2024高考物理模擬試題及答案

1517

題號1416182021

19嬸

帶電

姆

椀體在

算平行

拋

有

平

萬板電

動

力

引

交變運(yùn)X-t

電磁容器

律

律

定

核反電流規(guī)圖象

考占八、、感應(yīng)中的

應(yīng)

應(yīng)

7的

應(yīng)的有的的理

書定律

用

用運(yùn)動

效值用解

動能、

動量、

電勢

能

14.以下幾個(gè)原子核反應(yīng)中，X代表a粒子的反應(yīng)式是（）

A[He+?Bef煤C+XB.鉗Th-鉀Pa+X

C.汨+汨一相+XD.舊Pf國Si+X

答案：C

解析：根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷守恒，C反應(yīng)式

中X的核電荷數(shù)為2,質(zhì)量數(shù)為4,是。粒子.選項(xiàng)A是發(fā)現(xiàn)中

子的核反應(yīng)方程，X為加；選項(xiàng)B239Th的衰變方程，X是J?e；選

項(xiàng)D是3叩的衰變方程，X是怕.選項(xiàng)C正確.

15.

如圖所示，圓。和橢圓b是位于地球赤道平面上的衛(wèi)星軌道,

其中圓。是地球同步軌道.現(xiàn)在有4、8兩顆衛(wèi)星分別在a、b軌

道上運(yùn)行，但運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反，已知A、3的運(yùn)行

周期分別為4、72,地球自轉(zhuǎn)周期為幾，尸為軌道匕的近地點(diǎn).則

下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星A是地球同步衛(wèi)星B.衛(wèi)星8在P點(diǎn)時(shí)動能最小

C.T0=TiD.TI<T2

答案：C

解析：圓。是地球同步軌道，但衛(wèi)星A的運(yùn)行方向與地球自

轉(zhuǎn)方向相反，所以不是地球同步衛(wèi)星，A項(xiàng)錯誤；衛(wèi)星3在橢圓

軌道上，在近地點(diǎn)尸時(shí)速度最大，動能最大，B項(xiàng)錯誤；根據(jù)萬

有引力提供向心力，可得”=婚又得出周期T=

可知因衛(wèi)星A與地球同步衛(wèi)星距離地面高度相等,所以周期相同，

C項(xiàng)正確；根據(jù)開普勒第三定律筆=左（常數(shù)），衛(wèi)星4的軌道半徑

大于衛(wèi)星3的軌道半長軸，所以D項(xiàng)錯誤.

16.

如圖所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電.第一

次燈泡兩端的電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖甲所示：第二次

燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示.若圖甲、乙中的仇、T所

表示的電壓、周期值是相等的，則以下說法正確的是（）

A.第一次燈泡兩端的電壓有效值是法

B.第二次燈泡兩端的電壓有效值是與仇

C.第一次和第二次燈泡的電功率之比是29

D.第一次和第二次燈泡的電功率之比是15

答案：D

解析：第一次所加正弦交流電壓的的有效值為□=￥?）,A

項(xiàng)錯誤；設(shè)第二次所加交流電壓的有效值為。2,則根據(jù)有效值的

含義有圻=底然介翳，解得U尸粵Uo,B項(xiàng)錯；根據(jù)電

Tft

功率的定義式方可知，尸項(xiàng)錯、項(xiàng)正確.

2=APl2=15,CD

17.

0/

如圖所示，光滑斜面固定在水平面上，頂端。有一小球，小

球從靜止釋放沿斜面運(yùn)動到底端8的時(shí)間是小若給小球不同的水

平初速度，使小球分別落到斜面上的4點(diǎn)，經(jīng)過的時(shí)間是5落

到斜面底端8點(diǎn)，經(jīng)過的時(shí)間是打；落到水平面上的。點(diǎn)，經(jīng)過

的時(shí)間是熊貝IJ（空氣阻力不計(jì)X）

A.ti<t2B.t4<t\

C.為<〃D.t3<t2

答案：B

解析：小球做平拋運(yùn)動時(shí)，豎直方向有。=；g也因此下落高

度大的經(jīng)過的時(shí)間長，所以有〃=，3?2,故C、D錯誤；小球沿斜

面下滑時(shí)：/=%,由亍〃Vg,t>h,所以沿斜面下滑的時(shí)間是最

長的，貝〈九故A錯誤，B正確.

