吳忠某中學(xué)2024年高考物理二模試卷含解析

吳忠高級中學(xué)2024年高考物理二模試卷

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5亳米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。

3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、如圖所示，abed是邊長為L的正方形回路，處在斜向左上的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與回路平面呈45度角，ab,cd

為金屬棒，ad,be為細(xì)的金屬絲，金屬絲的質(zhì)量不計，ab金屬棒固定且兩端通過導(dǎo)線與另一側(cè)的電源相連，連接在另

一端的cd金屬棒剛好能懸在空中且正方形回路處于水平，cd段金屬棒的質(zhì)量為m通過回路的磁通量為二重力加速

度為g則cd棒中電流的大小和方向：

A.方向從d到cB.方向從c到d

C.等，方向從d到cD.等方向從c到d

2、自2020年初開始，我國發(fā)生了新冠肺炎疫情。面對疫情，中華兒女眾志成城，科學(xué)戰(zhàn)“疫％現(xiàn)在疫情己經(jīng)得到了

有效控制。2020年3月3日，國家衛(wèi)健委、國家中醫(yī)藥管理局印發(fā)《關(guān)于印發(fā)新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第七

版）的通知》，指出新型冠狀病毒的傳播途徑：經(jīng)呼吸道飛沫和密切接觸傳播是主要的傳播途徑，在相對封閉的環(huán)境中

長時間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經(jīng)氣溶膠傳播的可能。氣溶膠粒子是懸浮在大氣中的微小顆粒，如云、霧、細(xì)

菌、塵埃、煙塵等。氣溶膠中的粒子具有很多動力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)，比如布朗運動，光的反射、散射等。關(guān)于封閉

環(huán)境中的氣溶膠粒子，下列說法正確的是（）

A.在空氣中會緩慢下沉到地面

B.在空氣中會緩慢上升到空中

C.在空氣中做無規(guī)則運動

I）.受到的空氣分子作用力的合力始終等于其所受到的重力

3、如圖所示，質(zhì)量為根的小球用兩根細(xì)線3、03連接，細(xì)線的另一端連接在車廂頂，細(xì)線。B的另一端連接

于側(cè)壁，細(xì)線。4與豎直方向的夾角為9=37°,03保持水平，重力加速度大小為車向左做加速運動，當(dāng)03段細(xì)

線拉力為Q4段細(xì)線拉力的兩倍時，車的加速度大小為（sin37°=0.6,cos37=0.8）（)

4、如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，MN之間的距離為九空間存在平行于紙面的足夠?qū)挼膭驈?qiáng)電場，其

大小和方向未知，圖中未畫出，一帶正電的小球從M點在紙面內(nèi)以也片后的速度水平向左開始運動，以后恰好以大

小為了=&次的速度通過N點。已知重力加速度g,不計空氣阻力。則下列說法正確的的是（）

“

<-----?K4

A.可以判斷出電場強(qiáng)度的方向水平向左

B.從"點到N點的過程中小球的機(jī)械能先增大后減小

C.從M到N的運動過程中小球的速度最小為之

D.從M到N的運動過程中小球的速度最小為且心

50

5、相傳我國早在5000多年前的黃帝時代就已經(jīng)發(fā)明了一種指南車。如圖所示為一種指南車模型，該指南車?yán)脵C(jī)械

齒輪傳動的原理，在任意轉(zhuǎn)彎的情況下確保指南車上的小木人右手臂始終指向南方。關(guān)于該指南車模型，以下說法正

確的是（）

A.以指南車為參照物，車上的小木人始終是靜止的

B.如果研究指南車的工作原理，可以祖車看成質(zhì)點

C.在任意情況下，指南車兩個車輪輪緣的線速度大小都相等

D.在任意情況下，車轉(zhuǎn)彎的角速度跟小木人的角速度大小相等

6、如圖所示，A5C0為等腰梯形，4=NB=60。，AB=2CDf在底角A、3分別放上一個點電荷，電荷量分別為以和

q%在C點的電場強(qiáng)度方向沿OC向右，A點的點電荷在C點產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為￡A,%點的點電荷在C點產(chǎn)生的場強(qiáng)

大小為EB,則下列說法正確的是

DC

/

/、

/\

A.............................'8

A.放在A點的點電荷可能帶負(fù)電

B.在。點的電場強(qiáng)度方向沿。。向右

C.EA>EB

D.

