物理-2024年高考物理模擬試題（三）試題和答案

21演練篇核心考點AB卷高考理化2024年3月2024王高專徹理慎狽試題(三)■湖北省武漢市新洲區(qū)第一中學(xué)(陽邏校區(qū))胡東明(特級教師,正高級教師)一、選擇題(本題共10小題,第1~7題為單選題,第8~10題為多選題)1.腫瘤的放射治療常用鈷60為放射源,鈷60通過β衰變成為鎳60,半衰期約為5年。已知一塊鈷60樣品正以36W的功率產(chǎn)生熱量,它的放射性強度為1700居里。1居里被定義為每秒有3.70×1010個原子核發(fā)生衰變。以下說法中正確的是()。A.所有核反應(yīng),包括β衰變,都是強相互作用的體現(xiàn)B.鈷60的比結(jié)合能大于鎳60的比結(jié)合能C.為了保證鈷60的半衰期不變,腫瘤放療機應(yīng)置于恒溫環(huán)境中D.一個鈷60原子核發(fā)生衰變釋放的能量為5.72×10-13J2.卡文迪什用扭秤實驗測得引力常量G=6.75×10-11m3·kg-1·s-2,與公認值只差百分之一,以實驗驗證了萬有引力定律的正確性。應(yīng)用引力常量還可以計算出地球的質(zhì)量,卡文迪什也因此被稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”。根據(jù)卡文迪什測得的引力常量,下列說法中錯誤的是()。A.分析兩汽車碰撞的作用力時,不需要考慮它們之間的萬有引力B.質(zhì)量均為60kg、重心相距1m的兩同學(xué)間的萬有引力為2.4×10-7N,忽略計算的細小誤差,這一結(jié)果是準確的C.已知地球表面處的重力加速度和地球半徑,可以得到地球質(zhì)量D.已知月地間距離和月球的公轉(zhuǎn)周期,可以得到地球質(zhì)量3.下列與光學(xué)現(xiàn)象相關(guān)的描述中可能正確的是()。A.一細束白光經(jīng)三棱鏡后變成彩色光束是光的散射現(xiàn)象B.炎炎夏日汽車前方的柏油馬路上像被雨水淋過一般是光的干涉現(xiàn)象C.在做薄膜干涉實驗時,若抽去墊在兩薄膜間的兩張紙片中的一張,則產(chǎn)生的條紋間距變小D.汽車玻璃反射光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波圖14.如圖1所示是圖1同學(xué)拍攝的空中水柱的照片,圖中左側(cè)是一豎直電線桿,在照片中上沿電線桿方向取高度差為1cm的A、B兩點,通過計算機模擬分別畫出A、B兩點的切線方向,兩切線與電線桿的夾角為60°、30°,照片縮小的比例尺為1∶40,不計空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2。下列說法中正確的是()。A.水流的水平分速度為2m/sB.B點水流的速度大小為3m/sC.水流從A點到B點所用的時間為0.8sD.水流從A點到B點的距離為m5.如圖2所示,用兩根等長的細繩把兩個帶同種電荷的小球懸掛在O點。小球A和B的質(zhì)量、電荷量分別為mA、mB、qA、qB,已知mA>mB,qA<qB。兩小球靜止時,懸線與豎直方向間的夾角分別為α和β,則()。A.α>β圖2B.α<βC.α=βD.與mA、mB、qA、qB的具體數(shù)值有關(guān)6.風(fēng)速測量儀的簡易裝置如圖3甲所示,某段時間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的波形如圖3乙所示,下列說法中正確的是()。A.若風(fēng)速變大,則圖乙中感應(yīng)電流的周期變大B.若風(fēng)速變大,則圖乙中感應(yīng)電流的峰值變大C.當圖乙中感應(yīng)電流最大時,風(fēng)速最大22演練篇核心考點AB卷高考理化2024年3月D.圖乙中感應(yīng)電流隨時間變化的原因是風(fēng)速在變化圖37.均勻介質(zhì)中,一波源位于O點的簡諧橫波在Oxy水平面內(nèi)向四周傳播,波速為3m/s,振幅為3cm。