2024年高考物理模拟卷01（解析版）（安徽专用）

2024年高考物理第一次模拟考试

物理・全解全析

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

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，将本试卷和答题卡一并交回

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1〜6题只有一项符

合题目要求，第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不

答的得0分。

1.小蚂蚁从。点沿着边长为L的立方体三条棱be、cd运动到d点，在三条棱上运动的时间相同，则

小蚂蚁（）

A.从a运动到。的位移大小为2£

B.从。到c的位移与从8到d的位移相同

C.从。到c的平均速度是从。到。平均速度的近倍

D.从。到的平均速度是从＜7到"平均速度的6倍

【答案】D

【洋解】A.小蚂蚁从。到。的位移大小为

故A错误；

B.从。到c的位移与从力到d的位移大小相同，方向不同，故B错误：

C.设小蚂蚁在每一条棱上运动的时间为/,则在时段的平均速度大小为

—L

从。到c的平均速度大小为

—4IL五一

V=----=---V.

收2/2ab

故C错误；

D.从。到d的平均速度大小为

一同1—

"丁=耳匕，

故D正确。

故选D。

2.2023年8月24日，东京电力公司开始将福岛核电站储存罐口的核污染水排入大海。福岛核污染水中包

含氟、碳14、钉106、钻60、盥90、的134、的137、杯239等63种放射性颗粒，它们先被送入“多核素

去除设备”进行净化处理，污水中部分放射性物质通过化学反应变成其他化合物沉淀，但包括“僦”等在内的

多种放射性元素仍难以彻底清除，其中杯239的衰变方程为aPuf2；：U+X+Y。对■此，下列说法正确的是

()

A.僦是X的放射性同位素

B.核污染水中包含的放射性物质衰变时会发出或从y射线.>射线穿透能力最强

C.杯%Pu发生的是a衰变，泗寸线是由于核中中子衰变为质子而放出

D.经过“多核素去除设备”变成其他化合物沉淀的放射性物质，其半衰期将会减小

【答案】B

【详解】A.钵239的衰变方程为^Pur2j；u+X+y,由质量数和电荷数守恒，可知X是；/，僦是氢的

同位素，不是；尻的同位素，故A错误；

B.在a、£、丫射线中，丫射线穿透能力最强，故B正确；

C.钵*pu发生的是仁衰变，“射线是由于核中中子衰变为质子而放出，7射线是原子核从高能级向低能级跃

进时辐射出来的，故C错误；

D.半衰期是元素本身的性质，与外界所有条件无关，与温度、玉强、是否为化合物还是单质均无关，故D

错误。

故选B。

3.一简易起重装置如图所示，4c为上端带有轻质定滑轮的竖直固定支架，8C为质量不计的轻杆，杆的

一端C用较链固定在支架上，另一端“悬挂一重物，轻质钢丝绳连接4端并跨过滑轮A连接在卷扬机上。开

始时，ABCA>90",现使/ACZ缓缓变小，直到N8CZ=30,不计一切阻力，在此过程中()

A

A.杆6c所受的力大小不变B.杆AC所受的力先增大后减小

C.钢丝绳受到的力大小不变D.钢丝绳受到的力逐渐增大

【答案】A

【详解】以结点8为研究对象，作出力的合成如图所示

根据三角形相似有

_5_=_5_=_2_

解得

F、』,TG

ACAC

在NBC4缓慢变小的过程中，AC.8c不变，力〃减小，故作用在8C杆上的力行大小不变；作用在钢丝绳

18上的力4减小。

故选Ao

4.如图所示为正在使用的修正带,大齿轮齿数为Ni,小齿轮齿数为N2,A.8分别为大、小齿轮边缘

上的点。下列说法正确的是（）

A.大小齿轮转动的方向相同

B.A、B两点的线速度大小之比为Ni：N2

4C在垂直河岸方向，相同的时间内，位移逐渐增加，做匀加速运动；48在垂直河岸方向，相同的时间内，

位移保持不变，做匀速运动；力。在垂直河岸方向，相同的时间内，位移逐渐减小，做匀减速运动，故D正

确；

AB在沿着河岸方向，位移越大，用时越长，因此力。用时最长，力C用时最短，故AB错误:

