2024届明日之星高考物理精英模拟卷 【江苏版】

2024届明日之星高考物理精英模拟卷【江苏版】

一、单项选择题（共11题，每小题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意）

1.关于热现象的认识，下列说法正确的是（）

A.物体的温度降低，每个分子的动能都将变小

B.分子数和温度相同的物体一定具有相同的内能

C.晶体在熔化时要吸热，说明晶体在熔化过程中分子平均动能增加

D.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和单晶体用似，具有各向异性

2.在秋天，一天的气温变化很大，一个空教室内，早上温度为17c时，气体质量为町，下午

温度为27℃时，气体质量为吗，假定教室内的气体压强保持不变，气体可以看成理想气

体，则内：吗等于（）

A.17:27B.29:30C.27:17D.30:29

3.2023年8月24日，日本福岛第一核电站启动核污奥水排海，此行为引起许多国家的强烈抗

议。核污水中含有多种放射性物质，其中气:H发生衰变后会生成；He并释放一个粒子，下列

说法正确的是（）

A.®?H发生的是a衰变B.晁:H发生衰变时吸收能量

C.释放的粒子电荷数为1D.释放的粒子来自僦原子核内

4.对于空间导航卫星，占据中高度地球圆形轨道（MEO）至关重要。无论是中国的北斗系统

还是美国的GPS,都拥有MEO卫星。如图所示为GPS和北斗系统的MEO卫星轨道面，相

比而言，北斗系统的MEO卫星轨道略高一点。对于图中轨道上的两颗卫星A和从下列说法

正确的是（）

A.卫星3的发射速度大，运行速度也大

B.卫星3的发射速度大，运行速度小

C.卫星8的发射速度小，运行速度也小

D.卫星8的发射速度小，运行速度人

5.如图所示，在正方形ABC力的四个顶点上分别固定一个点电荷，四个点电荷的电荷量相

等，正方形中心。点的电势为正，电场强度不为零，P、。分别为08、0。的中点，P点场强

比。点场强大，取无穷远处为零电势点，则正方形四个顶点的点电荷中（）

A.有两个带负电B.有三个带负电

C.4、。两点的点电荷带同种电荷D.B、。两点的点电荷带同种电荷

6.其种材料制成的三棱镜截面A8C如图所示，ZA=90°,ZC=60%一束单色光垂直A8边入

射，其折射光线经过8c边反射后，从AC边的中点£竖直向上射出，己知真空中的光速为

c,6c边长度为2〃。下列说法正确的是（）

A.三棱镜的折射率为侦

3

B.该单色光从AC边射出时的折射角为30°

C.该单色光在三棱镜中的传播速度为之

6

D.该单色光在三棱镜中的传播时间为也

4c

7.其实验小组设计的电吹风电路图如图所示，a、b、c、”为四个固定触点，可转动的扇形金

属触片尸可同时接触两个触点.触片。处于不同位置时，电吹风分别处于关机、吹热风和吹

冷风的三种工作状态。该电吹风吹热风时的输入功率为460W,吹冷风时的输入功率为60

W,小风扇的额定电压为60V,正常工作时小风扇输出功率为52W,理想变压器原、副线

圈的匝数分别为〃I、公，下列说法正确的是（）

扇

风

电

热

丝

6

220V交流电

A.吹冷风时触片户与久力接触

B.原、副线圈匝数比〃|：丐=3:11

C.小风扇的内阻为8Q

D.吹热风时电热丝消耗的热功率为408W

8.如图所示，用不可伸长的细线连接可视为质点的小球A、B,两球在空中同一点同时抛出，

小球A的初速度大小为％、方向与水平方向成53。斜向右上，小球8的初速度方向水平向

右，两球在同一竖直面内运动，当小球A运动到最高点时，细线刚好沿竖直方向伸直，不计

空气阻力，cos37°=0.8,cos53°=0.6o当细线刚好伸直时，小球B的速度大小为（）

A.0.6%B.0.8%C.v0D.L2%

9.英同学用如图所示的电路做，观察电容器的充、放电现象”实验。开始时电容器不带电，将

开关S拨至1,电容器充电完成后过一会儿再将开关拨至2,计算机根据接收到的电流随时间

变叱的规律拟合出电容器的带电荷量随时间变化的图像应是（）

21

算机电流

''一传感那

1（）.如图所示，真空中有一正方体ABC。-4与G。，在正方体的顶点A、R处分别固定一个电

荷量均为+。的点电荷，下列说法正确的是（）

（1）实验前，先用游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽

度为"=mm；

（2）安装好装置后，为了使滑块加速运动过程中合外力不变，需要;

