2024届陕西省西安市一中年高考物理试题模拟题及解析

2024届陕西省西安市一中年高考物理试题模拟题及解析（全国卷I:）

卷

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度

不同，下列说法正确的有（）

A.三条绳中的张力都相等B.杆对地面的压力等于自身重力

C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力

2、如图所示，强度足够的、不可伸长的轻线一端系着一个小球p,另一端套在图钉A上，图钉A正上方有距它h的

图钉B,此时小球在光滑的水平平台上做半径为a的匀速圆周运动。现拔掉图钉A,则

加

A.小球继续做匀速圆周运动

B.小球做远离O的曲线运动，直到被图钉B拉住时停止

C.小球做匀速直线运动，直到被图钉B拉住时再做匀速圆周运动

D.不管小球做什么运动，直到被图钉B拉住时小球通过的位移为h

3、我国的航天技术处于世界先进行列，如图所示是卫星发射过程中的两个环节，即卫星先经历了椭圆轨道L再在A

点从椭圆轨道I进入圆形轨道II,下列说法中错误的是（）

轨道11.……

/%道r、\

iO

A.在轨道I上经过A的速度小于经过B的速度

B.在轨道I上经过A的动能小于在轨道II上经过A的动能

C.在轨道I上运动的周期小于在轨道U上运动的周期

D.在轨道I上经过A的加速度小于在轨道II上经过A的加速度

4、电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，下列关于电动势的说法中正确的是

A.电动势是一种非静电力

B.电动势越大表明电源储存的电能越多

C.电动势由电源中非静电力的特性决定，跟其体积、外电路无关

D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压

5、如图所示，在横截面为正三角形的容器内放有一小球，容器内各面与小球恰好接触，图中“、仄c为容器的三个侧

面、将它们以初速度为竖直向上抛出，运动过程中容器所受空气阻力与速率成正比，下列说法正确的是

A.上升过程中，小球对c有压力且逐渐变大

B.上升过程中，小球受到的合力逐渐变大

C.下落过程中，小球对“有压力且逐渐变大

D.下落过程中，小球对容器的作用力逐渐变大

6、如图所示，A、B、C是光滑绝缘斜面上的三个点，。是一带正电的固定点电荷，Q、5连线垂直于斜面，。、A连

线与。、C连线长度相等，带正电的小物块从A点以初速度v沿斜面向下运动。下列说法正确的是（）

A.小物块在3点电势能最小

B.小物块在C点的速度也为v

C.小物块在A、C两点的机械能相等

D.小物块从A点运动到C点的过程中，一定先减速后加速

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、真空区域有宽度为d、磁感应强度为3的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、尸。是磁场的边界.比荷为"的带负

电粒子，沿着与“V夹角。=60。的方向射入磁场中，刚好没能从尸。边界射出磁场.下列说法正确的是（）

XxXX：

；XXX；

!XXX!

NQ

A.粒子的速率大小是至出

3

27r

B.粒了在磁场中运动的时间是——

3kB

C.仅减小粒了的入射速率，在磁场中的运动时间将增大

D.仅增人粒子的入射速率，在磁场中的运动时间将减小

8、如图，装有水的杯子从倾角a=53。的斜面上滑下，当水面稳定时，水面与水平面的夹角/?=16。。取重力加速度g=

10m/s2,sin53°=0.8,sinl6°=0.28,则

A.杯子下滑的加速度大小为2.8m/s2

B.杯子下滑的加速度大小为3.5m/s?

C.杯子与斜面之间的动摩擦因数为0.75

D.杯子与斜面之间的动摩擦因数为0.87

9、如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距乙=0.4m,导轨一端与阻值R=0.3Q的电阻相连，导轨电

阻不计.导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变

化如图（乙）所示.一根质量机=0.2kg、电阻尸0.1。的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力厂作用下从x=0

