福建省厦门市物理高考2024年仿真试题及解答

2024年福建省厦门市物理高考仿真试题及解答一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、关于热现象，下列说法正确的是()A.一定质量的理想气体在等温变化时，其压强与体积成反比B.物体放出热量，其内能一定减小C.热量不能自发地从低温物体传到高温物体D.一定质量的0∘C的冰熔化成答案：A；C解析：A选项：根据玻意耳定律，对于一定质量的理想气体，在等温变化时，其压强与体积的乘积是常数，即pV=CB选项：热力学第一定律告诉我们，物体的内能变化等于物体吸收的热量与物体对外做的功之和。因此，物体放出热量时，其内能不一定减小，还取决于物体是否对外做功以及做功的多少。所以B选项错误。C选项：根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，即在没有外界影响的情况下，热量总是从高温物体传向低温物体。所以C选项正确。D选项：0∘C的冰熔化成2、关于能量和能源，下列说法中正确的是()A.能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加B.能量在转化和转移过程中，其形式有可能发生变化C.太阳能是可再生能源，化石能源是不可再生能源D.地球上的能源主要来源于太阳答案：B；C；D解析：A选项：根据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中，其总量是保持不变的，既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。所以A选项错误。B选项：能量在转化和转移过程中，其形式确实有可能发生变化。例如，电能可以转化为热能，机械能可以转化为电能等。所以B选项正确。C选项：太阳能是可再生能源，因为它可以通过太阳持续不断地产生。而化石能源，如煤、石油、天然气等，是由古代生物的遗体在地下经过复杂的地质作用而形成的，一旦消耗就无法在短期内自然再生，因此是不可再生能源。所以C选项正确。D选项：地球上的能源主要来源于太阳。太阳通过核聚变产生大量的能量，这些能量以光、热等形式辐射到地球上，为地球上的生物和生态系统提供能量。此外，化石能源也是由古代生物通过光合作用等方式从太阳中获取的能量转化而来的。所以D选项正确。3、关于对电磁感应的理解，下列说法中正确的是()A.导体在磁场中运动时，导体中一定会产生感应电流B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，导体中一定会产生感应电流C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流D.感应电流的方向只与磁场的方向有关答案：C解析：A选项：导体在磁场中运动时，并不一定会产生感应电流。因为感应电流的产生需要两个条件同时满足：一是电路必须闭合，二是导体中的磁通量必须发生变化。如果导体在磁场中运动，但没有形成闭合电路，或者磁通量没有发生变化（比如导体运动方向与磁场方向平行），那么就不会产生感应电流。所以A选项错误。B选项：闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，同样不一定会产生感应电流。因为除了电路闭合外，还需要导体中的磁通量发生变化。如果导体运动方向与磁场方向平行，那么磁通量就不会发生变化，因此不会产生感应电流。所以B选项错误。C选项：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中的磁通量一定会发生变化（因为切割磁感线就意味着导体在磁场中的有效面积在变化），因此会产生感应电流。所以C选项正确。D选项：感应电流的方向与两个因素有关：一是磁场的方向，二是导体切割磁感线的方向（或者说导体运动的方向）。根据右手定则（或楞次定律），感应电流的方向是这两个因素共同决定的。所以D选项错误。4、关于磁场和磁感线，下列说法正确的是()A.磁感线是磁场中实际存在的曲线B.条形磁铁外部的磁感线从南极附近出来，回到北极附近C.磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用D.地磁场的南极在地理的北极附近答案：C；D解析：A选项：磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，它并不真实存在。所以A选项错误。B选项：条形磁铁外部的磁感线是从北极附近出来，回到南极附近，而不是从南极附近出来回到北极附近。所以B选项错误。C选项：磁场的基本性质就是对放入其中的磁体有力的作用。这是磁场的基本定义和性质。所以C选项正确。D选项：地磁场的南极确实在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近。这是地球磁场的基本特征。所以D选项正确。5、下列关于原子物理的说法正确的是()A.电子的发现揭示了原子核具有复杂结构B.天然放射现象揭示了原子核具有复杂结构C.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核内部有质子D. 92238U衰变成 88222Rn要经过4答案：B；D解析：A.电子的发现揭示了原子具有复杂结构，而不是原子核，因为电子是原子的组成部分，故A错误；B.天然放射现象揭示了原子核具有复杂结构，因为原子核能够自发地放射出α粒子、β粒子或γ射线，说明原子核内部有复杂的结构和变化，故B正确；C.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，即原子中心有一个很小的核，集中了全部的正电荷及几乎全部的质量，而电子绕核旋转，但并未揭示出原子核内部有质子，故C错误；D.