2024屆高考物理精英模擬卷【全國卷】二、選擇題：共8小題，每小題6分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中第14~17題只有一項(xiàng)符合題目要求，第18~21題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。14.大氣層中碳14不斷產(chǎn)生又不斷衰變，達(dá)到了動態(tài)平衡，在大氣中的含量保持穩(wěn)定。這種機(jī)制的核反應(yīng)方程為其中X、Y、Z所代表的粒子分別為()A.質(zhì)子、中子、電子 B.中子、質(zhì)子、電子C.中子、電子、質(zhì)子 D.電子、中子、質(zhì)子15.如圖所示，半徑為R的半圓形光滑絕緣軌道的最低點(diǎn)固定一帶正電小球A，另一質(zhì)量為m的光滑帶正電小球B套在軌道上，靜止時兩小球間的距離為R，且兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，則在小球B緩慢漏電的過程中()A.兩小球間的庫侖力一定小于 B.兩小球間的庫侖力可能大于C.小球B受到的彈力可能大于 D.小球B受到的彈力可能小于16.如圖所示，邊長相等的兩個正方形區(qū)域并排分布，abcd區(qū)域中有沿ab方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為區(qū)域中也分布有沿豎直方向的勻強(qiáng)電場（未畫出）。一帶正電粒子從a點(diǎn)以某一初速度沿ad方向射入電場，當(dāng)dcfe區(qū)域中場強(qiáng)為時，粒子從f點(diǎn)沿cf方向射出；當(dāng)dcfe區(qū)域中場強(qiáng)為時，粒子從e點(diǎn)射出。不計(jì)重力。則()A.，方向與相同 B.，方向與相反C.，方向與相反 D.，方向與相反17.我國正推進(jìn)國際月球科研站大科學(xué)工程，計(jì)劃在2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月。假如在地面和月面以同樣的速度和角度斜向上拋出石子，發(fā)現(xiàn)水平射程之比為1:6。已知地球與月球半徑之比為4:1，把地球和月球視為質(zhì)量分布均勻的球體，且不考慮星球自轉(zhuǎn)和空氣阻力。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列結(jié)論正確的是()A.地球和月球密度之比為4:3B.地球和月球的第一宇宙速度之比為C.地球和月球的質(zhì)量之比為24:1D.分別繞地球和月球的軌道半徑相等的衛(wèi)星的周期之比為18.如圖所示，光滑四分之一圓弧槽MN，頂端M與圓心等高，N處切線沿水平方向。時刻小球從M處由靜止滑下，不計(jì)空氣阻力，從N處離開圓弧槽后做平拋運(yùn)動。整個過程重力的瞬時功率隨時間的變化圖像最接近實(shí)際的是()A. B. C. D.19.如圖甲所示，一質(zhì)量為的物塊在時刻從固定斜面底端以初速度沿斜面上滑，速度減為0后再沿斜面滑下，物塊的平均速度隨時間t的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度。下列說法正確的是()A.斜面的傾角為30°B.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5C.物塊從出發(fā)至回到底端的過程重力的沖量大小為33N·sD.物塊到達(dá)底端時重力的瞬時功率為20.如圖所示，理想變壓器所在電路中接有定值電阻，其中，已知正弦交流電源輸出電壓的有效值為，通過的電流隨時間變化的關(guān)系為，電表均為理想交流電表，則()A.原線圈中交流電壓的頻率為100HzB.原、副線圈的匝數(shù)比可能為12:1C.消耗的功率之比可能為18:10:5D.電壓表的示數(shù)不可能為120V21.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，存在一水平長為、豎直高為的長方形區(qū)域abcd，區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的勻質(zhì)正方形剛性導(dǎo)線框ABCD從圖示位置在外力作用下以水平速度勻速進(jìn)入磁場，導(dǎo)線框完全進(jìn)入磁場時立即撤去外力，直到導(dǎo)線框開始出磁場時再恢復(fù)外力讓導(dǎo)線框沿直線勻速離開。