2024届明日之星高考物理精英模拟卷 【河北版】

2024届明日之星高考物理精英模拟卷【河北版】

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.针元素由居里夫妇在1898年共同发现，为了纪念祖国波兰，他们将发现的第84号元素命

名为Polonium.针-210辐射的是a粒子，同时生成重金属铅（Pb）.已知;「P。的质量为

叫“普Pb的质量为光在真空中的速度为则下列描述正确的是（）

A.4-21（）衰变的核反应为；：叩。-＞；，Pb+：Hc,其生成的a粒子穿透性极强

B.生成的;，Pb和；He的结合能之和大于；：°Po的结合能

C；°P。的核子总数大于普Pb，故；；°P。的比结合能大于普Pb的比结合能

D.该核反应放出的能量为-叫jjc'

2.“新能源汽车”在当今社会已非常普遍，其提速快、用车成本低等特点得到广大车主的好评.

甲、乙二人驾驶两辆新能源汽车对其进行测试，他们在同一地点、同时沿同一直线开始运

动，其速度的平方随位移的图像如图所示，下列说法正确的是（）

A.乙驾驶的汽车做匀加速直线运动，其加速度大小为10m/s2

B.在0〜l（）m位移内，两车逐渐靠近

C.当x=20m时两车再次相遇

D.两车相距最远的距离为10m

3.如图甲所示，一根不可伸长的轻绳两端系着两个质量相等的小球4、轻绳跨过用竖直杆

固定在天花板的定滑轮上，两小球间再用另一个轻杆连接，整个系统处于静止状态，定滑轮

和两小球刚好形成正三角形，48两球处于水平位置.现用竖直向下的拉力拉A球，使整个

装置变为如图乙所示，则杆对48两球的作用力”以及轻绳拉力F2的变化情况为（）

A.K变大，尼变大Bj变大，入变小C.g变小，鸟变大D.£变小，鸟变小

4.理想变压器原线圈接入有效值不变的正弦式交变电压，三个相同的电阻R按图中方式接入

电路中，原、副线圈的匝数比〃1：4=3:1,当开关K1或K?接通或断开时，理想电流表A的

示数均会改变，设K1和K2均接通时，电流表示数小％接通，K,断开时，电流表示数人,

K断开，降接通时，电流表示数K和K2均断开时，电流表示数则（）

A.&接通，匕接通与断开时，副线圈两端电压不相等

B.电流表的示数越大，变压器的输出功率越大

C.电流表的示数越大，电路的总功率不一定越大

D.四种情况下电流之比叫，2：，3：下=1：2：3:4

5.如图所示的三棱镜截面，NB=45。、ZC=30°,某种颜色的细光束从AB边的。点垂直射入

介质，折射光线射到BC边上的E点，恰好发生全反射，反射光线射到AC边的尸点，出射角

为。（为未知量），已知C、”两点间的距离为d,光在真空中的传播速度为c,

下列说法正确的是（）

4

BE

302

A.三棱镜对此单色光的折射率为逑

3

B.sinO的值为2-6

C.E、尸两点之间的距离为3

D.光线从E点到尸点的传播时间为幺

c

6.如图所示，在某处宇宙空间中有两个间距为"的天体A、8构成双星系统。已知天体8的质

量为M,处在48连线延长线上到天体3距离为g的小天体，能随该系统以相同角速度做

匀速圆周运动，引力常量为G,不考虑其他天体的影响，忽略小天体对双星系统运动的影

响，则两天体的绕行周期为（）

7.如图所示为正八面体，棱长均为L。为中心，P、。分别为上下两个顶点，对角面为正方

形ABCO.现在A8CO四个顶点固定四个电荷量均为。的正点电荷，静电力常量为匕下列说

法正确的是（）

Q

A.P点的场强大小为加专

B.若取走8点的正点电荷，。点的场强大小为石氏菅

C.BPQ。所在的平面为等势直

D.若将。点的正点电荷移到。点，则该电荷的电势能减小

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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4分，选对但不全的得4分，有选错的得()分。

8.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，，=ls时的波形如图甲所示，该时刻波刚好传至

x=8m的位置N两点间的距离为7m,且N点在M点右侧，平衡位置x=4m处的质

点振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是()

