2024年九省新高考第二次模拟考试卷：物理（安徽卷新题型）（全解全析）

2024年高考第二次模拟考试

物理，全解全析

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

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42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有

一项符合题目要求，第9~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3

分，有选错或不答的得0分。

1.中央广播电视总台《2024年春节联欢晚会》以“龙行矗矗，欣欣家国”为主题。中国书法历史悠

久，是中华民族优秀传统文化之一。如图所示，书法家在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他

在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。书写“龙”字“一”这一笔画时，在向右行笔的过程中镇纸和白

纸都保持静止，则（）

A.毛笔对白纸的摩擦力向左B.白纸对镇纸的摩擦力向右

C.桌面对白纸的摩擦力向左D.桌面对白纸的摩擦力小于毛笔对白纸的摩擦力

【答案】C

【详解】A.书写“龙”字“一”这一笔画时，白纸相对毛笔白纸向左运动，毛笔对白纸的摩擦力向右,

故A错误；

B.镇纸相对白纸无运动趋势，白纸与镇纸间没有摩擦力，故B错误；

CD.对白纸受力分析，桌面对白纸的摩擦力与毛笔对白纸的摩擦力二力平衡，方向相反，大小相等,

则桌面对白纸的摩擦力向左，桌面对白纸的摩擦力等于毛笔对白纸的摩擦力，故C正确，D错误。

故选C。

2.战绳训练中，运动员抖动战绳一端，使其上下振动，运动状态可视为简谐振动。如图所示，足够

长的战绳两端，两位运动员均以2Hz的频率、相同的起振方向同时上下抖动战绳，在战绳上传播的

波速为4m/s,下列说法正确的是（）

A.战绳上每个部分振幅都相同B.战绳上每个部分振动频率都为4Hz

C.战绳上相邻的振动加强区相距为ImD.战绳上相邻的振动减弱区相距为2m

【答案】C

【详解】A.两列波的干涉过程中，振动加强区的振幅和减弱区的振幅不同，故A错误；

B.战绳上每个部分振动频率不变，都为2Hz,故B错误；

CD.根据波长与波速和频率的关系可得

V

Z。=——=2Cm

f

起振方向相同，则振动加强区是波程差为半波长的偶数倍的位置，振动减弱区是波程差为半波长的

奇数倍的位置，则相邻的振动加强区和相邻的振动减弱区都相距半波长，即为1m,故C正确，D

错误。

故选C。

3.车辆超载严重影响行车安全，已知一辆执勤的警车停在公路边，交警发现从旁边驶过的货车严重

超载，决定发动汽车追赶，从货车经过警车开始计时，两车的V—图像如图所示，则（）

A.警车的加速度大小为Im/s?B.f=20s时警车能追上货车

C.追赶过程中两车的最大距离是50mD.追上货车时警车的位移是250m

【答案】B

【详解】A.根据VT图像的斜率可得，警车的加速度大小为

a=—=1°m/s2=2m/s2

△t10-5

故A错误;

BD.警车加速到最高速度的时间为

v20m/s

%二一=10s

a2m/s2

所以警车在t=20s时的位移为

1

—x2xl02m+20m/sx(20s-5s-10s)=200m

2

而货车在t=20s时的位移为

v货，=10x20=200m

可知%=x货，说明在/=20s时警车恰好能追上货车，故B正确，D错误；

C.在警车速度小于货车时，两车距离变大，在警车速度大于货车后，两车距离变小，所以在警车

速度等于货车速度时，两车距离最大，即t=10s两车距离最大，则追赶过程中两车的最大距离是

12

d=4货1-%警1=10xl0m-]x2x5m=75m

故C错误。

故选B。

4.质子（质量数和电荷数均为1）和a粒子（质量数为4、电荷数为2）垂直进入某一平行板间的

匀强电场中，又都从另一侧离开电场。若两粒子在通过平行板时动能的增量相同，不计粒子重力，

则下列判断正确的是（）

A.质子和a粒子射入时的初动量之比为2：1

B.质子和a粒子射入时的初动能之比为1：2

C.质子和。粒子在平行板间的运动时间之比为1：4

D.质子和a粒子射入时的初速度之比为1：1

【答案】D

【详解】A.粒子在匀强电场中，垂直于电场方向做匀速运动

X

t=—

%

竖直方向上

12

y=—at

2

qE=ma

由动能定理知电场力对粒子做的功等于粒子动能增量，则

222

—西二n当E需X

故动量为

故初动量之比为

故A错误;

