黄金卷01-【赢在高考·黄金8卷】2024年高考物理模拟卷（新七省专用）

【赢在高考・黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（新七省专用）

黄金卷01

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，

每小题4分，第8~10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0分。

1.经一系列£衰变后会生成稳定的翌Pb,科学家依此发明了超高空间分辨率铀一铅定年技术。已

知图U的比结合能为耳，『Pb的比结合能为与，。粒子的比结合能为&,则乎U衰变为共释放的能

量为（）

A.E[-Ey-7£3B.E2+74-Et

C.207与+28&-235居D.235£,-207£2-28£3

2.一列简谐横波沿x轴传播，l=O.2s时的波形如图1所示，图2是x=3m处质点〃的振动图像，下列说法

中正确的是（）

A.该波的波长是5mB.该波的周期是0.5s

C.该波沿x轴正方向传播D.t=0.2s,质点"沿）’轴正方向振动

3.如图为用频闪相机拍摄的苹果自由下落的局部照片，4&&〃为照片中苹果对应的四个位置，苹果运

动的实际位移与照片中对应的高度之比为％已知频闪相机每隔相等时间，闪光一次，苹果的运动可看成匀

变速直线运动。下列说法正确的是（）

J

8

c

D

A.照片中各段位移关系为内：4：w=1：3：5

B.照片中各段位移关系为2*=玉+当

C.苹果运动的加速度大小为等1

I）.运动至〃位置时，苹果的瞬时速度大小为"

T2

4.“大宫课堂”第四课十2023年9月21H15时45分升课，神舟十六号航大员景海鹏，朱杨柱、桂海潮

在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用

水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（）

A.击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的

B.击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力

C.梦天实验舱内，水球体积越大其惯性越大

D.梦天实验舱内可进行牛顿第•定律的实验验证

5.旋转木马可以简化为如图所示的模型，a、〃两个小球分别用悬线悬于水平杆上的力、8两点，2OA=AB.

装置绕竖直杆稳定匀速旋转后，a,人在同一水平面内做匀速圆周运动，两悬线与触直方向的夹角分别为。，

6.如图所示，竖直平面内的光滑金属细圆环半径为凡质量为w的带孔小球穿于环上，同时有一长为〃的

轻杆一端固定于球上，另一端通过光滑的钱链固定于圆环最低点，当圆环以角速度。=后绕竖直直径转

动时，轻杆对小球的作用力大小和方向为（）

B.沿杆向下

C.沿杆向上D.（＞/5-1）〃吆沿杆向下

7.当物体相对于地球表面运动时，会受到“地转偏向力”的影响。”地转偏向力”不是物体真实受到的力，

是由于地球自转而产生的惯性效应。其原因是：除南北两极外，地球上各纬度的自转角速度相同，但自转

线速度不同。在北半球，物体由北向南运动的过程中，由于惯性，物体随地球自转的线速度相对•地表显得

慢了，因此表现出向前进方向的右侧偏转的现象。”地转偏向力”对地球上所有移动的物体，包括气团、河

流，运行的火车、火箭发射等都会产生影响。通过观察“地转偏向力”对单摆的运动产生的影响可以证明

地球在自转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎的教堂用摆长67m、直径约30cm、质量为28kg的铁球制成

的单摆（傅科摆）间接证实了地球在自转。根据以上材料，结合所学，判断下列说法正确的是（）

A.在北半球，物体由南向北运动过程中，它随地球自转的线速度相对地表显得快了，会向前进方向的

左侧偏转

B.在南半球沿平直路面向南行驶的火车，在前进方向上对左轨压力小于对右轨的压力

C.在南半球，傅科摆在振动过程中，振动平面沿逆时针方向（俯视）不断偏转

D.“地转偏向力”对运动的影响程度，与物体沿南北方向相对地表运动的速度大小无关

8.如图所示，电子枪产生的初速度为零的电子经过Uo=lOOV的电场加速，沿中央进入平行板电容器，板

间电压〃=4（X）sin2m（V）,板长£和板间距离d均为10cm,距板右侧O=5cm处有一竖直圆筒，圆筒外侧

粘贴涂有感光材料的荧光纸，圆筒以角速度3=47r（rad/s）转动，不计电子通过平行板时极板上电压的变化,

电子打到荧光纸上留下印迹.然后从圆筒上沿轴线方向剪开荧光纸并展开，剪开位置不同，得到的图像形

状也不同，以下图像可能正确的是（）.

