江苏省宿迁市2024年高三最后一模物理试题含解析

2024年高考物理模拟试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、在x轴上有两个固定的点电荷0、。2,其中0为正电荷，0为负电荷。一带正电的粒子仅在电场力作用下从原点

O由静止开始沿x轴运动，其动能以随位置x的变化关系如图，则能够正确表示0、0位置的图像是（）

,QiQ\OXOx'QiQ2ORX

■11■»

C0]OM0XD.Q2OX（I0]x

2、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为勒，将长度为2L的通电直导线由中点O处弯成折

线，夹角为60。，现在导线中通有恒定电流/。如果在空间另外施加一磁感应强度大小为4的匀强磁场，且使导线MO、

NO所受的安培力相等，则下列说法正确的是（）

A.磁场的方向斜向左下方与水平方向成60。角，MO受到的安培力的大小为欠〃

B.磁场方向竖直向上，M。受到的安培力的大小为2综比

C.磁场方向竖直向下，M。受到的安培力的大小为2综比

D.磁场方向斜向右上方与水平方向成60“角，受到的安培力的大小为与B°IL

3、甲、乙两个质点沿同一直线运动，它们的位移一时间图象如图所示。对0气时间内甲、乙两质点的运动情况，下列

说法正确的是

A.甲运动得比乙快

B.甲运动的位移比乙运动的位移小

C.乙先沿英方向运动后沿正方向运动

D.甲、乙两质点间的距离先增大后减小

4、如图所示，同时作用在质点O上有三个共点力尸I、尸2、尸3,其中尸1、尸2是正六边形的两条边，尸3是正六边形的一

条对角线。已知尸尸尸2=2N,则这三个力的合力大小等于

A.6NB.8NC.IOND.12N

5、如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和。用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细

绳都恰好与天花板垂直，则

A.尸和。都带正电荷B.尸和。都带负电荷

C.尸带正电荷，。带负电荷D.尸带负电荷，。带正电荷

6、自2020年初开始，我国发生了新冠肺炎疫情。面对疫情，中华儿女众志成城，科学战“疫％现在疫情已经得到了

有效控制。2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七

版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中

长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，如云、雾、细

菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质，比如布朗运动，光的反射、散射等。关于封闭

环境中的气溶胶粒子，下列说法正确的是（）

A.在空气中会缓慢下沉到地面

B.在空气中会缓慢上升到空中

C.在空气中做无规则运动

D.受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力

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、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀

强磁场片和匀强电场E,用磁场方向垂直于纸面向里，平板S上有可让粒子通过狭缝到达记录粒子位置的胶片。平板

S右方有垂直于纸面向外的匀强磁场与，则下列相关说法中正确的是（）

A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.该束带电粒子带负电

C.速度选择器的々极板带负电D.在民磁场中运动半径越大的粒子，比荷包越小

m

8、如图所示，°、力、c、d、e、/是以。为球心的球面上的点，平面与平面加力'垂直，分别在a、c两个点处放

等量异种电荷十。和一2,取无穷远处电势为0,则下列说法正确的是（）

A.氏/两点电场强度大小相等，方向相同

B.e、d两点电势不同

C.电子沿曲线人fefd运动过程中，电场力做正功

D.若将+Q从。点移动到万点，移动前后球心O处的电势不变

9、图1是一列沿工轴方向传播的简谐横波在/=0时刻的波形图，波速为lm/s。图2是/=5.5m处质点的振动图象,

B.工=3.5m处质点在，=2s时的位移为4&cm

C.x=1.5m处质点在f=4s时的速度方向沿y轴正向

D.x=4.5m处的质点在，=1s时加速度沿）'粕负方向

E.大=3.5m处质点在0〜1s内路程为（16-8\/2）cm

10、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1,其输入端通过灯泡Li与输出电压有效值恒定的交流电源〃

=Umsin（碗）（V）相连，副线圈电路中接有灯泡L2和最大阻值为R的滑动变阻器，己知两个灯泡的额定电压均为U,

且两者规格完全相同，电压表为理想电表，导线电阻不计。开始时滑动变阻器的滑片P位于最下端，调节滑动变阻器

的滑片可使两个小灯泡同时正常发光（忽略灯丝电阻变化），下列说法正确的是（）

A.在K的滑片P向上滑动的过程中，电源的输出功率将会变大

B.在K的滑片P向上滑动的过程中，心的亮度会变暗

C.若小灯泡L2突然烧坏，电压表示数会减小

D.交流电源的最大值为Um=3收U

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）要测绘一个标有“2・5V2W”小灯泡的伏安特性曲线.己选用的器材有：

直流电源（3V内阻不计）

电流表A।量程为0.6A,内阻为0.6n）

电流表A2（量程为300mA.内阻未知）

电压表V（量程0—3V,内阻约3kQ）

滑动变阻器R（0—5Q,允许最大电流3A）

开关、导线若干.

