鹤壁市重点中学2024年高考物理五模试卷含解析

鹤壁市重点中学2024年高考物理五模试卷

注意事项

1.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回.

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5亳米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他

答案.作答非选择题，必须用05亳米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.

5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.

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、己知光速为3x108m/s电子的质量为9.1x10-31kg,中子的质量为1.67xl（F27kg,质子的质量为1.67x1（F27kg。

氢原子能级示意图如图所示。静止氢原子从n=4跃迁到n=l时，氢原子的反冲速度是多少？（）

nMV

2--------------3.40

1------------------13.60

A.4.07m/sB.0.407m/sC.407m/sD.40.7m/s

2、电梯在U0时由静止开始上升，运动的，图像如图所示,电梯总质量m=2.0xl03kgo电梯内乘客的质量〃?o=5Okg,

忽略一切阻力，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（）

A.第1s内乘客处于超重状态，第9s内乘客处于失重状态

B.第2s内乘客对电梯的压力大小为450N

C.第2s内钢索对电梯的拉力大小为2.2x107

D.第2s内电梯对乘客的冲量大小为550N-S

3、一列笛谐横波沿1轴正方向传播，速度为0.5m/s,周期为4s。勺卜时波形如图甲所示，以〃、c、△是波上的四个

质点。如图乙所示是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（）

A.这列波的波长为1m

B.QOs时质点a的速度与质点方的速度相等

C.Uis质点。的加速度大小比质点力的加速度大

D.如图乙表示的是质点力的振动图像

4、我国计划在2020年发射首个火星探测器，实现火星环绕和着陆巡视探测。假设“火星探测器”贴近火星表面做匀速

圆周运动，测得其周期为丁。已知引力常量为G,由以上数据可以求得（）

A.火星的质量

B.火星探测器的质量

C.火星的第一宇宙速度

D.火星的密度

5、阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿，

发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为300m,电压为2x107V,积雨云底面

面积约为m2。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算出以下物理量（）

①云层底面与地面间的电场强度

②云层底面与地面构成的电容器的电容

③云层底面所带电量

A.只能估算出①

B.只能估算出①和②

C.只能估算出②和③

D.均能估算出

6、如图所示，等量异种点电荷连线水平，O为两点电荷连线的中点，点A与B、B与C分别关于。点和水平连线对

称。下列说法正确的是（）

A.点A与B的电势一定相等

B.点A与C的场强一定相同

C.将一负电荷沿直线AC从A移至C,电场力不做功

D.将一正电荷沿直线AB从A移至B,电荷电势能一直减小

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。分。

7、如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中；质量为

m、带电量为tQ的小滑块从斜面顶端百静止下滑.在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（）

A.滑块受到的摩擦力不变

B.滑块到地面时的动能与B的大小无关

C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下

D.B很大时，滑块可能静止于斜面上

8、如图所示，竖直平面xQy内存在沿大轴正方向的匀强电场E和垂直于平面xQv向内的匀强磁场4,下面关于某带

正电粒子在xO.v平面内运动情况的判断，正确的是（）

A.若不计重力，粒子可能沿y轴正方向做匀速运动

B.若不计重力，粒子可能沿x轴正方向做匀加速直线运动

C.若重力不能忽略，粒子不可能做匀速直线运动

D.若重力不能忽略，粒子仍可能做匀速直线运动

9、下列说法中正确的是________

A.当温度升高时，物体内所有分子热运动速率都一定增大

B.分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小

C.在潮海的天气里，空气的相对湿度小，有利于蒸发

D.温度相同的不同物体，它们分子的平均动能一定相同

E.一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程，温度均由5升高到B，等压过程比等容过程吸收的热量多

10、一列简谐横波在U0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为5m/s,

贝IJ（）

A.这列波沿x轴正方向传播

B.80时刻质点a沿）,轴负方向运动

C.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为2.5Hz

D.x=2m处的质点在UO.2s时刻的加速度有最大值

E.从r=o时刻开始质点。经0.4s通过的路程为0.8111

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）某兴趣小组欲测量滑块与水平木板间的动摩擦因数，他们设计了一个实验，实验装置如图1所示。该小组

同学首先将一端带滑轮的木板固定在水平桌面上，连接好其他装置，然后挂上重物，使滑块做匀加速运动，打点计时

器在纸带上打出一系列点.

