（冲刺高考）2024届山东省高考物理重难点模拟试题（二）

这是一份（冲刺高考）2024届山东省高考物理重难点模拟试题（二），共24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．在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图所示，是棱镜的横截面，是底角为45°的等腰梯形。现有与平行的两条同种光线a、b从面射入，光线在棱镜中只发生一次反射，已知棱镜材料的折射率，下列说法正确的是（ ）
A．在面射入棱镜后的折射光线与面的夹角是15°
B．光线在面恰好发生全反射
C．光线a、b在棱镜中传播时间相等
D．光线a经过棱镜折射、反射、折射后出射光线是e
2．某天早上温度为10℃，物理老师刚启动汽车时看到汽车仪表盘显示各轮胎压强如题图所示，中午刚启动汽车时看到后轮压强变成了，该过程认为轮胎内的体积不变，轮胎内部气体可看成理想气体，下列说法错误的是（ ）
A．中午温度约为20℃
B．轮胎内部气体分子的平均动能增加
C．气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力增加
D．轮胎内部气体吸收热量，对外做功，内能不变
3．如图所示为沪宁线上某次高铁列车对接场景，对接后两组列车成为一列共同出发。列车启动阶段做匀加速直线运动，每组提供的动力均为F，受到的阻力均为总重的k倍。运行方向如图，a组总质量为，b组总质量为。下列说法正确的是（ ）
A．a的加速度大小为
B．对接处的作用力大小为
C．若，则对接处（如图）a对b的作用效果是向前的拉力
D．若每组提供的动力均为2F，则列车组的加速度加倍
4．如图所示是物体做斜拋运动的轨迹，C点是轨迹的最高点，A、B是轨迹上等高的两个点。下列叙述中正确的是（不计空气阻力）（ ）
A．物体在C点速度为零
B．物体在A点速度与物体在B点速度相同
C．物体在A点、B点的水平速度均大于物体在C点的速度
D．物体在A到C和C到B速度的变化相同
5．一列简谐横波在水平绳上沿x轴传播，在时刻的波形如图所示，绳上质点P的平衡位置为。从该时刻开始计时，P点的振动位移随时间t变化关系为。该简谐横波的波速为 （ ）
A．20m/sB．40m/sC．60m/sD．80m/s
6．如图所示，竖直平面内一绝缘细圆环的左、右半圆均匀分布着等量异种电荷，a、b为圆环竖直直径上两点，c、d为圆环水平直径上两点，它们与圆心O的距离相等．以无穷远处为电势零点，则下列说法正确的是（ ）
A．O点场强大小为0，电势大于0
B．c点的场强大于d点的场强
C．将一电子从a点沿直线移动到b点，电场力不做功
D．质子在d点的电势能大于在c点的电势能
7．阿尔法磁谱仪是目前在太空运行的一种粒子探测器，其关键的永磁体系统是由中国研制的。如图，探测器内边长为L的正方形abcd区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当宇宙中带电量为＋q的粒子从ab中点O沿纸面垂直ab边射入磁场区域时，磁谱仪记录到粒子从ad边射出，则这些粒子进入磁场时的动量p满足（ ）
A．B．
C．D．或
8．如图甲所示为LC振荡电路，图乙的图像表示LC振荡电路中电容器上极板电荷量随时间变化的关系，下列说法正确的是（ ）
A．时间内，线圈中磁场能在减少
B．、两时刻电路中电流最小
C．、两时刻电容器中电场能最小
D．该电路可以有效地发射电磁波
二、多选题
9．关于热现象，则下列说法正确的有（ ）
A．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
B．两分子间距离越大，分子势能就越大
C．水的温度越高，悬浮在水中的花粉布朗运动越显著
D．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化
E．一定质量理想气体的内能随温度的升高而减小