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、如圖（a）,質(zhì)量M=4kg、傾角為〃的斜面體置于粗糙水平面上，質(zhì)量小=1kg的小物塊置于斜面頂端，物塊與

斜面間的動摩擦因數(shù)〃=tan。。，=0時刻對物塊施加一平行于斜面向下的推力凡推力F的大小隨時間，變化的圖像如

圖（b）所示，/=2s時物塊到達(dá)斜面底端。斜面體始終保持靜止，重力加速度g=10ms2,在物塊沿斜面下滑過程中，

下列說法正確的是（）

A.物塊到達(dá)斜面底端時的動能為32J

B.斜面的長度為8m

C.斜面體對水平面的壓力大小始終為50N

D.水平面對斜面體的摩擦力水平向右且逐漸增大

8、下列說法正確的是.

A.狹義相對論認(rèn)為，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速與光源、觀察者間的相對運動無關(guān)

B.電視遙控器發(fā)出的紅外線的波長比醫(yī)院里“CT”中發(fā)出的X射線的波長要短

C.分別用紅光、紫光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相鄰兩個

亮條紋的中心間距

D.如圖1所示，a、〃兩束光以不同的入射角由玻璃射向真空，結(jié)果折射角相同，則在玻璃中a光的全反射臨界角大

于方光的全反射臨界角

E.如圖2所示，偏振片產(chǎn)的透振方向為豎直方向，沿與豎直方向成45。角振動的偏振光照射到偏振片「上，在P的另

一側(cè)能觀察到透射光

9、關(guān)于伽利略的兩個斜面實驗，下面說法中正確的是()

A.伽利略僅在圖(a)中使用了光滑斜面進(jìn)行實驗

B.伽利略僅在圖(b)中使用了光滑斜面進(jìn)行實驗

C.伽利略從圖(a)中得出：自由落體運動是勻加速直線運動

D.伽利略從圖(b)中得出：力不是維持物體運動的原因

10、粗細(xì)均勻的電阻絲圍成如圖所示的線框，置于正方形有界勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為從方向垂直于線框平面,

圖中a/>"c=2cd=2de=24=2%=2L?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度丫勻速沿四個不同方向平動進(jìn)入磁場，并且速度始終與

線框最先進(jìn)入磁場的那條邊垂直。在通過如圖所示的位置時,下列說法中正確的是()

丙T

A.圖甲中。、力兩點間的電壓最大

B.圖丙與圖丁中電流相等且最小

C.維持線框勻速運動的外力的大小均相等

D.圖甲與圖乙中曲段產(chǎn)生的電熱的功率相等

三、實驗題：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）某實驗小組設(shè)計了如圖所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律，其主要步驟如下：

（1）物塊P、。用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，尸底端固定了一豎直寬度為d的輕質(zhì)遮光條。托住P,使系統(tǒng)處于靜

止?fàn)顟B(tài)（如圖所示），用刻度尺測出遮光條所在位置A與固定在鐵架臺上的光電門8之間的高度人

（2）現(xiàn)將物塊尸從圖示位置由靜止釋放，記下遮光條通過光電門的時間為。則遮光條通過光電門時的速度大小

（3）己知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,為了驗證機(jī)械能守恒定律，還需測量的物理量是_________（用相應(yīng)的文字及字母

表示）。

（4）利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是。

（5）改變高度心重復(fù)實驗，描繪出正■〃圖象，該圖象的斜率為A。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若女=,則驗

證了機(jī)械能守恒定律。

12.（12分）未來在一個未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。懸點。正下方P點處有水平放置的熾熱

電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動，現(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼相機(jī)連續(xù)

拍攝，在有坐標(biāo)紙的背景屏前拍下了小球在做平拋運動過程中的多張照片，經(jīng)合成后照片如圖乙所示，〃、從以d為

連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s,照片大小如圖中坐標(biāo)所示，又知該照片的長度與

實際背景屏的長度之比為1：4,則：

⑴由以上信息，可知。點（填“是”或“不是”）小球的拋出點；

⑵由以上信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為nVs2

⑶由以上信息可以算出小球平拋的初速度大小是m/s;

⑷由以上信息可以算出小球在b點時的速度大小是_________m/s.

