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2024年高考山东卷物理
一、单选题
1．2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。
已知 衰变为 的半衰期约为29年； 衰变为 的半衰期约87年。现用相同数目的 和 各做一
块核电池，下列说法正确的是（ ）
A． 衰变为 时产生α粒子
B． 衰变为 时产生β粒子
C．50年后，剩余的 数目大于 的数目
D．87年后，剩余的 数目小于 的数目
【答案】D
【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知 衰变为 时产生电子，即β粒子，A错误；
B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知 衰变为 时产生 ，即α粒子，B错误；
CD．根据题意可知 的半衰期大于 的半衰期，现用相同数目的 和 各做一块核电池，经过相同的
时间， 经过的半衰期的次数多，所以 数目小于 的数目，D正确，C错误。
故选D。
2．如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，
且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，对“天工”分析有
可得
故选B。
3．如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度L，通
过A点的时间间隔为 ；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为 为（ ）
。A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】木板在斜面上运动时，木板的加速度不变，设加速度为 ，木板从静止释放到下端到达A点的过程，根
据运动学公式有
木板从静止释放到上端到达A点的过程，当木板长度为L时，有
当木板长度为 时，有
又 ，
联立解得
故选A。
4．检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单
色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法
正确的是（ ）
A．滚珠b、c均合格
B．滚珠b、c均不合格
C．滚珠b合格，滚珠c不合格
D．滚珠b不合格，滚珠c合格
【答案】C
【详解】单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，
光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的波程差相等，即滚珠a的直
径与滚珠b的直径相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径
不相等，即滚珠c不合格。
故选C。
5．“鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球同步卫星的轨道半径为r，则
月球与地球质量之比可表示为（ ）A． B． C． D．
【答案】D
【详解】“鹊桥二号”中继星在24小时椭圆轨道运行时，根据开普勒第三定律
同理，对地球的同步卫星根据开普勒第三定律
又开普勒常量与中心天体的质量成正比，所以
联立可得
故选D。
6．一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a
过程是等温过程。下列说法正确的是（ ）
A．a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B．b→c过程，气体对外做功，内能增加
C．a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D．a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量
【答案】C
【详解】A．a→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功W<0，由盖-吕萨克定律可知 。即
内能增大， ，根据热力学第一定律 可知 过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外
做功，另一部分用于增加内能，A错误；
B．方法一： 过程中气体与外界无热量交换，即
又由气体体积增大可知 ，由热力学第一定律 可知气体内能减少。
方法二： 过程为等温过程，所以
结合 分析可知 ，所以b到c过程气体的内能减少。B错误；
C． 过程为等温过程，可知
根据热力学第一定律可知 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确；
D．根据热力学第一定律结合上述解析可知： 一整个热力学循环过程 ，整个过程气体对外做
功，因此热力学第一定律可得故 过程气体从外界吸收的热量 不等于 过程放出的热量 ，D错误。
故选C。
7．如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别坐在水平放置的轻木板上，木板通过一根原长为l的轻质弹性绳
连接，连接点等高且间距为d（d0，y>0区域内充满垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。磁场中放置
一长度为L的挡板，其两端分别位于x、y轴上M、N两点，∠OMN=60°，挡板上有一小孔K位于MN中点。
△OMN之外的第一象限区域存在恒定匀强电场。位于y轴左侧的粒子发生器在0＜y＜ 的范围内可以产生质
量为m，电荷量为+q的无初速度的粒子。粒子发生器与y轴之间存在水平向右的匀强加速电场，加速电压大小可
调，粒子经此电场加速后进入磁场，挡板厚度不计，粒子可沿任意角度穿过小孔，碰撞挡板的粒子不予考虑，不
计粒子重力及粒子间相互作用力。
（1）求使粒子垂直挡板射入小孔K的加速电压U；
0
（2）调整加速电压，当粒子以最小的速度从小孔K射出后恰好做匀速直线运动，求第一象限中电场强度的大小和
方向；
（3）当加速电压为 时，求粒子从小孔K射出后，运动过程中距离y轴最近位置的坐标。
【答案】（1） ；（2） ，方向沿x轴正方向；（3）
【详解】（1）由题意，作出粒子垂直挡板射入小孔K的运动轨迹如图所示根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为
在 区域根据洛伦兹力提供向心力有
在匀强加速电场中由动能定理有
联立解得
（2）由题意，当轨迹半径最小时，粒子速度最小，则作出粒子以最小的速度从小孔K射出的运动轨迹如图所示
根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为
在 区域根据洛伦兹力提供向心力有
粒子从小孔K射出后恰好做匀速直线运动，由左手定则可知粒子经过小孔K后受到的洛伦兹力沿x轴负方向，则
粒子经过小孔K后受到的电场力沿x轴正方向，又粒子带正电，则 之外第一象限区域电场强度的方向沿x
轴正方向，大小满足
联立可得
（3）在匀强加速电场中由动能定理有
可得
在 区域根据洛伦兹力提供向心力有
可得粒子在 区域运动的轨迹半径
作出从小孔K射出的粒子的运动轨迹如图所示粒子出K时， 越偏向 轴，离 轴越近，由几何关系有 。则有
由配速法将运动分解为 轴方向的匀速直线运动和沿 方向的匀速圆周运动，其中 。
。匀速圆周运动的半径为
因此最小距离为