甲

A.波的传播速度为1m/s

B./=10s时N点离开平衡位置的位移为20cm

C./=10s时N点正在平衡位置向.v轴正方向振动

D.f=ls至f=10s内N点运动的路程为1.8m

9.如图所示，粗糙水平高台上放着一个质量为，〃=2kg的小球，小球左端连接一个原长为

L=2m,劲度系数为A=100N/m的轻弹簧，弹簧左端固定在墙上，高台右端紧挨一个固定

在地面的斜面，斜面倾角为6=30。，刚开始小球静止在斜面顶点，现用力向左压缩弹簧，压

缩量为x=0.6m,小球弹出后落到斜面上某点.若已知弹簧的弹性势能公式为耳丘2,女为

弹簧的劲度系数，X为形变量，重力加速度为g=10m/s2,高台水平面的动摩擦因数

〃=0.5,忽略小球的大小，下列说法正确的是（）

B.小球在空中离斜面的最远距离为无m

10

C.平台高度至少为〃=Im小球才能落到斜面上

D.弹簧压缩量越大，小球落到斜面或地面的时间越长

1（）.如图甲所示，质量为〃?、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）（）时刻从。点以速度%

（方向竖直向下）垂直进入范围足够大的周期性匀强磁场.周期性匀强磁场的磁感应强度随时

37tm

间变化的图像如图乙所示，已知周期丁二规定磁场垂直纸面向里时，磁感应强度为

2B（）q

正，反之为负，不考虑磁场与电场的相互转化，下列说法正确的是（）

B

XXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

甲乙

a

A.当磁感应强度的大小为练时，粒子做圆周运动的周期等于二丁

4

B.T时刻，粒子到。点的距离为用

B°q

2T

C.=时刻与0时刻相比较，粒子速度的方向改变了180°

D.0时刻到行时刻，洛伦兹力对粒子冲量的大小为2加绘

三、非选择题：共54分。

11.（6分）疫情期间，小华同学自己在家做“探究两个互成角度的力的合成”实验，但是只

找到一个弹簧测力计，于是他找了一根细绳代替另一个弹簧测力计，顺利完成了实验.

A.将橡皮条一端固定于桌面上的G点，橡皮条长度为GE,另一端系一轻质小圆环，用手通

过弹簧测力计和细绳共同拉动小圆环，使小圆环处于。点，记下细绳方向和弹簧测力计的方

向及示数

B.将细绳与弹簧测力计位置互换，保持弹簧测力计和细绳的方向与步骤A中的相同，再次将

小圆环拉至O点，记下弹簧测力计的示数入；

C.去掉细绳，只用一个弹簧测力计将小圆环重新拉至。点，记下弹簧测力计的方向和示数；

D.重复以上步骤，找出不入满足的规律.

（1）在实验中，以下说法正确的是（）

A.实验过程中细绳与弹簧测力计的夹角越大越好

氏互换细绳和弹簧测力计后F?的大小不等于第一次细绳上的拉力

C.本实验采用的科学方法是等效替代法

D.三次必须使小圆环被拉到同一位置O

（2）图戊是在白纸上根据实验结果作出的图，其中一定沿GO方向，表示"

和心的合力的理论值，表示6和乃的合力的实际值；当R尸在误差范围内相同

时，说明两个互成角度的力的合成遵循平行四边形定则.（均填“产'或"F'"）

12.（9分）电流传感器和计算机相连，能在电脑上显示出电流随时间变化的图像.某同学利用

甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程并分析电容器电容与电介质介电常数的关系.

甲乙

（1）用多用电表的电压挡直接连接在尚未充电的待测电容器两端，观察到指针的偏转情况

;用多用电表的欧姆挡直接连接尚未充电的待测电容器两端，观察到指针的偏转情

况是________•

（2）当他将开关S接1后，在平行板电容器中插入介电常数为4的玻璃板，原平行板电容器

的介电常数为1,玻璃板的厚度认为等于板间距离，插入玻璃板过程中，流过电流传感器2

的电流方向（填“向上”或“向下”）；再把开关S与2接通，流过电流传感器1的电

流方向（填“向上”或“向下”）.