U。

9.据报道力。,极限缓震材料，是一种集缓冲、减震、吸能于一身的高分子高性能材料，能吸收90%以上的

机械能并瞬间把它转化为不明显的热能。为了验证该报道，某同学找来一个D缓震材料置于水平地面，

将质量为加的钢球置十缓震材料上方〃，处静止释放，通过相机测出钢球与缓宸材料的接触时间为£及钢球

反弹的最大高度也，假设钢球始终在竖直方向上运动，则下列说法正确的是（）

B.冲击时机械能转为热能百分比为节厂

C.钢球与缓震材料接触过程中，始终处于超重状态

D.缓震材料受到钢球的平均汨力为尸=机6+且牛也匹）

10.近口根据国际报道，光纤通信速率创造出了新的记录，每秒可以传达1.84Pbit,这相当于每秒可以传

输约236个1TB硬盘的数据。目前正常的网速想要传输1TB硬盘的数据，需要花费四到八小时以上，如果

这项技术能大规模商用，网速将得到大幅提升。光纤通讯中信号传播的主要载体是光纤，它的结构如图甲

所示，一束激光由光导纤维左端的点。以。=60。的入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面

（侧面与过0的法线平行）发生全反射，如图乙所示。下列说法中正确的是（）

A

//'///外套

・内芯

。。

甲

A.光纤内芯的折射率比外套的小B.光从左端空中进入光纤内芯后，其频率不变

C频率越大的光在光纤中传播的速度越大D.内芯对这种激光的折射率〃-日

第n卷

二、实验题：本题共2小题，共14分。

11.为了验证机械能守恒定律，物理实验小组设计了如下方案：

(1)A组同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静

止开始自由下落。

①本实验中，不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是o

②进行正确操作后，打出的纸带如图乙所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为T,

则纸带的(选填“左”或“右”)端与重物相连。设重物质量为加，根据测得的X、X?、必、心,

可得在打点计时器打8点到〃点的过程中，重物动能增加量的表达式为o

③换用两个质量分别为例、虑的重物只。进行实验，多次实验记录下落高度力和相应的速度大小/，作出

的落力图像如图丙所示。对比图像分析正确的是o

A.阻力可能为零B.阻力不可能为零C.如可能等于他D.勿/一定小于

川2

（2）B组同学按照图丁组装实验器材，调整定滑轮位置，使连接滑块与托盘的轻绳与气垫导轨平行，接通

电源，由静止释放托盘与祛码，并测得遮光条宽度&遮光条到光电门的距离/,遮光条通过光电门的时间

托盘与祛码质量如，滑块与遮光条质量如，已知重力加速度大小为g,若表达式成立，即

12.某学习小组进行“充电宝不同电量时的电动势和内阻研究”.设计实验电路图如图1所示。

图1

（1）滑动变阻器彳用于改变电路中的电流，儿是定值电阻，灯的主要作用是

（2）两只数字多用表分别作为电压表和电流表，电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路剥

开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线空

置不用。若用多用电表直流电压档粗测其电动势，多用电表的红表笔应与充电宝的（“红导线”

