江西廣西黑龍江吉林專用2024年高考物理模擬卷01含解析

2024年高考物理第一次模擬考試

注意事項:

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫

在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

第I卷

一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第廣7題只有一項符合題

目要求，每小題4分，第8」0題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，

有選錯的得。分。

1.如圖所示，長為4nl的豎直桿從豎直管道正上方由靜止釋放，它完全通過這一豎直管道的時間為

2s,已知豎直桿釋放時其下端到豎直管道上端的高度為5m,不計空氣阻力，取重力加速度大小

g=10m/s,則這個管道長為（）

D

A.40mB.36mC.32mD.30n

【答案】B

【詳解】設(shè)豎直桿的下端到管道上端的時間為4,設(shè)豎直桿的上端到管道下端的時間為’2,由自由

落體運動公式得

其中

A/=/2-71=2s/?)=5mh2=4m

聯(lián)立解得，這個管道長為

L=36m

故選Bo

2.防燙取物夾是生活中的常用工具，如圖甲所示，我們可以用夾子夾住長方形托盤，側(cè)視圖如圖乙

所示。已知托盤的質(zhì)量為川一160g,托盤側(cè)邊與豎直方向的夾角為e=53。，夾子與托盤兩側(cè)共有4

個接觸點，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為gT°m小,sin530=0.8,cos530=0.6o

A.托盤與取物夾每個接觸點處彈力的大小為0.24N

B.托盤與取物夾每個接觸點處摩擦力的大小為0.32N

C.取物夾與托盤側(cè)邊接觸點間的動摩擦因數(shù)的最小值為0.75

D.取物夾與托盤側(cè)邊接觸點間的動摩擦因數(shù)的最小值為0.60

【答案】C

【詳解】AB.對托盤進(jìn)行受力分析，每個觸點處托盤所受支持力和摩擦力如下所示

在每個接觸點，取物夾對托盤的彈力大小為

4a=mgsin0

4G=〃igcos。

則解得

2

FN=0.32N

F（=0.24N

故AB錯誤；

CD.當(dāng)取物夾與托盤之間的摩擦力恰好為最大靜摩擦力時，P最小時，則

耳=

聯(lián)立解得

〃=0.75

故C正確，D錯誤。

故選C。

【點睛】托盤與取物夾的每個觸點受力情況相同，對托盤單個觸點進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件列

出平衡方程進(jìn)行解答。

3.如圖，固定在地面的斜面體上開有凹槽，槽內(nèi)緊挨放置六個半徑均為r的相同小球，各小球編號

如圖。斜面與水平軌道0A平滑連接，0A長度為6r?，F(xiàn)將六個小球由靜止同時釋放，小球離開A點

后均做平拋運動，不計摩擦和空氣阻力。則在各小球運動過程中，下列說法正確的是（）

B.球6做平拋運動的水平位移最小

C.六個小球?qū)⒙湓诘孛嫔贤稽c

D.六個小球?qū)⒙湓诘孛嫔狭鶄€不同的點

【答案】B

【詳解】AB.由于有部分小球在水平軌道上運動時，斜面上的小球仍在加速，所以可知離開A點時

球6的速度最小，水平射程最小，選項B正確，A錯誤；

CD.當(dāng)1、2、3小球均在0A段時，三球的速度相同，故從A點拋出后，三球落地點也相同，選項

CD錯誤。

故選Bo

4.位于赤道上的觀察者通過天文望遠(yuǎn)鏡觀察一顆人造地球衛(wèi)星的運行情況，上午9：00發(fā)現(xiàn)該衛(wèi)星

3

從西邊地平線出現(xiàn)。已知該衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，衛(wèi)星軌道半徑為地球半徑的2倍,

地球自轉(zhuǎn)的周期為24h,地球同步衛(wèi)星距離地面的高度與地球半徑的比值為5.6,則該衛(wèi)星從東邊地

平線消失的時刻最接近于()

A.10：00B.10：30C.11：00D.11：30

【答案】B

9:00

【詳解】

由題意可知衛(wèi)星從西邊地平線出現(xiàn)時，衛(wèi)星與地心的連線與觀察者與地心的連線夾角為60°,衛(wèi)星

從東邊地平線消失時，設(shè)地球轉(zhuǎn)過的角度為0,則衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度為0+120°,設(shè)地球的半徑為R,

