2024年高考第二次模拟考试：物理（山东卷）（考试版）

这是一份2024年高考第二次模拟考试：物理（山东卷）（考试版），共11页。
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．如图所示，水平面内有相距为l=1.0m的两平行固定金属导轨，导轨左端接有电动势E=4V、内阻r=1Ω的电源，金属棒ab跨接在金属导轨上，与两金属导轨垂直并与导轨接触良好，棒ab接入电路部分的电阻R=1Ω，金属导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，磁场方向与棒ab垂直且与水平面成θ=30°角斜向右上方，棒ab始终静止于导轨上。下列说法正确的是（ ）
A．棒ab所受摩擦力水平向左B．棒ab所受安培力大小为1N
C．棒ab受到的支持力比重力小1ND．棒ab所受摩擦力大小为1N
2．当今时代，无线通信技术已经融入了我们生活的方方面面。星闪技术作为中国原生的新一代近距离无线连接技术，与传统的蓝牙无线连接技术相比，具有传输快、覆盖广、延迟低等诸多优点。现甲乙两位同学利用手机星闪连接技术配对成功，实时通信。时，甲以的初速度、的加速度，乙以的初速度、的加速度并排（相距较近）从百米赛道起点处加速起跑，甲加速到最大速度，乙加速到最大速度后均能以各自最大速度跑至终点。已知星闪技术能实现连接的最大距离为，则甲乙能实现通信的时间为（ ）
A．B．C．D．
3．如图（a），摩擦角的物理意义是：当两接触面间的静摩擦力达到最大值时，静摩擦力f与支持面的支持力N的合力F与接触面法线间的夹角即为摩擦角，可知。利用摩擦角的知识可以用来估料，如图（b）所示。物料自然堆积成圆锥体，圆锥角底角必定是该物料的摩擦角。若已知物料的摩擦角和高h，动摩擦因数为。物料所受滑动摩擦力等于最大静摩擦力。可求出圆锥体的体积为（ ）
A．B．C．D．
4．如图甲所示，一束单色光a沿半径方向射入半圆形玻璃砖，光线a与直径的夹角为，反射光线b的强度随夹角的变化关系如图乙所示，则该单色光的折射率为（ ）
A．2B．C．D．
5．如图所示，小物块A、B、C与水平转台相对静止，B、C间通过原长为1.5r、劲度系数的轻弹簧连接，已知A、B、C的质量均为m，A与B之间的动摩擦因数为2μ，B、C与转台间的动摩擦因数均为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（ ）
A．逐渐增大转台角速度，B先相对于转台滑动
B．当B与转台间摩擦力为零时，C受到的摩擦力方向沿半径背离转台中心
C．当B与转台间摩擦力为零时，A受到的摩擦力为
D．当A、B及C均相对转台静止时，允许的最大角速度为
6．如图甲所示，小明在地球表面进行了物体在竖直方向做直线运动的实验，弹簧原长时，小球由静止释放，在弹簧弹力与重力作用下，测得小球的加速度a与位移x的关系图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为k，地球的半径为R，万有引力常量为G，不考虑地球自转影响，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球的位移为x0时，小球正好处于完全失重状态
B．小球的最大速度为
C．小球的质量为
D．地球的密度为
7．如图，绝缘粗糙的水平面附近存在一与x轴平行的电场，其在x轴上的电势与坐标x的关系如图中曲线所示，图中的倾斜虚线为该曲线过点的切线。质量为、电荷量为的带正电滑块P，从处由静止释放，滑块与水平面间的动摩擦因数为。滑块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。则滑块（ ）
A．做匀减速直线运动
B．经过处时，速度最大
C．从释放到经过处，电场力做功
D．可以滑到处
8．一质量为m、可视为质点的物块B静止于质量为M的木板C左端，木板静止于光滑水平面上，将质量为m的小球A用长为L的细绳悬挂于O点，静止时小球A与B等高且刚好接触，现对小球A施加一外力，使细绳恰好水平，如图所示，现将外力撤去，小球A与物块B发生弹性碰撞，已知B、C间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球A碰撞后做简谐运动
