江西省2024年高考物理模拟试卷及答案4

江西省2024年高考物理模拟试卷及答案阅卷人一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．得分1．在太阳内部发生的核反应方程有11A．光子 B．中子 C．质子 D．正电子2．某物体在竖直方向做直线运动的v−t图像如图所示，则物体在0∼2s内的平均速度大小（）A．等于3ms B．大于3ms C．小于3．在如图所示的电路中，已知A、B两个电容器的电容之比CA:CA．1:2 B．2:3 C．4．如图所示，一梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，某工人站立于梯子上，下列说法正确的是（）A．地面对梯子的摩擦力方向水平向右 B．人和梯子组成的系统受三个力作用C．梯子对工人的作用力竖直向上 D．地面对梯子的作用力竖直向上5．蹦极是一项非常刺激的户外运动。一质量为m的体验者（可视为质点），绑着一根原长为L、劲度系数为k的弹性绳从高台上坠下。已知弹性绳的弹性势能Ep和形变量x的关系为EA．下落过程中该体验者的机械能守恒B．当弹性绳伸长量等于mgkC．体验者的最大速度为2gL+D．体验者下落的最大距离为mg+6．如图所示，A、B、C、D为半球形圆面上的四点，且AB与CD交于球心O且相互垂直，E点为球的最低点，A点放置一个电量为+Q的点电荷，在B点和E点放置一个电量为−Q的点电荷，令无穷远处电势为0，则下列说法正确的是（）A．C、D两点电场强度相同 B．沿CD连线上，O处电场强度最大C．沿CD连线上，电势一直不变 D．沿CD连线上，O处电势最大7．如图所示为水池某时刻的水波图样，S1、S2为水池边缘的两个波源，将水波视为简谐横波，实线为波峰，虚线为波谷，此时S1、S2均处在波谷位置．可以通过调节波源S1的振动频率，使两波源的振动完全相同，在水面上形成稳定干涉图样．已知波源S2振动形成的水波波长为20cm，波速为40cms，两列波的振幅均为5cm，两列波的传播速度大小相同，S1、S2两点之间的距离为A．将波源S1B．形成稳定干涉后，S1、SC．形成稳定干涉后，P点处质点振动的振幅为5cmD．形成稳定干涉后，Q点从平衡位置振动1.25s8．建造一条能通向太空的天梯，是人类长期的梦想。一种简单的设计是把天梯看作一条长度达千万层楼高的质量均匀分布的缆绳，它由一种高强度、很轻的纳米碳管制成。如图所示，虚线为同步卫星轨道，天梯本身呈直线状；其上端指向太空，下端刚与赤道接触但与地面之间无相互作用；两个物体M、N在太空天梯上如图位置，整个天梯及两物体相对于地球静止不动，忽略大气层的影响，分析可知（）A．太空天梯对物体M的力指向地面 B．太空天梯对物体N的力指向地面C．物体M脱离太空天梯后可能撞向地球 D．物体N脱离太空天梯后可能撞向地球9．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为5：1，V和R1、R2分别是电压表、定值电阻，且2RA．电压u瞬时值的表达式u=2202sin10πt（V） C．R1、R2两端的电压之比为1：3 D．R110．均匀带电球壳的球内电场处处为零，现有一均匀带正电的实心球体A半径为R、电荷体密度为ρ，从球体A中挖去直径为R的球体形成空腔，已知空腔内的电场为匀强电场．如图所示，白色部分为挖去后的空腔，一试探电荷质量为m、带电量为+q，从空腔球心O沿直径方向射向球A．已知半径为R的球体的体积为43A．空腔内匀强电场方向向右 B．空腔内匀强电场方向向左C．试探电荷打到球A的所需时间可能为3mπkρq D．试探电荷打到球A的所需时间可能为阅卷人二、非选择题：本题共5小题，共54分．得分11．用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1.（1）在探究向心力大小与半径的关系时，为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第（填“一”“二”或“三”）层塔轮，然后将两个质量相等的钢球分别放在（填“A和B”“A和C”或“B和C”）位置，匀速转动手柄，左侧标尺露出4格，右侧标尺露出2格，则左右两球所受向心力大小之比为；（2）在探究向心力大小与角速度的关系时，若将传动皮带调至图乙中的第三层，转动手柄，则左右两小球的角速度之比为。为了更精确探究向心力大小F与角速度ω的关系，采用接有传感器的自制向心力实验仪进行实验，测得多组数据经拟合后得到F−ω图像如图丙所示，由此可得的实验结论是。12．某同学利用灵敏电流计设计了一个电路来测量某定值电阻Rx的阻值（约为20ΩA．电压表V1（3V，内阻约为12kΩB．电压表V2（9V，内阻约为30kΩC．电流表A1（150mA，内阻约为10ΩD．电流表A2（0.6AE．电流计G（100μA，内阻约为120kΩ）；F．电阻箱R(0∼9999.G．电源E（3V，内阻很小）（1）为了较准确地测量电阻Rx，电压表应选（选填“A”或“B”），电流表应选（2）为方便实验调节，闭合开关S前电阻箱应调整至kΩ；（3）闭合开关S后，调节电阻箱的阻值，当电流计读数为零时，分别读取并记录电阻箱阻值R、电压表读数U和电流表读数I，则待测电阻Rx的测量值为（4）考虑电表内阻影响，待测电阻Rx的测量值13．如图（a），竖直圆柱形汽缸导热性良好，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体，活塞质量为m0，此时活塞静止，距缸底高度为H。在活塞上放置质量为m1（未知）的物块静止后，活塞距缸底高度为H'（1）求图（a）中封闭气体的压强大小；（2）求图（b）中物块质量m114．如图，左侧光滑曲面轨道与右侧倾角α=37°的斜面在底部平滑连接且均固定在光滑水平地面上，质量为m的小滑块A从斜面上离斜面底边高为2H处由静止释放，经过斜面与水平面交接处时无机械能损失，在水平面与一质量为m的静止小滑块B发生正碰结合为一个整体（A、B完全相同），一起滑上左侧曲面轨道，再从曲面轨道滑上斜面，滑块第一次沿斜面上滑的最大高度为314H，多次往复运动。不计空气阻力，重力加速度为g，sin37°=0（1）滑块与斜面间的动摩擦因数μ；（2）滑块第1次滑下斜面的时间t1与第1次滑上斜面的时间t（3）滑块最终静止，整个系统由于摩擦产生的热量Q。15．如图，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场．带正电粒子从x轴的A点(−32L,0)沿y轴正方向以初速度v（1）从A点出发到N点所用时间t；（2）带电粒子的比荷及匀强电场的大小；（3）撤去匀强磁场，在第一、四象限内施加沿MN方向的匀强磁场B'，带电粒子仍能过N点，问B