已知，重力加速度，從導(dǎo)線框開始出磁場為計(jì)時起點(diǎn)。下列說法正確的是()A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場過程外力做的功為0.04JB.導(dǎo)線框開始出磁場時的速度大小為4m/sC.導(dǎo)線框開始出磁場時A剛好到達(dá)磁場區(qū)域的a點(diǎn)D.導(dǎo)線框出磁場過程安培力隨時間t變化的關(guān)系為三、非選擇題22.（5分）某同學(xué)學(xué)習(xí)“力的合成與分解”后，利用實(shí)驗(yàn)室的器材設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，量角器豎直放置，結(jié)點(diǎn)O與量角器的中心點(diǎn)在同一位置。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確是______。（填正確答案標(biāo)號）A.需要測量重物c的重力B.彈簧測力計(jì)的重力對細(xì)線上拉力的測量有影響C.連接結(jié)點(diǎn)O的三根細(xì)線必須等長D.彈簧測力計(jì)必須與量角器平行（2）某次測量時，彈簧測力計(jì)a的示數(shù)如圖2所示，單位為______N，則讀數(shù)為______N。（3）彈簧測力計(jì)a對準(zhǔn)60°刻度，彈簧測力計(jì)b對準(zhǔn)180°刻度，保持兩彈簧測力計(jì)間的夾角不變，繞O點(diǎn)順時針緩慢旋轉(zhuǎn)至a水平，則彈簧測力計(jì)a的示數(shù)______，彈簧測力計(jì)b的示數(shù)______。（均選填“一直增大”“一直減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”）23.（10分）圖1為某熱敏電阻的關(guān)系曲線圖。（1）為了通過測量得到圖1所示完整關(guān)系曲線，在實(shí)驗(yàn)室找到了以下器材。A.電源：電動勢9V，內(nèi)阻不計(jì)B.電壓表：量程10V，內(nèi)阻約10kΩC.電流表：量程60mA，內(nèi)阻約0.1ΩD.滑動變阻器：阻值范圍0~100ΩE.待測熱敏電阻F.開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干請根據(jù)提供的器材，在圖2所示方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）將熱敏電阻接入圖3電路中，電源電動勢9V，電源與電流表的內(nèi)阻均不計(jì)。閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表無讀數(shù)。為排查故障，可用多用電表測量各接點(diǎn)間的電壓，則應(yīng)將如圖4所示的選擇開關(guān)旋至_______（選填“A”“B”“C”或“D”）。（3）用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查，一表筆接入圖3中a，另一表筆接入b時指針不偏轉(zhuǎn)，接入c時指針偏轉(zhuǎn)。則接入a的是_______（選填“紅”或“黑”）表筆，斷路處可能是_______（選填“電阻箱”或“熱敏電阻”）。（4）接（2）問，排除故障后，由熱敏電阻的關(guān)系曲線可知當(dāng)電流表讀數(shù)為40mA，電阻箱電阻_______Ω，若電阻箱阻值調(diào)到180Ω，則熱敏電阻的功率為_______W（保留3位有效數(shù)字）。24.（12分）如圖所示，光滑絕緣水平面上邊界MN的右側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。正方形線框邊長為L，質(zhì)量為m。線框一半位于磁場中，右邊與MN平行?，F(xiàn)給線框一水平向右的初速度，線框恰能全部進(jìn)入磁場區(qū)域。以下兩種方案可以讓線框一直以速度勻速運(yùn)動。（1）方案一：給線框施加水平向右的拉力，直到線框全部進(jìn)入磁場。求拉力F。（2）方案二：讓磁場從開始隨時間按一定規(guī)律變化。求線框完全進(jìn)入磁場前磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的表達(dá)式。25.（20分）如圖，光滑絕緣水平桌面上有以為邊界的勻強(qiáng)電場，電場方向垂直邊界向右。