或“黑导线”）连接。

（3）图2为实物图，请用笔代替导线根据实验电路图将实物图补充完整。

©

（4）记录被测充电宝实验时的电晟百分比（开始时的电展百分比为100%）。将滑动变阻器电阻调至最大。

闭合开关，依次减小滑动变阻器的阻值，记录每次操作的电流表和电压表的示数，根据数据作出从/图像

如图3,由图像可得充电宝的电动势V（保留两位小数），内阻Q。（保留两位小数）

20%.5%时重复上述实脸操作，得到不同电量下各组大/的实验数

据，算出对•应的电动势和内阻如下表

电量/%100806040205

充电宝电动势/V5.045.005.045.145.08

充电宝内阻/Q0.210.200.210.250.15

（6）研究表明，如果使用所测试的充电宝供电，（“不必”“需要”）考虑充电宝的电量百分比

以及电流大小对输出甩压的影响。

三、计算题：本题共3小题，共40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。

13.2021年5月15日7时18分,我国火星探测器“天问一号”的着陆巡视器（其中巡视器就是“祝融号”

火星车）成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，这标志着我国是继美国、苏联之后第三个成功进行

火星探测的国家，展示了中国在航天技术领域的强大实力，为中国乃至国际航天事业迈出了历史性的一大

步。“天间•号”的着陆巡视器从进入火星大气层到成功着陆经历了气动减速段、伞系减速段、动力减速

段、悬停避障与缓速下降段，其过程大致如图所示。已知火星质量为6.42x1023kg（约为地球质量的（）.11

倍）、半径为3395km（约为地球*径的0.53倍），“天问一号”的着陆巡视器质量为L3l,地球表面重力加

速度为9.8m/s?。

试根据图示数据计算说明下列问题：

（1）着陆巡视器在动力减速段做的是否为竖直方向的匀减速直线运动？

（2）设着陆巡视器在伞系减速段做的是竖直方向的匀减速直线运动，试求火星大气对着陆巡视器的平均阻

力。（结果保留1位有效数字）

250km----：---------4.8km/s

290s:气动减速段

460m/s

伞系减速段

动力减速段

3.6m/s

80s：悬停避障与

|缓速下降段

0m----i---------

14.如图所示，在）＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向：在）Y。的空间中，存在匀强磁场，磁

场方向垂直xOv平面（纸面）向外。一电荷量为外质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上〃处的

点4时速率为%,方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2/?处的外点进入磁场，并经过y轴上丁=-2〃

处的6点。不计重力。求：

（1）电场强度的大小；

（2）粒子到达6时的速度；

（3）磁感应强度的大小。

.匕.

15.如图甲所示，水平面上固定着间距为右1m的两条平行直轨道，其中依〃尸段轨道是绝缘的，其它轨

道均为不计电阻的导体，/步之间有一个“3V9旷的灯泡L,a的右侧轨道内分布着垂直导轨平面竖直向上

的匀强磁场，该磁场的磁感应强度的大小£，随时间的变化情况如图乙所示，"的左侧轨道内分布着垂直导

轨平面竖直向下的匀强磁场，其磁感应强度大小为即2T。片0时刻，质量为例=2kg、电阻为丁尸1。的a棒

静止在距离导轨右端t//=2m处，质量为/〃k1kg、电阻为z•尸3。的b棒在距离房左侧4尸2m处被一种特定的

装置锁定，两棒均长为/=lm,且与轨道接触良好。。力右侧的轨道与棒间的动摩擦因数为〃=0.2,左侧的

轨道光滑且足够长，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑轨道连接处的阻碍。片1s时，对々棒施

