精品解析：2024届山东省中学联盟高三下学期5月考前热身押题物理试题

山东中学联盟2024年高考考前热身押题 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光照射下图电路阴极K的金属，已知阴极K的逸出功为2.25eV，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，氢原子要吸收能量 B. 从高能级向低能级跃迁时只有3种光可使阴极K的金属发生光电效应 C. 对金属K产生光电效应的光，逸出光电子动能的最大值为10.2eV D. 从n=4能级跃迁到基态放出的光子动量最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢原子从低能级向高能级跃迁时，氢原子要吸收能量，从高能级向低能级跃迁时，氢原子要放出能量，故A错误； B．当入射光的能量大于金属逸出功时，金属才能发生光电效应，从n=4能级向低能级跃迁时，放出6种不同频率放热光，其光子能量分别为12.75eV，2.55eV，0.66eV，12.09eV，1.89eV，10.2eV，其中有4种光的能量大于金属逸出功，所以该4种光可使阴极K的金属发生光电效应，故B错误； C．对金属K产生光电效应的光，逸出光电子动能的最大值为 故C错误； D．从n=4能级跃迁到基态放出的光子频率最大，波长最小，根据 可知，动量最大，故D正确。 故选D。 2. 哈尔滨冰雪大世界举办的“玉兔迎春”冰雕艺术创作比赛1月7日正式闭幕。现场设置了一个这样的挑战活动。如图为雕刻团队雕刻的一块质量的棱台形冰砖，挑战者须戴专门提供的手套，双手按住冰块的两侧面向上提，保持冰块面水平朝上，而且手指不能抠底，在空中保持，才是挑战成功。已知冰块两侧面与冰块底面的夹角均为，挑战者施加给冰块单侧面的压为，手套与冰块之间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。计算时取，若要提起冰块，力至少约为（　　） A. B. C. D. 无论多大的力都无法提起冰块 【答案】A 【解析】 【详解】对冰块受力分析，如图所示 正交分解得 由 联立解得 故选A。 3. 如图所示，在直线边界的上方存在垂直纸面向里磁感应强度为的匀强磁场，点在上。现从点垂直在纸面内向上发射速度大小不同、质量均为、电量均为的粒子，已知，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则粒子在磁场中运动的最长时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，当粒子由N点飞出时，运动的时间最长，运动轨迹如图所示 设粒子做圆周运动的半径为R，由几何关系有 解得 由 联立解得 则 由牛顿第二定律有 解得 由几何关系可知，粒子运动轨迹的长度为 则粒子的运动时间为 故选C。 4. 2023年中国首个深海浮式风力发电平台“海油观澜”号投产发电，假设旋转磁极式风力发电机原理如图所示，风吹动风叶，带动磁极旋转，使得水平放置线圈的磁通量发生变化，产生感应电流。磁铁下方的线圈与电压传感器相连并通过电脑（未画出）显示数据。已知发电机的转速与风速成正比，线圈的电阻不计。在风速为时，电脑显示电压传感器两端的电压如图乙所示。如果风速增大到，则下列说法正确的是（　　） A. 电脑端显示电压示数的最大值为 B. 电压传感器两端的电压表达式为 C. 磁铁的转速为 D. 如果风速保持为，增加线圈的匝数，电压传感器两端电压不变 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．由图乙所示，在风速为时，周期为 角速度为 得转速为 电压示数的最大值为 已知发电机的转速与风速成正比，如果风速增大到，转速为 角速度为 可知 电压示数的最大值为 电压传感器两端的电压表达式为 故AC错误，B正确； D．如果风速保持为，感应电动势的峰值为 当增加线圈的匝数，感应电动势的峰值变大，有效值变大，电压传感器两端电压变大，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，由正八棱锥，底面为正方形，沿竖直方向，分别为的中点，在两点分别固定两正点电荷，在两点分别固定两负点电荷，四个电荷的电荷量相等。选无穷远处的电势为零，不计电子重力，则下列说法正确的是（ ） A. 两点的场强相同 B. 四点的电势不同 C. 电子以某一速率由点运动到无穷远时，电子的速率将变大 D. 将一带正电的小球由点静止释放，小球将处于完全失重状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．