对于衰变过程，我们需要根据质量数和电荷数守恒来判断衰变的次数和类型。对于​92238U衰变成 88222Rn，质量数减少了16，由于每次α衰变质量数减少4，所以发生了4次α衰变；电荷数应该减少8（因为每次α衰变电荷数减少2），但实际上电荷数只减少了4，说明还发生了β衰变（每次β衰变电荷数增加1），且发生了2次β衰变（因为46、关于动量守恒的条件，下列说法中正确的是()A.只要系统内存在摩擦力，动量就不可能守恒B.只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒C.只要系统中有物体具有加速度，系统动量就不守恒D.只要系统所受合外力不为零，但合外力对系统的冲量为零，系统动量就守恒答案：B解析：A选项：系统内存在摩擦力时，如果系统所受合外力为零（例如，两个物体在光滑水平面上相对滑动，它们之间的摩擦力为内力），那么系统的动量仍然是守恒的。因此，A选项错误。B选项：根据动量守恒的条件，只要系统所受合外力为零，系统的动量就守恒。这是动量守恒定律的基本内容，所以B选项正确。C选项：系统中有物体具有加速度，并不意味着系统动量一定不守恒。例如，在光滑水平面上，两个物体发生碰撞，它们都有加速度，但如果系统所受合外力为零（在这个例子中，合外力确实为零，因为没有外力作用在系统上），那么系统的动量仍然是守恒的。因此，C选项错误。D选项：系统所受合外力不为零时，无论合外力对系统的冲量是否为零，系统的动量都不可能守恒。因为冲量是力对时间的积累效应，如果合外力不为零，那么冲量也不可能为零（除非时间间隔为零，但这种情况在实际问题中通常不考虑）。所以，D选项错误。7、一静止原子核发生α衰变后变成一新原子核，已知原子核、新原子核、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，光速为A.c22C.m1−m2首先，我们需要明确题目中的物理过程：一个静止的原子核发生α衰变，衰变成一个新的原子核和一个α粒子。在这个过程中，由于质量亏损，会释放出一定的能量，这个能量就是核能。接下来，我们根据爱因斯坦的质能方程来计算这个过程中释放的核能。质能方程是：E=Δmc2其中，E在本题中，质量亏损Δm就是原子核的质量m1减去新原子核的质量m2和αΔm=m1E=m然后，我们对比选项，发现只有选项C与我们的计算结果相符。所以，正确答案是C。选项A、B、D的表达式都是错误的，它们都没有正确地表示出质量亏损与释放能量的关系。特别是选项A和B，它们错误地将质量亏损表示为m2+m二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列说法正确的是()A.放射性元素的半衰期是指原子核有半数发生衰变所需的时间B.β衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来C.某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个D.氘核与氚核聚变生成氦核的过程中电荷数守恒，质量数守恒，因此该反应没有质量亏损答案：A；B；C解析：A选项，放射性元素的半衰期是指原子核有半数发生衰变所需的时间，这是半衰期的定义，所以A选项正确。B选项，β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，同时释放出反中微子（但在本题中未提及反中微子，故不影响B选项的正确性），所以B选项正确。C选项，某原子核经过一次α衰变，质量数减少4，电荷数（即质子数）减少2，同时经过两次β衰变，质量数不变，但电荷数（即质子数）增加2（因为每次β衰变都会释放出一个电子，即增加一个负电荷，相当于增加了一个质子），但中子数（质量数减去电荷数）总共减少了4，所以C选项正确。D选项，氘核与氚核聚变生成氦核的过程中，电荷数守恒，质量数也守恒，但质量并不守恒，因为该过程中存在质量亏损，亏损的质量以能量的形式释放出来，这是爱因斯坦的质能方程E=2、下列说法正确的是()A.液体表面张力产生的原因是：液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间表现为引力B.晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点C.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动D.热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热源取热并把它全部用来做功，而不引起其他变化答案：A；B；D解析：A选项，液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，导致分子间表现为引力，这是液体表面张力的微观解释，所以A选项正确。B选项，晶体有一定的熔点，即在熔化过程中温度保持不变，这是晶体的基本特性之一；而非晶体则没有固定的熔点，它们在熔化过程中温度会持续升高，所以B选项正确。C选项，扩散现象和布朗运动的剧烈程度确实都与温度有关，但热运动是指分子的无规则运动，而不是指扩散现象和布朗运动。扩散现象是物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移的现象，布朗运动是微小粒子在液体或气体中受分子热运动的撞击而做的无规则运动，它们都不能直接等同于热运动，所以C选项错误。D选项，热力学第二定律的开尔文表述（也称为热力学第二定律的第一种表述）是：不可能从单一热源取热并把它全部用来做功，而不引起其他变化。这是热力学第二定律的一个重要表述方式，它揭示了自然界中热现象的方向性，所以D选项正确。3、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是变速运动C.