在t=0時刻,波面分布如圖4所示,波面為圓,實線表示波峰,虛線表一次到達波峰處,則第一象限內(nèi)坐標為(12m一次到達波峰處,則第一象限內(nèi)坐標為(12m,9m)的質(zhì)點P的振動圖像為()。圖4m處質(zhì)點正好第圖58.如圖6甲所示,光滑水平面上放置一質(zhì)量mA=1kg的物塊A,一輕繩繞過光滑輕質(zhì)定滑輪,一端系在物塊A上,另一端系在質(zhì)量mB=1kg的物塊B上,物塊B剛好與豎直面接觸,且與豎直面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。初始時刻兩物塊都處于靜止狀態(tài),輕繩被拉直。同時釋放兩物塊,并對物塊B施加水平向左的力F,力F大小隨時間t的變化規(guī)律如圖6乙所示。設(shè)物塊A距離定滑輪足夠遠,臺面足夠高,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,下列說法中正確的是()。圖6A.兩物塊先一起做加速度減小的加速運動,后一起做勻速運動B.物塊A向右運動的最大速度為2.5m/sC.在物塊B做加速運動的過程中,力F的沖量大小為20N·sD.物塊B運動的總時間為1+s圖79.在如圖圖7直平面內(nèi),有一足夠長的條狀區(qū)域MNPQ,其寬度為d,該區(qū)域內(nèi)以水平線OO'為界存在方向分別向上和向下的勻強電場,電場強度均為E。邊界PQ右側(cè)存在足夠大的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,一帶電粒子以速度v0從無限靠近O點的下方沿OO'方向射入電場,經(jīng)過一段時間后又從無限靠近O點的上方射出電場。不計粒子自身重力。下列說法中正確的是()。A.該粒子一定帶正電B.該粒子的比荷為C.若該粒子以不同的速度從O點下方射入電場,則它在磁場中運動的時間都相同D.若該粒子以同樣的速度從無限靠近O點的上方沿OO'方向射入電場,則經(jīng)過一段時間后它必從無限靠近O點的下方射出電場圖810.如圖8所示,圖8量均為m的小球A、B、C分別用長為L的輕繩連接,置于高為h(h<23演練篇核心考點AB卷高考理化2024年3月L)的光滑臺階上,小球A剛好跨過臺階邊緣,受輕微擾動下落,設(shè)小球落地后不再反彈。下列說法中正確的是()。1gA.小球A落地時的速度為1gB.小球A下落過程中的加速度為3 C.小球C落地時的速度為ghD.小球B下落過程中,輕繩拉力對小球B做的功為-mgh二、實驗題11.某同學(xué)對一量程為0~20N的舊彈簧測力計進行校準,并改裝成“豎直方向加速度測量儀”。未掛物體時,該彈簧測力計指針處于零刻度位置,將質(zhì)量為1000g的鉤碼掛在該彈簧測力計下面,指針位置如圖9所示。若對于該彈簧測力計,可以認為胡克定律仍然適用,且當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2。圖9(1)圖9為N,彈簧測力計的量程應(yīng)改為。(2)將質(zhì)量為1000g的鉤碼掛在該彈簧測力計下面,制作成“豎直方向加速度測量儀”,則該加速度測量儀的刻度是(選填“均勻的”或“不均勻的”)。(3)以向上為正方向,則所制作的“豎直加速度測量儀”所能測量加速度的范圍是。12.某探究小組設(shè)計實驗測定電源的電動勢和電流表的內(nèi)阻,小組成員在網(wǎng)上購買了一塊電池,查閱資料得知該電池的內(nèi)阻可以忽略不計,利用下列實驗器材進行實驗:A.待測電源(電動勢約為6V,內(nèi)阻不計);B.待測電流表A(量程為0~300μA,內(nèi)阻約為500Ω);C.電阻箱R(最大阻值為9999Ω);D.定值電阻R0=100Ω;E.開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)某小組成員設(shè)計了如圖10甲所示的電路,另一小組成員認為該電路不可行。