則地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為6.6R,則由開普勒第三定律

(2掖(6.6R)3

T2~242

解得衛(wèi)星的周期為

T=4h

設(shè)衛(wèi)星從西邊地平線出現(xiàn)到從東邊地平線消失經(jīng)過的時間為t,則

空”紅,=如

TT(l3

解得

t=l.6h

該衛(wèi)星從東邊地平線消失的時刻最接近于10：30。

故選B。

5.我國規(guī)定摩托車、電動車、自行車騎乘人員必須依法佩戴具有防護(hù)作用的安全頭盔。小明在某輕

質(zhì)頭盔的安全性測試中進(jìn)行了模擬檢測，某次他在頭盔中裝入質(zhì)量為5.0kg的物體，物體與頭盔緊

密接觸，使其從1.80m的高處自由落下，并與水平面發(fā)生碰撞，頭盔被擠壓了0.03m時，物體的速

度減為0。如圖所示，擠壓過程中視為勻減速直線運動，不考慮物體和地面的形變，忽略空氣阻力，

重力加速度g取ISWs?。下列說法不正確的是()

4

_物體_

也立』頭盔

1.8m

-r-------地面

A.物體做自由下落運動的時間為0.6s

B.物體在自由下落過程中重力的沖量大小為30N?s

C,物體做勻減速直線過程中動量變化最為一300kg?m/s,方向豎直向上

I).勻減速直線運動過程中頭盔對物體的平均作用力大小為3050N

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)自由落體運動規(guī)律有

,12

h=Qg/

可得物體做自由下落運動的時間為

故A正確，不符合題意要求：

B.物體在自由下落過程中重力的沖量大小為

/G=mt>t=5xl0x0.6N-s=30N-s

故B正確，不符合題意要求；

C.落地的速度為

v=，2gh=6nMs

以向下為正方向，則物體做勻減速直線過程中動量變化量為

Ap=0-mv=-30kg-m/s

方向豎直向上，故C錯誤，符合題意要求；

D.頭盔被擠壓了0.03m,則根據(jù)動能定理有

rngx-Er=0-；mv2

解得勻減速直線運動過程中頭盔刈物體的平均作用力人小為

5

F=3050N

故D正確，不符合題意要求。

故選C。

6.如圖所示，電容式麥克風(fēng)的振動膜是利用超薄金屬或鍍金的塑料薄膜制成的，它與基板構(gòu)成電容

器，并與電阻、電池構(gòu)成閉合回路。麥克風(fēng)正常工作時，振動膜隨聲波左右振動。下列說法不正確

基板電池

A.振動膜向右運動時,電容器的板間電場強(qiáng)度不變

B.振動膜向右運動時,電阻上有從a到b的電流

C.振動膜向左運動時,電容器的板間電場強(qiáng)度減小

D.振動膜向左運動時,振動膜所帶的電荷量減小

【答案】A

【詳解】A.由于電容器和電源相連，電容器兩極板電壓不變，振動膜向右運動時，電容器兩極板間

的距離減小，由

電容器的板間電場強(qiáng)度增大，故A錯誤;

B.根據(jù)

可知電容增大,則有

C=F

可知電容器的帶電荷量增大，所以電阻上有從a到b的電流，故B正確;

CD.振動膜向左運動時，電容器兩極板間的距離增大，所以電容減小，由于電容器兩極板電壓不變,

所以電容器的板間電場強(qiáng)度減小，電容器的帶電荷量減小，故CD正確。

本題選擇錯誤的，故選A。

6

7.如圖所示是一種脈沖激光展寬器的截面圖，其構(gòu)造為四個相同的頂角為0的直角三棱鏡，對稱

放置在空氣中。一細(xì)束脈沖激光垂直第一個棱鏡左側(cè)面入射，經(jīng)過前兩個棱鏡后分為平行的光束，

再經(jīng)過后兩個棱鏡重新合成為一束，此時不同頻率的光前后分開，完成脈沖展寬。已知相鄰兩棱鏡

斜面間的距離d=100.0mm,脈沖激光中包含頻率不同的光1和2,它們在楂鏡中的折射率分別為

_Bsin37°=-cos37°=——r==1-890

〃|二，2和-4。取5,5,V7，則（）

A.光1和2通過相同的雙縫干涉裝置后1對應(yīng)條紋間距更大

B.為使光1和2都能從左側(cè)第一個棱鏡斜面射出，需。>45。

C.減小d后光1和2通過整個展寬器過程中在空氣中的路程差不變

D.若0=37°則光1和2通過整個展寬器過程中在空氣中的路程差約為14.4mm

【答案】D

【詳解】A.由于

>4

可知兩束激光的頻率關(guān)系為

根據(jù)

c=Af

可知波長關(guān)系為

雙縫干涉相鄰條紋間距為

^x=-A

d

可得光1和2通過相同的雙縫干涉裝置后2對應(yīng)條紋間距更大，A錯誤；

B.只要光1能從棱鏡中射出，光2就一定能射出，設(shè)光1臨界角為C,則

7

可得

C=45°

因此要使光1和2都能從左側(cè)第一個棱鏡斜面射出，根據(jù)幾何關(guān)系可知

0<C=45°

B錯誤；

C.減小d后光1和2通過整個展寬器過程中在空氣中的路程差減小，C錯誤;

