黄金卷06-【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（河北卷专用）（解析版）

【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（河北卷专用）黄金卷06（考试时间：75分钟试卷满分：100分）第I卷（选择题）单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.大约50亿年后太阳将不能再维持目前的核聚变，开头引力坍缩使温度上升，直到它的核心热到引起以下新的核聚变过程∶，则（）A．比稳定B．的平均核子质量比大C．的结合能比大D．此核聚变过程需要吸取能量【答案】B【解析】A．比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大，表示原子核中核子结合得越坚固，原子核越稳定。则比稳定，故A错误；BCD．由图可知的结合能比大，轻核聚变释放能量，比结合能增大，有质量亏损，平均核子质量减小，故B正确，CD错误；故选B。2.门式刚架，如图所示，在B点受一水平力F=20kN，不计刚架自重。则下列说法正确的是（）支座A、D的作用力。A.支架对支座A的作用力大小为10KNB.支架对支座D的作用力大小为10KNC.支座A、D的约束力大小相等D.支架对支座A的作用力的方向与水平方向成300【答案】B【解析】本题主要考查三力汇交原理，取刚架为争辩对象：，如图，由受力分析和力三角形定则可知：则：，，所以，A选项错误，B选项正确，并且两力大小不等，C选项错误；，D选项错误。故选B正确。3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，时的波形如图甲所示，处质点的振动图像如图乙所示，则波速可能是（）A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s【答案】B【解析】由图乙可知，波的周期为T=6s，质点在时沿y轴正方向振动，波沿x轴正方向传播，则处质点可能处在（n=0,1,2,3，⋯）则有（n=0,1,2,3，⋯）解得（n=0,1,2,3，⋯）则波速为（n=0,1,2,3，⋯）则波速可能是：当n=0时当n=1时，因此则波速可能是2m/s，ACD错误，B正确。故选B。4.如图所示，内部光滑的直角三角形管道竖直放置，在A点静止释放质点甲并使其沿AC路径下滑至C点；在A点静止释放质点乙并使其沿ABC路径到达C点，其中质点乙在通过B点很小的一段圆弧后只转变速度方向，不转变速度大小，而后进入BC轨道。若两质点所用时间相等，则θ应当满足什么条件？（）A.sinθ＝12 B.tanθ＝13C.sinθ＝34 D.tan【答案】D【解析】设斜面长为L，则在A点静止释放质点甲并使其沿AC路径下滑至C点，L＝12gsinθ×t12，解得t1在A点静止释放质点乙并使其沿ABC路径到达C点，在AB段Lsinθ＝12gt22，解得t2在BC段t3＝Lcosθg则t1＝t2＋t3，解得tanθ＝34故选D。5.若某人在地球表面以某一速度跳起，其重心可上升的高度为0.5m，那么他以同样的速度在水星表面跳起，其重心可上升1.3m，而在火星表面同样可上升1.3m。已知地球的半径为R，水星的半径约为0.38R，火星的半径约为0.53R，可估算出（）A.火星的质量为水星质量的5338B.火星与水星的密度相等C.地球表面的重力加速度是水星表面重力加速度的2.6倍D.火星的第一宇宙速度是水星第一宇宙速度的5338【答案】D【解析】依据g＝v22ℎ，因人以同样的速度在火星和水星上跳起的高度相等，可知g火＝依据GMmR2＝mg，可得M＝gR2G，M依据ρ＝M43πR3＝3g4π依据g＝v22ℎ，可得g地g依据mv2R＝mg，可得v＝gR，可得v火v水故选D。6.冬梦飞扬，冬奥梦圆。其次十四届冬季奥林匹克运动会在北京开幕。跳台滑雪是一项深受英勇者宠爱的滑雪运动。