2024届高考物理精英模拟卷 【黑吉辽版】含答案.docx

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1、2024届明高考物理精英模拟卷 【黑吉辽版】一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，每小题4分；第810题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.秦山核电站是我国自主设计、建造和运营管理的第一座核电站，1985年3月20日开工，1991年12月15日并网发电，至今已安全发电三十余年。秦山核电站生产的核反应方程为，其产物的衰变方程为。下列说法正确的是( )A.X是电子B.Y来自原子核外C.的衰变属于衰变D.经过一个半衰期，100个原子剩下50个2.2023年9月21日，神舟十六号航天员景海鹏、

2、朱杨柱、桂海潮在“天宫”空间站向全国青少年进行太空科普授课，如图所示，演示了两个钢球间的碰撞，授课内容通过“天链”卫星转发到地面，“天链”卫星是地球静止卫星，“天宫”空间站在距离地球表面370千米450千米的椭圆轨道上运动，则( )A.“天链”卫星在轨运行时可能经过我国北京市上空B.“天宫”空间站的运行周期比“天链”卫星的运行周期长C.“天链”卫星运动的向心加速度比放置在地球赤道上物体的小D.航天员演示两球碰撞时，两球组成的系统动量守恒，但所受的合力不为零3.带活塞的气缸内封闭一定质量的理想气体，气体经过状态变化过程到达d状态，该过程气体的图像如图所示，则气体( )A.过程中压强变小B.过程分

3、子平均动能变大C.过程向外放热D.在d状态的压强是在b状态压强的4倍4.如图，用两根完全相同、不可伸长的轻绳将小沙包（大小可忽略）对称地吊在空中，轻推小沙包，测得其在垂直纸面平面内做简谐运动的周期为（已知在一根竖直绳悬挂下做简谐运动的小物体的周期为为绳长，g为重力加速度），已知每根轻绳的长度为L，小沙包的质量为m，则小沙包静止时，每根绳子上的张力为( )A.B.C.D.5.如图所示，甲、乙两个物块(均可视为质点)叠放在一起，恰随车厢一起向右做匀加速直线运动，甲与竖直厢壁之间的静摩擦力达最大值，甲的水平上表面与乙之间的静摩擦力也达到最大值。已知乙的质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度

4、为g，甲与厢壁间的动摩擦因数为，则( )A.甲、乙整体的加速度大小为B.乙对甲的作用力大小为C.甲、乙之间的动摩擦因数为D.可以求出甲、乙的质量之比6.如图所示，理想变压器原线圈与滑动变阻器串联后接在的交流电源（内阻不计）上，副线圈接灯泡L和光敏电阻R（光照越强，阻值越小），副线圈匝数可通过滑动滑片P调节。中午时，灯泡L正常发光。已知灯泡始终未烧坏，进入傍晚，当光照变弱时( )A.L变暗B.L仍正常发光C.若仅将滑片向左滑动，L可能正常发光D.若仅将滑片P向下滑动，L可能正常发光7.如图所示，竖直平面内有一直角坐标系，y轴竖直向上，该平面内存在一匀强电场（图中未画出）。一带正电的小球时刻在O点

5、以速度竖直向上抛出，时经过点，已知小球质量、带电荷量，重力加速度，不计空气阻力。则( )A.小球速度的最小值为3.2 m/sB.电场强度方向与y轴正方向夹角的正切值为0.75C.电场强度的大小为D.小球的机械能先减小后增大8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为时刻的波形如图所示。下列说法正确的是( )A.时刻，质点P位于平衡位置且振动方向沿y轴正方向B.时刻，质点M速度沿y轴正方向，加速度沿y轴正方向C.时刻，质点Q相对平衡位置的位移是5 cmD.01.4 s时间内，质点Q沿x轴运动的路程为35 cm9.磁镜是运用磁场对运动带电粒子的作用规律，把带电粒子约束在有限的空间区域而不会散逸的一种装

6、置。图示为某磁镜装置中磁场的大致分布（与地球周围磁场分布相似）。假定一带正电的粒子(不计重力)从左端附近以斜向纸内的速度进入该磁场，部分运动轨迹为图示的螺旋线，该粒子被约束在左右两端间来回运动，就像光在两个镜子之间来回“反射”一样，不能逃脱。三点是轴线所在的一平面与粒子轨迹的三个交点。下列说法正确的是( )A.粒子由a到b所需的时间小于由b到c所需的时间B.从a到c粒子轨迹半径增大的原因是垂直磁场方向的速度增大C.两点轴线方向上的距离小于两点的D.地球周围磁场中粒子可以沿东西方向来回运动10.如图甲，一质量为m的磁悬浮列车，车厢底部前端安装一匝数为N、边长为L的正方形线圈，线圈总电阻为R，在区