B．碰撞后物块B的速度为
C．若物块B未滑离木板C，则物块B与木板C之间的摩擦热小于
D．若物块B会滑离木板C，则板长小于
9．一列简谐横波沿x轴在介质中传播，图甲是时刻的波形图，此时质点P的纵坐标为5cm，图乙是质点Q的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．该波沿轴负方向传播
B．该波的波速为0.4m/s
C．质点P经过的路程小于10cm
D．时刻质点P位于波峰
10．如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为，原线圈两端的电压随时间的变化规律为，、、均为理想电流表，为理想二极管，是滑动变阻器，定值电阻，，则（ ）
A．电流表的示数为
B．电流表的示数为
C．滑动变阻器的滑片向上滑动时，电流表的示数将变小
D．滑动变阻器的滑片向下滑动时，变压器输入功率减小
11．如图甲所示，足够长的U型导轨放置在光滑水平绝缘桌面上，CD长为1m，导轨电阻不计。质量为0.1kg、长为1m、电阻为的导体棒MN放置在导轨上，与导轨间的动摩擦因数为且始终接触良好。Ⅰ区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场；Ⅱ区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为2B的匀强磁场。时，对导轨施加一个水平向右恒力F，时撤去F，2s前导轨与导体棒的图像如图乙所示。MN与CD停止运动时分别位于Ⅰ区域和Ⅱ区域，已知重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A．动摩擦因数
B．导轨质量为0.2kg
C．恒力F做的总功为2.4J
D．撤去F后通过导体棒的总电荷量为2C
12．如图甲所示，光滑水平面与竖直面内的粗糙程度均匀的半圆形导轨在点平滑相接，半圆形导轨半径，为半圆形导轨的中点。一质量为的物体（可视为质点）将弹簧压缩到点后由静止释放，在弹力作用下获得向右的速度后脱离弹簧，从点进入半圆形导轨，物体在半圆形导轨上运动时速度的平方与其上升高度的关系如图乙所示，重力加速度，则（ ）
A．弹簧压缩到点时弹簧的弹性势能为
B．物体运动到点时对半圆形导轨的压力大小为
C．物体从运动到的过程中，合力对物体做的功为
D．物体从运动到的过程中，物体的机械能减少了
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共14分。
13．（6分）利用如图1所示的实验装置，可测量滑块的运动及滑块与木板间的动摩擦因数。一端装有滑轮的长木板固定在水平桌面上，长木板上有一滑块，滑块右端固定一个动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在定滑轮上的轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动。
（1）打点计时器所用交流电频率为，实验得到一条如图2所示的纸带（每相邻两个计数点间有4个点图中未画出）。打点计时器在打B点时，滑块运动的速度大小是 ，滑块运动的加速度大小是 。（计算结果保留两位有效数字）
（2）已知滑块和定滑轮的总质量为，当地重力加速度为。若实验中弹簧测力计示数为时，测得滑块运动的加速度为，则滑块和木板之间动摩擦因数的计算式为 。
14．（8分）某物理兴趣小组想要测一粗细均匀的金属丝的电阻率：
（1）先用多用电表×10Ω挡粗测其电阻，欧姆表指针偏转过大，为使测量更加精确，应将选择开关旋到 （填“”“ ”或“”）的倍率挡位上。欧姆调零后重新开始测量，多用电表的示数如图甲所示，则 。
（2）用螺旋测微器测量金属丝直径如图乙所示，其直径为 mm；用游标卡尺测量金属丝长度如图丙所示，其长度为 mm。
（3）为了更加准确地测量该导线的电阻，该实验的电路图应选用图丁中 （填“a”或“b”）。