（3）按上述操作，开关S与2接通后放电过程的i-f图像如图乙中的粗线所示，可算出该放

电过程释放的总的电荷量约为C.若该同学将玻璃板换成另外一种绝缘物质，重复上

述操作，放电过程的i-f图像如图乙中的细线所示，则这种绝缘物质的介电常数约为.

13.（10分）如图所示，一个导热性良好的汽缸固定在一个倾角为夕=30。的斜面上，汽缸顶

端有一个阀门.在汽缸正中央有一个厚度不计、横截面积为S的活塞恰好处于静止状态，且把

汽缸中的气体分成A、3两部分，A部分中气体的初始压强为3p。，8部分中气体的初始压强

为2.8p。，两部分中的气体均可看作理想气体.一段时间后，由于阀门漏气，使得活塞沿斜面

向上运动，最终稳定在某处，止匕时48两部分中的气体体积之比为3:1,且阀门不再漏气.已

知外界大气压为Po,外界环境温度不变，重力加速度为g,求:

（1）活塞再次稳定后B部分中气体的压强.

（2）B部分中漏出的气体与剩余气体质量的比值.

14.（14分）倾角。二37。的斜面固定在地面上，斜面顶端用一段轻绳拉着一个长木板.木板质

量M=2kg,板长5m.，=0时刻,剪断轻绳，同时有一个质量为m=lkg的物块以7.6m/s的

速度从木板底部沿木板向上运动.物块和长木板之间的动摩擦因数为4=0.2,长木板和斜面

之间的动摩擦因数为〃2=。-5.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面足够长，重力加速度

=9.8m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

（1）/=。时刻两物体的加速度？

（2）从1=0时刻开始物块经过多长时间离开木板？（结果可用根式表示）

15.（15分）如图所示，水平光滑的足够长不等间距导轨处于竖直向下磁感应强度大小为8的

匀强磁场中，右侧导轨间距为。=/左侧导轨间距为乙=2/现在导轨上垂直放置两完全

相同的导体棒MN和PQ,质量均为加，棒MN的有效电阻为坊=A,棒PQ的有效电阻为

&=2R.开始时两棒均静止，现给施加水平向右、大小为产的恒力作用，经过时间，棒

MN的速度增加到匕，棒MN上产生的热量为。=Q,:设棒PQ始终在左侧导轨上运动，导

轨电阻不计）求：

M

Xxx*lxXX

XXXXrFx

X___XxIX

（1）经过时间f棒PQ上产生的热量。2；

（2）棒A/N在时间/内发生的位移心

（3）经过足够长的时间最终棒MN的加速度q的大小.

答案以及解析

1.答案：B

解析：a粒子穿透性极差，一张纸都穿不透，A错误；因为生成物比反应物更稳定，所以生

成物的比结合能大于反应物的比结合能，故公Pb的比结合能大于二P。的比结合能，C错

误；由于生成物的比结合能大于反应物的比结合能，所以生成的普Pb和；He的结合能之和大

于;「P。的结合能，B正确；由爱因斯坦质能方程可知，该核反应释放的能量为

*=（叫。一阳一叫teH，故D错误.

2.答案：D

解析：由匕2-片=2ax可知，乙驾驶的汽车做初速度为%=0,加速度为。=5m/s2的匀加速

直线运动，A错误；在0〜10m位移内，甲驾驶的汽车速度始终大于乙驾驶的汽车，两车逐渐

远离，B错误；由题图知，甲驾驶的汽车做速度为u=10m/s的匀速直线运动，当二者共速

时，相距最远，由u=得两车相距最远时所用时间=2s,此时甲驾驶的汽车位移

x1=vr=20m,乙驾驶的汽车位移々=；〃产=1。01,则两车间的最大距离

Aj；=A--x2=10m,D正确；设两车再次相遇时所用时间为7,可得=解得，=4s,

则两车再次相遇时的位移为x=W=40m,C错误.

3.答案：B

解析：对8球受力分析可知，B球受到沿杆向右上方的作用力K和沿轻绳向左上方的拉力用

以及8球的重力，由于N48O始终为60。，故可以采用辅助圆的方法求解.如图所示，由图分

析可得，"变大，鸟变小，B正确，ACD错误.

