教科版2024届高考物理试题命题比赛模拟试卷

教科版2024届高考物理试题命题比赛模拟试卷（15）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将木试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：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，〃匝矩形闭合导线框4BCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框面积为5,电阻不计.线

框绕垂直于磁场的轴以角速度“匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为U的

灯泡，灯泡正常发光.从线圈通过中性面开始计时，下列说法正确的是（）

A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大

B.灯泡中的电流方向每秒改变幺次

2乃

C.线框中产生感应电动势的表达式为c=〃6sos加皿

D.变压器原、副线圈匝数之比为华艺

2、地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域。进一步探测发现在地面P点的

正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示。假设该地区岩石均匀分布且密度为p,天然气的密度远小于p,可

忽略不计。如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g;由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大

小为kg（kvl）。已知引力常量为G,球形空腔的球心深度为d,则此球形空腔的体积是

A幽kgd?Q-k)gd(i)g"2

GpGpGp'-G^~

3、港珠澳大桥（HongKong-Zhuhai-MacaoBridge）是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。2018年2月

6日，港珠澳大桥主体完成验收，于同年9月28日起进行粤港澳三地联合试运。大桥设计使用寿命120年，可抵御8

级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮。假设一艘质量为〃，的轮船由于失控，以速度y撞向

大桥（大桥无损），最后没有反弹而停下来，事故勘察测量轮船发现迎面相撞处凹下去d的深度，那么可以估算出船对

桥的平均撞击力凡关于产的表达式正确的是（）

mv

A.

~2d

mv

~d

mv

27

D.mv

4、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙金属导轨C。、EF,导轨上放有一金属棒现

从U0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流I的大小与时间f成正比，即上Af,其中人为常量，不考虑电流对

匀强磁场的影响，金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于金属棒的加速度。、速度y随时间，变化的关系图象,

可能正确的是

D

5、一定用量的理想气体在升温过程中（）

A.分子平均动能增大B.每个分子速率都增大

C.分子势能增大D.分子间作用力先增大后减小

6、如图所示，“嫦娥四号”飞船绕月球在圆轨道I上运动，在A位置变轨进入椭圆轨道n,在近月点3位置再次变轨

进入近月圆轨道III,下列判断正确的是（）

A.飞船在4位置变轨时，动能增大

B.飞船在轨道i上的速度大于在轨道m上的速度

c.飞船在轨道I上的加速度大于在轨道in上的加速度

D.飞船在轨道I上的周期大于在轨道U的周期

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。

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、如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于。点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小

于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕。点做半径为，•的匀速圆周运动，乙卫星绕。点的运动轨