处以初速度吨=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变.下列说法中正确的是（）

A.金属棒向右做匀减速直线运动

B.金属棒在x=lm处的速度大小为0.5m/s

C.金属棒从x=0运动到x=lm过程中，外力尸所做的功为-0.175J

D.金属棒从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒的电量为2c

10、如图所示，半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为小的物块从尸点由静止

释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到5点，不计物块的大小，尸点到A点高度为队

重力加速度大小为g,则下列说法正确的是（）

A.物块从尸到8过程克服摩擦力做的功为.gR

B.物块从A到8过程与圆弧槽间正压力为2警

C.物块在B点时对槽底的压力大小为（R+2h）mg

R

D.物块滑到C点（C点位于4、3之间）且OC和04的夹角为仇此时时重力的瞬时功率为mgJ^COS。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，有如下实验器材：

待测干电池一节

电流表（量程（0〜0.6A,内阻么=2.0。）

电压表（量程0〜3V,内阻约3kQ）

滑动变阻器

开关、导线若干

UN

(1)某同学用图甲所示电路进行实验，由于电表内阻的影响产生系统误差，其主要原因是；

(2)为消除系统误差，结合所给电表参数，另一同学改用图乙所示电路进行实验，根据实验数据得出如图丙所示的图

像，则可得电源电动势E=V,内阻片Qo(结果均保留2位有效数字)

12.(12分)某实验小组在探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，实验装置如图甲所示。

(1)下列说法正确的是o

A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度

B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于水平位置且处于平衡状态

C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D.用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比一定相等

⑵某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图乙所示，则弹簧的原长为£«=cm,劲度系数

k=N/m；

(3)该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图丙所示时，该弹簧的长度尸cm。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图7所示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R=20cm,折射率为，A3是一条直径，今有一束平行

光沿A5方向射向圆柱体，试求：

(1)光在圆柱体中的传播速度；

(2)距离直线A3多远的入射光线，折射后恰经过8点.

图7

14.(16分)如图所示，小球A及水平地面上紧密相挨的若干个小球的质量均为叫水平地面的小球右边有一固定的弹性

挡板再为带有四分之一圆弧面的物体,质量为(其中k为整数),半径为R,其轨道末端与水平地面相切。现让小球A从

B的轨道正上方距地面高为h处静止释放，经B末端滑出，最后与水平面上的小球发生碰撞，其中小球之间、小球与挡板

之间的碰撞均为弹性正碰，所有接触面均光滑，重力加速度为g.求：

⑴小球第一次从B的轨道末端水平滑出时的速度大小；

⑵若小球A第一次返回恰好没有冲出B的上端，则h与R的比值大小；

⑶若水平面上最右端的小球仪能与挡板发生两次碰撞，则k的取值大小.

15.(12分)如图所示，粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管中有A、B两段水银柱，A段水银柱上方和下

方分别有气柱工、H,两气柱的长Za=L3=4cm,水银柱A的长度为L2=4cm,水银柱B在左侧管中长度乙4=2cm,大气

压强为0o=76cmHg,环境温度为7=300K。现在左侧管中缓慢倒入水银，使B水银柱在左侧管中水银液面下降2cm。

求：

(i)A水银柱上表面与右管中B水银柱上表面高度差；

(ii)若不在左管中倒入水银，而是在左侧管口缓慢推入一个活塞，使B段水银在左管中水银面也下降2cm,则活塞

需推人管中多长距离？

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C

【解题分析】

AC.由于三力长度不同，故说明三力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止，故在水平方向三力水平分力的合力