加水平向左、大小为后8N的恒力，在离开打，磁场区域时已达到稳定的速度，过⑦后撤去恒力。当a棒接

触到。棒时，。棒的锁定装置迅速解除，随后两棒碰撞并粘在一起成为一个整体。不考虑灯泡阻值的变化。

求：

（1）片1s时，灯泡L的功率及a棒所受摩擦力的大小；

（2）a棒刚进入及磁场时，〃棒两端的电势差供

（3）6棒在整个过程中产生的焦耳热。

G---------------------容------------------------忸“

XXXXXX；!................................................1

XXX

XXX

XXXXXX

4—HFO234//s

乙

【赢在高考・黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（新七省专用）

黄金卷01

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，

每小题4分，第8~10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0分。

1.二U经一系列小〃衰变后会生成粒定的％Pb,科学家依此发明了超高空间分辨率铀一铅定年技术。已

知肥U的比结合能为鸟，^Pb的比结合能为心，。粒子的比结合能为4，则至U衰变为善pb共释放的能

量为（）

A.E1—E2—1E3B.E2+lEy—Ex

C.207E,+28E3-235E,D.235E,-207E,-28E3

【答案】C

【详解】根据质量数、电荷数守恒可知，,U经a衰变次数

当迎=7次

4

夕衰变次数为

82-（92-7x2）=4次

后变成稳定的：？Pb,衰变方程为

Pb+7；He+4：e

则衰变过程释放的能量为

△石=207々+28^-235片

故选C。

2.一列简谐横波沿x轴传播，，=0.2s时的波形如图1所示，图2是x=3m处质点〃的振动图像，卜.列说法

中正确的是（）

A.该波的波长是5mB.该波的周期是0.5s

C,该波沿x轴正方向传播D.Z=0.2s,质点a沿丁轴正方向振动

【答案】D

【详解】A.由图1可知，该波的波长为4m,A错误;

B.由图2可知，该波的周期是0.4s,B错误;

CD.由图可知，/=0.2s时x=3m处质点〃沿V轴正方向振动，根据同侧法可知，该波沿x轴负方向传播,

C错误，D止确。

故选D。

3.如图为用频闪相机拍摄的苹果自由下落的局部照片，A、8、C、。为照片中苹果对应的四个位置，苹果

运动的实际位移与照片中对应的高度之比为生已知频闪相机每隔相等时间r闪光一次，苹果的运动可看成

匀变速直线运动。下列说法正确的是（）

-

H

A巧

BT

X

c

内

—

H

D.

A.照片中各段位移关系为不：.：巧=卜3：5

B.照片中各段位移关系为

C.苹果运动的加速度大小为军土

D.运动至8位置时，苹果的瞬时速度大小为

【答案】B

【详解】A.由于不清楚图中A位置苹果的速度是否为零，故无法确定图中打，X2,X3的比例关系，故A错

误；

B.已知频闪相机每隔相等时间闪光一次，根据匀变速直线运动规律知

Ax=aT~

可得

^x=x3-x2=x2-xt

整理得

故B正确:

C.苹果运动的加速度大小为

_Av_k（x2-%）

”=尸=-下—

故C错误：

D.根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等「平均速度可知，运动至B位置时，苹果的瞬时速度大小为

1,二..+内）

2T

故D错误。

故选B。

4.“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏，朱杨柱、桂海潮在

中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做

了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（）

A.击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的

B.击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力

C.梦天实验舱内，水球体积越大其惯性越大

D.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证

【答案】C

【详解】A.击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故A错误；

B.击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍''对水球的作用力是作用力与反作用力，故B错误;

C.梦天实验舱内，水球体积越大，水球质量越大，其惯性越大，故c正确；

D.牛顿第一定律是理想情况，不可用实验直接验证，故D错误。

故选C。

5.旋转木马可以简化为如图所示的模型，a、。两个小球分别用悬线悬于水平杆.匕的A、8两点，2OA=AB.

装置绕竖直杆稳定匀速旋转后，〃在同一水平面内做匀速圆周运动，两悬线与竖直方向的夹角分别为。，

0,则。，0关系满足（）

AB

A.tan=>/3tanaB.tan8=3tanaC.sin^=>/3sin«D.sin6=3sina

【答案】B

【详解】设OA段长为乙。8段长为3L,匀速旋转小球到悬点的高度均为从由于。、〃两球做圆周运动的

角速度相同，且都满足

mgtan(p=mco~r

a”_(L+Alana)疗qiana

ah^3L+htan0)a)~gtan/7

lan9=3tana

故选B。

6.如图所示，竖直平面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为，〃的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的