2E2x2

由动能增量△纭a可知粒子的初动能

2mv0

E2q2x2

E/d>=~mvo=

4A纥

故初动能之比

强=E=£=1

E*O2%24

故B错误；

C.由于两粒子初速度相等，则质子和a粒子在平行板间的运动时间之比为

L

A.2k2oil

f===

2_Lv011

%2

故C错误。

D.由两粒子初动量〃="%可知，初速度之比

Pi

v011nlpxm21x41

m

v02P2_p2l4x11

m2

故D正确；

故选Do

5.如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比〃J%=22:1,电阻H=2Q,电动机M的内阻〃=1C,

输入端〃、人所接电压打随时间方的变化关系如图乙所示。闭合电键S,电动机正常工作，此时理想

电压表的示数为。=8V,则电动机的输出功率为（)

A.7A/2WB.7WC.8点WD.8W

【答案】B

【详解】根据题意，由图乙可知，变压器的输入电压为交流电的有效值，则有

U.=-^=220V

V2

设变压器的输出电压为则有

5=以

U2n2

解得

U,=10V

«1

流过电动机的电流为

则电动机的输出功率为

故选B。

6.科幻电影《流浪地球》中，有地球利用木星来加速的片段。如图所示为地球仅在木星引力作用下

沿椭圆轨道运动的情景，其中轨道上的尸点距木星最近（距木星的高度可忽略不计），下列说法正

确的是（）

A.地球靠近木星的过程中动能增大B.地球远离木星的过程中机械能减小

C.地球远离木星的过程中加速度不变D.地球在P点的速度等于木星第一宇宙速度

【答案】A

【详解】A.地球绕木星做椭圆运动，根据开普勒第二定律可得，远木点的速度小，近木点的速度

大，故地球靠近木星的过程中，运行速度增大，动能增大，A正确；

B.地球远离木星的过程中，只有万有引力做负功，因此机械能守恒，B错误；

C.地球在轨道上运行时，万有引力提供加速度，根据

地球远离木星的过程中，r变大，所以加速度减小，C错误；

D.若地球在P点绕木星做匀速圆周运动，则速度等于木星的第一宇宙速度，即

而地球过P点后做离心运动，万有引力小于需要的向心力，则有

所以地球在P点的运行速度大于木星的第一宇宙速度，D错误。

故选Ao

7.如图（a）为游乐场中的“空中飞椅”项目。“空中飞椅”结构示意图如图（b）,转动轴带动顶部圆

盘转动，悬绳一端系在圆盘边缘，另一端系着椅子。若所有椅子质量相等，悬绳长短不一定相等，

忽略悬绳质量与空气阻力，则坐在椅子上的游客与椅子整体随圆盘匀速转动的过程中，表述错误的

是（）

A.任一时刻，所有游客的线速度都相同

B.所有游客做圆周运动的周期都相同

C.悬绳越长，悬绳与竖直方向的夹角就越大

D.悬绳与竖直方向的夹角与游客质量无关

【答案】A

【详解】AB.根据题意可知，所有游客为同轴转动，则所有游客做圆周运动的角速度相同，由

可知，游客做圆周运动的半径不同，线速度大小不同，游客的线速度方向也不同，由7==可知，

co

所有游客做圆周运动的周期都相同，故A错误，B正确；

CD.根据题意，设绳长为L,悬绳与竖直方向的夹角为凡则有

mgtan0=mar（£sin^+r）

解得

——------—=L

cocos0sin6

可知，悬绳与竖直方向的夹角与游客质量无关，悬绳越长，夕越大，即悬绳越长，悬绳与竖直方向

的夹角就越大，故CD正确。

故选Ao

