黃金卷08-【贏在高考·黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷河北卷專用（解析版）

【贏在高考·黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷（河北卷專用）黃金卷08（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）第I卷（選擇題）單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.2023年8月，日本福島核電站將核廢水排放大海，核廢水中的主要污染物是氚、鍶-90、碳-14等放射性物質(zhì)，它們可以通過食物鏈損害人類DNA，氚核的衰變方程為，下列說法正確的是（）A．氚在衰變過程中釋放能量B．X是C．比更穩(wěn)定D．高溫可以適當(dāng)降低的半衰期【答案】A【解析】A．氚在衰變過程中存在質(zhì)量虧損，釋放能量，故A正確；B．衰變過程依據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X是，故B錯(cuò)誤；C．衰變后的新核比衰變前的原子核更穩(wěn)定，則比更穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；D．半衰期只由原子核自身打算，與外部環(huán)境的溫度無關(guān)，則高溫不行以降低的半衰期，故D錯(cuò)誤。故選A。2.某同學(xué)自己動(dòng)手為手機(jī)貼鋼化膜，貼完后發(fā)覺屏幕中心有不規(guī)章的環(huán)形條紋，通過查詢相關(guān)資料得知，這是由鋼化膜內(nèi)表面未與手機(jī)屏幕完全貼合引起的，關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．這是由鋼化膜內(nèi)、外表面的反射光疊加形成的B．條紋寬度越大，說明該處鋼化膜越厚C．條紋寬度越大，說明該處鋼化膜內(nèi)表面與手機(jī)屏幕間空氣隙越厚D．同一條紋上，鋼化膜內(nèi)表面與手機(jī)屏幕間空氣隙的厚度相同【答案】D【解析】A．干涉條紋是由鋼化膜內(nèi)表面與手機(jī)屏幕間空氣隙上、下表面的反射光疊加形成的，故A錯(cuò)誤。BC．條紋寬度越大，說明該處鋼化膜內(nèi)表面與手機(jī)屏幕間空氣隙厚度變化得越慢（幾乎不變），并不能反映該處空氣隙的厚度，故BC錯(cuò)誤。D．同一條紋上，鋼化膜內(nèi)表面與手機(jī)屏幕間空氣隙上、下表面反射光的光程差相同，空氣隙的厚度相同，故D正確。故選D。3.一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，t＝0時(shí)的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)B恰好在波谷，且經(jīng)過0.1s第一次回到平衡位置，質(zhì)點(diǎn)A在B的左側(cè)．則（

）A．質(zhì)點(diǎn)A正在向下運(yùn)動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)B正在向上運(yùn)動(dòng)C．t＝0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A在向上運(yùn)動(dòng)D．t＝0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B在向下運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，依據(jù)峰前質(zhì)點(diǎn)上振，可知質(zhì)點(diǎn)A正在向上運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)B恰好在波谷，瞬時(shí)速度為零，故B錯(cuò)誤；t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B恰好在波谷，且經(jīng)過0.1s第一次回到平衡位置，可知波的周期為T=0.4s，依據(jù)周期性可知時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A在向上運(yùn)動(dòng)，故C正確；依據(jù)周期性可知時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B剛好在平衡位置向上振動(dòng)，故D錯(cuò)誤．所以C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C4.如圖所示，人們用“打夯”的方式把松散的地面夯實(shí)。設(shè)某次打夯符合以下模型：兩人同時(shí)通過輕繩對(duì)質(zhì)量為m的重物各施加一個(gè)大小為F、與豎直方向夾角為θ的拉力，重物離開地面上升H時(shí)兩人停止施力，最終重物下落將地面砸下的深度為h。重物對(duì)地面的沖擊力可視為恒力。重力加速度為g。不計(jì)空氣阻力。則（）A.重物上升過程中的最大動(dòng)能為B.重物剛落地時(shí)的動(dòng)能為C.僅依據(jù)題中信息可以推算出重物對(duì)地面的沖擊力大小D.僅依據(jù)題中信息無法推算出一次打夯過程中重物所受重力的沖量大小【答案】C【解析】A．當(dāng)重物上升到高為H時(shí)動(dòng)能最大，依據(jù)動(dòng)能定理得故A錯(cuò)誤；B．重物從開頭上升到落回地面，全過程動(dòng)能定理有故B錯(cuò)誤；C．重物從地面到將地面砸下的深度為h，依據(jù)動(dòng)能定理有解得重物對(duì)地面的沖擊力大小為故C正確；D．對(duì)第一次打夯過程中，依據(jù)動(dòng)量定理有又落地時(shí)的動(dòng)能為聯(lián)立兩式即可求出第一次打夯過程中重物所受重力的沖量大小，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，A、B、C三點(diǎn)把等量異種點(diǎn)電荷P、Q的連線平均分成了四份，過C點(diǎn)作兩點(diǎn)電荷連線的垂線CD，有。把另一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷M沿連線由A點(diǎn)移動(dòng)至C點(diǎn)，再沿垂線由C點(diǎn)移動(dòng)至D點(diǎn)，移動(dòng)過程中點(diǎn)電荷M的速率不變。不考慮點(diǎn)電荷M對(duì)空間電場(chǎng)的影響，下列說法正確的是（