小球A和B放置在水平桌面上，其位置連線與電場方向平行，兩小球質(zhì)量分別為帶電荷量為不帶電。初始時小球A距ab邊界的距離為L，兩小球間的距離也為L。已知邊界間的距離為，電場強(qiáng)度大小為為重力加速度大小。由靜止釋放小球在電場力作用下沿兩球連線加速運(yùn)動，與小球B發(fā)生彈性碰撞。兩小球碰撞時沒有電荷轉(zhuǎn)移，碰撞時間極短。求：（1）第一次碰撞后A和B的速度大??；（2）在第一次碰撞到第二次碰撞之間，A與B間的最遠(yuǎn)距離；（3）B球經(jīng)過邊界cd之前，A與B碰撞的次數(shù)。33.[物理——選修3-3]（15分）（1）一定質(zhì)量的封閉理想氣體狀態(tài)經(jīng)歷了循環(huán)，整個過程中圖像如圖所示，則下列說法正確的是______。A.氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)比在狀態(tài)B的小B.過程氣體向外界釋放熱量C.過程單位時間撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少D.過程中氣體內(nèi)能減少量小于氣體向外界釋放的熱量E.過程外界對氣體做的功大于過程氣體對外界做的功（2）如圖所示為兩橫截面和高度相同的圓柱形導(dǎo)熱氣缸，底部通過體積可忽略的細(xì)管相連，氣缸的高度為h，兩氣缸中各有一輕質(zhì)光滑活塞，橫截面積為S，質(zhì)量與厚度可不計(jì)，氣缸A頂端封閉，B上端開口。初始時A氣缸中活塞位于氣缸正中間，豎直輕彈簧連接活塞和A氣缸底部，B氣缸中活塞位于頂部，氣缸內(nèi)各部分氣體的初始壓強(qiáng)都等于外界大氣壓強(qiáng)。用豎直向下作用力使B氣缸中的活塞緩慢下降到氣缸底部，此時活塞與氣缸底部之間仍有少量氣體，但體積可忽略，A氣缸中活塞上升的距離為氣缸高度的八分之一。（ⅰ）求此時施加在B氣缸中活塞上的豎直作用力大??；（ⅱ）求彈簧的勁度系數(shù)。34.[物理——選修3-4]（15分）（1）如圖甲所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，A點(diǎn)坐標(biāo)為（1.6m，0），B點(diǎn)坐標(biāo)為（1.6m，1.2m），C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，1.2m），O點(diǎn)和A點(diǎn)有振動情況相同的兩個波源，振動圖像如圖乙所示，已知波的傳播速度為0.8m/s，下列說法正確的是_______。A.該波的波長為0.4mB.B點(diǎn)是振動減弱點(diǎn)C.線段BC上（包括兩點(diǎn)）共有5個振動加強(qiáng)點(diǎn)D.線段AC上（包括兩點(diǎn)）共有6個振動加強(qiáng)點(diǎn)E.0~3s時間內(nèi)B點(diǎn)經(jīng)過的路程為64cm（2）如圖，某三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，，，。一束平行于AC邊的光線自AB邊上P點(diǎn)射入三棱鏡，，入射光線在AC邊發(fā)生反射后從BC邊射出，射出光線相比入射光線的偏轉(zhuǎn)角為60°。已知光在真空中傳播的速度為c。（ⅰ）求三棱鏡的折射率n；（ⅱ）若另有一完全相同的三棱鏡由折射率為的負(fù)折射率介質(zhì)制成（負(fù)折射率介質(zhì)仍然滿足折射定律，只是入射光線和折射光線位于法線同一側(cè)），入射光線保持不變，求光在兩種三棱鏡中傳播時間之比。

答案以及解析14.答案：B解析：質(zhì)子電荷數(shù)為1、質(zhì)量數(shù)為1，中子電荷數(shù)為0、質(zhì)量數(shù)為1，電子電荷數(shù)為-1、質(zhì)量數(shù)為0，核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。由可知，Z為電子。由可知，X為中子，Y為質(zhì)子，若X為質(zhì)子，則Y的電荷數(shù)為2、質(zhì)量數(shù)為1，不符合，可知B正確。15.答案：A解析：對小球B進(jìn)行受力分析，如圖所示，初始時將小球B的受力移至一個矢量三角形內(nèi)，可知該矢量三角形是等邊三角形，有。設(shè)兩小球間的距離為L，小球緩慢漏電的過程中兩小球間的距離減小，由力的矢量三角形和幾何三角形相似有，可得減小，則一定減小，A正確，BCD錯誤。