8.如图甲所示，一足够长的水平传送带以某一恒定速度顺时针转动，一根轻弹簧一端与竖直墙面连

接，另一端与工件不拴接。工件将弹簧压缩一段距离后置于传送带最左端无初速度释放，工件向右

运动受到的摩擦力6随位移尤变化的关系如图乙所示，无。、外为已知量，则下列说法正确的是（工

件与传送带间的动摩擦因数处处相等）（）

、

甲

A.工件在传送带上先做加速运动，后做减速运动

B.工件向右运动无。后与弹簧分离

C.弹簧的劲度系数为生

%

D.整个运动过程中摩擦力对工件做功为Q75品不

【答案】D

【详解】A.从图乙可知，摩擦力在七处方向发生变化，在2%区间工件的摩擦力大小发生变化,

说明工件与传送带相对静止，故工件先做加速运动后做匀速运动，故A错误;

B.在不~2%区间摩擦力大小等于弹簧弹力大小，2%位置摩擦力为零，所以弹力为零，所以工件

运动2%后与弹簧分离，故B错误;

C.由胡克定律得

kxQ=0.55

解得弹簧的劲度系数

左=互

2%

故C错误；

D.摩擦力对工件先做正功后做负功，图乙图像与x轴围成的面积在数值上等于摩擦力对工件做的

功，即

W=-gx0.5盘々=0.75%0

故D正确。

故选D。

9.光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场，磁感应强度为8,筒上P点开有一个小孔，过

尸的横截面是以。为圆心的圆，圆的半径为心如图所示，一质量为机、电荷量为q的粒子从P点

沿尸。方向射入，与筒壁发生碰撞后反弹。假设粒子每次碰撞前、后动能不变，碰撞时间极短，电

荷量不变，重力不计。下列说法正确的是（）

A.射入小孔时粒子的速度越大，在圆内运动时间越短

B.粒子能从小孔射出的最短时间为一了

qB

C.调节射入小孔时粒子速度大小，粒子运动轨迹可能通过圆心

D.从小孔射出的粒子的速度大小可能超过逊色

m

【答案】BD

【详解】A.速度越大粒子做圆周运动的半径越大，碰撞次数会可能增多，粒子运动时间不一定减

少，A错误;

B.如图所示

由题意可知粒子射出磁场以后的圆心组成的多边形应该为以筒壁的内接圆的多边形，最少应该为三

角形，如上图所示，最少经过2次碰撞，粒子就可能从小孔射出，由周期公式知

,2兀m

I=------

qB

则运动时间为

(_180°丁_1Ijrm_7m

~360°~2qB~~^B

B正确；

C.假设粒子运动过程过。点，则过P点的速度的垂线和OP连线的中垂线是平行的不能交于一点

确定圆心，由圆形对称性撞击筒壁以后的A点的速度垂线和连线的中垂线依旧平行不能确定圆

心，则粒子不可能过圆心。。C错误；

D.如图所示

当速度为1邂时

m

R、=吧fR

1qB

由几何关系知，半径越大，粒子轨迹越接近。点

D

tan<9>—(90°>6>>00)

R'

解得

Rf>^—

tan。

当e小于30。时，从小孔射出的粒子的速度大小可能超过《迦。D正确;

m

故选BD„

10.如图，间距L=hn的U形金属导轨，一端接有0.1Q的定值电阻R,固定在高/?=0.8m的绝缘水

平桌面上。质量均为0.1kg的匀质导体棒。和6静止在导轨上，两导体棒与导轨接触良好且始终与

导轨垂直，接入电路的阻值均为0.1。，与导轨间的动摩擦因数均为0.2（设最大静摩擦力等于滑动

摩擦力），导体棒。距离导轨最右端2.25m。整个空间存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁

感应强度大小为0.1T。用尸=0.7N沿导轨水平向右的恒力拉导体棒m当导体棒。运动到导轨最右

端时，导体棒b刚要滑动，撤去F导体棒。离开导轨后落到水平地面上。重力加速度取lOm/s?,不

计空气阻力，不计其他电阻，下列说法正确的是（）

A.导体棒“离开导轨至落地前，其感应电动势一直在变大

B.导体棒。离开导轨至落地过程中，水平位移为2.4m

C.导体棒。在导轨上运动的过程中，通过电阻R的电荷量为0.75C

D.导体棒“在导轨上的运动时间为1.5s

【答案】BCD

【详解】A.导体棒a离开导轨至落地前，做平抛运动，水平方向的速度大小不变，即导体棒。切割

磁场的有效速度不变，根据

E=BLv

可知，其感应电动势不变，故A错误；

B.导体棒b刚要滑动的条件是受到的安培力等于最大静摩擦力，b受到的最大静摩擦力为

于2=3咚=02N

根据平衡条件可得

BIbL=fa

代入数据可解得通过b的电流为

4=2A

由于。与R并联后与。串联，根据闭合电路的欧姆定律可得导体棒a产生的感应电动势为

E=2IbRa+IbRb

代入数据解得

E=0.6V

设导体棒a刚要离开桌面时的速度大小为v,根据法拉第电磁感应定律可得

E=BLv

解得

v=6m/s

导体棒。做平抛运动的时间为

2h

所以导体棒a离开导轨至落地过程中水平位位移大小为

x=vt=2.4m

故B正确；

C.导体棒。在导轨上运动的过程中，设通过。的电荷量为外,根据电荷量的计算公式可得

E△①BLd

Qr.—LTt-----t------t-------

R总吸R总

其中

R=R,RbR

总"Rh+R

则通过电阻R的电荷量为

1

得

q=0.75C

故C正确；

D.以导体棒。为对象，选择向右的方向为正方向，由动量定理有

(F--2BILt=mv

其中

得

f=1.5s

故D正确。

故选BCD。

二、实验题：本题共2小题，共18分。

11.某同学利用下面方法间接测量物体质量M,并利用此装置验证系统机械能守恒。装置如图甲所

示，一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连，重物P、Q质量均为〃z=200g,在重物

Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z,重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重

力加速度为g=9.8m/s2。

（1）某次实验中，先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的纸带，

其中s/=4.47cm,52=5.34cm,53=6.21cm,54=7.10cm,S5=7.98cm,S6=8.86cm。则系统运动的加速度

a=m/s2,5点的速度V5=m/s（保留三位有效数字）；

（2）忽略各类阻力，求出物块Z质量的测量值为"=____________kg（保留三位有效数字）；

/0；23.2；6（

"h"

（3）利用纸带还可以验证系统机械能守恒，测量纸带得出1点到5点的距离为/?,求出1点速度为

口,5点的速度为吻,根据以上数据，可求重物由1点运动到5点时系统重力势能减少量等于,

系统动能的增加量等于，通过数据可得出在误差允许的范围内系统重力势能的减少量等于系

统动能的增加量，则系统机械能守恒（表达式用题中M、机、VI,V5>g、/l字母表示）。

【答案】5.502.110.512Mgh+2m）（v；-v；）

【详解】（1）口］由题图可知，相邻计数点间的时间间隔为

T=2x0.02s=0.04s

根据逐差公式可得，系统运动的加速度为

(L+*+%)—(M+$2+邑)(7.10+7.98+8.86—4.47—5.34—6.21)x0.01

a=m/s2=5.50m/s2

9T29x0.042

⑵打5点时的速度为

s+57.98+8.86

v=-5----6-=--------------xO.OIm/s®2.1Im/s

5sIT2x0.04

(2)[3]对Q、Z整体分析，根据牛顿第二定律有

(M+m)g-T-(M+m)a

对P分析，根据牛顿第二定律有

T-mg=ma

联立解得，物块Z质量的测量值为

M«0.512kg

(3)[4]重物由1点运动到5点时系统重力势能减少量等于

AEp=Mgh

⑸系统动能的增加量等于

AEk=；(M+2m)vj-:(M+2m)v^=g+2m)(vf-v；)

