线与水平方向夹角为 ，重力加速度大小取 ，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

B. 落地速度与水平方向夹角为

C. 重物离 连线的最远距离为

D. 轨迹最高点与落点的高度差为

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a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离x_A，b测量滑块B与它的距离x_B。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A、B均向右运动；

④导出传感器记录的数据，绘制x_A、x_B随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。

回答以下问题：

(1)从图像可知两滑块在t=         s时发生碰撞；

(2)滑块B碰撞前的速度大小v=              m/s （保留2位有效数字）；

(3)通过分析，得出质量为200.0g的滑块是        （填“A”或“B”）。

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)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)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)正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻R_Y=      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)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。

四、解答题

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，∠FEG=30°。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）求sinθ；

（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。

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S₁=1.0cm²，长度H=100.0cm，侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S₂=90.0cm²，高度h=20.0cm，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ρ=1.0×10³kg/m³，重力加速度大小g=10m/s²，大气压P=1.0×10⁵Pa。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）求x；

（2）松开孔A，从外界进入压强为p₀、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。

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R=0.4m，重力加速度大小g=10m/s^2.

（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3mg，求小物块在Q点的速度大小v；

（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F=8N，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。

18．如图所示，在Oxy坐标系x>0，y>0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x、y轴上M、N两点，∠OMN=60°，挡板上有一小孔K位于MN中点。△OMN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 ＜＜ 的范围内可以产生质量为m，电荷量为+q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）求使粒子垂直挡板射入小孔K的加速电压U₀；

（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）当加速电压为 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。

参考答案

一、单选题

1. D

AB．由核反应过程中质量数和电荷数守恒可知， 衰变为 时产生β粒子， 衰变为 时产生α粒子，AB错误；

CD．由衰变公式 _余原 可知， 半衰期小，经相同时间剩余的 数目小于 的数目，C错误，D正确。选D。

2. B

根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，对“天工”分析有 μ ，可得 ，选B。

3. A

木板在斜面上运动时，木板的加速度不变，设加速度为 ， 木板从静止释放到下端到达A点的过程，根据运动学公式有 ， 木板从静止释放到上端到达A点的过程，当木板长度为L时，有 ， 当木板长度为 时，有 ， 又 ， ， 联立解得 ， 选A。

4. C

单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不合格。选C。

5. D

由牛顿第二定律 ,解得 ,根据开普勒第三定律 可知,该中继星绕月球运行时,对于半长轴为 的椭圆轨道与半径为 的圆轨道,卫星的运行周期相同,均为24小时,解得 _月地 正确.

6. C

A．a→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功W<0，由盖-吕萨克定律可知 ，即内能增大， ，根据热力学第一定律 可知 过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A错误；

B．方法一： 过程中气体与外界无热量交换，即 ，又由气体体积增大可知 ，由热力学第一定律 可知气体内能减少。方法二： 过程为等温过程，所以 ，结合 分析可知 ，所以b到c过程气体的内能减少，B错误；

C． 过程为等温过程，可知 ，根据热力学第一定律可知 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确；

D．根据热力学第一定律结合上述解析可知： 一整个热力学循环过程 ，整个过程气体对外做功，因此热力学第一定律可得 ， 过程气体从外界吸收的热量 不等于 过程放出的热量 ， 错误。选C。

7. B

甲所坐木板刚要离开原位置时所受摩擦力为最大静摩擦力,设弹性绳的伸长量为 ,则 .由于乙所坐的木板缓慢运动,可认为处于静止状态,动能为零.开始时弹性绳无弹力,由功能关系得 ,解得 正确.

8. C

根据题意可知，磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为 ，由题图丙可知，磁场区域变化后，当 时，线圈的侧边开始切割磁感线，即当线圈旋转 π 时开始切割磁感线，由几何关系可知磁场区域平行于x轴的边长变为 π， 正确。选C。

二、多选题

9. BC

AB．在 内，甲、乙两列波传播的距离均为 ， 根据波形平移法可知 ， 时 ， 处甲波的波谷刚好传到P处 ， 处乙波的平衡位置振动刚好传到P处，根据叠加原理可知 ， 时，P偏离平衡位置的位移为 ， 错误，B正确；

CD．在 内，甲、乙两列波传播的距离均为 ， 根据波形平移法可知 ， 时 ， 甲波的平衡位置振动刚好传到P处 ， 处乙波的平衡位置振动刚好传到P处，且此时两列波的振动都向y轴正方向运动，根据叠加原理可知 ， 时，P向y轴正方向运动，C正确，D错误。选BC。

10. AD

AB．由题意知小滑块在B点处的加速度为零，则根据受力分析有沿斜面方向 ， 解得 ， 正确，B错误；

C．因为滑到C点时速度为零，小滑块从A到C的过程，静电力对小滑块做的功为W，根据动能定理有 ， 解得 ， 错误；

D．根据电势差与电场强度的关系可知AC之间的电势差 ， 正确。选AD。

11. ABD

A．由于金属棒MN运动过程切割磁感线产生感应电动势，回路有感应电流，产生焦耳热，金属棒MN的机械能不断减小，由于金属导轨光滑，所以经过多次往返运动，MN最终一定静止于OO'位置，A正确；

B．当金属棒MN向右运动，根据右手定则可知，MN中电流方向由M到N，根据左手定则，可知金属棒MN受到的安培力水平向左，则安培力做负功；当金属棒MN向左运动，根据右手定则可知，MN中电流方向由N到M，根据左手定则，可知金属棒MN受到的安培力水平向右，则安培力做负功；可知MN运动过程中安培力始终做负功，B正确；