10．某同学欲采用双缝干涉现象测量某单色光的波长，实验装置如图所示，S为单缝，S1、S2为双缝，O点为S水平正对的中心，即中央零级亮条纹中心，P点为第3级亮条纹的中心，且OP＝1.2mm，S1S2＝1.0mm，双缝到屏的距离L＝0.5m，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．条纹间距为0.4mm
B．该单色光的波长为800nm
C．若将光屏向右移动少许，条纹间距会减小
D．入射到P点两束光的时间差为
11．如图所示，粗糙圆盘沿同一直径放置正方体A、C，及侧面光滑的圆柱体B，一轻绳绕过B连接A、C，初始时轻绳松弛。已知，A、B、C与圆盘的动摩擦因数分别为和。现使圆盘从静止开始缓慢加速转动，转动过程中A、B、C始终未倾倒，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．物体与圆盘相对滑动前，A物体所受的向心力最大
B．细绳最初绷紧时，圆盘的角速度
C．圆盘上恰好有物块开始滑动时
D．物体与圆盘相对滑动前，C所受的摩擦力先减小后增大
12．如图所示为远距离输电示意图，现将输送电压由升级为，在保持发电站输出电压U1，发电站输送的总电功率、输电线电阻R线、用户得到的电压U4均不变的情况下，则（ ）
A．升压变压器原、副线圈匝数比变为原来的
B．输电线上损失的电压变为原来的
C．输电线损失的功率变为原来的
D．降压变压器原、副线圈匝数比变为原来的
三、实验题
13．某实验小组在拆解一电子产品的内部结构时，发现其使用的电池是一块扁平电池，如图甲所示，外壳上标有电动势为3.5V，为了测定该电池的实际电动势和内阻，小组成员利用下面仪器，设计方案对其进行测量。
A．待测电池
B．电压表（量程0～3.00V，内阻约4000Ω）
C．电流表（量程0～100mA，内阻为3Ω）
D．电阻箱（阻值范围0～9999Ω）
E.电阻箱（阻值范围0～99.99Ω）
F.滑动变阻器（阻值范围0～50Ω，额定电流0.2A）
G.滑动变阻器（阻值范围0～1000Ω，额定电流0.2A）
H.开关、导线若干
(1)小组成员利用现有的器材，设计了如图乙所示的实验电路图。实验室所提供的电表的量程都不够大，需要进行改装才能使用。如果将电流表量程扩大到0～300mA，则电阻箱R3的阻值应调为 Ω；为满足测量电动势的需要，也需要将电压表的量程扩大为0～3.6V，小组成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将S2接b，将R1的滑片移至最上端，将电阻箱R2调为零，闭合S1，断开S3，适当移动R1的滑片，使电压表示数为3.00V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为 V时，完成扩大量程，断开S1。
(2)为了完成该实验，滑动变阻器R1应选 ，电阻箱R2应选 。（均填写器材前面字母标号）
(3)保持电阻箱R2的阻值不变，开关S2接a，闭合S1、S3，移动R1的滑片，读出几组电表的读数U、I，并作出U-I图像如图丙所示，可得该电池的电动势为 V，内阻为 Ω（此问计算结果保留3位有效数字）
四、解答题
14．截至2023年8月，中国已累计开放智能网联无人驾驶汽车测试道路2万千米。如图所示，某次测试时，无人驾驶测试车甲、乙在两平行车道上做直线运动；当甲、乙两车并排时，甲车以的速度匀速运动，乙车开始同方向做初速度为零的匀加速运动，经两车恰好再次并排。求：
（1）乙车的加速度大小a；
（2）内，两车相距的最大距离。
15．如图为某游戏装置的示意图，由固定的竖直光滑圆弧轨道A、静止在光滑水平面上的滑板B、固定竖直挡板C组成。轨道A的底端与滑板B的上表面水平相切，初始时轨道A与滑板B左端紧靠在一起，滑板B右端与竖直挡板C相距d=5m。游客乘坐滑椅（可视为质点）从轨道A上P点由静止出发，冲上滑板B，滑板B足够长（滑椅不会从滑板表面滑出），滑板B与挡板碰撞无机械能损失。已知游客与滑椅的总质量m=100kg，圆弧轨道的半径R=6.4m，O点为圆弧轨道的圆心，OP与竖直方向夹角60°，滑板B的质量M=300kg，滑椅与滑板B间的动摩擦因数μ=0.2，空气阻力可忽略。求：
