物理（全国新课标卷02）-2024年高考押题预测卷含答案.pdf

2024 年高考押题预测卷 02【全国新课标卷】（考试版）（本试卷共 110 分，建议用时 60 分钟）注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。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，再选涂其他答案标号。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二、选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。14图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极 K，正确操作下，记录相应电表示数并绘制如图乙所示的cU图像，当频率为1时绘制了如图丙所示的IU图像，图中所标数据均为已知量，则下列说法正确的是（）A饱和电流与 K、A 之间的电压有关B测量遏止电压cU时，滑片 P 应向 b 移动C阴极 K 的逸出功1221021cce Ue UWD普朗克常量2121ccUUh15如图甲，用装有墨水的小漏斗和细线做成单摆，水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。用电动机匀速拉动纸带时，让单摆小幅度前后摆动，于是在纸带上留下径迹。调节电动机拉动速度，分别得出图乙和丙两条纸带，取 3.14，重力加速度 g 大小取29.8m/s。下列说法正确的是（）A无论纸带是否匀速拉动，都可以用纸带通过的距离表示时间B由图知乙纸带的速度为丙纸带速度的 0.5 倍C单摆漏斗在 P 点和 Q 点运动的方向相同D若乙图中，纸带拖动速度为 10cm/s，可推算该单摆的摆长约为 1m16潮汐是发生在沿海地区海水周期性涨落的一种自然现象，主要是受月球对海水的引力而形成，导致地球自转持续减速，同时月球也会逐渐远离地球。如图所示，已知地球和月球的球心分别为O和O，A 和 B 是地球上的两个海区，多年后，下列说法正确的是（）A海区A的角速度小于海区B的角速度B地球赤道上的重力加速度会减小C月球绕地球做圆周运动的加速度会增大D地球的同步卫星距离地面的高度会增大17制造半导体元件，需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅（2SiO）薄膜的厚度，把左侧二氧化硅薄膜腐蚀成如图甲所示的劈尖，用波长630nm的激光从上方照射劈尖，观察到在腐蚀区域内有8 条暗纹，且二氧化硅斜面转为平面的棱 MN 处是亮纹，二氧化硅的折射率为 1.5，则二氧化硅薄膜的厚度为（）A1680nmB1890nmC2520nmD3780nm18某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数1v和牵引力 F之间的关系图像1Fv，如图所示。已知模型车的质量1kgm，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续 5s，获得最大速度为 4m/s，则下列说法正确的是（）A模型车受到的阻力大小为 1NB模型车匀加速运动的时间为 2sC模型车牵引力的最大功率为 6WD模型车运动的总位移为 14m19如图，质量为60kg的同学在练习跳球。他将篮球从离地面高为2m的位置以5m/s的初速度竖直向上抛出，接着在篮球正下方竖直举起手臂并准备沿竖直方向起跳，在篮球抛出后的0.2s时刻恰好跳离地面，此时手指尖离地面高为2.5m。不计空气阻力，g取210m/s，已知篮球到达最高点时，该同学的手指尖恰好触碰到篮球，则（）A起跳过程，地面对该同学的冲量为120N s B起跳过程，合外力对该同学的冲量为240N s C触碰到篮球时该同学的速度为 0D触碰到篮球时该同学的速度为1m/s20如图所示为气压式升降椅和简易结构切面图，在气缸和气缸杆之间封闭一定质量的理想气体，气缸密封性和导热性良好，忽略一切摩擦。设无人坐椅时，气缸内气体的初始状态为 A；有人慢慢地坐到座椅上后，双脚离地，椅面下降，气缸内气体稳定后的状态为 B；空调开启，室内温度下降至某值并保持恒温，气缸内气体稳定后的状态为 C；最后此人离开座椅，气缸内气体稳定后的状态为 D。