2024屆高考物理精英模擬卷 【新課標卷】含答案

2024屆高考物理精英模擬卷【新課標卷】二、選擇題：共8小題，每小題6分，在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。14.在新房裝修行業(yè)偶爾會傳出裝修后的新房因放射性元素超標而不能入住的新聞。室內(nèi)放射性元素之一是空氣中的氡氣，氡氣被吸入肺后，衰變時釋放出的α粒子會損傷肺細胞，引起肺癌，經(jīng)查氡（）的半衰期大約為3.8天。下列說法中正確的是()A.衰變中形成的α射線的穿透性非常強，所以它的危害非常嚴重B.氡原子核的衰變方程為（衰變后的元素用X表示）C.室內(nèi)的氡經(jīng)過7.6天后將完全衰變D.冬天溫度降低時氡的半衰期會變短15.隨著電動汽車的普及，電動汽車的充電問題逐漸引起大家的注意，其中建設(shè)充電站是個非常有效的辦法。如圖所示為某充電站的變壓器，它的輸入電壓為10kV，輸出電壓為380V，然后經(jīng)過交流-直流轉(zhuǎn)換器將交流變成直流給電動汽車充電。該充電站在充電高峰時可以同時為10輛電動汽車充電，設(shè)每輛電動汽車的充電功率均為60kW，晚上用電低谷時可以用1000kW的功率為蓄電池充電。假設(shè)充電過程中有10%的功率損耗。變壓器的匝數(shù)比可以通過調(diào)節(jié)滑動端進行微調(diào)。下列說法中正確的是()A.題目中的10kV、380V均指交變電壓的峰值B.該充電站使用的變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為C.與充電高峰時相比，晚上用電低谷時變壓器的輸入電流增加了D.變壓器的輸入電壓略有下降，可以通過適當向上滑動的方式恢復正常充電16.如圖，以水平向右為x軸正方向、豎直向上為y軸正方向建立二維坐標系xOy。將一部智能手機（不計大?。┓旁谧鴺嗽cO，打開手機中的軟件，開啟磁力計功能，測得該處的地磁場磁感應強度，方向沿y軸正方向；再將一長直通電導線垂直xOy平面放置在（0，-2m）處（圖中未畫出），這時手機在O處測得的磁感應強度方向在x軸上方與x軸正方向成30°角，大小為；將此通電長直導線垂直xOy平面移到點處，手機測得O處的磁感應強度為零。已知長直導線中的電流大小、方向均不變，直導線中電流在某處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小與導線中的電流成正比，與到直導線的距離成反比。則()A. B. C. D.17.一列簡諧波在時刻的波形圖如圖所示，P點沿y軸方向做簡諧運動的表達式為（y的單位是cm）。下列說法中正確的是()A.P點的橫坐標B.該簡諧波沿x軸負方向傳播C.該簡諧波的傳播速度為40m/sD.若該波與另一列簡諧波相遇能夠發(fā)生干涉并形成穩(wěn)定的干涉圖樣，則另一列簡諧波的振幅一定是10cm18.如圖為利用位移傳感器測小車速度的原理圖，與計算機連接的固定傳感器C發(fā)出第一個超聲波脈沖，超聲波在P處遇到車D反射回來被C接收，C記錄下從發(fā)射到接收的時間差。C在發(fā)出第一個超聲波脈沖時間后接著發(fā)出第二個超聲波脈沖，第二個超聲波脈沖在Q處遇到車，C再記錄下從第二次發(fā)射到接收信號的時間差，已知聲音的速度為，小車勻速運動，Q到C的距離大于P到C的距離，下列說法正確的是()A.車在P處到C的距離 B.車從P到Q的運動時間C.車從P到Q的運動時間 D.車子的速度19.紅燈籠是一種民間工藝品，象征著幸福、光明、活力、圓滿與富貴。如圖所示，質(zhì)量均為的兩個紅燈籠用3根輕質(zhì)細繩連接后懸掛在天花板上，現(xiàn)用力緩慢拉細繩3，使細繩1與豎直方向的夾角，當細繩3的彈力最小時，重力加速度g取，下列說法正確的是()A.細繩3彈力的最小值為4.0N B.細繩1的彈力大小為C.