其实验步骤如下：

①由于电流表Ai的里程偏小.小组成员把Ai、A2并联后在接入电路，请按此要求用笔画线代表导线在实物图中完成余

下导线的连接.

（一）

（2）正确连接好电路，并将滑动变阻器滑片滑至最端，闭合开关S,调节滑片.发现当Ai示数为0.50A时，

A2的示数为200mA,由此可知Az的内阻为.

③若将并联后的两个电流表当作一个新电表，则该新电表的量程为A；为使其量程达到最大，可将图中

（选填，“『、"H”）处断开后再串联接入一个阻值合适的电阻.

12.（12分）为了测量一待测电阻区的阻值，准备了以下器材:

A.多用电表

B.电流表Gi（0-100mA,内阻约5。）

C.电流表Gz（0~50mA,内阻「2=10。）

D.定值电阻Ro（20。）

E.滑动变阻器Ri（oyc）

F.滑动变阻器&（0-100D）

G.直流电源（3.0V,内阻不计）

H.开关一人及导线若干

（1）用多用电表欧姆表“XI”挡粗测电阻时，其阻值如图甲中指针所示，则R、的阻值大约是Qo

（2）滑动变阻器应选________（填仪器前的序号）。

（3）若是用G2表测治两端电压，请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计（要求：滑动变阻器便于调节，电表读

数不得低于量程的（________）

3

（4）补全实验步骤：

a.按图乙所示电路图连接电路，将变阻器滑动触头移至最端（选填"左''或"右"）；

b.闭合开关S,移动变阻器滑动触头至某一位置，记录Gi、Gz表的读数人、

C.多次移动变阻器滑动触头，记录相应的GI、G2表的读数人、/2；

d.以，2为纵坐标，人为横坐标，作出相应图线如图丙所示，则待测电阻&的阻值为。（保留两位有效数字）。

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，/轴、y轴和直线将平面划分成多个区域。其中I区域内存在竖直向下的电场，II区域存

在垂直于纸面向里的匀强磁场，HI区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场，H、HI区域的磁感应强度大小相同。质量

为机、电量为q的粒子从P点（-Ly）以垂直于电场方向、大小为用的速度出发，先后经。点（0,0）、M点（L

0）到达"点U'-LX'点位于磁场分界线处。已知粒子到达。点时速度方向偏转了不计粒子的重力'回答

下面问题。

⑴求带电粒子在电场运动过程中电场力的冲量；

⑵若粒子从尸点出发依次通过。点、"点并于〃点第一次射出磁场分界线后到达N点，则粒子运动的时间为多少?

⑶粒子到达N点时在磁场中运动的路程为多少？

尸F:m:

0・・

X::x

XXxW

X=L

14.（16分）我们已经学过了关于两个质点之间万有引力的大小是：F=G—.但是，在某些特殊情况下，非质点之

间的万有引力计算及其应用的问题，我们可以利用下面两个已经被严格证明是正确的结论，而获得快速有效地解决：

若质点加放置在质量分布均匀的大球壳M（球壳的厚度也均匀）的空腔之内，那么机和M之间的万有引力总是为

零.

b.若质点"，放置在质量分布均匀的大球体M之外（总八）），那么它们之间的万有引力为：F=G雪,式中的「为质

点小到球心之间的距离；n为大球体的半径.

假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为p的球体,通过地球的南北两极之间能够打通一个如图所示的真空小洞.若

地球的半径为R,万有引力常数为G,把一个质量为，〃的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动.

（1）求：小球运动到距地心为0.5R处的加速度大小a；

（2）证明：小球在洞内做简谐运动；

（3）求：小球在运动过程中的最大速度

15.（12分）如图所示，汽缸开口向上，缸内壁有固定小砧，质量为〃，的活塞将缸内封闭一段气体缸内气体压强为

2po+等，g为重力加速度，活塞到缸底的距离为/，，活塞横截面积为S,大气压强为po,环境温度为To,活塞与汽缸

内壁气密性好且无摩擦，汽缸与活塞的导热性能良好。

①缓慢降低环境温度，使缸内气体的体积减半，则环境温度应降低为多少：此过程外界对气体做的功为多少？

②若环境温度不变，通过不断给活塞上放重物，使活塞缓慢下降，当活塞下降!〃对，活塞上所放重物的质量为多少?