理由是:。(2)請你利用上述實驗器材,設(shè)計合理的圖10實驗電路。(3)根據(jù)設(shè)計的實驗電路,用R、R0、電流表的示數(shù)I、內(nèi)阻RA和電源的電動勢E表示,得。(4)利用測量數(shù)據(jù)作-R圖像,如圖10乙所示,已知圖像的斜率為k,縱軸截距為b。據(jù)此可以求得電源的電動勢E=,電流表的內(nèi)阻RA=。(用“k”“b”表示)三、解答題13.容積為50000L的儲氣罐裝有壓強為10atm的煤氣,現(xiàn)把煤氣分裝到容積為20L的煤氣罐中,使每個煤氣罐中煤氣的壓強為5atm,若每個煤氣罐中原有煤氣壓強為1atm,設(shè)分裝過程中無漏氣,且溫度不變。求:(1)最多能分裝多少個煤氣罐?(2)每個煤氣罐中增加的煤氣質(zhì)量與原煤氣罐中煤氣質(zhì)量之比是多少?14.如圖11所示,半徑R=2.8m的光滑半圓形軌道BC與傾角θ=37°的粗糙斜面軌道在同一豎直平面內(nèi),兩軌道間由一條光滑水平軌道AB相連,A處用光滑小圓弧軌道平滑連接,B處與半圓形軌道相切。在水平軌道上,兩靜止小球P、Q壓緊輕質(zhì)彈簧后用細線連在一起。某時刻剪斷細線,小球P向左運動到A點時,小球Q沿半圓形軌道運動至C點;之后小球Q落到斜面上時恰好與沿斜面運動的小球P發(fā)生碰撞。已知小球P的質(zhì)量m1=3.2kg,小球Q的質(zhì)量m2=1kg,小球P與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,剪斷細線前彈簧的彈性勢能Ep=168J,小球P到達A點或小球Q到達B點時已和彈簧離。取重力°加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,求:24演練篇核心考點AB卷高考理化2024年3月圖11(1)小球Q運動到C點時對軌道的壓力大小。(2)小球P沿斜面上升的最大高度h。(3)小球Q離開半圓形軌道后經(jīng)過多長時間與小球P相碰?15.如圖12所示,水平面上有足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,其間距為L,處于豎直向下的勻強磁場中,以CC'為界,左側(cè)磁感應(yīng)強度為2B,右側(cè)磁感應(yīng)強度為B。長度均略大于L,電阻均為R的均勻?qū)w棒a、b垂直放置在導(dǎo)軌上,其中導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為2m,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,靜置于CC'左側(cè),光滑導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m,靠近CC'的右側(cè)且被一個特殊裝置T固定。現(xiàn)對導(dǎo)體棒a施加水平向右的恒力F=4μmg,使其由靜止開始向右運動,當導(dǎo)體棒a的速度達到最大時,恒力方向不變,大小變?yōu)镕'=2μmg,同時解除裝置T對導(dǎo)體棒b的鎖定。已知兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好,當回路中第一次電流為零時,導(dǎo)體棒a仍在CC'左側(cè),不計導(dǎo)軌電阻,重力加速度為g。求:圖12(1)導(dǎo)體棒a在CC'左側(cè)的最大速度v0。(2)當回路中第一次電流為零時,導(dǎo)體棒a、b的速度v1、v2。(3)在回路中第一次電流為零至第二次電流為零的過程中,系統(tǒng)中產(chǎn)生的焦耳熱Q。(責(zé)任編輯張巧)42參考答案與提示高考理化2024年3月2024王高專徹理慎狽試題(三)雪專答菜與提示1.D提示:β衰變是弱相互作用的體現(xiàn),鈷60衰變成為鎳60時釋放能量,比結(jié)合能變大,半衰期與物理化學(xué)狀態(tài)無關(guān),選項A、B、C錯誤。