山东枣庄市2024届高考物理一模试卷含解析

山东枣庄市2024届高考物理一模试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

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

选涂其它答案标号。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6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图甲所示，直径为0.4m、电阻为0.1。的闭合铜环静止在粗糙斜面上，C。为铜环的对称轴，C。以下部分的铜

环处于磁感应强度8方向垂直斜面且磁感线均匀分布的磁场中，若取向上为磁场的正方向，B随时间，变化的图像如

图乙所示，铜环始终保持静止，取兀=3,则（）

A.，=2s时铜环中没有感应电流B.i=1.5s时铜环中有沿逆时针方向的感应电流（从上向下看）

C.3.5s时铜环将受到大小为4.8xlO4N、沿斜面向下的安培力D.1〜3s内铜环受到的摩擦力先逐渐增大后逐渐

减小

X

2、一物体沿水平面做匀减速直线运动，其运动的--/图象如图所示。下列说法正确的是（）

t

A.物体运动的初速度大小为10m/s

B.物体运动的加速度大小为0.4m/s2

C.物体在前3s内的平均速度是9.4ni/s

I）.物体在前5s内的位移是451n

3、空中飞椅是游乐场里少年儿童们十分喜爱的娱乐项目，其模型如图所示，顶端转盘上吊着多个座椅，甲、乙两个儿

童分别坐在A、B两个吊椅中，当转盘以一定的角速度稳定匀速转动时，连接座椅的钢丝绳与竖直方向的夹角分别为a、

仇巳知连接4、8座椅的钢丝绳长度分别为心、L2t甲、乙两儿童的质量分别为小卜〃⑵两座椅的质量相等，若心仇

则一定有

A.L\>LiB.L\<Li

C.mi>ni2D.ini<m2

4、如图所示，B、M、N分别为竖直光滑圆轨道的右端点，最低点和左端点，B点和圆心等高，N点和圆心0的连线

与竖直方向的夹角为二=60。。现从8点的正上方某处A点由静止释放一个小球，经圆轨道飞出后以水平上的y通过

C点，已知圆轨道半径为上u=9,重力加速度为g,则一下结论正确的是

A.C、”的水平距离为RB.C、N的水平距离为2R

C.小球在“点对轨道的压力为6小gD.小球在M点对轨道的压力为4〃吆

5、如图所示，在与水平方向成〃角的匀强电场中有一绝缘光滑细杆，底端固定一带正电的小球，上端有一带正电的小

环，在环由静止释放后沿杆向下运动的过程中，下列关于小环能量变化的说法中正确的是（）

...^<6.............

A.重力势能与动能之和增加B.电势能与动能之和增加

C.机械能守恒D.动能一定增加

6、2019年7月31日，一个国际研究小组在《天文学和天体物理学》杂志刊文称，在一个距离我们31光年的M型红

矮星GJ357系统中，发现了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d,它们绕GJ357做圆周运动。GJ357d处于GJ357星系

宜居带，公转轨道与GJ357的距离大约为日地距离的五分之一。GJ357d的质量是地球质量的6.1倍，公转周期为55.7

天，很可能是一个宜居星球。不考虑行星间的万有引力，根据以上信息可知（）

A.G.I357（1和G,J357c的轨道半径与周期的比值相同

B.GJ357d的周期比GJ357c的周期小

C.GJ357的质量约为地球质量的3倍

D.GJ357的质量约为太阳质量的捷

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、长为葭间距为d的平行金属板水平正对放置，竖直光屏M到金属板右端距离为/,金属板左端连接有闭合电路，