I）.根據(jù)光的折射定律可知

sina.sina,

n,=----L=-----

sin。，'sin0

在空氣中的路程差

A.S=2(.V,-52)=2(-----------)

cosaxcosa?

代入數(shù)據(jù)可得

Ayx14.4mm

D正確。

8.上海光源是一臺同步輻射光源，其基本原理是通過直線加速器加速到接近光速的電子在磁場中偏

轉(zhuǎn)時，會沿圓弧軌道切線發(fā)出波長連續(xù)的電磁輻射（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長范圍約為

可用于研究生物大分子結(jié)構(gòu)、材料理化性質(zhì)等。若加速器中獲得接近光速運動的

單個電子動能為與，在磁場中偏轉(zhuǎn)過程輻射波長為X的X射線，己知電子質(zhì)量為m,普朗克常量為

h,光速為c,不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）

A.此電子物質(zhì)波的波長為九聲可

B.若X射線照射石墨表面時，會出現(xiàn)波長更長的X射線散射光

8

2(/?c-W4)

C.若X射線照射逸出功為w的鋅金屬上，打出光電子的最大速度為"后”

D,新冠病毒的線度約為1。、】，不能用同步輻射光得到其衍射圖樣

【答案】BC

【詳解】A.對電子有

1

匕0=-niv2

2

P=mv=-

2

得

故A錯誤；

B.X射線照射石墨表面時，會出現(xiàn)波長更長的X射線散射光為康普頓散射，故B正確；

C.由光電方程

h--W=—mv2

A2

故C正確；

D.新冠病毒線度小于同步幅射光波長，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D錯誤。

故選BCo

9.如圖所示是某繩波形成過程的示意圖，1、2、3、4……為繩上的一系列等距離的質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)

點間的距離均為10cm,繩處于水平方向；質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧振動，帶動2、3、

4……各個質(zhì)點依次上下振動，振動從繩的左端傳到右端，t=0時質(zhì)點1開始豎直向上運動，t=0.1s

時質(zhì)點1第一次到達(dá)最大位移20cm處，這時質(zhì)點3開始運動，以向上為正方向，下列正確的是()

左!_?_??_?_??_??_??_右

1234567891011121314151617181920

A.質(zhì)點3振動后的周期可能是0.8s

B.該波的波長一定是0.8m

In

C.從質(zhì)點1開始振動開始計時，質(zhì)點3的振動方程為y=20sin(5nt-2)(cm)(其中120.Is)

D.質(zhì)點5開始運動時運動方向一定向上

【答案】BCD

9

【詳解】ABC.40時質(zhì)點1開始豎直向上運動，t=0.1s時質(zhì)點1第一次到達(dá)最大位移20cm處，這

時質(zhì)點3開始運動，可知周期T=0.4s則質(zhì)點3振動后的周期等于振源振動周期，為0.4s；波速

x02,r,

v=-=—m/s=2m/s

t0.1

波長

2=4x20cm=0.8m

選項A錯誤，B1E確;

D.因振源振動方向向上，則質(zhì)點5開始運動時運動方向一定向上，選項D正確；

C.因

2萬「

co=——=54

T

振幅A=20cmo則從質(zhì)點1開始振動開始計時，質(zhì)點3的振動方程為

y=20sin(5^/--)cm

2(t>0.Is)

選項BCD正確。

10.彈性輕繩一端固定于天花板上的。點，另一端與水平地面上質(zhì)量為m的滑塊A相連，當(dāng)彈性繩

處于如圖所示的豎直位置時，緊挨一光滑水平小釘B,此時滑塊A對地面的壓力等于自身所受重力

的一半?，F(xiàn)作用在滑塊A上一水平拉力F,使滑塊A向右緩慢運動一段距離，在撤去拉力F時，滑

塊A恰好能靜止在地面上。已知彈性輕繩遵循胡克定律，彈性繩的原長等于0B的長度，彈性繩具有

￡=Llex2

的彈性勢能P2,式中k為彈性繩的勁度系數(shù)，x為彈性繩相對原長的形變量，此過程中彈性

繩始終處于彈性限度內(nèi)，滑塊A與地面間的動摩擦因數(shù)為U,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力