关于气缸内气体的描述，下列说法错误的是（）A状态 A 到 B，外界对气体做功，气体内能一直增大B状态 B 到 C，气体分子热运动的平均动能保持不变C状态 C 到 D，气体对外界做功，气体从外吸收热量D状态 A 与状态 D 的气体分子热运动的平均动能相等21在x轴上的O和O点固定有电荷量分别为1q、2q的不等量异种点电荷，以x轴正方向为电场强度的正向，得到图示中两点电荷沿连线方向上的Ex图像，下列说法正确的是（）A121qqB121qqC将一电子在x轴上的A点由静止释放，电子将能够经过x轴上的C点D将一电子在x轴上的A点由静止释放，电子将无法到达x轴上的C点三、非选择题：共 62 分。22（6 分）某实验小组利用以下实验装置验证机械能守恒定律。已知斜面的倾角为、，且，当地的重力加速度为 g。实验操作步骤如下：用天平称量出小车 A 的质量Am和小车 B 的质量Bm，ABmm；在斜面体的顶部固定定滑轮，小车 A 上安装有遮光条，并用游标卡尺测量出遮光条的宽度 d；用一根长为 L（大于斜面 bc 的长度，小于斜面 ac 的长度）的轻绳跨过定滑轮连接小车 A 和小车B，在斜面 bc 的下端安装光电门计时器，如图甲所示；启动光电门计时器，将小车 A 拖到斜面 bc 的最上端，并使轻绳处于拉直状态，测出小车 A 到光电门的距离 x；将小车 A 由静止释放，光电门计时器记录了小车 A 经过的时间t。请回答以下问题：(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d cm。(2)写出上述实验过程中验证机械能守恒定律的表达式。（均用题中所给物理量的字母表示）(3)实验小组测量各物理量并代人数据计算后，发现减少的机械能小于增加的机械能，可能的原因是。23（12 分）某同学设计并制作了一个可以测量角度的装置，其电路如图所示。其中半圆弧 AB 是电阻率为、横截面积为 S 且粗细均匀的电阻丝，圆弧的圆心在 O 点，半径为 r；ON 为可绕 O 旋转的金属指针，N 端可在圆弧 AB 上滑动且接触良好，1R为电阻箱，2R为滑动变阻器，1V、2V为理想电压表，指针 ON 及导线电阻不计，整个装置固定在一块透明的塑料板上。主要实验步骤如下：(1)按照电路图连接电路，取图中 ON 与 OA 的夹角为（用角度制表示），在使用时要让电压表2V的示数随的增大而增大，电压表2V另一端应与电阻丝的端相连（填“A”或“B”）；(2)闭合开关 S 前，应将滑动变阻器2R的滑片 P 置于端（填“a”或“b”）；(3)闭合开关 S，旋转 ON 使其到达圆弧 AB 的某一位置，调节滑动变阻器及电阻箱，使电压表1V、2V有适当的示数，读出此时电压表1V、2V的示数1U、2U及电阻箱的阻值R，此时与2U的关系式为（用题中相关物理量的字母表示）；(4)将 ON 调至180，并保持1R不变，调节2R，使电压表1V的示数仍为1U，此时电压表2V的指针位于2.0V刻度线处，则电压表0.8V刻度线对应的角度为度；(5)若电压表2V量程为 3V，用上述的操作方法且同样保持1U不变，要使180时电压表2V刚好满偏，则可能实现的操作是：（填“增大”或“减小”）1R的阻值，同时（填“增大”或“减小”）2R的阻值。随后计算出电压表每一刻度线对应的角度值，并将其标在电压表刻度盘上。24（10 分）跑酷，又称自由奔跑，是一种结合了速度、力量和技巧的极限运动。如图甲所示为一城墙的入城通道，通道宽6mL。一质量50kgm 的跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙做加速运动，加速到 A 点斜向上跃起，到达右墙壁 B 点时竖直速度恰好为零，B 点距地面高0.8mh，然后立即蹬右墙壁，使水平速度变为等大反向，并获得一竖直向上的速度，恰能跃到左墙壁的 C 点，C 点与 B 点等高，飞跃过程中人距地面的最大高度为2.05mH，重力加速为 g，可认为整个过程中人的姿态不发生变化，如图乙所示，求：（1）人蹬墙后的水平速度大小；（2）人加速助跑的距离 s。25（14 分）如图所示，在圆柱形空间的中心位置存在一个粒子源，其大小忽略不计，可发射出带电量为q，质量为m的粒子。圆柱形空间的底面半径为R，圆柱高为2R。以粒子源为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系。（1）若粒子源向其所处水平面的任意方向发射速度大小为v的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强电场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小电场强度大小E。