全国百校名师联盟2024年高考物理二模试卷含解析

全国百校名师联盟2024年高考物理二模试卷

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、质量为m的小球套在竖直的光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于。点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直

平面内.让小球从A点开始释放，此时弹簧处于原长，当小球下降的最大竖直高度为h时到达B点，若全过程中弹簧

始终处于弹性限度内，竖直杆与OB的夹角为30。，下列研窕小球从入到B全过程的说法正确的是

A.当弹簧与杆垂直时，小球速度最大

B.小球的加速度为重力加速度的位置共有三个

C.弹簧的弹性势能先增大后减小

D.弹簧的弹性势能增加量大于mgh

2、汽车在平直公路上以108k】n/h的速度匀速行驶，司机看到前面有突发情况，紧急利车，从看到突发情况到刹车的

反应时间内汽车做匀速运动，刹车后汽车做匀减速直线运动，从看到突发情况到汽车停下，汽车行驶的距离为90m,

所花时间为5.5s,则汽车匀减速过程中所受阻力约为汽车所受重力的（）

A.0.3倍B.0.5倍C.0.6倍D.0.8倍

3、如图所示，虚线a、b、C是电场中的一簇等势线（相邻等势面之间的电势差相等），实线为一（I粒子（重力不计）

仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、。是这条轨迹上的两点，据此可知（）

、b、C三个等势面中，。的电势最高

B.电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小

C.a粒子在P点的加速度比。点的加速度大

D.带电质点一定是从尸点向。点运动

4、采用一稳压交流电源给如图所示电路供电，拈、&、N是三个完全相同的定值电阻，理想变压器的匝数比为2：1,

开关断开时电路消耗的总功率为P,则开关闭合时电路消耗的总功率为（）

R

5、如图所示，OA是水平放置的弹性薄钢片，左端固定于。点，右端司定有一个软铁圆柱体，P为套在钢片上的重物。

调节P的位置可以改变OA上下振动的固有频率，使其在40Hz—120Hz之间变化。在A的正下方固定一个带铁心B

的线圈.线圈中通有六50Hz的交变电流，使OA在磁场力作用下振动,关干OA稳定后的振动情况.下列说法中正

确的是（）

A.无论P位于何处，频率一定是50Hz

B.无论P位于何处，频率一定是100Hz

C.P所处位置的不同，频率可能取40Hz—120Hz间的任何值

D.调节P使OA振动的固有频率为50Hz时OA的振幅最大

6、甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是lm/s,甲、乙相遇时用力推对方，此后

都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为lm/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比（）

A.1:2B.2:1C.2:3D.3:2

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、如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的尸图像，其中43段为双曲线，8C段与横轴平行，则

下列说法正确的是（）

A

A.过程①中气体分子的平均动能不变

B.过程②中气体需要吸收热量

C.过程②中气体分子的平均动能减小

D.过程③中气体放出热量

E.过程③中气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数增大

8、如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形Hcd区域内，0点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁

场力作用下，从。点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间必刚好从c点射出磁场。现设法使该带电

粒子从0点沿纸面以与od成30。角的方向、大小不同的速率射入正方形内，则下列说法中正确的是（）

A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是2S,则它一定从ad边射出磁场

3

B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是与，则它一定从cd边射出磁场

C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是的则它一定从好边射出磁场

D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是尊，则它一定从从边射出磁场

9、如图，虚线上方空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，在纸面内沿不同的方向从粒子源。先后发射速率均为-的质

子和a粒子，质子和a粒子同时到达尸点。已知。尸=/,a粒子沿与尸。成30。角的方向发射，不计粒子的重力和粒

子间的框互作用力，则下列说法正确的是（）

XXXXXX

A.质子在磁场中运动的半径为9/

3

B.。粒子在磁场中运动的半径为/

C.质子在磁场中运动的时间为网

3v

D.质子和。粒子发射的时间间隔为?

10、飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务。如图所示为飞艇拖拽扫雷具扫除水雷的模拟图。

当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成〃角。已知扫雷具质量为如重力加速度为g,扫雷具所受浮力不能忽略，

下列说法正确的是（）

A.