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】根据质量数守恒和电荷数守恒，可得X的质量数为1+1-2=0，电荷数为1+1-1=1，所以X为正电子10e，ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。2．【答案】B【解析】【解答】v-t图像中面积表示位移，0～2s内如果物体沿正方向先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，最大速度为v=6m/s，v-t图线如图所示：

则0~2s内的位移为

x=12×6×2m=6m

物体的平均速度大小为

v=xt3．【答案】A【解析】【解答】将电路进行等效，如图所示：

因为每个电阻都相同，根据电路结构可知

UA=UB

根据

C=QU

可得

QAQB4．【答案】C【解析】【解答】A.对人和梯子组成的系统受力分析，水平方向上，梯子在受到竖直墙壁水平向右的支持力，由共点力平衡条件可得，梯子还要受到地面水平向左的摩擦力，A不符合题意；

B.人和梯子组成的系统在竖直方向上受重力、地面的支持力，因为墙光滑，所以竖直墙对梯子没有摩擦力；在水平方向上，受到竖直墙壁水平向右的支持力和地面水平向左的摩擦力，共四个力作用，B不符合题意；

C.对人受力分析，人受到竖直向下的重力，根据共点力平衡条件可得，梯子对工人的作用力竖直向上，与重力平衡，C符合题意；

D.由B项分析可知，地面对直梯的作用力为支持力和摩擦力，二者的合力方向斜向左上方，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】对人和梯子组成的系统受力分析，由共点力平衡条件得出地面对梯子的摩擦力的方向；对人受力分析，由共点力平衡条件得出梯子对工人的作用力方向；根据对人和梯子组成的系统受力分析，由平行四边形定则得出地面对梯子的作用力方向。5．【答案】C【解析】【解答】A.在弹性绳没有伸直前，体验者做自由落体运动，机械能守恒，当弹性绳伸直后，体验者下落到最低点的过程中，弹性绳对体验者做负功，体验者的机械能减少，A不符合题意；

B.当弹性绳伸长量等于x1=mgk时，有

mg=kx1

可知体验者此时的加速度为零，速度最大，所以体验者还没有到达最低点，弹性绳的形变量还没有达到最大，故弹性绳的势能没有达到最大值，B不符合题意；

C.由B项分析可知，当弹性绳伸长量等于mgk时，体验者的速度最大，对体验者开始下落到弹性绳伸长量等于mgk的过程，根据动能定理可得

mg(L+x1)−12kx12=12mvm2

解得

v6．【答案】B【解析】【解答】A.A、B为等量的异种电荷，CD为A、B连线的中垂线且C、D关于A、B连线对称，则A、B在CD两点的电场相同，E点点电荷在C、D两点的电场大小相等方向不同，则C、D两点的电场大小相同，方向不同，A不符合题意；

B.等量的异种电荷A、B在CD连线上的电场都是垂直CD向右，E点电荷在CD上的电场都是垂直AB方向，即AB两点电荷和E点点电荷产生的电场垂直，而AB两点电荷和E点点电荷产生的电场都是在O点是电场强度最大，所以沿CD连线上，O处电场强度最大，B符合题意；