轻杆一端固定于球上，另一端通过光滑的铁链固定于圆环最低点,当圆环以角速度@=、叵绕竖直直径转

动时，轻杆而小球的作用力大小和方向为（)

A.沿杆向上B.吆沿杆向下

C.(6-l)/〃g沿杆向上D.(6-1)〃.沿杆向下

【答案】B

【详解】设轻杆与竖直直径夹角为凡由几何关系可得

八1

cosO=—R="

2R2

解得

6=60

则小球作圆周运动的半径为

r=Rsin60。=—R

2

作圆周运动所需向心力为

口23G

r=m(or=一,/mg

小球有向上运动的趋势，设杆对■小球有沿杆向下的拉力环对小球有指向圆心的支持力?2,有平衡条件

可知

COS

耳cos300+F230°=F

耳sin30°+mg=F2sin30°

解得

口1

£=.一

故选B,

7.当物体相对于地球表面运动时，会受到“地转偏向力”的影响(："地转偏向力”不是物体真实受到的力，是

由于地球自转而产生的惯性效应。其原因是：除南北两极外，地球上各纬度的自转角速度相同，但自转线

速度不同。在北半球，物体由北向南运动的过程中，由于惯性，物体随地球自转的线速度相对地表显得慢

了，因此表现出向前进方向的右侧偏转的现象。'、地转偏向力''对地球上所有移动的物体，包括气团、河流,

运行的火车、火箭发射等都会产生影响。通过观察“地转偏向力”对单摆的运动产生的影响可以证明地球在自

转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎的教堂用摆长67m、直径约30cm、质量为28kg的铁球制成的单摆

（傅科摆）间接证实了地球在自转。根据以上材料，结合所学，判断下列说法正确的是（）

A.在北半球，物体由南向北运动过程中，它随地球自转的线速度相对地表显得快了，会向前进方向的左侧

偏转

B.在南半球沿平直路面向南行驶的火车，在前进方向上对左轨压力小于对右轨的压力

C.在南半球，傅科摆在振动过程中，振动平面沿逆时针方向（俯视）不断偏转

D.“地转偏向力”对运动的影响程度，与物体沿南北方向相对地表运动的速度大小无关

【答案】C

【详解】A.由题意，地球自西向东自转，在北半球，物体由南向北运动的过程中，由于高纬度的自转线速

度比低纬度的小，所以物体随地球自转的线速度相对地表变慢了，它会向前进方向的右侧偏转，故A错误：

B.在南半球，物体向南运动，在“地球偏向力”的作用下会向前讲方向的左侧偏转，为了保持直线运动，火

车在前进方向上对左侧轨道的压力大于右侧轨道的压力，故B错误；

C.在南半球，物体会向前进方向的左侧偏转，所以傅科摆在摆动过程中，摆动平面沿逆时针方向（俯视）

不断偏转，故c正确；

D.“地球偏向力”改变物体运动的方向，由向心力公式

V2

/*=5一

r

可得物体偏转的半径

mv2

r=-----

F

所以物体沿南北方向相对地表运动的速度越大，“地转偏向力''对其运动的影响越小，故D错误。

故选C。

8.如图所示，电子枪产生的初速度为零的电子经过=1（X）V的电场加速，沿中央进入平行板电容器，板

间电压〃=4OOsin2”（V）,板长L和板间距离d均为10cm,距板右侧。=5cm处有一竖直圆筒，圆筒外侧

粘贴涂有感光材料的荧光纸，圆筒以角速度o=4Mrad/s）转动，不计电子通过平行板时极板上电压的变化，

电子打到荧光纸上留下印迹.然后从圆筒上沿轴线方向剪开荧光纸并展开，剪开位置不同，得到的图像形

状也不同，以下图像可能正确的是（）.