（3）由静止释放滑块，记录力传感器的示数尸及遮光条通过光电门的挡光时间/,多次改变

悬珪祛码的质量并重复实验，每次保持滑块由静止释放的位置不变，测得多组F、/数据，作

出产图像，如图丙中图线4所示，得到图像与纵轴的截距为4则可知滑块与水平桌面

r

间的动摩擦因数为〃=：

（4）若增大滑块的质量，重复（3）中的操作，得到的图像应是图丙中的（填

7r或“&'）图线；

（5）该同学想在测出动摩擦因数后用此实验过程验证动能定理，用（3）得出的图像，测得

图像的斜率为火，若测得开始时遮光条到光电门的距离/:=空，则动能定理能得到验证。你

2k

认为该同学的方法能否验证动能定理？请说明埋由。

13.（6分）一颗原子弹中装有质量为〃z的冷U核，爆炸时大约有1.2%的肾U核发生裂变。若

一个至U核发生裂变生成一个”Ba核和一个;iKr核，并释放出几个中子，己知中子的质量为

町，音U核的质量为〃1核的质量为多,；；Kr核的质量为四，阿伏加德罗常数为

NA，■U核的摩尔质量为M,光在真空中的传播速度为c,求：

（1）一个U核在裂变反应中亏损的质量：

（2）原子弹爆炸释放的能量。

14.（8分）如图所示，某工厂有一导热性能良好的气动提升装置，缸体高H=2m,通过活

塞连杆与托盘相连，活塞密封性能良好，活塞与汽缸间的摩擦不计，活塞横截面积

5=0.05m2,厚度不计，当在托盘上放置质量为2x10,kg的物体时活塞下方气柱长度为

0.6m,若将托盘上的物体质量增加到4x10,kg时气柱长度为色=0.34m,此时保持物体

质量不变，启动电动打气泵向汽缸内打气，一次打入压强为P。、体积匕=061n?的气体。己

知大气压Po=1.0x105p-重力加速度取g=10m/s2,环境温度不变，忽略打气过程中气体

温度变化。求：

（1）活塞连杆与托盘的总质量〃？（计算结果保留一位小数）；

（2）为使物体上升到最大高度，打气的次数至少为多少。

15.（14分）某种装置的滑道分为光滑的04AB、BC、C。四段，如图所示，用不可伸长的

轻绳将质量为肛=L5kg的物块尸悬挂在O点正上方的点。现将物块P拉至左侧由某一位

置静止释放，下落至最低点时轻绳刚好断开，物块P与质量为〃马=1kg的滑块。（位于O

点）发生弹性碰撞。已知轻绳长度为/=0.375m,竖直面内半圆弧轨道CD的半径为

H=m,3c段水平且距底座高度为〃=（）.2m,A3段与底座和8c段平滑连接，半圆弧轨

道C点的切线水平，P和。可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2.若滑块。

恰好能够到达。点，求：

D

zzz/zzzzz/z/zzz/z

（1）碰撞后瞬间滑块Q的速度大小%：

（2）碰撞后物块P能上升的最大高度九；

（3）该轻绳能承受的最大拉力凡

16.（14分）如图所示，间距为1m的平行光滑金属导轨43C、4'8'C固定在水平面上，其中

BC、8'。'是半径为R=Q4m的半圆弧，虚线E/左侧和圆弧导轨间均存在磁感应强度大小为

1T、方向竖直向上的匀强磁场。在水平导轨上串联金属棒么b,且在两金属棒间锁定一弹

性势能为1.2J的轻质弹簧装置（弹簧与两棒均不拴接），解除弹簧锁定后，金属棒〃、〃分别

同时运动到斯、BB'处,金属棒进入磁场向左运动一段时间后速度减小到零，此时金属棒

。到达圆弧最高点，且对轨道无压力。已知金属棒。、〃的质量分别为

也=0.1kg、町,=0.2kg,电阻分别为弓=2。、与=30。不计金属棒。在8E处的能量损失

和导轨电阻，g取lOm/s?。求：

（1）金属棒。运动到33一处的速度大小；

