陜西省西安市鐵一中2024年高考物理二模試卷含解析

陜西省西安市鐵一中2024年高考物理二模試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，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，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，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。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ的邊界。磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，且B2＝2B1，其中bc=ea=ef.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場Ⅱ，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域。不計(jì)粒子重力，該帶電粒子在磁場中運(yùn)動的總時(shí)間為()A． B． C． D．2、如圖所示，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，其中MN與PQ平行且間距為L，N、Q間接有阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。質(zhì)量為m的金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為r，當(dāng)金屬棒ab下滑距離x時(shí)達(dá)到最大速度v，重力加速度為g，則在這一過程中（）A．金屬棒做勻加速直線運(yùn)動B．當(dāng)金屬棒速度為時(shí)，金屬棒的加速度大小為0.5gC．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為D．通過金屬棒某一橫截面的電量為3、如圖所示，a、b、c、d為橢圓的四個(gè)頂點(diǎn)，一帶電量為＋Q的點(diǎn)電荷處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，另有一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅在與+Q之間的庫侖力的作用下沿橢圓運(yùn)動，則下列說法中正確的是（）A．負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)的電勢能相等B．負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)所受的電場力相同C．負(fù)電荷在b點(diǎn)的速度小于在d點(diǎn)速度D．負(fù)電荷在b點(diǎn)的電勢能大于在d點(diǎn)的電勢能4、2019年北京時(shí)間4月10日21時(shí)，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動。黑洞是一類特殊的天體，質(zhì)量極大，引力極強(qiáng)，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨著很多新奇的物理現(xiàn)象。傳統(tǒng)上認(rèn)為，黑洞“有進(jìn)無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來，但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認(rèn)為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個(gè)“黑洞溫度"T”。T=其中T為“黑洞”的溫度，h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞的質(zhì)量。K是一個(gè)有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”。以下幾個(gè)選項(xiàng)中能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．5、如圖甲所示，直徑為0.4m、電阻為0.1Ω的閉合銅環(huán)靜止在粗糙斜面上，CD為銅環(huán)的對稱軸，CD以下部分的銅環(huán)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向垂直斜面且磁感線均勻分布的磁場中，若取向上為磁場的正方向，B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，銅環(huán)始終保持靜止，取，則（）A．時(shí)銅環(huán)中沒有感應(yīng)電流 B．時(shí)銅環(huán)中有沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流（從上向下看）C．時(shí)銅環(huán)將受到大小為、沿斜面向下的安培力 D．1~3s內(nèi)銅環(huán)受到的摩擦力先逐漸增大后逐漸減小6、關(guān)于做簡諧運(yùn)動的單擺，下列說法正確的是（）A．單擺做穩(wěn)定的受迫振動時(shí)，單擺振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率B．秒擺的擺長和振幅均減為原來的四分之一，周期變?yōu)?.5sC．已知擺球初始時(shí)刻的位置及其周期，就可知擺球在任意時(shí)刻運(yùn)動速度的方向D．單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)擺球所受的合外力為零二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、電磁波在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用。關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．在同一介質(zhì)中所有電磁波傳播速度都相同B．紫外線有助于人體合成維生素DC．一切物體都在不停地發(fā)射紅外線D．電磁波譜中γ射線的波長最短E.醫(yī)學(xué)上用γ射線透視人體，檢查體內(nèi)病變等8、質(zhì)量均為m的小球A、B分別固定在一長為L的輕桿的中點(diǎn)和一端點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)輕桿繞另一端點(diǎn)O在光滑水平面上做角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動時(shí)，則（）A．處于中點(diǎn)的小球A的線速度為B．處于中點(diǎn)的小球A的加速度為C．處于端點(diǎn)的小球B所受的合外力為D．輕桿段中的拉力與段中的拉力之比為3：29、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一邊長為L的正方形區(qū)域處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與正方形一邊平行．一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點(diǎn)，以垂直于該邊的水平初速V0進(jìn)入該正方形區(qū)域．