）A．B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為B．移動(dòng)過程中點(diǎn)電荷M所受電場(chǎng)力先減小后增大C．移動(dòng)過程中電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷M先做正功后做負(fù)功再做正功D．移動(dòng)過程中點(diǎn)電荷M的電勢(shì)能先減小后增大【答案】D【解析】A．兩點(diǎn)電荷P、Q到B點(diǎn)的距離均小于到D點(diǎn)的距離，可知兩點(diǎn)電荷P、Q在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度均大于在D點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，且兩點(diǎn)電荷P、Q在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，故有，故A錯(cuò)誤；B．由等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布狀況可知，所以點(diǎn)電荷M移動(dòng)過程中所受電場(chǎng)力先減小后增大再減小，故B錯(cuò)誤；CD．點(diǎn)電荷M由A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做正功其電勢(shì)能減小，由C點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功其電勢(shì)能增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.如圖是某地鐵列車從左向右勻速率通過下穿軌道abcd的示意圖，其中bc段水平、ab與cd段的傾角相等。已知整個(gè)過程中列車受阻力的大小保持不變（包括摩擦阻力和空氣阻力），在ab和bc段，牽引列車的功率分別為P1和P2。則在cd段牽引列車的功率為（）A．2P2-P1 B．P2-P1 C． D．【答案】A【解析】在ab段，由牛頓其次定律得在bc段，由牛頓其次定律得在cd段，由牛頓其次定律得解得故選A。7.如圖所示，不行伸長的松軟細(xì)繩穿過固定豎直放置的細(xì)管，兩端拴著質(zhì)量分別為m和M的小球。當(dāng)小球m繞細(xì)管的幾何軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，m到管口的繩長為l，繩與豎直方向的夾角為θ，小球M處于靜止?fàn)顟B(tài)。細(xì)管處處光滑，其半徑可忽視不計(jì)，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.小球m的線速度大小B.小球m的運(yùn)動(dòng)周期C.向下緩慢拉動(dòng)M的過程中，夾角θ變小D.向下緩慢拉動(dòng)M的過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能削減【答案】B【解析】A．小球m在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力供應(yīng)向心力，依據(jù)牛頓其次定律有，解得，故A錯(cuò)誤；B．小球m的運(yùn)動(dòng)周期為，故B正確；C．依據(jù)平衡條件可知向下緩慢拉動(dòng)M的過程中，F(xiàn)增大，夾角θ變大，故C錯(cuò)誤；D．向下緩慢拉動(dòng)M的過程中，拉力對(duì)系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能增加，故D錯(cuò)誤。故選B。選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。8.物理課上老師做了這樣一個(gè)試驗(yàn)，將一平整且厚度均勻足夠長的銅板固定在絕緣支架上。一質(zhì)量為m的永磁體放置在銅板的上端，t=0時(shí)刻給永磁體一沿斜面對(duì)下的初速度，永磁體將沿斜面對(duì)下運(yùn)動(dòng)，如圖所示。假設(shè)永磁體下滑過程中所受的摩擦力f大小不變，且f<mgsinθ（式中θ為銅板與水平面的夾角），取銅板下端所在水平面為零勢(shì)能面。則下圖中關(guān)于永磁體下滑過程中速率v、動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep、機(jī)械能E隨時(shí)間t變化的圖像正確的是（）A. B.C. D.【答案】ABD【解析】A．小磁鐵下滑時(shí)由于渦流的產(chǎn)生會(huì)有阻尼作用，且隨速度的增大而增大，所受的摩擦力阻力不變，由mgsinθ-f-f阻尼=ma可知，隨著小磁鐵的加速下滑，阻尼作用增大，則加速度漸漸減小，v-t線的斜率減小，故A正確；

