2024届高三年级下册模拟预测（一）物理试题+答案

2024届模拟试卷（一）物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在

本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。

一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项

是符合题目要求的）

1.如图所示，2023年11月2日，日本东京电力公司启动第三批福岛核污染水排海。核污染水虽然经过“多

核素去除设备"（ALPS）处理，但核污染水中的笊（：H）很难被分离清除，瓶会通过食物链在人体内累

积，对人的伤害将不可估量。其衰变方程为:Hf；He+二e,半衰期为12.5年，下列说法正确的是（）

|放收密写邮海津检值反时

中塔3PacificOceanh

A.衰变过程核子总质量不变

B.衰变放出的是由原子核外电子受激发而产生

C.受核污染的海产品经过高温烹煮不能去除其放射性

D.；H在食物链传递过程中，其半衰期会逐渐缩短

2.一物体在光滑水平面上运动时，其速度v随位移x变化的关系如图所示，则物体（）

r

----------------------------

O\x

A.相同时间内速度变化量相同B.相同时间内速度变化量越来越小

C.相同位移内所受外力做功相同D.相同位移内所受外力的冲量相同

3.“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子

的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者右手在抖动

绳子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是0.5Hz,下列说法正确的是（）

图乙

A.该时刻尸点的位移为10Gcm

B.再经过0.25s,尸点到达平衡位置

C.该时刻。点的振动方向沿y轴负方向

D.从该时刻开始计时，质点Q的振动方程为y=20sin（nt+兀）cm

4.如图1为某游乐园旋转的飞椅，可将其简化为图2所示的模型。将图2装置放在粗糙的水平地面上，吊

绳长均为L,上端与竖直转轴间的距离均为x,A、B为两个质量分别为根、2根的小球。若水平转盘CD绕

转轴匀速转动，稳定时AC绳与竖直方向的夹角为。，重力加速度为g,则（）

A.在一个周期内，重力对A的冲量为零B.A的线速度大小为JgLsin0tan0

C.绳的拉力大小为2nzgcos。D.地面受到的静摩擦力大小为mgtan6

5.“天问一号”是我国首个火星探测器，火星距离地球最远时有4亿公里，最近时大约0.55亿公里。由于

距离遥远，地球与火星之间的信号传输会有长时间的时延。当火星离我们最远时，从地球发出一个指令，

约22分钟才能到达火星。为了节省燃料，我们要等火星与地球之间相对位置合适的时候发射探测器。为简

化计算，已知火星的公转周期约是地球公转周期的1.9倍，认为地球和火星在同一平面内、沿同一方向绕太

阳做匀速圆周运动，如图所示。根据上述材料，结合所学知识，下列说法错误的是（）

A.地球的公转线速度大于火星的公转线速度

B.当火星离地球最近时，地球上发出的指令需要约3分钟到达火星

C.若火星运动到8点、地球恰好在A点时发射探测器，则探测器沿椭圆轨道运动到C点时，恰好与火星

相遇

D.下一个发射时机需要再等约2」

6.如图所示，电路中变压器原线圈匝数为〃1=1000,两个副线圈匝数分别为侬=500、/3=200,分别接一个

R=55Q的电阻，在原线圈上接入Ui=220V的交流电源。则两副线圈输出电功率之比与■和原线圈中的电流

8

/1分别是（）

A.^=-,1.=2.8AB.%=Z/=2.8A

R2P35

C.=—=1.16AD.纥=土,L=1.16A

P34P325

二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20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）

7.如图所示，一水平面内的半圆形玻璃管，内壁光滑，在两管口分别固定带正电的点电荷Qi、Q2,管内靠

近Qi处有一带正电的小石球（带电量很小），小球由静止开始释放，经过管内b点时速度最大，经过a、c

两点时速度的大小相等，整个运动过程中小球的电荷量保持不变。下列关于。、c两点的电势及。点场强的

判断正确的是（）

A.（Pa=（PcB.（pa＞（pcC.6点的场强为ElD.b点的场强为民

8.一定质量的理想气体从状态A经过B、C、D再到A,其体积V和热力学温度7的关系图像如图所示,

54和CD的延长线均经过。点，则下列说法正确的是（）

A.状态B的压强小于状态C的压强

B.从状态D到状态A,外界对气体做功，气体吸热

C.从状态C到状态D,每个气体分子的速率都减小

D.从A到B过程气体对外界做的功等于从C到D过程外界对气体做的功

9.如图所示，两根竖直放置的平行光滑金属导轨，上端接阻值R=3Q的定值电阻，水平虚线4、4间有与

导轨平面垂直的匀强磁场8,磁场区域的高度为d=0.3m。导体棒a的质量7%=0.2kg,电阻&=3。；导体棒

b的质量mb=O」kg,电阻刈=6。。它们分别从图中尸、。处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且

