2024屆普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試仿真模擬卷（T8聯(lián)盟） 物理試題（四）（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024年普通高中學業(yè)水平選擇性考試仿真模擬卷（T8聯(lián)盟）物理試題（四）試卷滿分：100分考試用時：75分鐘注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.油炸爆米花的基本原理是：高溫的油讓玉米粒內(nèi)的水分迅速氣化形成水蒸氣，形成的水蒸氣被玉米粒的外皮密封在內(nèi)部。隨著溫度的升高水蒸氣壓強變大，當玉米粒的內(nèi)、外壓強差達到一定程度時玉米的表皮突然破裂，導致玉米粒內(nèi)高壓水蒸氣也急劇膨脹，瞬時爆開玉米粒。關(guān)于這一過程，下列說法正確的是（）A.在玉米粒溫度升高的過程中，每個水蒸氣分子的動能都一定增加B.大米雖然沒有玉米那樣的外殼密封，照樣可以用油炸的方式做爆米花C.炸裂的過程，氣體對玉米表皮做功，該過程違背了熱力學第二定律，能量從內(nèi)能轉(zhuǎn)變成了動能D.玉米粒溫度升高但表皮沒有炸裂的過程中，玉米表皮單位時間內(nèi)單面積上受到水蒸氣分子撞擊的次數(shù)增多〖答案〗D〖解析〗A．溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的集體表現(xiàn)，含有統(tǒng)計的意義，對于個別分子，溫度是沒有意義的．所以物體溫度升高時，個別分子的動能可能減小，也可能不變，故A錯誤；B．大米雖然沒有玉米那樣的外殼密封，油炸形成的水蒸氣不能被大米的外皮密封在內(nèi)部，不可以用油炸的方式做爆米花，故B錯誤；C．炸裂的過程，氣體對玉米表皮做功，能量從內(nèi)能轉(zhuǎn)變成了動能，遵循能量守恒定律，該過程不違背了熱力學第二定律，故C錯誤；D．玉米粒溫度升高但表皮沒有炸裂的過程中，體積不變，則分子分布的密集程度不變，溫度升高，分子運動的平均速率增大，可知，單位時間內(nèi)水蒸氣分子對玉米表皮單位面積的撞擊次數(shù)增多，故D正確。故選D。2.恒星之所以長期發(fā)光是因為在恒星內(nèi)部會發(fā)生一系列的核反應(yīng)生成：氦（He）、碳（C）、氧（O）、氖（Ne）、鎂（Mg）、硅（Si）、硫（S）、鈣（Ca）、鐵（Fe）等。結(jié)合下圖，下列說法正確的是（）A.比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定 B.碳核的比結(jié)合能比氧核的比結(jié)合能大C.3He核子的平均質(zhì)量比2H核子的平均質(zhì)量小 D.氦核的結(jié)合能比碳核的結(jié)合能大〖答案〗C〖解析〗AC．原子核比結(jié)合能越大，核子的平均質(zhì)量越小，原子核越穩(wěn)定，由圖可知，3He核子的平均質(zhì)量比2H核子的平均質(zhì)量小，故A錯誤，C正確；B．由圖可知，碳核的比結(jié)合能比氧核的比結(jié)合能小，故B錯誤；D．比結(jié)合能是原子核的總結(jié)合能與核子數(shù)的比值，碳核比結(jié)合能比氦核大，核子數(shù)比氦核大，碳核的結(jié)合能比氦核大，故D錯誤。故選C。3.豎直墻壁上有A、B、C、D四個點，離墻壁為d的E點有四個光滑的斜面分別連接到A、B、C、D且斜面與水平面的夾角為30°、37°、53°、60°。同時在E點靜止釋放四個物體，則下列說法正確的是（）A.物體最先到達A B.物體同時到達A、BC.物體同時到達B、C D.物體同時到達C、D〖答案〗C〖解析〗沿四個斜面加速度分別為沿四個斜面下滑的時間分別為故AD、BC同時到達。故選C。4.如圖所示，一長玻璃圓管內(nèi)壁光滑、豎直放置。有一帶正電的小球（可視為質(zhì)點），以速率沿逆時針方向從管口上端貼著管壁水平射入管內(nèi)，經(jīng)過一段時間后從底部離開圓管。