細繩2偏離豎直方向的夾角為60° D.細繩2的彈力大小為20.如圖所示，兩顆衛(wèi)星分別在同一平面內(nèi)的兩個軌道上沿順時針方向繞地球做圓周運動，它們到地球表面的距離分別為R和，此時它們相距最近，時間t后二者第一次相距最遠。已知地球半徑為R，引力常量為G。下列說法中正確的是()A.兩顆衛(wèi)星繞行的線速度之比 B.兩顆衛(wèi)星繞行的周期之比C.地球的質(zhì)量 D.地球的密度21.如圖所示，光滑水平面上存在著勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域內(nèi)磁感應強度大小相等、方向相反，區(qū)域Ⅰ寬度，區(qū)域Ⅱ?qū)挾?，邊長、質(zhì)量、電阻的正方形單匝導體框放在水平面上，導體框右邊到磁場Ⅰ左側(cè)的距離，對導體框施加的水平向右的外力，導體框進入?yún)^(qū)域Ⅰ時恰好做勻速運動，離開區(qū)域Ⅱ時也恰好做勻速運動，以下說法正確的是()A.磁感應強度大小為10TB.導體框剛進入?yún)^(qū)域Ⅱ時的加速度大小為C.導體框穿越磁場過程中產(chǎn)生的熱量為0.6JD.導體框自開始進入?yún)^(qū)域Ⅰ至完全離開區(qū)域Ⅱ的時間是0.2s三、非選擇題22.（6分）某實驗興趣小組在實驗室找到了一塊電流表A，它的滿偏電流，內(nèi)阻約為25Ω，他們想將此表改裝成0~50mA和0~0.5A的雙量程電流表。（1）精確測量電流表A的內(nèi)阻他們在實驗室找到了如下器材：電壓表V（量程為0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；電流表（量程為0~10mA，內(nèi)阻約為30Ω）；電流表（量程為0~0.6A，內(nèi)阻約為0.05Ω）；定值電阻；電源（電動勢為3V，內(nèi)阻不計）；滑動變阻器（阻值范圍為0~5Ω，允許通過的最大電流為1A）；開關(guān)一個，導線若干。①請根據(jù)以上器材，為他們設(shè)計一個實驗電路，畫在實線框中，要求測量結(jié)果盡可能精確，實驗操作方便；②根據(jù)實驗電路，寫出電流表內(nèi)阻的表達式：_______（用題目中的符號和儀器的測量結(jié)果表示，已知電流表A的測量結(jié)果為I、電壓表V的測量結(jié)果為U、電流表的測量結(jié)果為、電流表的測量結(jié)果為）。（2）電表改裝他們利用如圖所示的電路圖將電表進行改裝，改裝好的電表接1時量程為_______，電阻_______Ω，_______Ω（兩個計算結(jié)果均保留1位小數(shù)），已知電流表A的內(nèi)阻的測量結(jié)果。23.（12分）在“驗證機械能守恒”的實驗中，可以通過選擇不同的儀器測量達到相同的實驗目的。如圖所示為兩個實驗小組的實驗裝置圖，已知重力加速度為g。（1）圖甲中，鐵架臺上固定有輕質(zhì)定滑輪，兩個質(zhì)量均為M的木塊通過細線跨過滑輪連接，木塊B上固定寬度為d的遮光條，初始時木塊A放置在桌面上，此時遮光條距離光電門的距離為h，在木塊B上放上質(zhì)量為m的小鐵塊，由靜止釋放木塊B，遮光條通過光電門的時間為t，在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________（用題目中的已知量表示），則系統(tǒng)機械能守恒。（2）圖乙中，將拉力傳感器固定在天花板上，一段不可伸長的細線一端系于傳感器的O點，另一端連接重而小的鋼球。初始時鋼球靜止在最低點，傳感器的讀數(shù)為?，F(xiàn)將鋼球拉至細線與豎直方向夾角為θ時無初速度釋放，拉力傳感器的最大讀數(shù)為，改變夾角θ并讀出不同的數(shù)據(jù)，若鋼球擺動過程中機械能守恒，應滿足關(guān)系式________；下列圖像中能反映機械能守恒的是________（填正確答案標號）。