加速度大小為g。對于該過程，下列說法正確的是()

A.滑塊A對地面的壓力逐漸變大

B.滑塊A向右運動的距離為2k

222

C.滑塊A克服摩擦力做的功為4k

10

D.拉力F做的功為8k

【答案】BC

【詳解】對物塊進(jìn)行受力分析如圖所示:

則開始時刻地面對物塊的支持力為

FN=mg-kL

當(dāng)彈性繩處于如圖所示的豎直位置時，緊挨一光滑水平小釘B,此時滑塊A對地面的壓力等于自身

所受重力的一半，則

kL=-mg

解得

設(shè)某一時刻繩子與豎直方向的夾角為0,則繩子的彈力為

F'=k^-

cosO

其向上分力

F、=F'cose=kL

故物體受到地面的支持力仍為

FN=mg-kL

保持不變，A錯誤；

B.由于繩子的彈力的水平方向的分力

bi

F-F'sinO=------sinO=kLtan0

cos。

由兒何知識可知Han〃為物塊移動的距離，由幾何關(guān)系可知

1/】0=巴空=〃

mg

故

II

2k2k

B正確;

c.因

1

故摩擦力做功為

I，2」〃姓?儂=也豆

f22k4k

C正確；

D.從A到靜止的過程中，由能量關(guān)系可得

叼+卬/+%=0-0

又因為形變量為

SX=\/X2-L}-L

故

%=W,+%=+14（以）2工

^TK，oK

D錯誤。

故選BCo

第II卷

二、實驗題：本題共2小題，共14分。

11（6分）.甲組同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系，并測彈簧的勁度系數(shù)k”實驗中的操作步驟

為：①將待測彈簧的一固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是亳米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使

彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上，當(dāng)彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數(shù)值記作％；②彈簧下

端掛一個重0.50N的祛碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作右；彈簧下端掛兩個重0.50N的鉤碼時，指

針指示的刻度數(shù)值記作右；……；掛七個重0.50N的鉤碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作G；③求出

各次彈簧的伸長量。

12

圖（a）

（1）某次測量如圖（a）所示，指針示數(shù)為emo

（2）得到的實驗數(shù)據(jù)如下表。請利用這些數(shù)據(jù)在圖（b）對應(yīng)的坐標(biāo)中規(guī)范的作出彈力一伸長量

（F-X）圖像。（）

彈力F/N0.501.001.5C2.002.503.003.50

伸長量x/cm0.861.802.7E3.704.585.496.47

（3）根據(jù)圖像求出該彈簧的勁度系數(shù)為2=N/m（保留2位有效數(shù)字）。

（4）乙組同學(xué)采用甲組實驗步驟測量另一根彈簧的勁度系數(shù)。仔細(xì)觀察該彈簧有如卜特征：用一片

紙插入相鄰兩匝之間，可以將彈簧豎直提起，如圖（c）所示。若這組同學(xué)操作規(guī)范，則得到的彈力

-伸長量（/一％）圖像最接近于。

13

【答案】14.64-14.66（1分）（2分）52-56（2

分）B（1分）

F=kx

根據(jù)E-x圖像可得該彈簧的勁度系數(shù)為

F3.5

k=——=----------N/m?54N/m

x6.5x102?

（4）[4]由于紙片重力的影響，使得測彈簧原長時力?不為零，故尸-x圖像的縱軸截距為正值。

故選Bo

12（8分）.如圖中所示，將兩個不同金屬電極插入水果中就可以做成一個水果電池，某同學(xué)準(zhǔn)備測

定一水果電池的電動勢和內(nèi)阻。實驗室提供的器材如下：

14

A.待測水果電池（電動勢約IV,內(nèi)阻小于800C）

B.滑動變阻器飛（阻值0~500）；

C.滑動變阻器&（阻值°~3000Q）；

I）.電壓表V（量程3V,內(nèi)阻約39）；

E.亳安表A（量程1.0mA,內(nèi)阻為50Q）：

F.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。

（1）為了盡可能準(zhǔn)確測定這個水果電池的電動勢和內(nèi)阻，已提供的如圖乙、丙所示的兩個測量電路

圖，應(yīng)選（填“乙”或“丙”）;滑動變阻器應(yīng)選（填"B”或"C”）。

（2）該同學(xué)實驗時根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點并作出U-/圖線如圖丁所示，根據(jù)圖線求出這