都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。设重力加速度为g=10m/s2,不计a、b之间的

作用，整个过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好，导轨电阻忽略不计。则（）

4

A.在整个过程中，安培力对a棒做的功是0.5JB.a、b棒进入磁场的速度大小之比为一

3

C.b棒在磁场中的运动时间是0.2sD.P点和。点的高度差是0.35m

10.如图所示，轻杆的A端用光滑较链固定在竖直墙面上，另一端点。固定一个小球a,并用轻绳OB拴住

小球（2点在A点正上方）。在小球a的右侧同一水平线上放一小球b,且小球a、b之间存在大小与距离的

平方成反比的引力。现将小球b从无穷远处沿水平方向缓慢朝小球a移动，小球a始终保持静止状态。对于

此过程，下列说法正确的是（）

A.细绳OB的拉力先变小后变大B.轻杆对小球a的弹力方向一直沿轻杆向上

C.轻杆对小球a的弹力可能先变小后变大D.细绳和轻杆对小球a的合力一直变大

三、实验题（本题共2小题，共14分）

11.（6分）某同学做“探究合外力做功与动能改变的关系”实验，装置如图甲所示，将光电门固定在水平

轨道上的3点，用重物通过细线拉小车，保持小车（含遮光条）质量M不变，改变所挂重物质量多次进行

实验，使小车每次都从同一位置A由静止开始运动，间距离为小（重力加速度大小g取10m/s2）

0

用乙

（1）用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则&cm；

（2）实验中认为小车所受拉力与重物重力大小相等，测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度

v,作出v2一根图像如图丙所示，由图像可知小车受到的摩擦力大小为N；

（3）在满足条件的情况下，v2一根图像是线性变化的，说明合外力做的功等于动能的改变，此时图像的斜

率k的表达式为仁（用题给物理量的字母表示）。

12.（8分）在“测定金属的电阻率”的实验中：

（1）有两位同学所设计的测量电路的一部分分别如图甲、乙所示，若分别用这两个电路进行实验，则测量

值比真实值偏小的应是（选填“甲”或“乙”）图所示的电路；这种误差______（填“能”或“不

能”）通过多次测量取平均值来减少；

RR

甲

（2）按图丙所示的电路图测量金属丝的电阻&（阻值约为15。）。

手T但

丙”

实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：

电压表V（量程0〜3V,内阻约3kQ）；

电流表A.（量程0〜200mA,内阻约3Q）；

电流表A2（量程0〜0.6A,内阻约0.1Q）；

滑动变阻器Ri（0〜50。）；

滑动变阻器R?（0-200Q）；

电源E（电动势为3.0V,内阻不计）。

为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选，滑动变阻器应选（选填器材的名称符号）

（3）请根据图丙所示电路图，用连线代替导线将图丁中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置

于b端时接通电路后的电流最小；

（4）在按图丙电路测量金属丝电阻的实验中，将滑动变阻器Ri、R2分别接入实验电路，调节滑动变阻器的

滑片P的位置，以R表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值，以RP表示滑动变阻器接入电路的电阻值，以

