2024届山东省枣庄市高三年级下册一模物理试题（解析版）

2024届高三模拟考试

物理试题

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.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。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只

有一个选项是符合题目要求的。

1.2023年8月24日，日本福岛核电站启动核污染水排海，核污染水里含高达64种核放射性元素，其中

碘129的半衰期为1570万年，其衰变方程为53i-zX+一V,下列说法正确的是（）

A.核污染水被稀释后碘129的半衰期变长B.衰变生成了电子，说明原子核中存在电子

C.X核内的中子数为76D.；打的比结合能小于的比结合能

【答案】D

【解析】

【详解】A.半衰期只由原子核自身决定，将核污水稀释后，原子核的半衰期不变，故A错误；

B.衰变过程中的电子是由核内中子转化为质子释放出来的，并不是原子核中存在电子，故B错误；

C.根据衰变方程的质量数守恒可得

4=129

根据衰变方程的电荷数守恒可得

Z=53+l=54

则x核内的中子数为

A-Z=75

故C错误；

D.衰变过程释放能量，反应后的彳X比反应前的鲁I更稳定，则鲁I的比结合能小于gx的比结合能，故

D正确。

故选D。

2.如图所示，取一个透明塑料瓶，向瓶内注入少量的水。将橡胶塞打孔，安装上气门嘴，再用橡胶塞把

瓶口塞紧，并向瓶内打气。观察发现橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾，下列说法正确的是（）

A.打气过程中，瓶内气体的分子动能保持不变B.打气过程中，瓶内气体的压强与热力学温度成正

比

C.橡胶塞跳出后，瓶内气体迅速膨胀，温度降低D.橡胶塞跳出后，瓶内水迅速蒸发，出现白雾

【答案】C

【解析】

【详解】A.打气过程中，外界对气体做功，气体内能增加，瓶内气体的分子动能变大，故A错误；

B.打气过程中，若瓶内气体的质量不变，则根据查理定律，瓶内气体的压强与热力学温度成正比，但打气

过程中，瓶内气体的质量增加，则瓶内气体的压强与热力学温度不再成正比关系，故B错误；

CD.橡胶塞跳出后，瓶内气体迅速膨胀，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气预冷液化成小

水珠，出现白雾，故C正确，D错误。

故选C。

3.如图所示，光滑斜面与平台相连，小物块以某一初速度从斜面底端冲上斜面并从平台右端滑落。已知

斜面长2m,小物块在斜面上运动的时间为1s,则其初速度的大小可能为（）

A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s

【答案】B

【解析】

【详解】设小物块的初速度为%,加速度为“，则根据匀减速直线运动规律有

12

x—v^t—-at

v=-at>Q

即

1

2=%一万。

%—a>0

联立解得

%<4m/s

又小物块做匀减速直线运动，则其初速度大于平均速度，即有

%>诃=一=2m/s

所以有

2m/s<v0<4m/s

故选B。

4.如图所示，匀强磁场的左边界为00,磁场方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为8。，二。时刻，