把a、d和b、c分别各自看成一组等量异种点电荷，根据等量异种电荷中垂线上的电场分布特点，结合场强的矢量叠加原理，可判断知N、P两点的场强大小相等，方向相反，故A错误； B．根据等量异种中垂线上的电势分布特点，可知，M、N、P、O四点的电势相同，均为零，故B错误； C．电子以某一速率v由O点运动到无穷远时，电场力对电子不做功，电子动能不变，电子的速率不变，故C错误； D．根据等量异种点电荷中垂线的场强特点结合矢量叠加原理，可知OO′直线上所有点的合场强为零，所以将一带正电的小球由O点静止释放，小球只受重力的作用，将处于完全失重状态，故D正确。 故选D 6. 中国古代把恒星天空划分成三垣二十八宿，北斗七星是属于紫微垣的一个星宿。银河系中大多数恒星都是双星体，北斗七星之一的天玑星就与它的伴星组成了双星系统，仅考虑两星间的万有引力，两星均做匀速圆周运动，若两星视为质点，相距L，天玑星的质量为m1，伴星的质量为m2，引力常量为G，则（　　） A. 两星组成的系统机械能守恒，动量不守恒 B. 伴星运动的角速度大小为 C. 天玑星和伴星的线速度大小之和为 D. 天玑星与伴星做圆周运动的半径大小之比等于它们的质量之比 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于两星所受彼此的万有引力不做功，则两星组成的系统机械能守恒，系统所受合外力为零，故动量守恒，故A错误； B．设天玑星的运动半径r1，周围一颗伴星的运动半径为r2，则 联立解得 故B错误； C．天玑星和伴星的线速度大小之和为 故C正确； D．由以上分析可得 所以 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，倾角θ=37°、高h=1.8m斜面体固定在水平地面上，小球从斜面体顶端A点以v0=4m/s的初速度水平向右抛出。空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 小球落在斜面上的瞬间，速度与水平面夹角的正切值为 B. 小球离开斜面体后，经0.3s离斜面体最远，且最远距离为0.36m C. 若在小球水平抛出的同时，解除斜面固定并使斜面体在水平地面上由静止开始向右做加速度的匀加速直线运动，小球落在斜面上的位置距A点的距离为1m D. 小球在平抛运动过程中动量变化率不断增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据平抛运动的推论，速度与水平方向的夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍，所以速度与水平面夹角的正切值为 故A错误； B．将初速度与加速度分解到沿斜面方向和垂直于斜面方向，如图所示 当小球在垂直于斜面方向的速度减为零时，小球距离斜面最远，则 最远距离为 故B正确； C．如图所示 设小球落在斜面上，斜面体运动的位移为x1，小球做平抛运动竖直位移为h2，水平位移为x2，由平抛运动规律有 由几何知识可得 联立可得 ， 所以小球落在斜面的位置距A点的距离为 故C错误； D．小球在平抛运动过程中，根据动量定理有 所以 即动量变化率不变，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，倾角α = 30°、足够长的固定光滑斜面顶端，质量为M的球A与质量为m的球B用绕过轻质定滑轮的细线相连，球B与质量为m的球C通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，球B距滑轮足够远，球C放在水平地面上。起始时使整个系统处于静止状态，细线刚好拉直但无张力，滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，不计细线与滑轮之间的摩擦，重力加速度为g，由静止释放球A，当球C刚要离开地面时，球B恰达到最大速度，从释放球A至弹簧第一次伸长到最长的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 球A的质量M = 2m B. 球C离开地面后，与球B、弹簧组成系统机械能守恒 C. 球A沿斜面下滑的最大速度为 D. 当弹簧第一次伸长至最长时球C的速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当球C刚要离开地面时，球B恰达到最大速度，则球B的加速度为零，所以 解得球A的质量 故A错误； B．球C离开地面后，与球A、B、弹簧组成系统机械能守恒，故B错误； C．恰好离开地面时，对C有 球B上升的高度 球C恰好离开地面时，球A沿斜面下滑速度达到最大，设球A沿斜面下滑的最大速度为v。