2

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>A

【解析】

由动能定理可知4=&可知々-X图像的斜率等于电场力，由图像可知，在0~巾）之间存在一个场强为0的点（设为

M点），且在OM之间运动时电场力做正功，在M与xo之间运动时电场力做负功；由此刻判断0ro区间肯定在两点

荷的同一侧，且正电荷0距离。点较近，故选项A正确，BCD错误；

故选A。

2、D

【解析】

A.当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60。角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为MO

受到的安培力垂直纸面向外，大小为日为〃，A错误；

B.当所加磁场方向竖直向上时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为叵口耳,比，受到的安培力垂直纸

20

面向里，大小为线〃，B错误；

C.当所加磁场方向竖直向下时，NO受到安培力垂直纸面向里，大小为与14〃，受到的安培力垂直纸面向

外,大小为纥比，C错误;

D.当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60。角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为当叵BJL,MO

受到的安培力垂直纸面向里，大小为立B°IL,D正确。

20

故选D。

3、B

【解析】

C.由图可知，甲、乙做的是同向运动，C错误；

D.由图可知，甲、乙间的距离在逐渐减小，D错误；

A.图线的斜率为速度，因此中运动得比乙慢，A错误；

B.乙运动的位移比甲的位移大，B正确。

4、A

【解析】

将尸I、尸2合成如图，由几何关系得，尸1、尸2的合力

%=E=2N

由于入2与尸3的方向相同，由几何关系可得，三力的合力

F=&+5=6N

故A项正确，BCD三项错误。

5、D

【解析】

AB.受力分析可知，P和Q两小球，不能带同种电荷，AB错误；

CD.若P球带负电，Q球带正电，如下图所示，恰能满足题意，则C错误D正确，故本题选D.

6、C

【解析】

ABC.封闭环境中的气溶胶粒子的运动属于布朗运动，所以在空气中做无规则运动，AB错误C正确;

D.做布朗运动的粒子受力不平衡，所以才能做无规则运动，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

【解析】

A.质谱仪是分析同位素的重要工具，选项A正确；

B.带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该束粒子带正电，选项B错误；

C.在平行极板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强

度的方向竖直向下，所以速度选择器的々极板带正电，选项C错误；

D.进入与磁场中的粒子速度是一定的，根据洛伦兹力提供向心力，有

V-

qvB=tn——

r

得

mv

r=—

qB

知，・越大，比荷幺越小，选项D正确。

m

故选ADo

8、AD

【解析】

AB.等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称的，由等量异号电荷的电场的特点，结合题目的图可

知，图中bdef所在的平面是两个点电荷连线的垂直平分面，所以该平面上各点的电势都是相等的，各点的电场强度的

方向都与该平面垂直，由于从以d、c各点到该平面与两个点电荷的连线的交点0的距离是相等的，结合该电场的特

点可知，b、c、d、e各点的场强大小也相等，由以上的分析可知，b、d、e、/各点的电势相等且均为零，电场强度大

小相等，方向相同，故A正确，B错误；

C.由于Ae、d各点的电势相同，故电子移动过程中，电场力不做功，故C错误；

D.将+。从。点移动到力点，球心。仍位于等量异种电荷的中垂线位置，电势为零，故其电势不变，故D正确。

故选ADo

9、BCE

【解析】

A.根据图2的振动图象可知，x=5.5m处的质点在U0时振动方向沿轴正向，所以利用图1由同侧法知该波沿工轴

正方向传播，故A错误；

B.图1可知该简谐横波的波长为4m,则

T44，

T=—=-s=4s

v1

圆频率

af=-=-rad/s=0.57rrad/s

T4

设x=5.5m处质点的振动方程为

x=8sin弓f+%)cm

z=0时刻

4e=8sin%

结合r=0时刻振动的方向向上，可知外=；乃，则x=5.5m处质点的振动方程为

c.71万、

x=8sin(z—z+—)cm

x=5.5m处质点与X=3.5m处质点的平衡位置相距半个波长，则工=3.5m处质点的振动方程为

c-K九、

x=-8sin(—1+—)cm

r=2s代入方程得位移为4\/5cm，故B正确；

c.x=1.5m处质点在Q4s时的速度方向和，=0时的速度方向相同，由同侧法可知速度方向沿)’轴正向，故C正确;