（4）如果测得金属丝电阻为R，直径为D，长度为L，则该金属的电阻率为 。
三、计算题：本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（7分）如图所示，两个顶端带有小定滑轮的完全相同的斜面对称固定在水平地面上，斜面倾角为30°。一不可伸长的轻质细绳跨过两定滑轮，两端分别连接质量均为2m的滑块B、C，质量为m的物块A悬挂在细绳上的O点，O点与两滑轮的距离均为l。先托住A，使两滑轮间的细绳呈水平状态，然后将A由静止释放。A下落过程中未与地面接触，B、C运动过程中均未与滑轮发生碰撞，不计一切摩擦。已知重力加速度为g，，。求：
（1）物块A下落的最大高度H；
（2）从A开始下落直至结点O两侧细绳与竖直方向夹角为53°的过程中，物块A机械能的变化量。
16．（9分）如图所示为水火箭，是利用质量比和气压作用设计的玩具。水火箭内瓶的容积为2.4L，某次发射前，往瓶内注入三分之一体积的水，打气筒每次可充入200mL压强为的气体，当水火箭内部气压达到时，按下发射按钮，箭体可发射致百米高度。设充气过程气体温度不变。已知大气压强为，整个装置气密性良好，忽略温度的变化。
（1）求本次发射火箭前需要打气的次数；
（2）求水火箭落地后瓶内气体质量与水刚好被全部喷出前瓶内气体质量之比。
17．（14分）某粒子实验装置的基本结构如图（a）所示。两块圆弧形金属板间存在方向指向圆心的辐射状电场，一质量为m，电荷量为＋q的粒子从粒子源射出后沿纸面垂直该电场方向射入两金属板间，并恰好做半径为的匀速圆周运动，所经圆弧上的电场强度大小均为。在圆弧形金属板右侧有一三维坐标系，在的空间中，存在着沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为，在的空间中存在沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度为B，在的区域存在着沿x轴负方向的磁场和沿y轴正方向的磁场，磁感应强度和的大小均随时间周期性变化（磁场、均未画出）。足够大的荧光屏垂直于x轴放置并可沿x轴水平移动。粒子从金属板间射出后从沿x轴正方向进入匀强电场，然后进入匀强磁场，刚进入匀强磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，刚射出匀强磁场时速度方向沿x轴正方向，不计粒子重力。
（1）求匀强电场的电场强度的大小；
（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）从粒子射出匀强磁场开始计时，的区域内和的大小随时间周期性变化的规律如图（b）所示，为已知量。若粒子到达荧光屏时的速度方向与荧光屏的夹角为30°，求荧光屏所在位置的x轴坐标的可能取值。
18．（16分）如图所示，足够长的水平光滑直轨道AB和水平传送带平滑无缝连接，传送带长L=4m，以10m/s的速度顺时针匀速转动，带有光滑圆弧管道EF的装置P固定于水平地面上，EF位于竖直平面内，由两段半径均为R=0.8m的圆弧细管道组成，EF管道与水平传送带和水平地面上的直轨道MN均平滑相切连接，MN长L2=2m，右侧为竖直墙壁。滑块a的质量m1=0.3kg，滑块b与轻弹簧相连，质量m2=0.1kg，滑块c质量m3=0.6kg，滑块a、b、c均静置于轨道AB上。现让滑块a以一定的初速度水平向右运动，与滑块b相撞后立即被粘住，之后与滑块c发生相互作用，c与劲度系数k=1.5N/m的轻质弹簧分离后滑上传送带，加速之后经EF管道后滑上MN。已知滑块c第一次经过E时对轨道上方压力大小为42N，滑块c与传送带间的动摩擦因数μ1=0.35，与MN间的动摩擦因数μ2=0.4，其它摩擦和阻力均不计，滑块与竖直墙壁的碰撞为弹性碰撞，各滑块均可视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，弹簧的弹性势能（x为形变量）。求：
（1）滑块c第一次经过F点时速度大小（结果可用根号表示）；
（2）滑块a的初速度大小v0：
（3）试通过计算判断滑块c能否再次与弹簧发生相互作用，若能，求出弹簧第二次压缩时最大的压缩量。