0/1234~

1=。時(shí),,甲、乙兩車同時(shí)同向行駛，其位移一時(shí)間圖象分別

為圖3中直線甲和曲線乙.已知乙車的加速度恒定，且大小為4

m/s2,1=3s時(shí)，直線甲和曲線乙剛好相切，且兩車相遇，則，=0

時(shí)甲車和乙車的距離為（）

A.16mB.18m

C.20mD.22m

答案：B

Ar16—4

解析：由題圖可知，甲車的速度為％=巖=1—m/s=4

m/s,，=3s時(shí)，直線甲和曲線乙剛好相切，即此時(shí)乙車的速度。2

=4m/s,由題圖可知乙車做勻減速直線運(yùn)動，即a=-4m/s2,設(shè)

乙車的初速度為。o,由。2=。（）+袱，得伙）=16m/s,由題圖可知甲

vo+v216+4

車的位移為沏=12m,乙車的位移為處=X3m=

30m"=3s時(shí)，甲車和乙車到達(dá)同一位置，則Ax=X2—M=18m,

故選B.

19.

靜止在粗糙水平面上的物塊在水平向右的拉力作用下做直線

運(yùn)動，％=4s時(shí)停下，其。-看圖象如圖所示，已知物塊與水平面

間的動摩擦因數(shù)處處相同，則下列判斷正確的是（）

A.整個(gè)過程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功

B.整個(gè)過程中拉力做的功等于零

C.t=2s時(shí)刻拉力的瞬時(shí)功率在整個(gè)過程中最大

D.t=\s到，=3s這段時(shí)間內(nèi)拉力做正功

答案：AD

解析：對物塊運(yùn)動的全過程由動能定理可知：廂一用=0即

WF=Wf,故A正確，B錯誤.由圖象可知，物塊在0?1s內(nèi)做

勻加速直線運(yùn)動，拉力大于摩擦力，在1s末時(shí)刻，P=Foo>Ff0（）,l?

3s內(nèi)做勻速運(yùn)動，拉力等于摩擦力，P'=Fv°=FfUo,p>p',

故C錯誤.在t=\s到t=3s這段時(shí)間內(nèi)拉力的方向與位戒的方

向相同，拉力做正功，故D正確.

20.如圖甲所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)，在圓

環(huán)的正上方放置一個(gè)螺線管，在螺線管中通入如圖乙所示的電流,

規(guī)定電流從螺線管。端流入為正.以下說法正確的是（）

A.從上往下看，。?1s內(nèi)圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向

B.0~1s內(nèi)圓環(huán)對桌面的壓力小于圓環(huán)的重力

C.0-1s內(nèi)圓環(huán)面積有擴(kuò)張的趨勢

D.1?2s內(nèi)和2~3s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向相同

答案：AD

解析：0?1S內(nèi)電流沿正方向增大，根據(jù)右手螺旋定則可知,

磁通量向上且增加，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看，圓環(huán)中的

感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，選項(xiàng)A正確；。?1s內(nèi)電流沿正方向增

大，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)與螺線管間的作用力為斥力，圓環(huán)對桌

面的壓力大于圓環(huán)的重力，圓環(huán)面積有縮小的趨勢，選項(xiàng)B、C

錯誤；1?2s內(nèi)電流沿正方向減小，2?3s內(nèi)電流沿反方向增大,

根據(jù)楞次定律，1?2s內(nèi)和2?3s內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向

相同，感應(yīng)電流方向相同，D正確.

21.

