湖南省永州市宁远县2024届高考冲刺模拟物理试题含解析

湖南省永州市宁远县第一中学2024届高考冲刺模拟物理试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，固定的粗糙斜面体上，一质量为加的物块与一轻弹簧的一端连接，弹簧与斜面平行，物块静止，弹簧处于

原长状态，自由端位于。点。现用力口拉弹簧，拉力逐渐增加，使物块沿斜面向上滑动，当自由端向上移动L时。则

()

A.物块重力势能增加量一定为〃zgLsin。

B.弹簧弹力与摩擦力对物块做功的代数和等于木块动能的增加量

C.弹簧弹力、物块重力及摩擦力对物块做功的代数和等于物块机械能的增加量

D.拉力F与摩擦力做功的代数和等于弹簧和物块的机械能增加量

2、最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进

展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s,产生的推力约为4.8x106N,则它在1s时间内喷射的气

体质量约为

A.1.6xl02kgB.1.6xl03kgC.1.6xl05kgD.1.6xl06kg

3、质量为m的小球套在竖直的光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直

平面内.让小球从A点开始释放，此时弹簧处于原长，当小球下降的最大竖直高度为h时到达B点，若全过程中弹簧

始终处于弹性限度内，竖直杆与OB的夹角为30。，下列研究小球从A到B全过程的说法正确的是

A.当弹簧与杆垂直时，小球速度最大

B.小球的加速度为重力加速度的位置共有三个

C.弹簧的弹性势能先增大后减小

D.弹簧的弹性势能增加量大于mgh

4、甲乙两车在相邻的平行车道同向行驶，做直线运动，v—f图像如图所示，二者最终停在同一斑马线处，则（）

A.甲车的加速度小于乙车的加速度

B.前3s内甲车始终在乙车后边

C.U0时乙车在甲车前方9.4m处

D.Z=3s时甲车在乙车前方0.6m处

5、我国成功地发射了北斗三号组网卫星，如图为发射卫星的示意图。先将卫星发射到半径为4=厂的圆轨道上做匀

速圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度，使卫星进入

半径为4=3r的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨

道上A点时的速度为V,卫星的质量为m,地球质量为M,引力常量为G,则发动机在A点对卫星做的功与在B点对

卫星做的功之差为（不计卫星的质量变化）（）

5、IGMm

B.—mv~----------

93r

4GMm

D.—mv2"---------

93r

6、如图所示，在平行有界匀强磁场的正上方有一等边闭合的三角形导体框，磁场的宽度大于三角形的高度，导体框由

静止释放，穿过该磁场区城，在下落过程中3c边始终与匀强磁场的边界平行，不计空气阻力，则下列说法正确的是

▽

A

A.导体框进入磁场过程中感应电流为逆时针方向

B.导体框进、出磁场过程，通过导体框横截面的电荷量大小不相同

C.导体框进入磁场的过程中可能做先加速后匀速的直线运动

D.导体框出磁场的过程中可能做先加速后减速的直线运动

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、如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导

轨平面的倾角为37°，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力尸拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质

量为0.2kg,其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s,金属棒

和导轨的电阻不计，sin37°=0.6,cos37=0.8,g取lOm/s?,贝！|()

A.尸为恒力

B.尸的最大功率为0.56W

C.回路中的最大电功率等于0.56W

D.金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J

8、如图，4、3两点分别固定有等量的点电荷，其中A处的为正电荷，3处的电性未知。为A3连线的中垂线，。

为垂足。由绝缘材料制成的闭合光滑轨道成〃关于。点对称，其上穿有带正电小环。现在尸点给小环一沿轨道切线

方向的初速度，小环恰能沿轨道做速率不变的运动，则（不考虑重力）（）

A.小环在a、c两点受到的电场力相同

B.小环在氏d两点的电势能相同

C.若在d点断开轨道，小环离开轨道后电场力一直做正功

D.若将小环从d沿诙连线移到a,电场力先做负功后做正功

9、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1,》是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，