一個鈷60原子核發(fā)生衰變釋-670×1010J=5.72×2.B提示:因為引力常量很小,兩汽車間的萬有引力遠小于碰撞的作用力,所以可以不用考慮萬有引力,選項A正確。萬有引力定律只適用于質(zhì)點,兩同學(xué)相距太近,無法當成質(zhì)點,不能應(yīng)用萬有引力定律公式進行計算,選項B錯誤。根據(jù)地球表面處物體受到的萬有引力近似等于重力得mg,解得地球的質(zhì)量M,選項C正確。根據(jù)萬有引力提供向心力得mr2,解得地球的質(zhì)量M,選項D正確。3.D提示:一細束白光經(jīng)三棱鏡后變成彩色光束是光的色散(折射)現(xiàn)象,選項A錯誤。炎炎夏日汽車前方的柏油馬路上像被雨水淋過一般是光的全反射現(xiàn)象,選項B錯誤。在做薄膜干涉實驗時,若抽去墊在兩薄膜間的兩張紙片中的一張,則空氣膜的厚度變小,光程差增加一個波長的距離更長,干涉條紋間距將變大,選項C錯誤。偏振現(xiàn)象是橫波所特有的現(xiàn)象,選項D正確。4.D提示:設(shè)水流的水平分速度為v0,則A、B兩點水流的豎直分速度分別為vAy=v0tan30°,vBy=v0tan60°,根據(jù)速度與位移的關(guān)系式得vy-vy=2gh,其中h=1cm×40=0.4m,解得v0=3m/s,選項A錯誤。B點水流的速度vB=項B錯誤。水流從Av0==23m/s,選點所用的時間點到Bt0.2s,選項C錯誤。從A點 到B點的水平距離x=v0tm,水流從A 點到B點的距離s=x2+h2m,選項D正確。圖15.B提示圖1球間的庫侖力為F,兩小球的受力情況如圖1所示,設(shè)AB連線與過O點豎直線的交點為C,分別過A、B作OC的垂線,垂足分別為D、E,根據(jù)三角形相似得,,所以=,同理得=,即=lsinβlsinαα<β。,因為mA>mB,所lsinβlsinαα<β。6.B提示:若風(fēng)速變大,則轉(zhuǎn)速變大,角速度變大,根據(jù)T可知,周期變小,選項A錯誤。若風(fēng)速變大,則角速度變大,根據(jù)Emax=NωBS可知,感應(yīng)電動勢的峰值變大,根據(jù)Imax可知,感應(yīng)電流的峰值變大,選項B正確。當題圖乙中感應(yīng)電流最大時,穿過線圈的磁通量的變化率最大,并不是風(fēng)速最大,選項C錯誤。題圖乙中感應(yīng)電流隨時間變化的原因是穿過線圈的磁通量變化率隨時間在變化,選項D錯誤。7.C提示:根據(jù)波面分布圖可知,波長λ=12m,則其周期T4s。根據(jù)P點到波源的距離s=92+122m=15m,P點到離波源12m處波峰的距離Δs=15m-12m=3m可知,質(zhì)點P在t=0時刻位于平衡位置,且再過將到達波峰位置。8.BD提示:兩物塊先一起做加速度減43mv0v0sinθ=,v=;參考答案與提示高考理化2024年mv0v0sinθ=,v=;小的加速運動,后物塊A做勻速運動,物塊B做減速運動,選項A錯誤。根據(jù)F-t圖像得F=kt(k=20N/s),當mBg>μF時,對由A、B兩物塊組成的系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律得mBg-μF=(mA+mB)a,解得a=-5t+5;當mBg=μF時,F=20N,t=1s,a=0,物塊A的速度達到最大;當mBg<μF時,物塊B開始做減速運動,輕繩松弛,物塊A做勻速運動,對物塊B應(yīng)用牛頓第二定律得mBg-μF=mBa,解得a=-10t+10(t>1s)。物塊A和B的加速度隨時間的變化關(guān)系如圖2所示,根據(jù)a-t圖像與坐標軸圍成的圖形的面積表示速度大小可知,物塊A圖2的最大速度vmax圖25m/s=2.5m/s,選項B正確。根據(jù)F-t圖像與坐標軸圍成的圖形的面積表示力F的沖量大小可知,在物塊B做加速運動的過程中,力F的沖量大小I×1×20N·s=10N·s,選項C錯誤。