2024年高考押题预测卷-物理（全国新课标卷02）（全解全析）

2024年高考押题预测卷02【全国新课标卷】

物理-全解全析

1415161718192021

CDDADBDABDAC

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。回答非选择超时，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

二、选择题：本题共8小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14〜18题只有一项符

合题目要求，第19〜21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或

不答的得。分。

14.图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极K,正确操作下，记录相应电表示数

并绘制如图乙所示的图像，当频率为匕时绘制了如图丙所示的/-U图像，图中所标数据均为已知最，

则下列说法正确的是（）

A.饱和电流与K、A之间的电压有关

B.测量遏止电压以时，滑片P应向人移动

C.阴极K的逸出功W,=色与二色也1

々一匕

D.普朗克常量〃="卫

【答案】C

【解析】A.饱和电流只与入射光的光强有关，与外加电压无关，故A错误；

B.测量遏止电压U津寸，光电管应接反向电压，滑片P应向〃移动，故B错误；

D.根据光电效应方程线根据动能定理66=筑，整理得6=2〉-%,图像的斜率为

ee

,解得普朗克常量/?二U「二”,故D错误；

e匕一匕匕一匕

C.根据牝-叱产叫“，牝-叱产叫2,解得阴极K的逸出功二二半凡一叱4,故C正确。

匕一匕

故选C。

15.如图甲，用装有墨水的小漏斗和细线做成单摆，水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。用电

动机匀速拉动纸带时，让单摆小幅度曲后摆动，于是在.纸带上留下径迹。调节电动机拉动速度，分别得出

图乙和丙两条纸带，江取3.14,重力加速度g大小取9.8m/s2。下列说法正确的是（）

A.无论纸带是否匀速拉动，都可以用纸带通过的距离表示时间

B.由图知乙纸带的速度为闪纸带速度的0.5倍

C.单摆漏斗在P点和Q点运动的方向相同

D.若乙图中，纸带拖动速度为lOcm/s,可推算该单摆的摆长约为1m

【答案】D

【解析】A.纸带匀速运动时，由工=力知，位移与时间成正比，因此只有在匀速运动的条件入，才可以用

纸带通过的距离表示时间，故A错误；

B.由广乙图中有单摆的摆动时间为两个周期，丙图中有单摆的摆动时间为四个周期，纸带同样移动40cm,

丙的时间是乙的两倍，故乙纸带的速度为丙纸带速度的2倍，故B错误；

C.根据同侧法，可知单摆漏斗在尸点向上振动，在Q点向下振动，单摆漏斗在P点和。点运动的方向相

反，故C错误；

D.乙图中，纸带拖动速度为l（）cm/s,可得单摆周期为T=12=2s,根据单摆周期公式7=2巴但，可得

2v必

单摆的摆长约为Lalm,故D正确。

故选D。

16.潮汐是发生在沿海地区海水周期性涨落的一种自然现象，主要是受月球对•海水的引力而形成，导致地

球自转持续减速，同时月球也会逐渐远离地球。如图所示，已知地球和月球的球心分别为。和。'，A和B

是地球上的两个海区，多年后，下列说法正确的是（）

A.海区A的角速度小于海区6的角速度

B.地球赤道上的重力加速度会减小

C.月球绕地球做圆周运动的加速度会增大

D.地球的同步卫星距离地面的高度会增大

【答案】D

【解析】A.根据题意可知，A和B是地球上的两个海区，角速度与地球自转角速度相同，则海区A的角速

度等于海区8的角速度，故A错误；

B.根据题意，对地球赤道上的物体有曾=〃吆+地球自转持续减速，周期丁变大，可得，地

RT~

球赤道上的重力加速度会增大，故B错误；

C.由万有引力提供向心力有华二〃也，由于月球逐浙远离地球，「增大，则月球绕地球做圆周运动的加

r-

速度会减小，故C借误；

D.（:篝=〃?墨（R+L）,解得力=厝-R,由于地球自转周期变大，则地球的同步卫星距离地面

的高度会增大，故D正确。

故选D。

17.制造半导体元件，需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅（SiO?）薄膜的厚度，把左侧二氧化硅薄膜腐

蚀成如图中所小的劈尖，用波长：=630nm的激光从上方照射劈尖，观察到在腐蚀区域内有8条暗纹，且二

氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹，二氧化硅的折射率为1.5,则二氧化硅薄膜的厚度为（）