（2）若粒子源向空间任意方向发射速度大小为v的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强磁场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小磁感应强度 B。（3）若圆柱空间内同时存在竖直向下的匀强磁场和匀强电场，其电场强度与磁感应强度大小分别为2E和2B（E、B 分别为第一问、第二问中的结果），粒子源向x轴正方向方向发射速度为v的粒子，求粒子离开圆柱区域的位置坐标。保持其他条件不变，当电场强度大小变为多少时，可使得粒子恰好从底面射出？26（20 分）如图所示，带有水平端、倾角的绝缘斜面体装置“”固定在地面上，装置表面111ACDAC D内对称的固定两根金属导轨1111MNGDM N G D，导轨111MNGM N G间距为 L，导轨11GDG D左右宽度为 L、右端间距13DDL，其中导轨斜面、水平部分在 N、1N处绝缘（断点）。区域（边界1aa、1cc）中的匀强磁场1B方向垂直斜面向上，区域（边界1cc、1CC）中的匀强磁场2B方向垂直斜面向下，区域（边界1dd、1DD）中的匀强磁场3B方向垂直水平面向上，其中1322BBB（具体大小未知），各边界与1AA、1CC、1DD彼此平行，除区域内的导轨粗糙外其它导轨均光滑。现将一质量为 m、长为 3L 的细金属杆甲由距1aa上方 2L 处静止释放，当甲进入区域时，将另一质量为 m、长为 3L 的细金属杆乙（图中未画出）由1aa上方某处静止释放，甲恰好开始匀速运动并保持匀速通过、，其中：当甲进入区域时，乙刚好进入区域并开始匀速运动；当甲离开区域时，乙刚好离开区域。最终乙在甲进入区域前，与甲发生碰撞后，乙杆被锁定，甲以35sinvgL进入区域。已知乙杆在导轨间的有效电阻为 R，甲杆、导轨电阻不计，两杆始终与边界平行，且只与导轨接触并接触良好，经过1CC处杆速度大小不变，重力加速度为 g，求：（1）甲、乙进入区域的速度1v、2v大小；（2）区域的2B大小及宽度（a 到 c）2L大小；（3）关于甲能否通过区域，某同学做了分析计算，得到极短时间内甲杆速度变化量v与杆切割的有效长度xl、切割的极小位移x之间满足：v正比于2xlx，后续无法继续完成并做出结论，请分析论证：若甲能通过，则求出通过1DD时的速度大小；若甲不能通过，则求出最终停下来的位置距1dd的距离大小。2024 年高考押题预测卷 02【全国新课标卷】物理全解全析1415161718192021CDDADBDABDAC注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。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，再选涂其他答案标号。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二、选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得3 分，有选错或不答的得 0 分。14图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极 K，正确操作下，记录相应电表示数并绘制如图乙所示的cU图像，当频率为1时绘制了如图丙所示的IU图像，图中所标数据均为已知量，则下列说法正确的是（）A饱和电流与 K、A 之间的电压有关B测量遏止电压cU时，滑片 P 应向 b 移动C阴极 K 的逸出功1221021cce Ue UWD普朗克常量2121ccUUh【答案】C【解析】A饱和电流只与入射光的光强有关，与外加电压无关，故 A 错误；B测量遏止电压cU时，光电管应接反向电压，滑片 P 应向 a 移动，故 B 错误；D根据光电效应方程k0EhW，根据动能定理kceUE，整理得0cWhUee，图像的斜率为2121ccUUhke，解得普朗克常量2121()ccUUeh，故 D 错误；C根据101 chWeU，202chWeU，解得阴极 K 的逸出功1221021cce Ue UW，故 C 正确。故选 C。15如图甲，用装有墨水的小漏斗和细线做成单摆，水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。用电动机匀速拉动纸带时，让单摆小幅度前后摆动，于是在纸带上留下径迹。调节电动机拉动速度，分别得出图乙和丙两条纸带，取 3.14，重力加速度 g 大小取29.8m/s。