应为零，故说明三力的大小可能不相等；故A错误；C正确；

B.由于三力在竖直方向有向下的拉力，杆在竖直方向合力为零，故杆对地面的压力大于重力；故B错误；

D.绳子拉力的合力与杆的重力之和等于地面对杆的支持力，则绳子拉力的合力与杆的重力不是一对平衡力，选项D

错误。

故选C。

2、C

【解题分析】

ABC.拔掉钉子A后，小球沿切线飞出，做匀变速直线运动，知道线环被钉子8套住，之后细线的拉力提供向心力，

小球再做匀速圆周运动，故C正确，AB错误。

D,知道线环被钉子3套住前，匀速运动的位移为s=J(a+/2)2—/=12ah+h2，故D错误。

3、D

【解题分析】

A.在轨道I上运动过程中，从3到A,万有引力做负功，所以在轨道I上经过A的速度小于经过3的速度，故A不

符题意；

B.要实现从轨道I变轨到轨道II,要在轨道I的A点加速，才能变轨到轨道IL所以在轨道I上经过A的速度小于

在轨道II上经过A的速度，即在轨道I上经过A的动能小于在轨道n上经过A的动能，故B不符题意；

C.根据

r3,

r=k

可知半长轴越大，周期越大，故在轨道I上运动的周期小于在轨道n上运动的周期，故c不符题意；

D.根据

_Mm

Or——=ma

可得

GM

a=~~

r

由于在轨道I上经过A点时的轨道半径等于轨道II上经过A的轨道半径，所以两者在A点的加速度相等，故D符合

题意。

本题选错误的，故选D。

4、C

【解题分析】

ABC.电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所做的功，电动势不是一

种非静电力，电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电动势越大，电源将其他形式能量转化为

电能的本领越大，AB错误，C正确；

D.电动势大小等于电路断开后电源两端的电压，D错误。

故选C。

5、D

【解题分析】

AB.小球和正三角形容器为共加速系统，上升过程中，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律：

(m+m)g+kv={m+m)a

系统加速度竖直向下且大于重力加速度，小球加速度向下，所以容器底面c对小球无作用力，a、6侧面对小球的作用

力竖直向下，以小球为研究对象，根据牛顿第二定律：

mg+Mb=,7m

系统速度减小，加速度减小，小球受到的合外力减小，AB错误；

CD,下落过程中，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律：

(m+m—kv=(m+m)a

系统加速度竖直向下且小于重力加速度，小球加速度向下，所以〃、6侧面对小球无作用力，底面C对小球的作用力竖

直向上，根据牛顿第二定律:

mg-N=ma

系统的速度增大，加速度减小，小球的加速度减小，底面c对小球的作用力增大，根据牛顿第三定律可知小球对容器

的作用力逐渐变大，C错误；D正确。

故选D。

6、C

【解题分析】

A.该电场是正点电荷产生的电场，所以5点的电势最高，根据正电荷在电势越高的地方，电势能越大，可知带正电

的小物块在3点电势能最大，故A错误；

BC.在电场中A、C两点的电势相等，所以小物块在A、C两点的电势能相等，根据能量守恒定律，可知小物块在4、

C两点的机械能相等，小物块从A点到C点重力做正功，重力势能减少，电势能变化量为零，所以在C点动能增加，

故在C点的速度大于K故B错误，C正确；

D.小物块从A点运动到C点的过程中，可能先减速后加速，也可能一直加速，故D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AD

【解题分析】

AB.粒子刚好没能从边界射出磁场时，其运动轨迹刚好与PQ相切，如图

设带电粒子圆周运动的轨迹半径为R,由几何关系有:

L=R+RcosO

解得：

R=-L

3

根据牛顿第二定律得：

v~

qvB=m—

R

解得：

2Bdk

v=-------

3

运动时间为：

(2兀—28)R4万

"v~3kB

故A正确，B错误；

C.减小粒了的入射速率，粒子的周期不变，半径变小，粒子仍然从左边界出磁场，圆心角不变，则运动时间不变，故

C错误；

D.增人粒子的入射速率，粒子从磁场的右边界出磁场，粒子运动轨迹所对应的圆心角减小，则运动时间变小，故D正

确.

8、BC

【解题分析】

取水平面的一质量为m的小水滴为研究对象，

由正交分解法结合牛顿第二定律可得：mgsin53-Nsin37=ma；mgcos53=Ncos37解得a=3.5m/s2；对杯

子和水的整体，由牛顿第二定律：Mgsin53-/nMgcos53=Ma解得//0.75,故选BC.