根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒得 解得 故C错误； D．当弹簧第一次伸长至最长时球A、B、C的速度大小相等，球C离开地面后，球A动量定理有 B、C的系统动量定理，则 联立可得 解得当弹簧第一次伸长至最长时球C的速度为 故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于轴和处，两波的波速均为，波源的振幅均为。如图为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在轴和的P、Q两质点开始振动，下列说法正确的是（　　） A. 为振动加强点，为振动减弱点 B. 两列波相遇前平衡位置为处的质点振动方程为 C. 第内，质点M的运动路程为 D. 稳定后，P、Q之间还有3个振动减弱点 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由题图可知，两列波的波源起振方向相同，两列波的波长均为0.4m。N点到两波的波源距离差为 所以N点为振动减弱点，同理，M点到两波源的距离为 所以M点为振动增强点，故A项正确； B．由于 ， 解得 由题意可知，其振幅为2cm，由于初始时波源的振动方向向下，所以综上所述，该处质点的振动方程为 故B项正确； C．两列波传播到M点的时间为 时质点M振动时间为 M点为振动加强点，因此路程为 故C项错误； D．振动减弱点是该点的波程差为半波长的奇数倍，P和Q点之间的振动减弱点为0.4m和0.6m处，即有两个振动减弱点，故D项错误。 故选AB。 10. 雄安新区政府广场灯光喷泉为城市的夜景增添了色彩。水面下方处，有一边长为的正方形灯带，灯带的宽度忽略不计。灯带可以交替发出红绿两种颜色的光，（水对红光的折射率为）下列说法正确的是（ ） A. 发红光时在灯带点的正上方观察，观察到到水面的距离为 B. 水面上被照亮的区域面积约为 C. 发出红光时水面被照亮的区域比发出绿光时水面被照亮的区域大 D. 若灯带的深度变为原来的两倍，水面被照亮的区域面积也变为原来的两倍 【答案】BC 【解析】 【详解】A．从灯带上发出的红光射向水面时折射角大于入射角，射到人的眼睛中，由光的可逆性可知光线从发光体上方沿直线射到眼睛里，则观察到发光体的位置比实际位置偏高，即发红光时在灯带点的正上方观察，观察到到水面的距离小于13cm，故A错误； B. 红光频率比绿光小，则折射率较小，根据 可知，红光临界角较大，则水面上被照亮部分的面积由红光决定，由 水面上被照亮的区域面积约为 故B正确； C．红光的临界角大于绿光的临界角，可知发出红光时水面被照亮的区域比发出绿光时水面被照亮的区域大，故C正确； D．若灯带的深度变为原来的两倍，即变为2h0，由面积表达式 可知，水面被照亮的区域面积不一定变为原来的两倍，故D错误。 故选BC。 11. 某电辅振动装置可简化为如图模型，在竖直平面内固定一半径为R的圆形刚性框架，B为圆周的最低点，BC为固定在圆周上的粗糙细杆，与水平夹角45°，杆上穿一带电的绝缘小球，整个装置处在水平向右的匀强电场中。一原长为R的轻质弹性细绳一端固定在圆周上的A点，另一端穿过固定在圆心O处的光滑小环后，系在小球上，当小球处于杆的中点P时，恰好对杆无弹力。现把小球拉到B点由静止释放（不超过弹性绳的弹性限度），则（　　） A. 小球从B到C过程中电势能一定增加 B. 小球从B点到P点与从P点到C点的时间一定相等 C. 小球从B到C过程中重力与电场力的冲量之和为零 D. 小球在B、C两点的重力势能与电势能之和相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当小球处于杆的中点P时，恰好对杆无弹力，则小球受竖直向下的重力，水平向右的电场力和沿绳方向指向圆心的拉力，所以小球带正电，且 若小球从B运动到C，电场力一直做正功，则小球的电势能减小，故A错误； B．小球从B点开始释放，合力方向沿杆向上，在运动过程中距离P点为x，则小球所受合力大小为 由此可知，小球沿杆做简谐运动，根据简谐运动的对称性可知小球从B点到P点与从P点到C点的时间一定相等，故B正确； C．根据简谐运动的对称性可知，当小球到达C点时速度为零，根据动量定理可得，小球从B到C过程中重力、电场力和绳拉力的冲量之和为零，故C错误； D．根据能量守恒定律可知，小球在B、C两点动能为零，则小球在B、C两点的重力势能与电势能之和相等，故D正确。 故选BD。 12. 两根材料相同的光滑金属棒和垂直放置在足够长的水平导轨上，导轨电阻忽略不计，棒的质量为，a棒的横截面积是棒的2倍，两金属棒与导轨接触良好，导轨左边间距是右边间距的3倍，棒长恰好分别等于导轨的间距，两导轨所在的区域处于竖直向下的匀强磁场中。