（1）游客与滑椅滑到圆弧轨道最低点时的动量大小；
（2）滑板B与竖直挡板碰撞前，游客、滑椅和滑板B组成的系统产生的内能；
（3）若滑板B右端与固定挡板C距离d可以改变，并要求滑板B只与挡板C碰撞一次，求d应满足的条件？

16．如图，在直角坐标系的第二象限内存在水平向右的匀强电场，第一象限内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，第四象限内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的粒子从M点以大小为的初速度沿y轴正方向进入第二象限，然后通过N点进入第一象限，随后垂直通过x轴正半轴上的P点进入第四象限。已知M点的坐标为，N点的坐标为，不计粒子重力。求：
（1）匀强电场的场强E的大小；
（2）第一象限内匀强磁场的磁感应强度的大小；
（3）若第四象限内匀强磁场的磁感应强度的大小满足，求粒子第n次通过x轴正半轴时，粒子与M点的距离（n为正奇数，用n、L表示）。
17．海浪发电是一种应用前景广阔的新能源技术，海浪通过传动装置带动线圈在磁场中做切割磁感线运动实现海浪动能向电能的转化，某科技小组设计了如下两种发电模型：
模型①：如图甲所示，N匝正方形闭合线圈处在垂直于线圈平面的组合磁场中，磁感应强度大小均为B，线圈和磁场的宽度均为L，设线圈的总电阻为R，线圈在海浪的带动下左右运动时不会超出磁场范围；
模型②：如图乙所示，线圈处在均匀辐向磁场中，机械传动装置将海浪的运动转化为线圈沿水平方向的往复振动，振动速度随时间的变化图像为如图丙所示的正弦函数，其中、T已知，若线圈的匝数为，半径为r，其所处位置磁感应强度大小均为，线圈内阻及外部电路电阻都为，忽略一切摩擦。求：
（1）模型①中线圈水平向右的速度为v时，感应电流的大小和闭合线圈所受安培力的大小；
（2）模型②中感应电动势随时间变化的表达式以及模型②的发电功率。

18．如图所示，为回旋加速器的工作原理示意图，两个D形盒的正中间有狭缝，狭缝宽度为d，狭缝之间存在匀强电场，电场强度为E；两个半径为R的D形盒接上高频交流电，并处在匀强磁场中，在的中心A处有一个粒子源，它产生并发出比荷为k的带正电粒子，粒子的初速度视为0，经加速后从D形盒的边缘以速度v飞出，不计粒子重力，求：
（1）粒子在狭缝之间运动的总时间和匀强磁场的磁感应强度；
（2）粒子第4次被加速结束的瞬间位置与A点之间的距离。
参考答案：
1．C
【详解】A．其光路图如图所示
有几何关系有
由折射定律有
解得
所以在面射入棱镜后的折射光线与面的夹角是，故A错误；
B．有几何关系有
发生全发射的临界角为
所以
所以光线在BC边发生全反射，但不是恰好发生全反射，故B错误；
CD．其两束光的光路图如图所示
由题图可知，两束光在介质中的路程相等，由
所以光线a、b在棱镜中传播时间相等，而根据图可知，光线a经过棱镜折射、反射、折射后出射光线是f，故C正确，D错误。
故选C。
2．D
【详解】AB．K，轮胎内的体积不变，根据查理定律有
解得
℃
温度增加，则轮胎内部气体分子的平均动能增加，故AB正确；
C．轮胎内的体积不变，压强增大，则气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力增加，故C正确；
D．轮胎内部气体温度增大，内能增大，做功为0，吸收热量，故D错误。
本题选错误的，故选D。
3．B
【详解】AD．根据牛顿第二定律
解得
动力与加速度并不是正比关系，若每组提供的动力均为2F，列车组的加速度并不加倍，AD错误；
BC．对于a，根据牛顿第二定律
解得
若，T小于零则对接处（如图）a对b的作用效果是向后的阻力，B正确，C错误。
故选B。
4．D
