2024届普通高等学校招生全国统一考试仿真模拟卷（T8联盟） 物理试题（三）（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年普通高中学业水平选择性考试仿真模拟卷（T8联盟）物理试题（三）试卷满分：100分考试用时：75分钟注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.在近代物理发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。对下列四幅图描述不正确的是（）A.图甲中随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动B.图乙中光电效应现象说明光具有粒子性C.图丙中氢原子从能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，能发生光电效应D.图丁中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，结合过程一定会吸收能量〖答案〗D〖解析〗A．图甲中随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A正确；B．图乙中光电效应现象说明光具有粒子性，故B正确；C．图丙中根据能级跃迁公式，氢原子从能级跃迁到能级辐射出的光的光子的能量为故能发生光电效应，故C正确；D．图丁中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，质量减小，结合过程一定会放出能量，故D错误。本题选错误的，故选D。2.2023年5月30日16时29分，神舟十六号载人飞船入轨后，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，形成了三舱三船组合体，飞船发射后会在停泊轨道（I）上进行数据确认，后择机经转移轨道（Ⅱ）完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化为下图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，飞船在停泊轨道上的周期为，则（）A.飞船在转移轨道（Ⅱ）上各点的速度均小于7.9km/sB.飞船在停泊轨道（I）与组合体在空间站轨道（Ⅲ）上的速率之比为C.飞船在转移轨道（Ⅱ）上正常运行的周期为D.飞船在转移轨道（Ⅱ）上Q点的加速度小于空间站轨道（Ⅲ）上Q点的加速度〖答案〗C〖解析〗A．停泊轨道（I）半径近似为地球半径R，则飞船在停泊轨道（I）运行的速度等于第一宇宙速度，即7.9km/s，飞船在停泊轨道（I）P点加速，做离心运动进入转移轨道（Ⅱ），故飞船在转移轨道（Ⅱ）上P点的速度大于在停泊轨道（I）上P点的速度，即大于7.9km/s，故A错误；B．根据万有引力提供向心力解得飞船在停泊轨道（I）与组合体在空间站轨道（Ⅲ）上的速率之比为故B错误；C．根据开普勒第三定律飞船在转移轨道（Ⅱ）上正常运行的周期为故C正确；D．根据牛顿第二定律解得可知飞船在转移轨道（Ⅱ）上Q点的加速度等于空间站轨道（Ⅲ）上Q点的加速度，故D错误。故选C。3.如图所示，M、N为两个等量同种正点电荷，在其连线的中垂线上P点由静止释放一带负电的试探电荷q，不计重力，下列说法正确的是（）A.电荷q在从P到O的过程中，加速度一定减小B.电荷q运动到O点时加速度为零，速度达最大值C.电荷q越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零D.无论如何改变电荷q的初速度，电荷q在该电场中都不可能做匀速圆周运动〖答案〗B〖解析〗AC．如图所示根据电场叠加原理及等量同种点电荷中垂线上电场线的分布特点可知，O点场强为零，从O点沿中垂线向外，场强先变大后变小，点电荷从P→O的过程中，由于P点位置的不确定性，受到的电场力可能是先变大后变小，也可能是一直变小，所以加速度可能先变大后变小，也可能一直变小，故A错误；B．点电荷q带负电，受到的电场力沿着PO方向指向O，在到达O点之前，静电力一直表现为引力，点电荷一直加速，速度一定是一直变大的，到达O点时在O点的加速度为零，速度达到最大，故B正确；C．该电场关于直线MN对称，电荷越过O点后，由于电场力的方向向上，速度一定越来越小直到减为0，但其加速度的变化在这个过程中可能是先增大后减小，也可能是一直增大，故C错误；D．如果改变电荷q的初速度，使电荷q在P点的速度方向垂直纸面向外，此时受到的电场力方向指向O点，且刚好提供电荷q绕O点做匀速圆周运动的向心力，则电荷q在该电场中可以做匀速圆周运动，故D错误。故选B。