下列说法正确的是（）A无论纸带是否匀速拉动，都可以用纸带通过的距离表示时间B由图知乙纸带的速度为丙纸带速度的 0.5 倍C单摆漏斗在 P 点和 Q 点运动的方向相同D若乙图中，纸带拖动速度为 10cm/s，可推算该单摆的摆长约为 1m【答案】D【解析】A纸带匀速运动时，由xvt知，位移与时间成正比，因此只有在匀速运动的条件下，才可以用纸带通过的距离表示时间，故 A 错误；B由于乙图中有单摆的摆动时间为两个周期，丙图中有单摆的摆动时间为四个周期，纸带同样移动 40cm，丙的时间是乙的两倍，故乙纸带的速度为丙纸带速度的 2 倍，故 B 错误；C根据同侧法，可知单摆漏斗在 P 点向上振动，在 Q 点向下振动，单摆漏斗在 P 点和 Q 点运动的方向相反，故 C 错误；D乙图中，纸带拖动速度为 10cm/s，可得单摆周期为12s2xTv，根据单摆周期公式2LTg，可得单摆的摆长约为1mL，故 D 正确。故选 D。16潮汐是发生在沿海地区海水周期性涨落的一种自然现象，主要是受月球对海水的引力而形成，导致地球自转持续减速，同时月球也会逐渐远离地球。如图所示，已知地球和月球的球心分别为O和O，A 和 B 是地球上的两个海区，多年后，下列说法正确的是（）A海区A的角速度小于海区B的角速度B地球赤道上的重力加速度会减小C月球绕地球做圆周运动的加速度会增大D地球的同步卫星距离地面的高度会增大【答案】D【解析】A根据题意可知，A 和 B 是地球上的两个海区，角速度与地球自转角速度相同，则海区A的角速度等于海区B的角速度，故 A 错误；B根据题意，对地球赤道上的物体有2224GMmmgmRRT，地球自转持续减速，周期T变大，可得，地球赤道上的重力加速度会增大，故 B 错误；C由万有引力提供向心力有2GMmmar，由于月球逐浙远离地球，r增大，则月球绕地球做圆周运动的加速度会减小，故 C 错误；D2224GMmmRhTRh，解得2324GMThR，由于地球自转周期变大，则地球的同步卫星距离地面的高度会增大，故 D 正确。故选 D。17制造半导体元件，需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅（2SiO）薄膜的厚度，把左侧二氧化硅薄膜腐蚀成如图甲所示的劈尖，用波长630nm的激光从上方照射劈尖，观察到在腐蚀区域内有8 条暗纹，且二氧化硅斜面转为平面的棱 MN 处是亮纹，二氧化硅的折射率为 1.5，则二氧化硅薄膜的厚度为（）A1680nmB1890nmC2520nmD3780nm【答案】A【解析】根据题意，由于二氧化硅的折射率为 1.5，则激光在二氧化硅中的波长为1n，观察到在腐蚀区域内有 8 条暗纹，则二氧化硅斜面转为平面的棱 MN 处是亮纹是第 9 条，设二氧化硅薄膜的厚度为d，则有128d，联立解得1680nmd，故选 A。18某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数1v和牵引力 F之间的关系图像1Fv，如图所示。已知模型车的质量1kgm，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续 5s，获得最大速度为 4m/s，则下列说法正确的是（）A模型车受到的阻力大小为 1NB模型车匀加速运动的时间为 2sC模型车牵引力的最大功率为 6WD模型车运动的总位移为 14m【答案】D【解析】A根据PFv，可得11FvP，结合图线的斜率可得8WP，即模型车的速度从 2m/s增加至 4m/s 的过程中，模型车以恒定的功率行驶，速度最大时合外力为零，即牵引力等于阻力，根据图像可知，在2NF 时速度达到最大值，因此有2NFf，故 A 错误；B由图像可知小车初始牵引力为 4N，且匀加速结束时模型车的速度大小12m/sv，根据牛顿第二定律有Ffma，解得加速度22m/sa，根据匀变速直线运动，速度与时间的关系可得匀加速运动的时间111svta，故 B 错误；C根据以上分析可知，模型车牵引力功率最大时即为匀加速结束时获得的功率，可知最大功率为8W，故 C 错误；D根据题意，模型车速度达到最大用时 5s，而匀加速阶段用时 1s，则可知，模型车以恒定功率运动所需时间24st，根据动能定理2222211122Ptfxmvmv，式中24m/sv，12m/sv，解得213mx，匀加速阶段位移211112 1m1m22xat，故总位移1214mxxx，故 D 正确。故选 D。19如图，质量为60kg的同学在练习跳球。他将篮球从离地面高为2m的位置以5m/s的初速度竖直向上抛出，接着在篮球正下方竖直举起手臂并准备沿竖直方向起跳，在篮球抛出后的0.2s时刻恰好跳离地面，此时手指尖离地面高为2.5m。