整个装置结构如图所示.质量为加、电荷量为q的粒子以初速度％从两金属板正中间自左端N点水平射入，当滑动变

阻器的渭片在某一位置时，粒子恰好垂直撞在光屏上.对此过程，下列分析正确的是（）

A.粒子在平行金属板间的运动时间和从金属板右端到光屏的运动时间相等

B.板间电场强度大小为辿

q

C.若仅将滑片0向下滑动一段后，再让该粒子从N点以水平速度匕射入板间，粒子不会垂直打在光屏上

D.若仅将两平行板的间距变大一些，再让该粒子从N点以水平速度％射入板间，粒子依然会垂直打在光屏上

8、沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s,则下列说法正确的是（）

A.从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为40cm,相对平衡位置的位移为零

B.图中质点b的加速度在增大

C.若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸为2（）m

D.从图示时刻开始，经0.01s质点b位于平衡位置上方，井沿），轴正方向振动做减速运动

E.若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz

9、如图所示，航天器和卫星分别在同一平面内的1、2轨道上绕地球做匀速圆周运动，其半径分别为r、2r,速率分别

为力和以。航天器运动到A点时突然加速到门后沿曲线运动，其轨迹与轨道2交于3点，经过3点时速率和加速度

分别为中和山，卫星通过3点时加速度为“2。已知地球的质量为质量为，〃的物体离地球中心距离为/•时，系统

的引力势能为-0‘（取物体离地球无穷远处引力势能为零），物体沿曲线运动时机械能为零。则下列说法正确

r

A.匕=V2V]

B.v2=v4

C.a]>a2

D.若航天器质量为即），由4点运动到8点的过程中地球对它的引力做功为-〃％或

10、如座所示，一条形磁铁竖直放置，金属线圈从磁铁正上方某处下落，经条形磁铁4、3两端时速度分别为力、如

线圈中的电流分别为八、线圈在运动过程中保持水平，贝人）

cb

A,八和人的方向相同B.和〃的方向相反

C.1\:h=v}•v\D./i：h=v\:V2

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）为了精密测量一金属丝的电阻率：

⑴如图甲所示，先用多用电表“xl挡粗测其电阻为d然后用螺旋测微器测其直径为

甲

(2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下:

A.电压表V(量程3V,内阻约15kC；量程15V,内阻约75kO)

B.电流表A(量程0.6A,内阻约1Q；量程3A,内阻约0.2。)

C.滑动变阻器Ri(0〜5Q,1A)

D.滑动变阻器Rz(0〜2000Q,0.1A)

E.L5V的干电池两节，内阻不计

F.电阻箱

G.开关S,导线若干

为了测多组实验数据，则上述器材中的滑动变阻器应选用(选填或“R2”).

请在虚线框内设计最合理的电路图并完成实物图的连线

12.(12分)某实验小组做“探究加速度和力、质量的关系”实验。

(1)用如图甲所示的装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示细线所受拉力的大小。

实验时，下列操作必要且正确的是o

A.将长木板右端适当垫高，使小车前端的滑轮不挂砂桶时，小车能自由匀速滑动

B.为了减小误差，实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

C.实验时，拉小车前端滑轮的细线必须保持水平

D.实验时，使小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数

⑵在正确、规范的操作下，打出一条如图乙所示的纸带，每相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上

的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器电源的频率为50Hz。则打计数点3时，小车的速度大小

2

v3=m/s；小车做匀加速直线运动的加速度大小。=m/so（结果均保留三位有效数字）

5.017.5010.0112.5017.50

乙

⑶带滑轮的长木板水平放置，保持小车质量M不变，改变砂桶里砂的质量测出每次拉力传感器的示数尸和小车对应

的加速度作。-尸图象。下列图线正确的是

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图所示，在直角坐标系xOy的第一、四象限内，在边界与），轴之间有垂直于坐标平面向里的匀强

磁场，磁场的磁感应强度大小为丛边界MN右侧有沿X轴正向的匀强电场，电场强度大小为E,上。点的坐标

为（a,0）,MN与x轴正向的夹角445。，一个质量为加，电荷量为《的带负电的粒子从坐标原点沿y轴正向射入磁

场，不计粒子的重力，£＞四，求：

2m

（1）要使粒子不进入电场，粒子进入磁场的最大速度为多少；

（2）若粒子从P点进入电场，则粒子在电场中运动的时间为多少；

⑶若粒子刚好垂直进入电场，且将电场反向，则粒子在电场中运动时经过x轴的位置坐标。

XXX/

XXX/

/

XX*-----------

八Xx/o~

X/P

X：

<7

14.（16分）如图所示，在xOy平面内，MN与），轴平行，间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场及,轴左侧有