B.绳子拉力大小为‘三

COS。

C.海水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力

D.绳子拉力一定大于〃吆

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）某同学用如图甲所示的实验装置某测量木块与木板间动摩擦因数：

BCDE

9.5011.0012.5014.00(.cm)

（1）从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条，纸带上A、3、。、D.£这些点的间距如图中标示，其中每相邻两点

间还有4个计时点未画出。打点计时器的电源频率是50Hz,根据测量结果计算：则打C点时纸带的速度大小为

m/s；纸带运动的加速度大小为m/s\（结果保留3位有效数字）

（2）通过⑴测得木块的加速度为m还测得钩码和木块的质量分别为加和已知当地重力加速度为g,则动摩擦因数

---------O

12.（12分）重物带动纸带自由下落，测本地重力加速度。用6V。50Hz的打点计时器打出的一条纸带如图甲所示，O

为重物下落的起点，选取纸带上连续打出的A、。、C、D、E、产为测量点，各测量点到。点的距离已标在测量点

下面。打点计时器打C点时，重物下落的速度匕二m/s；分别求出打其他各点时的速度一作声-/?关系图

像如图乙所示，根据该图线，测得本地的重力加速度8=m/s2o（结果保留三位有效数字）

京8

•£■•

9.4

,47

甲乙

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）某学习小组设计了图甲所示的“粒子回旋变速装置”。两块相距为d的平行金属极板M、N,板M位于X

轴上，板N在它的正下方。两板间加上图乙所示的交变电压，其电压值为周期（）二2兀卷,%，板M上方和板N下

qB

方有磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场。粒子探测器位于y轴处，仅能探测到垂直于y轴射入的带电粒子。

有一沿2轴可移动的粒子发射器，可垂直于x轴向上射出质量为机、电荷量为44>0）的粒子，且粒子动能可调节

/=0时刻，发射器在（x,0）位置发射一带电粒子。忽略粒子的重力和其他阻力，粒子在电场中运动的时间不计。

⑴若粒子只经磁场偏转并在y=%处被探测到，求发射器的位置和粒子的初动能；

⑵若粒子两次进出电场区域后被探测到，且有线0〉夕。0。求粒子发射器的位置坐标x与被探测到的位置坐标y之间

y

探

测

器

O

探

ill

器

乙

甲

14.（16分）如图所示，足够长的光滑水平台面M距地面高力=0.80m,平台右端紧接长度L=5.4m的水平传送带NP,

4、〃两滑块的质量分别为机,\=4kg、/加=2kg,滑块之间压着一条轻弹簧（不与两滑块栓接）并用一根细线锁定，两者一

起在平台上以速度v=lm/s向右匀速运动；突然，滑块间的细线瞬间断裂，两滑块与弹簧脱离，之后A继续向右运动,

并在静止的传送带上滑行了1.8m,已知物块与传送带间的动摩擦因数〃=0.25,^=10m/s2,求：

BA

h

77力〃〃

⑴细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能跖＞;

⑵若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度丫klm/s逆时针匀速运动,求滑块4与传送带系统因摩擦产生的热量0

⑶若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度丫2顺时针匀速运动，试讨论滑块A运动至P点时做平抛运动的水平位

移x与匕的关系?（传送带两端的轮子半径足够小）

15.（12分）如图所示，一上端开口的圆筒形导热汽缸竖直静置于地面，汽缸由粗、细不同的两部分构成，粗筒的横

截面积是细筒横截面积S（cm?）的2倍，且细筒足够长.粗筒中一个质量和厚度都不计的活塞将一定量的理想气体封闭

在粗筒内，活塞恰好在两简连接处且与上壁无作用力，此时活塞与汽缸底部的距离h=12cm,大气压po=75cmHg.现

把体积为17S（cm。的水银缓缓地从上端倒在活塞上方，在整个过程中气体温度保持不变，不计活塞与汽缸间向的摩擦,

求最终活塞下降的距离X.

