2024届明日之星高考物理精英模拟卷 【黑吉辽版】

2024届明日之星高考物理精英模拟卷【黑吉辽版】

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。

1.秦山核电站是我国自主设计、建造和运营管理的第一座核电站，1985年3月20日开

工，1991年12月15日并网发电，至今已安全发电三十余年。秦山核电站生产;4c的

核反应方程为「N+：）nf；4C+X,其产物的衰变方程为；4Cf：N+Y。下列说法正

确的是（）

A.X是电子

B.Y来自原子核外

C.；C的衰变属于［3衰变

D.经过一个半衰期，100个：。原子剩下50个

2.2023年9月21日，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在“天宫”空间站向

全国青少年进行太空科普授课，如图所示，演示了两个钢球间的碰撞，授课内容通过

“天链”卫星转发到地面，“天链”卫星是地球静止卫星，“天宫”空间站在距离地

球表面370千米~450千米的椭圆轨道上运动，则（）

A.“天链”卫星在轨运行时可能经过我国北京市上空

B.“天宫”空间站的运行周期比“天链”卫星的运行周期长

C.“天链”卫星运动的向心加速度比放置在地球赤道上物体的小

D.航天员演示两球碰撞时，两球组成的系统动量守恒，但所受的合力不为零

3.带活塞的气缸内封闭一定质量的理想气体，气体经过cfd状态变化过程到

达d状态，该过程气体的V-7图像如图所示，则气体（）

0

过程中压强变小

B力->c过程分子平均动能变大

C.c—d过程向外放热

D.在d状态的压强是在b状态压强的4倍

4.如图，用两根完全相同、不可伸长的轻绳将小沙包（大小可忽略）对称地吊在空中,

轻推小沙包，测得其在垂直纸面平面内做简谐运动的周期为工）（已知在一根竖直绳悬

挂下做简谐运动的小物体的周期为7=2兀J，,/为绳长，g为重力加速度），已知每根

轻绳的长度为L,小沙包的质量为相，则小沙包静止时，每根绳子上的张力为（）

5.如图所示，甲、乙两个物块（均可视为质点）叠放在一起，恰随车厢一起向右做匀加速

直线运动，甲与竖直厢壁之间的静摩擦力达最大值，甲的水平上表面与乙之间的静摩

擦力也达到最大值。已知乙的质量为〃?，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度

为g,甲与厢壁间的动摩擦因数为〃，则（）

口乙

二|甲-----

/////////////////////

4mg

A.甲、乙整体的加速度大小为4gB.乙对甲的作用力大小为/,

C.甲、乙之间的动摩擦因数为'D.可以求出甲、乙的质量之比

6.如图所示，理想变压器原线圈与滑动变阻器用串联后接在"二220/sinlOO兀"V）的

交流电源（内阻不计）上，副线圈接灯泡L和光敏电阻R（光照越强，阻值越小），

副线圈匝数可通过滑动滑片P调节。中午时，灯泡L正常发光。己知灯泡始终未烧坏,

进入傍晚，当光照变弱时（）

A.L变暗

B.L仍正常发光

C.若仅将凡滑片向左滑动，L可能正常发光

D.若仅将滑片P向下滑动，L可能正常发光

7.如图所示，竖直平面内有一直角坐标系，轴竖直向上，该平面内存在一匀强电场

(图中未画出)。一带正电的小球/=0时刻在0点以速度%=4m/s竖直向上抛出，

4=2s时经过A(6m,0)点，已知小球质量m=0.1kg、带电荷量4=0.01C,重力加速

度g=10m/s2,不计空气阻力。贝IJ()

y

A.小球速度的最小值为3.2m/s

B.电场强度方向与)，轴正方向夹角的正切值为().75

C.电场强度的大小为30百V/m

D.小球的机械能先减小后增大

8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为10m/s"=ls时刻的波形如图所示。下列说

A./=0时刻，质点P位于平衡位置且振动方向沿)，轴正方向

B.f=0.6s时刻，质点M速度沿)，轴正方向，加速度沿)，轴正方向

B.列车位移为2乙时，通过线圈的磁通量为0,感应电流为（）

2

C.线圈最右侧从48到E尸与从E尸到GH安培力对线圈的冲量大小之比为1:2

D.线圈最右侧从AB到GH过程线圈中产生的焦耳热为1加匕；/%-空竺

22（Rm）

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11.（6分）现代智能手机可以安装加速度传感器，安装应用程序后，就可以直接测量