當(dāng)小球再次運(yùn)動到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí)，具有的動能可能為（）A．可能等于零B．可能等于C．可能等于mv02+qEL-mgLD．可能等于mv02+qEL+mgL10、如圖所示，一直角斜劈繞其豎直邊BC做圓周運(yùn)動，物塊始終靜止在斜劈AB上。在斜劈轉(zhuǎn)動的角速度ω緩慢增加的過程中，下列說法正確的是（）A．斜劈對物塊的支持力逐漸減小B．斜劈對物塊的支持力保持不變C．斜劈對物塊的摩擦力逐漸增加D．斜劈對物塊的摩擦力變化情況無法判斷三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變，其電阻率也要發(fā)生變化，這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”.現(xiàn)用如圖所示的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng)，已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐，實(shí)驗(yàn)室中有下列器材：A．電源E(電動勢3V，內(nèi)阻約為1Ω)B．電流表A1(0～0.6A，內(nèi)阻r1＝5Ω)C．電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻r2≈1Ω)D．開關(guān)S，定值電阻R0＝5Ω(1)為了比較準(zhǔn)確地測量電阻Rx的阻值，請完成虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計(jì)______.(2)在電阻Rx上加一個(gè)豎直向下的力F(設(shè)豎直向下為正方向)，閉合開關(guān)S，記下電表讀數(shù)，A1的讀數(shù)為I1，A2的讀數(shù)為I2，得Rx＝________.(用字母表示)(3)改變力的大小，得到不同的Rx值，然后讓力反向從下向上擠壓電阻，并改變力的大小，得到不同的Rx值.最后繪成的圖象如圖所示，除觀察到電阻Rx的阻值隨壓力F的增大而均勻減小外，還可以得到的結(jié)論是________________________.當(dāng)F豎直向下時(shí)，可得Fx與所受壓力F的數(shù)值關(guān)系是Rx＝________.12．（12分）某興趣小組要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時(shí)的電阻，已知該燈正常工作時(shí)電阻約500，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．電流表A（量程：0～3mA，內(nèi)阻）B．定值電阻C．滑動變阻器R（0～10）D．電壓表V（量程：0～10V，內(nèi)阻）E．蓄電池E（電動勢為12V，內(nèi)阻r很?。〧．開關(guān)S一個(gè)G．導(dǎo)線若干（1）要精確測定白熾燈正常工作時(shí)的電阻應(yīng)采用下面電路圖中的____（2）選擇正確電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若電壓表的示數(shù)用U表示，電流表的示數(shù)用I表示，寫出測量白熾燈電阻的表達(dá)式=___（用題目中給的相應(yīng)字母表示），當(dāng)電流表中的電流強(qiáng)度I=___mA時(shí)，記下電壓表的讀數(shù)U并代入表達(dá)式，其計(jì)算結(jié)果即為白熾燈正常工作時(shí)的電阻。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，在邊界為L1L2的豎直狹長區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.02T，在L1的左側(cè)充滿斜向上與水平方向夾角為45°的勻強(qiáng)電場E1（E1大小未知）。一帶正電的微粒從a點(diǎn)由靜止釋放，微粒沿水平直線運(yùn)動到L1邊界上的b點(diǎn)，這時(shí)開始在L1L2之間的區(qū)域內(nèi)加一豎直方向周期性變化的勻強(qiáng)電場E2，E2隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示（E2>0（1）微粒的比荷qm（2）a點(diǎn)到b點(diǎn)的距離；（3）將邊界L2左右移動以改變正交場的寬度，使微粒仍能按上述運(yùn)動過程通過相應(yīng)的區(qū)域，求電場E2變化周期14．（16分）一容積為V0的容器通過細(xì)管與一個(gè)裝有水銀的粗細(xì)均勻的U形管相連（U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于容器的容積V0），U形管的右管與大氣相通，大氣壓為750mmHg。關(guān)閉閥門，U形管的左、右管中水銀面高度相同，此時(shí)氣體溫度為300K?，F(xiàn)僅對容器內(nèi)氣體進(jìn)行加熱。①如圖所示，當(dāng)U形管右側(cè)管中的水銀面比左側(cè)管中的水銀面高H=50mm時(shí)，求封閉容器內(nèi)氣體的溫度；②保持①問中的溫度不變，打開閥門K緩慢抽出部分氣體，當(dāng)U形管左側(cè)管中的水銀面比右側(cè)管中的水銀面高50mm時(shí)（水銀始終在U形管內(nèi)），求封閉容器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值；③判斷在抽氣的過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并闡述原因。15．（12分）如圖所示，電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌由彎軌AB，F(xiàn)G和直窄軌BC，GH以及直寬軌DE、IJ組合而成，AB、FG段均為豎直的圓弧，半徑相等，分別在B，G兩點(diǎn)與窄軌BC、GH相切，窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi)，BC、GH等長且與DE，IJ均相互平行，CD，HI等長，共線，且均與BC垂直。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，窄軌間距為，寬軌間距為L。由同種材料制成的相同金屬直棒a，b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，兩棒的長度均為L，質(zhì)量均為m，電阻均為R。初始時(shí)b棒靜止于導(dǎo)軌BC段某位置，a棒由距水平面高h(yuǎn)處自由釋放。已知b棒剛到達(dá)C位置時(shí)的速度為a棒剛到達(dá)B位置時(shí)的，重力加速度為g，求：（1）a棒剛進(jìn)入水平軌道時(shí)，b棒加速度ab的大?。唬?）b棒在BC段運(yùn)動過程中，a棒產(chǎn)生的焦耳熱Qa；（3）若a棒到達(dá)寬軌前已做勻速運(yùn)動，其速度為a棒剛到達(dá)B位置時(shí)的，則b棒從剛滑上寬軌到第一次達(dá)到勻速的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Qb。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