12.半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变。某小组设计实验测量一薄膜压力传感器在不

同压力下的阻值S，其阻值约几十千欧，现有以下器材：

电源：电动势3V,内阻不计

电流表A1：量程250pA,内阻约为50。

电流表A2：量程250mA,内阻约为10。

电压表V：量程3V,内阻约为20kQ

滑动变阻器R：阻值范围01。。。

压力传感器RF，开关S,导线若干请完成下列问题：

甲乙

(1)为了提高测量的准确性，电流表应选(选填"AJ，或“A?”)，并请补充完整图甲中

虚线框内的测量电路。（）

（2）通过多次实验测得其阻值4随压力/变化的冬-尸图像如图乙所示，由图乙可知压力越大，

压力传感器的阻值__________（选填“越大”或“越小”）。

（3）完成前面的实验工作后，将该压力传感器接入如图丙所示电路中，制作成简易电子秤，它主要

构成有：压力传感器&，定值电阻凡=14kC,理想电流表（量程250pA）,电动势为6V的电源，

电源内阻不计。将该电子秤水平放置在竖直方向运动的电梯里，在托盘上放一祛码，托盘和祛码的

总质量为600g,电流表示数为200a,取重力加速度g=9.8m/s"通过计算可知压力传感器的阻值

为kQ,可得电梯的加速度大小为_________m/s2,3电梯的运动状态可能是。

越小160.2向上加速运动或

向下减速运动

【详解】⑴口]电路中最大电流为

故为了提高测量的准确性，电流表应选A厂

⑵由于滑动变阻器的阻值相比压力传感器阻值小得多，且使电表示数变化范围更大，滑动变阻器采

用分压式接法，根据

4>

所以电流表采用内接法，故电路图连接如图所示

（2）[3]由图乙可知，压力越大，压力传感器的阻值越小;

（3）[4][5]⑹由闭合电路的欧姆定律

4+4

代入数据解得

4=16kO

由图乙可知，当％=16k。时，压力传感器的示数为

B=6.0N

由牛顿第二定律

F—mg=ma

解得

a=0.2m/s2

因为加速度方向竖直向上，且不知道电梯的运动方向，所以电梯的运动状态可能是向上加速运动或

向下减速运动。

三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写

出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.（8分）历史记载，如图（a）所示，压水井最早出现在我国宋代，其基本结构如图（b）所示.开

始取水时，手柄上提，活塞下移，阀门1打开，阀门2关闭，使储水腔活塞下方的气体全部从阀门

1排出；手柄下压，活塞上移，阀门1关闭，阀门2打开，活塞下方的气体压强减小，大气压将水

压入水管中，重复以上动作，水便能从出水管流出.已知储水腔和水管均为圆柱形，其内径分别为与、

且N=4几，储水腔的最大高度％=50cm,储水腔底部阀门距离水井水位线的高度为=4m,

大气压Po=l.Oxl（）5pa,水的密度0=l.OxlO3kg/m3,重力加速度g取lOm/sZ,忽略活塞厚度、活塞

所受摩擦力以及水井水位变化.若活塞由储水腔底部（位置A）缓缓上移，当水管中水位由水井水位

（位置2）上升到储水腔底部（位置A）时，求：

（1）储水腔活塞下方气体压强；

（2）储水腔活塞下方气体高度（结果保留两位有效数字）.