D

U表示待测电阻两端的电压值。在图中U随1变化的图像可能正确的是o（图线中实线表示R接入

Ri时的情况，虚线表示接入&时的情况）

~R

四、解答题（本题共3小题，共42分）

13.（12分）某透明材料对红光的折射率为〃=2,工厂用这种材料做出一个半径为厂=J5cm的透明半球体，

其底面内壁涂有吸光材料，。为半球体的球心，在O点正上方有一点光源S,能够朝各个方向发射红光，

如图为透明半球体的截面示意图。已知OS的距离d=lcm,真空中的光速c=3.0xl08m/s（忽略经透明半球体

内表面反射后的光），答案可保留根号，求：

（1）红光到透明半球体表面的最长时间；

（2）透明半球体外表面不发光区域在此截面上形成的弧长。

14.（14分）如图甲，P为固定在水平地面上的竖直挡板，质量为根=lkg的木板AB与水平面间的动摩擦因

数〃I=0.1,AB紧靠右侧挡板P放置。质量也为根的小物块(可看成质点)静置于木板A端，小物块与

木板上表面AC部分的动摩擦因数为〃2=0.4,C为AB的中点，木板上表面的BC部分光滑。现使小物块

以水平初速度%=2V15m/s向右运动，该物块与挡板P发生弹性碰撞后被弹回，最后在木板AB停下时,

小物块恰好静止在A端。重力加速度g=10m/s2。求：

甲

(1)木板刚向左运动时的加速度；

(2)小物块与木板间因摩擦产生的热量；

(3)若仅把木板AB改换一个方向，使B端在左，A端在右，如图乙所示。仍使小物块以原来的水平初速

度向右运动，求物块最后与挡板P的距离。

15.(16分)如图所示，水平薄挡板MN(具有内外两侧面)内侧面下方存在垂直纸面向里的匀强磁场。在

薄板MN中点O正下方有与之相距L的质子源S,可在纸面360。范围内发射质量为加、电量为e、速度为%

的质子，不计质子重力及质子间的相互作用。

(1)若挡板MN长为4L且固定，匀强磁场的磁感应强度为用=强，则质子打在挡板M上的长度为多

1eL

长；

V3

(2)若挡板MN长为L,向下平移薄板MN使点。离质子源S的距离为巨L,则要使质子不打在挡板上，

2

V3

求磁感应强度的最小值，若向下平移薄板MN使点O离质子源S的距离为巨工后要使挡板MN的外侧面

2

都粒子打到，求磁感应强度的最大值又是多少；

(3)若挡板MN长为2L,挡板MN以。为固定转轴在竖直平面内顺时针缓慢转动60°,匀强磁场的磁感应

强度为用=学，当挡板处于不同位置时，求质子打在挡板MN内侧面上的最大长度和最小长度之比。

XXXX

wV二7'

XXXX

xX

XXXX

2024届模拟试卷（一）

物理参考答案

一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项

是符合题目要求的）

题号123456

答案CDBDCC

1.C【解析】A.核反应前后核子数量不变，但是核反应前后总质量要变化，出现质量亏损，故A错误；

B.衰变放出的_；e是原子核中的一个中子转化为一个质子时放出的一个电子，故B错误；

C.由于放射性物质的放射性是原子核本身的性质，不会受环境影响，则通过高温烹煮后不能消除放射性,

故C正确；

D.半衰期由原子核内部因素决定，与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故D错误。故选C。

2.D【解析】由图得速度和位移成正比，物体不是做匀变速直线运动。

AB.随着位移增大，物体速度均匀增大，所以相同时间内物体位移越来越大，速度变化量越来越大，AB

错误；

CD.相同位移速度变化量相同，对同一物体，动量变化量相同，但动能变化量不同，所以所受外力的冲量

相同，做功不同，C错误，D正确；故选D。

3.B【解析】ABC.由题可知，振幅A=20cm,频率/=0.5Hz,由图可知波的波长为X=8m,波向右

传播，该时刻尸点的振动方向沿y轴负方向，Q点的振动方向沿y轴正方向，故从该时刻开始计时尸点的

振动方程为y=20sincm故/=0时P点的位移为y=10V2cm

当/=0.25s时P点的位移为y'=0尸点到达平衡位置，AC错误，B正确；

D.从该时刻开始计时，质点。从平衡位置向上振动，故质点Q的振动方程为y=20sin（万f）cm

D错误。故选B。

4.D【解析】A.在一个周期内，重力对A的冲量大小为七=mgTwO,故A错误；

2

B.小球受到的重力和拉力的合力提供水平方向的向心力，则机gtan6»=机--------解得

Lsin^+x

v=yjg(Lsin+x)tan0故B错误;