A.168011mB.1890nniC.2520nmD.3780nm

【答案】A

【解析】根据题意，由于二氧化硅的折射率为1.5,则激光在二氧化硅中的波长为4=4,观察到在腐蚀区

n

域内有8条暗纹，则二氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹是第9条，设二氧化硅薄膜的厚度为"，则有

2d=阴，联2解得d=1680nm，故选A。

18.某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并

到篮球，则（)

A.起跳过程，地面对该同学的冲量为12（）N・s

B,起跳过程，合外力对该同学的冲量为240N.S

C.触碰到篮球时该同学的速度为0

D.触碰到篮球时该同学的速度为lm/s

2

zzz/zzzzzzzzzzzz

【答案】BD

【解析】CD.篮球到达最高点时，运动的时间为4=员=0枭，同学运动的时间为G=f「4=0.3s,篮球到

g

达最高点时，该同学的手指尖恰好触碰到篮球，则粤十九=以，2-：/；+外，其中4=21^,%=2.5m,解

2g2

得以=4m/s,触碰到篮球时该同学的速度为v=y人-曰2=由优，故C错误，D正确：

A.起跳过程，根据动量定理4-咫。=如久，解得地面对该同学的冲量为/F=360N-S,故A错误；

B.根据动量定理，起跳过程，合外力对该同学的冲量为/合=，9人=240N.S,故B正确。

故选BD。

20.如图所示为气压式升降椅和简易结构切面图，在气缸和气缸杆之间封闭一定质量的理想气体，气缸密

封性和导热性良好，忽略一切摩擦。设无人坐椅时，气缸内气体的初始状态为A：有人慢慢地坐到座椅上后，

双脚离地，椅面下降，气缸内气体稳定后的状态为以空调开启，室内温度下降至某值并保持恒温，气缸内

气体稳定后的状态为C；最后此人离开座椅，气缸内气体稳定后的状态为。。关于气缸内气体的描述，下列

说法错误的是（）

A.状态A到8,外界对气体做功，气体内能一直增大

B.状态8到C,气体分子热运动的平均动能保持不变

C.状态C到。，气体对外界做功，气体从外吸收热量

D.状态A与状态。的气体分子热运动的平均动能相等

【答案】ABD

【解析】A.状态A到8,外界对气体做功，同时气体向外界放出热量，由热力学第-定律△U=W+Q,可

知气体内能不一定增大。故A错误;

B.依题意,状态B到C,气缸内气体温度降低，则气体分子热运动的平均动能也随之减小。故B错误;

C.依题意,状态C到D,气体对外界做功，内能保持不变，由AUnW+Q,可知气体从外界吸收热最。

故c正确;

D.依题意,状态A与状态。的气体温度不同，所以两个状态下分子热运动的平均动能也不相等。故D错

误。

故选ABDo

21.在x轴上的。和O'点固定有电荷量分别为小、的的不等量异种点电荷，以x轴正方向为电场强度的正

向，得到图示中两点电荷沿连线方向上的E-x图像，下列说法正确的是（）

A.如>1

%

B.幺<1

%

C.将一电子在x轴上的A点由静止释放，电子将能够经过/轴上的C点

D.将一电子在x轴上的A点由静止释放，电子将无法到达上轴上的。点

【解析】AB.W8点的电场强度为零，即有箫一潟肛可得附，故A正确，B错误,

CD.A8之间的电场强度方向为位向，8c之间的电场强度方向为正向，根据E-x图像的面积表示电势差,

可知则叫"=-《力8+心0＞°，则电子将能够经过x轴上的。点，故C正确，D错误。

故选AC。

三、非选择题：共62分。

22.（6分）某实验小组利用以下实验装置验证机械能守恒定律。己知斜面的倾角为〃、P,且。＜/，当

地的重力加速度为g。实验操作步骤如下：

①用天平称量由小车A的质量〃限和小车R的局量"%・%＞人：

②在斜面体的顶部固定定滑轮，小车A上安装有遮光条，并用游标卡尺测量出遮光条的宽度d：

③用一根长为L（大于斜面曲的长度，小于斜面ac的长度）的轻绳跨过定滑轮连接小车A和小车B,在斜

面加的下端安装光电门计时器，如图甲所示；

④启动光电门计时器，将小车A拖到斜面儿•的最上端，并使轻绳处于拉直状态，测出小车A到光电门的距

离x；

⑤将小车A由静止释放，光电门计时器记录了小车A经过的时间加。

123cm

1,1,1,1,1,11111,1,1,1,1,1,1,1,1,111,111

|IIIIIIIII|IIII|1111]

