貴州省2024年高考物理模擬試卷及答案4

貴州省2024年高考物理模擬試卷及答案閱卷人一、選擇題：（本題共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。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）得分1．有些太空探測器裝配有離子發(fā)動機，其工作原理是將被電離后的正離子從發(fā)動機尾部高速噴出，從而為探測器提供推力。若發(fā)動機向后噴出離子的速率為25km/s（遠大于探測器的飛行速率）時，探測器獲得的推力大小為0.1N，則該發(fā)動機1s時間內(nèi)噴出離子的質(zhì)量為（）A．4×10?4kg B．4×10?5kg C．4×102．足球比賽中，某運動員以12m/s的速度將球踢出的同時，立即起跑追趕足球。若足球沿草地做加速度大小為2m/s2的勻減速直線運動，該運動員沿足球運動方向，先從靜止開始做加速度為4m/s2的勻加速直線運動，達到最大速度8m/s后保持該速度不變做勻速直線運動。則該運動員從起跑到追上足球所用的時間為（）A．(2+23)s B．4s C．(2+33．為保護地球免遭小行星撞擊，2022年9月人類首次嘗試在太空中改變一顆小行星的運行軌道。如圖，研究團隊選擇了一對雙小行星系統(tǒng)進行研究，該系統(tǒng)可簡化為一顆質(zhì)量較小的“孿小星”圍繞著一顆質(zhì)量更大的“孿大星”做勻速圓周運動。實驗時，通過引導航天器與“孿小星”迎面相撞（撞后融為一體），使“孿小星”繞“孿大星”運動的軌道發(fā)生輕微偏移。對撞擊后的“攣小星”，下列說法正確的是（）A．撞擊剛結(jié)束時，動量增大 B．撞擊剛結(jié)束時，速率增大C．撞擊結(jié)束后，做離心運動 D．軌道偏移后，運動周期減小4．如圖為某沙場輸送細沙的示意圖，沙粒離開傳送帶下落后，形成圓錐狀的沙堆。小王同學想估測沙堆的最大高度，他用繩子繞沙堆底部一周，測得繩長為l，已知沙粒之間的動摩擦因數(shù)為μ。則估測沙堆的最大高度是（）A．l2πμ B．1?l2πμ2 5．一個小球從光滑固定的圓弧槽的A點由靜止釋放后，經(jīng)最低點B運動到C點的過程中，小球的動能Ek隨時間t的變化圖像可能是（）A． B．C． D．6．將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等。a、b為電場中的兩點，則（）A．a(chǎn)點的電場強度比b點的大B．a(chǎn)點的電勢比b點的高C．檢驗電荷-q在a點的電勢能比在b點的大D．將檢驗電荷-q從a點移到b點的過程中，電場力做負功7．很多智能手機都裝有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著手機，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運動。規(guī)定豎直向上為正方向，得到豎直方向上加速度隨時間變化的圖像（如圖）。則下列關于手機的運動和受力情況的判斷正確的是（）A．在t1時刻速度達到最大 B．在tC．在t1到t2時間內(nèi)受到的支持力逐漸減小 D．在t28．近年來市場上出現(xiàn)的一種靜電耳機。其基本原理如圖甲，a、b為兩片平行固定金屬薄板，M是位于金屬板之間的極薄帶電振膜，將帶有音頻信號特征的電壓加在金屬板上，使帶電振膜在靜電力的作用下沿垂直金屬板方向振動從而發(fā)出聲音。若兩金屬板可看作間距為d、電容為C的平行板電容器，振膜質(zhì)量為m且均勻帶有+q電荷，其面積與金屬板相等，兩板所加電壓信號Uab如圖乙所示，周期為T，在t=0A．當金屬板充電至電荷量為Q時振膜的加速度為qQB．一個周期內(nèi)振膜沿ab方向運動的時間為TC．所加信號電壓Uab中的U0D．所加信號電壓Uab中U0最大值為閱卷人二、非選擇題得分9．一種用于測量重力加速度的裝置如圖所示，透明塑料板上交替排列著等寬度的遮光帶和透光帶（寬度用d表示）。實驗時將塑料板置于光電傳感器上方某高度，令其自由下落穿過光電傳感器。