宽为L的垂直纸面向外的匀强磁场，MN右侧空间存在范围足够宽、垂直纸面的匀强磁场（图中未标出）。质量为加、

带电量为+4的粒子从尸（d,0）沿x轴负方向以大小为也）的初速度射入匀强电场。粒子到达O点后，经过一段时间还

2.2

能再次回到。点。已知电场强度£=岩，粒子重力不计。

2qd

⑴求粒子到。点的速度大小；

(2)求)，轴左侧磁场区域磁感应强度为的大小应满足什么条件？

⑶若满足⑵的条件，求MN右侧磁场的磁感应强度心和)，轴左侧磁场区域磁感应强度外的大小关系。

15.(12分)如图所示，在xQy坐标系的第一象限内有一圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向外，磁感应

强度大小为〃=O.1T从坐标原点沿与x轴正向成8=30。的方向，向第一象限内射入质量为〃2=1x10-'kg、电荷量为

4=1.0x10-“C的带正电粒子，粒子的速度大小为H)=lxl0，m/s,粒子经磁场偏转后，速度垂直于x轴.若不计粒子

的重力，求(结果可用m表示)：

(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径及运动的时间;

(2)匀强磁场的最小面积.

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C

【解析】

A.分析图乙可知，r=2s时，磁感应强度处于变化的过程中，铜环中磁通量变化，产生感应电流，A错误；

B.，=1.5s时，垂直斜面向下的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知，铜环中产生顺时针方向的感应电流，B错误;

c.，=3.5s时，垂直斜面向上的磁通量逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知

E4=2=0.012V

△/Ar

根据欧姆定律可知

F

/=—=().12A

R

安培力

F=2B/r=0.0048N

C正确；

D.1〜3s时间内，磁感应强度变化率不变，则感应电流不变，磁感应强度先减小后增大，根据楞次定律的可知，安培

力先向下减小后向上增大，则摩擦力方向向上，逐渐减小，后续可能方向向下逐渐增大，D错误。

故选C。

2、A

【解析】

AB.由匀减速直线运动公式：

X=^--1at2

可得：

X1

7=%一/

r

结合二T图象可知图线与纵轴的交点表示物体的初速度、斜率：

/

k=—a

2

则物体的初速度大小为v0=10m/s,加速度大小为：

«=0.8m/s2

故A正确，B错误；

C.由：

X1

]=%―/"

可得，物体在前3s内的平均速度是8.8m/s,故C错误；

D.前5s内的平均速度为8m/s,物体在前5s内的位移是40机，故D错误。

故选A。

3、A

【解析】

设座椅做匀速圆周运动时转速为，?，由重力和绳子的拉力的合力提供座椅圆周运动的向心力，如图，则有;

mgtan0=m(24〃)-(Lsin6+r)

解得

1IgtanO

n=—J------------

27rYLsin8+r

据题知：〃相同，,也相同，则当L变长时，〃变大，与〃［无关。

A.LAL2与计算结果相符，故A正确。

B.LvLz与计算结果不符，故B错误。

牝与计算结果不符，故C错误。

D.,mum与计算结果不符，故D错误。

4、C

【解析】

AB.小球从N到。的过程可看作逆过来的平抛，则

匕vcosa-v

Vvsina=gt

XcN=W

解得：

vN=2v=2y[gR

xCN=6R

故A、B项错误。

CD.小球从M到N的过程应用动能定理可得:

-mg(R-Rcosa)=gmvN'gmvM

对小球在M点时受力分析，由牛顿第二定律可得:

FNM-mg=m?

K

解得:

FNM=6，〃g

根据牛顿第三定律可得：小球在M点对轨道的压力为6〃陪。故C项正确，D项错误。

故选C。

5、B

【解析】

ABC.在环由静止释放后沿杆向下运动的过程中，受向下的重力、斜向上的电场力和竖直向上的库仑力，因电场力和

库仑力对环都做负功，可知环的机械能减小；而环的动能、重力势能和电势能之和守恒，则因电势能变大，则重力势

能与动能之和减小；因重力势能减小，则电势能与动能之和增加；选项AC错误，B正确；

D.环下滑过程中一定存在一个重力、电场力、库仑力以及杆的弹力的四力平衡位置，在此位置时环的速度最大，动

能最大，则环下滑时动能先增加后减小，选项D错误：

故选B。

6、D

【解析】

A.G357d和GJ357c都绕GJ357做圆周运动，由开普勒第三定律可知，它们轨道半径的三次方与周期的二次方的比

值相同，故A错误；

B.万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

_.Mm(27r

Gz—丁=刑——\R

R2IT

解得

7=2兀痂

由于&<Rd,贝IJ,所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大，故B错误;