01020

乙

请回答以下问题:

（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=cm。

（2）写出上述实验过程中验证机械能守恒定律的表达式________,（均用题中所给物理量的字母表示）

（3）实验小组测量各物理量并代人数据计算后，发现减少的机械能小于增加的机械能，可能的原因

是。

I(d、

【答案】（1）1.035（2分）(2)p="%gxsina+-("八+"%)-（2分）

2\△/>

（3）x测量值偏小（或者遮光条宽度测量值偏大）（2分）

［解析］（1）遮光条的宽度d=10w+7x0.05〃〃〃=10.35/nm=1.035m

（2）小车A经过光电门的速度

整个过程中减少的能量/£=〃入"Sin0

整个过程中增加的能最后用="?Bgxsina+gw，\+/），

实验过程中验证机械能守恒定律的表达式/gxsin月=恤gxsina+!（旭人+%）（且

2\Z）

（3）由上述公式可知，减少的机械能小于增加的机械能，可能的原因是x测量值偏小或遮光条宽度测量值

偏大。

23.（12分）某同学设计并制作了一个可以测量角度的装置，其电路如图所示。其中半圆弧AB是电阻率为

P、横截面积为S且粗细均匀的电阻丝，圆弧的圆心在。点，半径为r；ON为可绕。旋转的金属指针，N

端可在圆弧48上滑动且接触良好，均为电阻箱，&为滑动变阻滞，Y、匕为理想电压表，指针ON及导

线电阻不计，整个装置固定在一块透明的塑料板上。主要实验步骤如下：

（1）按照电路图连接电路，取图中ON与04的夹角为夕（夕用角度制表示），在使用时要让电压表V,的示数

随8的增大而增大，电压表V?另一端应与电阻丝的端相连（填2"或“肥）；

⑵闭合开关S前，应将滑动变阻器&的滑片P置于端（填2域*”）；

（3）闭合开关S,旋转ON使其到达圆弧4/6的某一位置，调节滑动变阻器及电阻箱，使电压表Y、匕有适当

的示数，读出此时电压表V1、V?的示数〃、力及电阻箱的阻值R,此时。与内的关系式为。=（用

题中相关物理量的字母表示）；

（4）洛ON调至。=18（），并保持用不变，调节&，使电压表V1的示数仍为■,此时电压表V2的指针位于2.0V

刻度线处，则电压表0.8V刻度线对应的角度为度；

（5）若电压表V?量程为3V,用上述的操作方法且同样保持Q不变，要使。=180时电压表V?皿好满偏，则

可能实现的操作是：（填“增大”或“减小”）%的阻值，同时（填“增大”或“减小”）用的阻值。随

后计算出电压表每一刻度线对应的角度值，并将其标在电压表刻度盘上。

URS

【答案】⑴人（2分）（2）〃（2分）⑶一^—xl8（）°（2分）（4）72（2分）

TtU/r

（5）减小（2分）减小（2分）

【解析】（1）。增大，半圆弧电阻丝接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，电源内阻、电阻箱与

滑动变阻器承担的电压减小，可知，半圆弧电阻两端电压增大，为了要让电压表v?的示数随e的增大而增

大，电压表V,另一端应与电阻丝的A端相连。

（2）滑动变阻器采用限流式，为了确保安全，闭合开关S前，应使滑动变阻器接入电阻最大，即将滑动变

阻器小的滑片P置于a端。

（3）半圆弧形电阻丝接入电阻为此加=2丁，由角度制和弧度制关系知。=赤，电阻箱与电阻丝串联，

S180

U.U,cU,RS18（）。

通过的电流相等，则有寸=黄，代入得。=节7---------。

RRANU\PF

（4）结合上述有夕二箝5,将ON调至0=180，则有乃二券'2.0丫，电压表0.8V刻度线对应的角度

*-•।pfpi

DC,

P=--x0.8V,代入得力=一万=72。

U、pr5

（5）根据上述，将ON调至6=180时有"=署"=餐'2.（^,若电压表V2量程为3V,用上述的操作

方法且同样保持q不变，要使0=180时电压表V?刚好满偏，即上述等式中，U2增大为3V,为了确保等式

成立，需要减小R的阻值，即减个电阻箱飞的阻值；

由于保持G不变，当减小电阻箱用的阻值时，干路电流增大，而半圆弧形电阻丝接入电阻仍然为6=180

的电阻，即电阻丝、电源内阻承担电压增大，则滑动变阻器承担电压减小，根据欧姆定律可知，需要同时

减小R：的阻值。

24.（10分）跑酷，又称自由奔跑，是一种结合了速度、力量和技巧的极限运动。如图甲所示为一城墙的

入城通道，通道宽L=6m。一质量/〃=50kg的跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙做加速运动，加速

