2024届高考物理精英模拟卷 【江西版】含答案

2024届高考物理精英模拟卷【江西版】一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.2023年8月24日，日本开始将福岛核电站的核废水排入大海，对海洋生物和地球的环境造成了很严重的污染，受到了国际社会的强烈谴责。其中放射性的半衰期为8天，发生衰变时生成新核。下列说法正确的是()A.该反应为α衰变 B.比多一个中子C.8个经过16天剩余2个 D.的比结合能大于的比结合能2.光滑斜面A静止在光滑水平面上，现将物块B从斜面A的顶端由静止释放，物块B沿斜面下滑的过程中，下列说法正确的是()A.以地面为参考系，物块B的速度沿斜面向下B.物块B的速度一定大于斜面A的速度C.斜面A的速度在垂直斜面方向的大小与物块B的速度在垂直斜面方向的大小相等D.因为地面光滑，斜面A和物块B所组成的系统动量守恒3.我国预计在2023年11月将“威海壹号”“远遥壹号”发射升空，这两颗卫星采用太阳同步轨道，轨道高度距地520km，在轨运行时将对渔船等海上目标进行管控。发射“威海壹号”时，首先将其发射到圆轨道1，在A点点火使其进入椭圆轨道2，最终由B点进入预定的圆轨道3，已知卫星在轨道1、3上均做匀速圆周运动。下列说法正确的是()A.“威海壹号”的发射速度大于11.2km/sB.“威海壹号”在A点的喷气方向与运动方向相同C.“威海壹号”在轨道1上A点的加速度大于在轨道2上A点的加速度D.“威海壹号”在轨道2上A点的速度大于在轨道2上B点的速度4.点电荷绕某点做匀速圆周运动时，可将其等效为环形电流，在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小（其中k为常数，I为等效环形电流的大小，r为圆周运动轨迹半径）。如图所示，正方形ABCD四个顶点均固定有点电荷，带电荷量分别为，当正方形以AC为转轴以某一角速度匀速转动时，在中心O点产生的磁场的磁感应强度为；当正方形绕过O点且垂直正方形平面的转轴以相同角速度匀速转动时，在中心O点产生的磁场的磁感应强度为。则()A.和方向相同，大小之比为2:3 B.和方向垂直，大小之比为2:3C.和方向相反，大小之比为3:2 D.和方向垂直，大小之比为1:25.某同学利用如图所示的实验装置研究一些光学现象，用同一双缝干涉装置分别对激光a和激光b做光的双缝干涉实验，得到两条干涉图样甲和乙，白色的为亮条纹，下列说法正确的是()A.a光的波长大于b光的波长B.a光的频率等于b光的频率C.在同一介质中，a光的折射率大于b光的折射率D.增大光屏到缝屏的距离，条纹间距减小6.某同学设计了一种测玻璃砖折射率的装置，如图所示，扇形AOB为玻璃砖的截面，OB面水平，AO面涂有水银，一束单色光以一定的入射角斜向下入射到最高点C，折射光线照射在AO面上，改变光在C点的入射角，当入射角为α时，AO面的反射光线恰好水平。已知，则玻璃砖对光的折射率为()A. B. C. D.7.如图所示，间距为L的光滑绝缘轨道AB和CD固定在水平面上。长度也为L的光滑绝缘杆MN水平放置在道上，一个质量为m、电荷量为的小球（可视为质点）套在杆MN上，整个系统处在方向垂直于水平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现让杆MN在水平外力的作用下在轨道上沿水平方向向右做速度为的匀速直线运动，将小球在杆的M端释放（释放时沿杆方向速度为零），一段时间后，小球运动到杆的N端。在小球从M端运动到N端的过程中，下列说法正确的是()A.小球到达N端时动能为B.为维持杆的匀速运动，外力对杆做功大小为C.小球从M端运动到N端的时间为D.小球对地位移的大小为二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。8.如图所示，正三角形FCH的三个顶点分别固定三个点电荷，该三角形的中心为O点，分别为FG和GH的中点，下列说法正确的是()A.N点场强大于O点场强 B.M点场强大于N点场强C.N点电势高于O点电势 D.M点电势高于N点电势9.如图甲所示，煤矿上有一传送带与水平地面成夹角，其简化原理图如图乙所示。传送带以恒定速率逆时针转动。