2?

x/cni

四、計算題：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）牛頓說：“我們必須普遍地承認(rèn)，一切物體，不論是什么，都被賦予了相互引力的原理”.任何兩個物體

間存在的相互作用的引力，都可以用萬有引力定律用產(chǎn)G生學(xué)計算，而且任何兩個物體之間都存在引力勢能，若規(guī)

r

定物體處于無窮遠(yuǎn)處時的勢能為零，則二者之間引力勢能的大小為弓二G竿，其中/川、為兩個物體的質(zhì)量，r

為兩個質(zhì)點間的距離（對于屈量分布均勻的球體，指的是兩個球心之間的距離）.G為引力常量.設(shè)有一個質(zhì)量分布均

勻的星球，質(zhì)量為M,半徑為R.

（1）該星球的第一宇宙速度是多少？

（2）為了描述電場的強(qiáng)弱，引入了電場強(qiáng)度的概念，請寫出電場強(qiáng)度的定義式.類比電場強(qiáng)度的定義，請在引力場中

建立“引力場強(qiáng)度”的概念，并計算該星球表面處的引力場強(qiáng)度是多大？

（3）該星球的第二宇宙速度是多少？

（4）如圖所示是一個均勻帶電實心球的剖面圖，其總電荷量為+Q（該帶電實心球可看作電荷集中在球心處的點電荷），

半徑為凡P為球外一點，與球心間的距離為靜電力常量為A.現(xiàn)將一個點電荷p（該點電荷對實心球周圍電場的

影響可以忽略）從球面附近移動到p點，請參考引力勢能的概念，求電場力所做的功.

14.（16分）如圖所示，用質(zhì)量為橫截面積為S的活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，不計活塞厚度及活塞

和氣缸之間的摩擦。開始時活塞距氣缸底的高度為〃且氣缸足夠高，氣體溫度為To,外界大氣壓強(qiáng)為尸o,重力加速度

為g，其中加求：

2g

（i）封閉氣體的壓強(qiáng)；

（ii）在活塞上面放置一個物體，物體的質(zhì)量也為小，再次平衡后，發(fā)現(xiàn)活塞距氣缸底的高度為1■心則此時氣體。的

溫度為多少。

15.(12分)港珠澳大橋是連接香港大嶼山、澳門半島和廣東省珠海市跨海大橋，工程路線香港國際機(jī)場附近的香港

口岸人工島，向西接珠海、澳門口岸人工島、珠海連接線，止于珠海洪灣，總長約55公里，在建設(shè)港珠澳大橋時為了

更大范圍的夯實路面用到一種特殊圓環(huán)，建設(shè)者為了測試效果，做了如下的演示實驗：如圖所示，一輕繩吊著粗細(xì)均

勻的棒，棒下端離地面高H,上端套著一個細(xì)環(huán)。棒和環(huán)的質(zhì)量均為相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmg(k>l).

斷開輕繩，棒和環(huán)自由下落。假設(shè)棒足夠長，與地面發(fā)生碰撞時，觸地時間極短，無動能損失。棒在整個運動過程中

始終保持豎直，空氣阻力不計，重力加速度為g求:

(1)棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中，環(huán)的加速度;

(2)從斷開輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間.棒運動的路程:

(3)從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止，摩擦力對環(huán)及棒做的總功.