有一根不可伸长的绝缘轻质细线一端系在金属棒的中点，另一端绕过轻小光滑的定滑轮与质量也为的重物相连，线的水平部分与导轨平行且足够长，离地面足够高。由静止释放重物，两金属棒始终在各自的轨道上运动，当重物下落的距离为、经历的时间为且重物的速度为时恰好达到稳定状态，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 恰好达到稳定状态时，棒的瞬时速度为 B. 达到稳定状态后，棒和棒以共同的加速度做匀加速运动 C. 达到稳定状态时，细线中的拉力大小为 D. 从开始运动至刚好达到稳定状态的过程中棒产生的焦耳热为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．依题意，a棒的横截面积是棒的2倍，a棒的长度是棒的3倍，根据 可知 根据 可知 由动量定理，可得 ， 联立，解得 故A正确； BC．设稳定后，a、b棒的速度大小分别为、，则回路中的电动势为 回路中的电流为 到稳定状态后，电路中的电流恒定，即电动势恒定，则导体棒的加速度恒定，令a、b加速度分别为a1、a2，则有 则有 对a、b、c进行受力分析，如图所示 对a棒受力分析 对b棒受力分析 对c受力分析 解得 ，， 故B错误；C正确； D．根据能量守恒定律，可知从开始运动至刚好达到稳定状态过程中，电路中产生的焦耳热为 棒产生的焦耳热为 联立，解得 故D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 研究小组的同学利用DIS实验装置验证机械能守恒。装置如图甲所示，图乙为简化装置图。摆锤通过连杆与转轴相连，摆锤不是普通的小球，此摆锤内置光电门，摆锤通过遮光片时可以记录挡光的时间，实验时可以在最低点及其它不同的位置放上挡光片，即可以测出摆锤运动到不同位置的速度。实验时摆锤从某一高度由静止释放，依次记录通过每一个遮光片的时间，用刻度尺测出每一个遮光片距最低点的竖直高度为，摆锤的质量为，重力加速度为。 （1）实验前，某同学用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图丙所示，则的长度是________。 （2）研究小组以摆锤运动的最低点所在的平面为零势能面，在离开最低点一定高度处由静止释放摆锤，测量出摆锤到达最低点时挡光的时间为，由此可以估算出摆锤下落的高度为________（保留两位有效数字）。 （3）以摆锤运动的最低点所在的平面为零势能面，则摆锤经过某个挡光片时，摆锤的机械能的表达式为________（选用字母表示），通过对比各挡光片处摆锤的机械能是否相等，可以判断机械能是否守恒。 （4）研究小组又绘制了摆锤下摆过程中动能、重力势能、机械能随高度变化的图像，如图丁所示，其中动能的图线为________（选填“A”“B”或“C”）。 【答案】（1）0.800 （2）0.20 （3） （4）C 【解析】 【小问1详解】 根据游标卡尺读数规则，可读出图中的长度为 【小问2详解】 由 其中 求得 【小问3详解】 小球下落过程中的机械能为 把 代入得 【小问4详解】 摆锤下摆过程中，小球的重力势能转化为动能，随着的减小，动能越来越大，故选C。 14. 一电压表是共有50个均匀小格的直流电压表，某同学想测量其内阻和量程（约）。 （1）这位同学先用多用电表的欧姆挡测量其内阻，实验时应将多用电表的黑表笔与电压表的______（选填“正”或“负”）接线柱相连，下图为正在测量的多用电表表盘，如果用电阻挡“”测量，则读数为______。 （2）测出该电压表的内阻后，为进一步测得此电压表的量程，备用器材有： A．稳压电源E（30V，内阻不可以忽略） B．滑动变阻器（总电阻为） C．电流表（量程，内阻未知） D．标准电压表（量程，内阻为） E．开关、导线若干 ①要求测量多组数据，并尽可能提高实验精度，在方框内画出实验电路图。（ ） ②若测量的其中一组数据中，标准电压表的示数为，电压表的指针指示的格子数为40格，则电压表的量程为______V。 【答案】（1） ①. 正 ②. 6000 （2） ①. ②. 25 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验时应将多用电表的黑表笔与电压表的正接线柱相连，欧姆挡的读数为。 【小问2详解】 ①[1]由于电流表的量程太大，无法进行精确测量，所以设计的实验电路如图所示 ②[2]由于标准电压表的示数为 电压表的内阻是标准电压表内阻的10倍，电压表的电压此时为，偏转的格数为40格，则电压表的量程由 知 15. 