4.答案：B

解析：K接通时，理想变压器原线圈两端电压为电源电压，根据人=》知，无论K?接通还

〃2U2

是断开，副线圈两端电压都是相等的，A错误；电路的总功率％=U/,其中U为电源电压的

U3

有效值，U一定，所以电路的总功率与电流表示数成正比，C错误；根据题意可得7%=7，

/1A1

U377_，3二rj_[44

7~To=~\f_____3_=2»_____3_=。,联立解得4：，/乙：4元,D错误；理想

口11、R1小2R1361019

变压器的输出功率P=/2%“，结合四种情况下电流的数值和副线圈所在电路电阻可知，电流

表的示数越大，理想变压器的输出功率越大，B正确.

5.答案：D

解析：设光线在介质中发生全反射的临界角为。，折射光线射到8c边上的E点，正好发生全

反射，则由几何关系可得a=45。，由折射率的定义可得三棱镜对此单色光的折射率

〃二」一=&,A错误；由几何关系可得NA=105。、Z4FE=75°,则光线在尸点的入射角

sina

为0=15。,由折射率的定义可得〃=当，联立解得疝0=走二1,B错误；由几何关系可

sinp2

得NCM=45。，对△£l“由正弦定理可得一J二一之，解得EF=2l,C错误；光线

sin45°sin3002

从E点到尸点的传播时间£=之二由〃，得，U幺，D正确.

VVC

6.答案：B

解析：设天体A的质量为天体B的上倍，两天体间的万行引力提供它们做圆周运动所需的向

kM2其中％右，可得?=：,

心力,有G两天体对小天

4

休万有引力的合力提供其做圆周运动所需的向心力，有

正确。

7.答案：B

解析：由点电荷电场的叠加原理可知，P点的场强E=4号345。=2折:率A错误；D点

的点电荷在。点产生的场强片=4，4C点电荷在。点产生的合场强为&=同9二

者夹角为45。，由余弦定理有8sl35。=与:,解得。点的合场强大小为石二石左乌，

B正确；在8PQ。平面移动电荷，电场力做功，电势能发生变化，故8P。。所在的平面不是

等势面，C错误；若将。点的正点电荷移到。点，其余三个点电荷的电场力对其做负功，则

该电荷的电势能增大，D错误.

8.答案：AC

解析：由题图知/l=4m,T=4s所以y=（=lm/s,选项A正确；，=1s至，=10s波传播了9

YT

s,波传到N点用的时间L=±=7S,N振动时间为A=2S=2，因此N点又叵I到了立衡位置，

v2

T

选项B错误；由题图甲可知，质点起振方向沿），轴负方向，N点振动时间为质=2s=],因

此N点又回到了平衡位置且向），轴正方向振动，选项C正确；，=ls至，=10s波传播了9s,

只有，2=2s=（的时间N点在振动，故N点运动的路程为2A=0.4m,选项D错误，

-2

9.答案：AB

解析：小球从静止到飞出高台过程，由动能定理得;依2-=储，代入数据解得小球

飞出高台时的速度i，=2Gm/s,A正确；小球离斜面最远时，速度方向平行斜面，由运动的

合成与分解规律知，小球垂直斜面的分速度为%=ysin。，垂直斜面的加速度g,.=gcos。，

则小球离斜面的最远距离久=B正确；假设小球刚好落到斜面与地面的交点

2号.10

处，设小球的飞行时间为3则有tang=出=2±=义，解得U辿吆二0.4s,则平台的

8

x}vt2v

高度至少为〃=gg『=0.8m,C错误；若小球落到水平地面上，即使弹簧压缩量再大，小球

飞出的初速度再大，但小球所在平台高度不变，则小球运动的时间不变，D错误.

