2024屆高考物理熱點核心卷一

2024屆高考物理熱點核心卷一新高考一卷

學(xué)校：___________姓名：班級：___________考號：

一、單選題

1.[2024屆?全國?模擬考試]如圖所示，新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”首次實

現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行，標(biāo)志著我國磁約束核聚變研究向高

性能聚變等離子體運行邁出重要一步。“中國環(huán)流二號”發(fā)生核聚變時的核反應(yīng)方程

為；H+：H-X+[n+17.6MeV,光速c=3xl（Tm/s,則下列說法正確的是（）

A.新核X為:He

B.因為核聚變釋放能量，根據(jù)△E=Amc2可知核聚變后的總質(zhì)量數(shù)減少

C.高溫能使所有的原子核克服核力而聚變

D.一個;H和一個:H聚變時，質(zhì)量虧損約為3.13x10-29kg

2.L2024屆?全國?模擬考試」2023年10月28日，中國科學(xué)院院士褚君浩展示了利

用特殊材料實現(xiàn)的下半身“隱身”，其原理是柱鏡光柵：由一排排微小圓柱狀凸透鏡

排列組成柱鏡光柵，每一根柱狀凸透鏡把背后的物體壓縮成一個細(xì)條，透鏡數(shù)量足夠

多時.，物體被分解成無數(shù)個相同的細(xì)條，讓人仿佛看不見了，從而在視覺上達(dá)到“隱

身”效果。褚君浩院士還展示了其他的隱身方式：當(dāng)使用高硼硅玻璃材質(zhì)的物體在與

之折射率相同的甘油中運動時，也能實現(xiàn)隱身效果。下列說法正確的是（）

▲薄膜板轉(zhuǎn)90度,院士的腿隱身▲微距拍攝的柱鏡光珊▲油中玻璃棒隱身

A.院士的腿隱身利用的原理是光的折射成像

B.使柱鏡與褚君浩院士的腿垂直時才能讓腿“隱身”

C.如果薄膜做成緊貼院士腿的隱身衣也能實現(xiàn)“隱身”

D.高硼硅玻璃材質(zhì)的物體在甘油中隱身利用的是光的全反射

3.[2024屆?全國?模擬考試]汽車內(nèi)燃機利用火花塞產(chǎn)生的電火花來點燃汽缸中的

燃料空氣混合物，其產(chǎn)生電火花的電路原理圖如圖所示，汽車蓄電池的電壓只有12

V,而要使火花塞產(chǎn)生電火花需要幾千伏的高壓。開關(guān)斷開的一瞬間，可以在原線圈

兩端產(chǎn)生〃=q,cos初的交變電壓（持續(xù)時間很短）。已知變壓器原線圈匝數(shù)為%,

副線圈匝數(shù)為圖中變壓器可以視為理想變壓器，若火花塞產(chǎn)生的電火花恰好可以

點燃汽缸中的燃料空氣混合物，則副線圈兩端電壓瞬時最大值為（）

4.[2024屆?全國?模擬考試]某科幻電影里，人類在赤道附近修建垂直于水平面的

太空電梯，航天員通過太空電梯直通空間站。太空電梯的原理并不復(fù)雜，只需在地球

同步軌道建造一個空間站，并用某種足夠結(jié)實的纜繩將其與地面相連，航天員、乘客

以及貨物都可以通過太空電梯的升降艙沿纜繩豎直進(jìn)入空間站。如圖所示，假設(shè)有一

太空電梯連接地球赤道上的固定基地c與地球同步軌道上的空間站。（相對地球靜

止），軌道半徑為廣（，小于同步衛(wèi)星的軌道半徑）的衛(wèi)星匕與空間站。的運行方向相

同，在圖示位置時衛(wèi)星〃和空間站。相距最近。己知地球的半徑為R,地球自轉(zhuǎn)周期

為7,地球表面重力加速度為g。則下列說法正確的是（）

b

地球C

A.太空電梯上各點均處于完全失重狀態(tài)