7、域ABCD内有如图乙所示的方向交替变化的匀强磁场，正方形磁场区域边长均为L、磁感应强度大小均为B。列车以速度进入磁场区域，进入磁场时将线圈闭合（为位移起点和计时起点），使列车实现电制动（仅考虑题述磁场的作用）。当列车到CD时将列车底部线圈断开，转为机械制动。不计空气阻力，则( )A.线圈刚进入刹车区域时的加速度大小为B.列车位移为时，通过线圈的磁通量为0，感应电流为0C.线圈最右侧从AB到EF与从EF到GH安培力对线圈的冲量大小之比为1:2D.线圈最右侧从AB到GH过程线圈中产生的焦耳热为二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.（6分）现代智能手机可以安装加速度传感器，安装应用程序后，就可

8、以直接测量手机运动的加速度。某同学设计了一个利用有加速度传感器的手机测量木块与长木板之间的动摩擦因数大小的实验，实验装置如图甲所示。实验步骤如下：将手机用胶带固定在木块上，把木块放置在水平长木板上，如图甲所示。调整小滑轮使水平细线与长木板平行并与竖直细线在同一竖直平面内，以保证木块能够沿水平细线做直线运动。将砂和砂桶释放，细线带动木块由静止开始做匀加速直线运动，从弹簧测力计上读出弹簧测力计的示数F，从手机上读出木块运动的加速度a。改变砂和砂桶的质量，重复步骤多次。根据实验数据作出木块运动的加速度a与对应的弹簧测力计的示数F的图像，如图乙所示。根据上述信息，回答下列问题：（1）该同学从手机说明书

9、上查到该手机的质量为150 g，已知重力加速度大小g取，根据图像数据可得木块的质量m为_kg，不计固定手机所用胶带的质量，木块与长木板之间的动摩擦因数为_；（计算结果均保留2位有效数字）（2）实验过程中如果没有调整长木板水平，固定有定滑轮的一端较低，长木板与水平方向有一定的夹角，这样会导致动摩擦因数的测量结果_（填“偏大”“偏小”或“不变”）。12.（8分）某同学用如图甲所示电路探究某一型号电池的电动势和内阻。待测电源E；定值电阻，电阻箱R；电流表；开关、导线等。回答下列问题：（1）请将图乙所示的实验器材连成实验电路。（2）调节电阻箱并记下其电阻R和对应的电流I。（3）设电阻箱两端的电压为U，

10、则有。（4）作出图像如图丙所示。则电源的电动势_V，内阻_。（5）若将定值电阻单独与电源相连，则电源的输出功率_（结果保留3位有效数字）。13.（10分）投壶、藏钩和射覆是古代文人喜闻乐见的三项文体活动。投壶的历史非常久远，起源于春秋战国时期，如图为一投壶图。投壶游戏可简化为平抛运动，将投壶用的箭视为质点，投壶口的半径，投壶时箭距壶口的高度，与壶边缘的最近水平距离。重力加速度g取，每支箭的质量，不计空气阻力，不计壶口的厚度，求：（1）能投入壶中的箭的初速度的范围；（2）能投入壶中的箭落入壶口瞬间重力的瞬时功率P。14.（12分）如图所示，有一个半径为R的四分之一圆柱形玻璃砖，截面为AOB，玻璃

11、砖的折射率为。现有一束平行光垂直入射到AO面上，有些光线能从弧面AB射出（不考虑玻璃砖的内表面反射后的光线），光在真空中的传播速度为c。求：（1）AB弧面亮光区域的长度。（2）入射点距O点的光在玻璃砖中的传播时间。15.（18分）如图甲所示，一对长为L的平行金属板，板间存在电场强度大小为E、方向周期性变化的匀强电场，置于处的粒子发射源可沿两板的中线发射初速度为、电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，带电粒子在电场中穿行的时间为T。板间加变化规律如图乙所示的方波电压，金属板的右端与y轴重合，两极板间的中心线与x轴重合，y轴右侧存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场。时刻发射的粒子1与时刻发射的粒子2的运