图甲为某跳台滑雪运动员从跳台a（长度可忽视不计）处沿水平方向飞出、经2s在斜坡b处着陆的示意图，图乙为运动员从a到b飞行时的动能Ek随飞行时间t变化的关系图像。不计空气阻力作用，重力加速度g取10m/s2，则下列说法错误的是（）A.斜坡的倾角为30°B.运动员在a处的速度大小为10m/sC.运动员运动到b处时重力的瞬时功率为1.2×104WD.运动员在1s末时离坡面的距离最大【答案】A【解析】从a到b，运动员做平抛运动，则下降的高度为h＝12gt2＝12×10×2重力做功为W＝mgh＝Ekb－Eka解得m＝60kg，依据图像可得12mv02＝3×103J，解得t＝2s时，运动员落在斜坡上，斜坡的倾角满足tanα＝12gtt＝2s时，运动员运动到b处时重力的瞬时功率为P＝mgvy＝mg2t＝1.2×104W，故C正确；运动员离坡面距离最远时，速度方向与坡面平行，有tanα＝gt'v0故选A。7.如图所示，半径为的半球形碗，固定在可绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过半球形碗的球心的对称轴重合。转台以角速度匀速转动，此时碗内有两个相同的小物块和分别位于碗壁不同高度处，随碗一同转动且相对碗壁静止。忽视空气阻力，下列说法正确的是（）A.两物块受到的向心力大小相等B.两物块所受的摩擦力可能都为零C.在碗转动半圈的过程中，两物体所受重力的冲量大小相等D.在碗转动半圈的过程中，两物体所受合力的冲量大小相等【答案】C【解析】A．两物块做匀速圆周运动，角速度相等，运动半径不相等，依据可知两物块向心力不相等，故A错误；B．物块A的摩擦力恰好为零时，重力和支持力供应向心力，则有变化可得同理可得物块B的摩擦力恰好为零时有由于与不相等，所以以上两式无法同时成立，则两物块所受的摩擦力不行能都为零，故B错误；C．在碗转动半圈的过程中，重力不变，则两物体所受重力的冲量都为mgt，故C正确；D．在碗转动半圈的过程中，由合力供应向心力，两物体圆周运动线速度大小不同，则依据，可知两物体所受合力的冲量大小不相等，故D错误。故选C。选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。8.台球在运动和撞击过程中，运动状况较为简单。在不考虑球的转动和摩擦的状况下，可认为台球碰撞过程无机械能损失。如图所示，某次击球，球撞击质量相等且静止的球，使球直接进入中袋。两球相碰时，球的速度方向与两球心的连线成肯定夹角。下列说法正确的是（）A.球对球做正功B.球对球的冲量与球对球的冲量大小相等，方向相反C.球的速度变化量与球的速度变化量方向不在同始终线上D.两球碰撞后，球和球的速度相互垂直【答案】BD【解析】A．球撞击球，球动能减小，依据动能定理可知，球对球做负功，故A错误；B．球对球作用力与球对球的作用力为一对作用力与反作用力，等大反向，由冲量公式可知球对球的冲量与球对球的冲量大小相等，方向相反，故B正确；C．依据动量定理可知，球的速度变化量方向为对球的冲量方向，球的速度变化量方向为球对球的冲量方向，则球的速度变化量与球的速度变化量方向在同始终线上，故C错误；D．设球碰撞前的速度为，与两球心连线的夹角为，将沿球心连线方向与垂直连线方向分解，可得，两球碰撞时，作用力沿球心连线方向，由动量守恒可得由能量守恒可得且解得，故碰撞后球仅有垂直球心连线速度，球速度方向为沿球心连线方向，故两球碰撞后，球和球的速度相互垂直，故D正确。故选BD。9．某粒子分析装置的核心结构如图所示。在空间三维直角坐标系O-xyz中，由6面荧光屏构成的长方体容器OPMN-EFGH安装在坐标原点O处，OP边与x轴重合，长方体的长、宽、高分别为2a、a、2a，整个空间存在方向沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在MNHG面的中心S处有一粒子源，可以在平行于xOy的平面内向容器内各个方向均匀放射相同速率的带电粒子，已知带电粒子的比荷为，有二分之一的粒子打在OPFE面上激发荧光屏发光，PMGF面刚好没有发光。粒子打在荧光屏上后即被吸取，重力不计。下列说法正确的是（）

