黃金卷06-【贏在高考·黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷（河北卷專用）（解析版）

【贏在高考·黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷（河北卷專用）黃金卷06（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）第I卷（選擇題）單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.大約50億年后太陽將不能再維持目前的核聚變，開頭引力坍縮使溫度上升，直到它的核心熱到引起以下新的核聚變過程∶，則（）A．比穩(wěn)定B．的平均核子質(zhì)量比大C．的結(jié)合能比大D．此核聚變過程需要吸取能量【答案】B【解析】A．比結(jié)合能的大小反映原子核的穩(wěn)定程度，比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越堅(jiān)固，原子核越穩(wěn)定。則比穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤；BCD．由圖可知的結(jié)合能比大，輕核聚變釋放能量，比結(jié)合能增大，有質(zhì)量虧損，平均核子質(zhì)量減小，故B正確，CD錯(cuò)誤；故選B。2.門式剛架，如圖所示，在B點(diǎn)受一水平力F=20kN，不計(jì)剛架自重。則下列說法正確的是（）支座A、D的作用力。A.支架對支座A的作用力大小為10KNB.支架對支座D的作用力大小為10KNC.支座A、D的約束力大小相等D.支架對支座A的作用力的方向與水平方向成300【答案】B【解析】本題主要考查三力匯交原理，取剛架為爭辯對象：，如圖，由受力分析和力三角形定則可知：則：，，所以，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確，并且兩力大小不等，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B正確。3.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，時(shí)的波形如圖甲所示，處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則波速可能是（）A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s【答案】B【解析】由圖乙可知，波的周期為T=6s，質(zhì)點(diǎn)在時(shí)沿y軸正方向振動(dòng)，波沿x軸正方向傳播，則處質(zhì)點(diǎn)可能處在（n=0,1,2,3，?）則有（n=0,1,2,3，?）解得（n=0,1,2,3，?）則波速為（n=0,1,2,3，?）則波速可能是：當(dāng)n=0時(shí)當(dāng)n=1時(shí)，因此則波速可能是2m/s，ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。4.如圖所示，內(nèi)部光滑的直角三角形管道豎直放置，在A點(diǎn)靜止釋放質(zhì)點(diǎn)甲并使其沿AC路徑下滑至C點(diǎn)；在A點(diǎn)靜止釋放質(zhì)點(diǎn)乙并使其沿ABC路徑到達(dá)C點(diǎn)，其中質(zhì)點(diǎn)乙在通過B點(diǎn)很小的一段圓弧后只轉(zhuǎn)變速度方向，不轉(zhuǎn)變速度大小，而后進(jìn)入BC軌道。若兩質(zhì)點(diǎn)所用時(shí)間相等，則θ應(yīng)當(dāng)滿足什么條件？（）A.sinθ＝12 B.tanθ＝13C.sinθ＝34 D.tan【答案】D【解析】設(shè)斜面長為L，則在A點(diǎn)靜止釋放質(zhì)點(diǎn)甲并使其沿AC路徑下滑至C點(diǎn)，L＝12gsinθ×t12，解得t1在A點(diǎn)靜止釋放質(zhì)點(diǎn)乙并使其沿ABC路徑到達(dá)C點(diǎn)，在AB段Lsinθ＝12gt22，解得t2在BC段t3＝Lcosθg則t1＝t2＋t3，解得tanθ＝34故選D。5.若某人在地球表面以某一速度跳起，其重心可上升的高度為0.5m，那么他以同樣的速度在水星表面跳起，其重心可上升1.3m，而在火星表面同樣可上升1.3m。已知地球的半徑為R，水星的半徑約為0.38R，火星的半徑約為0.53R，可估算出（）A.火星的質(zhì)量為水星質(zhì)量的5338B.火星與水星的密度相等C.地球表面的重力加速度是水星表面重力加速度的2.6倍D.火星的第一宇宙速度是水星第一宇宙速度的5338【答案】D【解析】依據(jù)g＝v22?，因人以同樣的速度在火星和水星上跳起的高度相等，可知g火＝依據(jù)GMmR2＝mg，可得M＝gR2G，M依據(jù)ρ＝M43πR3＝3g4π依據(jù)g＝v22?，可得g地g依據(jù)mv2R＝mg，可得v＝gR，可得v火v水故選D。6.冬夢飛揚(yáng)，冬奧夢圓。其次十四屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)在北京開幕。跳臺滑雪是一項(xiàng)深受英勇者寵愛的滑雪運(yùn)動(dòng)。圖甲為某跳臺滑雪運(yùn)動(dòng)員從跳臺a（長度可忽視不計(jì)）處沿水平方向飛出、經(jīng)2s在斜坡b處著陸的示意圖，圖乙為運(yùn)動(dòng)員從a到b飛行時(shí)的動(dòng)能Ek隨飛行時(shí)間t變化的關(guān)系圖像。不計(jì)空氣阻力作用，重力加速度g取10m/s2，則下列說法錯(cuò)誤的是（）A.斜坡的傾角為30°B.運(yùn)動(dòng)員在a處的速度大小為10m/sC.