陕西省2024年高考物理模拟试卷及答案1

陕西省2024年高考物理模拟试卷及答案阅卷人一、单选题得分1．如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平面上一直处于静止状态。若ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为（）A．μ1Mg B．μ1(m＋M)g C．μ2mg D．μ1Mg+μ2mg2．如图为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，下列说法正确的是（）A．这群氢原子最多能发出4种频率不同的光子B．这群氢原子发出的光子中，从n=4跃迁到n=1所发出的光子波长最长C．氢原子向较低能级跃迁时，核外电子动能减小，电势能增大D．用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为10.26eV3．某空间固定有两个可看成点电荷的带电小球，所带的电荷量分别为2q和-q，如图所示，以-q为圆心做圆，a、b两点为圆和两电荷连线的交点，过-q的中心做两电荷连线的垂线，c、d两点为垂线和圆的交点，以下说法正确的是（）A．a点的场强小于b点的场强B．a点的场强小于d点的场强C．电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能一直增大D．电子沿圆弧从a点经c点到b点，电势能先减小后增大4．某学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆水平时距水平地面高为1m，可绕转轴O在竖直面内匀速转动，自动识别区ab到a'b'的距离为6.6m，汽车匀速驶入自动识别区，自动识别系统识别的反应时间为0.2s，闸杆转动的角速度为π8rad/sA．2m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s5．在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置。如图所示，地下有一根金属管线平行于水平地面，现给金属长直管线通上恒定电流I，用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，记为A；②在A点附近的地面上找到与A点磁感应强度相同的点B，连接AB并测得AB间的距离为a；③在地面上过A点做垂直于AB的线段AC并测得AC间的距离为b；④用测量仪测得C点的磁场方向与地面夹角为30°，由此可确定（）A．地下的金属管线平行于AB，深度为33a C．地下的金属管线平行于AC，深度为33a 阅卷人二、多选题得分6．2022年11月30日神舟“十五”号与神舟“十四”号载人飞船在太空顺利会师，我国载人航天事业迎来新突破。神舟十五号载人飞船发射后进入近地点200km、远地点348km的椭圆轨道I，变轨后与运行在距地面高度约为400km的对接轨道Ⅱ上的天和核心舱对接，如图所示。则下列说法正确的是（）A．神舟十五号的发射速度可能小于第一宇宙速度B．神舟十五号在轨道I运行时任一点的速度均小于轨道Ⅱ时速度C．神舟十五号从轨道I变轨到轨道Ⅱ，机械能增加D．天和核心舱在轨道Ⅱ上的运行周期大于神舟十五号在椭圆轨道I上的运行周期7．如图为某运动员完成蹦床运动时，利用传感器测得蹦床弹力随时间的变化图。假设运动员仅在竖直方向运动，且不计空气阻力，g取10m/s2。依据图像判断下列说法正确的是（）A．在6.5s至8.5s的时间内运动员的速度为零B．运动员的最大加速度大小40m/s2C．运动员离开蹦床上升的最大高度为5mD．在8.5s至9.5s的时间内运动员对蹦床的弹力平均值为1500N8．如图所示，半径为R、质量为2m的光滑半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量为m的小球（可视为质点）从A点正上方高为R处由静止释放，由A点经过半圆轨道后从B冲出，重力加速度为g，则（）A．小球进入半圆轨道后，由小球和小车组成的系统总动量守恒B．小球离开小车后做斜上抛运动C．小车向左运动的最大距离为2D．小车获得的最大速度为2gR阅卷人三、实验题得分9．某物理实验小组的同学采用如图1所示的装置测量当地的重力加速度，他将两个质量相等的重物A和B用轻绳连接后，跨过光滑的轻质滑轮使其处于静止状态。在左侧的重物A上加小物块C，使系统做初速度为零的匀加速直线运动，并测出系统的加速度。