手机运动的加速度。某同学设计了一个利用有加速度传感器的手机测量木块与长木板

之间的动摩擦因数大小的实验，实验装置如图甲所示。

实验步骤如下：

①将手机用胶带固定在木块上，把木块放置在水平长木板上，如图甲所示。调整小滑

轮使水平细线与长木板平行并与竖直细线在同一竖直平面内，以保证木块能够沿水平

细线做直线运动。

②将砂和砂桶释放，细线带动木块由静止开始做匀加速直线运动，从弹簧测力计上读

出弹簧测力计的示数F,从手机上读出木块运动的加速度a。

③改变砂和砂桶的质量，重复步骤②多次。

④根据实验数据作出木块运动的加速度。与对应的弹簧测力计的示数尸的图像，如图

乙所示。

根据上述信息，回答下列问题：

（1）该同学从手机说明书上查到该手机的质量为150g,已知重力加速度大小g取

lOm/s2,根据图像数据可得木块的质量机为kg,不计固定手机所用胶带的质

量，木块与长木板之间的动摩擦因数〃为；（计算结果均保留2位有效数字）

（2）实验过程中如果没有调整长木板水平，固定有定滑轮的一端较低，长木板与水平

方向有一定的夹角，这样会导致动摩擦因数〃的测量结果（境“偏大”“偏小”

或“不变”）。

12.（8分）某同学用如图甲所示电路探究某一型号电池的电动势和内阻。

①待测电源E;

②定值电阻凡=5.0。，电阻箱R；

③电流表A（/；\=0.5C,0〜0.6A）；

④开关、导线等。

回答下列问题：

（1）请将图乙所示的实验器材连成实验电路。

~土昌

-窗R。

~~V-----

甲乙

（2）调节电阻箱并记下其电阻R和对应的电流/。

（3）设电阻箱两端的电压为U,则有U=/R。

（4）作出图像如图丙所示。

则电源的电动势后=V,内阻厂=Q。

（5）若将定值电阻单独与电源相连，则电源的输出功率尸=（结果保留3位有

效数字）。

13.（10分）投壶、藏钩和射覆是古代文人喜闻乐见的三项文体活动。投壶的历史非常

久远，起源于春秋战国时期，如图为一投壶图。投壶游戏可简化为平抛运动，将投壶

用的箭视为质点，投壶口的半径R=10cm,投壶时箭距壶口的高度〃=0.8m,与壶边

缘的最近水平距离x=2.0m。重力加速度g取lOm/s?,每支箭的质量加=30g,不计

空气阻力，不计壶口的厚度，求：

（1）能投入壶中的箭的初速度力的范围；

（2）能投入壶中的箭落入壶口瞬间重力的瞬时功率P。

14.（12分）如图所示，有一个半径为R的四分之一圆柱形玻璃砖，截面为408,玻璃

砖的折射率为五。现有一束平行光垂直入射到4。面上，有些光线能从弧面力8射出

（不考虑玻璃砖的内表面反射后的光线），光在真空中的传播速度为c。求：

（1）弧面亮光区域的长度。

（2）入射点距。点变R的光在玻璃砖中的传播时间。

2

15.（18分）如图甲所示，一对长为L的平行金属板“、N,板间存在电场强度大小为

E、方向周期性变化的匀强电场，置于。।处的粒子发射源可沿两板的中线00发射初

速度为%、电荷量为分质量为机的带正电的粒子，带电粒子在电场中穿行的时间为

ToM、N板间加变化规律如图乙所示的方波电压，金属板的右端与），轴重合，两极板

间的中心线。0与x轴重合，y轴右侧存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场。/=0时刻

发射的粒子1与公工时刻发射的粒子2的运动轨迹在磁场中交于P点，已知粒子在磁

2

场中运动的轨迹半径R=女尸。不计粒子重力及相互间的作用力。

2m

y

N

甲乙

(1)保证有粒子能从。点射出，则两极板间的距离最少为多少？

(2)保证有粒子能从极板右侧射出，则两极板间的距离最少为多少？

(3)求粒子1、2到达P点所用时间的差值。

答案以及解析

1.答案：C

解析：

根据核反应过程中质量数守恒、电荷

数守恒可知，X是质子;H,Y是电子

AB错误

:e,Y来自于原子核内，中子变为质

子时产生电子

『C的衰变方程为『CfTN+^e,属

C正确

于B衰变

半衰期是大量原子核的统计规律，

D错误

100个原子不具有统计意义

2.答案：D

解析：“天链”卫星是地球静止卫星，静止卫星的轨道在赤道平面内，不可能经过我

国北京市上空，A错误；“天链”卫星的轨道高度比“天宫”空间站的轨道高度高，

根据开普勒第三定律可知“天链”卫星的运行周期长，B错误；“天链”卫星的周期

与地球的自转周期相同，则角速度相同，又“天链”卫星的轨道半径大，由4

知“天链”卫星运动的向心加速度比放置在地球赤道上的物体随地球自转的向心加速

度大，C错误；两钢球碰撞时间短，系统动量守恒，但两钢球依然受到地球的引力，

所受合力不为零，D正确c

3.答案：D

解析：〃过程图线的廷长线过坐标原点，祐=c,该过程气体压强不变，A错误;

匕一。过程，气体温度不变，分孑平均动能不变，B错误；cfd过程，气体做等容变

化，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，气体从外界吸收热量，c错误;

根据理想气体状态方程有与声=警，可得Pd=4p〃，D正确。

4.答案：A

解析：小沙包静止时对小沙包受力分析，如图所示，由平衡条件得2/cos。=mg,小

由几何关系得cos6=）：联立

沙包在垂直纸面平面内做简谐运动的周期7；=

2mL兀?