定值电阻衣=10。，其余电阻均不计。从某时刻开始在c、d两端加上如图乙所示的交变电压。则下列说法中正确的有

A.当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V

B.当单刀双掷开关与》连接时，在f=0.01s时刻，电流表示数为4.4A

C.当单刀双掷开关由。拨向8时，副线圈输出电压的频率变为25Hz

D.当单刀双掷开关由a拨向》时，原线圈的输入功率变小

10、如图，从倾角为45。的足够长斜面顶端垂直于斜面向上抛出一质量为机的物体（可视为质点），物体初速度大小为

v,受到水平向右、大小与物体重力相等的水平风力作用，重力加速度为g,不计空气阻力，从抛出开始计时，下列说

A.物体距斜面的最远距离为且二

2g

B.以抛出点所在水平面为零势能面，物体重力势能的最大值为Q

C.经过时间叵，物体回到斜面

g

D.物体重力势能最大时，水平风力的瞬时功率为

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）如图甲所示是某研究性学习小组探究小车加速度与力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上，一端系有

砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连，拉力传感器可显示绳中拉力F的大小，改变桶中砂的质量进行多次实

验。完成下列问题：

⑴实验时，下列操作或说法正确的是;

A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量

B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数

C.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小

D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

⑵实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A点的距离如图乙所示。电源的频率为50Hz,

则打点计时器打B点时砂桶的速度大小为一m/s；

（3）以拉力传感器的示数歹为横坐标，以加速度。为纵坐标，画出的“一F图像可能正确的是（—）

（4）若作出〃一厂图线，求出其“斜率”为K则小车的质量为o

12.（12分）图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:

Ku~i1：B

A.易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速

下滑。

B.取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量叫以及小车质量加2。

C.撤去细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙（中间部分未画出），。为打下的第一点。

己知打点计时器的打点时间间隔为T,重力加速度为g。

⑴步骤C中小车所受的合外力大小为__

(2)为验证从0—C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为士，OC间距离为乙，贝!IC点

速度大小为需要验证的关系式为一(用所测物理量的符号表示)。

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)如图所示，真空中以。为圆心，半径片0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域

的最下端与X”坐标系的x轴相切于坐标原点。，圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴

的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场，电场强度E=1.0X105N/C.现从坐标原点。沿xoy平面在y轴两侧

各30。角的范围内发射速率均为w=1.0xl06m/s的带正电粒子，粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m,已知粒子的比荷

^=1.0xl08C/kg,不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力，求：

m

(1)磁场的磁感应强度8的大小；

(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子，在磁场和电场中运动的总时间；

(3)若将匀强电场的方向改为竖直向下，其它条件不变，则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差.

14.(16分)如图所示，两列简谐横波a、B在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播，波速均为v=2.5m/s。已知在U0

时刻两列波的波峰正好在x=2.5m处重合。

①求U0时，介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的x坐标；

②从U0时刻开始，至少要经过多长时间才会使x=1.0m处的质点到达波峰且为振动加强点？

15.(12分)如图所示，水平面内足够长的光滑平行金属导轨相距为乙左端连接阻值为尺的电阻，导体棒MN垂直

导轨放置，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向下、范围足够大的非匀强磁场中，沿导轨建立x轴，磁场的磁

感应强度满足关系3=瓦+区。U0时刻，棒MV从x=0处，在沿+x轴水平拉力作用下以速度"做匀速运动，导轨和导

体棒电阻不计，求：

(l)f=O时刻，电阻R消耗的电功率尸o;

(2)运动过程中水平拉力F随时间t变化关系式；

(3)0F时间内通过电阻R的电荷量第

也

XXX：

X

一x：

卜X,AFx

XX

XXXX

XX:

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、D

【解析】

A.自由端向上移动L时，物块发生的位移要小于L,所以物块重力势能增加量一定小于，"gLsin，，故A错误；

B.物块受重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和摩擦力，支持力不做功，根据动能定理知：重力、弹簧的拉力、斜面

的摩擦力对物块做功的代数和等于物块动能的增加量，故B错误；

C.物块的重力做功不改变物块的机械能，根据机械能守恒定律得：弹簧弹力、摩擦力对物块做功的代数和等于物块

机械能的增加量，故C错误；

D.对弹簧和物块组成的系统，根据机械能守恒定律得：拉力厂与摩擦力做功的代数和等于弹簧和物块的机械能增加

量，故D正确。

故选D。

2、B

【解析】

设该发动机在fs时间内，喷射出的气体质量为加，根据动量定理，Ft=mv,可知，在1s内喷射出的气体质量

%二生=£二4'xl。为=[6xl()3依,故本题选B.

