山西省2024年高考物理模擬試卷及答案1

山西省2024年高考物理模擬試卷及答案閱卷人一、單選題得分1．2022年的諾貝爾物理學(xué)獎同時授予法國物理學(xué)家阿蘭·阿斯佩、美國物理學(xué)家約翰·克勞澤及奧地利物理學(xué)家安東·蔡林格，以獎勵他們在量子糾纏、驗證違反貝爾不等式及量子信息科學(xué)方面所作出的杰出貢獻。量子化與我們的生活密不可分，下面關(guān)于量子化的概念，符合物理學(xué)史實且說法正確的是（）A．普朗克提出組成黑體的振動著的帶電微粒的能量只能是某一個最小能量的整數(shù)倍B．愛因斯坦指出光本身就是由一個個不可分割的能量子組成，光在傳播過程中表現(xiàn)為粒子性C．玻爾認為氫原子中的電子軌道是量子化的，但原子的能量不是量子化的D．富蘭克林油滴實驗，證明電荷是量子化的2．水面上有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，圖甲是該簡諧橫波在t=0.6s時的部分波形圖，圖乙是這列波上x=16m處的質(zhì)點從A．波源的起振方向向上B．該列波的波速為20m/sC．在水面上x=2m處扔一片樹葉，經(jīng)0.1s該樹葉漂移到D．該波遇到20cm的小孔時，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象3．如圖甲，A、B是某電場中的一條電場線上的兩點，一帶負電的粒子從A點由靜止釋放，僅在靜電力的作用下從A點運動到B點，其運動的v?t圖像如圖乙所示。取A點為坐標(biāo)原點，且規(guī)定φA=0，AB方向為正方向建立x軸，作出了AB所在直線的電場強度大小E、電勢φ、粒子的電勢能Ep，隨位移x的變化的E?x圖像、φ?xA． B．C． D．4．如圖所示，空間有水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。一不可伸長的絕緣、柔軟細線左端固定于M點，中間N點拴著一長度為d的垂直紙面的輕質(zhì)直導(dǎo)線，右端跨過O處的光滑定滑輪后懸掛一質(zhì)量為m的重物，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時M、N、O處于同一水平線上，且MN=2NO=2L。當(dāng)導(dǎo)線中通有垂直紙面向里的恒定電流時，重物m上升L高度，系統(tǒng)恰好再次達到平衡，已知重力加速度為g，則導(dǎo)線中通入的電流大小為（）A．2mgBd B．7mg2Bd C．閱卷人二、多選題得分5．2022年11月12日12時10分，天舟五號成功對接于空間站天和核心艙后向端口，2小時的快速交會對接創(chuàng)造世界紀錄。如圖所示為天舟五號與天和核心艙對接過程示意圖，已知天和核心艙的運行軌道2距地面高度為?（約為400km），地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，天舟五號對接前在軌道1上運動，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，下列說法正確的是（）A．天舟五號需要在軌道1上的P點加速實現(xiàn)與天和核心艙對接B．地球的平均密度可表示為3gC．天和核心艙軌道處的重力加速度大小為gD．天和核心艙的運行速度大小介于7.9km6．一質(zhì)量為m的兒童從滑梯頂端以某一初速度開始下滑，如圖所示，若老師不進行干預(yù)，他將恰好沿滑梯勻速下滑，已知滑梯質(zhì)量為M，則（）A．當(dāng)老師對其施加平行于滑梯向上的拉力時，他將沿滑梯向下做減速運動，此時地面對滑梯的支持力大小等于(B．當(dāng)老師對其施加平行于滑梯向上的拉力時，他將沿滑梯向下做減速運動，此時地面對滑梯的支持力小于(C．當(dāng)老師對其施加與滑梯成一定角度斜向上拉力作用時，他將沿滑梯向下做減速運動，此時滑梯將受到地面向前的靜摩擦力D．當(dāng)老師對其施加與滑梯成一定角度斜向上拉力作用時，他將沿滑梯向下做減速運動，此時地面對滑梯無摩擦力作用7．安裝適當(dāng)軟件后，利用智能手機的磁傳感器能測量由磁感應(yīng)強度發(fā)生變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E感。已知某區(qū)域水平地面下1m深處埋有一根與地表面平行的足夠長的直線電纜，電纜中通有正弦交變電流。將智能手機的屏幕水平放置測量時，測得地面上a、c兩處感應(yīng)電動勢為零，b處感應(yīng)電動勢不為零。經(jīng)測量，a、b、c恰好位于邊長為2mA．直線電纜中的電流方向平行于ac方向B．b處感應(yīng)電動勢瞬時值大小可以不變C．手機在b處豎直向上移動時，電動勢可能增大D．當(dāng)手機屏幕與水平地面成60°時，在b處測得感應(yīng)電動勢也為零8．