運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到b處時(shí)重力的瞬時(shí)功率為1.2×104WD.運(yùn)動(dòng)員在1s末時(shí)離坡面的距離最大【答案】A【解析】從a到b，運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)，則下降的高度為h＝12gt2＝12×10×2重力做功為W＝mgh＝Ekb－Eka解得m＝60kg，依據(jù)圖像可得12mv02＝3×103J，解得t＝2s時(shí)，運(yùn)動(dòng)員落在斜坡上，斜坡的傾角滿足tanα＝12gtt＝2s時(shí)，運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到b處時(shí)重力的瞬時(shí)功率為P＝mgvy＝mg2t＝1.2×104W，故C正確；運(yùn)動(dòng)員離坡面距離最遠(yuǎn)時(shí)，速度方向與坡面平行，有tanα＝gt'v0故選A。7.如圖所示，半徑為的半球形碗，固定在可繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過半球形碗的球心的對稱軸重合。轉(zhuǎn)臺以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)碗內(nèi)有兩個(gè)相同的小物塊和分別位于碗壁不同高度處，隨碗一同轉(zhuǎn)動(dòng)且相對碗壁靜止。忽視空氣阻力，下列說法正確的是（）A.兩物塊受到的向心力大小相等B.兩物塊所受的摩擦力可能都為零C.在碗轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過程中，兩物體所受重力的沖量大小相等D.在碗轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過程中，兩物體所受合力的沖量大小相等【答案】C【解析】A．兩物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度相等，運(yùn)動(dòng)半徑不相等，依據(jù)可知兩物塊向心力不相等，故A錯(cuò)誤；B．物塊A的摩擦力恰好為零時(shí)，重力和支持力供應(yīng)向心力，則有變化可得同理可得物塊B的摩擦力恰好為零時(shí)有由于與不相等，所以以上兩式無法同時(shí)成立，則兩物塊所受的摩擦力不行能都為零，故B錯(cuò)誤；C．在碗轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過程中，重力不變，則兩物體所受重力的沖量都為mgt，故C正確；D．在碗轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過程中，由合力供應(yīng)向心力，兩物體圓周運(yùn)動(dòng)線速度大小不同，則依據(jù)，可知兩物體所受合力的沖量大小不相等，故D錯(cuò)誤。故選C。選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)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(cuò)或不答的得0分。8.臺球在運(yùn)動(dòng)和撞擊過程中，運(yùn)動(dòng)狀況較為簡單。在不考慮球的轉(zhuǎn)動(dòng)和摩擦的狀況下，可認(rèn)為臺球碰撞過程無機(jī)械能損失。如圖所示，某次擊球，球撞擊質(zhì)量相等且靜止的球，使球直接進(jìn)入中袋。兩球相碰時(shí)，球的速度方向與兩球心的連線成肯定夾角。下列說法正確的是（）A.球?qū)η蜃稣.球?qū)η虻臎_量與球?qū)η虻臎_量大小相等，方向相反C.球的速度變化量與球的速度變化量方向不在同始終線上D.兩球碰撞后，球和球的速度相互垂直【答案】BD【解析】A．球撞擊球，球動(dòng)能減小，依據(jù)動(dòng)能定理可知，球?qū)η蜃鲐?fù)功，故A錯(cuò)誤；B．球?qū)η蜃饔昧εc球?qū)η虻淖饔昧橐粚ψ饔昧εc反作用力，等大反向，由沖量公式可知球?qū)η虻臎_量與球?qū)η虻臎_量大小相等，方向相反，故B正確；C．依據(jù)動(dòng)量定理可知，球的速度變化量方向?yàn)閷η虻臎_量方向，球的速度變化量方向?yàn)榍驅(qū)η虻臎_量方向，則球的速度變化量與球的速度變化量方向在同始終線上，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)球碰撞前的速度為，與兩球心連線的夾角為，將沿球心連線方向與垂直連線方向分解，可得，兩球碰撞時(shí)，作用力沿球心連線方向，由動(dòng)量守恒可得由能量守恒可得且解得，故碰撞后球僅有垂直球心連線速度，球速度方向?yàn)檠厍蛐倪B線方向，故兩球碰撞后，球和球的速度相互垂直，故D正確。故選BD。9．某粒子分析裝置的核心結(jié)構(gòu)如圖所示。在空間三維直角坐標(biāo)系O-xyz中，由6面熒光屏構(gòu)成的長方體容器OPMN-EFGH安裝在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，OP邊與x軸重合，長方體的長、寬、高分別為2a、a、2a，整個(gè)空間存在方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在MNHG面的中心S處有一粒子源，可以在平行于xOy的平面內(nèi)向容器內(nèi)各個(gè)方向均勻放射相同速率的帶電粒子，已知帶電粒子的比荷為，有二分之一的粒子打在OPFE面上激發(fā)熒光屏發(fā)光，PMGF面剛好沒有發(fā)光。粒子打在熒光屏上后即被吸取，重力不計(jì)。下列說法正確的是（）