gtan。

C.A、8的角速度均为。=——-——

Lsin^+xLsin^+x

由于x、L、g为定值，当①一定时，。与小球的质量无关，则绳与竖直方向的夹角也是。,5。绳的拉

力大小为心=①，C错误；

Bcos，

D.AC绳的拉力大小为FA=-^―装置受到地面的静摩擦力大小为FBsmO-月4sin。=mgtand

COS。

根据牛顿第三定律知：地面受到的静摩擦力大小为加gtan。，故D正确。故选D。

Mmv~,解得T券,由于地球的轨道半径小于

5.C【解析】A.根据万有引力提供向心力有6等=加匕

rr

火星的轨道半径，可知地球的公转线速度大于火星的公转线速度，故A正确;

B.当火星高地球最近时，地球上发出的指令到达火星的时间为

卜_dmin?0.55x108x1()3

s^s^min故B正确;

o-3xl083

C.根据开普勒第三定律可得蓑=浮，探测器轨道的半长轴小于火星轨道的半径，可知芍,〉金，则如

果火星运动到3点、地球恰好在A点时发射探测器，那么探测器将沿轨迹AC先运动到C点，此时火星还

没有到达C点，两者并不能恰好在C点相遇，故C错误；

△62%2%

D.根据题意，设到达下一次机会的时间为A%,根据G=竺可知——\t——2=2兀，代入数据解得

加奥羡

19

加=亍2.1年，故D正确。本题选错误的，故选C。

6.C【解析】对两个副线圈有5=2、（乙=区,

U2n2U3n3

所以U,=U0V,U3=44V,又因为尸=二，所以虫="="；

23R鸟U；4

由欧姆定律得/2=区=2人,/3=9=0.8人，对有两个副线圈的变压器有4，=%人+%八，得

RR

I1=1.16Ao故C项正确。

二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20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）