如圖所示，平行金屬板4、8在真空中水平正對放置，兩極

板的間距為d,分別帶等量異種電荷.質(zhì)量為機(jī)、電荷量為夕的

帶負(fù)電的油滴以速度比從A極板的左邊緣入電場，沿直線從B

極板的右邊緣射出，重力加速度為星則（）

A.油滴的動量不變

B.油滴的電勢能減少了加gd

C.兩極板的電勢差〃8=等

D.A板的電勢低于3板的電勢

答案：AC

解析：油滴在電場中受到重力和電場力，而做直線運(yùn)動，電

場力與重力必定平衡做勻速直線運(yùn)動，油滴的速度不變，因?yàn)閯?/p>

量p=mv,所以油滴的動量不變，故A正確；重力做功mgd,油

滴的重力勢能減小，動能不變，根據(jù)能量守恒定律得知，油滴的

電勢能增加了加gd,機(jī)械能減小了〃zgd,故B錯誤；由上可知油

滴的電勢能增加量AEp=mgd,又AEp=qU,得到兩極板的電勢

差。=粵，故C正確；由題可判斷出電場力方向豎直向上，油

滴帶負(fù)電，電場強(qiáng)度方向豎直向下，A板的電勢高于3板的電勢，

故D錯誤.

三、非選擇題：第22?25題為必考題，每個(gè)試題考生都必須

作答.第33?34題為選考題，考生根據(jù)要求作答.

題號2223242534

33學(xué)

熱

動力學(xué)基

規(guī)機(jī)械波

律

和能量本

自由落帶電粒氣的傳播

體

觀點(diǎn)處和

體運(yùn)動電阻的子在復(fù)驗(yàn)和光的

定

考占理豎直實(shí)

的

應(yīng)

規(guī)律的測量合場中律折射定

面內(nèi)的

應(yīng)用的運(yùn)動用律的應(yīng)

圓周運(yùn)

用

動

（一：）必考題（共47分）

22.（6分）某探究小組想利用圖甲所示裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓?/p>

速度.框架上裝有可上下移動位置的光電門1和固定不動的光電

門2；框架豎直部分緊貼一刻度尺，零刻度線在上端，可以測量

出兩個(gè)光電門到零刻度線的距離；框架水平部分用電磁鐵吸住一

個(gè)質(zhì)量為機(jī)的小鋼球，小鋼球的重心所在高度恰好與刻度尺零刻

度線對齊.切斷電磁鐵線圈中的電流時(shí)，小鋼球由靜止釋放，當(dāng)

小鋼球先后經(jīng)過兩個(gè)光電門時(shí)，與光電門連接的傳感器即可測算

出其速度大小功和。2.小組成員多次改變光電門1的位置，得到

多組方和0的數(shù)據(jù)，建立如圖乙所示的坐標(biāo)系并描點(diǎn)連線，得出

圖線的斜率為左.

刻度尺

0E乎

甲乙

⑴用游標(biāo)卡尺測量小鋼球的直徑，如圖所示，該小鋼球的直

徑是cm.

123

"J,卻“"沖仙”』

01020

（2）關(guān)于光電門1的位置，下列做法可以減小重力加速度的測

量誤差的是.

A.盡量靠近刻度尺零刻度

B.盡量靠近光電門2

C.既不能太靠近刻度尺零刻度，也不能太靠近光電門2

（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋ㄓ秒侗硎荆?

答案：（1）1950（2分）（2）C（2分）（3加2分）

解析：（2）若靠近刻度尺零刻度，會影響鐵球經(jīng)過光電門1的

時(shí)間，靠近光電門2會影響高度差的測量，所以為了減小重力加

速度的測量誤差，既不能太靠近刻度尺零刻度，也不能太靠近光

電門2.

（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律得涕一憂=2g.（?—xi）,知在（涕

一沈）一（?—xi）圖象中，圖線的斜率2=2g,貝Ig=J：.

23.（9分）某同學(xué)利用如圖甲所示的電路來測量電阻R?的阻

值，其操作步驟如下：

E

丙

（1）將開關(guān)S2接。，閉合開關(guān)S”適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R'后

保持其阻值不變，依次改變電阻箱的阻值R,讀出相應(yīng)電壓表的

示數(shù)U,得到如圖乙所示的U-R圖象.請將圖丙中的實(shí)物圖按

圖甲所示的電路進(jìn)行連線；

（2）將開關(guān)S2接兒讀得電壓表的示數(shù)為2.00V,利用U-R

圖象可知凡=Q；

（3）若電路中使用的電源為一組新的電池組，其內(nèi)阻可忽略不

計(jì)，根據(jù)U-R圖象可得該電池組的電動勢為V；滑動

變阻器此時(shí)接入電路中的阻值為Q；由于電壓表內(nèi)阻不

夠大，導(dǎo)致電池組電動勢測量值比真實(shí)值_______（選填“偏

大”“偏小”或“不變”）.（以上所有結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

答案：（1）如圖所示（2分）

R

丙

(2)24(2分)(3)3.0(2.8?32)(2分)12(11?13)(2分)偏小

(1分)