迹为椭圆，半长轴为小半短轴为甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于M、N两点。某时

刻甲卫星在M处，乙卫星在N处。下列说法正确的是（）

A.甲、乙两卫星的周期相等

B.甲、乙两卫星各自经过M处时的加速度大小相等

C.乙卫星经过M、N处时速度相同

D.甲、乙各自从用点运动到N点所需时间之比为1：3

8、下列说法正确的是______

A.水池中水的温度相同，水底一小气泡因扰动而上升时一定吸热

B.悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显

C.同一容器中同种气体所有的分子运动速率基本相等

D.埔增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行

E.压缩汽缸内气体时要用力推活塞，这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力

9、当你走进家电市场，可以看到各种各样的家用电磁炉（如图）。电磁炉作为厨具市场的一种灶具，它打破了传统的

明火烹调方式，通常是利用磁场使置于炉面上的锅子出现涡流，再通过电流的热效应，使锅子产生高温以烹煮食物。

下列有关此种电磁炉与所用锅子的说法中正确的是（）

A.锅和电磁炉内部发热线圈盘相当一个高频变压器，内部线圈是变压器初级线圈，锅是次级线圈

B.电磁炉使用的是随时间变化的磁场

C.电磁炉所用的锅子必须是热的绝缘体

D.电磁炉所用的锅子必须是电的绝缘体

10、宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、

B绕其连线上的0点做匀速圆周运动，如图所示。若AO>O3,则

©■.......9•…®

A.恒星A的质量大于恒星B的质量

B.恒星A的动能大于恒星B的动能

C.恒星A的动量与恒星B的动量大小相等

D.恒星A的向心加速度大小小于恒星B的向心加速度大小

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”.水平

的气垫导轨上有两滑块A、B,滑块4上有宽度为d的遮光板；滑块8上固定一支架，支架上水平固定一内壁光滑左

侧开口的细薄金属直管，金属管右侧用金属板封闭，管内靠近金属板处岸置一金属小球。气垫导轨通气后利用右侧挡

板上的弹射装置将滑块A向左弹出，测得滑块A第一次经过光电门的时间为脑后与静止的滑块4相碰，碰后滑块3

和小球一起向左滑动滑块A向右运动。滑块A第二次通过光电门的时间为5滑块〃与左侧挡板刚接触时，立即被安

装的锁止装置锁止，同时金属管中的小球沿管壁飞出落在水平地面上的。点（图中未画出）。用天平称量出滑块A（包括

遮光板的总质量:%、滑块以包括支架、金属管）的总质量“2、小球的质量，叫重力加速度为g。请回答以下问题：

（1）除了题中已给出的物理量还需用刻度尺测出的物理量及符号是________o

（2）小球离开金属管口时的速度大小为（用题中已知和⑴问中物理量符号表示）。

（3）要验证碰撞过程中的动量守恒，本实验需要验证的表达式为o

（4）要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒，需要比较表达式与表达式_______在误差允许范围内是否相

12.（12分）某实验小组同学，用铁架台、弹簧和多个质量均为，〃=50g的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧

伸长量的关系如图（甲）所示。

（甲》（乙）

（1）该组同学在做该实验时，依次在弹簧下端挂上钩码，并在表格内分别记下钩码静止时弹簧下端指针所对应的刻度,

记录数据如下：

钩码个数12345

弹力F/N0.51.01.52.02.5

指针对应刻度L/cm12.51一15.3916.1117.30

当挂2个钩码时，指针对应刻度如图（甲）所示，将指针示数填入表格；在以弹簧弹力为纵轴、指针对应刻度力为横

轴的坐标系中，如图（乙）所示。描点画出第2组对应的数据点，并连线得到/-乙图像,,请根据图像分析并得

出以下结论

①弹簧原长为cm。

②弹簧的劲度系数％=N/cm（保留两位有效数字）。

⑵弹簧与绳有一点相似之处，都可以认为是一个传递力的媒介。某位同学根据这个观点推广认为：将两个同样的弹簧

串接在一起后，弹簧的劲度系数4与原来一样。你认为他的想法正确么?并解释一下你的理由_____。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流，电路中就一定会有电动势，这个电动势

叫做感应电动势。感应电动势的大小可以用法拉第电磁感应定律确定。

（1）写出法拉第电磁感应定律的表达式；

⑵如图所示，把矩形线框放在磁感应强度为〃的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分的长度

为L。它以速度v向右运动。请利用法拉第电磁感应定律推导E=BLv。

XXXyXX

XXXXX

xlxQ

X

XXXXX

XXXAXX

14.（16分）如图甲所示，粒子源靠近水平极板M、N的M板，N板下方有一对长为L,间距为d=L5L的竖直极板P、

Q,再下方区域存在着垂直于纸面的句强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片.水平极板M、N中间开有小孔，两

小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O.水平极板M、N之间的电压为UD；竖直极板P、Q

之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示；磁场的磁感强度B=，、网人.粒子源连续释放初速不计、质量为

q

HK带电量为+q的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q之间的电场后再进入磁场区域，都会打到

感光胶片上.已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，粒子重力不计.求：

粒子源

磁场上边界

x

祓班下历界

甲

(1)带电粒子进入偏转电场时的动能EK;

(2)磁场上、下边界区域的最小宽度x；

(3)带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围.

15.(12分)如图甲所示，在边界为力丘的竖直狭长区域内存在垂直线面向里的匀强磁场，磁感应强度8=0.02T,在

心的左侧充满斜向上与水平方向夹角为，5的匀强电场所(©大小未知)。一带正电的微粒从。点由静止释放，微粒沿

水平直线运动到却边界上的力点，这时开始在上上之间的区域内加一竖直方向周期性变化的匀强电场心，4随时间变

化的图像如图乙所示(&＞碳示电场方向竖直向上)，微粒从5点沿水平直线运动到c点后，做一次完整的圆周运动,

再沿水平直线运动到心边界上的d点。已知c点为线段bd的中点，重力加速度e=/gs'求：

(1)微粒的比荷》

(2)。点到8点的距离；

(3)将边界上左右移动以改变正交场的宽度，使微粒仍能按上述运动过程通过相应的区域，求电场外变化周期T的最

小值。

I：

图甲图乙

参考答案

一、单项选择题：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、C

【解题分析】

图示位置穿过线框的磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，选项A错误；交流电的周期为r=至，一个周期内电