光電傳感器所連接的計算機可連續(xù)記錄遮光帶、透光帶通過光電傳感器的時間間隔Δt。（1）該同學測得遮光帶的寬度為4.50cm，記錄時間間隔的數(shù)據(jù)如表所示。編號1遮光帶2遮光帶3遮光帶…Δt/73.0438.6730.00…根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，可得編號為3的遮光帶通過光電傳感器的平均速度大小為v3=（2）某相鄰遮光帶和透光帶先后通過光電傳感器的時間間隔分別為Δt1和Δt2，則重力加速度g=（用d、（3）該同學發(fā)現(xiàn)所得實驗結(jié)果小于當?shù)氐闹亓铀俣?，請寫出一條可能的原因：。10．某同學要將一量程為3mA的毫安表改裝為量程為3V的電壓表，該同學測得毫安表內(nèi)阻為300Ω，經(jīng)計算后將一阻值為R0（1）根據(jù)題給條件，R0=（2）根據(jù)圖（a），將（b）中的實物連接補充完整。（3）當標準電壓表的示數(shù)為2.0V時，毫安表的指針位置如圖（c）所示，由此可以推測出，改裝后電壓表的量程不是預期值，而是V（保留2位有效數(shù)字）。（4）改裝的電壓表量程不是預期值，原因可能是____。（填正確答案標號）A．毫安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻大于300Ω B．毫安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻小于300ΩC．R0值計算錯誤，接入的電阻偏小 D．R（5）經(jīng)檢查，R0值計算正確，且接入電路的值無誤，則毫安表的內(nèi)阻為11．液壓打樁機能將樁體輕松打入土層，普遍應用于高速鐵路、填海及橋梁等建設中。如圖為液壓打樁機打樁的示意圖，質(zhì)量為M的樁豎直放置，質(zhì)量為m的打樁錘從離樁上端h處由靜止釋放，在上方的氣體壓力的推動下，豎直向下運動并垂直打在樁上（打樁錘與樁作用時間極短），此后二者以相同速度一起向下運動直到停止，將樁打入土層。若樁錘在剛打擊樁前獲得的動能為E，打擊后使樁下沉深度為x，重力加速度為g。求：（1）氣體平均壓力F的大小；（2）若樁向下運動過程中受到土層施加的阻力與進入深度成正比，其比例系數(shù)為k為多大？12．轆轤是我國古老的打水工具（如圖），其結(jié)構(gòu)由轆轤頭、搖柄等部分組成，搖柄固定在轆轤頭上，轉(zhuǎn)動搖柄即可打水。已知圓柱形轆轤頭的底面直徑為d=40cm，水桶和水的總質(zhì)量為m=10kg。取重力加速度g=10m/s2，π=3.（1）勻速轉(zhuǎn)動搖柄使水桶勻速上升。若轆轤頭轉(zhuǎn)動16圈恰好將桶提到井口，所用時間為1min。則打水過程中繩索拉力做功的功率為多大？（2）加速轉(zhuǎn)動搖柄使轆轤頭轉(zhuǎn)動的角速度隨時間均勻增大，桶勻加速上升。若繩索能承受的最大拉力為Fm=120N，要使繩索不斷，求角速度的變化量與所經(jīng)歷時間的比13．如圖所示，半徑為R的半圓光滑絕緣軌道固定在豎直面內(nèi)，O、B兩點為軌道直徑的兩端且位于同一水平直線上，圓軌道上的A點位于其圓心的正下方，以O為坐標原點建立直角坐標系xOy。將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動能自O點豎直向下拋出并進入圓弧軌道，小球通過A點時對軌道的壓力大小為4mg。使此小球帶電，電荷量為q(q>0)，同時加一勻強電場，場強方向在xOy平面內(nèi)，現(xiàn)從O點以同樣的初動能豎直向下拋出此帶電小球，該小球通過A點時的動能是初動能的3倍，且對軌道壓力的大小為3mg；若該小球再次從O點沿豎直向下方向拋出，拋出的動能為上次拋出時初動能的14（1）無電場時，小球達到A點時的動能與初動能的比值；（2）電場強度的大小和方向；（3）小球與軌道第一次碰撞的位置坐標。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】由牛頓第三定律可知1s時間內(nèi)噴出的離子受到發(fā)動機的平均作用力大小為