（1）图2是实验中获取的一条纸带的一部分，相邻两计数点间的距离如图所示，己知电源的频率为50Hz,相邻两计

数点间还有4个计时点未标出，根据图中数据计算的加速度a=结果保留两位有效数字）

（2）为测定动摩擦因数，该小组同学事先用弹簧测力计测出滑块与重物的重力分别如图3、4所示，则图3对应的示

数为N,图4对应的示数为N；

岸

N峥N

•

三

三

三

一

—

1-1三

三=

一

一<

一

三

三

2一-2-

针

三

•g指

一2

・

一

一--

三

三

333一-

三3

E-一

三-

-=

三=

444-

一-=4

二

图3图4

（3）重力加速度g取滑块与木板间的动摩擦因数（结果保留两位有效数字）。

12.（12分）1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验，开始了自由落体的研究。某同学用如图

I所示的实验装置研究自由落体，装置中电火花式打点计时器应该接在电压为V、频率为六50Hz的交流电源上。

实验中先闭合开关，再释放纸带。打出多条纸带。选择一条点迹清晰完整的纸带进行研究，那么选择的纸带打下前两

个点之间的距离略小于mm（结果保留1位有效数字）。选择的纸带如图2所示，图中给出了连续三点间的

距离，由此用算出打卜C点时的速度为m/s2,当地的重力加速度为m/s?.（最后两空结果均保留3位有效数

字）

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，内表面光滑绝缘的半径为1.26的圆形轨道处于竖直平面内，有竖直向下的匀强电场，场强大

小为3xl（Fv/〃z.有一质量为0.12依、带负电的小球，电荷量大小为1.6xlO/C，小球在圆轨道内壁做圆周运动，当

运动到最低点4时，小球与轨道压力恰好为零，g取10〃?//,求:

（1）小球在A点处的速度大小；

（2）小球运动到最高点〃时对轨道的压力.

14.（16分）如图所示，水平地面上方边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场（图中未

画电场），磁感应强度B=1.0T,边界右侧离地面高狂0.45m处有一光滑绝缘平台，右边有一带正电的小球用质量

布=0.1kg、电量尸0.1C,以初速度vo=0.9m/s水平向左运动，与大小相同但质量为9=0.05kg静止于平台左边缘的不

带电的绝缘球8发生弹性正碰，碰后。球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，重力加速度g=10m/s2。求：

⑴碰撞后〃球与力球的速度；

⑵碰后两球落地点间的距离（结果保留一位有效数字）。

15.（12分）一容积为匕的容器通过细管与一个装有水银的粗细均匀的U形管相连（U形管和细管中的气体体积远小

于容器的容积%）,U形管的右管与大气相通，大气压为750mmHg。关闭阀门，U形管的左、右管中水银面高度相同,

此时气体温度为300K。现仅对容器内气体进行加热。

①如图所示，当U形管右侧管中的水银面比左侧管中的水银面高"=50mm时，求封闭容器内气体的温度；

②保持①问中的温度不变，打开阀门K缓慢抽出部分气体，当U形管左侧管中的水银面比右侧管中的水银面高50mm

时（水银始终在U形管内），求封闭容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值；

③判断在抽气的过程中剩余气体是吸热还是放热，并阐述原因。

阀

门

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、A

【解析】

氢原子从〃=4跃迁到时放出光子的能量为

E=E4-E]=（-0.85）-（-13.6）=12.75CV

光子的动量

h

〃丁

光子的能量

尸he

E=——

2

可得

E

P=—

根据动量守恒定律可知

P=MH

可得

12.75x1.6x10

xs-〃27m/s=4.07m/s

'mhcmH3xl0xl.67xlO

故选A。

2、D

【解析】

A.第Is内和第9s内加速度均竖直向上，乘客处于超重状态，故A错误;

B.第2s内研究乘客，根据牛顿第二定律

F-m()g=moa

代入数值解得电梯对乘客的支持力为550N,由牛顿第三定律可知，乘客对电梯的压力为550N,故B错误；

C.第2$内研究乘客和电梯整体.根据牛顿第二定律

+机)g

代入数值解得钢索对电梯的拉力为22550N,故C错误；

D.。-/图像的面积表示速度变化，得第2s内速度的变化量为

Av=1ni/s

第2s内研究乘客，根据动量定理

代入数值解得电梯对乘客的冲量为550NS故D正确。

故选D。

3、C

【解析】

A.由题可知，速度为0.5m/s,周期为4s,则波长

^=vT=0.5x4=2m

A错误；

B.UOs时质点。在波峰处，速度为零，质点6在平衡位置，速度最大，B错误；

T

C.因为周期T=4s,所以当Uis时经历了二，此时质点。在平衡位置，位移为零，加速度为零，质点力在波峰处，位

移最大，加速度最大，C正确；

I).由乙图可知，当Uis时该质点在波谷处，与此相符合的质点是质点c,D错误。

故选c。

4、D

【解析】

2

AC.根据6粤=加4/R和〃吆二加,可知，因缺少火星的半径，故无法求出火星的质量、火星的第一宇宙速度,

R2T2

选项AC均错误;

B.根据上式可知，火星探测器的质量机被约去，故无法求出其质量，B错误;

