甘肃省兰州新区舟曲中学2024届高考仿真模拟物理试卷含解析

甘肃省兰州新区舟曲中学2024届高考仿真模拟物理试卷

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、双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的半径都远小于诙颗星球之间的距离，而且双星系统一般远离其他

天体。如图所示，相距为L的M、N两恒星绕共同的圆心O做圆周运动，M、N的质量分别为m〃⑵周期均为兀

若另有间距也为L的双星尸、Q,尸、Q的质量分别为2〃“、2/小，贝"）

a:•:。✓/•:।:

•*/•/

、X/t

/'

M、-...

A.P、0运动的轨道半径之比为孙：而2

B.尸、。运动的角速度之比为血2：如

C.尸、。运动的周期均为巫7

2

D.尸与M的运动速率相等

2、如图所示为三颗卫星。、仄c绕地球做匀速圆周运动的示意图，其中6c是地球同步卫星，。在半径为r的轨道上,

此时。、b恰好相距最近，已知地球质量为半径为R,地球自转的角速度为①，引力常量为G,则（）

A.卫星）加速一段时间后就可能追上卫星c

B.卫星力和c的机械能相等

2%

C.到卫星，和〃下一次相距最近，还需经过时间Q皈彳

D.卫星a减速一段时间后就可能追上卫星c

3、水平面内固定一个足够大且绝缘的粗糙斜面，其上有一个带电滑块匀速下滑且一直在斜面上运动。仅改变下列选项

中的条件，滑块速度大小一定改变的是（）

A.施加竖直方向的电场B.翻转滑块，改变它与斜面的接触面积

C.施加水平方向的恒力D.改变滑块的质量

4、如图所示，完全相同的两个光滑小球8放在一置于水平桌面上的圆柱形容器中，两球的质量均为机，两球心的

连线与竖直方向成30角，整个装置处于静止状态。则下列说法中正确的是（）

B.容器底对5的支持力为〃陪

C.容器壁对B的支持力为今

D.容器壁对A的支持力为由"?g

66

5、一个质量为4kg的物体，在四个共点力作用下处于平衡状态，当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消

失，而另外两个恒力不变时，则物体（）

A.可能做匀速圆周运动

B.受到的合力可能变为15N

C.将一定做匀加速直线运动

D.可能做加速度为。=2mH匀变速曲线运动

6、如图，轻弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放有质量相等的物块P、Q,系统处于静止状态。现用竖直向上的

力凡作用在P上,使其向上做匀加速直线运动以x表示Q离开静止位置的位移，F表示物块P对Q的压力大小,在P、

Q分离之前，下列表示“和x之间关系的图象可能正确的是（)

r

£

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、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹,

A.该原子核发生了a衰变

B.该原子核发生了夕衰变

C.打出衰变粒子的反冲核沿小圆逆时针运动

D.该原子核的衰变过程结束后，其系统的总质量略有增加

8、在水面上的同一区域内，甲、乙两列水面波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz。/=0时刻其波峰

与波谷情况如图所示。甲波的振幅为5cm,乙波的振幅为10cm。质点2、3、5共线且等距离。下列说法中正确的是

A.物体所受水平面的摩擦力保持不变B.物体所受地面的支持力变小

C.水平拉力尸逐渐增大D.物体所受的合力逐渐增大

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）利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻，又可以测量电源电动势和内阻，所用到的实验器

材有：

两个相同的待测电源（内阻「约为1。）

电阻箱修（最大阻值为999.9。）

电阻箱&（最大阻值为999.9Q）

电压表V（内阻未知）

电流表A（内阻未知）

灵敏电流计G,两个开关Si、S2

主要实验步骤如下：

①按图连接好电路，调节电阻箱修和R2至最大，闭合开关Si和S2,再反复调节凡和使电流计G的示数为0,

读出电流表A、电压表V、电阻箱修、电阻箱及的示数分别为0.40A、12.0V、30.6。、28.2。；

②反复调节电阻箱品和Q（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V的示数分别为

0.60A、11.7Vo

回答下列问题：

（1）步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中A和〃两点的电势差UAB=V；A和C两点的电势差UAC=