4.2022年12月28日，黄石现代有轨电车投入运营。假设有轨电车质量为m，某次测试中有轨电车由静止出发在水平面做加速度为a的匀加速直线运动，有轨电车所受的阻力恒定为f，达到发动机的额定功率P后，有轨电车保持额定功率做变加速运动，再经时间t速度达到最大，然后以最大速度匀速运动，对此下列说法正确的是（）A.有轨电车匀速运动的速度为B.有轨电车做匀加速运动的时间为C.从静止到加速到速度最大过程牵引力所做的功为PtD.有轨电车保持额定功率做变加速运动时间t内的位移为〖答案〗B〖解析〗A．有轨电车匀速运动时的速度达到最大值，此时的牵引力与阻力平衡，则有故A错误；B．匀加速末状态的功率达到P，则有根据牛顿第二定律有根据速度公式有解得故B正确；C．匀加速直线运动的位移则从静止到加速到速度最大的过程牵引力所做的功为解得故C错误；D．令有轨电车保持额定功率做变加速运动时间t内的位移为，根据动能定理有结合上述解得故D错误。故选B。5.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，原线圈与定值电阻串联后，接到输出电压有效值恒定的正弦交流电源上，副线圈与可变电阻连接，A、V是理想电表，已知。当时，电流表的读数为2A，则（）A.电源输出电压为6VB.电源输出功率为8WC.当时，变压器输出功率最大D.若减小，则两电表读数均减小〖答案〗C〖解析〗A．变压器副线圈电压为根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系解得变压器原线圈电压为根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系解得变压器原线圈中电流为电源输出电压为故A错误；B．电源输出功率为故B错误；C．根据欧姆定律副线圈电流为根据，则原线圈电压、电流为，由于解得变压器输出功率为当时，即时，变压器输出功率最大，故C正确；D．将变压器看成阻值为的等效电阻，若减小，总电阻减小，变压器原线圈电流增大，变压器原线圈电压减小，则变压器副线圈电流增大，变压器副线圈电压减小，电流表读数增大，电压表读数减小，故D错误。故选C。6.如图甲所示，质量为0.4kg的物块在水平力F的作用下由静止释放，物块与足够高的竖直墙面间的动摩擦因数为0.4，力F随时间t变化的关系图像如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.时物块离出发点最远B.时物块速度与时相等C.内物块速度先增大后减小D.内摩擦力的冲量大小为〖答案〗D〖解析〗A．当物块受到摩擦力与重力相等时，有解得可知内物块向下做加速运动，内物块向下做减速运动，末物块的速度为零，内物块静止，内物块向下做加速运动，故时物块离出发点最远，故A错误；B．由上述分析可知，时物块的速度为零，时物块的速度不为零，故B错误；C．由上述分析可知，内物块速度先增大后减小，再增大，故C错误；D．内、内物体受到的摩擦力为内摩擦力的冲量为内摩擦力的冲量为内摩擦力的冲量为内摩擦力的冲量大小为故D正确。故选D。7.如图所示，小物块A、B、C与水平转台相对静止，B、C间通过原长为1.5r、劲度系数的轻弹簧连接，已知A、B、C的质量均为m，A与B之间的动摩擦因数为2μ，B、C与转台间的动摩擦因数均为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（）A.逐渐增大转台角速度，B先相对于转台滑动B.当B与转台间摩擦力为零时，C受到的摩擦力方向沿半径背离转台中心C.当B与转台间摩擦力为零时，A受到的摩擦力为D.当A、B及C均相对转台静止时，允许的最大角速度为〖答案〗B〖解析〗BC．对A受力分析，受重力、支持力以及B对A的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有解得当B与转台间摩擦力为零时，由弹簧弹力和A对B的静摩擦力提供向心力，此时弹簧的弹力为则有解得此时A受到的向心力对C研究，则解得故C受到的摩擦力方向沿半径背离转台中心，故B正确，C错误；AD．假设C不动，当AB相对静止，刚好相对于转台滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有解得假设AB不动，当C刚好滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力，则有解得由于可知C先滑动，A、B、C均相对转台静止时允许的最大角速度为，故AD错误。故选B。8.一列简谐横波沿x轴在介质中传播，图甲是时刻的波形图，此时质点P的纵坐标为5cm，图乙是质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A.