题号78910

答案ACADBDCD

7.AC【解析】AB,据题，小球在a、C两点时速度的大小相等，动能相等，根据能量守恒定律知小球在。、C

两点的电势能相等，故故A正确，B错误；

CD.据题，小球经过管内。点时速度最大，沿圆周切向的合力为零，再结合电场的叠加原理知。点的场强

为g；故C正确，D错误。

8.AD【解析】A.根据江=。可知，V-T图像的斜率表示压强的倒数，所以状态3的压强小于状态C

T

的压强，A正确；

B.从状态。到状态A,体积变小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知气

体放热，B错误；

C.从状态C到状态D,温度降低，气体的平均动能变小，但每个气体分子的速率不一定都减小，C错误；

D.根据%B=PA%B，3=单=£=》可得%B=CA&同理吃=。八分

TATBPAB

过程AB和过程CD的温度变化量的值相等，所以在A到B过程中气体对外界做的功等于从C到D过程中

外界对气体做的功，D正确。故选AD。

9.BD【解析】导体棒只有通过磁场时才受到安培力，因两棒均匀速通过磁场，由能量关系知，克服安培力

做的功与重力的功相等，有叱,=mogd=0.6J,Wb=m^d=0.3J,A错误。

设。棒在磁场中匀速运动的速度为以，此时6棒相当于电源，a棒与电阻R并联，此时整个电路的总电阻

为用=7.5Q力棒中的电流为今=应”根据平衡条件有：生=

&R

设a棒在磁场中匀速运动时速度为匕，此时a棒相当于电源，。棒与电阻R并联，此时整个电路的总电阻

为&=50Q,。棒中的电流为/〃=丝丝根据平衡条件有：庄

°&R2

解得为=3,设b棒在磁场中运动的时间为f,有d=丫〃因。刚穿出磁场时a正好进入磁场，则va=vb+gt

为4

解得吃=4m/s,以=3m/s。设尸点和。点距A的高度分别为%、hb,两棒在进入磁场前均做自由落体运

动,有：v：=2g&『=2g/解得也=0.8m,>=0.45m。

10.CD【解析】ABC.以小球a为研究对象，受力分析如图甲所示，四力构成一个闭合矢量四边形如图乙，

。小球缓慢从无穷远处向小球a靠近过程中，引力变大，直接从这闭合矢量四边形的动态变化可以看出细绳

OB的拉力一直变大,轻杆对小球a的弹力可能先变小后变大,且轻杆对小球a的弹力方向可以沿轻杆向上,

也可以沿轻杆向下。故C正确；AB错误；

D.由平衡条件知细绳和轻杆对小球a的合力应与重力与引力的合力等大反向。因为引力方向不变，大小一

直变大，所以重力与引力的合力一直变大，所以细绳和轻杆对小球a的合力一直变大，故D正确。故选CD„

B

Uf

图甲图乙

三、实验题（本题共2小题，共14分）

11.（6分）（1）1.015（1分）（2）1（2分）（3）加口M（1分）幺人（2分）

M

【解析】（1）游标卡尺的读数为d=10mm+3x0.05mm=10.15mm=1.015cm

（2）根据本实验原理和动能定理有机gL-立=」”丫2,整理得：丫2=逆根_泌；则丫2—加图像为一

12MM

条倾F斗的直线，由题图丙可知v?=0时，m=0.1kg,由与4=0,解得：f-mg=INo

、MM

（3）根据模型的实际受力分析，由功能关系有机gL-〃=；（河+m）丫2,则y/与冽的函数关系为

v2=2gL-------@二，即F与冽不是线性关系。只有满足加口M,函数关系才变为

M+mM-\-m

丫2=逆〃一垩d2—根图像是线性变化的，说明合外力做的功等于动能的改变，图线的斜率左=2更。

MMM

12.（8分）（1）甲（1分）不能（1分）（2）A1（1分）尺（1分）（3）见解析（2分）（4）A（2分）

【解析】（1）由图所示电路图可知，图甲所示电路采用电流表外接法，由于电压表的分流作用，电流测量

值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值；此误差是因为电表内阻引起的，是系统误差，

所以不能通过多次测量取平均值来减少。

TJ3

（2）电路最大电流约为/=J=2A=0.2A=200mA,电流表应选择A1；为方便实验操作，滑动变阻

&151

器应选择«。

（3）滑动变阻器的滑片尸置于b端时接通电路后的电流最小，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动

变阻器应接左下接线柱，根据图丙所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示。

EER

（4）由图所示电路图可知，尺两端的电压值U=/&=------Rx=-------4,H和6不变，。与U

Rp+Rx%R+RR

Rx

R

不是一次函数关系，所以图像是曲线，R、&一定时，随之增大，U减小的越来越慢，故A正确，BCD

R

错误。故选A。

四、解答题（本题共3小题，共42分）

13.（12分）【解析】（1）因底面有吸光材料，故光线从S点沿着S3方向射出时，传播时间最长。如图：

3xin8

光在介质中传播的速度满足v=Xr=Um/s=1.5xl()8m/s①

n2

光在介质中传播的最长时间t=s=西义10-%②

=Al。：8

v1.5xlO3

（2）光由介质射向空气，临界角满足sinC=—,解得C=30°③

n

（3）恰好发生全反射的光路如图所示，由正弦定理得二sinNASO④

sin300

解得ZASO=135°则ZAOS=180°—ZASO-C=15°,ZAOB=75°

透明半球体外表面不发光区域在此截面上形成的弧长为s=2/AOB义?兀「=巫兀cm

36006

14.（14分）【解析】（1）小物块与挡板碰拉后先向左做匀速直线运动，到达C点后开始做匀减速直线运

动，木板开始做匀加速直线运动，设木板的加速度为q,根据牛顿第二定律〃x2mg=7HZ]

代入数据得％=2m/s2（2分）

（2）设木板长为2%,小物块从A点向右匀减速的加速度为生，碰撞后过了C点向左匀减速的加速度也为

%,经过C点的速度为匕，从返回C点开始经过力和木板速度相等，之后一起向左运动直到停下，根据牛

顿运动定律，对木块〃2根？=加%木块从4滑到。的过程。2=4m/s2（2分）谥-v：=2%x

从木块返回C点到与木板速度相等匕=即

木块发生的位移为网=匕/-gg产木板发生的位移为々

木块和木板的相对位移为尤=%-々以上各式联立得，x=3m,所以小物块与木板间因摩擦产生的热

Q=/J2mg-2