现在有些餐厅推行了送餐机器人，深受就餐消费者的喜爱。一质量为m的送餐机器人在送餐过程中沿一直线运动，先后经过匀加速、匀速和匀减速运动过程，已知机器人在这三个运动过程中依次通过的位移为s的路径，所用时间分别为2t、t和。（已知重力加速度为g）。求： （1）匀加速过程机器人所受到的合外力； （2）从匀减速开始到停下来机器人所走的位移大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）匀速运动的速度为 设匀加速运动的初速度为，根据平均速度公式有 联立解得 对匀加速运动，根据位移时间公式有 解得 所以 （2）对匀减速直线运动，根据平均速度公式有 解得 匀减速直线运动的加速度大小 由速度位移关系式得 16. 如图所示，竖直放置的卡腰式圆柱形汽缸由a、b两部分组成，两部分高度均为，汽缸a的横截面积，汽缸b的横截面积是a的2倍，汽缸a的下端装有抽气筒。汽缸b中有光滑活塞（厚度不计），活塞质量为，活塞与汽缸间封闭性良好。初始状态活塞恰好在汽缸b的上端，现对汽缸进行缓慢抽气，共抽气22次，每次抽出气体的体积均为。温度保持不变，大气压强为。求： （1）前10次抽气过程中汽缸b中的活塞对气体做的功； （2）整个抽气过程结束后，汽缸内气体的压强； （3）整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比。 【答案】（1）30J；（2）1.24×105Pa；（3）72.4％ 【解析】 【详解】（1）由题意可知汽缸b的横截面积为 汽缸b的容积为 汽缸内气体的压强为 前10次抽气过程中抽出气体的体积为 小于汽缸b的容积，活塞还没有达到卡腰处，故前10次抽气过程均为等压变化。前10次抽气过程中汽缸b中的活塞对气体做功 （2）由题意得，a汽缸的容积 抽气20次后活塞恰达到卡腰处，汽缸内压强为 第21次抽气过程，根据玻意尔定律，有 解得 同理，第22次抽气过程，根据玻意尔定律，有 解得 （3）由理想气体密度方程得 整个抽气过程结束后剩余气体的质量与抽气体前气体的质量比 故整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比为 17. 如图所示，在坐标系中，点的坐标为，平面和垂直于轴的平面将空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，在Ⅱ中存在匀强电场（图中未画出），在区域Ⅰ和Ⅲ中存在竖直向上的匀强电场和磁感应强度为且都与轴垂直的匀强磁场，Ⅰ中的磁场与轴夹角斜向左上方，Ⅲ中的磁场与轴夹角斜向右上方。有一粒子源，能产生质量为、电量为带正电的微粒。已知重力加速度为，（未知）。 （1）粒子源从间某点静止释放一微粒，微粒沿轴正方向运动距离时，动能增加，求Ⅱ区域中电场强度的大小及点的电势（设点的电势为零）； （2）若粒子源从点向的第二象限以速度沿不同方向发射微粒，求微粒第一次打在轴上的最大坐标； （3）试问（2）中打在轴上最大坐标的微粒能否再次通过轴，若不能，通过计算说明原因；若能，求微粒此后通过轴的时间。 【答案】（1），；（2）；（3）能通过，或 【解析】 【详解】（1）微粒从点释放后，电场力做功 电场力 解得 设与轴夹角为方向与轴与轴的夹角均为且，则 又 解得 （2）设与轴正方向夹角为，经时间第一次打在轴上，微粒作类斜抛运动，由运动的合成与分解 联立解得 故当时 （3）能再次通过轴。由（2）的计算知，在O点释放后打在轴上的最大坐标的微粒恰好过点。在Ⅰ和Ⅱ区域 速度方向恰好垂直于磁场B，微粒在垂直于磁场的平面内做圆周运动，在Ⅰ区域运动半个周期，又在Ⅱ区域做类斜抛运动，经轴进入Ⅲ区域后，又做圆周运动，运动半个周期后经轴进入Ⅱ区域做类斜抛运动……以后微粒周期性的运动。由上分析可知，微粒能通过轴。由（2）知微粒第一次在Ⅱ区域运动的时间 微粒在磁场中做圆周运动，洛仑兹力提供向心力 周期 微粒第一次在区域Ⅰ中运动的时间 微粒此后通过轴的时间 或 即 或 18. 如图，不计厚度的矩形箱子静置在光滑水平面上，四个相同的可视为质点的小滑块A、B、C、D静置在箱子底部，箱子左右壁与滑块及相邻滑块之间的间距均为，每个滑块和箱子的质量均为，滑块与箱子间的动摩擦因数均为。现使箱子以的初速度开始水平向右运动，运动过程中箱子与及滑块之间发生的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间均极短，取。 （1）求箱子刚开始向右运动时，滑块和箱子的加速度大小； （2）求箱子和滑块A碰后A的速度大小； （3）通过计算判断滑块D会不会碰箱子的右壁，若会，求碰壁后滑块D的速度大小；若不会，求最终滑块D距箱子右壁的距离； （4）求经多长时间箱子与滑块相对静止。 