D.x=4.5m处的质点在，=0时速度方向沿)'轴负向，则经过四分之一周期即，=1s时，质点的位移为负，加速度指

向平衡位置，沿)'轴正方向，故D错误；

E.x=3.5m处质点在在，=0时速度方向沿)，轴负向，根据振动方程知此时位移大小为4J5cm，，=0时位移大小为

4j5cm，所以0〜Is内路程

s=2x(8-4>/2)cm=(l6-8夜)cm

故E正确。

故选BCEe

10、AD

【解析】

A.在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈电阻减小，则副线圈的输出功率变大，根据输入功率等于输出功率可知,

变压器的输入功率变大，电源的输出功率变大，故A正确；

B.在R的滑片P向上滑动的过程中，副线圈且阻减小，则副线圈的输出电流变大，根据变流比可知，原线圈的输入

电流变大，流过灯泡L1的电流变大，亮度会变亮，故B错误；

C.若小灯泡L2突然烧坏，副线圈电阻增大，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流减小，根据变流比可知，原线圈输

入电流减小，流过灯泡Li的电流变小，灯泡L1两端电压变小，则原线圈输入电压变大，根据变压比可知，副线圈输

出电压变大，电压表示数会增大，故C错误；

D.两小灯泡正常发光，则副线圈输出电压为U,根据变压比可知，原线圈输入电压

Uf=^-U=2U

则交流电源的有效值

u有效=U'+U=3U

根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，交流电源的最大值为

4=3商

故D正确。

故选ADo

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。

]]、\/\07)右1.50.84I

【解析】

(1)由于小灯泡的电阻相对于电压表内阻来说很小很小，电流表采用外接法，连接实物图如图所示:

(2)开关闭合前，滑动变阻器应调至使电流表和电压表的示数为零的位置，故应调至右端；根据欧姆定律得:

(3)由于Ugi=0.6x0.6V=0.36V,Ug2=0.3x1.5V=0.45V,由于UgiVUg2,故两电流表两段允许所加最大电压为0.36V,

新电流表量程为：/=0.6+詈A=0.84A,由于A2未达到最大量程，要使其达到最大量程，要增大电压，此时电

流表Ai会烧毁，为了保护该电流表，应给其串联一电阻分压，故应在I区再串联接入一个阻值合适的电阻.

12、9（或9.0）E•...............:左10

S

【解析】

(1)[1]多用电表用欧姆表盘的读数乘以倍率即为待测电阻阻值

9xlQ=9Q

(2)[2]滑动变阻器采用分压式接入电路，所以选择阻值较小的滑动变阻器便于调节分压，即选E。

(3)[3]电路中没有电压表，电流表G2的内阻已知，可作为电压表使用，电流表G1采用外接方式可以消除系统误差,

使测量结果更精确，定值电阻凡串联在分压电路上，起到保护电路的作用，电路图如图

(5)[4]滑动变阻器的触头在开始实验前，需要滑到最左端保护电路，使电表的示数都从0开始变化。

⑸根据电路图结合欧姆定律的分流规律可得

4=4+3

整理得

/2=—^7,

2&+屋

结合图像的斜率

RRAZ,37.5x10-3…

-----——=-----------=——-=--------------=05

Rx+r2Rx+1℃M75x10-

解得

Rx=10Q

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)加”,方向竖直向下；(2)(九+1)&；(3)当粒子到达M处时，为奇数次通过磁场边界，路程为当粒

%

子到达M处时，为偶数次通过磁场边界，路程为正兀心

2

【解析】

(1)粒子在电场中做类平抛运动，粒子到达。点时速度方向偏转了;，分解速度得

4

=%

取竖直向下方向为正方向，根据动量定理，电场力的冲量

I=mvy—0

得

I=mv0

方向竖直向下。

(2)设粒子在电场中运动的时间为乙，水平方向上做匀速直线运动，则

L

f\-~

%

粒子在磁场中运动速度为

粒子运动轨迹如图甲所示：

两段轨迹半径相等，圆心角之和为271,粒子运动的时间为一个周期

t2=T

所以

f=%+=(兀+1)---

%

⑶对图甲粒子做圆周运动的路程为圆周长

=2兀4=2itr=y/2jtL

粒子运动轨迹还可以如图乙:

粒子做圆周运动的半径为

24

路程为

s2=2Ttr2=^iiL

当粒子到达M处时是第三次通过磁场边界，粒子做圆周运动的半径为

路程为

兀

s3=3x2G=A/2TTL

当粒子到达M处时是第四次通过磁场边界，粒子做圆周运动的半径为

路程为

&-2x2兀口一¥兀心

依次类推，当粒子到达M处时，为奇数次通过磁场边界，路程为当粒子到达"处时，为偶数次通过磁场边

界,路程为注兀L。