不计空气阻力，g取210m/s，已知篮球到达最高点时，该同学的手指尖恰好触碰到篮球，则（）A起跳过程，地面对该同学的冲量为120N s B起跳过程，合外力对该同学的冲量为240N s C触碰到篮球时该同学的速度为 0D触碰到篮球时该同学的速度为1m/s【答案】BD【解析】CD篮球到达最高点时，运动的时间为010.5svtg，同学运动的时间为210.3sttt，篮球到达最高点时，该同学的手指尖恰好触碰到篮球，则2201222122vhv tgthg人，其中12mh，22.5mh，解得4m/sv人，触碰到篮球时该同学的速度为21m/svvgt人，故 C 错误，D 正确；A起跳过程，根据动量定理FImg tmv 人，解得地面对该同学的冲量为F360N sI，故 A 错误；B根据动量定理，起跳过程，合外力对该同学的冲量为240N sImv合人，故 B 正确。故选 BD。20如图所示为气压式升降椅和简易结构切面图，在气缸和气缸杆之间封闭一定质量的理想气体，气缸密封性和导热性良好，忽略一切摩擦。设无人坐椅时，气缸内气体的初始状态为 A；有人慢慢地坐到座椅上后，双脚离地，椅面下降，气缸内气体稳定后的状态为 B；空调开启，室内温度下降至某值并保持恒温，气缸内气体稳定后的状态为 C；最后此人离开座椅，气缸内气体稳定后的状态为 D。关于气缸内气体的描述，下列说法错误的是（）A状态 A 到 B，外界对气体做功，气体内能一直增大B状态 B 到 C，气体分子热运动的平均动能保持不变C状态 C 到 D，气体对外界做功，气体从外吸收热量D状态 A 与状态 D 的气体分子热运动的平均动能相等【答案】ABD【解析】A 状态 A 到 B，外界对气体做功，同时气体向外界放出热量，由热力学第一定律UWQ，可知气体内能不一定增大。故 A 错误；B依题意，状态 B 到 C，气缸内气体温度降低，则气体分子热运动的平均动能也随之减小。故 B错误；C依题意，状态 C 到 D，气体对外界做功，内能保持不变，由UWQ，可知气体从外界吸收热量。故 C 正确；D依题意，状态 A 与状态 D 的气体温度不同，所以两个状态下分子热运动的平均动能也不相等。故 D 错误。故选 ABD。21在x轴上的O和O点固定有电荷量分别为1q、2q的不等量异种点电荷，以x轴正方向为电场强度的正向，得到图示中两点电荷沿连线方向上的Ex图像，下列说法正确的是（）A121qqB121qqC将一电子在x轴上的A点由静止释放，电子将能够经过x轴上的C点D将一电子在x轴上的A点由静止释放，电子将无法到达x轴上的C点【答案】AC【解析】ABx轴上 B 点的电场强度为零，即有21220()k qkqOBO B，可得121qq，故 A 正确，B错误；CDAB之间的电场强度方向为负向，BC之间的电场强度方向为正向，根据Ex图像的面积表示电势差，可知BABCUU，则0ACABBCWe UU，则电子将能够经过x轴上的C点，故 C 正确，D 错误。故选 AC。三、非选择题：共 62 分。22（6 分）某实验小组利用以下实验装置验证机械能守恒定律。已知斜面的倾角为、，且，当地的重力加速度为 g。实验操作步骤如下：用天平称量出小车 A 的质量Am和小车 B 的质量Bm，ABmm；在斜面体的顶部固定定滑轮，小车 A 上安装有遮光条，并用游标卡尺测量出遮光条的宽度 d；用一根长为 L（大于斜面 bc 的长度，小于斜面 ac 的长度）的轻绳跨过定滑轮连接小车 A 和小车B，在斜面 bc 的下端安装光电门计时器，如图甲所示；启动光电门计时器，将小车 A 拖到斜面 bc 的最上端，并使轻绳处于拉直状态，测出小车 A 到光电门的距离 x；将小车 A 由静止释放，光电门计时器记录了小车 A 经过的时间t。请回答以下问题：(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d cm。(2)写出上述实验过程中验证机械能守恒定律的表达式。（均用题中所给物理量的字母表示）(3)实验小组测量各物理量并代人数据计算后，发现减少的机械能小于增加的机械能，可能的原因是。【答案】(1)1.035（2 分）(2)2ABAB1sinsin2dm gxm gxmmt（2 分）(3)x 测量值偏小（或者遮光条宽度测量值偏大）（2 分）【解析】（1）遮光条的宽度107 0.0510.351.035dmmmmmmcm（2）小车 A 经过光电门的速度dvt整个过程中减少的能量AsinEm gx减整个过程中增加的能量2BAB1sin2Em gxmmv增实验过程中验证机械能守恒定律的表达式2ABAB1sinsin2dm gxm gxmmt（3）由上述公式可知，减少的机械能小于增加的机械能，可能的原因是 x 测量值偏小或遮光条宽度测量值偏大。