V；A和。两点的电势差UAD=V；

⑵利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为。，电流表的内阻为。；

⑶结合步骤①步骤②的测量数据，电源电动势E为V,内阻为Q。

12.（12分）实验小组利用以下方法对物体的质量进行间接测量，装置如图1所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个

相同的重物P、Q相连，已知重物P、Q的质量均为〃当地重力加速度为g。在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待

测物块Z,重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连。

2.95cm329ctn

2.32cm,2.64cm

灯点

图1

⑴先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图2所示的纸带，则系统运动的加速度〃=m/s2

（结果保留2位有效数字）；

（2）在忽略阻力的理想情况下，物块Z质量M的表达式为M=（用字母加、g表示）；

⑶实际情况下，空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略，物块Z的实际质量与理论

值M有一定差异，这种误差是误差（填“偶然”或“系统”）。

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）如图所示，在X。），平面内了轴右侧有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为8,磁场方向垂直纸面

向外；分成I和II两个区域，I区域的宽度为小右侧磁场n区域还存在平行于X。），平面的匀强电场，场强大小为E

=当眩，电场方向沿），轴正方向。坐标原点。有一粒子源，在X。9，平面向各个方向发射质量为如电量为4的正电

2m

荷，粒子的速率均为口=成。进入II区域时，只有速度方向平行于x轴的粒子才能进入，其余被界面吸收。不计粒

m

子重力和粒子间的相互作用，求：

⑴某粒子从O运动到O,的时间；

⑵在I区域内有粒子经过区域的面积；

⑶粒子在II区域运动，当第一次速度为零时所处的〉，轴坐标。

具工

14.（16分）如图甲所示，质量血=lkg的小滑块（视为质点），从固定的四分之一光滑圆弧轨道的最高点A由静止滑卜,

经最低点R后滑上位于水平面的木板，并恰好不从木板的右端滑出。已知木板质量M=4kg,上表面与圆弧轨道相切

于8点，木板下表面光滑，滑块滑上木板后运动的图象如图乙所示，取g=10m/s2。求：

（1）圆瓠轨道的半径及滑块滑到圆弧轨道末端时对轨道的压力大小；

（2）滑块与木板间的动摩擦因数；

（3）木板的长度。

15.（12分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨而、cd与水平面成〃=30,固定，导轨间距离为L=lm,电阻不计,

一个阻值为K=0.3O的定值电阻接在两金属导轨的上端。在导轨平面上边长为L的正方形区域内，有垂直于导轨平面

向上的匀强磁场，磁感应强度大小为5=1T。两根完全相同金属杆M和N用长度为/=0.5m的轻质绝缘使杆相连，在

磁场上方某位置垂直于导轨放置且与导轨良好接触，金属杆长度均为乙质量均为加=0.5kg、电阻均为/*=0.6。，将

两杆由静止释放，当杆M进入磁场后，两杆恰好匀速下滑，取g=10m/s2。求：

（1）杆M进入磁场时杆的速度；

⑵杆N进入磁场时杆的加速度大小；

⑶杆"出磁场时，杆已匀速运动，求此时电阻A上己经产生的热量，

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

【解析】

双星系统的两颗恒星运动的角速度相等，由万有引力提供向心力，对w、N有

=mrn(,—2兀)、2

1}T

"ZJ小2兀2

G—；-=mrri(—)

1}T

对P、。有

2m.•,2兀、)

G―——=2/711^1(—)■

1}T

2ni-,2兀、？

G———=2加2・尸2(-y

L2T

其中

n+r2=上，，i+r‘2=L

联立解得

r=-r

2

由

hn\r'\=limrf1

可知

r'i:rr2=ui2:m\

则可知

r\=r'\

结合羽=包可知尸与M的运动速率不相等，故ABD错误，C正确。

T

故选C。

2、C

【解析】

A.卫星b加速后将做离心运动，轨道变高，不可能追上卫星c,选项A错误；

B.卫星的机械能等于其动能与势能之和，因不知道卫星的质量，故不能确定卫星的机械能大小关系，选项B错误;