【答案】（1），；（2）；（3）不会，1.8m；（4）1.8s 【解析】 【详解】（1）箱子刚开始向右运动时，设的加速度大小为，箱子的加速度大小为，由牛顿第二定律得 ， 解得 ， （2）箱子刚开始向右运动时，设经过时间，左壁与碰撞，箱子与碰撞前瞬间的速度大小为，箱子的速度大小为，有 ，， 联立解得 ，（箱子速度反向，舍去） ， 设箱子与碰撞后瞬间，的速度大小为，箱子的速度大小为，由动量守恒定律和能量守恒定律有 ， 联立解得 ， 故碰撞后瞬间，A的速度大小为。 （3）滑块D不会碰箱子的右壁。箱子、碰撞后，和箱子速度相同，三者相对静止，箱子和的加速度均为，则有 B、C、D受到的摩擦力大小均为 解得 由于 故与碰撞前，和箱子相对静止，只有相对于箱子运动。与碰撞速度交换，之后只有相对于箱子运动；与碰撞速度交换，只有相对于箱子运动，即箱子与A碰撞后始终只有一个滑块相对于箱子运动，设最终A、B、C及箱子相对静止，共同速度大小，则有 箱子与碰撞后，各滑块相对箱子向右运动的距离之和为，则系统动能的减小量等于摩擦生热，依题意有 解得 由于 故最终A、B、C、D及箱子相对静止，D不会与箱子右壁碰撞，且A、B、C回到箱子上原来的位置，D、C间距，则最终D箱子右壁间的距离为 （4）箱子与A碰后，滑块碰撞由于速度互换，相当于始终有一个滑块在匀减速运动，直至与箱子共速相对静止，设经历时间，由运动学公式 解得 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东中学联盟2024年高考考前热身押题 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光照射下图电路阴极K的金属，已知阴极K的逸出功为2.25eV，下列说法正确的是（　　） A. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，氢原子要吸收能量 B. 从高能级向低能级跃迁时只有3种光可使阴极K的金属发生光电效应 C. 对金属K产生光电效应的光，逸出光电子动能的最大值为10.2eV D. 从n=4能级跃迁到基态放出的光子动量最大 2. 哈尔滨冰雪大世界举办的“玉兔迎春”冰雕艺术创作比赛1月7日正式闭幕。现场设置了一个这样的挑战活动。如图为雕刻团队雕刻的一块质量的棱台形冰砖，挑战者须戴专门提供的手套，双手按住冰块的两侧面向上提，保持冰块面水平朝上，而且手指不能抠底，在空中保持，才是挑战成功。已知冰块两侧面与冰块底面的夹角均为，挑战者施加给冰块单侧面的压为，手套与冰块之间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。计算时取，若要提起冰块，力至少约为（　　） A. B. C. D. 无论多大的力都无法提起冰块 3. 如图所示，在直线边界的上方存在垂直纸面向里磁感应强度为的匀强磁场，点在上。现从点垂直在纸面内向上发射速度大小不同、质量均为、电量均为的粒子，已知，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则粒子在磁场中运动的最长时间为（　　） A. B. C. D. 4. 2023年中国首个深海浮式风力发电平台“海油观澜”号投产发电，假设旋转磁极式风力发电机原理如图所示，风吹动风叶，带动磁极旋转，使得水平放置线圈的磁通量发生变化，产生感应电流。磁铁下方的线圈与电压传感器相连并通过电脑（未画出）显示数据。已知发电机的转速与风速成正比，线圈的电阻不计。在风速为时，电脑显示电压传感器两端的电压如图乙所示。如果风速增大到，则下列说法正确的是（　　） A. 电脑端显示电压示数的最大值为 B. 电压传感器两端电压表达式为 C. 磁铁的转速为 D. 如果风速保持为，增加线圈的匝数，电压传感器两端电压不变 5. 如图所示，由正八棱锥，底面为正方形，沿竖直方向，分别为的中点，在两点分别固定两正点电荷，在两点分别固定两负点电荷，四个电荷的电荷量相等。选无穷远处的电势为零，不计电子重力，则下列说法正确的是（ ） A. 两点的场强相同 B. 四点的电势不同 C. 电子以某一速率由点运动到无穷远时，电子的速率将变大 D. 将一带正电小球由点静止释放，小球将处于完全失重状态 6. 中国古代把恒星天空划分成三垣二十八宿，北斗七星是属于紫微垣的一个星宿。银河系中大多数恒星都是双星体，北斗七星之一的天玑星就与它的伴星组成了双星系统，仅考虑两星间的万有引力，两星均做匀速圆周运动，若两星视为质点，相距L，天玑星的质量为m1，伴星的质量为m2，引力常量为G，则（　　） A. 两星组成的系统机械能守恒，动量不守恒 B. 伴星运动的角速度大小为 C. 天玑星和伴星的线速度大小之和为 D. 