面积为s的单匝三角形线圈与磁场垂直，三分之二的面积处于磁场中。当线圈绕00'以角速度G匀速转

动，产生感应电动势的有效值为（）

A非BSco口-JlOBSco「后BSco门yflBSco

6634

【答案】A

【解析】

【详解】根据题意可知，当三分之二的面积处于磁场中转动时，感应电动势的最大值为

Emi=B-S（o

转动时间为二，当三分之一的面积处于磁场中转动时，感应电动势的最大值为

2

E^=B-；S①

转动时间为工，设，产生感应电动势的有效值为E,则有

2

㈤:工+㈤2工一或

1近）2R1亚）2RR

解得

D.在同一位置换用更细的金属丝时，乙不变，1减小，则Ax变大，故D错误。

故选B。

6.如图所示，质量为M的光滑半圆柱体紧靠墙根放置，质量为机的小球由长度为乙的细线悬挂于竖直墙

壁上的A点，静止在半圆柱体上，A点距离地面的高度为3细线与竖直方向夹角为6。已知半圆柱体的

半径可变化（质量不变），小球可视为质点，重力加速度为g,不计一切摩擦，下列说法正确的是

A.当夕=60。时，细线对小球的拉力大小为日Mg

B.当夕=60。时，半圆柱体对小球的支持力大小为

C,半圆柱体受到水平地面的弹力大小为Mg+mgsin?6

D.半圆柱体受到竖直墙壁的弹力最大值为机g

【答案】C

【解析】

【详解】AB.对小球进行受力分析如图所示

由几何关系可知

cc—6

小球受力平衡，有

N=mgsinO=^-mg

T=mgcos0=—mg

故AB错误；

CD.对小球和半圆柱体整体进行受力分析，整体受地面的支持力FN,墙壁的弹力F,细线的拉力T,重力

（加+M）g,整体受力平衡，则在竖直方向上有

FN+Tcos6*=Cm+M）g

水平方向上有

F=Tsin0

解得

2

FN=Mg+mgsin0

B=gmgsin20

则当6=45°时B最大，最大为:机g,故C正确，D错误。

故选C。

7.地球与月球之间有一种有趣的“潮汐锁定”现象，即月球永远以同一面朝向着地球。如图所示，太阳光

平行照射到地球上，月球绕地球做匀速圆周运动的半径为广。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度

为g,设从月球上正对地球的尸点看向地球的视角为呢在月球绕地球运动一周的过程中，下列说法正确

的是（）

-----A

A.地球的密度为3gB.月球自转的角速度为2%回与

4成3G丫/

C.太阳光照射月球的时间为s+D.月球上的P点被照亮的时间为（兀-

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据

2兀左。2

B.分子层间的距离减小了一彳

£,.Sk

4兀左。24兀左。2

C.分子层间的距离增加了一y-D.分子层间的距离减小了一7-

srSksrSk

【答案】B

【解析】

【详解】内外两膜层分别带有电荷量。和-。时，两膜层之间电场力为引力，在该引力作用下，分子层之

间的距离减小，令距离减小量为Ax，分子层之间具有弹性，可近似类比成劲度系数为8的轻质弹簧，

由于无限大均匀带电薄板周围的电场为匀强电场，细胞膜的面积S»[2,则膜层周围的电场也可近似看

为匀强电场，令电场强度为E,可知单独一个极板产生的场强为则有

2

k'\x=Q-E

根据电容的表达式有

c=—,c=-^~

U4jrkd

根据电场强度与电势差的关系有

E=1

结合上述解得

ErSk'

即分子层间的距离减小了空当

srSk

故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.如图所示，长方形ABC。为柱状中空透明物体的横截面，长边a=3cm,短边人=2cm,截面圆的圆

心。在长方形对角线的交点，半径为H=lcm,圆心。处有一单色点光源。已知光在真空中传播的速度

为3xl()8m/s，材料的折射率〃=2。不考虑光的反射，下列说法正确的是()

A.长方形ABC。四边有光线射出的区域的总长度为纪1cm

3

B.长方形ABC。四边有光线射出的区域的总长度为坦叵cm

3

C.在从长方形ABC。四边射出的光线中，光从。点到488边传播所用的最长时间拽二

3

D.在从长方形A3C。四边射出的光线中，光从。点到边传播所用的最长时间述匚xl()T°s

3

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.设AB中点M,BC中点、N,如图所示

若沿0E方向射到面上的光线刚好发生全反射，因为临界角满足

,-1

sinC=—

n

即

C=30°

则NMOE=30。同理沿。厂方向射到BN面上的光线刚好发生全反射，则NM9尸=30。根据几何关系可得

【解析】

【详解】A.由振动图像知，周期为

T=2s

由波动图像知，波长

2=4m

则波速

丸

v=—=2.0m/s

T

故A正确；

B.由振动图像知，f=6s时A点振动方向沿y轴负方向，由波动图像知，波沿x轴正方向传播，则A点

无坐标可能为6.5m,故B正确；

C.由振动图像知，仁0时A点与f=6s时的位置一样在y轴负半轴，根据简谐运动特征，A处质点的加速

度方向沿y轴正方向，故C错误；

D.由振动图像可知，Z=13s时，A处质点的速度方向沿y轴正方向，故D错误。

故选AB»