23（12 分）某同学设计并制作了一个可以测量角度的装置，其电路如图所示。其中半圆弧 AB 是电阻率为、横截面积为 S 且粗细均匀的电阻丝，圆弧的圆心在 O 点，半径为 r；ON 为可绕 O 旋转的金属指针，N 端可在圆弧 AB 上滑动且接触良好，1R为电阻箱，2R为滑动变阻器，1V、2V为理想电压表，指针 ON 及导线电阻不计，整个装置固定在一块透明的塑料板上。主要实验步骤如下：(1)按照电路图连接电路，取图中 ON 与 OA 的夹角为（用角度制表示），在使用时要让电压表2V的示数随的增大而增大，电压表2V另一端应与电阻丝的端相连（填“A”或“B”）；(2)闭合开关 S 前，应将滑动变阻器2R的滑片 P 置于端（填“a”或“b”）；(3)闭合开关 S，旋转 ON 使其到达圆弧 AB 的某一位置，调节滑动变阻器及电阻箱，使电压表1V、2V有适当的示数，读出此时电压表1V、2V的示数1U、2U及电阻箱的阻值R，此时与2U的关系式为（用题中相关物理量的字母表示）；(4)将 ON 调至180，并保持1R不变，调节2R，使电压表1V的示数仍为1U，此时电压表2V的指针位于2.0V刻度线处，则电压表0.8V刻度线对应的角度为度；(5)若电压表2V量程为 3V，用上述的操作方法且同样保持1U不变，要使180时电压表2V刚好满偏，则可能实现的操作是：（填“增大”或“减小”）1R的阻值，同时（填“增大”或“减小”）2R的阻值。随后计算出电压表每一刻度线对应的角度值，并将其标在电压表刻度盘上。【答案】(1)A（2 分）(2)a（2 分）(3)21180U RSUr（2 分）(4)72（2 分）(5)减小（2 分）减小（2 分）【解析】（1）增大，半圆弧电阻丝接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，电源内阻、电阻箱与滑动变阻器承担的电压减小，可知，半圆弧电阻两端电压增大，为了要让电压表2V的示数随的增大而增大，电压表2V另一端应与电阻丝的 A 端相连。（2）滑动变阻器采用限流式，为了确保安全，闭合开关 S 前，应使滑动变阻器接入电阻最大，即将滑动变阻器2R的滑片 P 置于 a 端。（3）半圆弧形电阻丝接入电阻为ANrRS，由角度制和弧度制关系知180，电阻箱与电阻丝串联，通过的电流相等，则有12ANUURR，代入得21180U RSUr。（4）结合上述有21RSUUr，将 ON 调至180，则有12.0VRSUr，电压表 0.8V 刻度线对应的角度10.8VRSUr，代入得2725。（5）根据上述，将 ON 调至180时有2112.0VRSURSUrUr，若电压表2V量程为 3V，用上述的操作方法且同样保持1U不变，要使180时电压表2V刚好满偏，即上述等式中，2U增大为 3V，为了确保等式成立，需要减小 R 的阻值，即减小电阻箱1R的阻值；由于保持1U不变，当减小电阻箱1R的阻值时，干路电流增大，而半圆弧形电阻丝接入电阻仍然为180的电阻，即电阻丝、电源内阻承担电压增大，则滑动变阻器承担电压减小，根据欧姆定律可知，需要同时减小2R的阻值。24（10 分）跑酷，又称自由奔跑，是一种结合了速度、力量和技巧的极限运动。如图甲所示为一城墙的入城通道，通道宽6mL。一质量50kgm 的跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙做加速运动，加速到 A 点斜向上跃起，到达右墙壁 B 点时竖直速度恰好为零，B 点距地面高0.8mh，然后立即蹬右墙壁，使水平速度变为等大反向，并获得一竖直向上的速度，恰能跃到左墙壁的 C 点，C 点与 B 点等高，飞跃过程中人距地面的最大高度为2.05mH，重力加速为 g，可认为整个过程中人的姿态不发生变化，如图乙所示，求：（1）人蹬墙后的水平速度大小；（2）人加速助跑的距离 s。【答案】（1）16m/sv；（2）3.6ms【解析】(1)设人蹬墙后的水平速度大小为1v，从 B 到 C 做斜抛运动，水平方向有1Lv t（1 分）竖直方向有yvgt（1 分）由2122tHhg（1 分）联立得16m/sv（2 分）(2)人从 A 点跳起到 B 点的过程中，逆过程为平抛运动，则水平方向01vv，0 0 xv t（1 分）竖直方向2012hgt（1 分）解得00.4st，2.4mx（1 分）由题意可知,人加速助跑的距离3.6msLx（2 分）25（14 分）如图所示，在圆柱形空间的中心位置存在一个粒子源，其大小忽略不计，可发射出带电量为q，质量为m的粒子。