【答案】BD

【详解】设电子的电量为e,质量为用，出加速电场的速度为％,在加速电场的运动过程，由动能定理得

I2

叫=3〃%

解得

电子在平行板间做类平抛运动，离开电场后做匀速直线运动，设离开电场时速度方向与水平方向的夹角为。,

竖直方向的分速度为竖直方向的位移为），，则有

tan<9=-^-=uL

%拓

VyL_1(1}

万7二矶

电子打在圆筒上时的竖直位移

DuL

/=y+DtanO=4------------

西2dU。

代人数据解得

y1=20sin2^-/(cm)

可知若电子打到平面的白纸上留下黑色印迹随时间是按正弦规律变化的，峰值为20cm。

圆筒以0=4Mrad/s）转动，其周期为T=0.5s,而），'变化的周期为Is,即圆筒转一周只能在白纸上留下半个

周期的正弦图像印迹。

AB.若在y'=0处沿轴线剪开，在展开的白纸上会看到两个;周期的正弦图像上下对称分布，故A错误，B

正确；

CD.若在了'最大为20cm处沿轴线剪开，在展开的白纸上会看到两个g周期的正弦图像交叉分布，故C错

误，D正确；

故选BD。

9.据报道ACF极限缓震材料，是一种集缓冲、减震、吸能于一身的高分子高性能材料，能吸收90%以上

的机械能并瞬间把它转化为不明显的热能。为了验证该报道，某同学找来一个ACT缓震材料置于水平地面，

将质量为m的钢球置于缓震材料上方小处静止释放，通过相机测出钢球与缓震材料的接触时间为/及钢球

反弹的最大高度”，，假设钢球始终在竖直方向上运动，则下列说法正确的是（）

H-H

B.冲击时机械能转为热能百分比为节广

C.钢球与缓震材料接触过程中，始终处于超重状态

D.缓震材料受到钢球的平均冲力为尸=〃心+且五他匹）

t

【答案】BD

【详解】AB.根据题意可知，冲击前钢球的机械能为

4=利网

冲击后钢球的机械能为

由能量守恒定律可得，转化内能的机械能为

Q=Epl-EP2=nig（Hl-H2）

冲击时机械能转为热能百分比为

Epi_£p2H]—H]

“二岛=

故A错误，B正确；

C.钢球与缓震材料接触过程中，先加速下降再减速下降，然后加速上升，再减速上升，则钢球先失重后超

重再失重，故c错误；

D.以向上为正方向有，对钢球，根据动量定理有

（F-=mv2-m（-v）

缓震材料受到钢球的平均冲力为

质+质）

t

故D正确。

故选BD。

10.近日根据国际报道，光纤通信速率创造出了新的记录，每秒可以传达L84Pbit,这相当于每秒可以传输

约236个1TB硬盘的数据。目前正常的网速想要传输1TB硬盘的数据，需要花费四到八小时以上，如果这

项技术能大规模商用，网速将得到大幅提升。光纤通讯中信号传播的主要载体是光纤，它的结构如图甲所

示，一束激光由光导纤维左端的点。以。=60。的入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面（侧

面与过O的法线平行）发生全反射，如图乙所示。下列说法中正确的是（）

A

A.光纤内芯的折射率比外套的小B.光从左端空中进入光纤内芯后，其频率不变

C.频率越大的光在光纤中传播的速度越大D.内芯对这种激光的折射率〃=也

2

【答案】BD

【详解】A.激光在内芯和外套的界面上发生全反射，所以内芯是光密介质，外套是光疏介质，即光纤内芯

的折射率比外套的大，故A错误；

B.光从左端空中进入光纤内芯后，波长和波速会发生变化，但频率和周期不变，故B正确；

C.频率越大的光，介质对它的折射率越大，根据

光在光纤中传播的速度越小，故c错误;