C.船靠岸时的速度大小为

4C轨迹渡河，用时最短，平均速度最大，乂由「是匀加速运动，到达对岸时，垂直河岸方向的分速度最大,

所以船靠岸时速度最大，故C错误。

故选D。

6.中国空间站（CSS）是中国建成的国家级太空实验室。如题图所示，空间站A绕地球B以及地球B绕太

阳C的运动都可认为是匀速圆周运动。若太阳与地球间的距离是地球与空间站距离的m倍，木阳质量是地

球质量的〃倍，地球绕太阳运动的周期为7，卜列说法止确的是（）

D.空间站A减速会离开地球的束缚飞向太阳

【答案】B

【详解】A.第一宇宙速度是卫星绕地球表面做匀速圆周运动的最大速度，为7.9km/s,空间站A离地面一

定高度，其运行的线速度大小一定小于7.9km/s0故A错误；

B.设空间站A到地球的距离为凡地球的质量为空间站做圆周运动的周期为F由牛顿第二定律可得

同理，地球绕太阳做匀速圆周运动，有

GnMmn,24、2n

——^=mR（—yniR

联立，解得

T4

故B正确；

C.根据v=竿可得空间站A的运行速度与地球的运行速度大小之比为

R

故C错误；

D.空间站A减速会近心运动落向地球，故D错误。

故选Bo

7.如图所示，有甲、乙两个完全相同、带轻质活塞、内壁光滑的导热汽缸。内部封闭相同质量的同种理想

气体，初始状态卜气体的温度均为27C,然后把汽缸中的活塞同定。现分别对汽缸加热，使得甲、乙汽缸

中气体的温度都上升到127℃,发现汽缸甲内气体吸收了800J热量，汽缸乙内气体吸收了1O（X）J热量。己

知大气压"=lx］（）5pa,下面说法正确的是（）

甲乙

A.温度升高到127℃过程中，甲、乙中气体内能都增加800J

B.温度升高到127℃过程中，乙中气体对外做功600J

C.温度升高到127℃过程中，乙中气体体积增量为2x10-3。］，

D.温度为27℃时，甲、乙中气体的体积均为8x10-3m3

【答案】AC

【详解】A.根据热力学第一定律

AU-Q+W

对于甲中气体，由于气体既不对外做功，外界也不对气体做功，因此有

*0,\U=Q

可知，汽缸甲内气体吸收了800J热量，其内能都增加800J,而汽缸乙中气体与甲中气体完全相同，当完全

相同的气体从同一温度升高到另一相同温度时其内能也一定相同，因为温度是分子平均动能的标志，温度

相同，分子平均动能相同，而对于一定量的同种气体而言，分子平均动能相同，则其内能相同，因此可知,

乙汽缸中气体内也增加了800J,故A正确;

B.根据根据热力学第一定律

△U=0+〃

可知，汽缸乙内气体吸收了1000J热量，而气体内能增加了800J,则可知乙中气体对外做功200J,故B错

误；

CD.设甲乙两汽缸初始时气体的为积均为匕，根据题意可知，乙汽缸在给气体加热的过程中发生的是等压

变化，设温度升高到127C时体积变为匕，则由盖吕萨克定律可得

T。（

式中

7；=27℃+273K=300K,7；=127℃+273K=400K

解得

匕中。

而

Po&y=w

式中

△/=%―%=■!•%,W=200J

3

解得

^=6xlO-3m-

则可知温度升高到127c过程中，乙中气体体积增量为

_33

Ar=iro=2xlOm

30

故C正确，D错误。

故选ACo

8.在某静电场中，x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，规定x轴正向为场强正方向。下列判断正确

的是（）

A.为和七处的电场强度相等

B.从々处到七处，电势逐渐降低

C.一电子只在电场力作用下从Z处沿直线运动到七处，速度先增大后减小

D.一电子只在电场力作用下从七处沿直线运动到七处，电势能先减小后增大

【答案】BD

【详解】A.怎和巧处的电场强度大小相等，方向相反，故A错误；

B.从Z处到8处，场强为正值，则场强方向沿x轴正向，则电势逐渐降低，故B正确;

C.一电子只在电场力作用下从2处沿宜线运动到七处，电场力一直做负功，动能一直减小，则速度一直

减小，故C错误；

D.一电子只在电场力作用下从』处沿直线运动到5处，从七处到占处，电场力做正功，从/处到S处，

电场力做负功，则电势能先减小后增大，故D正确。

故选BDO

9.如图所示，在滑动变阻器的滑片P向下端滑动过程中，理想电压表Vi、V2的示数变化量的绝对值分别

为AQ、△%，理想电流表Ai、A2、A3示数变化量的绝对值分别为A/1、"、A/一下列说法正确的是

()