°tv3000

3、B

【解析】

小球A运动过程如右图所示:

当小球滑至C点时，弹簧与杆垂直，水平方向弹簧弹力与杆的弹力平衡，小球在竖直方向受重力，则小球的加速度为

重力加速度，小球仍向下加速，此时速度不是最大，当合力为零时速度最大，而合力为零的位置应在弹簧与杆垂直位

置的下方，故A错误.在图中A、。两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球加速度为重力加速度的位置有A、

C、O三个，故B正确；弹簧的形变量先增大后减小再增大，其弹性势能先增大后减小再增大，故C错误；小球与弹

簧组成的系统只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒.根据系统机械能守恒定律可知，小球从A到5全过程中

增加的弹性势能应等于减少的重力势能mgR故D错误.所以B正确，ACD错误.

4、D

【解析】

A.根据v-f图的斜率大小表示加速度大小，斜率绝对值越大加速度越大，则知甲车的加速度大于乙车的加速度，故

A错误;

BCD.设甲运动的总时间为f,根据几何关系可得

3_15

7-18

解得

t=3.6s

在0-3.6s内，甲的位移

漏=*m=32.4m

0—4s内，乙的位移

12x4〜

x乙=---m=24m

因二者最终停在同一斑马线处，所以，U0时乙车在甲车前方

Ax二九甲一%乙二8.4m

0—3s内，甲、乙位移之差

Ax=----m=9m

2

因UO时乙车在甲车前方8.4m处，所以仁3s时甲车在乙车前方0.6m处，由此可知，前3s内甲车先在乙车后边，后

在乙车的前边，故BC错误，D正确。

故选D。

5、B

【解析】

根据万有引力提供向心力可得

GMm〃说

解得卫星在轨道半径为r的圆轨道上运动的线速度大小

同理可得在半径为3r的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为

GM

17

设卫星在椭圆轨道上3点的速度为力，根据题意有

v*r-vB*3r

可知在A点时发动机对卫星做功

=—mv^--

1221

在B点时发动机对卫星做的功为

--w(-)2

因此有

故B正确，A、C、D错误；

故选B。

6、D

【解析】

A.导体框进入磁场过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流为顺时针方向，故A错误;

B.导体框进、出磁场过程，磁通量变化相同，由感应电量公式

A0

q=n----

R

则通过导体框横截面的电荷量大小相同，故B错误;

C.导体框进入磁场的过程中因为导体框的加速度

BL有效n

mg------

a=----------R—

m

其中L有效是变化的，所以导体框的加速度一直在变化，故C错误;

D.导体框出磁场的过程中因为导体框的加速度

方琦效n

mg------

a=---------K—

m

§2缁效

其中L有效是变化的，则机g与2大小关系不确定，而乙有效在变大，所以。可能先变小再反向变大，故D正确。

R

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、ACD

【解析】

AB.对棒受力分析有

F—-mgsin37°=ma

变形得

mR/F-mgsin370

)R

"=一五"+(B-Is

结合图乙可知

mR_1.0

B21}-Z8

F_〃zgsin37°

(w)—

联立解得

E,N提/

且由。=网可知，尸的最大功率为

p=1.76W

故A正确，B错误；

C.当棒的速度为lm/s时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为

2L

Pm^=IR=^=0.56W

K

故C正确;