A．粒子源放射的粒子帶負(fù)電，速率為v=2kBaB．有六分之一的粒子打在MNHG面上激發(fā)熒光屏發(fā)光C．有三分之一的粒子打在ONHE面上激發(fā)熒光屏發(fā)光D．打到S的正對過OPFE面中心S?點(diǎn)的粒子，所用的時(shí)間跟打在棱邊HN上的粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同【答案】BCD【解析】A．粒子源在平行于xOy的平面內(nèi)向容器內(nèi)各個(gè)方向均勻放射相同速率的帶電粒子，磁場方向沿z軸正方向，可知粒子只在平行于xOy的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。畫出過S點(diǎn)、平行于xOy平面的面E'F'G'H'和運(yùn)動(dòng)軌跡圖，如圖所示。

由題意知，粒子射出后向速度方向的右側(cè)偏轉(zhuǎn)，利用左手定則可推斷粒子帶正電。由題意E'F'邊上有二分之一的粒子打入，邊上剛好沒有粒子射入，最邊緣粒子分別沿x軸的正方向和y軸的正方向射入磁場，入射速度夾角為范圍，在E'點(diǎn)和F'點(diǎn)分別與E'F'和邊相切射出，依據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為由代入數(shù)據(jù)解得故A錯(cuò)誤；B．依據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，可知打在邊上的粒子速度方向的最大入射角為，所以可知有六分之一的粒子打在MN-HG面上，故B正確；C．由圖依據(jù)幾何關(guān)系可知，打在的粒子，從粒子源射出時(shí)的速度方向夾角為，所以有三分之一的粒子打在ONHE面上，故C正確；D．由圖知，打到S的正對OPFE面中心點(diǎn)的粒子，和打在棱邊HN上即點(diǎn)的粒子，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡所對應(yīng)的弦長相等，所以圓心角相等，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，故D正確。故選BCD。10.如圖甲所示，勁度系數(shù)為k＝10N/m的輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端連接一個(gè)質(zhì)量為M的木板。開頭時(shí)彈簧處于原長，木板靜止在光滑的水平桌面上，一質(zhì)量m＝1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從木板左端以初速度2m/s滑上木板，最終恰好停在木板的右端。圖乙中A為物塊的v－t圖線；B為木板的v－t圖線且為正弦曲線。已知重力加速度g＝10m/s2，依據(jù)圖中所給信息可得（）A.木板的長度為2mB.t＝1s時(shí)，彈簧的彈性勢能為1.5JC.t＝1s時(shí)，木板受到物塊的摩擦力與彈簧的彈力大小相等D.2s內(nèi)“物塊和木板”系統(tǒng)的摩擦生熱為2J【答案】AD【解析】由于v－t圖像與t軸圍成的面積表示位移，通過圖像可知，物塊始終向右運(yùn)動(dòng)，可得位移s＝2m，木板先向右后向左運(yùn)動(dòng)，總位移為0。因此，物塊運(yùn)動(dòng)的位移即為木板長度，即2m，A正確；由于v－t圖像的斜率表示加速度，可知物塊減速運(yùn)動(dòng)的加速度為1m/s2。而物塊在僅受摩擦力的作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)牛頓其次定律可知f＝ma＝1N，由木板的v－t圖像可知，t＝0.5s時(shí)，木板的速度最大，此時(shí)由于木板的v－t圖像切線斜率為0，故木板的加速度為0。對木板進(jìn)行受力分析可知，此時(shí)彈簧彈力與摩擦力二力平衡，且彈簧伸長量的大小應(yīng)為木板的位移x，則有kx＝f，解得x＝0.1m，由正弦圖線的對稱性可知，t＝1s時(shí)，木板的速度為0，即位于簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅處，此時(shí)木板向右的位移為2x。對0～1s過程，對彈簧、木板、物塊系統(tǒng)，依據(jù)能量守恒定律得12mv02＝12mv12＋f（sA－2x）＋Ep，其中物塊在1s內(nèi)的位移為sA＝v01s時(shí)，木板的v－t圖像切線斜率不為0，說明木板此時(shí)仍有加速度，故摩擦力與彈簧彈力并不相等，C錯(cuò)誤；2s內(nèi)“物塊和木板”系統(tǒng)的摩擦生熱Q＝fΔs，而由圖像可知，全過程物塊與木板的相對路程即等于物塊的位移s，因此系統(tǒng)摩擦生熱為2J，D正確。