A.电压表Vi示数增大，电流表Ai示数增大

B.电压表V2示数减小，电流表A3示数增大

c.A/,=A/,-A/2

【答案】BC

【详解】AB.滑片P向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中总电阻减小，干路电流

增大，即电流表Ai示数增大，路端电压减小，电压表Vi示数减小，电阻口分压增大，并联支路电压减小,

即电压表V2示数减小，通过电阻区的电流减小，即电流表A2示数减小，总电流等于通过电流表A2、A3

的电流之和，所以电流表A3示数增大，A错误，B正确：

C.由于电流表Al示数增大，A2示数减小，A3示数增大，有-4-c正确；

D.由闭合电路欧姆定律可得当=〃，警5号,则有当＜券，D错误。

A/]A/】MM

故选BCo

10.如图所不，一质量为〃?、长为心上表面光滑的木板A静止在光滑水平面上，其左端固定一劲度系数

为义的水平轻质弹簧，弹簧原长为口右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使一质量为2加、

可视为质点的物块B以初速度必从木板的最右端向左滑动，而后压缩弹簧（弹簧始终在弹性限度内）。当弹

簧的弹性势能最大时，细绳恰好被拉断，之后A可在桌面上滑动。已知弹簧弹性势能的表达式综=3依2,

其中&为劲度系数，x为弹簧的形变量。则（）

A.弹性势能的最大值为Ep=（〃丽

B.细绳所能承受的最大拉力%

C.小物块B滑离木板A时，物块B的对地位移£-/。+

D.若把B换成质量为25〃的物块，其他条件不变，则物块在运动过程中速度方向不发生变化

【答案】BC

【详解】AB.细绳恰好被拉断时，小滑块B的速度为零，细绳承受的拉力最大，设细绳最大拉力为设

此时弹簧的压缩量为升,则有

由能量守恒可得，弹性势能的最大值为

解得细绳所能承受的最大拉力

Fm=v0Vw

故A错误，B正确;

C.细绳被拉断后小物块B与木板A组成的系统动量守恒，有

则

m\\t=2mvBt

即

根据几何关系有

SA+SB=L-/（）+XO

小物块B滑离木板A时，物块B的对地位移

故C正确；

D.根据动量守恒可知，B的质量越大，物块在运动过程中速度方向越不容易发生变化，设把B换成质量为

网的物块，其他条件不变，则物块在运动过程中速度方向恰不发生变化，小物块B向左运动将弹簧压缩左

后，细绳被拉断，设此时小物块B速度大小为匕，根据能量守恒有

111.

,叫%2=5㈣匕2+产2

此后在弹簧弹力作用下小物块B做减速运动，设弹簧恢复原长时小物块B速度恰减小为零，此时木板A的

速度为匕，则有

m}v]=mv2

121.212

解得

m]=3〃?

故若把B换成质量为25〃的物块，其他条件不变，则物块在运动过程中速度方向发生变化，故D错误。

故选BCo

二、实验题：本题共2小题，共21分。

11.某同学用如图甲所示装置测当地重力加速度。光电门固定在铁架台上，与电子计时器连接，且离铁架

台的底座有足够的高度，a、b是两个完全相向的小球，用长为人的细线连接。

I:25

i-1—B

施；

甲乙

（1）实验先用螺旋测微器测出小球直径，t示数如图乙所示，则小球的直径d=—cm。

（2）用手提着a球，使力球悬吊，两球静止在光电门止上方。由静止释放a球，光电计时器记荥b球和a

球通过光电门时的遮光时间分别为小5则b球通过光电门时，a球的速度大小为i，/=,当地的重

力加速度差（用题中字母表示）。

di2f\i>

【答案】0.6700-二…、---

42（L+d）[t；tf）

【详解】（1）[1]用螺旋测微器测出小球直径

d=6.5mm+0.01mmx20.0=6.700mm=0.6700cm

（2）[2][3]b球通过光电门时,两球的速度相等，即a球的速度大小为

d

%

a球通过光电门时的速度

d

根据

4一片=2g(〃+d)

可得

d2[11

2(1+4厉苫

12.某同学利用如图甲所示的电路测量一节电量即将耗尽的磷酸铁锂电池的电动势E和内阻厂，选用的器材

如下:

A.亳安表mA（量程为10mA,内阻为98C）；

B.电压表V（量程为3V,内阻很大）；

C.电阻箱4（0~999.9C）；

D.滑动变阻器与（0-50Q）；

E.磷酸铁锂电池（标称电压为3.2V）；

F.开关一个、导线若干。

（1）由于亳安表mA的量程太小，因此实验前需要将其改装成量程为0.5A的电流表，图甲中电阻箱A应

调整为C。

（2）改变滑动变阻器滑片的位置，记录两电表的示数，电压表的示数为U,亳安表的示数为几

（3）描点得到如图乙所示的U-/图像，通过分析可知电源的电动势E=V,电源的内阻，•二

（结果均保留两位有效数字）

（4）电动势的测量值（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

【答案】2.0/22.70.29等于

【详解】（1）口］根据串并联特点有

'i'+R1

即

0.5A=ShA+6联x98V

R

解得

4=2夏

（3）和A并联后的电阻

火_?A_96Q

侪=R+RA=I

根据闭合电路欧姆定律有

£=(7+50/(r+/?1#.)