B．若開頭下落時(shí)小磁鐵滿足mgsinθ-f-f阻尼=0，小磁鐵勻速下滑，此時(shí)動(dòng)能不變，故B正確；

C．小磁鐵下滑時(shí)重力勢(shì)能漸漸減小，但是不會(huì)趨近與某肯定值，故C錯(cuò)誤；

D．小磁鐵下滑過程中，由于有電能產(chǎn)生，則機(jī)械能漸漸減小，故D正確；

故選ABD。9.1966年曾在地球的上空完成了以牛頓其次定律為基礎(chǔ)的測(cè)定質(zhì)量的試驗(yàn)．試驗(yàn)時(shí)，用宇宙飛船（質(zhì)量為m）去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭（質(zhì)量為，發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火），如圖所示．接觸以后，開動(dòng)飛船尾部的推動(dòng)器，使飛船和火箭共同加速，推動(dòng)器的平均推力為F，開動(dòng)時(shí)間，測(cè)出飛船和火箭的速度變化是，下列說法正確的是（）A．火箭質(zhì)量應(yīng)為B．宇宙飛船的質(zhì)量m應(yīng)為C．推力F越大，就越大，且與F成正比D．推力F通過飛船傳遞給火箭，所以飛船對(duì)火箭的彈力大小應(yīng)為F【答案】BC【解析】AB．設(shè)它們之間的作用力是FT，分析飛船有分析火箭有所以可得火箭的飛船的質(zhì)量為，A錯(cuò)誤；B正確CD．依據(jù)沖量定理可得，故有所以推力F越大，就越大，且與F成正比，由于，D錯(cuò)誤C正確。故選BC。10.如圖所示，水平放置的長方體容器內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊長為的正方形abcd是長方體容器的橫截面，a、b、c、d四個(gè)頂點(diǎn)處均開有小孔。一質(zhì)量為m，電荷量為的帶電粒子（不計(jì)重力）以速度從小孔a沿ac方向射入容器，帶電粒子只與容器壁碰撞一次后從小孔d飛出。已知帶電粒子與容器碰撞前后，沿平行于容器壁的方向速度不變，沿垂直于容器壁的方向速度等大反向，運(yùn)動(dòng)過程中帶電粒子的電荷量保持不變。關(guān)于磁場(chǎng)的大小和方向，下列說法正確的是（）A．磁場(chǎng)方向豎直向上， B．磁場(chǎng)方向豎直向上，C．磁場(chǎng)方向豎直向下， D．磁場(chǎng)方向豎直向下，【答案】AD【解析】AB．磁場(chǎng)方向豎直向上，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示依據(jù)幾何關(guān)系可得，解得則有，A正確，B錯(cuò)誤；CD．若磁場(chǎng)方向豎直向下，且?guī)щ娏Ｗ又慌c容器壁碰撞一次后從小孔d飛出，則帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)左右對(duì)稱，則左側(cè)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示依據(jù)幾何關(guān)系可得，，，，解得由洛倫茲力供應(yīng)向心力，解得聯(lián)立可得，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。第Ⅱ卷（非選擇題）試驗(yàn)題：本題共2小題，共15分。11.（6分）某同學(xué)利用如圖1所示電路觀看電容器的充放電現(xiàn)象。試驗(yàn)時(shí)，電流傳感器與計(jì)算機(jī)相連，可以顯示出電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖線。（1）為使電源向電容器充電，應(yīng)將開關(guān)S與___________（選填“1”或“2”）端相連。（2）在對(duì)該電容器充電的過程中，充電電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖線可能是圖2中的___________。（3）圖3中的虛線是該電容器在放電過程中電流i′隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖線。假如只增大定值電阻R0的阻值，不轉(zhuǎn)變電路的其他參數(shù)，請(qǐng)?jiān)趫D3中定性畫出放電電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖線___________。【答案】①1②.A③.【解析】（1）[1]充電時(shí)必需將電容器接電源，故將單刀雙擲開關(guān)連接1；（2）[2]電容器充電時(shí)，隨著電荷的增加，所以電流漸漸減小且電流減小得越來越慢，電流為零。故選A.（3）[3]電容器帶電荷量不變，則圖線與時(shí)間軸圍成的面積不變，初始電壓不變，且放電過程中。故由此可作圖如下12.（9分）用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的試驗(yàn)。圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影。試驗(yàn)時(shí)，先讓質(zhì)量為m1的小球A多次從斜軌上位置G點(diǎn)由靜止釋放，找到其落點(diǎn)的平均位置P，測(cè)量平拋射程OP。然后，把質(zhì)量為m2的小球B靜置于軌道末端的水平部分，再將小球A從斜軌上位置G由靜止釋放，與小球B碰撞，如此重復(fù)多次，M、N為兩球碰后的平均落點(diǎn)，并測(cè)量OM、ON，重力加速度為g，回答下列問題：（1）為了保證碰撞時(shí)小球A不反彈，兩球的質(zhì)量必需滿足m1_______m2（填“<”或“>”），為了保證兩小球發(fā)生對(duì)心正碰，兩小球的半徑__________（填“需相等”或“不需相等”），本試驗(yàn)___________（填“不需要”或“需要”）測(cè)量平拋運(yùn)動(dòng)的高度和時(shí)間。（2）在試驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式_________________________，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后在OP方向上的總動(dòng)量守恒。（用已知量和測(cè)量量表示）（3）試驗(yàn)中小球與斜槽之間存在摩擦力，這對(duì)試驗(yàn)結(jié)果_________（選填“有”或“沒有”）影響。（4）若試驗(yàn)中得出的落點(diǎn)狀況如圖乙所示，假設(shè)碰撞過程中動(dòng)量守恒，則入射小球A的質(zhì)量m1與被碰小球B的質(zhì)量m2之比為___________?！敬鸢浮竣?>②.需相等③.不需要④.⑤.沒有⑥.4:1【解析】（1）[1][2][3]為了保證碰撞時(shí)小球A不反彈，兩球的質(zhì)量必需滿足m1>m2，為了保證兩小球發(fā)生對(duì)心正碰，兩小球的半徑需相等，由于小球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度和時(shí)間均相等，在驗(yàn)證動(dòng)量守恒時(shí)可消退高度和時(shí)間，所以本試驗(yàn)不需要測(cè)量平拋運(yùn)動(dòng)的高度和時(shí)間。（2）[4]若在試驗(yàn)誤差允許的范圍動(dòng)量守恒，則小球離開斜槽軌道做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向位移相等，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等；水平方向有；；，所以（3）[5]斜槽不光滑，只要從同一高度釋放，兩次摩擦力做的負(fù)功相同，小球到達(dá)軌道末端速度照舊相同，所以試驗(yàn)中小球與斜槽之間存在摩擦力，這對(duì)試驗(yàn)結(jié)果沒有影響。（4）[6]小球下落的時(shí)間相等，則可以用水平位移表示速度的大小，代入題中數(shù)據(jù)由動(dòng)量守恒可得得計(jì)算題：本題共3小題，共39分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最終答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位。13.（10分）2023年2月4日，美國使用戰(zhàn)斗機(jī)將失控誤入該國境內(nèi)的“流浪氣球”擊落，該“流浪氣球”如圖所示，首先用聚脂薄膜材料制成氣球的球皮，然后對(duì)它充以比空氣密度小的氣體，之后密封好，氣球就可以攜帶儀器升空探測(cè)了。某氣象氣球升至地球平流層時(shí)，平流層的氣壓為P。從早上至中午，由于陽光照射，氣球內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了，氣球有微小膨脹，半徑由膨脹到，已知早上氣球內(nèi)氣體溫度為。假設(shè)氣球內(nèi)的氣體壓強(qiáng)始終等于平流層氣壓，求中午時(shí)氣球內(nèi)氣體的溫度和早上至中午氣球內(nèi)氣體吸取的熱量Q。