C.对卫星”，根据万有引力提供向心力有：

Mm2

G——=mr(oa

所以卫星。的角速度

可知半径越大角速度越小，卫星。和力由相距最近至再次相距最近时，圆周运动转过的角度差为2小所以可得经历的

时间：

选项C正确；

D.卫星。减速后将做近心运动，轨道半径减小，不可能追上卫星c,选项D错误;

故选C。

3、C

【解析】

AD.当滑块匀速下滑时,对滑块进行受力分析可知，重力沿斜面向下的分力等干滑动摩擦力的大小.施加竖直方向的

电场与改变滑块的质量效果相同，各力沿斜面向下的分力之和与滑动摩擦力的大小始终相等，滑块仍做匀速直线运动,

AD错误；

B.翻转滑块，改变它与斜面的接触面积，并未改变它与斜面间的摩擦力，所以滑块仍做匀速直线运动，B错误；

C.施加水平向左的恒力时（滑块不脱离斜面），该力有沿斜面向下的分力，而且摩擦力减小，滑块将做加速运动；施

加水平向右的恒力时，该力有沿斜面向上的分力，而且摩擦力增大，滑块将做减速运动，C正确。

故选C。

4、A

【解析】

AD.对球A受力分析可知，球3对A的支持力

F二mg二2后出

附-cos30--F

则A对笈的压力为不〃吆；

容罂壁对4的压力

F=mgtan30=——mg

N3

选项A正确，D错误；

B.对球A6的整体竖直方向有

N=2mg

容器底对B的支持力为2mgf选项B错误；

C.对球的整体而言，容器壁对B的支持力等于器壁对4的压力，则大小为孝〃吆，选项C错误；

故选A。

5、D

【解析】

根据平行四边形定则，大小分别为5N和7N的力的合力最大为12N,最小为2N,物体在四个共点力作用下处于平衡

状态，说明另两个恒力的合力最大也为12N,最小为2N,根据牛顿第二定律，当其中两个大小分别为5N和7N的力

突然同时消失，质量为4kg的物体产生的加速度最大为。=3m/s2,最小为a=0.5m/s2,但由于合力的方向与速度方向关

系不知，只能说明物体做匀变速运动，可能是直线运动或匀变速曲线运动，但不可能做匀速圆周运动，故ABC错误,

D正确。

故选D。

6、C

【解析】

系统静止时，由胡克定律和力的平衡条件得

kZ=2mg

物块Q匀加速向上运动时，由牛顿第二定律得

Z(Ax-A)-mg-F=nui

联立以上两式解得

F=-a)-kx

对照图象得C正确。

故选C。

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、BC

【解析】

AB.而衰变后两个新的带电粒子向相同方向偏转，故两粒子带异种电荷，原子核发生了口衰变，A项错误、B项正确;

mv

C.由于衰变后两带电粒子的动量大小相等，根据圆周运动的规律，带电粒子的轨迹半径r二r，电荷量大的轨迹半

径小，再利用左于定则判断反冲核沿逆时针方向运动，c项正确；

D.衰变中有核能转变为其他形式的能，故系统发生质量亏损，即总质量略有减少，D项错误。

故选BC.

8、ABE

【解析】

A.两列波的频率均为2Hz,可知周期为7=：=0.5s,选项A正确；

B.质点2是谷谷叠加，则振动加强，则质点2的振幅为15cm,选项B正确；

C.图示时刻质点1在波峰位置，位移为正向15cm；质点2为波谷位置，位移为负向15cm,则此时质点1、2的竖直

高度差为30cm,选项C错误；

D.图示时刻质点2在波谷，质点5在波峰位置，质点3正处于2和5的中间位置，由波的传播方向与质点振动方向

的关系可知，质点3处于平衡位置且向下运动，选项D错误；

E.质点5的振动加强，振幅为A=15cm,则从图示的时刻起经0.25s=0.5T,质点5通过的路程为2A=30cm,选项E

正确；

故选ABE.