H

'//////////////A

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、A

【解析】

設(shè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為則有：妙;BL%加45。，求得二二二f,cd棒處于靜止，則受到的安培力垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度指

向右上，設(shè)cd中的電流為/,則有：BILcos45°=mg,解得：二二浮，根據(jù)左手定則可知，cd棒中的電流方向從d到

c,故A正確，BCD錯誤。

2、C

【解析】

ABC.封閉環(huán)境中的氣溶膠粒子的運動屬于布朗運動，所以在空氣中做無規(guī)則運動，AB錯誤C正確;

D.做布朗運動的粒子受力不平衡，所以才能做無規(guī)則運動，D錯誤。

故選C。

3、D

【解析】

設(shè)04段細(xì)線的拉力為尸，則

Fcos37=mg

2F-Fsin37=ma

7

求得。二：g，選項D正確，ABC錯誤。

4

故選D。

4、D

【解析】

A.小球運動的過程中重力與電場力做功，設(shè)電場力做的功為W,則有

W+mgh=gmv2-；

代入v=V2v0解得

IV=0

說明MN為電場的等勢面，可知電場的方向水平向右，故A錯誤;

B.水平方向小球受向右的電場力，所以小球先向左減速后向右加速，電場力先負(fù)功后正功，機(jī)械能先減小后增加,

故B錯誤;

CD.設(shè)經(jīng)過時間4小球的速度最小，則豎直方向

%=g八

水平方向

I=7^-2以

合速度

v=M+*=加）+（7^-2畫）"=Q5g2gh

由數(shù)學(xué)知識可知，y的最小值為

故C錯誤，D正確。

故選D。

5^A

【解析】

A.以指南車為參照物，車上的小木人相對于小車的位置不變，所以始終是靜止的，故A正確；

B.在研究指南車的工作原理時，不可以把車看成質(zhì)點，否則車上的小木人右手臂始終指向南方的特點不能體現(xiàn)，故B

錯誤；

C.在指南車轉(zhuǎn)彎時，兩個車輪的角速度相等，線速度不一定相等，故C錯誤；

D.由題，車轉(zhuǎn)彎時，車轉(zhuǎn)動，但車上的小木人右手臂始終指向南方，可知小木人是不轉(zhuǎn)動的，所以它們的角速度是

不相等的，故D錯誤；

故選A。

6、C

【解析】

ACD.由于兩點電荷在C點產(chǎn)生的合場強(qiáng)方向沿OC向右，根據(jù)矢量合成法，利用平行四邊形定則可知，可知兩點電

荷在。點產(chǎn)生的場強(qiáng)方向如圖所示，由圖中幾何關(guān)系可知EBVEA,A點所放點電荷為正電荷，5點所放點電荷為負(fù)電

荷，且4點所放點電荷的電荷量的絕對值大于B點所放點電荷的電荷量的絕對值，選項C正確，A、D錯誤；

B.對兩點電荷在。點產(chǎn)生的場強(qiáng)進(jìn)行合成，由幾何關(guān)系，可知其合場強(qiáng)方向為向右偏上，不沿OC方向，故B錯誤。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、AC