到A点斜向上跃起，到达右墙壁8点时竖直速度恰好为零，B点距地面高〃=（）.8m,然后立即蹬右墙壁，使

水平速度变为等大反向，并获得一竖直向上的速度，恰能跃到左墙壁的。点，。点与8点等直，匕跃过程

中人距地面的最大高度为”=2.O5m,重力加速为g,可认为整个过程中人的姿态不发生变化，如图乙所示，

求：

（1）人蹬墙后的水平速度大小；

（2）人加速助跑的距离s。

甲

【答案】（1）q=6m/s；（2）s=3.6m

【解析】（1）设人蹬墙后的水平速度大小为9,从8到。做斜抛运动，水平方向有乙=卬（1分）

竖直方向有为=P（1分）

由H—/?=Lg（1分）

2\2/

联立得H=6m/s（2分）

⑵人从A点跳起到8点的过程中，逆过程为平抛运动，则水平方向％=匕，（1分）

竖直方向/?=gg/（：（1分）

解得，o=0-4s,x=2.4m（1分）

由题意可知，人加速助跑的距离s=£-x=3.6m（2分）

25.（14分）如图所示，在圆柱形空间的中心位置存在一个粒子源，其大小忽略不计，可发射出带电量为十%

质量为〃，的粒子。圆柱形空间的底面半径为R,圆柱高为2R。以粒子源为坐标原点，建立如图所示的空间

直角坐标系。

（1）若粒子源向其所处水平面的任意方向发射速度大小为u的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强电场使得

所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小电场强度大小石。

（2）若粒子源向空间任意方向发射速度大小为-的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强磁场使得所有粒子均

未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小磁感应强度反

（3）若圆柱空间内同时存在竖直向下的匀强磁场和匀强电场，其电场强度与磁感应强度大小分别为5F和£R

（E、B分别为第一问、第二问中的结果），粒子源向x轴正方向方向发射速度为口的粒子，求粒子离开圆柱

区域的位置坐标。保持其他条件不变，当电场强度大小变为多少时，可使得粒子恰好从底面射出？

【解析】（1）恰好不从侧面离开时，水平方向有W=R（1分）

竖直方向有3争二R。分）

厂

联立解得E=\-（1分）

qR

（2）沿水平方向发射的粒子，恰好不从侧面飞出时，由几何知混得粒子的运动半径r=g（1分）

2

由qvB=m—（1分）

r

解得B=F（1分）

qR

其他方向的发射的粒子垂直于8的分量必定小于上由，/1归=切匕得其运动半径4＜一（1分）

4

故不可能从侧面飞出，综上所述（I分）

qR

（3）粒子在水平面内做匀速圆周运动，在竖直方向做匀加速直线运动设粒子做匀速圆周运动的半径为

♦

由中，*=终，解得，=R（1分）

r'

由儿何知识易得，粒子转过的圆心角。=30。（1分）

粒干在磁场中的运动时间，=*?（1分）

3v3v

粒子在z轴负方向运动的距离为z=L处/

2m18

/\/3RRTCR、

故粒子应从侧面离开，由几何知识得，对应坐标为♦，彳，-F;（1分）

221o

\7

若要恰好从底面离开，则有:X如片=火（1分）

2m

代入数据解得当二学）（1分）

7TqR

26.（20分）如图所示，带有水平端、倾角。的绝缘斜面体装置固定在地面上，装置表面ACO-ACQ

内对称的固定两根金属导轨MNGD-MMGQ,导轨MNG-MMG间距为L,导轨GO-GQ左右宽度为L、

右端间距。。=3L,其中导轨斜面、水平部分在N、M处绝缘（断点）。区域I（边界啊、g）中的匀强

磁场用方向垂直斜面向上，区域II（边界用、CG）中的匀强磁场方向垂直斜面向F,区域HI（边界”4、

中的匀强磁场员方向垂直水平面向上，其中4=4=24（具体大小未知），各边界与A4,、CG、

彼此平行，除区域H内的导轨粗糙外其它导轨均光滑。

现将一质量为〃?、长为丸的细金属杆甲由距叫上方2L处静止释放，当甲进入区域I时，将另一质量

为加、长为立的细金属杆乙（图中未画出）由叫上方某处静止释放，甲恰好开始匀