C.万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

-Mm(27r

G——=rn\—R

R2IT

解得

GT1

求天体质量时只能求得中心天体的质量，不能求环绕天体的质量，地球绕太阳运动，地球为环绕天体：GJ357d绕GJ357

运动，GJ357d是环绕天体，虽然知道GJ357d的质量是地球质量的6.1倍，但不能比较GJ357的质量与地球质量的关

系，故c错误;

D.万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

-Mm(27r

G——=fn\——R

R2IT

解得

GT-

MGJ357〜刈3

故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、ABD

【解析】

A、粒子先在水平放置的平行金属板间做平抛运动，粒子恰好垂直撞在光屏上，所以粒子离开电场后，粒子一定打在

屏的上方，做斜上抛运动，粒子在水平放置的平行金属板间做平抛运动和离开电场后斜上抛运动，水平方向都不受外

力，都做匀速直线运动，速度都等于所以粒子在平行金属板间的运动时间和从金属板右端到光屏的运动时间相等,

故A正确；

qE-mgI

B、设粒子在平行金属板间的运动过程中加速度大小为a,则粒子离开电场竖直分速度大小为匕,二〃4=2———,

m%

粒子离开电场后斜上抛运动则有八=gf2=K,，联立解得'二'空，故B正确；

%q

C、若仅将滑片P向下滑动一段后，R的电压减小，电容器的电压减小，带电量要减小，因为二极管具有单向导电性,

所以电容器不能放电，带电量不变，板间的电压不变，所以粒子的运动情况不变，再让该粒子从N点以水平速度％射

入板间，粒子会垂直打在光屏上，故C错误；

D、若仅将两平行板的间距变大一些，电容器的电容要减小，由。=苓知U不变，电量要减小，但因为二极管具有单

向导电性，所以电容器不能放电，带电量不变，板间的电场强度不变，所以粒子的运动情况不变，再让该粒子从N点

以水平速度均射入板间，粒子会垂直打在光屏上，故D正确；

故选ABD.

【点睛】粒子先在水平放置的平行金属板间做平抛运动，粒子恰好垂直撞在光屏上，所以粒子离开电场后，粒子一定

打在屏的上方，做斜上抛运动，粒子在水平放置的平行金属板间做平抛运动和离开电场后斜上抛运动，采用运动的合

成与分解求解.

8、BDE

【解析】

A.由图象可知波长为

Z=4m

又波速为

v=200m/s

则该列波的周期为

T=-=0.02S

v

那么经过0.01s,质点a振动了半个周期，质点a通过的路程为40cm,应在负向最大位移处，所以A错误；

B.根据同侧法可以判断b质点此时正沿y轴负方向振动，也就是远离平衡位置，所以回复力在增大，加速度在增大,

所以B正确；

C.由图象己知该波的波长是4m,要想发生明显的衍射现象，要求障碍物的尺寸与机械波的波长差不多或更小，所以

障碍物20m不能观察到明显的衍射现象，C错误；

D.经过0.01s,质点b振动了半个周期，图示时刻质点b正沿)，轴负方向振动，所以可知过半个周期后，该质点b在

平衡位置上方且沿y轴正方向振动，速度在减小，所以D正确；

E.该波的周期是0.02s,所以频率为

/=y=5()Hz

所以若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，那么另一列波的频率也是50Hz,所以E正确。

故选BDEo

9、AD

【解析】

AB.在轨道1运动时的速度

在轨道2运动时的速度

彩=

即

Vj="2

从A到B由能量守恒关系可知

1,GMm1GM，n八

—mv~------=—mvz2-------=0

2r22r

解得

vi=V4

匕=V2V2

则选项A正确，B错误;