在传送带上端A点静止释放一个质量为的黑色煤块，经过2s运动到传送带下端B点并离开传送带，其速度随时间变化的图像如图丙所示，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹。已知取。下列说法正确的是()A.传送带的速度大小为12m/sB.传送带上两点间的距离为16mC.煤块与传送带间的动摩擦因数为0.25D.煤块从A点运动到B点的过程中在传送带上形成痕迹的长度为5m10.如图甲所示，一轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，开始时系统处于静止状态。现用一竖直向上的拉力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。用x表示P离开初始位置的位移，拉力F和x之间的关系如图乙所示。从拉力F作用在物块上开始到弹簧恢复原长的过程中，下列说法正确的是()A.弹簧的劲度系数为B.弹簧的劲度系数为C.物块P动能的增加量为D.物块和弹簧组成的系统的机械能增加量为三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.（8分）利用如图甲所示的实验装置研究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系，由于玻璃管的刻度脱落，无法直接读取气体的体积，于是在玻璃管的旁边固定刻度尺，刻度尺的零刻度与玻璃管的底部对齐，忽略连接压强传感器部分的气体的体积，活塞在初始位置时，刻度尺的读数记为，在与活塞相连的小盘中增加重物，待稳定后，读取对应的刻度尺读数并依次记为，读取传感器压强的读数并依次记为。进行数据处理，得到了的图像，如图乙所示，设图像的斜率为k。回答下列问题：（1）由乙图可知图像是一条过原点的直线，即验证了气体实验定律：______，则______（用表示）。（2）图丙是采用不同初始体积（同等压强的理想气体）获得的两组实验数据图，则______（填“>”“=”或“<”）。（3）某同学用该装置做实验，获得的关系图像如图丁所示，图像向下弯曲的可能原因是______（填正确答案的标号）。A.实验过程中有进气现象B.实验过程中有漏气现象C.实验过程中环境温度升高12.（10分）在测量小灯泡的电功率实验中，小灯泡规格为“2.5V1W”，现有如下器材：直流电源（电动势3.0V，内阻1.0Ω）电流表（量程0～3mA，内阻500Ω）电流表（量程0～0.6A，内阻非常小）定值电阻（阻值为500Ω）滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流300mA）滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）开关、导线若干（1）电流表、的读数分别为、，为了使关系图像更完整，实验电路图应选用图中的_______(填“甲”或“乙”)电路，实验时在开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至图中滑动变阻器的最_______（填“左”或“右”）端。（2）实验中滑动变阻器应选用_______（填“”或“”）。（3）选择合适电路后，改变滑动变阻器滑片位置，得到多组电流表、的读数，根据实验数据，画出，关系图像如图丙所示，则小灯泡工作电流为0.20A时小灯泡的功率约为_______W；若去掉电路中的滑动变阻器，余下电路接在电源两端，则小灯泡此时的实际功率约为_______W。（计算结果均保留三位有效数字）13.（10分）如图所示，在倾角为θ的斜坡上，从P点以速度水平扔出皮球，小狗同时从P点沿斜坡向下做匀速直线运动，在皮球落到斜坡上瞬间恰好追上皮球。重力加速度为g，不计空气阻力。求：（1）皮球在空中的运动时间和小狗的速度大小；（2）小狗追上皮球前离皮球的最远距离。14.（12分）如图所示，在光滑水平面上有质量的“凹”形滑块，其右侧壁竖直，左侧壁为半径的光滑四分之一圆弧，与长的水平直轨道BC相切于B点。一质量的小滑块从圆弧最高点A处由静止下滑，与轨道BC间的动摩擦因数。已知小滑块与右侧壁间的碰撞为弹性碰撞，小滑块可视为质点，重力加速度。（1）若“凹”形滑块在外力作用下保持静止，求小滑块最终与B点的距离；（2）若“凹”形滑块不受外力作用，求：①小滑块第一次与右侧壁碰撞前瞬间的速度；②小滑块末位置相对初始位置的水平位移（设水平向右为正方向）。