A．粒子源放射的粒子带负电，速率为v=2kBaB．有六分之一的粒子打在MNHG面上激发荧光屏发光C．有三分之一的粒子打在ONHE面上激发荧光屏发光D．打到S的正对过OPFE面中心Sʹ点的粒子，所用的时间跟打在棱边HN上的粒子运动的时间相同【答案】BCD【解析】A．粒子源在平行于xOy的平面内向容器内各个方向均匀放射相同速率的带电粒子，磁场方向沿z轴正方向，可知粒子只在平行于xOy的平面内运动。画出过S点、平行于xOy平面的面E'F'G'H'和运动轨迹图，如图所示。

由题意知，粒子射出后向速度方向的右侧偏转，利用左手定则可推断粒子带正电。由题意E'F'边上有二分之一的粒子打入，边上刚好没有粒子射入，最边缘粒子分别沿x轴的正方向和y轴的正方向射入磁场，入射速度夹角为范围，在E'点和F'点分别与E'F'和边相切射出，依据几何关系可知，粒子运动的轨迹半径为由代入数据解得故A错误；B．依据粒子的运动轨迹，可知打在边上的粒子速度方向的最大入射角为，所以可知有六分之一的粒子打在MN-HG面上，故B正确；C．由图依据几何关系可知，打在的粒子，从粒子源射出时的速度方向夹角为，所以有三分之一的粒子打在ONHE面上，故C正确；D．由图知，打到S的正对OPFE面中心点的粒子，和打在棱边HN上即点的粒子，它们的运动轨迹所对应的弦长相等，所以圆心角相等，在磁场中运动的时间相等，故D正确。故选BCD。10.如图甲所示，劲度系数为k＝10N/m的轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端连接一个质量为M的木板。开头时弹簧处于原长，木板静止在光滑的水平桌面上，一质量m＝1kg的物块（可视为质点）从木板左端以初速度2m/s滑上木板，最终恰好停在木板的右端。图乙中A为物块的v－t图线；B为木板的v－t图线且为正弦曲线。已知重力加速度g＝10m/s2，依据图中所给信息可得（）A.木板的长度为2mB.t＝1s时，弹簧的弹性势能为1.5JC.t＝1s时，木板受到物块的摩擦力与弹簧的弹力大小相等D.2s内“物块和木板”系统的摩擦生热为2J【答案】AD【解析】由于v－t图像与t轴围成的面积表示位移，通过图像可知，物块始终向右运动，可得位移s＝2m，木板先向右后向左运动，总位移为0。因此，物块运动的位移即为木板长度，即2m，A正确；由于v－t图像的斜率表示加速度，可知物块减速运动的加速度为1m/s2。而物块在仅受摩擦力的作用下做匀减速运动，依据牛顿其次定律可知f＝ma＝1N，由木板的v－t图像可知，t＝0.5s时，木板的速度最大，此时由于木板的v－t图像切线斜率为0，故木板的加速度为0。对木板进行受力分析可知，此时弹簧弹力与摩擦力二力平衡，且弹簧伸长量的大小应为木板的位移x，则有kx＝f，解得x＝0.1m，由正弦图线的对称性可知，t＝1s时，木板的速度为0，即位于简谐运动的振幅处，此时木板向右的位移为2x。对0～1s过程，对弹簧、木板、物块系统，依据能量守恒定律得12mv02＝12mv12＋f（sA－2x）＋Ep，其中物块在1s内的位移为sA＝v01s时，木板的v－t图像切线斜率不为0，说明木板此时仍有加速度，故摩擦力与弹簧弹力并不相等，C错误；2s内“物块和木板”系统的摩擦生热Q＝fΔs，而由图像可知，全过程物块与木板的相对路程即等于物块的位移s，因此系统摩擦生热为2J，D正确。故选AD。第Ⅱ卷（非选择题）试验题：本题共2小题，共15分。11.（6分）某同学用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材“探究两个互成角度的力的合成规律”。试验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端均连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出AO、BO与竖直方向的偏角α、β，如图乙所示。转变钉子B的位置，依据上述方法多测几次。（1）依据上述方案并依据力的平行四边形定则，画出力的合成图，必需的操作是（选填选项前的字母）。

A.试验中要使AO、BO长度相同B.要测量弹簧的原长C.要测量图甲、乙中弹簧的长度D.试验中要使结点O的位置始终固定不变（2）依据试验原理及操作，在作图时，图中（选填“丙”或“丁”）是正确的。

（3）某次试验中测得乙图中α＝30°，β＝45°，保持α偏角不变，将OB从乙图中位置沿顺时针缓慢转到水平位置，则OA中弹簧的长度将，OB中弹簧的长度将（选填“始终增大”“始终减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”）。