圆柱形空间的底面半径为R，圆柱高为2R。以粒子源为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系。（1）若粒子源向其所处水平面的任意方向发射速度大小为v的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强电场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小电场强度大小E。（2）若粒子源向空间任意方向发射速度大小为v的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强磁场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小磁感应强度 B。（3）若圆柱空间内同时存在竖直向下的匀强磁场和匀强电场，其电场强度与磁感应强度大小分别为2E和2B（E、B 分别为第一问、第二问中的结果），粒子源向x轴正方向方向发射速度为v的粒子，求粒子离开圆柱区域的位置坐标。保持其他条件不变，当电场强度大小变为多少时，可使得粒子恰好从底面射出？【答案】（1）22mvqR；（2）2mvqR；（3）23,2218R RR；2218mvqR【解析】（1）恰好不从侧面离开时，水平方向有vtR（1 分）竖直方向有212qEtRm（1 分）联立解得22mvEqR（1 分）（2）沿水平方向发射的粒子，恰好不从侧面飞出时，由几何知识得粒子的运动半径2Rr（1 分）由2vqvBmr（1 分）解得2mvBqR（1 分）其他方向的发射的粒子垂直于B的分量必定小于v，由21vqvBmr得其运动半径1rr（1 分）故不可能从侧面飞出，综上所述2mvBqR（1 分）（3）粒子在水平面内做匀速圆周运动，在竖直方向做匀加速直线运动设粒子做匀速圆周运动的半径为r，由2mvqvBr，解得rR（1 分）由几何知识易得，粒子转过的圆心角30（1 分）粒子在磁场中的运动时间33rRtvv（1 分）粒子在z轴负方向运动的距离为221218qERztRm故粒子应从侧面离开，由几何知识得，对应坐标为23,2218R RR；（1 分）若要恰好从底面离开，则有20112qEtRm（1 分）代入数据解得20218mvEqR（1 分）26（20 分）如图所示，带有水平端、倾角的绝缘斜面体装置“”固定在地面上，装置表面111ACDAC D内对称的固定两根金属导轨1111MNGDM N G D，导轨111MNGM N G间距为 L，导轨11GDG D左右宽度为 L、右端间距13DDL，其中导轨斜面、水平部分在 N、1N处绝缘（断点）。区域（边界1aa、1cc）中的匀强磁场1B方向垂直斜面向上，区域（边界1cc、1CC）中的匀强磁场2B方向垂直斜面向下，区域（边界1dd、1DD）中的匀强磁场3B方向垂直水平面向上，其中1322BBB（具体大小未知），各边界与1AA、1CC、1DD彼此平行，除区域内的导轨粗糙外其它导轨均光滑。现将一质量为 m、长为 3L 的细金属杆甲由距1aa上方 2L 处静止释放，当甲进入区域时，将另一质量为 m、长为 3L 的细金属杆乙（图中未画出）由1aa上方某处静止释放，甲恰好开始匀速运动并保持匀速通过、，其中：当甲进入区域时，乙刚好进入区域并开始匀速运动；当甲离开区域时，乙刚好离开区域。最终乙在甲进入区域前，与甲发生碰撞后，乙杆被锁定，甲以35sinvgL进入区域。已知乙杆在导轨间的有效电阻为 R，甲杆、导轨电阻不计，两杆始终与边界平行，且只与导轨接触并接触良好，经过1CC处杆速度大小不变，重力加速度为 g，求：（1）甲、乙进入区域的速度1v、2v大小；（2）区域的2B大小及宽度（a 到 c）2L大小；（3）关于甲能否通过区域，某同学做了分析计算，得到极短时间内甲杆速度变化量v与杆切割的有效长度xl、切割的极小位移x之间满足：v正比于2xlx，后续无法继续完成并做出结论，请分析论证：若甲能通过，则求出通过1DD时的速度大小；若甲不能通过，则求出最终停下来的位置距1dd的距离大小。