天玑星与伴星做圆周运动的半径大小之比等于它们的质量之比 7. 如图所示，倾角θ=37°、高h=1.8m斜面体固定在水平地面上，小球从斜面体顶端A点以v0=4m/s的初速度水平向右抛出。空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 小球落在斜面上的瞬间，速度与水平面夹角的正切值为 B. 小球离开斜面体后，经0.3s离斜面体最远，且最远距离为0.36m C. 若在小球水平抛出的同时，解除斜面固定并使斜面体在水平地面上由静止开始向右做加速度的匀加速直线运动，小球落在斜面上的位置距A点的距离为1m D. 小球在平抛运动过程中动量变化率不断增大 8. 如图所示，倾角α = 30°、足够长的固定光滑斜面顶端，质量为M的球A与质量为m的球B用绕过轻质定滑轮的细线相连，球B与质量为m的球C通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，球B距滑轮足够远，球C放在水平地面上。起始时使整个系统处于静止状态，细线刚好拉直但无张力，滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，不计细线与滑轮之间的摩擦，重力加速度为g，由静止释放球A，当球C刚要离开地面时，球B恰达到最大速度，从释放球A至弹簧第一次伸长到最长的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 球A的质量M = 2m B. 球C离开地面后，与球B、弹簧组成系统机械能守恒 C. 球A沿斜面下滑的最大速度为 D. 当弹簧第一次伸长至最长时球C的速度为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于轴和处，两波的波速均为，波源的振幅均为。如图为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在轴和的P、Q两质点开始振动，下列说法正确的是（　　） A. 为振动加强点，为振动减弱点 B. 两列波相遇前平衡位置为处的质点振动方程为 C. 第内，质点M的运动路程为 D. 稳定后，P、Q之间还有3个振动减弱点 10. 雄安新区政府广场的灯光喷泉为城市的夜景增添了色彩。水面下方处，有一边长为的正方形灯带，灯带的宽度忽略不计。灯带可以交替发出红绿两种颜色的光，（水对红光的折射率为）下列说法正确的是（ ） A. 发红光时在灯带点的正上方观察，观察到到水面的距离为 B. 水面上被照亮的区域面积约为 C. 发出红光时水面被照亮的区域比发出绿光时水面被照亮的区域大 D. 若灯带的深度变为原来的两倍，水面被照亮的区域面积也变为原来的两倍 11. 某电辅振动装置可简化为如图模型，在竖直平面内固定一半径为R的圆形刚性框架，B为圆周的最低点，BC为固定在圆周上的粗糙细杆，与水平夹角45°，杆上穿一带电的绝缘小球，整个装置处在水平向右的匀强电场中。一原长为R的轻质弹性细绳一端固定在圆周上的A点，另一端穿过固定在圆心O处的光滑小环后，系在小球上，当小球处于杆的中点P时，恰好对杆无弹力。现把小球拉到B点由静止释放（不超过弹性绳的弹性限度），则（　　） A. 小球从B到C过程中电势能一定增加 B. 小球从B点到P点与从P点到C点的时间一定相等 C. 小球从B到C过程中重力与电场力的冲量之和为零 D. 小球在B、C两点的重力势能与电势能之和相等 12. 两根材料相同的光滑金属棒和垂直放置在足够长的水平导轨上，导轨电阻忽略不计，棒的质量为，a棒的横截面积是棒的2倍，两金属棒与导轨接触良好，导轨左边间距是右边间距的3倍，棒长恰好分别等于导轨的间距，两导轨所在的区域处于竖直向下的匀强磁场中。有一根不可伸长的绝缘轻质细线一端系在金属棒的中点，另一端绕过轻小光滑的定滑轮与质量也为的重物相连，线的水平部分与导轨平行且足够长，离地面足够高。由静止释放重物，两金属棒始终在各自的轨道上运动，当重物下落的距离为、经历的时间为且重物的速度为时恰好达到稳定状态，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 恰好达到稳定状态时，棒瞬时速度为 B. 达到稳定状态后，棒和棒以共同的加速度做匀加速运动 C. 达到稳定状态时，细线中的拉力大小为 D. 从开始运动至刚好达到稳定状态过程中棒产生的焦耳热为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 研究小组的同学利用DIS实验装置验证机械能守恒。装置如图甲所示，图乙为简化装置图。摆锤通过连杆与转轴相连，摆锤不是普通的小球，此摆锤内置光电门，摆锤通过遮光片时可以记录挡光的时间，实验时可以在最低点及其它不同的位置放上挡光片，即可以测出摆锤运动到不同位置的速度。