【详解】A．将物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向匀速直线运动，竖直方向为竖直上抛运动，C点的竖直速度为零，水平速度不是零，从C到B物体做的是平抛运动，故C点的速度不为零，故A错误
B．任何曲线运动的瞬时速度方向都是沿着曲线在该点切线方向，可知，A点的速度斜向上，B的速度斜向下，方向不同，故B错误；
C．因物体在水平方向不受外力，水平初速度不变；故物体在A点、B点的水平分速度均等于物体在C点的速度，故C错误；
D．物体只受重力，故加速度等于重力加速度g，速度变化量
根据对称性可知物体在A到C和C到B的时间相同，因此速度变化量相同，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】由图可知简谐波的波长为
P点的振动位移随时间t变化关系为，则振动周期为
故该波的波速为
故选Ａ。
6．C
【详解】A．如图所示为等量异种点电荷周围空间的电场分布图
本题的带电圆环可分解为无数对等量异种点电荷的电场，沿水平方向放置，它们有共同的对称轴，所在的平面与每一条电场线都垂直，即为电势为0的等势线，因此O点场强大小不为0，电势为0，故A错误；
B．由图可知水平直径上、下两侧的电场分布对称，竖直直径两侧的电场分布也对称，由电场的叠加原理可知，c点的场强等于d点的场强，故B错误；
C．为等势线，故将一电子从a点沿直线移动到b点，电场力不做功，故C正确；
D．由圆环所带电荷的电场线分布可知，c点电势高于d点的电势，由正电荷在电势高的地方电势能大，可知质子在d点的电势能小于在c点的电势能，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】带电量为＋q的粒子进入磁场，洛伦兹力提供向心力
解得
粒子从a点射出，由几何关系可知
粒子从d点射出，由几何关系可知
解得
则磁谱仪记录到粒子从ad边射出可知
故粒子进入磁场时的动量p满足
故选A。
8．B
【详解】A．从图像可知，时间内，电容器的电荷量在减少，故电容器的电场能在减少，线圈中的磁场能在增加，故A错误；
BC．从图像可知，，两时刻电容器的电荷量最大，故电容器中电场能最大，线圈中磁场能最小，故电路中电流最小，故B正确，C错误；
D．根据电磁波发射的特点可知，要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率，故D错误。
故选B。
9．ACD
【详解】A．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用。故A正确；
B．两分子间距离为时，分子势能最小，当两分子间距由减小时，分子势能变大，由增大时，分子势能也增大。故B错误；
C．温度越高，布朗运动越显著。故C正确；
D．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化。故D正确；
E．一定质量理想气体的内能随温度的升高而增大。故E错误。
故选ACD。
10．ABD
【详解】A．由题意知，P为第3级亮条纹中心，则条纹间距为
Δx＝＝0.4mm
故A正确；
B．根据双缝干涉条纹间距公式有
Δx＝λ
其中L＝0.5m，d＝1.0mm，解得
λ＝800nm
故B正确；
C．根据双缝干涉条纹间距公式
Δx＝λ
可知L增大时，条纹间距Δx增大，故C错误；
D．亮条纹对应的光程差为波长的整数倍，即PS1与PS2的光程差为3λ，则时间差为
Δt＝
故D正确。
故选ABD。
11．AC
【详解】A．设A、B、C的质量分别为2m、3m、m，则向心力分别为
，，
可知，A物体所受的向心力最大，A正确；
B．三者分别与圆盘的摩擦力达到最大静摩擦时
得
，，
B的临界角速度最小，则细绳最初绷紧时，圆盘的角速度
B错误；
C．A的临界角速度小于C的临界角速度，设恰好有物块开始滑动时绳的拉力为T，则
对A
对C
得
C正确；
D．角速度较小时，C所受摩擦力指向圆心，由C选项可知，滑动时C所受摩擦力背离圆心，故物体与圆盘相对滑动前，C所受的摩擦力先增大后减小再增大，D错误。
故选AC。
12．AB