若再次重復該過程，以相同速率進入管內(nèi)，同時在此空間加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強度B隨時間均勻減小的磁場，小球從下端離開玻璃管時磁場還沒減小到0。設(shè)運動過程中小球所帶電量不變，空氣阻力不計。以下說法正確的是（）A.加磁場后小球離開管口的速率大于沒加磁場時的速率B.加磁場后小球離開管口時間小于沒加磁場時的時間C.加磁場后小球?qū)ΣＡЧ艿膲毫σ欢ú粩嘣龃驞.加磁場后，小球在玻璃管中運動時，只有重力做功，故小球與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒〖答案〗A〖解析〗B．小球進入玻璃管中后，無論是否加磁場，則豎直方向均做自由落體運動，可知加磁場后小球離開管口的時間等于沒加磁場時的時間，B錯誤；ACD．加磁場后，因磁場方向豎直向上、磁感應(yīng)強度B隨時間均勻減小，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生感應(yīng)電場的方向俯視逆時針方向，與帶正電的小球的初速度方向相同，可知小球水平方向?qū)⒉粩啾患铀?，則加磁場后小球離開管口的速率大于沒加磁場時的速率，出離玻璃管的機械能一定增加，小球與地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒，根據(jù)可知加磁場后因磁場逐漸減弱，則小球?qū)ΣＡЧ艿膲毫Σ灰欢ú粩嘣龃螅x項A正確，CD錯誤。故選A。5.如圖所示，L1、L2、L3是阻值確定且規(guī)格完全相同的三只燈泡，電阻隨溫度變化可忽略不計。正常發(fā)光時工作電流為I0。已知理想變壓器的原線圈與副線圈匝數(shù)比為2︰1。下列判斷中正確的是（）A.若L1正常發(fā)光，L2、L3工作電流都可能大于I0B.若L2正常發(fā)光，L1、L3工作電流都可能小于I0C.若L3正常發(fā)光，L1、L2工作電流都可能小于I0D.L1、L2不可能同時正常發(fā)光〖答案〗D〖解析〗設(shè)燈泡正常工作電壓為U0；A．若L1正常發(fā)光，由于則L3工作電流都不可能大于I0，故A錯誤；BD．理想變壓器的原線圈與副線圈匝數(shù)比為2︰1，若L2正常發(fā)光，有，則燈泡L3兩端電壓為2U0，燈泡L3中電流大于I0，燈泡L1中電流大于I0，故B錯誤，D正確；C．若L3正常發(fā)光，則燈泡L3中電流等于I0，燈泡L1中電流大于I0，故C錯誤。故選D6.如圖（a），矩形ABCD處于均勻介質(zhì)中，AB=3m，BC=4m。A、B、C三處有三個完全相同的波源，，三個波源同時開始振動，振動圖像均如圖（b）所示，振動方向與ABCD平面垂直。已知這三列波的波速均為0.25m/s，則下列說法正確的是（）A.經(jīng)足夠長時間，D點既不是振動加強點也不是振動減弱點，故D點不可能做簡諧振動B.t=15s時，D點質(zhì)點才開始振動C.t=18s時，D點的質(zhì)點沿y軸負方向運動D.D的起振方向沿y軸負方向〖答案〗C〖解析〗BD．由圖中幾何關(guān)系可知，C處波源的振動最先傳播到D點，則有可知時，D點的質(zhì)點才開始振動，由圖（b）可知，D的起振方向沿y軸正方向，故BD錯誤；C．A處波源的振動傳播到D點所用時間為B處波源振動傳播到D點所用時間為則時，C處波源在D點引起振動了，結(jié)合圖（b）可知，D點的質(zhì)點處于平衡位置沿y軸負方向運動；A處波源在D點引起振動了，結(jié)合圖（b）可知，D點的質(zhì)點處于平衡位置沿y軸負方向運動；則此時D點的質(zhì)點沿y軸負方向運動，故C正確；A．三列波的波長均為D點到A、B兩波源的距離差為可知A、B兩波源在D點疊加為振動加強；D點到A、C兩波源的距離差為可知A、C兩波源在D點疊加為振動加強；故經(jīng)足夠長時間，D點為振動加強點，故A錯誤。故選C。7.