9、BCD

【解题分析】

试题分析：根据图象得3-x函数关系式3=0.5+0.5x,金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势石=或丫，感应

电流厂/T署'安培力七=8〃=8M厂普'解得

人p(高R+r)旨0'4F布=于10F东，根据匀变速直线运动的速度位移公式，27=23如果是匀变速

直线运动，y与X成线性关系，而由上式知，金属棒不可能做匀减速直线运动，故A错误；根据题意金属棒所受的安

培力大小不变，尤=0处与x=l处安培力大小相等，有¥%二，即匕=色券=组二=0.5m/s,故B

R+r2R"+r8：1

R2/O52XO42X2

正确；金属棒在x=0处的安培力大小为——=0.2N,对金属棒金属棒从x=0运动到

x=lm过程中，根据动能定理有唯—=就—g相石，代入数据叫—0.2xl=gx0.2x0.52—gx0.2x22,

解得%=-0.175J,故C正确；根据感应电量公式4=个；=2餐乙，x=0到％=2m过程中，B-x图象包围的

0.5+1.5cc△①2义0.4C一.十/

面积AB-x=-------x2=2,q=-------=------=2C,,故D正确

2R+r0.4

考点：考查了导体切割磁感线运动

【名师点睛】

考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应用与理解，

运动过程中金属棒所受的安培力不变，是本题解题的突破口，注意B-x图象的面积和L的乘积表示磁通量的变化量.

10、ACD

【解题分析】

A.物块从A到5做匀速圆周运动，动能不变，由动能定理得

mgR-Wf=0

可得克服摩擦力做功：

W(=mgR

故A正确；

B.物块从A到5过程做匀速圆周运动，合外力提供向心力，因为重力始终竖直，但其与径向的夹角始终变化，而圆

弧槽对其的支持力与重力沿径向的分力的合力提供向心力，故圆弧槽对其的支持力是变力，根据牛顿第三定律可知，

物块从A到5过程与圆弧槽间正压力是变力，非恒定值，故B错误；

C.物块从尸到A的过程，由机械能守恒得

mgh=3mv2

可得物块A到B过程中的速度大小为

物块在3点时，由牛顿第二定律得

,,V2

N—m2—m—

R

解得:

(R+2h)mg

Jy=-----------------

R

根据牛顿第三定律知物块在B点时对槽底的压力大小为(R+2；mg,故c正确；

D.在C点，物体的竖直分速度为

vy=vcos6=12ghcos0

重力的瞬时功率

P=mgvy=mg12ghcos0

故D正确。

故选：ACDo

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、由于电压表分流导致测得电流比实际干路电流偏小L51.0

【解题分析】

(1)[1].图甲采用相对电源的电流表外接法，由于电压表内阻不是无穷大，所以电压表分流导致电流表中电流比实

际干路电流偏小；

(2)[2][3].改用图乙实验时，根据闭合电路欧姆定律。+人)，再由图所示电源图象可知，图象与纵轴交

点坐标值是L5V,电源电动势E=1.5V,图象的斜率表示电动势，故

r+r.=—=—Q=3.0Q；

A」0.5

故电源内阻

r=3.0-2.0n=1.0flo

12、AB105016

【解题分析】

(1)[1]A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确；

B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于水平位置，使钩码的重力等于弹簧的弹力，待钩码静止时再

读数，故B正确；

C.弹簧的长度不等于弹簧的伸长量，伸长量等于弹簧的长度减去原长，故C错误；

D.拉力与伸长量之比是劲度系数，由弹簧决定，同一弹簧的劲度系数是不变的，不同弹簧的劲度系数可能不同，故D

错误。

故选ABo

⑵⑵由尸一L图像和胡克定律分析知，图像的斜率为弹簧的劲度系数，当F=0时，横轴的截距为弹簧的原长，据图所

知，横轴截距为10cm,即弹簧的原长为10cm；

[3]图像的斜率

10.0

上(30-10)x2所NT/=5。而

(3)[4]弹簧测力计示数F=3.0N,弹簧的伸长量为

3.0

Ax=——m=0.06m=6cm

50

弹簧长度

x=(10+6)cm=16cm

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、（1）v=—=V3xl08m/s

n

（2）距离AB直线10Mcm的入射光线经折射后能到达B点

【解题分析】

（1）光在圆柱体中的传播速度

v=—=A^xl08m/s（3分）

n

（2）设光线PC经折射后经过8点，光路图如图所示

sinar