B.衛(wèi)星b的周期大于赤道上基地。隨地球自轉(zhuǎn)的周期T

C.太空電梯停在和衛(wèi)星一樣高處的軌道位置時，該位置處的重力加速度為

4兀2廠

D.衛(wèi)星b與空間站。相距最近后，經(jīng)過時間,衛(wèi)星〃又與空間站。相距最

近

5.[2024屆?全國?模擬考試]甲、乙兩列相同的火車沿直軌道進(jìn)站，均以1號車廂

車頭與某路牌平齊時開始勻減速并計時，測得甲車5號車廂和乙車4號車廂的車頭與

該路牌平齊時恰好停止，用時之比加"乙=8:9,兩立XT圖像如圖，下列說法正確的

A.甲、乙兩車的加速度之比為3:2

B.甲、乙兩車的初速度之比為9:4

C.甲車的1號車廂與4號車廂通過路牌的時間之比為1:（行+G）

D.甲車4號車廂和乙車3號車廂通過路牌的時間之比為：9

A.彈簧的勁度系數(shù)為即翌B.若①=2聆層,則。一定是60°

LVL

C.A、8間彈簧總比后C間彈簧長D.4。間距離不會小于竺L

55

二、多選題

8.[2024屆?全國?模擬考試]小宋同學(xué)根據(jù)靜電除塵原理設(shè)計了如圖所示的高壓電

場中藥干燥器。在大導(dǎo)體板"N上鋪一層薄中藥，針狀電極。和平板電極接在高

壓直流電源上，其間產(chǎn)生了如圖所示的電場山水分子是極性分子，可以看成棒狀帶

電體，一端帶正電，另一端帶等量的負(fù)電。水分子在電場力的作用下從中藥材中被加

速分離出去，在鼓風(fēng)機的作用下飛離電場區(qū)域從而達(dá)到快速干燥的目的。已知虛線

A8C0是某一水分子從八處由靜止開始的運動軌跡，下列說法正確的是（）

O

高

壓

直

流

電

源

A.水分子在。處時，水分子受到的合力為零

B.水分子沿軌跡A8CD運動，從A點運動到離。最近之前，電場力對水分子中的負(fù)電

荷始終做正功

C.水分子沿軌跡A8C。運動的過程中，電勢能一直減小

D.若只把高壓直流電源的王、負(fù)極反接，則水分子的運動軌跡不變

9.[2024屆-山東泰安?模擬考試?？糫過山車是一種深受年輕人喜愛的游樂項目。

實驗表明：當(dāng)普通人所承受的加速度約為5倍的重力加速度時就會發(fā)生暈厥。圖甲

中，過山車軌道的回環(huán)部分是半徑為R的經(jīng)典圓環(huán)軌道，A為圓軌道最高點、B為最

低點；圖乙中，過山車軌道的回環(huán)部分是倒水滴形軌道，上半部分是半徑為R的半圓

軌道、C為最高點，下半部分為兩個半徑為2R的四分之一圓弧軌道、。為最低點。若

過山車可視為質(zhì)點，分別從兩軌道頂峰上部由靜止開始下降，沿軌道內(nèi)側(cè)經(jīng)過A、C

點時均恰好和軌道沒有相互作用，點&。等高，忽略空氣阻力和摩擦。則下列說法

正確的是（）

B.圖甲過山車軌道比圖乙軌道更安全

C.圖乙過山車軌道比圖甲軌道更安全

D.“圖乙中軌道頂峰的高度”比“圖甲中軌道頂峰的高度”高R

10.[2024屆?山東泰安?模擬考試?？糫如圖所示，P、。是兩根固定在水平面內(nèi)的

光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為L,導(dǎo)軌足夠長且電阻可忽略不計。圖中E/G”矩形區(qū)域

有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、感應(yīng)強度大小為8的勻強磁場。在，=乙時刻，兩均勻金

屬棒。、分別從磁場邊界￡F、GH進(jìn)入磁場,速度大小均為z；一段時間后，在

，=，2時刻流經(jīng)。棒的電流為。，匕棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi)。己知金屬棒4、人由相同材料