16.答案：C解析：當(dāng)dcfe區(qū)域中場強(qiáng)為時，粒子從f點(diǎn)沿cf方向射出，由于粒子在兩個正方形區(qū)域中運(yùn)動時間相等，且粒子沿著電場線方向的速度變化量大小相等，可知粒子在兩個正方形區(qū)域中運(yùn)動的加速度大小相等，則，方向與相反，AB錯誤；當(dāng)dcfe區(qū)域中場強(qiáng)為時，粒子從e點(diǎn)射出，說明粒子沿電場線方向的位移為零，設(shè)粒子在兩區(qū)域中運(yùn)動的時間都為t，穿過abcd區(qū)域時，在沿電場方向有，穿過dcfe區(qū)域時，在沿電場方向有，解得，即，方向與相反，C正確，D錯誤。17.答案：B解析：第一步：根據(jù)水平射程之比求解重力加速度之比設(shè)石子出射速度大小為，方向與水平方向的夾角為θ，運(yùn)動時間為t，地面處重力加速度為g，月面處重力加速度為，石子豎直方向的分運(yùn)動為豎直上拋運(yùn)動，有，可得，水平射程，可得，則。第二步：根據(jù)萬有引力提供重力得出密度的表達(dá)式地球表面的物體由萬有引力提供重力，有，可得，可知地球和月球密度之比為，A錯誤。由，可得，地球與月球的質(zhì)量之比為，C錯誤。第三步：根據(jù)萬有引力提供向心力得出第一宇宙速度由，可得，地球和月球的第一宇宙速度之比為，B正確。第四步：計(jì)算衛(wèi)星的周期之比由，可得，分別繞地球和月球的軌道半徑相等的衛(wèi)星的周期之比為，D錯誤。18.答案：A解析：重力的瞬時功率，定性分析如下：小球在圓弧槽中滑行過程，從0開始先增加后減小，到圓弧槽最低點(diǎn)N處時減小到0，從N處離開圓弧槽后做平拋運(yùn)動，又從0開始逐漸增加，C錯誤。定量分析：設(shè)小球在圓弧槽中運(yùn)動時間為，從N點(diǎn)飛出后，豎直方向做自由落體運(yùn)動，，重力功率隨時間線性增加，B錯誤。小球在圓弧槽中運(yùn)動過程重力功率隨時間如何變化呢？設(shè)t時刻小球的豎直分速度為，有，又經(jīng)時間微元，有，等式兩邊同除以，有表示圖像某點(diǎn)切線的斜率，小球在M處剛釋放時，方向向下，運(yùn)動到N處時，由，向心加速度，方向向上，此時，可知圖像在時（從N點(diǎn)飛出前瞬間）切線斜率的絕對值是時的2倍，時切線的斜率等于時切線的斜率，A正確，D錯誤。19.答案：BD解析：第一步：結(jié)合圖像分析物塊的運(yùn)動過程在物塊沿斜面上滑的過程中，有，，物塊上滑到最高點(diǎn)后沿斜面下滑，根據(jù)題圖乙可知時物塊上滑到最高點(diǎn)，上滑過程的平均速度大小為4m/s，則沿斜面上滑的最大距離為，物塊下滑1s，沿斜面下滑的位移大小為，有，，聯(lián)立解得，A錯誤，B正確。第二步：根據(jù)運(yùn)動時間計(jì)算重力的沖量下滑過程有，物塊從出發(fā)至回到底端的過程重力的沖量大小為，C錯誤。第三步：結(jié)合到達(dá)底端時的速度計(jì)算重力的瞬時功率物塊到達(dá)斜面底端時的速度大小為，物塊到達(dá)底端時重力的瞬時功率為，D正確。20.答案：BC解析：第一步：根據(jù)電流的頻率推斷電壓的頻率原、副線圈所在電路中的電壓、電流頻率相同，由通過的電流隨時間變化的關(guān)系可知，頻率為50Hz，A錯誤。第二步：根據(jù)電壓和電流的關(guān)系計(jì)算匝數(shù)比由題意可知通過的電流有效值為兩端電壓，由并聯(lián)規(guī)律可知兩端的電壓為，可得通過的電流為，則副線圈中的電流，副線圈兩端的電壓，根據(jù)理想變壓器的規(guī)律可知原線圈中的電流為，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，可得或，B正確。第三步：計(jì)算電阻的功率之比和電表示數(shù)當(dāng)時，消耗的功率為消耗的功率為消耗的功率為，則消耗的功率之比為18:10:5，電壓表的示數(shù)為，C正確，D錯誤。21.答案：AC解析：導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有，電流，所受安培力，由平衡條件有，斜向左上與水平方向成45°角，外力做的功，A正確；導(dǎo)線框在磁場內(nèi)做平拋運(yùn)動，若AD邊恰能從ad邊出磁場，有，導(dǎo)線框在豎直方向下落的高度邊也恰好落到ab邊，可知導(dǎo)線框的A點(diǎn)從磁場區(qū)域的a點(diǎn)離開磁場，豎直方向有，導(dǎo)線框開始出磁場時的速度，斜向左下與水平方向成45°角，B錯誤，C正確；導(dǎo)線框出磁場時，如圖所示，有，，，導(dǎo)線框出磁場過程中安培力隨時間t的變化關(guān)系式為，D錯誤。