【解析】

A.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=tanO可知

mgsin6=pmgcos9

則物體所受的合力為F,由F-t圖像以及動量定理可知

Fr=-x2x8=8N-s

2

Ft=mv

可得

v=8m/s

則動能

E,=-mv2=-X]XS2J=32J

人22

選項A正確；

B.若物塊勻加速下滑，則斜面的長度為

I=—t=8m

2

而物塊做加速度增大的加速運動，則物塊的位移大于8m,即斜面長度小于8m,選項B錯誤；

CD.滑塊對斜面體有沿斜面向下的摩擦力，大小為

f=/Jtngcos0=mgsin9

垂直斜面的壓力大小為〃?geos0兩個力的合力豎直向下，大小為mg,則斜面體對水平面的壓力大小始終為

Mg+/叫=50N,斜面體在水平方向受力為零，則受摩擦力為零，選項C正確，I）錯誤；

故選AC,

8、ACE

【解析】

A.狹義相對論中光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的.故A正確；

B.紅外線的波長比X射線長.故B錯誤；

C.紅光的波長長于紫光，所以在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相

鄰兩個亮條紋的中心間距.故C正確；

D.由幾何分析可知。光束對應(yīng)的折射率大，而全反射臨界角正弦值與折射率成反比，所以。光的全反射臨界角小于心

光的全反射臨界角.故D錯誤；

段由于偏振光在偏振片的透振方向有分量所以對應(yīng)的會在另一側(cè)觀察到透射光.故E正確

9、CD

【解析】

AB.伽利略在圖(a)和圖(b)中都使用了光滑斜面進(jìn)行實驗，故AB錯誤；

C.伽利略從圖(a)中將斜面實驗的結(jié)論外推到斜面傾角90。的情形，從而間接證明了自由落體運動是勻加速直線運

動；故C正確；

D.伽利略理想斜面實驗圖(b)中，由于空氣阻力和摩擦力的作用，小球在圖(b)中斜面運動能到達(dá)的高度，一定

會略小于它開始運動時的高度，只有在斜面絕對光滑的理想條件下，小球滾上的高度才與釋放的高度相同.所以可以設(shè)

想，在伽利略斜面實驗中，若斜面光滑，并且使斜面變成水平面，則可以使小球沿水平面運動到無窮遠(yuǎn)處，得出力不

是維持物體運動的原因；故D正確。

故選CD,

10、ABD

【解析】

A.圖甲中?！▋牲c間的電勢差等于外電壓，其大小為：

U=-3B^Lv=3-BLv

42

其它任意兩點之間的電勢差都小于路端電壓，A正確；

B.圖丙和圖丁中，感應(yīng)電動勢大小為：

E=BLv

感應(yīng)電流：

I,=-BL-v

R

感應(yīng)電動勢大小小于圖甲和圖乙，所以圖丙與圖丁中電流相等且最小，B正確；

C.根據(jù)共點力的平衡條件可知，維持線框勻速運動的外力的大小等于安培力大小，根據(jù)安培力公式：

F=BIL

圖甲和圖乙的安培力大于圖丙和圖丁的安培力，所以維持線框勻速運動的外力的大小不相等，C錯誤；

D.圖甲和圖乙的電流強(qiáng)度相等，速度相同，進(jìn)入磁場的時間也相等，根據(jù)焦耳定律：

。="心

可得圖甲與圖乙中加?段產(chǎn)生的電熱的功率相等，D正確。

故選ABDo

三、實驗題：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。

d1d■y2(A7—〃z)

11、一P的質(zhì)量M,。的質(zhì)量m(Af-m)g/i=-(M+/H)(-)~—：———g

t2t(M+〃?)

【解析】

(1)[1]光電門的遮光條擋住光的時間極短，則平均速度可作為瞬時速度，有；

d

V=—;

t

(2)[2]兩物塊和輕繩構(gòu)成的系統(tǒng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒：

Mgh-mgh=JM—+gmv2

故要驗證機(jī)械能守恒還需要測量P的質(zhì)量必、。的質(zhì)量機(jī)；

(3)[3]將光電門所測速度帶入表達(dá)式：

Mgh-mgh=g例(―)2+；w(—)2

則驗證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為：

(M-ni]gh=—(M+/??)(—)2；

2t

(4)[4]將驗證表達(dá)式變形為：

\=2g[M-〃z)力

M+m

若在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒定律，廿-力圖像將是一條過原點的傾斜直線，其斜率為：

2g(M

k=--------o

M+m

12、是，8,0.8,生旦

5

【解析】

(D[1]因為豎直方向上相等時間內(nèi)的位移之比為1：3：5,符合初速度為零的勻變速直線運動特點，因此可知。點的

豎直分速度為零，。點為小球的拋出點。

(2)[2]由照片的長度與實際背景屏的長度之比為1：4可得乙圖中正方形的邊長/=4cm,豎直方向上有：

f2

Ay=2L=gT

解得：

,2L2x4x10”

g=-=-----——=8m/s

T20.12

(3)[3]水平方向小球做勻速直線運動，因此小球平拋運動的初速度為:

2L2x4x10-2

v=-=-----=0.8m/s

0T0.1

(4)[4]b點豎直方向上的分速度

v^=—=—m/s=0.8m/s

用2T0.2

所以;

*=0.8>/2m/s=---m/s

四、計算題：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)v,=—；(4)W=kQq(-----)

RrR

【解析】

(1)設(shè)靠近該星球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速度大小為匕，萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力