15.（17分）如图甲所示，长为L、板间距离也为L的平行金属板水平固定放置，两板间加有如图乙所示的方波电压，图乙中未知、T已知，在两板中线左端P点有一个粒子源，不断地从P点沿两板中线向右均匀地射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子穿过两板所用的时间为T，时刻射入两板间的粒子刚好从下板右端边缘射出。在两板右侧有一半径为的圆形有界磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，圆心O在金属板中线延长线上，磁场下方有一长为L的水平接收屏，磁场区域的最低点到接收屏的距离为是，圆心O与接收屏的中点在同一竖直线上，时刻从P点射出的粒子刚好打在接收屏的中点处。不计粒子重力及粒子间的相互作用，求：（1）粒子从P点射出时的初速度大小；（2）两板间电压的大小；（3）屏上能接收到的粒子数占从P点射出粒子数的百分比。(结果保留三位有效数字)

答案以及解析1.答案：D解析：由核反应的质量数守恒、电荷数守恒可知，该核反应方程为，则该反应为β衰变，A错误；的中子数为的中子数为，则比少一个中子，B错误；半衰期是统计规律，8个原子核不具有统计意义，C错误；核反应中生成物比反应物稳定，因比结合能越大原子核越稳定，所以的比结合能大于的比结合能，D正确。2.答案：C解析：斜面A的速度方向水平向左，以斜面A为参考系时，物块B沿斜面A的斜面向下运动，且由题意可知，物块B沿斜面A的速度大小一直在变化，画出物块B的速度方向的一种可能的示意图如图中的所示，A错误；如图所示，根据合速度与分速度大小关系可知，A和B的速度大小关系无法判断，B错误；因为物块B沿斜面下滑过程中斜面A和物块B之间的相互作用力沿垂直斜面方向，所以二者速度在垂直斜面方向的分量相等，C正确；受力分析可知，斜面A和物块B组成的系统所受合力不为零，所以二者组成的系统的动量不守恒，D错误。3.答案：D解析：“威海壹号”在轨道1上运行时环绕地球做匀速圆周运动，因此其发射速度大于7.9km/s小于11.2km/s，A错误；卫星分别在轨道1、轨道2上A点时，万有引力提供向心力，则由得，因此“威海壹号”在轨道1上A点的加速度等于在轨道2上A点的加速度，C错误；“威海壹号”由轨道1进入轨道2做离心运动，应在A点点火加速，由反冲原理可知，点火后其喷气方向与运动方向相反，B错误；由开普勒第二定律可知“威海壹号”在轨道2上A点的速度大于在轨道2上B点的速度，D正确。4.答案：B解析：解读环形电流：正方形转动时，并不只有一个电荷转动，形成的环形电流应当是单位时间内流过某一横截面的电荷量。设物理量符号：设正方形边长为a，正方形转动的角速度相同，所以电荷运动周期相等，设为T。第一次转动：环形电流大小，环形电流半径，根据右手螺旋定则可知，磁感应强度方向沿AC或CA方向。第二次转动；环形电流大小，环形电流半径，根据右手螺旋定则可知，磁感应强度方向垂直正方形平面。总结：和方向垂直；因为，又，所以和大小之比为环形电流大小之比，即2:3，B正确。5.答案：C解析：由双缝干涉的条纹间距公式得，由题图甲和乙可知，所以，再由，得，故A、B错误；光的频率越大，折射率越大，所以a光的折射率大于b光的折射率，故C正确；由可知，增大光屏到缝屏的距离，条纹间距增大，故D错误。6.答案：D解析：如图所示，设光在C点的折射角为r，根据几何关系有，则玻璃砖对光的折射率为，D正确。7.答案：B解析：开始时带正电的小球随杆一起向右运动，由左手定则知小球受到沿杆指向N方向的洛伦兹力，故小球将沿MN杆做加速运动，如图所示，设CD方向为x方向，MN方向为y方向，小球沿x方向的速度大小为，沿y方向的速度大小为u，对地速度大小为v，则小球所受洛伦兹力为，根据牛顿第二定律和运动的分解可知，小球在x方向做匀速直线运动，在y方向做初速度为零的匀加速直线运动，在y方向的加速度大小为，当小球运动到N端时，，动能为，A错误；小球从M端运动到N端的时间为，C错误；小球对地位移大小为，D错误；为了维持杆的匀速运动，需要对杆施加一个沿x方向的作用力，所以外力对杆做的功等于克服洛伦兹力的分力做的功，又因为洛伦兹力不做功，所以洛伦兹力的两个分力做功之和为零，洛伦兹力的另一个分力做功为，所以外力对杆做功为，B正确。