F=0.1N

對1s時間內(nèi)噴出的離子由動量定理可得

Ft=mv?0

解得該發(fā)動機1s時間內(nèi)噴出離子的質(zhì)量為

m=Ftv=0.1×12．【答案】A【解析】【解答】設運動員、足球的加速度大小分別為a1、a2，該運動員從起跑到追上足球所用的時間為t，運動員的加速時間為t1，則有

t1=v1a1=84s=2s

追上時

v0t?123．【答案】D【解析】【解答】A、“孿小星”與航天器之間組成的系統(tǒng)不受其它外力，系統(tǒng)動量守恒，故A錯誤；

B、設“孿小星”的質(zhì)量為m1，速度為v1，航天器的質(zhì)量為m2，速度為v2，碰后的速度為v，選取“孿小星”開始運動的方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律可知

m1v1?m2v2=(m1+m2)v

解得

v=m1v1?m24．【答案】C【解析】【解答】沙堆達到最大高度h后，堆面的傾角α達到最大值，此時位于堆面上的沙粒恰好不會滾下，則

mgsinα=μmgcosα

可得

tanα=μ

沙堆底部的半徑為

r=l2π

則有

?r5．【答案】B【解析】【解答】動能Ek與時間t的圖像上的任意一點的斜率表示重力做功的瞬時功率，即A點與C點處小球速度均為零，B點處小球速度方向與重力方向垂直，所以A、B、C三點處的重力做功功率為零，則小球由A點運動到B點的過程中力做功功率（Ek-t的斜率）是先增大再減小至零，小球由B點運動到C點的過程中，重力做功功率（E故答案為：B?！痉治觥筷P鍵知道動能Ek6．【答案】A,B,D【解析】【解答】A項：電場線越密集的地方電場強度就越大，從上圖中可以看出a處的電場線比b處的電場線密集，所以a點的場強大于b點的場強，A符合題意；B項：a點所在的電場線從Q出發(fā)到不帶電的金屬球終止，所以a點的電勢高于金屬球的電勢，而b點所在處的電場線從金屬球發(fā)出到無窮遠，所以金屬球的電勢高于b點的電勢，即a點的電勢比b點的高.B符合題意；C項：電勢越高的地方，負電荷具有的電勢能越小，即負電荷在a點的電勢能較b點小，C不符合題意；D項：由上知，-q在a點的電勢能較b點小，則把-q電荷從電勢能小的a點移動到電勢能大的b點，電勢能增大，電場力做負功.所以D符合題意.故答案為：ABD

【分析】結(jié)合題目中給出的電場線模型，電場線密集的區(qū)域電場強度大，沿電場線方向電勢減小，電場力做正功，電勢能減小，電場力做負功，電勢能增加。7．【答案】B,C【解析】【解答】A、由圖象可知，t1時刻之前向上做加速度增大的加速運動，t1-t2做加速度減小的加速運動，t2時刻速度最大。故A錯誤；

B、由圖可知，t2時刻后加速度方向向下，為失重狀態(tài)，速度方向向上，所以向上做減速運動。故B正確；

C、對物體進行受力分析可知，t1-t2時間內(nèi)，物體受力為

FN?mg=ma

該段時間內(nèi)，a逐漸減小，因此支持力FN逐漸減小。故C正確；

D、t2-t3時間內(nèi)，物體受力為

mg?FN=ma'