D.根据

「Mm4/r

G——=mR

R2T2

可得

GT-

又

M=pV=p^7rR3

代入上式可知，火星的密度

34

P~~GTT

故可求出火星的密度，D正确。

故选D。

5、D

【解析】

①两极板间的电压己知，两极板间的距离已知，根据。=々可知云层底面与地面间的电场强度;

②已知积雨云底面面积约为S=lxl()8m2,板间距离为d=300m、而静电力常量与空气的介电常数，根据电容器的

决定式,=急可以估算电容器的电容;

③根据Q=CU可以估算云层底面所带电量,

故ABC错误，D正确。

故选D。

6、D

【解析】

A.由等量异种电荷的电场分布可知，A点电势高于C点，C点电势等于B点电势，可知点A的电势高于B点电势，

选项A错误；

B.由对称性可知，点A与C的场强大小相同，但是方向不同，选项B错误；

C.将一负电荷沿直线AC从A移至C,电场力做负功，选项C错误；

D.将一正电荷沿直线AB从A移至B,电场力做正功，则电荷电势能一直减小，选项D正确；

故选D。

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。分。

7、CD

【解析】

AC.小滑块向下运动的过程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛伦兹力，摩擦力，向下运动的过程中，速度增大,

洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大.故A错误，C正确；

B.B的大小不同，洛伦兹力大小不同，导致滑动摩擦力大小不同，根据动能定理，摩擦力功不同，到达底端的动能不

同，B错误；

D.滑块之所以开始能动，是因为重力的沿斜面的分力大于摩擦力，8很大时，一旦运动，不会停止，最终重力的沿

斜面的分力等于摩擦力，小滑块匀速直线运动，故D错误.

【点睛】

解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理清物体的运动状况.

8、AD

【解析】

A.若不计重力，当正电荷沿y轴正方向运动时，受到的电场力沿无粕正方向，受到的洛伦兹力沿x轴负方向，若满足

qE=qvBt则粒子做匀速直线运动，选项A正确；

B.粒子沿工轴正方向运动时，因洛伦兹力沿），轴方向，粒子一定要偏转，选项B错误；

CD.重力不能忽略时，只要粒子运动方向和受力满足如图所示，粒子可做匀速直线运动，选项C错误、D正确。

9、BDE

【解析】

A.当温度升高时，物体内分子的平均速率变大，并非所有分子热运动速率都一定增大，选项A错误；

B.分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项B正确；

C.在潮湿的天气里，空气的相对湿度大，不利于蒸发，选项C错误；

D.温度是分子平均动能的标志，温度相同的不同物体，它们分子的平均动能一定相同，选项D正确；

E.一定质量的理想气体温度由小升高到不，则内能变化量相同，经等压过程，体积变大，对外做功WVO,则等容过

程中不对外做功亚=0,根据热力学笫一定律可知，等压过程比等容过程吸收的热量多，选项E正确。

故选BDEo

10、BDE

【解析】

A.由图可知波的波长％=4m,由题在时间U0.2s内，波传播的距离为

A

x=vt=5x0.2m=lm=—

4

根据波形的平移法可知，这列波沿x轴负方向传播，故A错误；

B.由波的传播方向可知，U0时刻质点。沿），轴负方向运动，故B正确；

C.由口=彳得

T44八c

T=—=—s=（）.8s

v5

频率为/=1.25Hz,要发生稳定的干涉图样，必须两列波频率相同，故C错误；

D.x=2m处的质点在U0.2s时刻在负的最大位移处，所以加速度有最大值，故D正确；

E.从U0时刻开始质点。经0.4s是半个周期，通过的路程为2倍的振幅，即为0.8m,故E正确。

故选BDE。

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、0.502.001.000.43

【解析】

（1）[1].相邻两计数点间还有4个计时点未标出，则TMMs；根据At=〃/结合逐差法可知：

_(3.87+3.39+2.88-2.38-1.90-1.40)x10-2

m/s2=0.50m/s2

9T29x0.12

（2）[2][3].则图3对应的示数为2.00Y；图4对应的示数为LOON；

（3）[41.对滑块以及重物的整体:

mg-//Mg=(M+m)a

其中，〃尸l.OON,Mg=2N,

解得

"=0.43

12、22023.919.75

【解析】

[1].电火花式打点计时器直接接在220V的交流电源上即可。

[2].根据纸带可知打下连续两点时间间隔

r=—=0.02s

根据自由落体运动位移公式可知，开始时相邻两点间距离

h=-gf=—x9.8x0.022m=1.96mm«2mm。

22

[31.根据中点时刻的瞬间速度

酗=391mzs

c2T

[4J.根据Ax=g”可知

(8.02-7.63)x102………

g=-------------------，-------m/s-=9.75m/s-。

0.02

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、⑹?加5；(2)76N

【解析】

(1)重力：G=mg=0.12kgx1ON/kg=1.2N

电场力：F=qE=1.6xlO6Cx3xl06V/m=4.8N

v2

在A点，有：qE-