C.AB为等量的异种电荷，CD为AB连线的中垂线，所以AB两点电荷在CD连线上的电势都相等，但E点电荷到CD连线上各点距离不同，则电势不同，则合电势也不相同，C不符合题意；

D.AB为等量的异种电荷，CD为AB连线的中垂线，所以AB两点电荷在CD连线上的电势都相等，但E点电荷到CD连线上各点距离不同，其中，O点到E的距离最近，则E点点电荷在O的电势最小，则沿CD连线上，O处电势最小，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据电场的矢量叠加原理结合等量异种电荷和点电荷的电场分布特点，分析C、D两点电场强度的关系，以及CD连线上电场强度最大点；等量异种电荷连线的中垂线为等势线，各点电势相等，分析E点电荷在CD连线上各点的电势高低的关系即可。7．【答案】A,D【解析】【解答】A.两列波的波速相同，由图可知，波源S1形成的波长大，根据

v=λf

可知，则频率小，要形成稳定干涉图样，则频率要与S2相同，所以需要将振动频率调高，A符合题意；

B.因为两波源的振动完全相同，所以振动加强点到两波源的距离差为波长的整数倍，则有

|x1−x2|=nλ=20ncm(n=0,1,2...)

且

x1+x2=100cm

可知分别距离S1为10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm，共有9个振动加强点，B不符合题意；

C.P点距离两波源的距离差为

∆x=S1S2sin53°–S1S2cos8．【答案】B,C【解析】【解答】A.太空天梯随地球一起转动，周期与同步卫星的周期相同，所以太空天梯上处于同步卫星轨道的物体，只受地球引力，随同步卫星一起做匀速圆周运动，设同步卫星的规定半径为r0，根据牛顿第二定律有

GMmr02=m4π2T2r0

物体M的周期与同步卫星周期相同，也为T，其轨道半径r<r0，则有

GMmr29．【答案】B,D【解析】【解答】A.由图象知输入交流电的周期

T=2×10−2s

最大值为

Um=2202V

则电压u瞬时值的表达式

u=Umsin2πTt=2202sin100πt(V)

A不符合题意；

B.原线圈输入电压有效值为

U1=Um2=220V

根据原副线圈电压与匝数的关系式

U1U2=n1n2

可得，副线圈电压

U2=40V

即电压表示数为40V，B符合题意；

C.设原线圈的电流为I，根据

I1I2=n2n1

得

I210．【答案】B,C,D【解析】【解答】AB.根据题意可知，挖去部分电荷后，剩余部分电荷对空腔内的电场与挖去部分电荷形成的电场大小相等，方向相反，而挖去部分电荷在球心处产生的场强大小为

E=k43πR23ρR22=2kπRρ3

方向向右，因此空腔内匀强电场方向向左，A不符合题意，B不符合题意；

CD.根据牛顿第二定律得

a=qEm=2kπρqR3m

如果带电量为+q的试探电荷以极大速度向右射出，则粒子到达球A的球心，所用时间趋于零；某一初速度刚好匀减速运动到零时运动到球A，根据匀变速直线运动的位移-时间公式可得

11．【答案】（1）一；B和C；2（2）1:【解析】【解答】（1）变速塔轮边缘处的线速度相等，根据v=ωr在探究向心力大小与半径的关系时，需控制小球质量、角速度相同，运动半径不同，故需要将传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球分别放在B和C位置。左右两球所受向心力大小之比为F（2）变速塔轮边缘处的线速度相等，根据v=ωr左右两小球的角速度之比为ω可得的实验结论是：小球的质量、运动半径相同时，小球受到的向心力与角速度的平方成正比。

【分析】本实验采用控制变量法，根据实验操作步骤或实验目的，结合实验原理判断实验中所控制的不变量，再根据实验原理结合操作步骤分析得出实验结论。描述实验结论时，注意对前提条件进行阐述，再写实验结论。12．【答案】（1）A；C（2）6（3）U（4）等于【解析】【解答】（1）电源电压为3V，为了测量更为准确，电压表应选A；待测阻值约为20Ω，则通过Rx的最大电流约为

I=URA=320A=0.15A

所以电流表应选C。

（2）为保护电路安全，初始时，应该使灵敏电流计为零，故应满足

RRA=RVRx

解得

R=6000Ω=613．【答案】（1）对活塞进行分析，根据平衡条件有m解得p（2）活塞从位置H到位置H'p对活塞与物块整体进行分析，根据力的平衡条件有m解得m【解析】【分析】（1）对活塞进行分析，根据平衡条件求解图（a）中封闭气体的压强大小；（2）封闭气体做等温变化，可由玻意耳定律列式求解图（b）中物块质量。14．【答案】（1）当滑块由斜面滑到水平面时，由机械能守恒得mg⋅2H−μmg两物体碰撞后，由动量守恒定律得m当再次滑上斜面时，由机械能守恒定律得1联立解得v1=2.（2）当滑块A从斜面上滑下时，由牛顿第二定律得mg又v当两滑块滑上斜面时，由牛顿第二定律得2mg又0−联立可得t（