该波沿轴负方向传播B.该波的波速为0.4m/sC.质点P经过的路程小于10cmD.时刻质点P位于波峰〖答案〗BD〖解析〗A．由图乙可知时，质点Q向y轴正方向运动，再由同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，A错误；B．由图甲可知，该波的波长为，由图乙可知，该波的周期为，故该波的波速为B正确；C．由上分析可知，该波向x轴正方向传播，故质点P向y轴负方向运动，经过该质点的路程大于一个振幅，C错误；D．由上分析可知，该波向x轴正方向传播，周期为，时质点P的纵坐标为5cm，此时质点P沿y轴负方向运动，故时质点P位于波峰，D正确。故选BD。9.如图所示，轻弹簧一端固定在水平面上，另一端与质量为M的物块b固定连接，质量为m的物块a位于b的正上方，两者之间的距离为h。静止释放小物块a，a、b碰后一起向下运动但不粘连，压缩弹簧到最低点后两物块向上运动，且上升至最高点时恰不分离，重力加速度为g，则（）A.b对a的支持力最大值为2mgB.若仅增大h，碰后a、b一起达到最大动能时位置将降低C.物块b的质量M越大，a、b碰撞损失的机械能越大D.从静止释放物块a到a、b恰不分离，a、b的机械能减小量等于a、b碰撞损失的机械能〖答案〗AC〖解析〗A．设弹簧最大的压缩量为x，当弹簧达到最大压缩量时，b对a的支持力最大。根据题意有a、b向上运动到最高点时，对a分析根据对称性可知，a1和a2大小相等解得故A正确；B．碰后a、b一起达到最大动能时，对整体受力分析有可知弹簧的压缩量与h无关，若仅增大h，碰后a、b一起达到最大动能时的位置将不变，故B错误；C．设碰撞前a的速度大小为v1，碰撞后a、b的共同速度为v2，a下落过程中，根据动能定理由动量守恒定律得碰撞所损失的机械能为联立解得则物块b的质量M越大，a、b碰撞损失的机械能越大，故C正确；D．从静止释放物块a到a、b恰不分离，a、b的机械能减小量即a、b重力势能的减少量等于a、b碰撞损失的机械能与弹簧弹性势能的增加量之和，故D错误。故选AC。10.如图是一种简化的电磁弹射模型，直流电源的电动势为E，电容器的电容为C，两条相距L的固定光滑导轨，水平放置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现将一质量为m，电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态，并与两导轨接触良好。先将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下加速运动，达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A.金属滑块匀速时电容器极板电荷量为零B.金属滑块匀速时轨道M电势高于轨道NC.金属滑块从开始运动到滑离轨道的整个过程中流过它的电荷量为D.金属滑块从开始运动到滑离轨道的整个过程中电容器消耗的电能为〖答案〗BC〖解析〗AB．金属滑块运动后，切割磁感线产生电动势，当电容器电压与滑块切割磁感线产生电动势相等时速度达到最大；由可知，金属滑块匀速时电容器极板电荷量不为零，金属滑块匀速时轨道M电势高于轨道N，故A错误，B正确；C．设金属滑块加速运动到最大速度时两端电压为U，电容器放电过程中的电荷量变化为，放电时间为，流过金属滑块的平均电流为I，在金属块滑动过程中，由动量定理得由电流定义可得由电容的定义式可得金属滑块运动后速度最大时，根据法拉第电磁感应定律可得解得故C正确；D．金属滑块从开始运动到滑离轨道的整个过程中电容器消耗的电能为故D错误。故选BC。二、非选择题∶本题共5小题，共60分。11.甲、乙两同学在做“测定玻璃的折射率”的实验时，分别选用平行玻璃砖/半圆形玻璃砖做实验。（1）甲同学在画好平行玻璃砖界面两条直线后，不慎误将玻璃砖向上平移至图甲中虚线位置，而其他操作均正确，则测得的折射率将___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。（2）乙同学插大头针、确定和射光线，另一侧垂直纸面插大头针，为折射光线，作BA、CD垂直于法线于A、D两点；则玻璃砖的折射率可表示为_________（用图中线段长度表示）；若乙同学在插大头针前不小心将玻璃砖以O为圆心逆时时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。〖答案〗（1）不变（2）偏小〖解析〗（1）[1]如图所示可知所作的折射光线与实际的折射光线平行，所以在入射角和折射角测量准确的情况下，测得的折射率将不变。（2）[2]根据折射定律可得玻璃砖的折射率为[3]