故選AD。第Ⅱ卷（非選擇題）試驗(yàn)題：本題共2小題，共15分。11.（6分）某同學(xué)用兩根完全相同的輕彈簧和一瓶礦泉水等器材“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”。試驗(yàn)時(shí)，先將一彈簧一端固定在墻上的釘子A上，另一端掛礦泉水瓶，如圖甲所示；然后將兩彈簧一端分別固定在墻上的釘子A、B上，另一端均連接于結(jié)點(diǎn)O，在結(jié)點(diǎn)O掛礦泉水瓶，靜止時(shí)用智能手機(jī)的測角功能分別測出AO、BO與豎直方向的偏角α、β，如圖乙所示。轉(zhuǎn)變釘子B的位置，依據(jù)上述方法多測幾次。（1）依據(jù)上述方案并依據(jù)力的平行四邊形定則，畫出力的合成圖，必需的操作是（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.試驗(yàn)中要使AO、BO長度相同B.要測量彈簧的原長C.要測量圖甲、乙中彈簧的長度D.試驗(yàn)中要使結(jié)點(diǎn)O的位置始終固定不變（2）依據(jù)試驗(yàn)原理及操作，在作圖時(shí)，圖中（選填“丙”或“丁”）是正確的。

（3）某次試驗(yàn)中測得乙圖中α＝30°，β＝45°，保持α偏角不變，將OB從乙圖中位置沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，則OA中彈簧的長度將，OB中彈簧的長度將（選填“始終增大”“始終減小”“先減小后增大”或“先增大后減小”）。

【答案】（1）BC（2）丙（3）始終增大先減小后增大【解析】（1）試驗(yàn)中，甲圖用來測量合力，乙圖用來測量兩個(gè)分力，依據(jù)胡克定律，力的大小與彈簧伸長量成正比，力的大小可用彈簧伸長量來表示，因此必需測量彈簧的原長和伸長后的長度，但AO、BO長度不必相同，A錯(cuò)誤，B、C正確；試驗(yàn)中重物重力是定值，所以不必保證O點(diǎn)位置固定不變，D錯(cuò)誤。（2）試驗(yàn)中礦泉水瓶的重力方向始終豎直向下，所以x1需要沿著豎直方向，故丙圖是正確的。（3）對O點(diǎn)受力分析，O點(diǎn)處于動(dòng)態(tài)平衡中，O點(diǎn)受到礦泉水瓶的拉力等于礦泉水瓶的重力，其重力大小方向不變，OA繩中拉力方向不變，依據(jù)平行四邊形定則易得OA中彈力將始終變大，OB中彈力將先減小后增大，如圖所示。所以O(shè)A中彈簧的長度將始終增大，OB中彈簧的長度將先減小后增大。12.（9分）某同學(xué)用如圖所示電路，測繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖像。（1）除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：電流表：A1（量程100mA，內(nèi)阻約2）、A2（量程0.6A，內(nèi)阻0.3）；電壓表：V1（量程5V，內(nèi)阻約5k）、V2（量程15V，內(nèi)阻約15k）；滑動(dòng)變阻器：R1（阻值范圍0-10）、R2（阻值范圍0-2k）；電源：E1（電動(dòng)勢為1.5V，內(nèi)阻為0.2）、E2（電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻約為0.04）為了調(diào)整便利，測量精確?????，試驗(yàn)中應(yīng)選用電流表_______，電壓表______，滑動(dòng)變阻器__________，電源_________。（填器材的符號）（2）依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出R-U的圖像如圖所示。由圖像可知，此燈泡在不工作時(shí)，燈絲電阻為________；當(dāng)所加電壓為3.00V時(shí)，燈絲電阻為_____，燈泡實(shí)際消耗的電功率為_____W。（3）依據(jù)R-U圖像，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系。符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的__________。A．B．C．D．【答案】A2