（3）若利用圖乙實驗電路所測量的實際是圖戊中虛線框所示“等效電源”的電動勢&和內(nèi)電阻

若電池真實的電動勢為石、內(nèi)阻為「，電流表內(nèi)電阻用&表示，請你用石、「和&表示出￡、/,

E=,/=。

【答案】乙（1分）C（1分）0.97（2分）700（2分）E（1分）

「+&（J分）

【詳解】（1）［1］電流表的內(nèi)阻已知，故采用乙電路圖。

［2］亳安表滿偏時，電路的總電阻約為

E

/?=—=1000Q

所以滑動變阻器接入電路的阻值最小應(yīng)為幾百歐，故滑動變阻器選擇Co

15

（2）[3]U-/圖線如圖丁所示，圖線與縱軸截距即為電動勢

E=0.97V

圖像的斜率絕對值

0.97-0.40

14=埠+r=C=750C

0.76xlOT

解得

r=700Q

（3）[5]電動勢是電源本身具有的屬性，電流表不具有產(chǎn)生電動勢的本領(lǐng)，所以“等效電源”的電

動勢為

E=E

[6]電流表的內(nèi)電阻和電源的內(nèi)電阻串聯(lián)作為“等效電源”的內(nèi)電阻，則

r'=r+R.\

三、計算題：本題共3小題，共43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

出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

13（8分）.某巨型液化天然氣LNG儲罐安裝穹頂時，為了保證不出現(xiàn)大的形變導(dǎo)致天然氣泄漏，采

用的是“氣升頂”施工方案。如圖，質(zhì)量為機(jī)=3.75xl（rkg的球冠形穹頂與儲罐壁間涂有密封材料,

使穹頂上升時不漏氣且可忽略二者之間的摩擦。施工時，用大功率鼓風(fēng)機(jī)向儲罐內(nèi)泵入空氣，使穹

頂緩慢上升。安裝完成后，儲罐內(nèi)空間可視為截面積5=3.75x103nf,高?h=20m的圓柱體。已知大

氣壓強(qiáng)為〃。安裝完成后罐內(nèi)空氣溫度為27℃,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（％=L0lxl°'Pa

"=273K)下空氣密度為L30kg/m二

（1）穹頂緩慢上升時，儲罐內(nèi)空氣壓強(qiáng)為多大？

（2）鼓風(fēng)機(jī)作業(yè)時需要泵入罐內(nèi)空氣的質(zhì)量為多大（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）？

4

【答案】(1)=1.02x10Pa;(義)9.0xlOkg

【詳解】m依題急，對穹頂，有

16

〃詈（2分）

解得

〃=1.02x10,Pa附分）

（2）由理想氣體狀態(tài)方程，可得

“V二

丁/吃分）

解得

匕=6.9x10%/（］分）

則

M=9.0x104kg（］分）

14（14分）.如圖所示，在一個傾角為30°的固定斜面上有一個圓形軌道，半徑為%DE為擋板，現(xiàn)

〃=--

從A點無初速度釋放一個質(zhì)量為口的小球，小球在BD段上的動摩擦因數(shù)為9,其余光滑，小

球與擋板碰撞后的速度大小為原速度大小的e倍，,-2,方向相反，已知BD段長L,重力加速度

為g。

（1）若小球運動時恰好能完整經(jīng)過圓形軌道，求AB之間距離5：

（2）若AB間距離$2（$2>5）,求小球第一次與擋板相碰之前的速度大小匕。

（3）若小球與擋板相碰一次后沿斜面向上運動，又恰好能完整經(jīng)過圓形軌道，求此時AB間距$3的

；（3）S3=2L+2（3+@R

【詳解】（1）選擇B點為小球重力勢能零點位置，小球位于圓形軌道最高點時，由能量守恒可得

17

，〃gSisin30°=〃吆R（cos30°+1）+—〃?/

2（2分）

此時剛好不脫離軌道有

="】g

（2分）

解得

5]=（3+>/3）/?（[分）

（2）由能量守恒得

；機(jī)片=fng（S2+L）sin300-/.ungLcos30°（》

可得

（1分）

（3）由（2）得，小球與擋板碰之前速度大小

3（1分）

碰后速度變?yōu)?/p>

為'=/陵3+￡心

3（1分）

設(shè)小球到圓弧軌道最高點速度為匕，則由能量守恒得

~fnv22=mvy+,n8（^sin30°+/?cos30°+R）+/.imgLcos30°分

最高點時，剛好不脫離軌道，滿足

m—=mg

R（i分）

聯(lián)立解得

邑=2”2（3+@