11.如图所示，劲度系数为左的轻质弹簧一端固定在足够长斜面的顶端，另一端与物块A栓接，且与斜面

平行，。点为弹簧原长位置。斜面的倾角为。，物块A与斜面之间的动摩擦因数〃=gtan。，物块B叠

放在A上。将两物块从。点上方七处由静止释放，运动过程中A、B始终相对静止。已知两物块可视为

质点、质量均为重力加速度为g。则物块从释放到第一次返回最高点的过程中，下列说法正确的是

A22,2/3

C.物体B重力势能减少量为gsin"

k

D.系统因摩擦产生的热量为4mgsine(xo+蟹券0

【答案】AB

【解析】

【详解】A.当物块合力为零时，速度最大，则

2mgsin9=〃•2mgcos0+kx

最大速度的位置在。点下方距离为

mgsin0

x=-----

k

A正确；

B.整体加速度最大时，B所受摩擦力最大。整体运动至最低点过程中，根据能量守恒

2mg（x0+xjsin6=//-2mgcos^（x0+玉）+一；履；

得

_2mgsin0

玉-x

K7o

对整体，即将运动至最低点时，由牛顿第二定律

he】-2mgsin6+〃•2mgcos0=Ima

得

_kx0-mgsin0

2m

对B,根据牛顿第二定律

fm-mgsin0=ma

得物体B所受静摩擦力的最大值为

九二川+丁

B正确；

C.从最低点到最高点过程，根据能量守恒

1,1,

—kx「——kx；=2mgx2sin8+〃•2mgcos0x2

得

mesin0

XX----；—

2=0k

物体B重力势能减少量为

222,2/j

AEp=°%一%)sin。=mgx0sin0+"*——

k

C错误；

D.系统因摩擦产生的热量为

mgsin6

Q=〃•2mgcos0(x+X]+々)=mgsin0

ok

D错误。

故选AB。

12.如图所示，足够长的平行金属导轨固定在水平面内，间距L=0.5m,电阻不计。与导轨左端连接的

线圈面积S=0.hn2，内阻r=0.5。，匝数〃=200匝。一根长L=0.5m,质量加=0.2kg、电阻

尺=20的导体棒演垂直放置在导轨上，与导轨间的动摩擦因数〃=02。线圈内的磁场平行于轴线向

上，磁感应强度的大小随时间变化的关系为用=0.2八导轨之间的匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度

的大小耳=11\/=0时刻闭合开关，当/=8.0s时导体棒已达到最大速度，重力加速度g=10m/s2。

A.刚合上开关时导体棒的加速度为《m/s?

B.导体棒运动速度的最大值为4m/s

C.08.0s内导体棒的位移大小为16m

D.08.0s内整个电路产生的焦耳热为20.8J

【答案】BD

【解析】

【详解】A.根据法拉第电磁感应定律可知，左侧线圈产生的感应电动势为

E=n—=n—S=4V

1AtAt

刚合上开关时，电路中电流为

\—=1.6A

R+r

对导体棒有

B2IXL-pimg=ma

解得

a=2m/s2

故A错误；

B.导体棒运动速度最大时，导体棒所受合力零，即有

B2I2L=/umg

解得

I2=0.8A

设最大速度为％,则有

Ei一四乙%_J

R+r~2

解得

%=4m/s

故B正确；

C.根据题意，对导体棒由动量定理有

B?IJt—JB2—-----------Lt—/Limgt——0

R+r

则有

=mvm-0

即

J-t-方x=mvm-0

解得

x=24m

故C错误;