制成，長度均為L電阻分別為2R和兄4、棒的質(zhì)量分別為2m和相。在運動過程

中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，。、力棒沒布?相碰，則（）

B4時刻〃棒的速度為;%

Cd?弓時間內(nèi)，通過。、b棒橫截面的電荷量相等

時間內(nèi)，。棒產(chǎn)生的焦耳熱為，〃說

三、實驗題

11.某同學(xué)測量玻璃的折射率，實驗過程如下：

①將玻璃磚平放在水平桌面上的白紙上，用大頭針在白紙上標(biāo)記玻璃磚的邊界；

②激光筆發(fā)出的激光從玻璃彼上的P點水平入射，到達(dá)歷面上的Q點后折射玻璃

磚,用大頭針在白紙上標(biāo)汜P點、Q點和激光筆出光孔S的位置；

③移走玻璃磚，在白紙上描繪玻璃磚的邊界和激光的光路，作法線PM和光線PQ的

反向延長線PN,過法線上的M點分別作PS和PN的垂線，垂足分別為點A和點3,

如圖中所示；

④用刻度尺測量MA和MB的長度4和。

（1）利用所測量的物理量，寫出玻璃磚的折射率表達(dá)式為〃二,AM的長度讀

數(shù)如圖乙所示，則cm,測得4為L6（）cm,由測得的數(shù)據(jù)可得折射率〃為

（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（2）為了減小實驗的相對誤差，下列說法正確的是o

A.選取的點M盡量靠近入射點PB.選取的點加盡量遠(yuǎn)離入射點P

C.激光在ab界面的入射角盡量大些D.激光在ab界面的入射角盡量小些

12.[2024屆?全國?模擬考試]某物理興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的電路來探究NTC

熱敏電阻的特性，已知NTC熱敏電阻在35C至U40C范圍內(nèi)的阻值約為幾千歐姆。

（1）在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線畫出實物連線圖。

（2）現(xiàn)有最大阻值為200。的滑動變阻器A和最大阻值為6000Q的滑動變阻器B,

本實驗中應(yīng)該選擇滑動變阻器（選填"A”或）o

（3）先將單刀雙擲開關(guān)S擲于1處，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為1.00V；再將

單刀雙擲開關(guān)S擲于2處，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電壓表示數(shù)為V時，電阻箱的示數(shù)

等于NTC熱敏電阻的阻值“

（4）若該小組通過實驗作出NTC熱敏電阻的阻值火隨溫度，變化的圖像如圖丙，將

該NTC熱敏電阻與干電池和電流表連接成閉合電路，如圖丁所示，則電流表示數(shù)隨溫

度的升高而（選填“增大”“減小”或“不變”）。不計電池內(nèi)阻和電流表內(nèi)

阻，干電池電動勢為1.5V,則電流表示數(shù)為mA時，NTC熱敏電阻的溫度為

37℃o

H/kC

NTC

四、計算題

13.[2024屆-全國?模擬考試]如圖所示，足夠長的圓柱形導(dǎo)熱汽缸內(nèi)用一質(zhì)量為

〃人面積為S的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸與活塞在輕質(zhì)彈簧的作用下靜止

于傾角6=30。的光滑斜面上，此時活塞到汽缸底部的距離為4,彈簧的彈力大小為

2mg，汽缸與活塞間無摩擦且不漏氣。已知大氣壓強恒為％=竿，環(huán)境溫度為7°,

重力加速度為g,缸內(nèi)氣體質(zhì)量忽略不計。若環(huán)境溫度緩慢上升為3”,求該過程中氣

14.[2024屆?全國?模擬考試]如圖所示，在0<xWa、），>0區(qū)間存在方向垂直紙面

向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，坐標(biāo)原點。處有粒子源可發(fā)射帶負(fù)電的粒

子，當(dāng)粒子以初速度％（大小未知）沿與x軸正方向成6=30。的方向射入磁場區(qū)域，

經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，其軌跡恰好與磁場右邊界相切。已知粒子的比荷為上忽略粒子重力