空間有水平向右的勻強電場（未畫出），一帶電小球質(zhì)量為m，經(jīng)過運動軌跡上的A、B兩點時，速度大小均為v，如圖所示。已知小球在A點時的速度方向水平向右且與AB連線的夾角為θ，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小球受到的電場力大小為mgB．小球在B點時的速度方向與AB連線的夾角也為θC．小球從A運動到B的過程中，小球電勢能變化量最大值為1D．小球從A點運動到B點的過程中速度最小值為v閱卷人三、實驗題得分9．某同學(xué)利用研究拋體運動的實驗裝置測量重力加速度，如圖甲所示，實驗過程中用頻閃照相法來獲取小球做拋體運動時不同時刻的位置，并多次拍照求重力加速度的平均值?；卮鹣铝袉栴}：（1）在木板上鋪好坐標(biāo)紙，某次實驗過程中獲得小球連續(xù)三個時刻的位置如圖乙所示，若頻閃照相機的頻率為f=10Hz，從坐標(biāo)紙上對比得到y(tǒng)1=25.20cm、y（2）多次拍照后，按照第（1）問中的方法，分別計算重力加速度，然后取其平均值以減小實驗誤差。該方法在進行實驗時小球是否需要從斜槽的同一位置釋放？答：（選填“需要”或“不需要”）；該方法能否消除阻力對測量誤差的影響？答：（選填“能”或“不能”）。（3）若實驗中，斜槽末端切線不水平，則僅從這一影響因素分析，重力加速度的測量值（選填“偏大”“偏小”或“沒有影響”）。10．現(xiàn)有一根由新材料制成的粗細均勻的金屬絲，為測量其電阻率，實驗小組設(shè)計了如下實驗，已知該金屬絲的電阻Rx約為120Ω（1）用螺旋測微器測出其直徑如圖甲所示，該讀數(shù)為mm；用游標(biāo)卡尺測出其長度如圖乙所示，該讀數(shù)為cm。（2）測量該金屬絲的電阻，備選器材如下：量程為5mA、內(nèi)阻r1=50Ω量程為0.6A、內(nèi)阻r量程為6V、內(nèi)阻r3約為15kΩ的電壓表定值電阻R定值電阻R最大阻值為15Ω、最大允許電流為2A的滑動變阻器R最大阻值為5Ω、最大允許電流為0.5A電動勢E=6V、內(nèi)阻很小的直流電源開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干滑動變阻器選擇（填寫代號）。（3）請在虛線框中畫出測量金屬絲電阻的實驗電路圖，要求標(biāo)出所用器材的代號。（4）若金屬絲電阻用Rx表示，直徑用D表示，長度用L表示，則金屬絲的電阻率為閱卷人四、解答題得分11．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了a→b→c→a的過程，其狀態(tài)變化的p?V圖像如圖所示，各個狀態(tài)參量已在圖中標(biāo)出，已知氣體在狀態(tài)變化過程中的最低溫度為T0（1）氣體在狀態(tài)變化過程中的最高溫度為多大？（2）經(jīng)歷a→b→c→a的全過程，氣體需要吸熱還是放熱？熱量為多少？12．如圖所示，足夠長的水平面與足夠長的水平傳送帶平滑連接，傳送帶做逆時針轉(zhuǎn)動，速度v=1m/s，物塊B靜止放在傳送帶的最左端，物塊A以v0=6m/s的速度與B發(fā)生彈性碰撞，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4，A的質(zhì)量為mA=1kg，B的質(zhì)量為（1）B物體在傳送帶上的運動時間；（2）最終A、B兩物體的距離。13．人工核反應(yīng)是利用加速器加速帶電粒子與物質(zhì)進行相互作用，產(chǎn)生多種帶電的和不帶電的次級粒子的過程。如圖所示，加速器的核心裝置由B、C、D三部分組成，其中B、D兩端接地，中間的C為電荷交換室，有很高的電勢φ0。加速器的前端安裝有離子發(fā)生裝置A，即粒子源；輸出端安裝有用于發(fā)生核反應(yīng)的反應(yīng)靶。離子發(fā)生裝置產(chǎn)生質(zhì)量為m的負一價離子，由靜止開始在加速管中加速到達高壓端，進入電荷交換室電子被剝離，變成n價的正離子，但速度和質(zhì)量不發(fā)生改變，然后進入另一加速管中繼續(xù)加速，以獲得足夠的速度，與反應(yīng)靶進行核反應(yīng)。已知電子的帶電荷量為e（1）求離子到達交換室C時的速度大小；（2）求離子在加速器中出射時的動量大?。唬?）核反應(yīng)生成的各種次級粒子經(jīng)過束流純化裝置挑選出具有相同速度的某一種目標(biāo)次級粒子，由O點垂直射入一矩形區(qū)域OPSQ內(nèi)，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，雙平行軌道OP、QS間距為L，裝有計時裝置的熒光屏MN可以沿軌道平行移動。移動MN，使熒光屏上的N點閃光，此時記錄的粒子運動時間為t；繼續(xù)移動MN，當(dāng)O、M間距為(3+1)L時，次級粒子在磁場中的運動時間為3t2