D.对导体棒，由动量定理有

B?L/It-pimgt-mvm一0

即

B2Lq-jumgt=mvm

解得

q=8C

由能量守恒定律有

12

qE1=Q+-mvm+JLimgx

解得

2=20.8J

故D正确；

故选BDo

三、非择题：本题共6小题，共60分。

13.某同学使用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。。点为单摆的悬点，将摆球拉到A

点，由静止释放摆球，2点为其运动过程中的最低位置。

(1)若使用光电计时器精确测量单摆的周期，光电门应放在________(选填"A”或"B”)处与球心等

高的位置，测得光电计时器相邻两次遮挡时间间隔为则单摆的周期为o

(2)改变摆长重复操作，记录多组摆长工和周期T的数据，作出乙_〃图像，如图乙所示。求得重力加

速度的表达式为(用4、4、(、心表示)。

【答案】(1)①.8②.It

T；-T；

【解析】

【小问1详解】

山摆球经过B时速度最大，通过光电门的时间最短，测量误差小，故光电门应放在B处。

⑵摆球一周内经过两次平衡位置，则单摆的周期为

T=2t

【小问2详解】

根据单摆周期公式

(3)待测金属圆柱"的阻值为(用小，2、均表示)。

(4)电流表A1、A2的内阻对电阻的测量结果(选填“有”或“无”)影响。

【答案】(1)2(2)使凡和号两端的电压相等

(3)中

(4)无

【解析】

【小问1详解】

根据电流表改装原理

/=/+^=0.6A

8R'

解得

R=2Q

【小问2详解】

调节电流计G的示数为零，目的是使&和R,两端的电压相等。

【小问3详解】

凡和《两端的电压相等，则

/内=，26

解得待测金属圆柱&的阻值为

R=姐

乂I2

【小问4详解】

根据表达式

R=妁

XI

实验原理无误差，可知电流表A1、A2的内阻对电阻的测量结果无影响。

15.如图所示，竖直平面内固定一弯曲刚性细杆P。。，尸。部分光滑，形状为四分之一圆；。。部分粗

糙，形状为抛物线，弯曲杆。点处的切线水平。小圆环穿在杆上，从尸点由静止释放，到达。点时恰好

与杆之间无弹力。若以。点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立直角坐标系x°y,则。点的坐标为

(5m,5m)»已知弯曲杆部分的半径R=1.8m,小圆环的质量〃z=lkg,取重力加速度

g=10m/s2o求:

(1)小圆环在尸。部分经过。点时对杆压力的大小;