D.根据折射定律

sina

n=---；-------

sin（90。-。）

根据全反射公式

1

n=-----

sin。

联立解得

不

n=—

2

故D正确。

故选BD。

第n卷

二、实验题：本题共2小题，共14分。

11.为了验证机械能守恒定律，物理实验小组设计了如下方案：

(1)A组同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静

止开始自由下落。

①本实验中，不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是

②进行正确操作后，打出的纸带如图乙所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为7,

则纸带的(选填“左''或"右”)端与重物相连。设重物质量为小，根据测得的内、足、后、X4,可得

在打点计时器打B点到。点的过程中，重物动能增加量的表达式为o

ABCDE

乙

③换用两个质量分别为〃〃、加2的重物P、。进行实验，多次实验记录下落高度〃和相应的速度大小U,作

出的V2-力图像如图丙所示。对比图像分析正确的是。

丙

A.阻力可能为零B.阻力不可能为零C.皿可能等于加2D.,川一定小于62

（2）B组同学按照图丁组装实验器材，调整定滑轮位置，使连接滑块与托盘的轻绳与气垫导轨平行，接通

电源，由静止释放托盘与跌码，并测得遮光条宽度4遮光条到光电门的距离/,遮光条通过光电门的时间"，

托盘与祛码质量，"3,滑块与遮光条质量〃。.已知重力加速度大小为g，若表达式成立，即可验证

【详解】（1）①[I]打点计时器应接交流电源，操作时应用手提住纸带的上端，让重物尽量靠近打点计时器。

故选B。

②[2]⑶纸带上的点迹从左向右间距逐渐变大，则纸带的左端与重物相连。打点计时器打8点时的速度大小

为

以=区

B2T

打。点时的速度大小为

在打8点到。点的过程中，重物动能增加量的表达式为

△4=-碣--机/二学■（儿一2七）

③⑶AB.根据题意，设阻力大小为/,由动能定理有

整理可得

若阻力为零，则两次实验的图像斜率相等，由图可知，斜率不等，则阻力不为零，故A错误，B正确;

CD.虽然斜率不相等，但不知道两重物所受阻力的情况，则两重物的质量关系不确定，即〃〃可能等于"72,

故C止确，D错误。

故选BCo

（2）[5]若机械能守恒成立,有

〃4g/=；（，%+/%）（£；）

12.某学习小组进行“充电宝不同电量时的电动势和内阻研究”，设计实验电路图如图I所示。

图1

（1）滑动变阻器R用于改变电路中的电流，R。是定值电阻，R。的主要作用是

（2）两只数字多用表分别作为电压表和电流表，电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路剥

开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线空

置不用。若用多用电表直流电压档粗测其电动势，多用电表的红表笔应与充电宝的（“红导线”或“黑

导线”）连接。

（3）图2为实物图，请用笔代替导线根据实验电路图将实物图补充完整。

©

（4）记录被测充电宝实验时的电量百分比（开始时的电量百分比为100%）。将滑动变阻器电阻调至最大。

闭合开关，依次减小滑动变阻器的阻值，记录每次操作的电流表和电压表的示数，根据数据作出图像如

验数据，算出对应的电动势和内阻如下表

电量/%100806040205

充电宝电动势/V5.045.005.045.145.08

充电宝内阻0.210.200.210.250.15

（6）研究表明，如果使用所测试的充电宝供电，L不必”“需要”）考虑充电宝的电量百分比以及

电流大小对输出电压的影响。

【答案】作为保护电阻，以防止滑动变阻器调节过度导致短路红导线

5.06/5.07/5.080.10/0.11不必

充电宝（□

【详解】（1）［1小。为定值电阻，在电路中作为保护电阻，以防止滑动变阻器调节过度导致短路;

（2）［2］根据多用电表电流“红表笔进黑表笔出”，可知多用电表的红表笔应与充电宝的正极，即红导线连接;

（3）［3］根据实验电路图可得实物图如下

（4）［4］根据闭合回路欧姆定律可得

E=U+Ir

U=E-Ir

根据图像在纵轴上的截距可得

E=5.07V

5.06V~5.()8V均算正确;

⑸由图像的斜率大小可得

5O7485

--n=o.iin

2-0

0.10C~U』1C均算正确;