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A．普朗克提出組成黑體的振動著的帶電微粒的能量只能是某一個最小能量的整數(shù)倍，A符合題意；B．光在傳播過程中表現(xiàn)為波動性，B不符合題意；C．玻爾認為氫原子中的電子軌道、能量都是量子化的，C不符合題意；D．密立根油滴實驗，證明電荷是量子化的，D不符合題意。故答案為：A。

【分析】根據(jù)物理學(xué)史進行分析判斷。2．【答案】B【解析】【解答】A．質(zhì)點起振動方向與波源起振方向相同，由題圖乙可知，x=16m處質(zhì)點的起振方向向下，則波源起振方向向下，A不符合題意；B．由題圖甲可知，該波的波長為8m，t=0.6s時，距離x=8m的質(zhì)點為s=34λ=6m處的質(zhì)點，即則v=B符合題意；C．機械波傳播的是振動這種形式，振動質(zhì)點并不隨波遷移，C不符合題意；D．孔的尺寸為20cm，比波長小，由發(fā)生明顯衍射條件可知，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】根據(jù)質(zhì)點的起振方向和振源的起振方向相同得出振源的起振方向，利用勻變速質(zhì)量運動的位移與速度的關(guān)系得出該波的波速，機械波傳播的過程質(zhì)點不隨波遷移。3．【答案】C【解析】【解答】AB．根據(jù)v?t圖像可知，粒子的加速度在逐漸減小，粒子所受電場力在逐漸減小，電場強度E隨位移x在逐漸減小，AB不符合題意；C．粒子帶負電，電場力方向從A指向B，電場強度方向從B指向A，故從A到B電勢逐漸升高，由于電場強度逐漸減小，故φ?x圖像的斜率逐漸減小，C符合題意；D．從A到B電勢能逐漸減小，但由于電場力減小，Ep故答案為：C。

【分析】v-t圖像的斜率表示物體的加速度，與坐標(biāo)軸圍成圖形的面積表示物體的位移，φ?x圖像的斜率表示電場強度，利用功能關(guān)系得出Ep4．【答案】B【解析】【解答】導(dǎo)線通有電流后，因受到安培力下降至N'點，則如圖所示設(shè)MN'和ON'根據(jù)對稱性，MN'和ON'可得I=故答案為：B。

【分析】根據(jù)幾何關(guān)系以及安培力的表達式和共點力平衡得出導(dǎo)線中通入電流的大小。5．【答案】A,C【解析】【解答】A．天舟五號需要在軌道1上的P點加速，使得天舟五號做離心運動，實現(xiàn)與天和核心艙對接，A符合題意；B．在近地圓軌道，根據(jù)萬有引力等于重力有GMm可得M=則地球的平均密度可表示為ρ=B不符合題意；C．天和核心艙軌道處的重力加速度等于其向心加速度，則有GMm解得gC符合題意；D．核心艙的運行速度小于第一宇宙速度，即小于7.故答案為：AC。

【分析】在星體表面重力等于萬有引力，結(jié)合質(zhì)量和密度的關(guān)系得出地球的平均密度以及天和核心艙軌道處的重力加速度。6．【答案】A,D【解析】【解答】根據(jù)題意，設(shè)滑梯傾角為θ，兒童恰好沿滑梯勻速下滑，則有mg解得μ=AB．當(dāng)老師對其施加平行于滑梯向上的拉力時，他將沿滑梯向下做減速運動，滑梯對兒童的彈力和摩擦力都不變，因此滑梯對兒童的作用力豎直向上，大小為mg，對于滑梯受本身的重力與兒童豎直向下的壓力mg，由平衡條件可得，此時地面對滑梯的支持力大小等于(M+mCD．當(dāng)老師對其施加與滑梯成一定角度斜向上拉力作用時，他將沿滑梯向下做減速運動，滑梯對兒童的彈力和摩擦力都減小相同的倍數(shù)，滑梯對兒童的作用力仍然豎直向上，但大小小于mg，則對于滑梯受本身的重力與兒童豎直向下的壓力小于mg，由平衡條件可得，地面對滑梯無摩擦力作用，C不符合題意，D符合題意。故答案為：AD。