8.答案：AD解析：O点是三角形的中心，设三角形边长为a，O点到三个点电荷的距离均为r，有，解得，三个点电荷在O点产生的场强大小均为，根据对称性和几何知识可知，两个在O点产生的场强如图甲所示，合场强大小，方向沿OH方向，再与在O点产生的场强合成，得到O点的合场强大小，点的点电荷在N点产生的合场强大小，再与F点的点电荷在N点产生的场强合成，得到N点场强如图乙所示，合场强大小，A正确；两个在M点产生的合场强为零，则M点场强大小，B错误；FN为GH的中垂线，即两点的点电荷产生的电场的等势线，F点的点电荷在FN上产生的电场方向如图丙所示，可知N点电势低于O点电势，C错误；由场强叠加可知MO连线上电场方向由M点指向O点，则M点电势高于O点电势，结合N点电势低于O点电势可知，M点电势高于N点电势，D正确。9.答案：BD解析：结合题图丙可知煤块加速运动到与传送带速度相同时，加速度减小，继续向下做加速运动，由此可以判断传送带的速度大小为10m/s，A错误；传送带上两点间的距离等于煤块的位移，根据图像与横轴所围的面积表示位移，可得，B正确；在煤块的速度大小达到10m/s之前，煤块一直做匀加速直线运动，由题图丙可知，根据牛顿第二定律有，解得煤块与传送带间的动摩擦因数为，C错误；当煤块速度小于传送带速度时，煤块运动的位移为，故煤块与传送带间的相对位移大小为，当煤块速度达到10m/s之后运动时间为，根据牛顿第二定律有，解得，煤块运动的位移为，相对位移大小为，由于，可知痕迹长度应为5m，D正确。10.答案：BCD解析：根据题图乙可知物块P上移时脱离弹簧，则开始时弹簧压缩量为，对P运动过程由牛顿第二定律可得，故图像的斜率表示弹的劲度系数.则，A错误.B正确；当时，有，又因为开始时有，故，在弹簧恢复原长过程中，由动能定理可知，C正确；除重力和弹力以外的其他力做的功表示系统机械能的变化量，故拉力F做的功等于系统机械能的增加量，图像与横轴所围面积表示拉力F做的功，故，D正确。11.答案：（1）在温度不变的条件下，气体的压强与体积成反比；（2）>（3）B解析：（1）设玻璃管中的活塞的横截面积为S，气体的初始体积记为。则有，由气体实验定律得，解得，由题图乙可知图像是一条过原点的直线，所以在温度不变的条件下，气体的压强与体积成反比，故斜率。（2）由可知，斜率越大，气体的初始体积越大，由题图丙可知的斜率大于的斜率，故。（3）若有进气现象，图线会向上弯曲，A错误；若有漏气现象，相同体积的情况下气体压强更小，图线会向下弯曲，B正确；若温度升高，相同条件下，压强增大，图线会向上弯曲，C错误。12.答案：（1）甲；左（2）（3）0.120；1.07（1.05～1.10均可）解析：（1）为了使关系图像更完整，小灯泡两端电压要从零开始变化，滑动变阻器应选用分压式接法，则实验电路图应选用题图甲；实验时在开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至题图中滑动变阻器的最左端，以保证开关闭合时小灯泡两端电压为零。（2）滑动变阻器采用分压式接法，为方便调节小灯泡两端的电压，滑动变阻器应选用最大阻值较小的。（3）根据题图甲可得，由并联电路分流规律可知，故，通过小灯泡的电流为0.20A时，，由关系图像可知，则小灯泡两端电压约为，小灯泡的功率；若去掉电路中的滑动变阻器，余下电路接在电源两端，由闭合电路欧姆定律可得，即，作出电源的关系图像如图所示，与小灯泡的关系图像交点，小灯泡两端的电压。13.答案：（1）；（2）解析：（1）设皮球在空中运动的时间为，皮球水平方向做匀速直线运动，有①竖直方向做匀加速直线运动，有由几何关系有解得②皮球出发点到落点的距离③小狗的速度联立可得④（2）以抛出点为原点建立直角坐标系，分别取水平向右和竖直向下为轴正方向。设经过时间t，对皮球水平方向有竖直方向有对小狗,水平方向有⑤竖直方向有⑥二者距离⑦解得当时，小狗离皮球的距离最远，为⑧14.答案：（1）1m（2）①3m/s，方向向右；②1.5m解析：（1）因为“凹”形滑块保持静止，且小滑块和右侧壁间的碰撞为弹性碰撞，则小滑块最终会停在BC上，重力势能转化为因摩擦产生的热量，设小滑块在轨道BC间运动的总路程为L，则由能量守恒定律有解得则小滑块最终与B点的距离（2）①将“凹”形滑块和小滑块视为系统，系统水