0)

流方向改变两次，则灯泡中的电流方向每秒改变竺次，选项B错误；交流电的电动势最大值：Em=〃HSc”，则线框中

TC

nBcoS%U.nBcoS

产生感应电动势的表达式为e=〃5S"siruM选项C正确；交流电的有效值为■=，则,二，选项

n2U2y/2U

D错误；故选C.

点睛：此题关键是掌握交流电的瞬时值、最大值及有效值的意义，知道它们之间的关系；掌握住理想变压器的电压、

电流及功率之间的关系，本题即可得到解决.

2、D

【解题分析】

地球表面正常的重力加速度大小为g,由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为依，则空腔体积大小的岩

石对物体吸引产生的加速度为(l-Qg,结合万有引力定律G矍=机4,即6半=〃?(1-k)g,解得：

V,故D项正确，ABC错误。

Gp

3、A

【解题分析】

根据动能定理进行解答。

【题目详解】

[2

根据动能定理可得&/二二〃“2,解得尸=”1,故选A.

22d

4、D

【解题分析】

AB、由题，棒中通入的电流与时间成正比，I=kt,棒将受到安培力作用，当安培力大于最人静摩擦力时，棒才开始运

动，根据牛顿第二定律得：F-f=ma,而F=BIL,I=kt,得到BkL«t-f=ma,可见，a随t的变化均匀增大。当t=0时，

f=-ma,根据数学知识可知AB错误，故AB错误。

CD、速度图象的斜率等于加速度，a增大,则v・t图象的斜率增大。故C错误，D正确。

故选D。

5、A

【解题分析】

温度是分子平均动能的量度，当温度升高时平均动能一定变大，分子的平均速率也一定变化，但不是每个分子速率都

增大，故A正确，B错误；由于是理想气体，故分子间的相互作用力不考虑，故分子势能不变，分子间的作用力不计,

故CD错误；故选A.

6、D

【解题分析】

A.飞船在A位置变轨时做近心运动，必须减速，动能减小，故A错误；

BC.飞船在圆轨道上运动时，根据万有引力提供向心力，得

2

厂Mmv

(j——=m-=ma

知卫星的轨道半径越大，线速度和加速度越小，则知飞船在轨道I上的速度和加速度均小于在轨道R上的速度和加速

度，故BC错误;

a

D.飞船在轨道I上的轨道半径大于轨道n的半长轴，根据开普勒第三定律=k知飞船在轨道I上的周期大于在轨

不

道II上的周期，D正确。

故选D。

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、AB

【解题分析】

A.椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确；

B.甲、乙在M点都是由万有引力产生加速度，则有

GM

«=-

r

故加速度大小相等，故B正确；

C.乙卫星在M、N两点的速度方向不同，故C错误；

D.甲卫星从"到N,根据几何关系可知，经历;T,而乙卫星从历到N经过远地点，根据开普勒行星运动定律，

可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从M到N运行时间大于,丁，而从N到M运行时间小于

2

匕,故甲、乙各自从M点运动到N点的时间之比不是1：3,故D错误。

2

故选AB。

8、ABD

【解题分析】

A.气泡上升过程压强不断减小，气泡逐渐胀大，就要对外做功，然而温度还不变，于是它肯定不断吸热.所以A正

确.

B.悬浮在液体中的颗粒越小，在某一瞬间跟它相撞击的分子数越小.布朗运动微粒大小在103m数量级，液体分子大小在

10-,0m数量级，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因此，布朗运动越明显.B正确.

C.同一容器中同种气体所有的分子运动速率不一定相等，C错误.

D.按机械能与内能转化的方向性表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响.烯增加

原理的内容：在任何自然过程中，一个孤立系统的总燧不会减小.如果过程可逆，则懒不变；如果过程不可逆，则嫌

增加.从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从埔小的状态向嫡大的状态发展，而煽

值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展.所以D正确.

E.分子间的引力和斥力是同时存在的，它们的大小随分子间的距离而发生变化.当时，合力表现为斥力，当「＞而

时，合力表现为引力.E错误.