完成一次实验后，换用不同质量的小物块，重复实验，测出小物块C的质量m以及小物块C质量不同时系统的加速度a。（1）按照以上的实验方案，需要测量小物块C质量不同时系统的加速度，请你设计一个测量系统加速度a的方法，简要加以说明。（2）经过多次重复实验，得到多组a、m数据，做出1a−1m的图像，如图2所示，已知该图像斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=10．一个物理兴趣小组的同学准备测定某电池的电动势和内阻，实验室可供选用的实验器材有：电流表A1、A2，滑动变阻器R，电阻箱R0，待测电源E，开关S，导线等。实验步骤如下：（1）兴趣小组的同学设计了如图1所示的电路来测定电流表A1的内阻：将电阻箱的阻值调整到R0=50Ω，调节滑动变阻器的阻值，得到多组电流表A1、A2的读数I1、I2，并用描点法得到I2-I1图像为过原点的倾斜直线，如图2所示。若直线的斜率用k表示，电阻箱的阻值用R0表示，则电流表A1的内阻RA1的表达式为，结合图2的数据可得电流表A1的内阻RA1=Ω。（2）接下来，甲、乙、丙三位同学利用原有实验器材设计了如图3所示的电路图来测定电池的电动势和内阻。实验中，他们改变R0的阻值，记录了多组数据（电阻箱阻值R0和电流表A1示数I）。甲同学以IR0为纵坐标U，以I为横坐标做图像处理数据；乙同学以I（R0+RA1）为纵坐标U，以I为横坐标处理数据。他们在同一张坐标纸上画出的图像如图4所示。由图4可知，甲同学绘制的是图线为（填“a”或“b”），电源电动势为V，内阻为Ω。（3）丙同学以1I为纵坐标，以R0为横坐标做1I-R阅卷人四、解答题得分11．大功率火箭一般采取多级推进技术，以提高发射速度。某中学的物理兴趣小组同学制作了一个两级推进火箭模型进行试验。已知火箭质量为m，提供的推动力恒定且为F=3mg，火箭先经过一级推动力推进时间t后，丢弃掉质量为m2的一级箭体，再由二级推动力继续推动剩余质量为m2的火箭，推动力仍为（1）火箭上升过程的最大速度为多少？（2）火箭上升的最大高度为多少？12．如图1所示，有一对垂直纸面水平放置的平行金属板，板长为2d，两板间距为d，金属板右侧有一个半径为22d的圆形匀强磁场区域，圆心O位于平行金属板正中间的水平线上，磁场方向垂直纸面向里。金属板左侧的电子枪不断地沿正中间的水平线发射质量为m、电荷量为e的电子，发射电子的初速度恒定。若在两金属板上加上如图2所示的交变电压UAB，周期为T（1）发射电子的初速度v0大小及两板电压U（2）磁感应强度B的大小；（3）从平行金属板正中间射出的电子和从上极板边缘射出的电子在磁场区域运动的时间之比。阅卷人五、多选题得分13．关于热学现象及规律，下列说法正确的是（）A．布朗运动反映了悬浮在液体内的小颗粒分子的无规则热运动B．热量不可能从低温物体传到高温物体C．一定质量的某种理想气体在等压膨胀的过程中，对外做功，内能一定增加D．在合适的条件下，某些非晶体可以转化为晶体E．密闭容器中的理想气体在体积不变条件下升高温度，气体分子对器壁的平均撞击力增大阅卷人六、解答题得分14．如图所示，竖直放置的U形玻璃管右端封闭、左端开口，右端玻璃管横截面积是左端的2倍。管中装入水银，平衡时右端封闭气体的长度L=15cm，左端水银面到管口的距离为h=12cm，且左右两管水银面的高度差也为h=12cm。现将小活塞封住左端，并缓慢向下推动，当活塞下降距离为x时，两管液面恰好相平。推动过程中两管中的气体温度始终不变，活塞不漏气，大气压为p0=76cmHg。求：（1）粗管气体的最终压强p；（2）活塞向下的距离x。阅卷人七、多选题得分15．关于声和光现象及其应用，下列说法正确的是（）A．光学镜头增透膜利用了光的干涉现象，增透膜的厚度可以为入射光在膜中波长的1B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃外表面反射光的强度C．全息照相主要是利用了光的偏振，光的偏振现象说明光是一种横波D．在双缝干涉实验中只将入射光由绿光变为红光，条纹间距会变宽E．声波和光在介质中的传播速度均与频率无关，都仅由介质来决定阅卷人八、解答题得分16．如图所示，有两列简谐横波a、b在同一介质中均沿x轴正方向传播，两列波的传播速度相等。两列波在t=0时刻的波形曲线如图所示，已知a波的周期Ta=1s，求：（1）t=0时刻，x=0处的质点偏离平衡位置的位移为多少？（2）从t=0时刻开始，至少经过多长时间x=0.5m的质点偏离平衡位置的位移为0.16m？