(2)小圆环在。。部分运动过程中克服摩擦力做的功。

【答案】(1)30N；(2)5.5J

【解析】

详解】(1)小圆环从尸到O,根据机械能守恒有

mgR=g根说

小圆环在尸。部分经过。点时，根据牛顿第二定律有

F—mg=

联立解得，小圆环受到杆的支持力为

尸=3〃zg=30N

故小圆环在P0部分经过O点时对杆压力为30No

(2)由于部分形状为抛物线，到达0点时恰好与杆之间无弹力，则可将小圆环从。到。的运动等

效为以初速度?从。点抛出的平抛运动，由数学知识可得

y^-x2

5

根据平抛运动的抛物线方程

g2

y=-

2说

可得

v0-5m/s

即以初速度%为5m/s从。点抛出的运动轨迹恰好与该抛物线重合，则。点的竖直速度为

V”=yjlgy=10m/s

所以经过。点时的速度大小为

V。=7VO+Vy=5非Zs

从P到。根据动能定理有

12

mg(R+y)-W=—mvQ

解得，小圆环在。。部分运动过程中克服摩擦力做的功为

W=5.5J

16.水肺潜水运动中，潜水员潜水时需要携带潜水氧气瓶，以保障潜水员吸入气体的压强跟外界水压相

等。潜水器材准备室中有一待充气的氧气瓶，其内部气体的压强、温度与外界大气相同，潜水员用气体

压缩机为其充气，1S内可将压强为po、温度为小体积yo=7OOmL的气体充进氧气瓶内，充气完成时氧气

瓶内气体压强p=16atm,温度/=47℃。已知外界大气压po=latm,外界环境温度％=27℃,氧气瓶的容

积丫=11L,氧气瓶的导热性能良好，水温恒为如水中每下降10m深度水压增加latm。

(1)求气体压缩机对氧气瓶充气的时间；

(2)潜水员携带氧气瓶迅速下潜至水面下a=10m深处，在该水层活动期间吸入气体H=20L,随即迅速

下潜至水面下〃2=20m深处，在该水层活动期间吸入气体V2=16L,求此时氧气瓶内剩余气体的压强。

【答案】(1)220s；(2)8atm

【解析】

【详解】(1)充气过程有

%丫।为腺_/V

273+ZQ273+玲273+1

解得

唳=154L=1.54x105mL

则充气时间为

唳，1.54xl05,

t=xls=-----------xls=220s

%700

(2)当下潜至水面下历=10m深处时，为保障潜水员吸入气体的压强跟外界水压相等，则此时吸入气体

压强为

Pi=Po+**latm=2atm

此时以吸入气体和氧气管内气体为研究对象，则有

一V噌।p'v

273+1。273+%273+1。

当下潜至水面下02=20m深处时，为保障潜水员吸入气体的压强跟外界水压相等，则此时吸入气体压强为

p?=p0+xlatm=3atm

此时以吸入气体和氧气管内气体为研究对象，则有

P,V2%।P"

273+1。273+%273+1。

解得

p"=8atm

17.如图甲所示，三维坐标系O-xyz所在的空间中，有平行于y轴且沿其正方向的匀强电场，电场强度的

大小耳=—工。一带正电的粒子由静止开始经加速电场加速后，沿xOy平面从x轴上的P(L0,0)

l(JqL

点进入匀强电场，经过P点时速度的大小为%、与x轴负方向的夹角。=53°。当粒子运动一段时间

.2L

0=——到达。(未画出)点时，匀强电场的方向突然变为z轴正方向，若以此刻为计时起点，且电场

%

强度的大小62随时间r的变化关系，如图乙所示，电场改变方向的同时加上沿z轴正方向的匀强磁场，

磁感应强度的大小3=已知带电粒子的质量为加，电荷量为外粒子的重力忽略不计，求：

qL

(1)加速电场的电压U；

(2)。点的位置及带电粒子到达Q点时的速度；

L

z=­

2

3nLLLL

则当t=—时带电粒子的位置坐标为（一，一，-）o

%552

18.如图所示，水平地面上尸点左侧粗糙、右侧光滑，物块A静止放置在木板8上。物块A、木板8的质

量分别为2相、m,A、B之间的动摩擦因数为2〃，木板3与地面之间的动摩擦因数为〃。P点右侧足够远

处有N个（N210）质量均为3根的光滑小球向右沿直线紧密排列，球的直径等于木板的厚度。用带有

橡胶指套的手指作用在物块A的上表面并以某一恒定速度向右运动，手指对物块A施加的压力大小为

mg,运动时间办后手指立即撤离。手指作用过程中，物块A上表面留下的指痕长度恰好等于物块A在木

板8上滑过距离的g。手指撤离后经过时间办，木板8右端刚好抵达P点，且A、8速度恰好相等。木

板8完全通过尸点的速度为其右端刚到P点时速度的;。已知物块A始终未脱离木板最大静摩擦力

等于滑动摩擦力，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间忽略不计，重力加速度为g。求：

（1）木板B右端刚好到达P点时的速度；

（2）橡胶指套与A上表面间的动摩擦因数/；

（3）木板B第一次与球碰撞到第二次与球碰撞的时间间隔；

（4）从物块A开始运动到木板8与最后一个静止小球刚好相碰时的过程中，A、8之间因摩擦产生的热

量。

.........:一。0。二;二,。.....

///////////////////////7/////////////Z///////Z/////////

【答案】（1）v=3〃g/o；⑵〃=31〃；（3）4=3；（4）Q=4机〃2gj—击］

【解析】

【详解】（1）由题意可得，手指作用期间，AB发生相对滑动，B相对地面向右加速运动，对B有

2Kng+2mg）-//（mg+3mg）=inaB

解得

aB=2Mg

撤去手指后，B仍然向右加速运动，对B

2〃•2mg-〃•?>mg=maB

解得

即=僚

此时AB的速度为

v=aBt0+aBtQ

解得

v=3〃g/（）

(2)撤去手指后，A向右减速，对A

2jLi-2mg=21nd人

解得

<=2〃g

撤去手指瞬间，A的速度

vA=v+a'At0

解得

vA=5ugt0

手指作用时，对A有

/Jmg-2〃（，律g+2mg）=2maA

假设手指作用时先与A相对滑动，设经f手指和A达到共速，随后保持相对静止，则指套在A上留下的指

痕长度为

1