D.金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得

Ft-----------mgsin37"/=mv

即

Ft-B-mgsin31°t=mv

解得

尤=0.72m

金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得

02

Fx-mg-xsinil+WA=-^mv

解得

叼=-0.26J

由功能关系可知

Q=-WA=0.26J

故D正确。

故选ACDo

8、BCD

【解析】

由带电小环恰能沿轨道做速率不变的运动可知，在运动过程中电场力对小环不做功，即轨道上各处的电势相同，轨道

与电场中的某一等势线重合，根据常见电场的电场分布图和等势面分布图可知，A、5两点处固定的是等量同种电荷。

A.由等量同种电荷中垂线上的电场分布特点可知，“、c两点电场强度大小相等，方向相反，故小环在a、c两点受到

的电场力方向不同，故A错误；

B.b、d两点在同一等势面上，故氏d两点的电势能相同，故B正确；

C.若在d点断开轨道，此时速度方向与电场力方向垂直，此后，电场力方向与速度方向成锐角，电场力一直做正功,

故C正确；

D.由等量同种电荷的电势分布可知，加连线上从d点到"点，电势先升高后降低，故带正电的小环电势能先增大后

减小，故电场力先做负功，后做正功，故D正确。

故选BCDo

9、AB

【解析】

A.当单刀双掷开关与a连接时，变压器原副线圈的匝数比为10：1,输入电压

5号=220V

故根据变压比公式

U2n21

可得输出电压为22V,电压表的示数为22V,故A正确；

B.当单刀双掷开关与6连接时，变压器原副线圈的匝数比为5：1,输入电压5=220V,故根据变压比公式，输出

电压为44V,根据欧姆定律，电流表的示数即为输出电流的有效值

,U,44A…

I,=」=—A=4.4A

2R10

故B正确;

C.由图象可知，交流电的周期为axioms，所以交流电的频率为

y=l=50Hz

当单刀双掷开关由a拨向Z,时，变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50Hz。故C错误；

D.当单刀双掷开关由“拨向&时，根据变压比公式，输出电压增加，故输出电流增加，故输入电流也增加，则原线

圈的输入功率变大，故D错误。

故选ABo

10、BD

【解析】

AC.根据题意可知，物体受竖直向下的重力和与重力等大的水平向右的风力，则物体受到的合外力沿着斜面向下，与

初速度方向相互垂直，物体做类平抛运动，无法落在斜面上，并且离斜面的距离越来越远，故AC错误；

B.物体在竖直方向上上升的最大高度为

一(vsin450)2_v2

rl-----------------

则重力势能的最大值为

k,mv2

Emp—mbeh----4--

故B正确；

D.物体重力势能最大时，竖直方向的速度为0,所用时间为

_vsin45_42v

1g2g

水平方向的速度为

vx=vcos45°+gt=叵v

所以水平风力的瞬时功率为

P=Fvx=yjlmgv

故D正确。

故选BD。

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。

2

11、B0.832A-

k

【解析】

d)[l].AD.由于有拉力传感器可显示绳中拉力F的大小，则不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也不需要砂和砂

桶的质量远小于小车的质量，选项AD错误；

B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，选项B正确；

C.电火花计时器与纸带之间的摩擦力较小，则选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差小，选项C错误；

故选B.

(2)[2],已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为：T=5x0.02s=0.1so

B点对应的速度为

v„=—^=-^^cm/s=41.6cm/s=0.416m/s

B2T0.2

则此时砂桶的速度为

2v„D=0.832m/s

⑶[3].因长木板放在水平桌面上，则由于没平衡摩擦力，对小车根据牛顿第二定律

a_2F-f_2f

mmm

则得到的。一尸图像可能正确的是Ao

2F-f2f

(4)[4].由〃=-----匕二一/一乙可知

mmm

—=k

m

解得

2

m——

k

2

12、⑴山陪；⑵后，叫且々=普方

uOl

【解析】

(1)[1]小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和轻绳的拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等

于撤去轻绳的拉力，而轻绳的拉力等于易拉罐和细沙的重力，所以小车所受的合外力为/mg；

(2)⑵匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故

_玉

c2T

[3]动能增量为：

A012机2%；

合力的功为:

W=叫8%2，

需要验证的关系式为:

叫且々=布

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)B=O.1T(2)t=5.14x1075(3)Ax=0.0732m

【解析】

⑴带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由

2

qvB=①

,0r

可得：

B=0.1T②

⑵分析可知，带电粒子运动过程如图所示,

由粒子在磁场中运动的周期

可知粒子第一次在磁场中运动的时间:

粒子在电场中的加速度

a3@

m

粒子在电场中减速到0的时间：

=也⑦

aqE

由对称性，可知运动的总时间：

八八"2mv_

t=24+212=---1------0(§)

'%qE

即/=5.14x10-75⑨

(3)由题意分析可知，当粒子沿着y轴两侧30。角射入时，将会沿着水平方向射出磁场区域，之后垂直虚线MN分别从

P、Q'