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】长木板ab受到木块P水平向右的滑动摩擦力，大小为f1=故答案为：C。

【分析】根据木板的运动状态进行受力分析，木板静止，则地面对木板的摩擦力等于木块对木板的摩擦力。2．【答案】D【解析】【解答】A．一群氢原子处于n=4的激发态，可能发出不同频率的光子种数C4B．因为n=4和n=3间能级差最小，所以从n=4跃迁到n=3发出的光子频率最小，波长最长。B不符合题意；C．氢原子从高能级向低能级跃迁时，电子的轨道半径减小，原子能量减小，根据keD．从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6eV−0.85eV故答案为：D。

【分析】本题考查的是玻尔理论，从n激发态释放的光子数为Cn2；根据E=ℎν判断能量越大，频率越大，波长越小；根据库仑力提供向心力即ke3．【答案】C【解析】【解答】A．两点荷在a点产生的场强方向相同，在b点产生的方向相反，−q在圆上产生的场强大小相同，2q在a点产生的场强大于在b点产生的场强，根据矢量叠加，a的场强大于b点的场强，A不符合题意；B．2q在a点产生的场强大于在d点产生的场强，且两电荷在d点产生的夹角大于零，根据矢量叠加，a的场强大于d点的场强，B不符合题意；CD．电势是标量，根据公式φ=kqr，−q在圆上产生的电势相等，且为负值，从a经c到b，2q产生的电势越来越小，且为正值。则φa>φc>故答案为：C。

【分析】根据电场的叠加得出两点的场强大小；根据φ=kq4．【答案】B【解析】【解答】根据题意，设汽车恰好通过道闸时直杆转过的角度为θ，由几何知识可得tanθ=1.6−10.6=1，解得θ=π4故答案为：B。

【分析】根据几何关系以及角速度的定义式和匀速直线运动的规律得出车匀速行驶的最大允许速度。5．【答案】B【解析】【解答】由题意得，A点磁感应强度最强，距离金属管线最近，同理B点距离金属管线最近，故金属管线平行于AB，由图可知根据三角函数tan60°=db故答案为：B。

【分析】根据仪器操作图，在根据三角函数列式求出深度，并确定处AB于金属管的方向。6．【答案】C,D【解析】【解答】A．第一宇宙速度为人造地球卫星的最小发射速度，神舟十五号的发射速度不可能小于第一宇宙速度，A不符合题意；B．卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力可得GMmr2=mC．神舟十五号从轨道I变轨到轨道Ⅱ，需要点火加速，神舟十五号的机械能增加，C符合题意；D．根据开普勒第三定律a3故答案为：CD。

【分析】第一宇宙速度为人造地球卫星的最小发射速度；根据GMmr2=m7．【答案】C,D【解析】【解答】A．由图可知在6.5s至8.5s的时间内蹦床弹力为0，说明运动员在空中运动，速度不为零，A不符合题意；C．运动员在空中时间为t=8.5s-6.5s=2s，由运动的对称性可知，下落时间为t1=1s，运动员上升的最高高度为ℎ=1B．由图可知，运动员的重力为500N，质量为m=Gg=50kgD.8.5s至9.5s内，蹦床弹力由0增加到2000N再减小到0，可知运动员从接触蹦床到最低点的时间t0=0.5s，运动员接触蹦床时的速度v=2gℎ=10m/s，根据动量定理有故答案为：CD。

【分析】根据图像判断在6.5s至8.5s的时间内弹力为0，可知运动员在空中运动，先竖直上抛在做自由落体运动，根据对称性可得出上升与下降时间，进而求出上升高度，且在此时间内速度发生变化；根据图像分析得出重力大小，运用牛顿第二定律am8．【答案】C,D【解析】【解答】A．小球与小车组成的系统在水平方向所受外力的合力为0，系统在水平方向的动量守恒，小球与小车组成的系统在竖直方向所受外力的合力不为0，因此球和小车组成的系统总动量不守恒，A不符合题意；B．小球与小车组成的系统在水平方向所受外力的合力为0，系统在水平方向的动量守恒，且系统水平方向总动量为0，则小球由B点离开小车时，小球与小车水平方向上的速度相同，则水平方向上有mvx+2mC．根据上述，小球由B点离开小车时，小车向左运动的距离达到最大，根据动量守恒定律，在水平方向上有mx1t−2mxD．根据分析可知，小球运动到圆弧最低点时，小车获得速度最大，则有mv1−2mv2故答案为：CD。

【分析】对小球与小车整体分析，水平方向合外力为0，竖直方向不为0，则系统在水平方向的动量守恒；在水平方向上，离开小车时，二者水平方向速度相同，根据动量守恒定律列式mvx+2mvx9．【答案】（1）用打点计时器测量或者用光电门测量（2）1b；【解析】【解答】（1）测量物体的加速度可以用打点计时器或者用光电门进行测量，通过计算多个时间点的速度来计算系统的加速度a。（2）设绳子拉力为T，对A、C而言(M+m)g−T=(M+m)a，对B而言T−Mg=Ma，解得1a=1g【分析】（1）根据打点计时器测量并计算出加速度；