V1

R1E2

1.5

11.5

0.78

A【解析】（1）[1]依據(jù)小燈泡額定電流0.3A，選A2[2]依據(jù)小燈泡額定電壓3.8V，選V1[3]依據(jù)電路圖，滑動(dòng)變阻器接受分壓接法，選R1[4]依據(jù)小燈泡額定電壓3.8V，選E2（2）[5]依據(jù)R-U圖像，當(dāng)U為零時(shí)，電阻為[6]依據(jù)R-U圖像，當(dāng)U為3V時(shí)，電阻為[7]由電功率公式得（3）[8]由電功率公式可知，圖像應(yīng)為過原點(diǎn)，且開口向上的拋物線的一部分。故選A。計(jì)算題：本題共3小題，共39分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最終答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位。13.（9分）小明在使用運(yùn)動(dòng)吸管杯時(shí)發(fā)覺了這樣的現(xiàn)象：在熱力學(xué)溫度恒為300K的室內(nèi)，向吸管杯內(nèi)注入開水并快速蓋上帶有吸管的杯蓋，吸管上端封閉、杯蓋與杯體未擰緊，這時(shí)有大量氣泡從吸管底溢出，過了一會(huì)兒，吸管底端不再有氣泡溢出，此時(shí)水與吸管內(nèi)氣體熱力學(xué)溫度均為367.2K，測得杯體水面與吸管頂端的高度差，吸管總長。已知水面上方氣體的壓強(qiáng)始終與外界大氣壓強(qiáng)相同，外界大氣壓強(qiáng)，吸管內(nèi)氣體可視為抱負(fù)氣體，重力加速度，水的密度，求：（1）吸管底端不再有氣泡溢出時(shí)，吸管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）從吸管內(nèi)溢出氣體的質(zhì)量與吸管內(nèi)初始?xì)怏w質(zhì)量的比值。

【答案】（1）；（2）【解析】（1）設(shè)吸管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，則有解得（2）吸管中的氣體初始狀態(tài)為，，假設(shè)溫度上升時(shí)，吸管中的氣體沒有溢出，而是膨脹成一個(gè)整體，該整體的狀態(tài)為，，則有逸出氣體的體積為則從吸管內(nèi)溢出氣體的質(zhì)量與吸管內(nèi)初始?xì)怏w質(zhì)量的比值聯(lián)立解得14.（14分）如圖所示，在光滑水平地面上有一“”型長木板C，右端擋板P的左側(cè)連接一輕質(zhì)彈簧，其勁度系數(shù)為，將滑塊A放在長木板C的最左端，滑塊B放在長木板上的適當(dāng)位置處，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)。設(shè)A與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，B與C之間無摩擦，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、C的質(zhì)量均為，初始時(shí)，B、C靜止，A以初速度向右運(yùn)動(dòng)，且在A與B碰前瞬間，A的速度大小為C的3倍。全部碰撞均為彈性碰撞。已知輕質(zhì)彈簧的彈性勢能為，為彈簧的勁度系數(shù)，為彈簧的形變量，重力加速度?。?）求A、B碰前瞬間，A、C的速度大??；（2）若A、B碰后瞬間，A馬上與C保持相對靜止，求B的質(zhì)量；（3）在第（2）問的前提下，若要保證B壓縮彈簧的過程中A、C仍相對靜止，求彈簧的最大彈性勢能以及彈簧勁度系數(shù)的取值范圍?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3），【解析】（1）設(shè)A、B碰前瞬間，A的速度為，C的速度為，對A、C