(a)(b)

【答案】⑴O.6xlO5Pa;(2)0.42m

【详解】(1)设当水管中的水位线恰好到达储水腔底部时，则气体压强

P,=P0-pghi

解得

Pi=0.6xIO,Pa

(2)封闭气体初始体积

%="R也

当水管中的水位线恰好到达储水腔底部时，设储水腔活塞下方气体高度为Ax,则气体体积

匕="N2Ax

根据等温变化规律

p(y0=PM

解得

Ax=0.42m

14.(14分)如图所示，光滑水平桌面上，一轻质弹簧左端固定，用质量〃2=0」kg的小球压缩，释放

后，小球离开弹簧的速度%=2m/s。小球从。点飞出，在斜面上第一次落点为A,第二次落点为瓦

小球与斜面碰撞前后沿斜面的分速度不变，垂直斜面的分速度大小不变、方向相反.己知斜面倾角

为37。，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,不计空气阻力。求：

(1)弹簧的弹性势能最大值综；

(2)小球从。到A运动的时间6；

(3)。与B间距离乙。

o

【答案】(1)Ep=0.2J；(2)^=0.3s；(3)2.04m

【详解】(1)小球离开弹簧的过程弹性势能全部转化为小球的动能，由能量守恒定律有

1=5加说

代入数据得

E=0.2J

(2)小球从。到A的过程做平抛运动，故水平方向有

x=%,

竖直方向有

12

根据几何关系可知，o到A过程中水平方向位移与竖直方向上位移有

tan37°=2

解得

4=0.3s

(3)如图，将小球从。点飞出后的运动分解到沿斜面方向和垂直斜面方向

则沿斜面方向和垂直斜面方向的初速度分别为

vx=v°cos37°=1.6m/s,vy=v0sin37°=1.2m/s,

沿斜面方向和垂直斜面方向的加速度分别为

2

ax=^sin37°=6m/s,ay=gcos37°=8m/s

根据运动的对称性可知，小球运动到A点时，小球在垂直斜面方向的速度与从。点飞出时垂直斜面

方向的初速度大小相等，方向相反，故小球从。到A运动时间为

-2卫

%

同理，小球从A到B运动时间为

4=22

%

故

fl=t2

小球从。运动到B的时间为

1=2"=0.6s

故。与3间距离为

11

L=vt+—at9=1.6x0.6+—x6x0.69=2.04m

x22

15.（18分）磁控溅射仪是制备金属薄膜的重要设备。为了研究磁控溅射仪中离子在电场和磁场中的

运动过程，建立如下模型。如图所示，x。，平面内（-七,。）的位置有一离子源发射大量质量为机、电

荷量为式4>。）的离子，离子的初始速度大小均为%,方向在xOy平面内并与x轴正方向的夹角在

-60。至60。范围内。在x<0的区域内有一沿无轴正方向的匀强电场，在x>0的区域内有一垂直xOy

平面向里的匀强磁场，磁场沿y轴方向的宽度为5后％,且关于x轴对称。在x=0的位置放一沿轴y

方向的无限长绝缘薄平板，所有离子经电场加速后到达绝缘薄平板时速度大小均为百为。忽略离子

的重力以及离子间的相互作用。

（1）求x<0的区域内电场强度的大小；

（2）为使所有离子均能进入右边的磁场区域，需要在绝缘薄平板上开一狭缝，请问狭缝的最小宽度

为多少？

（3）狭缝宽度值取第（2）问的结果，要使所有离子进入磁场后不再通过狭缝返回电场，求磁感应

强度的最大值，及此条件下在磁场中运动时间最长的离子在磁场中所经历的时间。（假定离子与绝缘

薄平板发生的碰撞为弹性碰撞，即碰撞前后沿平板方向的速度分量不变，垂直于平板方向的速度分

量反向）。

【答案】(1)皿；(2)瓜,；(3)圆“，I1岛与

qx。qx09v0

【详解】(1)在电场中，由动能定理

2

qEx0=；»7(A/3V0)~~mvg

解得尤＜0的区域内电场强度的大小为

5=遗

qx。

(2)粒子在电场中沿着y轴方向做匀速直线运动，沿着x轴方向做匀加速直线运动。则当粒子出射

速度与x