【详解】A．根据电压匝数比的关系有
输送电压变为原来的10倍，升压变压器原、副线圈匝数比值变为原来的，A正确；
B．输送总功率
输电电流变成原来的，损失的电压
变为原来的，B正确；
C．输电线损失的功率
变为原来，C错误；
D．根据电压分配关系有
根据
降压变压器原、副线圈匝数比值不是原来的，D错误。
故选AB。
13．(1) 1.5 2.00
(2) F D
(3) 4.20 2.50
【详解】（1）[1][2]电流表内阻RA=3Ω，如果将电流表量程扩大为原来3倍，由并联电路特点（电流与电阻成反比）可知，分压电阻阻值为电流表内阻的，则电阻箱R3的阻值应调为
由图乙所示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，电压表量程为3.00V，将电压表量程扩大为4.50V，电压表满偏时，分压电阻分压为1.50V，由串联电路的特点（电压与电阻成正比）可知，电压表内阻是串联分压电阻的2倍，由串联电路特点可知，电压表两端电压是分压电阻两端电压的2倍，当电压表和电阻箱R2两端总电压是3.00V时，电压表示数为2.00V，分压电阻两端电压是1.00V，即完成了扩大量程。
（2）[1][2]分压式接法，滑动变阻器应选择总阻值较小的F；电压表内阻约为4000Ω，分压电阻分压约为2000Ω，因此电阻箱R2应选择D。
（3）[1][2] 改装后电流表量程是原电流表量程的3倍，电流表示数是I时，电路电流为3I，改装后电压表量程是原电压表量程的1.5倍，电压表示数是U，改装后电压表示数是1.5U，改装后电流表内阻
由图乙所示电路图，根据闭合电路的欧姆定律得
整理得
由图示U-I图象可知，纵轴截距
图象斜率的绝对值
代入数据解得，电源电动势
电源内阻
14．（1）；（2）
【详解】（1）依题意得
解得
（2）内，当两车速度相等时，两车的距离最大，设经时间两车速度相等，由运动学公式得
。
在时间内，甲车的位移
乙车的位移
而
联立解得
15．（1）；（2）2400J；（3）
【详解】（1）设滑椅滑到圆弧轨道最低点时速度为，由动能定理有
在圆弧轨道最低点时游客与滑椅的动量大小
（2）设共同速度为v，由动量守恒定律
解得
设在此过程中滑板的位移为，由动能定理有
解得
因
故达到共同速度后才与C碰撞，对系统能量守恒定律
解得
（3）游客、滑椅滑上B到B与挡板碰前，对B有
游客、滑椅和滑板B系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律有
若B与挡板只碰一次，需满足
联立上式代入数据有
16．（1）；（2）；（3），n为正奇数
【详解】（1）第二象限内，粒子做类平抛运动
竖直方向有
水平方向有
由牛顿第二定律有
解得
（2）粒子从N点到P点的运动轨迹答图2所示
在N点时，设粒子的速度方向与y轴正方向的夹角为
则有
即
故合速度为
由几何关系可得粒子做匀速圆周运动的半径为
由牛顿第二定律有
解得
（3）粒子通过P点（即第1次通过x轴正半轴）后在第四象限内做匀速圆周运动，由可知，此时粒子做匀速圆周运动的半径为
P点与M点的距离为
如答图2，此后粒子做周期性运动，第3次通过x轴正半轴时，与M点的距离增加
以此类推可知，粒子第n次（n为正奇数）通过x轴正半轴时，粒子与M点的距离为
也满足
综上，粒子第n次通过x轴正半轴时，粒子与M点的距离为
n为正奇数
17．（1）；（2），
【详解】（1）单根导线切割磁感线产生的电动势为
整个线圈产生的总电动势为
根据欧姆定律可得
单根导线所受安培力大小为
整个线圈受到的总安培力为
（2）线圈运动的速度时间关系为
单匝线圈切割磁感线产生的电动势为
匝线圈产生的总电动势为
电动势的有效值
其中
发电功率为
18．（1），；（2）
【详解】（1）由牛顿第二定律有
根据运动学公式
得
粒子在磁场中与匀速圆周运动
得
（2）加速一次由动能定理有
解得
从A点出发向右运动
同理可得加速第二次粒子向左运动
粒子加速第三次后向右运动
所以，第四次加速结束瞬间距A点的距离为