10.答案：BD

解析：当磁感应强度的大小为扁时，粒子做圆周运动的周期为也，结合磁感应强度随

e37n724

时间变化的周期丁二k可得北=37，A错误；当磁感应强度的大小为2综，粒子做圆周运

3）夕~3

e2nmurn3nmT1

动的周期为=丁，结合T=k可得g=：Z，粒子做圆周运动的半径为

2BoqB°q2叫国64

4二AW等船，当磁感应强度的大小为叫），粒子做圆周运动的周期为q=2JI7V/7，结合7二辞?7T〃7可

得《=粒子做圆周运动的半径为4=要，由左手定则可知，7时刻，粒子距。点的距

34B°q

离为〃=4+弓+1+4二等匕B正确；0时刻粒子的速度方向竖直向下，由前面分析知，

B°q

营=3+3+3,即:7时刻粒子的速度方向水平向右,则粒子的速度方向改变了90。，C错

34443

误；0时刻粒子的速度方向竖直向下，,时刻粒子的速度方向竖直向上，则粒子的速度方向

改变了180。，速度的变化量为Av=2%,由动量定理可得，洛伦兹力对粒子冲量的大小为

/=tn\v=2/??v0,D正确.

11.答案：（1）CD

（2）Bk；F

解析：（1）实验过程中细绳与弹簧测力计的夹角应适中，不是越大越好，选项A错误；由

于两次拉力的方向不变，合力不变，所以两分力大小也不变，选项B错误；为保证力的作用

效果相同，必须使小圆环被拉到同一位置O,该实验中K和工的共同作用效果与一个力的作

用效果相同，所以是等效替代法，选项CD正确.

（2）/是通过一个弹簧测力计沿G。方向拉橡皮条的力，一定沿G。方向；理论值是通过平

行四边形定则作出来的，尸表示［和尸2的合力的埋论值；”表示［和尸2的合力的实际值.

12.答案：（1）不偏转；开始偏角较大然后逐渐减小，最终不偏转

（2）向F;向下

（3）2.8x10-3；16

解析：（1）用多用电表电压揩连接电容器时，相当于用电压表测电容器两端电压，未充电的

电容器两端电压为0,多用表指针不偏转；用多用电表的欧姆挡直接连接待测电容两端，内

部电源给电容器充电，在开始时电流较大，所以指针的偏转角度很大，随着电容器所带电荷

量不断增大，充电电流逐渐减小，所以指针的偏转角度逐渐减小，充电完毕，无电流，最终

指针示数为欧姆挡8.

(2)当他将开关S接1后，电容器上极板带正电，插入玻璃板过程中，根据C知电

4兀匿/

容落的电容变为原来的4倍，电压不变，则电容器的电荷量变为原来4倍，所以玻璃板插入

过程中，电容器充电，流过电流传感器2的电流方向向下；把开关S与2接通，电容器通过

电阻R开始放电，此时流过电流传感器1的电流方向向下.

(3)图像与坐标轴围成的面积等于电容器的所带电荷量，题图乙中粗线与坐标轴围成图

形中约有35个方格，细线与坐标轴围成图形中约有14个方格，则可算出题图乙中粗线对应

的放电过程释放的总的电荷量约为。=35XO.4XO.2X1(T3c=2.8x10-3(3；题图乙中细线对应

的放电过程释放的总的电荷量为粗线对应的放电过程释放的总的电荷量的().4,根据

C二兴,知，另一种绝缘物质的介电常数约为1.6.

471kd

19

13.答案：(1)1.8p0(2)—

解析：(1)初始时，活塞处于静止状态，有

3=2.8PQS+mgsin30°

y

设汽缸的体积为匕初始时A部分中气体的体枳为,，活塞再次稳定时A部分中气体的体枳

3

为了V,压强为P”对A部分中的气体，由玻意耳定律有

4

V3

3A--=/^--V

解得PA=2Po

设活塞再次稳定时，“部分中气体的压强为〃8,对活塞由力的平衡条件有

pAS=pHS+mgsin30°

解得PB=L8PO

(2)假设气体未泄露，活塞再次稳定时，设当B部分中气体压强等于P“时，体积为％,由

玻意耳定律有

,V

2.8p0•—=pBVB

7

解得力=gl/

V19

漏出气体的体积为“=k[=/

则漏出气体与剩余气体的质量之比为

19

,=,

”余上y

4

14.答案：(1)见解析(2)11+^

解析：(1)，=0时刻，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律可得〃吆sine+〃Mgcose=ma

解得4=gsin<9+Mgcose=7.6m/s2,方向沿斜面向下

以木板为研究对象，有Mgsine