【答案】（1）2singL，singL；（2）21sin22mRgLL，4L；（3）甲能通过，速度为135sin6gL【解析】（1）甲进入时2112sin2mgLmv（1 分）12sinvgL（1 分）甲、乙分别以1v、2v匀速通过，显然前后电流、总电压不变，故111221B LvB LvB Lv（1 分）易得211sin2vvgL（2 分）（2）甲进入匀速，则满足2211sinB LmgvR（1 分）得1221sinsin2mgRmRgBv LLL（1 分）即21211sin222mRgBBLL（1 分）设、宽度为1L、2L，据题意运动时间关系，显然易得1211221sinLvvgLLvv（2 分）即1224LLLL（2 分）（3）假设甲能离开1DD，速度为5v，则甲在内的极小时间t内：动量定理得2 23xxB lvtm vR（2 分）2 22 22223333()xxxxB lB lBBvvtxlxVmRmRmRmR体积（微元思想：如上图推演）（2 分）22233345BBBvvVVVmRmRmR 体积体积总体积（1 分）223113(39)33VL LLLLL总体积（1 分）233451313sin36B LvvglmR（1 分）541313sin5sin066vvgLgL（2 分）故假设成立，所以甲能离开1DD。2024 年高考押题预测卷 02【全国新课标卷】物理参考答案二、选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得3 分，有选错或不答的得 0 分。1415161718192021CDDADBDABDAC三、非选择题：共 62 分。22（6 分）【答案】(1)1.035（2 分）(2)2ABAB1sinsin2dm gxm gxmmt（2 分）(4)x 测量值偏小（或者遮光条宽度测量值偏大）（2 分）23（12 分）【答案】(1)A（2 分）(2)a（2 分）(3)21180U RSUr（2 分）(4)72（2 分）(5)减小（2 分）减小（2 分）24（10 分）【答案】（1）16m/sv；（2）3.6ms【解析】(1)设人蹬墙后的水平速度大小为1v，从 B 到 C 做斜抛运动，水平方向有1Lv t（1 分）竖直方向有yvgt（1 分）由2122tHhg（1 分）联立得16m/sv（2 分）(2)人从 A 点跳起到 B 点的过程中，逆过程为平抛运动，则水平方向01vv，0 0 xv t（1 分）竖直方向2012hgt（1 分）解得00.4st，2.4mx（1 分）由题意可知,人加速助跑的距离3.6msLx（2 分）25（14 分）【答案】（1）22mvqR；（2）2mvqR；（3）23,2218R RR；2218mvqR【解析】（1）恰好不从侧面离开时，水平方向有vtR（1 分）竖直方向有212qEtRm（1 分）联立解得22mvEqR（1 分）（2）沿水平方向发射的粒子，恰好不从侧面飞出时，由几何知识得粒子的运动半径2Rr（1 分）由2vqvBmr（1 分）解得2mvBqR（1 分）其他方向的发射的粒子垂直于B的分量必定小于v，由21vqvBmr得其运动半径1rr（1 分）故不可能从侧面飞出，综上所述2mvBqR（1 分）（3）粒子在水平面内做匀速圆周运动，在竖直方向做匀加速直线运动设粒子做匀速圆周运动的半径为r，由2mvqvBr，解得rR（1 分）由几何知识易得，粒子转过的圆心角30（1 分）粒子在磁场中的运动时间33rRtvv（1 分）粒子在z轴负方向运动的距离为221218qERztRm故粒子应从侧面离开，由几何知识得，对应坐标为23,2218R RR；（1 分）若要恰好从底面离开，则有20112qEtRm（1 分）代入数据解得20218mvEqR（1 分）26（20 分）【答案】（1）2singL，singL；（2）21sin22mRgLL，4L；（3）甲能通过，速度为135sin6gL【解析】（1）甲进入时2112sin2mgLmv（1 分）12sinvgL（1 分）甲、乙分别以1v、2v匀速通过，显然前后电流、总电压不变，故111221B LvB LvB Lv（1 分）易得211sin2vvgL（2 分）（2）甲进入匀速，则满足2211sinB LmgvR（1 分）得1221sinsin2mgRmRgBv LLL（1 分）即21211sin222mRgBBLL（1 分）设、宽度为1L、2L，据题意运动时间关系，显然易得1211221sinLvvgLLvv（2 分）即1224LLLL（2 分）（3）假设甲能离开1DD，速度为5v，则甲在内的极小时间t内：动量定理得2 23xxB lvtm vR（2 分）2 22 22223333()xxxxB lB lBBvvtxlxVmRmRmRmR体积（微元思想：如上图推演）（2 分）22233345BBBvvVVVmRmRmR 体积体积总体积（1 分）223113(39)33VL LLLLL总体积（1 分）233451313sin36B LvvglmR（1 分）541313sin5sin066vvgLgL（2 分）故假设成立，所以甲能离开1DD。