解析：(3)由圖象知U=1.0V時(shí)R=6。；U=2.0V時(shí)R=24

代入E=，(R'+R)可求出E=3V,R'=12Q.當(dāng)電壓表內(nèi)阻不

夠大時(shí)，電壓表的分流不可忽略，這樣會導(dǎo)致電動勢的測量值小

于真實(shí)值.

24.(12分)

如圖所示，粒子源能放出初速度為0,比荷均為2=1.6X104

C/kg的帶負(fù)電粒子，進(jìn)入水平方向的加速電場中，加速后的粒子

正好能沿圓心方向垂直進(jìn)入一個(gè)半徑為r=0Am的圓形磁場區(qū)

域，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系為3=0.5sin祝(T),在圓形磁

場區(qū)域右邊有一屏，屏的高度為。=0.6小m,屏距磁場右側(cè)距離

為L=0.2m,且屏中心與圓形磁場圓心位于同一水平線上.現(xiàn)要

使進(jìn)入磁場中的帶電粒子能全部打在屏上，試求加速電壓的最小

值.

答案：60V

解析：如圖所示，根據(jù)洛倫茲力公式/=/B可知，磁感應(yīng)

強(qiáng)度一定時(shí)，粒子進(jìn)入祓場的速度越大，在磁場中偏轉(zhuǎn)量越小.故

當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度取最大值時(shí)，若粒子恰好不飛離屏，則加速電壓有

最小值.設(shè)此時(shí)粒子剛好打在屏的最下端8點(diǎn)，根據(jù)帶電粒子在

h

2

磁場中運(yùn)動特點(diǎn)可知：粒子偏離方向的夾角正切值為tan

fIL

（2分）

代人數(shù)據(jù)得tan8=?。?分）

即粒子偏離方向的夾角為。舌（1分）

由幾何關(guān)系可知：比時(shí)粒子在磁場中對應(yīng)的回旋半徑為R=

it-6

rXtan^—（1分A）

代人數(shù)據(jù)得R=0.卜。m（l分）①

帶電粒子在電場中加速時(shí)由動能定理得Uq=^mv\\分）②

帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第

nrn2

二定律可得qvB=~^~Q分）③

聯(lián)立①②③得U=^R2B\l分）

代人數(shù)據(jù)得U=60V（1分）

故加速電壓的最小值為60V.（1分）

25.（20分）

如0Q0QQ呵一回…」sJ

如圖所示，質(zhì)量均為〃2=4kg的兩個(gè)小物塊4、8（均可視為

質(zhì)點(diǎn)）放置在水平地面上，豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑半圓

形軌道與水平地面相切于C,彈簧左端固定.移動物塊A壓縮彈

簧到某一位置（彈簧在彈性限度內(nèi)），由靜止釋放物塊A,物塊A

離開彈簧后與物塊3碰撞并粘在一起以共同速度。=5m/s向右運(yùn)

動，運(yùn)動過程中經(jīng)過一段長為羽動摩擦因數(shù)4=0.2的水平面后,

沖上圓軌道,除x段外的其它水平面摩擦力不計(jì),求：（g取10m/s2）

（1）若x=lm,兩物塊剛過。點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大??；

（2）剛釋放物塊4時(shí)，彈簧的彈性勢能；

（3）若兩物塊能沖上圓形軌道，且不脫離圓形軌道，x應(yīng)滿足

什么條件.