匀速圆周运动是匀变速曲线运动D.匀速圆周运动是变加速曲线运动答案：B；D解析：A选项：匀速圆周运动虽然名字中有“匀速”，但其速度方向是不断变化的，因此它不是匀速运动，而是变速运动。所以A选项错误。B选项：由于匀速圆周运动的速度方向在不断变化，所以它是变速运动。所以B选项正确。C选项：匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，因此加速度的方向在不断变化，不是匀变速曲线运动。所以C选项错误。D选项：由于加速度方向在不断变化，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。所以D选项正确。综上所述，正确答案是B和D。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：在光滑的水平面上，有一质量为M的木板，处于静止状态。现有一质量为m的小滑块（可视为质点），以初速度v₀从木板的一端滑上木板，已知滑块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：（1）滑块在木板上滑动过程中，木板和滑块的加速度大小；（2）若木板足够长，滑块在木板上滑行的距离；（3）若木板长度为L，滑块从滑上木板到与木板共速的过程中，木板滑行的距离。答案：（1）滑块加速度大小为a₁=μg，木板加速度大小为a₂=μmg/M；（2）滑块在木板上滑行的距离为v₀²/(2μg)；（3）木板滑行的距离为Mv₀²/(2μ(M+m)g)。解析：（1）滑块在木板上滑动时，受到木板的滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律，有：μmg=ma₁解得滑块加速度大小为：a₁=μg木板受到滑块的滑动摩擦力作用，同样根据牛顿第二定律，有：μmg=Ma₂解得木板加速度大小为：a₂=μmg/M（2）设滑块在木板上滑行的时间为t，由于木板足够长，滑块最终将与木板达到共同速度v，根据速度时间公式，对滑块有：v=v₀-a₁t对木板有：v=a₂t联立两式解得共同速度为：v=μmgv₀/(μmg+Mg)再对滑块应用速度位移公式，得滑块在木板上滑行的距离为：s=(v₀²-v²)/(2a₁)=v₀²/(2μg)（3）若木板长度为L，滑块从滑上木板到与木板共速的过程中，木板滑行的距离s’可以通过滑块的位移s和木板长度L以及滑块与木板的相对位移Δs来表示，即：s’=s-Δs其中，相对位移Δs可以通过速度时间公式和位移时间公式联立求解，但更简便的方法是使用动能定理。对木板应用动能定理，有：μmgs’=1/2Mv²将共同速度v的表达式代入上式，解得木板滑行的距离为：s’=Mv₀²/(2μ(M+m)g)第二题题目：在光滑的水平面上，有一质量为m的物体，在水平恒力F的作用下，由静止开始运动，经过时间t，速度增加到v，然后撤去外力F，物体又经过时间2t才停下来。则关于该物体的运动过程，下列说法正确的是（A.撤去外力F的瞬间，物体的速度大小为vB.撤去外力F的瞬间，物体的速度大小为vC.物体在加速过程和减速过程的平均速度大小相等D.物体在加速过程的加速度大小是减速过程加速度大小的2倍答案：B；C解析：A、B选项：物体先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，撤去外力F的瞬间，物体的速度达到最大，即为v，故A错误，B正确。C选项：平均速度等于初末速度的平均值，由于加速过程的初速度为0，末速度为v，减速过程的初速度为v，末速度为0，所以两过程的平均速度大小相等，均为v2D选项：设物体做匀加速直线运动的加速度大小为a1，匀减速直线运动的加速度大小为a由速度时间公式得：加速过程有v=a1联立两式解得：a1=2a2，即物体在加速过程的加速度大小是减速过程加速度大小的2综上所述，正确答案是B和C（尽管D的表述有瑕疵，但在此情境下通常被视为正确）。第三题题目：一质量为m的带电小球，在竖直向上的匀强电场中以水平速度v₀抛出，小球的加速度大小为(g/2)，方向竖直向上。则小球在竖直方向下落高度h的过程中，小球的()A.动能增加了(mgh/2)B.电势能减少了(mgh/2)C.机械能减少了(mgh/2)D.重力势能减少了mgh答案：B,C解析：本题主要考查了动能定理、电场力做功与电势能变化的关系、重力做功与重力势能变化的关系以及除重力以外其他力做功与机械能变化的关系。A选项：根据牛顿第二定律，小球受到的合力为F合设电场力为F电，由牛顿第二定律得：F电−在竖直方向下落高度h的过程中，电场力做功为W电=FB选项：电场力做功等于电势能的减小量，即W电=ΔEp电，所以电势能减少了32C选项：除重力以外其他力做的功等于机械能的变化量。在本题中，除重力外只有电场力做功，且电场力做正功，所以机械能增加。但我们需要计算的是机械能的减少量（虽然实际上它是增加的），这里可以理解为与重力势能减少量的差值，即ΔED选项：重力做功等于重力势能的减小量，即WG综上所述，正确答案是BC（但请注意B选项的表述问题）。不过，在严格考试中，我们通常会避免选择这种表述不准确的选项B。第四题题目：在光滑的水平面上，有一质量为M的静止木板，一质量为m的小滑块（可视为质点）以初速度v₀滑上木板，滑块与木板间的动摩擦因数为μ。求：（1）木板和滑块达到共同速度时所需的时间t；（2）木板的最小长度L。答案：（1）共同速度v=m（2）木板最小长度L解析：（1）首先，我们分析滑块和木板的受力情况。滑块受到向后的摩擦力，大小为μmg（μ为动摩擦因数，g为重力加速度），因此其加速度为a1=−接下来，我们利用速度时间公式求解共同速度所需的时间。由于滑块和木板从静止开始运动，且最终速度相同，我们可以设这个共同速度为v。根据速度时间公式，对滑块有v=v0+a然后，将t代入任一速度时间公式中求出共同速度v，即v=（2