和粒子間的相互作用。

y/mf

(1)求粒子的初速度%的大?。?/p>

(2)若粒子射入磁場區(qū)域的方向不變，速率u滿足求經(jīng)過匚時粒子

3kB

位置橫縱坐標(biāo)的關(guān)系式。

15.[2024屆?全國?模擬考試]質(zhì)量為M=7kg的木板B靜止于光滑水平面上，質(zhì)量

為m=3kg的物塊A停在B的左端,質(zhì)量為〃％=1kg的小球用長為I=0.8m的輕繩懸

掛在固定點O上。將輕繩拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點與A發(fā)

生碰撞，碰撞時間極短且無機械能損失，物塊與小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力。已

知A、8間的動摩擦因數(shù)4=0.1,重力加速度g=10m/s2。求：

(1)小球與A碰撞前的瞬間，繩子對小球的拉力產(chǎn)的大?。?/p>

(2)小球與A碰撞后的瞬間物塊A的速度的大小及使A恰好不滑離木板時木板的

長度L。

參考答案

1.答案：D

解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒可得笈核和僦核聚變時的核反應(yīng)方程為

He+in,新核X為；He,A錯誤；核聚變時釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但

是其總質(zhì)量數(shù)是不變的，B錯誤；要使輕核發(fā)生核聚變，必須使它們的距離達(dá)到

104m以內(nèi)，核力才能起作用，熱核反應(yīng)時要將輕核加熱到很高的溫度，使它們具有

足夠的動能來克服核力而聚變在一起形成新的原子核，即高溫能使輕核克服核力而聚

變，但不是能使所有的原子核克服核力而聚變，C錯誤；根據(jù)質(zhì)能方程AE=A/”C2,

代入數(shù)據(jù)得Am=3.13x10-29kg,D正確。

2.答案：A

解析：院士的腿隱身的原理是柱鏡通過折射成縮小實像，選項A正確；根據(jù)光的折射

原理，物體與圓柱較遠(yuǎn)且平行時才能成與圓柱平行的縮小的細(xì)條像，選項B、C錯

誤；折射率相同的透明物體放在一起，光通過界面不折射也不反射，直線前進(jìn)，好像

不存在界面一樣，達(dá)到隱身目的，不是利用光的全反射，選項D錯誤。

3.答案：B

解析：原線圈中輸入電壓的有效值根據(jù)理想變壓器變壓公式2=4，副線

V2u2n2

圈輸出電壓的有效值?半，若火花塞產(chǎn)生的電火花恰好可以點燃汽缸中的燃料

空氣混合物，則副線圈中電壓瞬時最大值5'=同2=%Um，B項正確。

勺

4.答案：C

解析：太空電梯只有在地球同步軌道上時才處于完全失重狀態(tài)，不是各點都處于完全

大重狀態(tài)，A項錯誤；假設(shè)太空電梯的長度為/,根據(jù)開普勒第二定律，有

，二號匚，可知衛(wèi)星人的周期q<r,其周期小于赤道上基地。隨地球自轉(zhuǎn)的周

期，B項錯誤；在地球表面有=太空電梯停在距地心為一的軌道位置時,

R

設(shè)太空電梯對內(nèi)部貨物的支持力大小為外，根據(jù)合力提供向心力，有

F==mr—,其中&解得(=且-2丹,C項正確；當(dāng)衛(wèi)

廠\T)\r)T-

星人與太空電梯再次相距最近時，有網(wǎng)-也=2兀，對衛(wèi)星。，又有

TbT

(、2到E.T

G也二，解得，=RNgL，D項錯誤。

RNg

5.答案：D

解析：由題可知兩車從開始計時到停止的位移之比為4:3,結(jié)合逆向思維分析，由

x=gw2,而"乙=8:9,可知兩車加速度之比27:16,A錯誤；由u=”可知兩車的初

速度之比為3:2,B錯誤；逆向分析，根據(jù)初速度為。的勻加速直線運動通過相鄰等位

移的時間之比為1:(夜-1)：(6-&)：(2-G):…推論可知，甲車1號車

廂與4號車廂通過路牌的時間之比為(2-6)：1=1：(2+百)，C錯誤；根據(jù)C項分析可

知，甲車4號車廂通過路牌的時間為,而，乙車3號車廂通過路牌的時間為立，乙，又

213

4,.：^=8:9,可知甲車4號車廂和乙車3號車廂通過路牌的時間之比為

1n

—1甲：—t/—4>/3\9>D正確o

213乙

6.答案：D

解析：根據(jù)題意，小球在豎直方向上先做勻減速直線運動再做勻加速直線運動，在M

點處時豎直分速度減小為0,根據(jù)對稱性可知，小球從。運動到M點的時間與從M點

運動到戶點的時間相等，若ONvNP,表明小球在水平方向上做勻加速直線運動，則

小球所受電場力沿電場方向，即小球帶正電；若QN>NP,表明小球在水平方向上做

勻減速直線運動，則小球所受電場力與電場方向相反，即小球帶負(fù)電，故A、B項錯

誤；若。N<NP,則小球帶正電，因為小球在豎直方向上先做勻減速直線運動，則有

qEsinejng,即￡<濁，C項錯誤。若ON=3NP,則小球帶負(fù)電，在水平方向做

q

勻減速直線運動，由于小球從。運動到M點的時間與從M點運動到P點的時間相

等，說明在尸點時，水平方向分速度恰好減為0,設(shè)小球被拋出的初速度大小為咻,

水平方向有%cos6=雙”?2，，豎直方向上有％sin6="Esin°+〃2g『,聯(lián)立解得

mm

E=濁,D項正確。

q

7.答案：B

解析：由。=106。時C力行恰好無彈力可知，sin53°=/^,得=|〃吆，此時

B、。間的距離La=2Lsin53o=1L,對。受力分析，有心解得

k=寫,故A錯誤；當(dāng)①=2聆時,設(shè)輕桿與水平方向間的夾角均為仇兩輕桿的

彈力大小分別為今必、F，對。受力分析，豎直方向有7^2sine=7^2sine+，生g，

水平方向有〃。2cose+〃加cos。=/即乙cos。?02,解得=〃也，此時3、

sin6

。間的距離4c2=2Lsin6,C所受彈簧的彈力b=A（2Lsin夕-L）,以C為研究對象，C

受力平衡，有尸+7^2sin9=/&g，聯(lián)立解得6=30。，則。=60。，故B正確；以3、

C、。整體為研究對象，分析可知%=（〃%+，&-+%）g=4〃?g，為定值，則AB的長

度為定值，而B、C間彈簧長度隨G變化而變化，故C錯誤；由余弦定理可知A8與

區(qū)。間的夾角夕越小，4Q越小，AB=L+^-=—L,當(dāng)時，

k5

mJ□小+八生入實際上”9。。，故出心而出入得小，

I5）252525I5J

故當(dāng)口很大時，A、。間距離會小于史L,故D錯誤。

5

8.答案：BD

解析：A.水分子做曲線運動，在C處時，受到的合力不為零，故A錯誤：

B.水分子沿軌跡ABC。運動過程中，從A點運動到離。最近之前，水分子中的負(fù)電荷

受到的電場力方向與運動的方向夾角小于90。，故電場力做正功，故B正確；

C.水分子沿軌跡A8CO運動過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功，故電勢能先減小后

增大，故C錯誤；

D.如果把高壓直流電源的壬負(fù)極反接，產(chǎn)生的電場方向發(fā)生反轉(zhuǎn)，但水分子是一端帶

正電，另一端帶等量負(fù)電，故水分子的正負(fù)端發(fā)生反轉(zhuǎn)，水分子運動軌跡不變，故D

正確。故選BD。

9.答案：CD

解析：A.己知過山車經(jīng)過A、C點時和軌道沒有相互作用，重力充當(dāng)向心力有

mg=,解得v=>0,故A錯誤；

R

BC.分別運動到軌道最低點8、。時，人所受加速度最大，由動能定理.，對圖甲圓環(huán)軌

道有mg?27?=；m\\-gmv2

2

經(jīng)過8點時加速度q=苴，

解得q=5g,

圖甲過山車軌道存在安全隱患；

對圖乙倒水滴形軌道有mg?3R=gmv1-1mv2,

經(jīng)過。點時加速度d=三，

-2R

解得的=3.5g<5g,

故圖乙過山車軌道比圖甲軌道更安全，故B錯誤，C正確；

D.相同過山車在頂峰處動能為0,經(jīng)A、C點時動能相等，根據(jù)機械能守恒，

有mg%=%+mg?2R,mgh乙=EkC+mg?3R,

其中％=4c，

可得屹-%=R,

即“圖乙中軌道頂峰的高度”比“圖甲中軌道頂峰的高度”高R,故D正確。

故選CD。

10.答案：BCD

解析：A.根據(jù)右手定則，金屬棒力進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電流均為逆時針方向，則

回路的電動勢為。、〃各自產(chǎn)生的電動勢之和，即E=2%%

感應(yīng)電流/=---2-B-L-%

R+2R3R

對a由牛頓第二定律得3比=2機《

p-r2

解得。=匕昆，故A錯誤；

3mR

B.根據(jù)左手定則可知。棒受到的安培力向左，方棒受到的安培力向右，由于流過a、b

的電流大小一直相等，故兩棒受到的安培力大小相等，方向相反，則。與人組成的系

統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，由題知，％時刻流過。的電流為零時，說明。、〃之間

的磁通量不變，即。、b在J時刻達(dá)到了共同速度，設(shè)為〃取向右為正方向，

根據(jù)系統(tǒng)動量守恒有2〃?%-〃?%=（2m+in）v,

解得u=；%，故B正確；

C.在乙~f2時間內(nèi)，根據(jù)4=/加，因通過兩棒的電流時刻相等，所用時間相同，所以

通過兩棒橫截面的電荷量相等，故C正確；

D.在乙時間內(nèi)，對。、匕組成的系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒有

222

gx+gfnv()=—x2mv+gmv+Q,

解得回路中產(chǎn)生的總熱量為?？?-mv^

有因。、〃流過的電流一直相等，所用時間相同，由焦耳定律Q=r即

可知。、人產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，即Q:Q〃=2:1,

所以4~，2時間內(nèi)，，棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q〃=gQ總故D正確。

11.答案：(1)-L；2.40；1.5()

(2)BC

解析：(1)玻璃—的折射率〃==乙”加，又sin/4PM=^,sin/3PM=^^

sin/BPMPMPM

貝=理1=由題圖乙可知，/=9.40cm-7.00cm=2.40cm,則

MB/,

/?=240Cm=1.50o

1.60cm

（2）為了減小4、4測量的相對誤差，4、，2的測量值應(yīng)盡量大一些，所以選取的點M

應(yīng)盡量遠(yuǎn)離入射點P,激光在。。界面的入射角應(yīng)盡量大些，BC正確，AD錯誤。

12.答案：（1）見解析

（2）B

（3）1.00

（4）增大；0.5

解析：（1）如圖所示

電源滑動變阻器

（2）由于實驗電路中采用滑動變阻器限流接法，待測電阻NTC熱敏電阻在35c到

40C范圍內(nèi)的阻值約為兒干歐姆，因此實驗中應(yīng)該選擇最大阻值與待測電阻相差不多

的滑動變阻器屏

（3）本實驗采用等效法測量電阻，所以將單刀雙擲開關(guān)S擲丁2處，調(diào)節(jié)電隹箱，當(dāng)

電壓表示數(shù)為1.00V時，電阻箱的示數(shù)等于NTC熱敏電阻的阻值。

（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E=IR,而熱敏電阻阻值R隨溫度升高而減小，所以

電流表示數(shù)/隨溫度的升高而增大。由