实验时摆锤从某一高度由静止释放，依次记录通过每一个遮光片的时间，用刻度尺测出每一个遮光片距最低点的竖直高度为，摆锤的质量为，重力加速度为。 （1）实验前，某同学用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图丙所示，则的长度是________。 （2）研究小组以摆锤运动最低点所在的平面为零势能面，在离开最低点一定高度处由静止释放摆锤，测量出摆锤到达最低点时挡光的时间为，由此可以估算出摆锤下落的高度为________（保留两位有效数字）。 （3）以摆锤运动的最低点所在的平面为零势能面，则摆锤经过某个挡光片时，摆锤的机械能的表达式为________（选用字母表示），通过对比各挡光片处摆锤的机械能是否相等，可以判断机械能是否守恒。 （4）研究小组又绘制了摆锤下摆过程中动能、重力势能、机械能随高度变化的图像，如图丁所示，其中动能的图线为________（选填“A”“B”或“C”）。 14. 一电压表是共有50个均匀小格的直流电压表，某同学想测量其内阻和量程（约）。 （1）这位同学先用多用电表的欧姆挡测量其内阻，实验时应将多用电表的黑表笔与电压表的______（选填“正”或“负”）接线柱相连，下图为正在测量的多用电表表盘，如果用电阻挡“”测量，则读数为______。 （2）测出该电压表的内阻后，为进一步测得此电压表的量程，备用器材有： A．稳压电源E（30V，内阻不可以忽略） B．滑动变阻器（总电阻为） C．电流表（量程，内阻未知） D．标准电压表（量程，内阻为） E．开关、导线若干 ①要求测量多组数据，并尽可能提高实验精度，在方框内画出实验电路图。（ ） ②若测量的其中一组数据中，标准电压表的示数为，电压表的指针指示的格子数为40格，则电压表的量程为______V。 15. 现在有些餐厅推行了送餐机器人，深受就餐消费者的喜爱。一质量为m的送餐机器人在送餐过程中沿一直线运动，先后经过匀加速、匀速和匀减速运动过程，已知机器人在这三个运动过程中依次通过的位移为s的路径，所用时间分别为2t、t和。（已知重力加速度为g）。求： （1）匀加速过程机器人所受到的合外力； （2）从匀减速开始到停下来机器人所走的位移大小。 16. 如图所示，竖直放置的卡腰式圆柱形汽缸由a、b两部分组成，两部分高度均为，汽缸a的横截面积，汽缸b的横截面积是a的2倍，汽缸a的下端装有抽气筒。汽缸b中有光滑活塞（厚度不计），活塞质量为，活塞与汽缸间封闭性良好。初始状态活塞恰好在汽缸b的上端，现对汽缸进行缓慢抽气，共抽气22次，每次抽出气体的体积均为。温度保持不变，大气压强为。求： （1）前10次抽气过程中汽缸b中的活塞对气体做的功； （2）整个抽气过程结束后，汽缸内气体的压强； （3）整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比。 17. 如图所示，在坐标系中，点的坐标为，平面和垂直于轴的平面将空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，在Ⅱ中存在匀强电场（图中未画出），在区域Ⅰ和Ⅲ中存在竖直向上的匀强电场和磁感应强度为且都与轴垂直的匀强磁场，Ⅰ中的磁场与轴夹角斜向左上方，Ⅲ中的磁场与轴夹角斜向右上方。有一粒子源，能产生质量为、电量为带正电的微粒。已知重力加速度为，（未知）。 （1）粒子源从间某点静止释放一微粒，微粒沿轴正方向运动距离时，动能增加，求Ⅱ区域中电场强度的大小及点的电势（设点的电势为零）； （2）若粒子源从点向的第二象限以速度沿不同方向发射微粒，求微粒第一次打在轴上的最大坐标； （3）试问（2）中打在轴上最大坐标的微粒能否再次通过轴，若不能，通过计算说明原因；若能，求微粒此后通过轴的时间。 18. 如图，不计厚度的矩形箱子静置在光滑水平面上，四个相同的可视为质点的小滑块A、B、C、D静置在箱子底部，箱子左右壁与滑块及相邻滑块之间的间距均为，每个滑块和箱子的质量均为，滑块与箱子间的动摩擦因数均为。现使箱子以的初速度开始水平向右运动，运动过程中箱子与及滑块之间发生的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间均极短，取。 （1）求箱子刚开始向右运动时，滑块和箱子的加速度大小； （2）求箱子和滑块A碰后A的速度大小； （3）通过计算判断滑块D会不会碰箱子的右壁，若会，求碰壁后滑块D的速度大小；若不会，求最终滑块D距箱子右壁的距离； （4）求经多长时间箱子与滑块相对静止。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $