2024屆高考物理精英模擬卷 【新課標(biāo)卷】含答案

2024屆高考物理精英模擬卷【新課標(biāo)卷】二、選擇題：共8小題，每小題6分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。14.在新房裝修行業(yè)偶爾會(huì)傳出裝修后的新房因放射性元素超標(biāo)而不能入住的新聞。室內(nèi)放射性元素之一是空氣中的氡氣，氡氣被吸入肺后，衰變時(shí)釋放出的α粒子會(huì)損傷肺細(xì)胞，引起肺癌，經(jīng)查氡（）的半衰期大約為3.8天。下列說(shuō)法中正確的是()A.衰變中形成的α射線的穿透性非常強(qiáng)，所以它的危害非常嚴(yán)重B.氡原子核的衰變方程為（衰變后的元素用X表示）C.室內(nèi)的氡經(jīng)過(guò)7.6天后將完全衰變D.冬天溫度降低時(shí)氡的半衰期會(huì)變短15.隨著電動(dòng)汽車的普及，電動(dòng)汽車的充電問(wèn)題逐漸引起大家的注意，其中建設(shè)充電站是個(gè)非常有效的辦法。如圖所示為某充電站的變壓器，它的輸入電壓為10kV，輸出電壓為380V，然后經(jīng)過(guò)交流-直流轉(zhuǎn)換器將交流變成直流給電動(dòng)汽車充電。該充電站在充電高峰時(shí)可以同時(shí)為10輛電動(dòng)汽車充電，設(shè)每輛電動(dòng)汽車的充電功率均為60kW，晚上用電低谷時(shí)可以用1000kW的功率為蓄電池充電。假設(shè)充電過(guò)程中有10%的功率損耗。變壓器的匝數(shù)比可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)端進(jìn)行微調(diào)。下列說(shuō)法中正確的是()A.題目中的10kV、380V均指交變電壓的峰值B.該充電站使用的變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為C.與充電高峰時(shí)相比，晚上用電低谷時(shí)變壓器的輸入電流增加了D.變壓器的輸入電壓略有下降，可以通過(guò)適當(dāng)向上滑動(dòng)的方式恢復(fù)正常充電16.如圖，以水平向右為x軸正方向、豎直向上為y軸正方向建立二維坐標(biāo)系xOy。將一部智能手機(jī)（不計(jì)大小）放在坐標(biāo)原點(diǎn)O，打開手機(jī)中的軟件，開啟磁力計(jì)功能，測(cè)得該處的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向沿y軸正方向；再將一長(zhǎng)直通電導(dǎo)線垂直xOy平面放置在（0，-2m）處（圖中未畫出），這時(shí)手機(jī)在O處測(cè)得的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向在x軸上方與x軸正方向成30°角，大小為；將此通電長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直xOy平面移到點(diǎn)處，手機(jī)測(cè)得O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。已知長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流大小、方向均不變，直導(dǎo)線中電流在某處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與導(dǎo)線中的電流成正比，與到直導(dǎo)線的距離成反比。則()A. B. C. D.17.一列簡(jiǎn)諧波在時(shí)刻的波形圖如圖所示，P點(diǎn)沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為（y的單位是cm）。下列說(shuō)法中正確的是()A.P點(diǎn)的橫坐標(biāo)B.該簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)方向傳播C.該簡(jiǎn)諧波的傳播速度為40m/sD.若該波與另一列簡(jiǎn)諧波相遇能夠發(fā)生干涉并形成穩(wěn)定的干涉圖樣，則另一列簡(jiǎn)諧波的振幅一定是10cm18.如圖為利用位移傳感器測(cè)小車速度的原理圖，與計(jì)算機(jī)連接的固定傳感器C發(fā)出第一個(gè)超聲波脈沖，超聲波在P處遇到車D反射回來(lái)被C接收，C記錄下從發(fā)射到接收的時(shí)間差。C在發(fā)出第一個(gè)超聲波脈沖時(shí)間后接著發(fā)出第二個(gè)超聲波脈沖，第二個(gè)超聲波脈沖在Q處遇到車，C再記錄下從第二次發(fā)射到接收信號(hào)的時(shí)間差，已知聲音的速度為，小車勻速運(yùn)動(dòng)，Q到C的距離大于P到C的距離，下列說(shuō)法正確的是()A.車在P處到C的距離 B.車從P到Q的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C.車從P到Q的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 D.車子的速度19.紅燈籠是一種民間工藝品，象征著幸福、光明、活力、圓滿與富貴。如圖所示，質(zhì)量均為的兩個(gè)紅燈籠用3根輕質(zhì)細(xì)繩連接后懸掛在天花板上，現(xiàn)用力緩慢拉細(xì)繩3，使細(xì)繩1與豎直方向的夾角，當(dāng)細(xì)繩3的彈力最小時(shí)，重力加速度g取，下列說(shuō)法正確的是()A.細(xì)繩3彈力的最小值為4.0N B.細(xì)繩1的彈力大小為C.細(xì)繩2偏離豎直方向的夾角為60° D.細(xì)繩2的彈力大小為20.如圖所示，兩顆衛(wèi)星分別在同一平面內(nèi)的兩個(gè)軌道上沿順時(shí)針?lè)较蚶@地球做圓周運(yùn)動(dòng)，它們到地球表面的距離分別為R和，此時(shí)它們相距最近，時(shí)間t后二者第一次相距最遠(yuǎn)。已知地球半徑為R，引力常量為G。下列說(shuō)法中正確的是()A.兩顆衛(wèi)星繞行的線速度之比 B.兩顆衛(wèi)星繞行的周期之比C.地球的質(zhì)量 D.地球的密度21.如圖所示，光滑水平面上存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，區(qū)域Ⅰ寬度，區(qū)域Ⅱ?qū)挾?，邊長(zhǎng)、質(zhì)量、電阻的正方形單匝導(dǎo)體框放在水平面上，導(dǎo)體框右邊到磁場(chǎng)Ⅰ左側(cè)的距離，對(duì)導(dǎo)體框施加的水平向右的外力，導(dǎo)體框進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，離開區(qū)域Ⅱ時(shí)也恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為10TB.導(dǎo)體框剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)的加速度大小為C.導(dǎo)體框穿越磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為0.6JD.導(dǎo)體框自開始進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ至完全離開區(qū)域Ⅱ的時(shí)間是0.2s三、非選擇題22.（6分）某實(shí)驗(yàn)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室找到了一塊電流表A，它的滿偏電流，內(nèi)阻約為25Ω，他們想將此表改裝成0~50mA和0~0.5A的雙量程電流表。（1）精確測(cè)量電流表A的內(nèi)阻他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室找到了如下器材：電壓表V（量程為0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；電流表（量程為0~10mA，內(nèi)阻約為30Ω）；電流表（量程為0~0.6A，內(nèi)阻約為0.05Ω）；定值電阻；電源（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0~5Ω，允許通過(guò)的最大電流為1A）；開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。①請(qǐng)根據(jù)以上器材，為他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，畫在實(shí)線框中，要求測(cè)量結(jié)果盡可能精確，實(shí)驗(yàn)操作方便；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，寫出電流表內(nèi)阻的表達(dá)式：_______（用題目中的符號(hào)和儀器的測(cè)量結(jié)果表示，已知電流表A的測(cè)量結(jié)果為I、電壓表V的測(cè)量結(jié)果為U、電流表的測(cè)量結(jié)果為、電流表的測(cè)量結(jié)果為）。（2）電表改裝他們利用如圖所示的電路圖將電表進(jìn)行改裝，改裝好的電表接1時(shí)量程為_______，電阻_______Ω，_______Ω（兩個(gè)計(jì)算結(jié)果均保留1位小數(shù)），已知電流表A的內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果。23.（12分）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)選擇不同的儀器測(cè)量達(dá)到相同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。如圖所示為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)裝置圖，已知重力加速度為g。（1）圖甲中，鐵架臺(tái)上固定有輕質(zhì)定滑輪，兩個(gè)質(zhì)量均為M的木塊通過(guò)細(xì)線跨過(guò)滑輪連接，木塊B上固定寬度為d的遮光條，初始時(shí)木塊A放置在桌面上，此時(shí)遮光條距離光電門的距離為h，在木塊B上放上質(zhì)量為m的小鐵塊，由靜止釋放木塊B，遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為t，在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________（用題目中的已知量表示），則系統(tǒng)機(jī)械能守恒。（2）圖乙中，將拉力傳感器固定在天花板上，一段不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端系于傳感器的O點(diǎn)，另一端連接重而小的鋼球。初始時(shí)鋼球靜止在最低點(diǎn)，傳感器的讀數(shù)為?，F(xiàn)將鋼球拉至細(xì)線與豎直方向夾角為θ時(shí)無(wú)初速度釋放，拉力傳感器的最大讀數(shù)為，改變夾角θ并讀出不同的數(shù)據(jù)，若鋼球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足關(guān)系式________；下列圖像中能反映機(jī)械能守恒的是________（填正確答案標(biāo)號(hào)）。24.（10分）在一電梯內(nèi)有一導(dǎo)熱性能良好的汽缸，質(zhì)量為m的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的橫截面積為S，活塞離汽缸底部的距離為H，如圖所示。將汽缸緩慢地旋轉(zhuǎn)180°，已知大氣壓為且保持不變，環(huán)境溫度保持不變，不計(jì)活塞與汽缸之間的摩擦，重力加速度為g。（1）求汽缸旋轉(zhuǎn)180°后活塞到汽缸底部的距離。（2）汽缸旋轉(zhuǎn)后，若電梯以的加速度向上做加速運(yùn)動(dòng)，求活塞到汽缸底部的距離。25.（14分）一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，其邊界的一部分如圖中虛線所示，其中為外接圓半徑為R的正十邊形的六個(gè)頂點(diǎn)。一束質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電的粒子從P點(diǎn)以不同的速率垂直于PA方向射入磁場(chǎng)，已知，不計(jì)粒子重力及相互作用力，，求：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)的速率滿足的條件。26.（20分）如圖所示，光滑的水平面左端緊靠一長(zhǎng)傳送帶的右端，傳送帶始終以恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，水平面的右端與一固定的半徑的豎直光滑半圓形軌道的最低點(diǎn)連接。時(shí)一質(zhì)量的小物塊A以的水平向右的初速度從左端滑上傳送帶，小物塊A與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)。一段時(shí)間后小物塊A從傳送帶的右端滑到水平面上，在時(shí)與一質(zhì)量、速度在水平面上向左運(yùn)動(dòng)的小物塊B發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后小物塊B反向彈回，從水平面滑上半圓形軌道，再?gòu)陌雸A形軌道頂點(diǎn)滑出后正好落在小物塊A上。已知重力加速度g取，軌道連接處平滑，兩物塊均可看作質(zhì)點(diǎn)。求：（1）小物塊A離開傳送帶時(shí)的速度大小；（2）小物塊B在半圓形軌道頂端受到的彈力大?。唬?）光滑水平面的長(zhǎng)度x。

答案以及解析14.答案：B解析：氡在衰變過(guò)程中形成α射線，該射線的穿透能力非常弱，但如果長(zhǎng)時(shí)間被α射線照射，人體依然會(huì)受到傷害，故A錯(cuò)誤；由于氡衰變時(shí)釋放α粒子，所以氡原子核發(fā)生α衰變，其衰變方程為（衰變后的元素用X表示），故B正確；由題意可知，7.6天為兩個(gè)半衰期，經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后還有的氡元素沒(méi)有發(fā)生衰變，所以并不是所有氡都衰變，故C錯(cuò)誤；半衰期由原子核本身決定，與化學(xué)狀態(tài)和物理環(huán)境無(wú)關(guān)，所以溫度降低不影響半衰期，故D錯(cuò)誤。15.答案：C解析：題目中所說(shuō)的10kV、380V等電壓或電流值沒(méi)有特殊說(shuō)明都是指交變電流的有效值，故A錯(cuò)誤；由變壓器的電壓規(guī)律有，所以變壓器原、副線圈匝數(shù)比，故B錯(cuò)誤；充電高峰時(shí)有，其中，解得此時(shí)變壓器的輸入電流，晚上用電低谷時(shí)有，解得此時(shí)變壓器的輸入電流，所以晚上用電低谷時(shí)變壓器的輸入電流增加了，故C正確；由題意可知當(dāng)輸入電壓減小時(shí)，變壓器的輸出電壓減小，為使輸出電壓不減小，應(yīng)該適當(dāng)減小原線圈匝數(shù)或增加副線圈匝數(shù)，即應(yīng)該適當(dāng)向下滑動(dòng)或適當(dāng)向上滑動(dòng)，故D錯(cuò)誤。16.答案：C解析：由通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的特點(diǎn)結(jié)合題意可知，導(dǎo)線放在（0，-2m）處時(shí)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向沿x軸方向，由得，A、B錯(cuò)誤；設(shè)通電直導(dǎo)線放在（0，-2m）處時(shí)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，則，通電直導(dǎo)線放在（，0）處時(shí)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，由可得，C正確，D錯(cuò)誤。17.答案：A解析：由題意可知，在時(shí)刻這列波的波形方程為（y的單位是cm），由題圖可知，由P點(diǎn)沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為（y的單位是cm）可知，在時(shí)P點(diǎn)的位移，又由題圖可知，P點(diǎn)橫坐標(biāo)，故P點(diǎn)的橫坐標(biāo)，故A正確；P點(diǎn)沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為（y的單位是cm），可知在時(shí)刻P點(diǎn)正在沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，由“同側(cè)法”可知，該簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，故B錯(cuò)誤；由題意可知，則該簡(jiǎn)諧波的周期，傳播速度，故C錯(cuò)誤；兩列波發(fā)生干涉，形成穩(wěn)定的干涉圖樣的條件是兩列波的頻率相同，而不是振幅相同，故D錯(cuò)誤。18.答案：C解析：超聲波從發(fā)出到P處遇到車，即車在P處到C的距離，A錯(cuò)誤；同理，車從P到Q的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，B錯(cuò)誤，C正確；車速，得，D錯(cuò)誤。19.答案：AC解析：對(duì)兩燈籠整體分析，當(dāng)細(xì)繩3彈力方向與細(xì)繩1垂直時(shí)，細(xì)繩3的彈力最小，為，A正確；對(duì)兩燈籠整體分析，細(xì)繩1的彈力大小為，B錯(cuò)誤；對(duì)B燈籠，根據(jù)上述分析可知，細(xì)繩3的彈力與重力大小相等，方向夾角為120°，則細(xì)繩2位于兩力方向夾角的角平分線上，即細(xì)繩2偏離豎直方向的夾角為60°，且細(xì)繩2的彈力大小為，C正確，D錯(cuò)誤。20.答案：BD解析：由題意知a衛(wèi)星的繞行半徑為衛(wèi)星的繞行半徑為，由萬(wàn)有引力定律有，得，則，故A錯(cuò)誤；由可得，所以兩顆衛(wèi)星繞行的周期之比，故B正確；由可得，由題意有，解得，故C錯(cuò)誤；由，解得，故D正確。21.答案：AD解析：設(shè)導(dǎo)體框勻速進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ時(shí)的速度為，由動(dòng)能定理有，解得，導(dǎo)體框進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，安培力與外力F平衡，有，解得，A正確；導(dǎo)體框剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時(shí)，速度仍為，導(dǎo)體框右邊切割區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)，左邊切割區(qū)域Ⅰ的磁場(chǎng)，此時(shí)電流，根據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)體框受到的安培力向左，則安培力，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，加速度大小為，B錯(cuò)誤；因?yàn)閷?dǎo)體框勻速進(jìn)入、勻速穿出磁場(chǎng)，根據(jù)受力平衡可知兩次勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小相等，根據(jù)能量守恒定律可得產(chǎn)生的熱量，C錯(cuò)誤；設(shè)導(dǎo)體框自開始進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ至完全離開區(qū)域Ⅱ的時(shí)間為t，導(dǎo)體框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ過(guò)程或者出磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ過(guò)程通過(guò)導(dǎo)體框的電荷量相等，且均為，同理，從導(dǎo)體框開始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，到全部進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ通過(guò)導(dǎo)體框的電荷量，故自導(dǎo)體框開始進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ至完全離開區(qū)域Ⅱ，通過(guò)導(dǎo)體框的電荷量為，由動(dòng)量定理有，其中，即，解得，D正確。22.答案：（1）①見解析②（2）0-0.5A；0.3；2.7解析：（1）①電流表A可以測(cè)得通過(guò)它的電流，測(cè)量電流表內(nèi)阻還需要知道電流表兩端的電壓，而電流表兩端電壓的最大值，電壓表的量程不合適，而電流表和的準(zhǔn)確內(nèi)阻未知，不能用作電壓表，所以只能考慮將定值電阻R用作電壓表，而這需要知道流過(guò)電阻R的電流，所以需要將電阻R和電流表A并聯(lián)，然后與電流表串聯(lián)，電流表量程太大不合適，而滑動(dòng)變阻器的最大阻值比較小，所以要用分壓接法，綜上可知，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。②由電路圖可知電流表A的內(nèi)阻。（2）由于改裝的電流表有兩個(gè)量程，分別為0~50mA和0~0.5A，當(dāng)接1時(shí)有，當(dāng)接2時(shí)有，容易判斷，所以，所以接1時(shí)電流表量程為0~0.5A，接2時(shí)電流表量程為0~50mA，解得。23.答案：（1）（2）；C解析：（1）遮光條通過(guò)光電門時(shí)的速度，若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有。（2）設(shè)擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，鋼球質(zhì)量為m，鋼球擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度為v，鋼球靜止時(shí)，有；若鋼球擺動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒，則有，在最低點(diǎn)由牛頓第二定律有，解得；在圖像中，圖線的斜率為-2，故題圖中能反映機(jī)械能守恒的是圖像C。24.答案：（1）（2）解析：（1）初態(tài)時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)汽缸旋轉(zhuǎn)180°后，封閉氣體