（2）对A、C与B根据牛顿第二定律列式得出(M+m)g−T=(M+m)a，T−Mg=Ma，联立得出1a10．【答案】（1）(k−1)R（2）a；1.5；10（3）【解析】【解答】（1）由图1得I1RA1R0+I1=I（2）在闭合电路中，由闭合电路的欧姆定律有E=I(R0+RA1+r)，整理得IR0=E-I(RA1+r)，I(R0+RA1)=E-Ir，IR0-I图像的斜率绝对值大于I（R0+RA1）-I图像的斜率绝对值，由图示图像可知，甲绘制的图线是a，由图示图像可知E-100×103×(5.0+r)=0，E-150×103×r=0，解得E=1.5V，r=10Ω（3）在闭合电路中E=I(R0+RA1+r)，则1I=1ER【分析】（1）根据电路图先分析两个电表的电流关系，列式I1RA1R0+I1=I2，整理得出RA1以及I2−I1关系式，再根据图2求出11．【答案】（1）解：设一级推动t时间火箭的加速度为a1，末速度为v1，二级推动t时间火箭的加速度为a2，末速度为v2，由牛顿运动定律可得a所以火箭上升的最大速度为v（2）解：设一级推动t时间火箭上升的高度为ℎ1，二级推动t时间火箭上升的高度为ℎ2，结束推动后火箭继续上升高度为ℎ3，由匀变速直线运动规律可得失去推动后，火箭向上做匀减速运动，加速度大小为g，末速度为0，所以有v可得ℎ所以火箭上升的最大高度为ℎ=【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律对两次推动过程受力分析列式可得a1=F合m=3mg−mgm，a2=F'合m2=3mg−12．【答案】（1）解：由于电子在平行金属板之间运动时水平方向做匀速运动，且电子在金属板内运动时间恒为T，则有v由题意可得，从t=nT（n=0，1，2⋯）时刻射入平行板的电子竖直方向的偏距最大，且为板间距离的一半，在竖直方向上电子先做匀加速再做匀减速，设其加速度为a，可得a=F电联立可得U（2）解：由题意可得，所有电子从平行板沿水平方向射出，速度大小均为v0由几何关系可得电子在圆形磁场中做圆周运动的半径和磁场圆的半径相等，即r=设磁场的磁感应强度为B，由洛伦兹力提供向心力可得e联立可得B=（3）解：设电子在磁场中运动的时间为t，偏转角为φ，由题意可得t=如图乙所示，从平行金属板正中间射出的电于在磁场中的偏转角为φ1，从上极板边缘射出的电子在磁场中的偏转角为由图乙中的几何关系可得φ1=联立可得t【解析】【分析】（1）由于电子在金属板内运动时间恒为T，在水平方向上做匀速直线运动，则v0=2dT，由于电压方向在时刻变化，电子在竖直方向做匀加速或者匀减速直线运动，经过分析可知在t=nT时刻电子偏转最大，且偏转距离为板间距离的一半，根据a=F电m，d（3）画出在磁场中的运动图像，求出偏转角的大小，再根据t=r×φ13．【答案】C,D,E【解析】【解答】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒的无规则撞击引起的，并不是小颗粒分子的无规则热运动，A不符合题意；B．根据热力学第二定律可知，热量可能在外部影响下从低温物体传到高温物体，B不符合题意；C．根据理想气体的状态方程PVTD．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体，D符合题意；E．在体积不变时，气体温度升高，分子的平均动能增加，分子数密度不变，故气体分子对器壁的平均撞击力增大，E符合题意。故答案为：CDE。

【分析】充分理解布朗运动，是由于液体分子对悬浮微粒的无规则撞击引起的，并不是小颗粒分子的无规则热运动；根据热力学第二定律可知，热量可能在外部影响下从低温物体传到高温物体；由PVT14．【答案】（1）解：设左管液面下降Δℎ时，两管液面相平。由于右端玻璃管横截面积是左端的2倍，此时右面液面上升12Δℎ可得Δℎ=对于右端粗管封闭的理想气体，变化前的压强p变化前的体积为V变化后的体积为V=S(L−则由波意耳定律可得p代入数据可得p=120cmHg（2）解：由于两管液面相平，两管上端封闭的理想气体压强相等，所以对于左端细管上端的理想气体，由波意耳定律可得p解的ℎ活塞向下的距离x=ℎ−【解析】【分析】（1）最后两管液面恰好相平，左管下降Δℎ