（2）金属棒。运动到圆弧轨道最高点时，所受安培力的大小；

（3）金属棒b从进入磁场到速度减小到冬的过程中产生的焦耳热。

答案以及解析

1.答案：D

解析：温度是分子平均动能的标志，物体温度越低，分子的平均动能越小，并不是每个分子

的动能都变小，A错误；物体的内能与分子数、物体的温度和体积等因素有关，分子数和温

度相同的物体不一定有相同的内能，B错误；晶体在熔化时要吸热，分子势能增加，而晶体

在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，C错误；液晶像液体一样具有流动性，而其光

学性质和单晶体相似，具有各向异性，D正确。

2.答案：B

解析：设教室早上的温度为Z=(17+273)K=290K,教室容积为匕，下午温度升高至

4=(27+273)K=300K,教室内气体的总体积变为匕，根据题意教室内的气体压强保持不

VVC201

变，由盖-吕萨克定律有彳=才，解得匕=与匕，溢出的气体体积为AV=%-乂=与匕，由

于温度升高后，教室内的气体与溢出的气体质量之和与初始状态相等，则

出

叫=匕+=29|二30,D正确。

m2V}V,29

3.答案：D

解析：根据原子核衰变时质量数、电荷数守恒可知，电荷数为-1,释放的粒子是。粒子，发

生的是P衰变，A、C错误；衰变过程释放能量，B错误；释放的粒子是由原子核内一个中子

变成质子而释放出的电子，D正确。

4答案:B

解析：由万有引力定律得G粤=,〃E,解得y=目,由题图知G<7,故乙〉以，A、D

r~rVr

错误；发射速度越大，卫星离地面越远，故卫星B的发射速度大，B正确，C错误。

5.答案：C

解析：由于O点电势为正，场强不为零，因此正方形四个顶点处的点电荷有三个带正电，

A、B错误；若3点的点电荷带负电，根据电场强度的叠加可知，。点场强比。点场强大，

若。点的点电荷带负电，则P、。两点场强大小相等，若A点的点电荷带负电，则P、Q两点

场强大小相等，若D点的点电荷带负电，则。点场强比P点场强大，C正确，D错误。

6.答案：D

解柝依题意画出如图所示的光路图，根据折射定律有”而，由几何关系得

z=60°,r=30°,则三棱镜的折射率为〃=@嘤=6,A、B错误；该单色光在三棱镜中的传

sin300

播速度为u=£=立c,C错误；由几何知识可得Eb=CE=£=当，则该单色光在三棱

n324

镜中的传播路程为产+口=当，传播时间为，=§,解得/=氧豆，D正确。

4v4c

7.答案：C

解析：

选项分析正误

触片P与。、c接触时，小

A风扇工作，电热丝断路，所X

以电吹风吹冷风

吹冷风时，变压器的输入电

压为220V,输出电压为60

BX

V,由理想变压器的变压比

可得“：=U]：=11：3

吹冷风时，电吹风的输入功

率为60W,输出功率为52

W,所以小风扇内阻的热功

率为8W,变压器原线圈中

的电流

CV

/尸二=也A=3A,

11

U\22011

线圈中的电流

/,二小L=1A,所以小风扇

〃2

的内阻为r=4==

右1

吹热风时触片P与。、人接

触，小风扇和电热丝均工

DX

作，则电热丝消耗的功率为

4=460W-60W=400W

8.答案：C

解圻：根据题意“细线刚好沿竖直方向伸直''可知，小球B抛出时的初速度大小与小球A初速

度的水平分量相等，即小球8的初速度为匕=%cos53。，对小球A,从抛出到细线刚好伸直

的过程有%sin53。=/,解得，=普，由平行四边形定则可知细线刚好伸直时小球B的速度

5g

大小为vH=J(匕『+3尸=%，C正确。

9.答案：B