【分析】兒童勻速下滑時根據(jù)共點力平衡得出動摩擦因數(shù)以及地面對滑梯的支持力大小。7．【答案】A,D【解析】【解答】A．地面上a、c兩處感應(yīng)電動勢為零，直線電纜中的電流方向平行于ac方向，A符合題意；B．電纜中通有正弦交變電流，b處磁通量的變化率一定變化，感應(yīng)電動勢瞬時值大小一定變化，B不符合題意；C．手機在b處豎直向上移動時，磁通量的變化率一定變小，電動勢一定減小，C不符合題意；D．當(dāng)手機平面和導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感線相切時，手機中的感應(yīng)電動勢為零，設(shè)手機屏幕與水平地面的夾角為θ，如圖則有tan解得θ=60°D符合題意。故答案為：AD。

【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得出感應(yīng)電動勢瞬時值的變化情況以及當(dāng)手機屏幕與水平地面成60°時b處測得感應(yīng)電動勢。8．【答案】A,B,D【解析】【解答】A．設(shè)AB長為L，小球在A、B點速度大小相等，所以小球重力做的正功與電場力做的負功大小相等，即mgL得qE=mgA符合題意；B．小球在A、B點速度大小相等，由動能定理可知，合力F未做功，所以F與AB連線垂直，小球在A、B兩點沿AB方向的分速度相等，所以小球在B點時的速度方向與AB連線的夾角也為θ，B符合題意；C．小球從A運動到B的過程中，水平速度沒有減為0，故小球電勢能變化量最大值小于12D．當(dāng)沿合力F方向的分速度減小為0時，小球只有沿AB方向的分速度，故小球從A點運動到B點的過程中速度最小值為vcos故答案為：ABD。

【分析】A到B的過程根據(jù)動能定理得出電場強度的表達式，結(jié)合功能關(guān)系得出電勢能的變化量。9．【答案】（1）9.60（2）不需要；不能（3）沒有影響【解析】【解答】（1）由y2?得g=9（2）本實驗要測量重力加速度，應(yīng)該取不同的拋體運動，小球從斜槽上釋放的位置沒必要固定。多次測量取其平均值是減小偶然誤差，不會減少系統(tǒng)誤差，不能消除阻力對誤差的影響。（3）若斜槽末端切線不水平，小球仍然在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻變速直線運動，對重力加速度的測量沒有影響。

【分析】（1）利用勻變速直線運動相同時間間隔內(nèi)的位移差得出重力加速度；

（2）研究拋體運動的實驗裝置測量重力加速度時小球釋放的位置沒必要固定，多次測量平均值不能消除阻力對誤差的影響；

（3）該實驗中斜槽末端切線不水平，對重力加速度的測量沒有影響。10．【答案】（1）1.850；4.250（2）R（3）（4）π【解析】【解答】（1）根據(jù)題意，由圖甲可知，螺旋測微器的讀數(shù)為1由圖乙可知，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為42mm+10×0（2）所供選擇的滑動變阻器的阻值都小于待測電阻，因此滑動變阻器選擇分壓式接法，若用最大阻值為5Ω的滑動變阻器時，考慮到回路內(nèi)的最小電流約為6V超過了滑動變阻器最大允許電流，不能使用，若用最大阻值為15Ω的滑動變阻器時，考慮到回路內(nèi)的最小電流約為6V沒有超過滑動變阻器最大允許電流，滑動變阻器選擇R3（3）電源電動勢為6V，待測電阻阻值約為120Ω，所以估測出流過待測電阻的最大電流約為50mA，可以用量程為5mA的電流表并聯(lián)電阻進行改裝，可并聯(lián)阻值為5Ω的定值電阻，將量程擴大為55mA，故電流表選擇A1，定值電阻選擇R（4）根據(jù)公式Rx=ρLS

【分析】（1）根據(jù)螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理得出金屬絲的直徑和長度；

（2）由于滑動變阻器的阻值與待測電阻的大小關(guān)系得出滑動變阻器的接法，利用歐姆定律得出電路中的最小電流，從而得出選擇的滑動變阻器；

（3）根據(jù)電表的改裝以及測量電阻率的實驗原理畫出電路圖；

（4）結(jié)合電阻定律得出得出金屬絲的電阻率。11．【答案】（1）根據(jù)題意可知，從a→b→c→a的過程，設(shè)a、b、c狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為Ta、解得T因為a→b溫度增大，b→c溫度降低，c→a溫度先增大后減小，且由p?V圖像中溫度越高，等溫線離原點越遠可知，c→a過程的最高溫度小于Tb，所以最低溫度最高溫度為T（2）根據(jù)題意可知，圖中圖線所圍三角形的面積為氣體對外界所做的功為W=全過程氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W可知，氣體從外界吸熱，吸收的熱量Q=W即Q=【解析】【解答】（1）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得出ac兩點的