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、B

【解析】

小球A运动过程如右图所示:

AWW

当小球滑至c点时，弹簧与杆垂直，水平方向弹簧弹力与杆的弹力平衡，小球在竖直方向受重力，则小球的加速度为

重力加速度，小球仍向下加速，此时速度不是最大，当合力为零时速度最大，而合力为零的位置应在弹簧与杆垂直位

置的下方，故A错误,在图中4、。两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球加速度为重力加速度的位置有A、

C、。三个，故B正确；弹簧的形变量先增大后减小再增大，其弹性势能先增大后减小再增大，故C错误；小球与弹

簧组成的系统只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒.根据系统机械能守恒定律可知，小球从A到〃全过程中

增加的弹性势能应等于减少的重力势能小gA,故D错误.所以B正确，ACD错误.

【解析】

设反应时间为E,匀减速时间为,行驶距离为初速度为%则

a=6m/s2,t=0.5s,f*=5s

根据牛顿第二定律得:

工=0.6

mg

故C正确ABD错误。

故选C

3、C

【解析】

A.电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于a粒子带正电，因此电场线指向上方，沿电场线电势降低，故。等势线的电

势最低，c等势线的电势最高，故A错误；

B.。等势线的电势最低，c等势线的电势最高；而电子带负电，负电荷在电势高处的电势能小，所以电子在尸点具有

的电势能比在。点具有的电势能大，故B错误；

C.等势线密的地方电场线密场强大，故尸点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故C正确;

D.由图只能判断出粒子受力的方向，不能判断出粒子运动的方向，故D错误；

故选C。

4、C

【解析】

设三个完全相同的定值电阻的阻值为A,电压电压为U,开关断开时，根据等效电路可得电路的总的电阻为

2

R,t=R+(^-)R=5R

小

电路消耗的总功率为

p_上一匕

底5R

开关闭合时，根据等效电路可得电路的总的电阻为

R\=/?+(与'=3/?

?2

电路消耗的总功率为

故A、B、D错误，C正确;

故选C。

5、B

【解析】

ABC.因交流电的频率为户50Hz,则线圈吸引软铁A的频率为/=100Hz,由受迫振动的规律可知，无论P位于何处,

频率一定是100Hz,选项AC错误，B正确;

D.调节P使OA振动的固有频率为100Hz时产生共振，此时OA的振幅最大，选项D错误;

故选B。

6、D

【解析】

由动量守恒定律得

加昌-加,匕=m2v2-my{

解得

叫_v2+V2

吗匕+匕,

代入数据得

叫_3

niy2

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0分。

7、BDE

【解析】

根据理想气体状态方程PV=,可得：

P=nRT—

V

故可知，图象的斜率为：

k=nRT

而对一定质量的理想气体而言，斜率定性的反映温度的高低；

A.P-J图象在过程①的每点与坐标原点连线构成的斜率逐渐减小，表示理想气体的温度逐渐降低，可知平均动能减

小，故A错误；

B.图象过程②的每点与坐标原点连线构成的斜率逐渐逐渐增大，则温度升高，吸收热量，平均动能增大，故B

正确，c错误；

D.过程③可读出压强增大，斜率不变，即温度不变，内能不变，但是体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一

定律可知，气体向外界放出热量，故D正确；

E.过程③可读出压强增大，温度不变，分子的平均动能不变，根据理想气体压强的微观意义，气体压强与气体分子单

位时间内对容器壁的碰撞次数、气体分子平均动能有关，在压强增大，温度不变以及体积减小的情况下，气体分子对

容器壁的碰撞次数增大，故E正确；

故选BDEo

8、BD

【解析】

由题，带电粒子以垂直于“边的速度射入正方形内，经过时间勿刚好从c点射出磁场，则知带电粒子的运动周期为

7=2必

A.当带电粒子的轨迹与ad边相切时，轨迹的圆心角为60。，粒子运动的时间为

t=-T=^~

63

在所有从ad边射出的粒子中最长时间为工，该带电粒子在磁场中经历的时间是冬，则它一定不会从ad边射出磁场,

33

故A错误；

B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是

则粒子轨迹的圆心角为

八5c5

8=—x]兀=-71

63

速度的偏向角也为3万，根据几何知识得知，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30。，必定从cd射出磁场，故B正