如圖所示為一半圓形玻璃磚的截面，其中AB為該截面半圓的直徑，O為該截面半圓的圓心，P為該截面左邊緣的一個點。一束平行于底邊AB的某單色光從P點射入；經(jīng)玻璃磚表面第一次折射后的光線正好經(jīng)過B點，則下列說法正確的是（）A.若將該入射光束向上或向下平移，則經(jīng)玻璃磚左側(cè)面第一次折射后的光線有可能平行于PBB.若將該入射光束向上或向下平移，則經(jīng)玻璃磚左側(cè)面第一次折射后能到達底面AB的光線，經(jīng)底面AB反射后再從右側(cè)面BC射出時，出射光線不可能平行底面ABC.若將該入射光束向下平移，則經(jīng)玻璃磚左側(cè)面第一次折射后的光線將到達底面ABD.若將該入射光束向上平移，則經(jīng)玻璃磚左側(cè)面第一次折射后的光線將到達側(cè)面BC〖答案〗B〖解析〗A．因為玻璃磚是由同一材料構(gòu)成，所以其折射率不變，由公式有將該光束向上或向下平移時，該光的入射角發(fā)生改變，由上述分析可知，其折射角也要發(fā)生改變，所以則經(jīng)玻璃磚左側(cè)面第一次折射后的光線不平行于PB，故A項錯誤；B．若將該入射光束向上或向下平移，則經(jīng)玻璃磚左側(cè)面第一次折射后能到達底面AB的光線，若折射光線恰好經(jīng)過O點，在AB界面發(fā)生反射后到達右側(cè)面BC發(fā)射折射后射出，其入射角和出射角由幾何關(guān)系可知，其角度與從左側(cè)入射時的入射角和出射角相同，則這束光線射出后光線與入射光線平行，即與底面AB平行，由于入射光線不可能垂直于AC入射，故折射光線不可能經(jīng)過O點，所以最終出射光線不可能平行于底面AB，故B項正確；C．若將該入射光束向下平移，則該束光入射角變小，折射率不變，該光的折射角變小，由幾何關(guān)系可知，則經(jīng)玻璃磚左側(cè)面第一次折射后的光線可能到達BC面，故C項錯誤；D．若將該入射光束向上平移，則該束光入射角變大，由于折射率不變，所以該光的折射角變大，其光路圖如圖所示由幾何關(guān)系可知經(jīng)玻璃磚左側(cè)面第一次折射后的光線將到達側(cè)面BC，故D項錯誤。故選B。8.將一個小球以某一初速度水平拋出，若不計空氣阻力，則小球在空中運動的過程中，其動能、重力勢能隨水平位移x變化的圖像可能正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗BD〖解析〗AD．設(shè)小球質(zhì)量為m，初始高度為h0，速度為v0，由平拋運動規(guī)律小球重力勢能為故A錯誤，D正確；BC．小球速度為動能為故B正確，C錯誤。故選BD。9.天體運動中有一種有趣的“潮汐鎖定”現(xiàn)象：被鎖定的天體永遠以同一面朝向鎖定天體。如月球就被地球潮汐鎖定，即月球永遠以同一面朝向著地球。如太陽光平行照射到地球上。月球繞地球做勻速圓周運動且環(huán)繞半徑為r。已知地球半徑為R，地球表面加速度為g。由上述條件可以求出（）A.月球繞地球運動的角速度B.在月球繞地球一周的過程中，月球上正對地球的點被照亮的時間C.月球的自轉(zhuǎn)周期D.月球的質(zhì)量〖答案〗ABC〖解析〗A．根據(jù)萬有引力提供月球向心力可得在地球上有上述方程聯(lián)立可得故A正確；BC．根據(jù)環(huán)繞周期與角速度的關(guān)系可得公轉(zhuǎn)周期潮汐鎖定的結(jié)果使月球總是“一面正對地球”，即月球繞地球公轉(zhuǎn)一圈，也同時自轉(zhuǎn)一圈，即公轉(zhuǎn)周期與自轉(zhuǎn)周期相同。因為太陽光平行照射到地球上，則月球上正對地球的點被照亮的時間范圍如下圖所示設(shè)陰影部分對應(yīng)的圓心角為，則月球上正對地球的點被照亮的時間為故BC正確；D．因為月球作為地球的環(huán)繞天體，在萬有引力提供向心力的公式中都會把月球質(zhì)量消掉，所以無法求出月球質(zhì)量。故D錯誤。故選ABC。10.抓娃娃機是一種深受青少年喜愛的游戲設(shè)備，其利用機器自身所帶的爪子抓取箱柜內(nèi)的物品。