該段時間內(nèi)，a'逐漸增大，因此支持力FN8．【答案】A,C【解析】【解答】A、由

C=QU

且

E=Ud，F(xiàn)=Eq

根據(jù)牛頓第二定律，有

a=qQCdm

故A正確；

B、振膜不碰到金屬板，可知0?T4振膜向b板做勻加速直線運動，T4?T3振膜向b板做勻減速直線運動，T3剛好運動到b板，速度為0。由對稱性知所以一個周期內(nèi)振膜沿ab方向運動的時間為2T3，故B錯誤；

CD、由上分析可知0?T9．【答案】（1）1.5（2）2d(Δ（3）下落過程中受到空氣阻力的影響，所以豎直向下的加速度小于重力加速度【解析】【解答】（1）根據(jù)平均速度的計算公式可知

v=dΔt=4.5×10?2m30×10?3s=1.5m/s

（2）根據(jù)勻變速直線運動平均速度等于中間時刻的速度，有

v10．【答案】（1）700（2）（3）2.4（4）B；C（5）100【解析】【解答】（1）將毫安表改裝成電壓表需要將毫安表與電阻R0串聯(lián)，則有

3mA×300Ω+R0=3V

解得

R0=700Ω

（2）實物連接如圖

（3）由歐姆定律可知

2.0V2.5mA=U3.0mA

解得

U=2.4V

故改裝后電壓表的量程為2.4V。

（4）A、由上述分析可知，改裝后的電壓表量程偏小。R0連入回路中的阻值為

R0=700Ω

可知若毫安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻大于300Ω，則

Rg+R0>1000Ω

改裝后電壓表量程偏大，故A錯誤；

B、若毫安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻小于300Ω，則

Rg+R0<1000Ω

11．【答案】（1）對樁錘，下落?過程中由動能定理(F+mg)?=E得F=（2）樁錘打樁時，系統(tǒng)動量守恒，有m由題意有E=打入x深度過程，對整體由動能定理(m+M)gx?Fx?其中由題意有W聯(lián)立解得k=【解析】【分析】（1）明確樁錘下落過程的受力情況及各力的做功情況，再根據(jù)動能定理進行解答；

（2）樁錘打擊樁時，樁錘與樁構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律及動能的定義確定撞擊后系統(tǒng)的速度。明確樁錘與樁向下運動過程的受力情況及各力的的做功情況，樁向下運動過程中受到土層施加的阻力與進入深度成正比，可畫出圖像確定該過程樁所受阻力做功與比例系數(shù)與打入深度的關系，再對樁向下運動的全過程運用動能定理進行解答。12．【答案】（1）提水速度v=由平衡條件得T=mg繩拉力的功率P=Tv=mgv=（2）若加速提水，則由牛頓第二定律F最大加速度為a由a可得Δω故角速度的變化量與所經(jīng)歷時間的比(ΔωΔt)【解析】【分析】（1）根據(jù)線速度與轉(zhuǎn)過的路程的關系確定水桶上升的速度，水桶勻速上升，處于受力平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件確定繩子的拉力，再根據(jù)機械功率公式進行解答；

（2）加速轉(zhuǎn)動手柄，則水桶也向上做加速運動，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合題意確定水桶的最大加速度，水桶上升的加速度與繩與轱轆頭切點的加速度大小相等。再根據(jù)加速度的定義結(jié)合線速度與角速度的關系進行解答。13．【答案】（1）無電場時，小球達到A點時，根據(jù)牛頓第二定律N?mg=m根據(jù)牛頓第三定律，軌道對小球的支持力等于小球?qū)壍赖膲毫=小球達到A點時，小球的動能為E根據(jù)動能定理，可得mgR=解得E所以，無電場時，小球達到A點時的動能與初動能的比值E（2）加電場后，小球通過A點時的動能是初動能的3倍，由（1）可得，小球由O點到A點，電場力做功為零，即OA兩點的電勢相同，電場方向與OA