各式得尸=A正确，BCD错误。

解析：对甲、乙组成的整体进行受力分析，竖直方向由二力平衡可得＜=（9「+%）&,

水平方向由牛顿第二定律可得「1=（，忤+，〃乙）。，结合工=〃心综合解得。=5，A

错误。乙对甲的最大静摩擦力大小为人二叱。二世，方向沿水平方向，乙对甲的压力

大小为七二〃吆，方向沿竖直方向，则乙对甲的作用力大小为

F=&；+琮=詈历/，B错误。设甲、乙之间的动摩擦因数为〃。，结合

人=〃。&口综合解得从）=%，c正确。由以上分析可知，无法求出甲、乙的质量之比,

D错误。

6.答案：D

解析：第一步：根据“等效思想”将电路简化

/、2

根据“等效思想”将图示电路视为如图所示的等效电路，其中R=2R阳，电源电

压有效值U=220V。

第二步：分析光照变弱时灯泡亮度的变化

当光照变弱时，R增大,R副增大，则R'增大，原线圈两端电压U।增大，由&=

可知力增大，即L两端电压变大，L变亮，AB错误。

第三步：分析《滑片、滑片P滑动时灯泡亮度的变化

仅将此滑片向左滑动时，凡接入电路的阻值减小，UJ曾大，入增大，则L不可能正

常发光，C错误。仅将滑片P向下滑动时，〃2减小，R'增大，-增大，力可能不变，

则L可能会正常发光，D壬确。

7.答案：C

解析：第一步：根据小球的运动计算分加速度，进而得出合加速度

根据题意可知小球在x轴方向做匀加速运动，初速度%*=0,有=解得

勺=3m/s?,），轴方向做匀变速直线运动，初速度％丫=%=4m/s,有％

解得力=4m/s,可知小球加速度。J尤+尤.=5m/s?,方向与y轴负方向夹角〃满

足tan0=-=—

为4

第二步：结合曲线运动规律计算小球速度最小值

小球的运动轨迹如图所示，把运动沿着加速度方向和垂直加速度方向分解，沿着加速

度方向做类竖直上抛运动，垂直加速度方向做匀速直线运动，当肖沿着加速度方向的

速度减为。时，小球只有垂直加速度方向的速度，小球的速度最小，为

vm=%sin。=2.4m/s，A错误。

y

E

V,

0队x

第三步：计算电场强度的大小和方向

电场力在x轴方向分量E='〃4.=0.3N,方向沿x轴正方向，在了轴方向分量为F、,，

有mg-F-,得G="g—av)=0.6N,方向沿y轴正方向，有qE=qF；_F；,

得七=JY+K-=3O石V/m,C正确。设电场强度方向与)，轴正方向的夹角为。，有

q

tana=,B错误。

Fy2

第四步：根据电场力做功判断电势能的变化

若把小球运动分解为沿电场方向和垂直电场方向，。+夕＜90。。可知沿电场方向的初

速度方向和沿电场方向的加速度方向相反，沿电场方向的分运动为先沿电场方向减速,

速度减小到0后再沿电场的反方向加速，可见电场力对小球先做正功，再做负功，电

势能先减小后增大，根据能量守恒可知机械能先增大后减小，D错误。

8.答案：BC

解析：由波形图可知，波长2=8m,根据7=4得底期T=0.8s,从，=0时刻到，=ls

v

时刻，波传播了2九因此，=0时刻质点尸位于平衡位置且振动方向沿)，轴负方向，A

4

错误。从/=0.6s时刻到r=ls时刻波传播了-T,由题图可知，=1s时刻质点M振动方

2

向向下，因此/=().6s时刻质点M速度沿y轴正方向,加速度沿了轴正方向，B正确。

从7=ls时刻到f=1.2s时刻，波传播了1丁，故f=1.2s时刻质点。位于波峰，相对平

4

衡位置的位移是5cm,C正确。波传播方向上的每一个质点均在其平衡位置附近上下

振动，并不“随波逐流”，0〜1.4s时间内质点。未沿不轴运动，D错误。

9.答案：AC

解析：从。到c,将粒子运动分成垂直磁场方向和平行磁场方向的两个分运动，粒子

向右运动过程中，磁感应强度逐渐减小，粒子的运动周期逐渐增大，转过相同角度所

需的时间越来越长，同时洛伦兹力有沿平行磁场方向的分力，分力的冲量使平厅磁场

方向的速度增大，故粒子向右运动过程中轨迹半径增大主要是因为磁感应强度减小，

不是垂直磁场方向的速度增大，B错误；从。到人和从人到c,粒子均绕轴线转动一周,