24.（10分）在一電梯內(nèi)有一導熱性能良好的汽缸，質(zhì)量為m的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的橫截面積為S，活塞離汽缸底部的距離為H，如圖所示。將汽缸緩慢地旋轉(zhuǎn)180°，已知大氣壓為且保持不變，環(huán)境溫度保持不變，不計活塞與汽缸之間的摩擦，重力加速度為g。（1）求汽缸旋轉(zhuǎn)180°后活塞到汽缸底部的距離。（2）汽缸旋轉(zhuǎn)后，若電梯以的加速度向上做加速運動，求活塞到汽缸底部的距離。25.（14分）一勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外，其邊界的一部分如圖中虛線所示，其中為外接圓半徑為R的正十邊形的六個頂點。一束質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電的粒子從P點以不同的速率垂直于PA方向射入磁場，已知，不計粒子重力及相互作用力，，求：（1）粒子在磁場中運動的最長時間；（2）粒子在磁場中運動時間最長時的速率滿足的條件。26.（20分）如圖所示，光滑的水平面左端緊靠一長傳送帶的右端，傳送帶始終以恒定速率順時針轉(zhuǎn)動，水平面的右端與一固定的半徑的豎直光滑半圓形軌道的最低點連接。時一質(zhì)量的小物塊A以的水平向右的初速度從左端滑上傳送帶，小物塊A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。一段時間后小物塊A從傳送帶的右端滑到水平面上，在時與一質(zhì)量、速度在水平面上向左運動的小物塊B發(fā)生彈性正碰，碰撞時間極短，碰后小物塊B反向彈回，從水平面滑上半圓形軌道，再從半圓形軌道頂點滑出后正好落在小物塊A上。已知重力加速度g取，軌道連接處平滑，兩物塊均可看作質(zhì)點。求：（1）小物塊A離開傳送帶時的速度大??；（2）小物塊B在半圓形軌道頂端受到的彈力大?。唬?）光滑水平面的長度x。

答案以及解析14.答案：B解析：氡在衰變過程中形成α射線，該射線的穿透能力非常弱，但如果長時間被α射線照射，人體依然會受到傷害，故A錯誤；由于氡衰變時釋放α粒子，所以氡原子核發(fā)生α衰變，其衰變方程為（衰變后的元素用X表示），故B正確；由題意可知，7.6天為兩個半衰期，經(jīng)過兩個半衰期后還有的氡元素沒有發(fā)生衰變，所以并不是所有氡都衰變，故C錯誤；半衰期由原子核本身決定，與化學狀態(tài)和物理環(huán)境無關(guān)，所以溫度降低不影響半衰期，故D錯誤。15.答案：C解析：題目中所說的10kV、380V等電壓或電流值沒有特殊說明都是指交變電流的有效值，故A錯誤；由變壓器的電壓規(guī)律有，所以變壓器原、副線圈匝數(shù)比，故B錯誤；充電高峰時有，其中，解得此時變壓器的輸入電流，晚上用電低谷時有，解得此時變壓器的輸入電流，所以晚上用電低谷時變壓器的輸入電流增加了，故C正確；由題意可知當輸入電壓減小時，變壓器的輸出電壓減小，為使輸出電壓不減小，應該適當減小原線圈匝數(shù)或增加副線圈匝數(shù)，即應該適當向下滑動或適當向上滑動，故D錯誤。16.答案：C解析：由通電直導線產(chǎn)生的磁場的特點結(jié)合題意可知，導線放在（0，-2m）處時在O點產(chǎn)生的磁場方向沿x軸方向，由得，A、B錯誤；設(shè)通電直導線放在（0，-2m）處時在O點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為，則，通電直導線放在（，0）處時在O點產(chǎn)生的磁感應強度大小，由可得，C正確，D錯誤。17.