C.在B点时由

Mm

Gma

可得

GM

则

选项c错误;

D.若航天器质量为mo,由A点运动到〃点的过程中地球对它的引力做功为

W=；町M=J%（五彩）2一'叫）（2彩了=一〃%尺

乙乙乙乙

选项D正确。

故选AD,

10、BD

【解析】

AB.金属线圈经条形磁铁4、月两端时，磁通量先向上的增大后向上减小，依据楞次定律“增反减同%导致感应电流

产生的磁场方向先向下，后向上，根据右手螺旋定则可知，则人和，2感应电流的方向先顺时针，后逆时针（从上向下）,

即它们的方向相反，故A错误，B正确；

CD.依据法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，则有

EBLv

1=——=-----

RR

即/与y成正比，故C错误，D正确。

故选BD.

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、(1)8.02.096(2)/?i⑶如图甲、乙所示

【解析】

欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；在保证

安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，滑动

变阻器可以采用分压接法，根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，作出实验电路图，然后根据电路图

连接实物电路图；

【详解】

解：(1)由图示多用电表可知，待测电阻阻值是8x10=8。；

由图示螺旋测微器可知，的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01x9.6mm=0.096mm,其读数为：

2mm+9.6x0.()lmm=2.096mm；

(2)滑动变阻器RX0〜2000Q,0.1A)的阻值比待测金属丝阻值8。大得太多，为保证电路安全，方便实验操作，滑动

变阻器应选Ri,最大阻值5。；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表

应采用外接法，实验电路图如图所示

根据实验电路图连接实物电路图，如图所示

12、AD1.132.50B

【解析】

(1)[11A.为使小车的合外力等于小车受到的拉力，必须平衡摩擦力，故A正确；

B.小车受到的拉力等于拉力传感器的两倍，不需要用细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力，实验中不需要保证砂和

砂桶的质量远小于小车的质量，故B错误；

C.细线必须与木板保持平行，因为平衡了摩擦力，木板不水平，所以细线也不水平，故C错误；

D.为充分利用纸带，小车靠近打点计时器，先接通电源，冉释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故D

正确。

故选AD,

(2)[2]打点计时㈱电源的频率为50Hz,相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，则相邻计数点间时间间隔

T=0.10s

根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于这段的平均速度可得

2T

代入数据可得

匕x1.13m/s

⑶根据逐差法有

%+毛+/一哥一士一七

9〃

代入数据可得

a«2.50m/s2

⑶[4]木板水平放置时，没有平衡小车受到的摩擦力，则有

2F—f=Ma

整理得

则尸图象为不过原点的斜线，故B正确，ACD错误。

故选B。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

叵mE

13、---a

m22qB2

【解析】

(1)粒子在磁场中的运动轨迹刚好与MN相切时，粒子运动的速度为不进入电场运动的最大速度，设粒子做圆周运动的

半径为门，根据几何关系有

4+=a

解得

彳=(6T)a

根据牛顿第二定律有

q\\B=m-

解得

(G-l)qBa

vi二

m

⑵粒子从尸点进入磁场时，粒子在磁场中做圆周运动的半径为

1

f2=-a

根据牛顿第二定律有

ri

解得

qBa

2=

2m

粒子从尸点进入电场后，作粒平抛运动，假设粒子使从边界尸M上射出电场，设粒子在电场中运动的时间为则

1,

X=—City

21

y=v2h

tan45。=2

x

qE=ma

解得

产也!

2mE

由于七＞逊，因此产小假设成立。

2m

因此粒子在电场中运动的时间

Ba

r,=~F

⑶当粒子重直MN进入电场时，粒子在磁场中做圆周运动的半径为a,粒子进入磁场时的速度为

qBa

匕二一

m

粒子出磁场时的位置离x轴的距离为

6

y=——a

2

粒子进电场时，垂直于电场方向的速度大小为

'232m

平行于电场方向的速度大小

,yfl41qBa

v

匕=-i=--2m-

粒子从进电场到经过x轴时所用的时间为

y_m

沿电场方向运动的位移

,1qE2&mE

s=Vr2+-