结合题中图像可知，/=0时

U=E=2.7V

/=8mA时

U=1.8V

解得

r=0.29Q

（4）[4]该实验设计上不存在系统误差，所以电动势的测量值等于真实值。

三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后

答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.我国自行研制的“天问1号”火星探测器于2021年5月19日成功着陆火星。设着陆前探测器对火星完成了

“绕、着、巡”三项目标考查。如图所示，探测器经过一系列的制动减速进入火星近地圆轨道绕火星做匀速圆

周运动，之后再经过制动在火星表面着陆。着陆后，探测器上的科研装置，将•个小球从离地面力的高度由

静止释放，做自由落体运动，测得小球经过时间/落地。已知引力常量为G,火星的半径为R,求：

（1）火星表面重力加速度；

（2）火星的质量及平均密度；

（3）探测器在火星近地圆轨道速度。

【答案】（1）§：（2）磔）⑶虫”

尸Gt217iGRt2t

【详解】（1）由自由落体运动得

解得

g=z2h

（2）设火星表面有一质量为用的物体，则

「Mm

解得

2hR2

M

"G?"

密度为

M

p=­

V

解得

3h

P--------------7

2几GRt?

（3）探测器在近地圆轨道做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律

mg=m—

解得

41hR

v=-------

14.如图所示，粗糙水平地面上固定一半径R=1.0m的］光滑圆弧轨道/4CO,圆弧轨道与水平地面相切于

4

A点,0为圆弧轨道的圆心，。/竖直，B、。两点与圆心O等高。在8。的上方、的右方存在方向水平

向右、电场强度大小E=150N/C的匀强电场，一质量〃?=0.4kg、电荷量q=2.0xl0-2c的带负电滑块（可视

为点电荷）从水平地面左侧向右运动，经过户点时的动能为线.已知滑块与地面间的动摩擦因数〃=，，

4

\AP\=2m,滑块所带的电荷量始终不变，取重力加速度大小g=10m/s2。

（1）若6=10J,求滑块运动到4点时对圆弧轨道的压力大小巳:

（2）若滑块能进入且不脱离（从。点离开不属于脱离）圆弧轨道，求耳的取值范围。

【答案】(l)20N；(2)2Jv£；W6J或耳313.5J

【详解】(1)设滑块到达4点时的速度大小为匕，根据动能定理并结合牛顿运动定律有

乙

R匕；

A

由牛顿第三定律有

F6小

解得

FA=20N

(2)滑块进入圆弧轨道后相当于受到与水平方向的夹角为。、K小

mg，=\l(mgY+(Eqf=5N

的等效重力从而做圆周运动，其中

sin6>=-^-=0.8

加g

若滑块恰好进入圆弧轨道，则有

£kl=pmg\AP\=2J

若滑块恰好到达与圆心等效等高点，由能量守恒定律得

用2=〃机gMH+mgR(1-cos0)+EqRsin0

解得

fk2=6J

设滑块恰好能经过等效最高点时的速度大小为丫，则有

，V2

mg=〃7

&3=|力用+mgR(I+sin^)+EqRcos。；〃八二

解得

Ek3=13.5J

综上所述耳的取值范围为2J〈耳46J或耳之13.5J。

15.某兴趣小组设计了一个磁悬浮列车的驱动模型，简化原理如图甲所示，平面(纸面)内有宽为L,

关干x轴对称的磁场区域，磁感应强度大小为反，变化规律如图乙所示。长为d，宽为L的矩形金属线框

放置在图中所示位置，其中边与V轴重合，MM'、边分别与磁场的上下边界重合。当磁场

以速度%沿x轴向左匀速运动时，会驱动线框运动，线框受到的阻力大小恒为己知线框的质量为〃?，

总电阻为〃。

（1）求磁场刚开始运动时，通过线框的感应电流的大小和方向;

（2）求线框稳定运动时的速度大小匕;

（3）某时刻磁场停止运动，此后线框运动/时间后停止，求/时间内线框运动的距离x；