答案：A解析：由題意可知，在時刻這列波的波形方程為（y的單位是cm），由題圖可知，由P點沿y軸方向做簡諧運動的表達式為（y的單位是cm）可知，在時P點的位移，又由題圖可知，P點橫坐標，故P點的橫坐標，故A正確；P點沿y軸方向做簡諧運動的表達式為（y的單位是cm），可知在時刻P點正在沿y軸正方向運動，由“同側(cè)法”可知，該簡諧波沿x軸正方向傳播，故B錯誤；由題意可知，則該簡諧波的周期，傳播速度，故C錯誤；兩列波發(fā)生干涉，形成穩(wěn)定的干涉圖樣的條件是兩列波的頻率相同，而不是振幅相同，故D錯誤。18.答案：C解析：超聲波從發(fā)出到P處遇到車，即車在P處到C的距離，A錯誤；同理，車從P到Q的運動時間，B錯誤，C正確；車速，得，D錯誤。19.答案：AC解析：對兩燈籠整體分析，當細繩3彈力方向與細繩1垂直時，細繩3的彈力最小，為，A正確；對兩燈籠整體分析，細繩1的彈力大小為，B錯誤；對B燈籠，根據(jù)上述分析可知，細繩3的彈力與重力大小相等，方向夾角為120°，則細繩2位于兩力方向夾角的角平分線上，即細繩2偏離豎直方向的夾角為60°，且細繩2的彈力大小為，C正確，D錯誤。20.答案：BD解析：由題意知a衛(wèi)星的繞行半徑為衛(wèi)星的繞行半徑為，由萬有引力定律有，得，則，故A錯誤；由可得，所以兩顆衛(wèi)星繞行的周期之比，故B正確；由可得，由題意有，解得，故C錯誤；由，解得，故D正確。21.答案：AD解析：設(shè)導體框勻速進入?yún)^(qū)域Ⅰ時的速度為，由動能定理有，解得，導體框進入?yún)^(qū)域Ⅰ時恰好做勻速運動，安培力與外力F平衡，有，解得，A正確；導體框剛進入?yún)^(qū)域Ⅱ時，速度仍為，導體框右邊切割區(qū)域Ⅱ的磁場，左邊切割區(qū)域Ⅰ的磁場，此時電流，根據(jù)楞次定律可知，導體框受到的安培力向左，則安培力，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，加速度大小為，B錯誤；因為導體框勻速進入、勻速穿出磁場，根據(jù)受力平衡可知兩次勻速運動的速度大小相等，根據(jù)能量守恒定律可得產(chǎn)生的熱量，C錯誤；設(shè)導體框自開始進入?yún)^(qū)域Ⅰ至完全離開區(qū)域Ⅱ的時間為t，導體框進入磁場區(qū)域Ⅰ過程或者出磁場區(qū)域Ⅱ過程通過導體框的電荷量相等，且均為，同理，從導體框開始進入磁場區(qū)域Ⅱ，到全部進入磁場區(qū)域Ⅱ通過導體框的電荷量，故自導體框開始進入?yún)^(qū)域Ⅰ至完全離開區(qū)域Ⅱ，通過導體框的電荷量為，由動量定理有，其中，即，解得，D正確。22.答案：（1）①見解析②（2）0-0.5A；0.3；2.7解析：（1）①電流表A可以測得通過它的電流，測量電流表內(nèi)阻還需要知道電流表兩端的電壓，而電流表兩端電壓的最大值，電壓表的量程不合適，而電流表和的準確內(nèi)阻未知，不能用作電壓表，所以只能考慮將定值電阻R用作電壓表，而這需要知道流過電阻R的電流，所以需要將電阻R和電流表A并聯(lián)，然后與電流表串聯(lián)，電流表量程太大不合適，而滑動變阻器的最大阻值比較小，所以要用分壓接法，綜上可知，實驗電路圖如圖所示。②由電路圖可知電流表A的內(nèi)阻。（2）由于改裝的電流表有兩個量程，分別為0~50mA和0~0.5A，當接1時有，當接2時有，容易判斷，所以，所以接1時電流表量程為0~0.5A，接2時電流表量程為0~50mA，解得。23.答案：（1）（2）；C解析：（1）遮光條通過光電門時的速度，若系統(tǒng)機械能守恒，則有。（2）設(shè)擺長為L，鋼球質(zhì)量為m，鋼球擺動到最低點時速度為v，鋼球靜止時，有；若鋼球擺動過程機械能守恒，則有，在最低點由牛頓第二定律有，解得；在圖像中，圖線的斜率為-2，故題圖中能反映機械能守恒的是圖像C。24.答案：（1）（2）解析：（1）初態(tài)時封閉氣體的壓強汽缸旋轉(zhuǎn)180°后，封閉氣體