解析：对于QT图像，其斜套为％=些，即斜率的绝对值表示电流/的大小，开关S拨至1

M

nF-U

时，电容器充电，充电过程电荷量。增多，由。和/=4匕可知，电流/减小，QT图

UR

像斜率减小；开关S拨至2时，电容器放电，放电过程电荷量Q减少，由c=g和/=乌可

UR

知，电流/减小，。一图像斜率的绝对值也减小，B正确。

10.答案：D

解析：根据等量同种电荷的等势面分布，易知过。点的等势面在过8点等势面的外侧，故8

点电势高于。点电势，A错误；设正方体边长为L,由于AQC为等边三角形，所以A点和

R点上的点电荷对C点的电场方向夹角为6()。，则

Ec=2k造了cos30。=争率&=E+ERR,其中&=冷

AH且当8与夹角为锐

角，故有七＞£相＞&.,B错误；与、C关于4。连线对称分布，由于电势是标量，在用、

。点的电势相等，8。连线的中点到A、R最近，则电势最大，由于电子带负电，则电势能

先减小后增大，C错误；。点在42连线的中垂面上，电子以某一初速度从。点射入，若

速度方向与库仑力的合力方向垂直，可能做匀速圆周运动，D正确。

11.答案：c

解析：沿00方向射入的粒子轨迹1如图甲所示，由儿何关系知R=〃，A错误；击中挡板左

侧的粒子，如图甲所示，其轨迹介于轨迹1与轨迹2之间，对应初速度间的夹角为30。，故其

间的粒子数占总粒子数的比例3为0°蒜=已I，B错误；击中挡板右侧的粒子，如图乙所示，其

轨迹介于轨迹3与轨迹4之间，对应初速度间的夹角为60。，故其间的粒子数占总粒子数的比

例为黑=1,C正确；若将挡板尸。两端延伸足够长，如图丙所示，粒子能够打在挡板上

的轨迹介于轨迹1与轨迹5之间，由几何关系知，粒子打在挡板上的长度为〃，D错

12.答案：（1）3.10（2）调节定滑轮的高度，使连接力喳感器的轻绳水平（3）与（4）B

Mg

（5）不能。理由见解析

解析:（1）遮光条的宽度为“=31门》1+2乂0.05[111]1=3.101111门。

（2）为了使滑块加速运动过程中合外力不变，需要调节定滑轮的高度，使连接力些感器的轻

绳水平。

（3）遮光条通过光电门时重物的速度大小为-=贝彳—1=2",根据牛顿第二定律有

»21。

F-jjMg=Ma,得到/=+“幺.于，根据题意有〃吸=〃，解得〃二丁。

2/?rMg

（4）若增大滑块的质量，重复（3）操作，由/=+M它可知，图像与纵轴的截距

2〃r

变大，图像的斜率增大，与横轴的截距不变，因此应为图线B。

（5）不能。如果动能定理成立，则有（尸，得到产4Mg+M——y,因

此当=A时/?=空，但不考虑摩擦力做功时，有列7='历1«丫,得到尸=M4-.二,

2/?2k2\t；2/?r

同样有知亡=%,〃=里，故动能定理不能得到验证。

2h2k

13.答案：⑴处-吗-砥-2叫⑵3〃.（叫一押一明一2，〃*

250M

解析：（1）/U核裂变的核反应方程为

置U+〉-＞；；Ba+lKr+3'n

一个核在裂变反应中亏损的质量为

Zn=m}+m2-niy-m4-3m]=m2-niy-m4—2m]

（2）原子弹中参与核裂变的子U核的质量为

//f=777X1.2%

参与核反应的肾U核的个数为

NpN,、

M

原子弹爆炸释放的能量为

、3〃7M(-m,-m,-2m.)c2

\E=N&nc?=----4一-------------匚

250M

14.答案：(1)115.4kg(2)77

解析：（1）设开始时缸内气压为Pi，根据平衡条件有

pR=（M+m）g+p°S

设物体质量增加后缸内气压为〃2，有P2s=（AT+〃2）g+〃（）S

气体发生等温变化，由玻意耳定律可得〃Q匕=p2sh2

解得〃