3

确；

C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是

则得到轨迹的圆心角为九，而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于

600+90'=150°=37<4

6

故不一定从油边射出磁场，故C错误；

D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是

5]_5

4°8

则得到轨迹的圆心角为

5

—7t>TC

4

则它一定从加边射出磁场，故D正确。

故选：BDo

9、BD

【解析】

AB.粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力有

qvB=m——

解得

mv

r=——

qB

结合两种粒子的比荷关系得

位」

q2

对于。粒子而言，画出其在磁场中运动的轨迹，根据几何关系得其轨迹对应的圆心角为300。，则。粒子做圆周运动的

轨迹半径为/,质子做圆周运动的轨迹半径为!，所以A错误，B正确；

2

CD.质子从。点射入从尸点射出，结合可知从。点射入时的速度方向必须与。夕边界垂直，在磁场中运动

的时间

"一『三

而a粒子的运动时间

5x2兀I5;rl

t=--------=-----

6v3v

*7I

所以质子和。粒子的发射时间间隔为所以C错误，D正确。

6v

故选BD.

10、AC

【解析】

A.对扫雷具进行受力分析，受到受重力、浮力、拉力和水的水平方向的摩擦阻力，如图，故A正确；

B.根据平衡条件，有:

竖直方向：

尸部+Tco§0=〃吆

水平方向：

户TsinO

计算得出：

丁二mg-F浮,

cosO

故B错误；

CD.扫雷器具受到海水的水平方向的作用力摩擦阻力等于拉力的水平分力，即小于绳子的拉力，而绳子拉力不一定大

于mg,故C正确、D错误。

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。

g一+M)a

11、1.18m/s1.50m/s2〃=---------------------

Mg

【解析】

(1)[1][2].因纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=O.lOs,设si=9.50cm、S2=11.00CIIKS3=12,5cm、si=14.00cm,打C

点时纸带的速度大小为

s

2+$3

v

c=-----2-T-----

代入数值得

Vc=1.18m/s

加速度

_4+。2_(%+$3)一($1+$2)

CL=二=z

24"

代入数值得

fl=1.50m/s2

(2)(3].对木块、硅码盘和祛码组成的系统，由牛顿第二定律得

mg-a

解得

mg-(m+M)a

R=------------------

Mg

12、1.569.70-9.90

【解析】

[1].由匕=卷可知

().1571-0.0947

=1.56m/s

(k64

[2J.根据讲:2且心由图象求斜率得2g,所以

g=—=—xm/s2=9.80m/s2

220.25

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、(1)x=)b，E,=qBy；)

2m

x=y+^-J(yqB)2+2mqU2

⑵①若Ko>2qU。,0J(yqB)2+4mqUg；

qB

222

②qU。<Eg<2qU°x=-3(y+d)+——J(y+d)c/B+2mqUn

tqB

【解析】

⑴若粒子只经磁场偏转并在…。处被探测到，则粒子在磁场中运动;圆周，发射器位置

又有

r=3'o

圆周运动有

V-

qvB=m—

动能

E.=­mv2

k2

解得

.华2"?

⑵若Ek0>2qU°,轨迹如图甲

各圆周运动分别有

V2D片V；

qvB=m—,q匕B-m—fqvxB=m-

RRy

由几何关系得

x=2R+2R+y

电场中运动有

z/101.

又有

qU=-tnv,--mv

Q22Y

解得

x=y+亲麻GM+嘉RE丽

若qUo<Eko<2qU0,轨迹如图乙,

由几何关系得

x=2R-^3(-y-d)

电场中运动有

qU0=-mv---mv;

解得

x=-3(y+d)+—不㈠+行勺?B2+2mqU()

qB'

14、(l)Ep=24J(2)2=32J(3)若彩<6m/s,x=0.4v2；v2>6m/s