所以选择ABD.

9、AB

【解题分析】

A.锅和电磁炉内部发热线圈盘组成一个高频变压器，内部线圈是变压器初级线圈，锅是次级线圈，当内部初级发热

线圈盘有交变电压输出后，必然在次级锅体上产生感应电流，感应电流通过锅体自身的电阻发热，故A正确；

B.法拉第的电磁感应原理说明当通过一导体的磁场随时间变化时，导体上产生感应电流，故B正确；

C.当锅子通过电流时，锅子必须产生高温才能对水加热，故锅子不能为热的绝缘体，故C错误；

I).电磁炉上面所用的锅子必须是电的良导体，当电磁炉的线圈产生随时间而变化的磁场时，锅子才能产生感应电流,

故D错误；

故选AB。

10、BC

【解题分析】

A.根据万有引力提供向心力有

"%=叫苏分

可得

fnArOA=fV0B

因为分＞rOB，所以有

＜叫

mA

即A的质量一定小于B的质量，故A错误；

B.双星系统中，恒星的动能为

11，，12

Er,=—mv2~=—mco~r~——mco~r*r

k222

因为分＞rOB^所以有

E"＞EKB

恒星A的动能大于恒星B的动能，故B正确；

C.双星系统中，恒星的动量大小为

p—mv-nicor

所以有

PA=PB

恒星A的动量大小等于恒星B的动量大小，故C正确；

D.双星系统中，恒星的加速度大小为

因为分＞rOB＞所以有

恒星A的向心加速度大小大于恒星B的向心加速度大小，故D错误;

故选BC,

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度〃s招

2

M/2（M2+m）sg

—=[M2+77?）绅2g+4F

*IM,22彳

【解题分析】

滑块A与静止的滑块3相碰后，A反向,5和小球一起向左滑动，3被锁止后，小球以碰后8的速度平抛，故

利用平抛的运动规律可求出小球离开金属管时的初速度，也即碰后〃和小球的共同速度故需要测出小球从离开金属管

口到落地的过程中，运动的水平位移$和竖直高度队

(2)[2].由平抛运动规律可知，平抛的初速度为

“d

(3)[31.取向左为正方向滑块A、8碰前的总动量为,碰后的总动量为,故需验

(4)[41[5].滑块A、B碰前的总动能为粤MJ?（M+m）s2g

,碰后的总动能为2,故要探究功能是否守

2。4/7

Md?如（M+m）s2g

恒，需要比较2是否相等。

2彳2r;4/?

/7N

12、13.7011.40(11.20〜11.50)0.42(0.40〜0.45)不

正确两个劲度系数相同的弹簧串联后，施加外力后，与单独一个弹簧相比弹簧的等效伸长量变为原来的2倍，所

以劲度系数发生改变

【解题分析】

⑴⑴刻度尺的读数为13.70cm。

⑵描点并作图：

.•・H:

•・•

.•・m•

・

.二•••..

••:•・•

一

二

・

.••・♦•

•・:•..••♦

•・

•♦一•

一•••

IB£jan

（乙）

①⑶弹力为0时，弹簧原长为11.40cm。

②[4]根据胡克定律E二依可知，图像斜率的物理意义为弹簧的劲度系数

?80

k=——：---------N/cm=0.42N/cm

18.00-11.4

（2）⑸不正确。

⑹两个劲度系数相同的弹簧串联后，施加外力后，与单独一个弹簧相比弹簧的等效伸长量变为原来的2倍，所以劲度

系数发生改变。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、（1）E=〃竽；（2）见解析

Ar

【解题分析】

（1）法拉第电磁感应定律

E=n----

Ar

(2)A，时间内回路增加的面积

AS=L\A1

由法拉第电磁感应定律

「A0,ASnvLM

ArArA/

E=BLv

14、(1)Uoq.(2)L.(3)y.

【解题分析】

(1)带电粒子进入偏转电场时的动能，即为MN间的电场力做的功EK=WMN=Uoq

(2)设带电粒子以速度1)进入磁场，且与磁场边界之间的夹角为a时向下偏移的距离：△y=R・Rcosa=R(1-cosa)

mu

而R=丁

Bq

i)i=vsina

叫(l-cosa)

△y=-------------------

Bqsina

当a=90。时，Ay有最大值.

Zk\

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