22.答案：（1）AD（2）4.6（3）一直減?。灰恢痹龃蠼馕觯海?）驗(yàn)證力的平行四邊形定則時，需要知道合力與分力的大小和方向，即需要測量重物c的重力，即合力，A正確；彈簧測力計(jì)的示數(shù)等于細(xì)線上的拉力，彈簧測力計(jì)的重力對細(xì)線拉力的測量無影響，測量時彈簧測力計(jì)必須與量角器平行，B錯誤，D正確；連接結(jié)點(diǎn)O的三根細(xì)線等長與否對實(shí)驗(yàn)無影響，C錯誤。（2）題圖2中彈簧測力計(jì)的最小分度為0.2N，則彈簧測力計(jì)a的讀數(shù)為4.6N。（3）兩彈簧測力計(jì)間的夾角不變，可在圓內(nèi)畫出力的矢量三角形，如圖所示，可知彈簧測力計(jì)a的示數(shù)一直減小，彈簧測力計(jì)b的示數(shù)一直增大。23.答案：（1）如圖所示（2）C（3）紅；熱敏電阻（4）90；0.114（0.109~0.119均可）解析：（1）由熱敏電阻的關(guān)系曲線可知，阻值大約為幾百歐，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，電壓需要從0開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器采用分壓式接法。（2）多用電表可用直流10V電壓擋，選擇開關(guān)旋至C。（3）紅表筆是電壓表的正接線柱，應(yīng)連接在電勢高處，紅表筆應(yīng)連接a處。熱敏電阻斷路時，間電勢差為0，間電勢差為9V，所以斷路處可能是熱敏電阻。（4）由熱敏電阻的關(guān)系曲線，可知當(dāng)電流為40mA時，熱敏電阻兩端電壓為5.4V，電阻箱兩端的電壓為，電阻箱接入電阻，若電阻箱阻值調(diào)到180Ω，熱敏電阻兩端電壓與通過電流的關(guān)系為，當(dāng)時，，當(dāng)時，，連接這兩點(diǎn)得到與曲線交點(diǎn)，如圖所示，讀出熱敏電阻兩端電壓為4.4V，通過電流為26mA，消耗的功率為0.114W。24.答案：（1）（2）解析：（1）設(shè)線框總電阻為R，無外力，線框減速過程，設(shè)某一時刻速度為v感應(yīng)電動勢①感應(yīng)電流②安培力③再經(jīng)很短時間，由動量定理有④可得又，可得線框全部進(jìn)入磁場時速度恰減為0，全過程求和可得⑤解得⑥給線框施加水平向右的拉力，勻速運(yùn)動時有⑦其中可得⑧（2）時線框內(nèi)的磁通量⑨經(jīng)過時間t，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為時，線框未全部進(jìn)入磁場回路的磁通量⑩感應(yīng)電動勢始終為0，線框內(nèi)的磁通量一直不變，有?可得?25.答案：（1）見解析（2）L（3）五次解析：（1）A在電場力作用下加速，到與B發(fā)生第一次碰撞前瞬間，有解得A與B發(fā)生第一次彈性碰撞，設(shè)碰撞后瞬間的速度分別為，由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有解得則第一次碰后瞬間兩球的速度大小均為（2）第一次碰后，當(dāng)二者速度相同時，間距最大，有解得，其中根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得第一、二次碰撞之間兩球間的最大距離為解得（3）第一次碰撞后到第二次碰撞時，兩球的位移相等，則有解得第二次碰撞前翼間A的速度B做勻速運(yùn)動，速度為，這段時間內(nèi)B的位移第二次碰撞過程，根據(jù)動量守恒定律有根據(jù)機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立解得第二、三次碰撞間，有解得第二次碰撞后瞬間到第三次碰撞前瞬間，B運(yùn)動的位移第三次碰撞前A的速度第三次碰撞時，由動量守恒定律有由機(jī)械能守恒定律有解得碰后A的速度為的速度為第三、四次碰撞間，有解得第三次碰撞后瞬間到第四次碰撞前瞬間，B運(yùn)動的位移以此類推，可得出B每次碰后到下一次碰前，向右位移逐次增加，可知發(fā)生第五次碰撞時，B的總位移為，此時B到電場右邊界的距離，則不會在電場內(nèi)發(fā)生第六次碰撞，碰撞次數(shù)為五次33.答案：（1）ACD（2）（ⅰ）（ⅱ）解