粒子在磁場中運(yùn)動只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運(yùn)動，洛倫茲力做向心力，故有所以粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場Ⅱ，故根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運(yùn)動的半徑為磁場寬度d；根據(jù)軌道半徑表達(dá)式，由兩磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運(yùn)動的半徑為磁場寬度，那么，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子從P到f轉(zhuǎn)過的中心角為，粒子在f點(diǎn)沿fd方向進(jìn)入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉(zhuǎn)過在e點(diǎn)沿ea方向進(jìn)入磁場Ⅰ；最后，粒子在磁場Ⅰ中轉(zhuǎn)過后從fc邊界射出磁場區(qū)域；故粒子在兩個(gè)磁場區(qū)域分別轉(zhuǎn)過，根據(jù)周期可得：該帶電粒子在磁場中運(yùn)動的總時(shí)間為故選B。2、D【解析】

A．對金屬棒，根據(jù)牛頓第二定律可得：可得：當(dāng)速度增大時(shí)，安培力增大，加速度減小，所以金屬棒開始做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動，不是勻加速直線運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；B．金屬棒勻速下滑時(shí)，則有：即有：當(dāng)金屬棒速度為時(shí)，金屬棒的加速度大小為：故B錯(cuò)誤；C．對金屬棒，根據(jù)動能定理可得：解得產(chǎn)生的焦耳熱為：電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為：故C錯(cuò)誤；D．通過金屬棒某一橫截面的電量為：故D正確；故選D。3、A【解析】

A．因?yàn)閍、c兩點(diǎn)電勢相等，則負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)的電勢能相等，選項(xiàng)A正確；B．負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)所受的電場力大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．因b點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)，負(fù)電荷在b點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能，則由能量守恒定律可知，b點(diǎn)的動能大于在d點(diǎn)的動能，即在b點(diǎn)的速度大于在d點(diǎn)速度，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選A。4、A【解析】

根據(jù)得，h的單位為c的單位是m/s，G的單位是M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5、C【解析】

A．分析圖乙可知，時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度處于變化的過程中，銅環(huán)中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；B．時(shí)，垂直斜面向下的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知，銅環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤；C．時(shí)，垂直斜面向上的磁通量逐漸減小，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知根據(jù)歐姆定律可知安培力C正確；D．時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率不變，則感應(yīng)電流不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度先減小后增大，根據(jù)楞次定律的可知，安培力先向下減小后向上增大，則摩擦力方向向上，逐漸減小，后續(xù)可能方向向下逐漸增大，D錯(cuò)誤。故選C。6、A【解析】

A．系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時(shí)，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率，與固有頻率無關(guān)，故A正確；B．根據(jù)單擺的周期公式知擺長縮短為原來的四分之一，則周期變?yōu)樵瓉淼亩种?，即?s，故B錯(cuò)誤；C．?dāng)[球在同一位置振動方向有兩種，所以已知初始時(shí)刻的位置和振動周期，不知道初始時(shí)刻擺球的振動方向，不能知道振子在任意時(shí)刻運(yùn)動速度的方向，故C錯(cuò)誤；D．單擺運(yùn)動中，擺球在最低點(diǎn)做圓周運(yùn)動，所以擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)所受的合外力提供向心力，故D錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BCD【解析】

A．一切電磁波在真空中傳播速度相同，在同一介質(zhì)中，不同電磁波傳播速度不同，A錯(cuò)誤；B．紫外線有助于人體合成維生素D，但不宜過量，B正確；C．紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中，是利用一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，C正確；D．電磁波譜中γ射線的頻率最高，波長最短，D正確；E．醫(yī)學(xué)上用X射線透視人體，檢查體內(nèi)病變等，E錯(cuò)誤。故選BCD。8、CD【解析】