12、动轨迹在磁场中交于P点，已知粒子在磁场中运动的轨迹半径。不计粒子重力及相互间的作用力。（1）保证有粒子能从O点射出，则两极板间的距离最少为多少？（2）保证有粒子能从极板右侧射出，则两极板间的距离最少为多少？（3）求粒子1、2到达P点所用时间的差值。答案以及解析1.答案：C解析：根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒可知，X是质子，Y是电子，Y来自于原子核内，中子变为质子时产生电子AB错误的衰变方程为，属于衰变C正确半衰期是大量原子核的统计规律，100个原子不具有统计意义D错误2.答案：D解析：“天链”卫星是地球静止卫星，静止卫星的轨道在赤道平面内，不可能经过我国北京市上空，A错误；“天链”卫星

13、的轨道高度比“天宫”空间站的轨道高度高，根据开普勒第三定律可知“天链”卫星的运行周期长，B错误；“天链”卫星的周期与地球的自转周期相同，则角速度相同，又“天链”卫星的轨道半径大，由知“天链”卫星运动的向心加速度比放置在地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大，C错误；两钢球碰撞时间短，系统动量守恒，但两钢球依然受到地球的引力，所受合力不为零，D正确。3.答案：D解析：过程图线的延长线过坐标原点，有，该过程气体压强不变，A错误；过程，气体温度不变，分子平均动能不变，B错误；过程，气体做等容变化，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，气体从外界吸收热量，C错误；根据理想气体状态方程有，可得，D

14、正确。4.答案：A解析：小沙包静止时对小沙包受力分析，如图所示，由平衡条件得，小沙包在垂直纸面平面内做简谐运动的周期，由几何关系得；联立各式得，A正确，BCD错误。5.答案：C解析：对甲、乙组成的整体进行受力分析，竖直方向由二力平衡可得，水平方向由牛顿第二定律可得，结合，综合解得，A错误。乙对甲的最大静摩擦力大小为，方向沿水平方向，乙对甲的压力大小为，方向沿竖直方向，则乙对甲的作用力大小为，B错误。设甲、乙之间的动摩擦因数为，结合，综合解得，C正确。由以上分析可知，无法求出甲、乙的质量之比，D错误。6.答案：D解析：第一步：根据“等效思想”将电路简化根据“等效思想”将图示电路视为如图所示的等效

15、电路，其中，电源电压有效值。第二步：分析光照变弱时灯泡亮度的变化当光照变弱时，R增大，增大，则增大，原线圈两端电压增大，由可知增大，即L两端电压变大，L变亮，AB错误。第三步：分析滑片、滑片P滑动时灯泡亮度的变化仅将滑片向左滑动时，接入电路的阻值减小，增大，增大，则L不可能正常发光，C错误。仅将滑片P向下滑动时，减小，增大，增大，可能不变，则L可能会正常发光，D正确。7.答案：C解析：第一步：根据小球的运动计算分加速度，进而得出合加速度根据题意可知小球在x轴方向做匀加速运动，初速度，有，解得轴方向做匀变速直线运动，初速度，有，解得，可知小球加速度，方向与y轴负方向夹角满足第二步：结合曲线运动规

16、律计算小球速度最小值小球的运动轨迹如图所示，把运动沿着加速度方向和垂直加速度方向分解，沿着加速度方向做类竖直上抛运动，垂直加速度方向做匀速直线运动，当肖沿着加速度方向的速度减为0时，小球只有垂直加速度方向的速度，小球的速度最小，为，A错误。第三步：计算电场强度的大小和方向电场力在x轴方向分量，方向沿x轴正方向，在y轴方向分量为，有，得，方向沿y轴正方向，有，得，C正确。设电场强度方向与y轴正方向的夹角为，有，B错误。第四步：根据电场力做功判断电势能的变化若把小球运动分解为沿电场方向和垂直电场方向，。可知沿电场方向的初速度方向和沿电场方向的加速度方向相反，沿电场方向的分运动为先沿电场方向减速，速

17、度减小到0后再沿电场的反方向加速，可见电场力对小球先做正功，再做负功，电势能先减小后增大，根据能量守恒可知机械能先增大后减小，D错误。8.答案：BC解析：由波形图可知，波长，根据得周期，从时刻到时刻，波传播了，因此时刻质点P位于平衡位置且振动方向沿y轴负方向，A错误。从时刻到时刻波传播了，由题图可知时刻质点M振动方向向下，因此时刻质点M速度沿y轴正方向，加速度沿y轴正方向，B正确。从时刻到时刻，波传播了，故时刻质点Q位于波峰，相对平衡位置的位移是5 cm，C正确。波传播方向上的每一个质点均在其平衡位置附近上下振动，并不“随波逐流”，01.4 s时间内质点Q未沿x轴运动，D错误。9.答案：AC解