【答案】（1）BC（2）丙（3）始终增大先减小后增大【解析】（1）试验中，甲图用来测量合力，乙图用来测量两个分力，依据胡克定律，力的大小与弹簧伸长量成正比，力的大小可用弹簧伸长量来表示，因此必需测量弹簧的原长和伸长后的长度，但AO、BO长度不必相同，A错误，B、C正确；试验中重物重力是定值，所以不必保证O点位置固定不变，D错误。（2）试验中矿泉水瓶的重力方向始终竖直向下，所以x1需要沿着竖直方向，故丙图是正确的。（3）对O点受力分析，O点处于动态平衡中，O点受到矿泉水瓶的拉力等于矿泉水瓶的重力，其重力大小方向不变，OA绳中拉力方向不变，依据平行四边形定则易得OA中弹力将始终变大，OB中弹力将先减小后增大，如图所示。所以OA中弹簧的长度将始终增大，OB中弹簧的长度将先减小后增大。12.（9分）某同学用如图所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图像。（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程100mA，内阻约2）、A2（量程0.6A，内阻0.3）；电压表：V1（量程5V，内阻约5k）、V2（量程15V，内阻约15k）；滑动变阻器：R1（阻值范围0-10）、R2（阻值范围0-2k）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2）、E2（电动势为4V，内阻约为0.04）为了调整便利，测量精确     ，试验中应选用电流表_______，电压表______，滑动变阻器__________，电源_________。（填器材的符号）（2）依据试验数据，计算并描绘出R-U的图像如图所示。由图像可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为________；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为_____，灯泡实际消耗的电功率为_____W。（3）依据R-U图像，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系。符合该关系的示意图是下列图中的__________。A．B．C．D．【答案】A2

V1

R1E2

1.5

11.5

0.78

A【解析】（1）[1]依据小灯泡额定电流0.3A，选A2[2]依据小灯泡额定电压3.8V，选V1[3]依据电路图，滑动变阻器接受分压接法，选R1[4]依据小灯泡额定电压3.8V，选E2（2）[5]依据R-U图像，当U为零时，电阻为[6]依据R-U图像，当U为3V时，电阻为[7]由电功率公式得（3）[8]由电功率公式可知，图像应为过原点，且开口向上的抛物线的一部分。故选A。计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最终答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位。13.（9分）小明在使用运动吸管杯时发觉了这样的现象：在热力学温度恒为300K的室内，向吸管杯内注入开水并快速盖上带有吸管的杯盖，吸管上端封闭、杯盖与杯体未拧紧，这时有大量气泡从吸管底溢出，过了一会儿，吸管底端不再有气泡溢出，此时水与吸管内气体热力学温度均为367.2K，测得杯体水面与吸管顶端的高度差，吸管总长。已知水面上方气体的压强始终与外界大气压强相同，外界大气压强，吸管内气体可视为抱负气体，重力加速度，水的密度，求：（1）吸管底端不再有气泡溢出时，吸管内气体的压强；（2）从吸管内溢出气体的质量与吸管内初始气体质量的比值。

【答案】（1）；（2）【解析】（1）设吸管内气体压强为，则有解得（2）吸管中的气体初始状态为，，假设温度上升时，吸管中的气体没有溢出，而是膨胀成一个整体，该整体的状态为，，则有逸出气体的体积为则从吸管内溢出气体的质量与吸管内初始气体质量的比值联立解得14.（14分）如图所示，在光滑水平地面上有一“”型长木板C，右端挡板P的左侧连接一轻质弹簧，其劲度系数为，将滑块A放在长木板C的最左端，滑块B放在长木板上的适当位置处，A、B可视为质点。设A与C之间的动摩擦因数为，B与C之间无摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、C的质量均为，初始时，B、C静止，A以初速度向右运动，且在A与B碰前瞬间，A的速度大小为C的3倍。全部碰撞均为弹性碰撞。已知轻质弹簧的弹性势能为，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，重力加速度取（1）求A、B碰前瞬间，A、C的速度大小；（2）若A、B碰后瞬间，A马上与C保持相对静止，求B的质量；（3）在第（2）问的前提下，若要保证B压缩弹簧的过程中A、C仍相对静止，求弹簧的最大弹性势能以及弹簧劲度系数的取值范围。【答案】（1），；（2）；（3），【解析】（1）设A、B碰前瞬间，A的速度为，C的速度为，对A、C