A．處于中點(diǎn)的小球A的運(yùn)動半徑為，根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可知線速度A錯(cuò)誤；B．處于中點(diǎn)的小球A的加速度為B錯(cuò)誤；C．處于端點(diǎn)的小球B的向心加速度由牛頓第二定律可知小球B所受的合外力為C正確；D．設(shè)輕桿段中的拉力為，輕桿段中的拉力為，對小球A由牛頓第二定律可得對小球B由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得D正確。故選CD。9、BCD【解析】

要考慮電場方向的可能性，可能平行于AB向左或向右，也可能平行于AC向上或向下．分析重力和電場力做功情況，然后根據(jù)動能定理求解．【詳解】令正方形的四個(gè)頂點(diǎn)分別為ABCD，如圖所示

若電場方向平行于AC：

①電場力向上，且大于重力，小球向上偏轉(zhuǎn)，電場力做功為qEL，重力做功為-mg，根據(jù)動能定理得：Ek?mv1＝qEL?mgL，即Ek＝mv1+qEL?mgL

②電場力向上，且等于重力，小球不偏轉(zhuǎn)，做勻速直線運(yùn)動，則Ek=mv1．

若電場方向平行于AC，電場力向下，小球向下偏轉(zhuǎn)，電場力做功為qEL，重力做功為mgL，根據(jù)動能定理得：Ek?mv1＝qEL+mgL，即Ek＝mv1+qEL+mgL．

由上分析可知，電場方向平行于AC，粒子離開電場時(shí)的動能不可能為2．

若電場方向平行于AB：

若電場力向右，水平方向和豎直方向上都加速，粒子離開電場時(shí)的動能大于2．若電場力向右，小球從D點(diǎn)離開電場時(shí)，有Ek?mv1＝qEL+mgL則得Ek＝mv1+qEL+mgL

若電場力向左，水平方向減速，豎直方向上加速，粒子離開電場時(shí)的動能也大于2．故粒子離開電場時(shí)的動能都不可能為2．故BCD正確，A錯(cuò)誤．故選BCD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵分析電場力可能的方向，判斷電場力與重力做功情況，再根據(jù)動能定理求解動能．10、AC【解析】

物塊的向心加速度沿水平方向，加速度大小為a=ω2r，設(shè)斜劈傾角為θ，對物塊沿AB方向f-mgsinθ=macosθ垂直AB方向有mgcosθ-N=masinθ解得f=mgsinθ+macosθN=mgcosθ-masinθ當(dāng)角速度ω逐漸增加時(shí)，加速度a逐漸增加，f逐漸增加，N逐漸減小，故AC正確，BD錯(cuò)誤。

故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、壓力方向改變，其阻值不變【解析】

（1）由于題目中沒有電壓表，為了比較準(zhǔn)確測量電阻，知道電流表的阻值，所以用電流表作為電壓表使用，電流表連在干路上，即可求出電阻的阻值，電路圖的設(shè)計(jì)：（2）根據(jù)串并聯(lián)和歐姆定律得：，得到：．（3）從圖象上可以看出壓力方向改變，其阻值不變，其電阻與壓力關(guān)系為一次函數(shù)，由圖象可得：．12、（1）C（2）（3）1.5【解析】

（1）[1]要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時(shí)的電阻，需測量白熾燈燈兩端的電壓和通過白熾燈燈的電流，由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量白熾燈兩端的電壓，可以將電流表A與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測量電壓；白熾燈正常工作時(shí)的電流約為左右，電流表的量程較小，電流表不能精確測量電流，可以用電壓表測量總電流，約：；因?yàn)榛瑒幼冏杵髯柚颠h(yuǎn)小于白熾燈的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法。所以電路圖選取C.（2）[2]根據(jù)歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=I(R1+RA)，通過燈泡的電流為：，所以白熾燈正常工作時(shí)的電阻為：；[3]改裝后的電壓表內(nèi)阻為：RV=1985+15Ω=2000Ω，則當(dāng)I=1.5mA時(shí)，白熾燈兩端的電壓為3V，達(dá)到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時(shí)的電阻。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）5.0×10【解析】

(1)由微粒運(yùn)動到c點(diǎn)后做一次完整的圓周運(yùn)動