9、ACE

【解析】

A.由图像知波长为

A=4.0m

振幅为

A=10cm

故A正确；

B.简谐波沿x轴正方向传播，则尸质点向上运动；0.6s时2点恰好第二次到达波峰，对应波形如图所示

传播距离

Ax=0.8m+2=4.8m

则波速为

v=一=8m/s

故B错误；

C.简谐波的周期为

24.0cu

T=—=——s=0.5s

v8

则简谐波的频率

/=-=2Hz

T

故C正确；

DE.质点。运动了时间为

0.65=1-T

5

则运动路程小于5A=5x5cm=25cm,此时质点Q在平衡位置的下方，沿）'轴正方向运动，故D错误，E正确;

故选ACEo

10、AC

【解析】

AB.设开始时A离地面的高度为L设某一时刻绳子与竖直方向的夹角为〃，则绳子的弹力为：

T=k,---L---

cosO

其竖直向上分力

Fj=TcosO=ZcL

故物体对地面的压力为

N=mg-kL

所以物体对地面的压力保持不变；

又因为月/M故摩擦力也保持不变，故A正确，B错误；

C.水平拉力

F=f+TsinQ=f+kLtanQ

随着夕的增大，拉力产逐渐增大，故C正确；

D.物体始终处于平衡状态，其合外力始终为零，故D错误。

故选AC,

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、012.0V-12.0V1530。1.8。12.6V1.50

【解析】

(1)[11[21[31，步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中A3两点电势相等，即A和3两点的电势差UAB=OV；4和C

两点的电势差等于电压表的示数，即UAC=12V；A和O两点的电势差UAD==・12V；

(2)[41(5].利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为

Rv=-^=—=15300

Z--0.4--—

段30.6

电流表的内阻为

UI?

R、=q_R,=-----28.2=1.8Q

八/-0.4

⑶⑹⑺.由闭合电路欧姆定律可得

2E=2t/Ac+/-2r

即

2月=24+0.8/*

同理

2E=2UAC+I-2r

即

2E=2xll.7+0.6-2r

解得

E=12.6V

r=1.50£2

2ma_…

12、8.0系统

【解析】

根据位移差公式Ax•-求解系统的加速度.对整个系统进行分析，根据牛顿第二定律求解M的表达式.根据误差

来源分析误差的性质。

【详解】

根据位移差公式­=4/2,解得系统运动的加速度为

M(2.95+3.29)一(2.32+2.64)

xlO2m/s2=8.0m/s2

4X0.02?

⑵⑵根据牛顿第二定律，对Q和Z有

（M+m）^-T=（M+m）

对物体P有

T-mg=ma

.,Ima

联立解得历=——o

g-a

⑶[3]由题意可知本实验中误差是由于实验原理的选择而造成的，无法通过多测数据来消除，故这是一种系统误差。

【点睛】

本题主要考查了通过系统牛顿第二定律测质量的方法，能分析出实验误差的原因。明确系统误差和偶然误差的定义。

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。

c兀机,21介

13、(D-;(2)67-+-^/-；(3)0

3qB2

【解析】

(1)根据洛伦兹力提供向心力可得

v2

Bqv=m—

R

则轨迹半径为

R=—=d

qB

粒子从0运动到O'的运动的示意图如图所示：

粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为

9=60

周期为

丁24R2开，〃

I=------=-------

vBq

所以运动时间为

TTim

t——=-----

63qB

⑵根据旋转圆的方法得到粒子在I区经过的范围如图所示，沿有粒子通过磁场的区域为图中斜线部分面积的大小:

根据图中几何关系可得面积为

S=d2^-7td2

2

⑶粒子垂直于边界进入H区后，受到的洛伦兹力为

m

在n区受到的电场力为

由于电场力小于洛伦兹力，粒子将向下偏转，当速度为零时，沿一）’方向的位移为由动能定理得

-qEy=()-^niv2

解得