18、析：从a到c，将粒子运动分成垂直磁场方向和平行磁场方向的两个分运动，粒子向右运动过程中，磁感应强度逐渐减小，粒子的运动周期逐渐增大，转过相同角度所需的时间越来越长，同时洛伦兹力有沿平行磁场方向的分力，分力的冲量使平行磁场方向的速度增大，故粒子向右运动过程中轨迹半径增大主要是因为磁感应强度减小，不是垂直磁场方向的速度增大，B错误；从a到b和从b到c，粒子均绕轴线转动一周，根据以上分析可知粒子由a到b所需的时间小于由b到c所需的时间，A正确；粒子从b到c所用时间长，平行磁场方向的速度大，则沿轴线方向经过的位移比较大，C正确；地球周围的磁场是南北方向，结合题述可知，粒子应该在磁场中沿南北方向来回运动

19、，D错误。10.答案：AD解析：线圈刚进入刹车区域时，线圈右侧切割磁感线，感应电动势，感应电流，所受安培力，则加速度，A正确。列车位移为时，通过线圈的磁通量为0，但磁通量的变化率不为0，线圈左右两侧的边都在切割磁感线，且各自产生的感应电流相互叠加，所以感应电流不为0，B错误。线圈最右侧从AB到EF，根据法拉第电磁感应定律有，感应电流，安培力，联立解得安培力冲量大小。线圈最右侧EF到GH，线圈左右两侧的边都在切割磁感线，且各自产生的感应电流相互叠加，线圈左右两侧的边受到大小相等的安培力，同理可得安培力冲量大小，C错误。线圈最右侧从AB运动到GH的过程，由动量定理有，由能量守恒定律有，可得，D正确

20、。11.答案：（1）0.85；0.30（2）偏小解析：（1）以手机和木块整体为研究对象，设手机和木块总质量为M，根据牛顿第二定律有，可得，从题图乙可得斜率，解得手机和木块总质量，手机的质量为150 g，即0.15 kg，则木块的质量；，代入数据解得动摩擦因数。（2）设长木板与水平方向的夹角为，以手机和木块整体为研究对象，根据牛顿第二定律有，解得实际的动摩擦因数，而实验时根据牛顿第二定律得，解得测量的动摩擦因数，所以会导致动摩擦因数的测量结果偏小。12.答案：（1）见解析图（4）3.6；0.5（5）2.14 W解析：（1）电路图如图所示。（4）由闭合电路欧姆定律得，则图像的纵截距为电源的电动势，

21、即，解得。（5）若将定值电阻单独与电源相连，则电源的输出功率。13.答案：（1）（2）1.2 W解析：（1）设箭做平抛运动的时间为t，竖直方向上有解得当箭恰好从壶口的左边缘落入时，水平初速度最小，水平方向有解得当箭恰好从壶口的右边缘落入时，水平初速度最大，水平方向有解得所以能投入壶中的箭的初速度范围为（2）投入壶中的箭落入壶口瞬间竖直方向的速度箭落入壶中瞬间重力的瞬时功率14.答案：（1）（2）解析：（1）已知玻璃砖的折射率，根据全反射公式可知光在玻璃砖中发生全反射的临界角为45如图所示，当光线沿CD入射时刚好在AB面发生全反射，则AB区域亮光长度为（2）由几何关系知，光线CD的入射点距O点，

22、光在玻璃砖中传播的距离光在玻璃砖中传播的速度光在玻璃砖中传播的时间15.答案：（1）（2）（3）解析：（1）粒子在电场中的加速度由题可知，粒子通过两极板间的时间与方波电压的周期相等，所以粒子在时刻入射时能从O点射出，粒子在水平方向一直做匀速直线运动，在竖直方向，粒子在第一个内做加速运动，在第二个内做减速运动，在第三个内反向做加速运动，在第四个内做减速运动，此时有板间最小距离（2）在一个周期内，当粒子向上运动的位移恰为向下运动位移的二倍时，粒子在y轴方向上运动的位移最小，此时板间距离最小，等于向上运动的位移大小，设粒子向下加速运动的时间为t，由对称性，粒子向下减速到0的时间也为t，则粒子向上运动的总时间为，粒子向下运动的位移向上运动的总位移又联立解得，则板间最小距离（3）0时刻与时刻入射的粒子从极板右侧射出时在y轴方向的位移均为因此两粒子从电场出射时的间距带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径，解得磁感应强度粒子在磁场中运动的周期，由几何关系知，粒子1运动到P点时在磁场中的偏转角度为，运动时间粒子2运动到P点时在磁场中的偏转角度为，运动时间联立解得