下圖為某款抓娃娃機結(jié)構(gòu)簡圖，其中機械臂15一端鉸鏈在水平橫梁上，另一端鉸鏈在質(zhì)量為m的抓手16上。機械臂可當成長度為L的輕繩。12為輕質(zhì)細繩。設(shè)重力加速度為g，機械臂拴結(jié)點與橫梁左端點水平間距為2L，繩12上拉力為F1，機械臂15上拉力為F2，某次游戲時通過輕繩牽引將抓手從最低點緩慢提升到最高點，針對這個過程中，下列說法正確的是（）A.機械臂上拉力大于輕繩上的拉力 B.輕繩中的張力F1一直在增加C.機械臂中彈力F2先增大再減小 D.〖答案〗AB〖解析〗ACD．根據(jù)題意可知機械臂長度為L不變，其運動軌跡為圓弧，如下圖所示。對抓手進行受力分析，可知力構(gòu)成的三角形與實物三角形相似（為機械臂拴結(jié)點位置，為抓手位置，為繩12的延長線與點豎直方向的交點），則有且由動態(tài)分析圖像可知機械臂與輕繩先是銳角后變?yōu)橹苯侵笥肿優(yōu)殇J角，所以當繩12與圓弧相切時，，此時兩力的平方和最小，則有機械臂與輕繩垂直時長度最大，所以的長度先增大后減小，則比值先減小后增大，因為長度不變，則先減小后增大；根據(jù)幾何關(guān)系可知細繩12與水平方向夾角小于機械臂與水平方向夾角，所以，所以長度一直小于，即機械臂上拉力一直大于輕繩上的拉力。故A正確，CD錯誤；B．因為由分析可得從初始狀態(tài)到圖示狀態(tài)增大得比更快，所以前一階段會增大，之后減小，繼續(xù)增大，則后一階段繼續(xù)增大，即輕繩中的張力F1一直在增加。故B正確。故選AB。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某物理興趣小組用如圖所示的裝置探究繩連接兩個物體的速度關(guān)系。滑輪間距為2d左右兩個物體的質(zhì)量均為m，中間物體的質(zhì)量為M且，初始系統(tǒng)在外力作用下靜止且與M連接的細繩與豎直方向的夾角為，在A的正下方有一光電門（）。（1）用游標卡尺測量擋光片的寬度L，如圖所示，則擋光片的寬度L=___________cm。（2）測量擋光片到光電門中心的距離為0.75d，由靜止釋放系統(tǒng)，記錄擋光片的擋光時間t，擋光片經(jīng)過光電門時的速度v=___________，擋光片經(jīng)過光電門時物體m的速度與此時物體M的速度之比為_______。（3）可以進一步用能量守恒定律來驗證此速度關(guān)系是否正確?！即鸢浮剑?）0.560（2）〖解析〗（1）[1]擋光片的寬度為（2）[2]根據(jù)極短時間的平均速度等于瞬時速度，擋光片經(jīng)過光電門時的速度為[3]根據(jù)對稱性可知，左邊物體下降，則右邊物體也下降，設(shè)擋光片經(jīng)過光電門時，與M相連的繩子與水平方向的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系有解得將物體M的速度沿兩側(cè)繩方向分解，根據(jù)對稱性有擋光片經(jīng)過光電門時物體m的速度與此時物體M的速度之比為12.某實驗室有如下器材：表頭G1（1mA2Ω）表頭G2（10mA3Ω）滑動變阻器R1（0～10Ω），滑動變阻器R2（0～10kΩ）電源一個開關(guān)、導線若干不同定值電阻若干兩個個非線性元件（1）需要一個量程為0～3V的電壓表，可用G1串聯(lián)個______Ω的電阻改裝而成；需要一個量程為0～60mA的電流表，可用G2并聯(lián)一個______Ω的電阻改裝而成。（2）利用改裝的電壓表和電流表測電源的電動勢和內(nèi)阻，用圖甲的電路圖，得到多組數(shù)據(jù)，繪出圖乙中的U-I圖像，則電源電動勢為______V，內(nèi)阻為______Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）將兩個相同的非線性元件接入電路圖丙，圖丁是該非線性元件的電壓和電流關(guān)系，則該電源的效率是______%（結(jié)果保留一位小數(shù)）。