物塊B最終將靜止,則t2·10t2=2.5,解得t2=s。因此物塊B運動的總時間t總=21+2s,選項D正確。29.AB提示:根據(jù)左手定則可知,該粒子一定帶正電,選項A正確。粒子的運動軌跡如圖3所示,粒子在電場中做類平拋運動,則d=v0t,qE=ma,tanθ= qEd qEdv0qE·dmv0粒子在磁場中做勻速圓圖3周運動,則qvB圖3rsinθ··。聯(lián)立以上各式解得,選項B正確。若該粒子以不同的速度射入電場,則它出電場時的速度偏轉(zhuǎn)角不同,粒子在磁場中運動的周期雖然與速度無關(guān),但它在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角不同,故在磁場中運動的時間也不同,選項C錯誤。若該粒子以同樣的速度從無限靠近O點的上方沿OO'方向射入電場,根據(jù)左手定則可知,帶正電的粒子會向上偏轉(zhuǎn),不會再回到O點,選項D正確。10.BC提示:在小球A下落的過程中,由小球A、B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒,則 gh,選項gh,選項A錯誤。在小球A下落的過程中,根據(jù)牛頓第二定律,對小球A有mg-T1=ma1,對由小球B和C組成的整體有T1=2ma1,解得a1g,選項B正確。因為h<L,所以小球A落地時,小球B還沒有飛出臺階。在小球B下落的過程中,由小球B和C組成的系統(tǒng)機械能守恒,則mgh·2mv-·2mv。之后,小球C下落,根據(jù)機械能守恒定律得mghmv-mv。聯(lián)立以上各式解得v3=gh,選項C正確。對小球B應(yīng)用動能定理得mgh+Wmv-mv,解得W=-mgh,選項D錯誤。11.(1)14.00~14N(2)均勻的(3)-9.8m/s2~4.2m/s2提示:(1)根據(jù)彈簧測力計的讀數(shù)規(guī)則可知,此時彈簧測力計的讀數(shù)為14.0N;根據(jù),解得F=14N。(2)根據(jù)kx-mg=ma得ax-g,即a與x呈線性關(guān)系,故刻度是均勻的。(3)根據(jù)F-mg=ma可得,當F=14N,m=1kg時,a=4.2m/s2,因此制作成的“豎直方向加速度測量儀”所能測量加速度的范圍是-9.8m/s2~4.2m/s2。12.(1)IA≈44參考答案與提示高考理化2024年3月600μA>300μA,超過電流表的量程(2)如圖4所示。(3)R+(4)100-b100k0b-b圖4提示:(2)電流表的量程不夠,要利用提供的實驗器材對電流表進行改裝,擴大量程。(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=I1+R+,變形得R+。(4)根據(jù)k,b=,R0=100Ω,解得E=100-b,RA= 100b100k-b。13.(1)設(shè)最多能分裝n個煤氣罐,選取儲氣罐中的煤氣和n個煤氣罐中的煤氣組成的整體為研究對象。分裝前整體的狀態(tài)參量為p1=10atm,V1=50000L,p2=1atm,V2=20nL;分裝后整體的狀態(tài)參量為p1'=5atm,V1'=50000L,p2'=5atm,V2'=20nL。根據(jù)玻意耳定律得p1V1+p2V2=p1'V1'+p2'V2',解得n=3125。(2)設(shè)V0=20L,每個煤氣罐中原有煤氣在壓強為5atm時體積為V0',根據(jù)p2V0=p2'V0',解得V0=4L。在壓強為5atm時,每個煤氣罐中增加的煤氣的體積ΔV=V0-V0'=16L,因此每個煤氣罐中增加的煤氣質(zhì)量與原煤氣罐中煤氣質(zhì)量之比4。14.(1)設(shè)剪斷細線后,兩小球離開彈簧瞬間,小球P和Q的速度大小分別為v1、v2,在兩小球彈開的過程中,根據(jù)動量守恒定律得m1v1=m2v2,根據(jù)機械能守恒定律得Ep=m1v+m2v,解得v1=5m/s,v2=16m/s。小球Q沿半圓形軌道運動的過程中,