根据以上分析可知粒子由。到匕所需的时间小于由b到c所需的时间，A正确；粒子

从8到c所用时间长，平行磁场方向的速度大，则沿轴线方向经过的位移比较大，C

正确；地球周围的磁场是南北方向，结合题述可知，粒子应该在磁场中沿南北方向来

回运动，D错误。

10.答案：AD

解析：线圈刚进入刹车区域时，线圈右侧切割磁感线，感应电动势E=感应

电流/二£,所受安培力尸=NHL,则加速度。=£=竺％匹，A正确。列车位移

RmmR

为3心时，通过线圈的磁通量为0,但磁通量的变化率不为0,线圈左右两侧的边都在

2

切割磁感线，且各自产生的感应电流相互叠加，所以感应电流不为()，B错误。线圈

最右侧从A8到£凡根据法拉第电磁感应定律有E=N些，感应电流7=£,安培力

hR

F=NiLJ=F八,联立解得安培力冲量大小/1=V0线圈最右侧)到G〃，线圈

R

左右两侧的边都在切割磁感线，且各自产生的感应电流相互登加，线圈左右两恻的边

受到大小相等的安培力，同理可得安培力冲量大小4=；,人：4=1：4,C错误。

线圈最右侧从运动到G"的过程，由动量定理有-(/1+，2)=mUT77%,由能量守恒

定律有Q+L〃I，2可得Q%-SNBL,D正确。

2222(Rm)

IL答案:(1)0.85；0.30

(2)偏小

解析：(1)以手机和木块整体为研究对象，设手机和木块总质量为M,根据牛顿第二

定律有2/一〃Mg=M。，可得”一尸一从题图乙可得斜率攵=?——kg-1=—,

M6.0-1.5M

解得手机和木块总质量M=1kg,手机的质量为150g,即0.15kg,则木块的质量

2

m=lkg-0.15kg=0.85kg；a=—/一〃g,代入数据解得动摩擦因数〃=0.30。

M

（2）设长木板与水平方向的夹角为仇以手机和木块整体为研究对象，根据牛顿第二

定律有Z/+MgsinO-4HMgeos。二M。，解得实际的动摩擦因数

-+而实验时根据牛顿第二定律得2尸一〃则姓二Ma,解得测量

Mgcos0

2F-Mn

的动摩擦因数〃则一叫所以会导致动摩擦因数〃的测量结果偏小。

Mg

12.答案:（1）见解析图

（4）3.6；0.5

（5）2.14W

解析：（1）电路图如图所示。

（4）由闭合电路欧姆定律得。=£-/（飞+4+厂），则。-/图像的纵截距为电源的电

动势，即E=3.6V,9+〃+r=*Q,解得-0.5Q。

0.6

f£Y

（5）若将定值电阻单独与电源相连，则电源的输出功率P=-----^«2.14Wo

13.答案：（1）5m/s<v0<5.5m/s

（2）1.2W

解析：（1）设箭做平抛运动的时间为f,竖直方向上有/2=；g/

解得Z=0.4s

当箭恰好从壶口的左边缘落入时，水平初速度最小，水平方向有

解得5=5m/s

当箭恰好从壶口的右边缘落入时，水平初速度最大，水平方向有x+2R=%m/

解得%max=5.5m/s

所以能投入壶中的箭的初速度范围为5m/s<v0<5.5m/s

（2）投入壶中的箭落入壶口瞬间竖直方向的速度yv=gf=4m/s

箭落入壶中瞬间重力的瞬时功率P=mg%.=1.2W

14.答案：（1）放

4

⑵出

c

解析：（1）己知玻璃砖的折射率〃=&,

根据全反射公式sinC=，

n

可知光在玻璃砖中发生全反射的临界角为45°

如图所不，当光线沿CO入射时刚好在43间发生全反射，则区域亮光长度为

=-TI-R

4

（2）由几何关系知，光线。。的入射点距O点也/?,

2

光在玻璃砖中传播的距离$=SCD+SDE=OR

光在玻璃砖中传播的速度以二£

n

光在玻璃砖中传播的时间f=上=@

VC

15.答案：（1）四匚

8机

⑵（3-2夜）&/尸

2m

⑶皿

6〃??

解析：（1）粒子在电场中的加速度。=至=担

mm

由题可知，粒子通过两极板间的时间与方波电压的周期相等，所以粒子在

?争"。』,2)时刻入射时能从。点射出，粒子在水平方向一直做匀速直线运动,

在竖直方向，粒子在第一个,内做加速运动，在第二