〖答案〗（1）29980.6（2）3.014（3）88.3〖解析〗（1）[1]將G1改裝成0～3V的電壓表時需要串聯(lián)電阻分壓，分壓電阻的阻值為[2]將G2改裝成量程為0～60mA的電流表時需要并聯(lián)電阻分流，分流電阻的阻值為（2）[3]U-I圖像的縱截距表示電源電動勢，可知E=3.0V[4]圖像斜率表示內(nèi)阻，有（3）[5]根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=U+2Ir整理并代入數(shù)據(jù)得在非線性元件的伏安特性曲線圖像中作出電源的I?U圖線如圖所示交點的橫、縱坐標即為電路的工作點，此時，該電源的效率是13.如圖U形絕熱容器通過輕質(zhì)活塞密閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始溫度T0=300K，壓強等于大氣壓強p0=105Pa?；钊徊邃N固定時，該氣體吸收400J的熱量后溫度變?yōu)門1=400K；插銷拔掉時，需要吸收600J的熱量才能使氣體溫度變?yōu)門1=400K，不計活塞受到的摩擦。（1）插銷拔掉時，氣體溫度變?yōu)?00K時，求內(nèi)能的變化量；（2）求該氣體的初始體積?！即鸢浮剑?）400J；（2）6L〖解析〗（1）等容過程中，根據(jù)熱力學第一定律有等容過程，、氣體對外做功為0，而，則對于一定質(zhì)量的理想氣體，初始溫度為300K，等壓過程溫度上升100K，而等容過程溫度上升100K，則氣體的內(nèi)能增加量相同，即（2）等壓過程中，根據(jù)熱力學第一定律有而，，解得根據(jù)蓋-呂薩克定律等壓過程中，氣體對外做功為該氣體的初始體積14.MN是兩塊平行金屬板，板長為L，板間電勢差為U，板間距為d。電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子（不考慮重力）從M板表面附近由靜止釋放，經(jīng)電場加速后可以從N板小孔穿出，電荷量不變；磁場區(qū)域左邊界到N板的距離為，MN板和磁場下邊界的夾角為θ，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B，不考慮邊緣效應(yīng)。（1）求粒子從N板射出時的速度大??；（2）若粒子從左邊界C點進入磁場，在下邊界D點垂直穿出磁場，求粒子從開始運動到D點射出所用的時間；（3）若初始夾角θ=60°，保持磁場大小和邊界均不變，MN板間距d不變。調(diào)整金屬板位置和夾角θ使其在60°～90°范圍內(nèi)變化，板間電壓可調(diào)節(jié)，N板上的小孔到磁場左邊界距離在調(diào)整過程中不變，使粒子仍然能從C點射入、D點射出磁場，粒子從釋放到運動到D點，時間最大時板間電壓為U1，時間最小時板間電壓為U2。求U1與U2的比值?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）設(shè)粒子從N板射出時的速度為，則解得（2）在下邊界D點垂直穿出磁場，則軌跡圓心角就是。C到D所花時間為設(shè)粒子從M板到N板運動時間為，N板到C點的運動時間為，則則粒子從開始運動到D點射出所用的時間為（3）當金屬板位置和夾角θ從60°增大到90°時，軌跡圓心從O1移動至O2，圓心角逐漸增大，軌跡運動時間增大，半徑逐漸減小，速度逐漸減小，所以粒子從釋放到運動到D點的時間逐漸增大，θ為90°時間最大。軌跡如圖所示。由數(shù)學幾何知識可知解得因為則15.如圖所示，傾角為θ=30°的光滑斜面底端固定有一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧上端連接一質(zhì)量為2m的滑塊B而處于靜止狀態(tài)，在B的上方處由靜止釋放一質(zhì)量為m的滑塊A，隨后A與B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短（可忽略不計），碰后A、B一起向下運動，到達最低