答案：（1）500N（2）200J（3）%^1.25m或4.25mWx<6.25

m

解析：（1）設(shè)物塊經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)速度為物塊受到軌道支持

力為FNC

由功能關(guān)系得：2X2mo2-2〃mgx=；X2〃2D*（2分）

vi

又尸NC—27ng=2/n>（2分）

代入解得：/NC=500N（1分）

由牛頓第三定律知，物塊對軌道壓力大小也為500N（1分）

（2）設(shè)A與8碰撞前A的速度為次），以向右為正方向，由動

量守恒得：加。0=2mv（2分）

解得VQ=10m/s（l分）

貝ij：與=&=/比=200J（1分）

（3）物塊不脫離軌道有兩種情況

①能過軌道最高點(diǎn)，設(shè)物塊經(jīng)過半圓形軌道最高點(diǎn)最小速度

為

g2mvj八

則2ag=~（1分）

得：V\=y/gR=2m/s（l分）

物塊從碰撞后到經(jīng)過最高點(diǎn)過程中，由功能關(guān)系有:義2機(jī)"

—2gx—4mgR2；X2mv1（2分）

代入解得x滿足條件：xWL25m（1分）

②物決上滑最大高度不超過;圓弧

設(shè)物塊剛好到達(dá);圓弧處速度為。2=0

物塊從碰撞后到最高點(diǎn)，由功能關(guān)系有：|XImv2-

2囚ngx〈2tngRQ分）

同時(shí)依題意，物塊能滑出粗糙水平面，由功能關(guān)系：!

X2mv2>2/imgx（1分）

代入解得x滿足條件：4.25mWx<6.25m(2分)

(二)選考題：共15分.請考生給出的2道物理題中，任一題

作答.如果多做，則按所做的第一題計(jì)分.

33.[選修3—3](15分)

(1)(5分)下列說法正確的是.

A.夏天，輪胎被曬爆的瞬間，輪胎中的氣體溫度一定降低

B.氣體體積變大時(shí)，兩氣體分子間的分子力的合力一定變

小

C.多晶體和非晶體都具有各向異性，沒有固定的熔點(diǎn)

D.當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí)，分子勢能最小

E.由于液體表面分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大

一些，所以在液體表面會產(chǎn)生表面張力

1

--2J__________曠

□

(2)(10分)絕熱性能良好的氣缸固定放置，其內(nèi)壁光滑，開口

向右，氣缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞通過水平輕繩跨過

滑輪與重物相連，已知活塞的橫截面積為S=10cn?,重物的質(zhì)

量加=2kg,重力加速度g=10m/s2,大氣壓強(qiáng)po=LOXl()5pa,

滑輪摩擦不計(jì).穩(wěn)定時(shí)，活塞與氣缸底部間的距離為L=12cm,

氣缸內(nèi)溫度T\——300K

(i)通過電熱絲對氣缸內(nèi)氣體加熱，氣體溫度緩慢上升到T2

=400K時(shí)停止加熱，求加熱過程中活塞移動的距離d；

(ii)停止加熱后，在重物的下方加掛一個(gè)2kg的重物，活塞

向右移動4cm后重新達(dá)到平衡，求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度T*

答案：(1)ADE(2)(i)4cm(ii)375K

解析：(1)夏天，輪胎被曬爆的瞬間，輪胎中的氣體體積增大,

對外做功，則溫度一定降低，A正確.如果開始時(shí)氣體分子之間

的距離略小于小則當(dāng)氣體的體積變大時(shí)，兩氣體分子之間的距

離變大，分子力的合力可能減小也可能增大，B錯誤.多晶體和

非晶體都具有各向同性，多晶體具有固定的熔點(diǎn)，但非晶體沒有

固定的熔點(diǎn)，C錯誤.當(dāng)兩分子之間的距離由平衡位置逐漸增大

時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，則分子力做負(fù)功，分子勢能增大；當(dāng)兩

分子之間的距離由平衡位置逐漸減小時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，則

分子力做負(fù)功，分子勢能增大，因此當(dāng)分子間的引力和斥力平衡

時(shí)，分子勢能最小，D正確.由于液體表面分子、可距離大于液體

內(nèi)部分子間距離，液體袤面分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以液體

表面具有收縮的趨勢，E正確.

（2）（i）加熱前pi5+b=poS（l分）

F=mg{\分）

加熱過程為等壓變化

?S_（L1+明Ax

7］—T2Q分）

可得d=4