（6）[6]由表格数据可知，充电宝的电动势受充电宝电量影响很小，基本保持不变，而充电宝的内阻很小,

充电宝的内电路对输出电压的影响很小，故使用所测试的充电宝供电不必考虑充电宝的电量百分比以及电

流大小对输出电压的影响。

三、计算题：本题共3小题，共40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。

13.2021年5月15日7时18分，我国火星探测器“天问一号''的着陆巡视器（其中巡视器就是‘祝融号"火

星车）成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，这标志着我国是继美国、苏联之后第三个成功进行火

星探测的国家，展示了中国在航天技术领域的强大实力，为中国乃至国际航天事业迈出了历史性的一大步。

“天问一号”的着陆巡视器从进入火星大气层到成功着陆经历了气动减速段、伞系减速段、动力减速段、悬停

避障与缓速下降段，其过程大致如图所示。已知火星质量为6.42xl0"kg（约为地球质展的0.11倍）、半径

为3395km（约为地球半径的0.53倍），“天问一号”的着陆巡视器质量为1.3t,地球表面重力加速度为9.8m/s?。

试根据图小数据计算说明卜列问题:

（1）着陆巡视器在动力减速段做的是否为竖直方向的匀减速直线运动?

（2）设着陆巡视器在伞系减速段做的是竖直方向的匀减速直线运动，试求火星人气对着陆巡视器的平均阻

力。（结果保留1位有效数字）

250km4.8km/s

290s气动减速段

-------460m/s

90s伞系减速段

1.5km95m/s

80si动力减速段

100m----：---------3.6m/s

80s：悬停避障与

|缓速下降段

0m----'---------

【答案】（1）不是；（2）/=1X104N

【详解】（1）设动力减速阶段着陆巡视器初速度为匕，末速度为内,若此过程为匀减速直线运动，则有

2

代人数据得

x=~~~—x80m=3944m*\400m

2

所以此过程不是匀减速直线运动。

（2）着陆巡视器在地球表面时，有

GMm

R

着陆巡视器在火星表面时，有

GM.,,in

mg火"卞一

R火

由题意得，有

”.53

M..

-^=0.11

M

解得

g火=3.8m/s2

设竖直向下为正方向，伞系减速过程着陆巡视器初速度为％,时间，'=90s,其质量6=1300施，此过程加

速度

f

解得

iz=^.lm/s2

设火星大气对着陆巡视器的平均阻力为了

由牛顿第二定律知

火一/="也

解得

/=1X104N

14.如图所示，在y＞（）的空间中存在匀强电场，场强沿），轴负方向：在），＜0的空间中，存在匀强磁场，磁

场方向垂直宜万平面（纸面）向外。一电荷量为外质量为〃，的带正电的运动粒子，经过y轴上＞=〃处的

点R时速率为％,方向沿X轴正方向：然后，经过x轴上工=2人处的鸟点进入磁场，并经过），轴上），=-20处

的A点。不计重力。求:

（I）电场强度的大小;

（2）粒子到达，时的速度;

（3）磁感应强度的大小。

以

P\

-o五

•••5

•••••

•••••

尸

•3••••

2

【答案】（1）普；（2）向°,方向与x轴成45。角指向右下方；（3）安

【详解】（1）粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图所示

设粒子从P/运动到P2的时间为，，电场强度的大小为E粒子在电场中的加速度为小由牛顿第二定律得

qE=ma

根据运动学公式得

211=vot

h=^at2

联立以上解得

£=皿

2qh

（2）粒子到达尸2时速度沿x方向速度分量为v。,以町为速度沿y方向速度分量的大小，丫表示速度的大小,

夕为速度与x轴的夹角，则有

2ah

由图可得

夕=45°

有

V]=Vo

联立以上各式解得

方向与x轴成45。角指向右下方。

（3）设磁场的磁感应强度为B,在洛伦兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得

V

qvB=m—

，•是阴周的半径，与x轴、、轴的交点为凸、由几何知识可知，连线P#?为圆周的育径，由几何关系可

求得

联立解得