【答案】，【解析】早上氣體體積中午氣體體積從早上至中午，氣球內(nèi)的氣體做等壓變化得氣球膨脹過程，氣體壓強(qiáng)為P，氣體對(duì)外做功由熱力學(xué)第肯定律解得14.（12分）如圖所示，在y>0的區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2；其余區(qū)域的磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1。一比荷為k的帶電粒子在加速電場(chǎng)的下極板處無初速釋放，經(jīng)加速后從坐標(biāo)為（-2R，0）的a點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，又從坐標(biāo)為（2R，0）的b點(diǎn)離開磁場(chǎng)，且粒子經(jīng)過各磁場(chǎng)邊界時(shí)的速度方向均與該邊界線垂直。不計(jì)粒子的重力，且不用考慮粒子多次進(jìn)入B2磁場(chǎng)的狀況，則加速電場(chǎng)的電壓大小可能為（）【答案】【解析】當(dāng)粒子在電場(chǎng)中加速當(dāng)粒子速度較大時(shí)，粒子在磁場(chǎng)B1中直接從a點(diǎn)經(jīng)半圓周到達(dá)b點(diǎn)，此時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r1=2R由聯(lián)立解得粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)B1的半徑為r2，則由幾何關(guān)系解得則θ=37°則粒子在B2中的運(yùn)動(dòng)半徑為由，聯(lián)立解得15.（17分）如圖所示，半徑為R＝0.4m的四分之一光滑圓弧軌道PQ固定在水平面上，軌道末端與一等厚的長木板A緊挨著，木板A長L＝3.2m，質(zhì)量M1＝0.5kg，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1.一質(zhì)量為m＝0.2kg的小物塊以初速度v0＝1m/s從P點(diǎn)沿豎直方向切入軌道，當(dāng)小物塊滑上長木板A時(shí)馬上受到一個(gè)水平向右的恒力F＝1.2N，當(dāng)小物塊滑到木板A的右端時(shí)，木板A恰與一靜置于水平面的等厚木板B發(fā)生彈性碰撞，此時(shí)撤去恒力F.已知木板B的質(zhì)量為M2＝0.5kg且足夠長，與水平面的摩擦不計(jì)，小物塊與木板A、B上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2