实验中该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心逆时针转过一小角度，可知折射光线将以O为圆心逆时针转动，则AB的测量值不变，CD的测量值变大，由可知测得玻璃砖的折射率将偏小。12.某同学测得一量程为150mV的毫伏表内阻为500Ω。（1）若将其改装成量程为3V的电压表，需要串联一个阻值为___________Ω的电阻；该同学根据图甲所示电路利用一标准电压表V对改装后的电压表进行检测（线框内是改装后的电压表），发现当标准电压表V的示数为2.16V时，毫伏表的指针位置如图乙所示，由此可以推测出所改装电压表的量程不是预期值，而是__________V，若产生此问题的原因是毫伏表内阻测量有偏差导致，则实际内阻___________（选填“大于”或“小于”）500Ω；要达到预期目的，不必重新测量毫伏表内阻，只需要将阻值为的电阻换成阻值为的电阻即可，其中___________。（2）若将其改装为简易欧姆表，所用电源的电动势为1.5V，内阻为2Ω，调零后用此欧姆表与一待测电阻连接，指针指到欧姆表表盘正中央，则______Ω；欧姆表使用时间久了以后，电源电动势降为1.44V，内阻增为20Ω，但仍能正常调零，测量电阻时，读数为5000Ω，则电阻的实际阻值为__________Ω。〖答案〗（1）95002.7大于（2）50004800〖解析〗（1）[1]将电压表的量程改装成3V的量程，需要串联一个大电阻分压，则有解得[2]由题图可知，其读数为由于电压表的改装，其改装后的量程与原量程均是具有倍数关系，所以有解得[3]由之前的分析可知，改装后的电压表量程偏小，由串联电路特点可知，分压电阻阻值偏小，产生此问题的原因是毫伏表内阻测量有偏差导致，即实际内阻大于500Ω。[4]改装后的电压表量程为原量程18倍，则分压电阻的电压为原量程电压的17倍，即串联电阻为把原量程电压表改装成为3V，串联电阻阻值为解得（2）[5]将该表改装成欧姆表，欧姆表的满偏电流为调零时，欧姆表的内阻有待测电阻后有解得[6]电源为发生衰减前，读数为5000Ω时，电流为电源生衰减后，调零后，此时内部电阻为所以，调零后，接入电路中的R电阻将变小，有读数为5000Ω时，对应的电流列出关系式解得13.如图所示为水火箭，是利用质量比和气压作用设计的玩具。水火箭内瓶的容积为2.4L，某次发射前，往瓶内注入三分之一体积的水，打气筒每次可充入200mL压强为的气体，当水火箭内部气压达到时，按下发射按钮，箭体可发射致百米高度。设充气过程气体温度不变。已知大气压强为，整个装置气密性良好，忽略温度的变化。（1）求本次发射火箭前需要打气的次数；（2）求水火箭落地后瓶内气体质量与水刚好被全部喷出前瓶内气体质量之比。〖答案〗（1）40；（2）1︰4〖解析〗（1）设至少需要打次气，打气前箭体内空气体积为打气前箭体内空气压强为p0，末状态气体的压强为，根据玻意耳定律可得代入数据解得所以该小组成员至少需要打气40次才能使“水火箭”发射。（2）小组成员对“水火箭”加压到发射，在水刚好全部被喷出时气体的体积为根据玻意耳定律可得解得水刚好全部被喷出前瞬间，瓶内气体压强为从水刚好全部被喷出前瞬间到“水火箭”落地后，设气体没有散开，体积为V1，根据玻意耳定律可得故“水火箭”落地后瓶内气体质量与水刚好被全部喷出前瓶内气体质量之比为14.如图所示，竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一光滑水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，水平轨道右下方有一段抛物线形轨道。以O点为原点建立如图所示坐标系xOy，轨道的抛物线方程为，水平轨道末端的坐标为（0，0.8m）。小物块B从倾斜轨道上的某一位置由静止释放，沿着轨道下滑后与静止在水平轨道末端的小物块A发生碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。已知小物块A、B的质量均为，物块B的释放点距离轨道末端的竖直高度为，取重力加速度。（1）求两物块碰撞过程中损失的机械能；（2）调节小物块B的释放点距离水平轨道的高度，使小物块B与小物块A碰撞后落到抛物线形轨道上时的动能最小，求小物块A动能最小值。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）物块B从释放到与A碰撞前瞬间，根据动能定理可得解得碰撞前瞬间物块B的速度为物块B与A碰撞过程，根据动量守恒可得解得碰后瞬间A、B的速度为则两物块碰撞过程中损失的机械能为（2）设A、B整体做平抛运动的初速度为，竖直方向有水平方向代入抛物线方程，可得可得根据动能定理可知，小物块A落到抛物线形轨道上时的动能为整理可得根据数学知识可知，当即小物块A落到抛物线形轨道