吴忠某中学2024年高考物理二模试卷含解析

吴忠高级中学2024年高考物理二模试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5亳米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示，abed是边长为L的正方形回路，处在斜向左上的匀强磁场中，磁场方向与回路平面呈45度角，ab,cd

为金属棒，ad,be为细的金属丝，金属丝的质量不计，ab金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连，连接在另

一端的cd金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平，cd段金属棒的质量为m通过回路的磁通量为二重力加速

度为g则cd棒中电流的大小和方向：

A.方向从d到cB.方向从c到d

C.等，方向从d到cD.等方向从c到d

2、自2020年初开始，我国发生了新冠肺炎疫情。面对疫情，中华儿女众志成城，科学战“疫％现在疫情己经得到了

有效控制。2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七

版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中

长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，如云、雾、细

菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质，比如布朗运动，光的反射、散射等。关于封闭

环境中的气溶胶粒子，下列说法正确的是（）

A.在空气中会缓慢下沉到地面

B.在空气中会缓慢上升到空中

C.在空气中做无规则运动

I）.受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力

3、如图所示，质量为根的小球用两根细线3、03连接，细线的另一端连接在车厢顶，细线。B的另一端连接

于侧壁，细线。4与竖直方向的夹角为9=37°,03保持水平，重力加速度大小为车向左做加速运动，当03段细

线拉力为Q4段细线拉力的两倍时，车的加速度大小为（sin37°=0.6,cos37=0.8）（)

4、如图所示，纸面为竖直面，MN为竖直线段，MN之间的距离为九空间存在平行于纸面的足够宽的匀强电场，其

大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从M点在纸面内以也片后的速度水平向左开始运动，以后恰好以大

小为了=&次的速度通过N点。已知重力加速度g,不计空气阻力。则下列说法正确的的是（）

“

<-----•K4

A.可以判断出电场强度的方向水平向左

B.从"点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小

C.从M到N的运动过程中小球的速度最小为之

D.从M到N的运动过程中小球的速度最小为且心

50

5、相传我国早在5000多年前的黄帝时代就已经发明了一种指南车。如图所示为一种指南车模型，该指南车利用机械

齿轮传动的原理，在任意转弯的情况下确保指南车上的小木人右手臂始终指向南方。关于该指南车模型，以下说法正

确的是（）

A.以指南车为参照物，车上的小木人始终是静止的

B.如果研究指南车的工作原理，可以祖车看成质点

C.在任意情况下，指南车两个车轮轮缘的线速度大小都相等

D.在任意情况下，车转弯的角速度跟小木人的角速度大小相等

6、如图所示，A5C0为等腰梯形，4=NB=60。，AB=2CDf在底角A、3分别放上一个点电荷，电荷量分别为以和

q%在C点的电场强度方向沿OC向右，A点的点电荷在C点产生的场强大小为£A,%点的点电荷在C点产生的场强

大小为EB,则下列说法正确的是

DC

/

/、

/\

A.............................'8

A.放在A点的点电荷可能带负电

B.在。点的电场强度方向沿。。向右

C.EA>EB

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、如图（a）,质量M=4kg、倾角为〃的斜面体置于粗糙水平面上，质量小=1kg的小物块置于斜面顶端，物块与

斜面间的动摩擦因数〃=tan。。，=0时刻对物块施加一平行于斜面向下的推力凡推力F的大小随时间，变化的图像如

图（b）所示，/=2s时物块到达斜面底端。斜面体始终保持静止，重力加速度g=10ms2,在物块沿斜面下滑过程中，

下列说法正确的是（）

A.物块到达斜面底端时的动能为32J

B.斜面的长度为8m

C.斜面体对水平面的压力大小始终为50N

D.水平面对斜面体的摩擦力水平向右且逐渐增大

8、下列说法正确的是.

A.狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关

B.电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短

C.分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个

亮条纹的中心间距

D.如图1所示，a、〃两束光以不同的入射角由玻璃射向真空，结果折射角相同，则在玻璃中a光的全反射临界角大

于方光的全反射临界角

E.如图2所示，偏振片产的透振方向为竖直方向，沿与竖直方向成45。角振动的偏振光照射到偏振片「上，在P的另

一侧能观察到透射光

9、关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是()

A.伽利略仅在图(a)中使用了光滑斜面进行实验

B.伽利略仅在图(b)中使用了光滑斜面进行实验

C.伽利略从图(a)中得出：自由落体运动是匀加速直线运动

D.伽利略从图(b)中得出：力不是维持物体运动的原因

10、粗细均匀的电阻丝围成如图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为从方向垂直于线框平面,

图中a/>"c=2cd=2de=24=2%=2L。现使线框以同样大小的速度丫匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度始终与

线框最先进入磁场的那条边垂直。在通过如图所示的位置时,下列说法中正确的是()

丙T

A.图甲中。、力两点间的电压最大

B.图丙与图丁中电流相等且最小

C.维持线框匀速运动的外力的大小均相等

D.图甲与图乙中曲段产生的电热的功率相等

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）某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，其主要步骤如下：

（1）物块P、。用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，尸底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条。托住P,使系统处于静

止状态（如图所示），用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门8之间的高度人

（2）现将物块尸从图示位置由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间为。则遮光条通过光电门时的速度大小

（3）己知当地的重力加速度为g,为了验证机械能守恒定律，还需测量的物理量是_________（用相应的文字及字母

表示）。

（4）利用上述测量的实验数据，验证机械能守恒定律的表达式是。

（5）改变高度心重复实验，描绘出正■〃图象，该图象的斜率为A。在实验误差允许范围内，若女=,则验

证了机械能守恒定律。

12.（12分）未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点。正下方P点处有水平放置的炽热

电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动，现对小球采用频闪数码相机连续

拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，〃、从以d为

连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与

实际背景屏的长度之比为1：4,则：

⑴由以上信息，可知。点（填“是”或“不是”）小球的抛出点；

⑵由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为nVs2

⑶由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是m/s;

⑷由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是_________m/s.

2«

x/cni

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）牛顿说：“我们必须普遍地承认，一切物体，不论是什么，都被赋予了相互引力的原理”.任何两个物体

间存在的相互作用的引力，都可以用万有引力定律用产G生学计算，而且任何两个物体之间都存在引力势能，若规

r

定物体处于无穷远处时的势能为零，则二者之间引力势能的大小为弓二G竿，其中/川、为两个物体的质量，r

为两个质点间的距离（对于屈量分布均匀的球体，指的是两个球心之间的距离）.G为引力常量.设有一个质量分布均

匀的星球，质量为M,半径为R.

（1）该星球的第一宇宙速度是多少？

（2）为了描述电场的强弱，引入了电场强度的概念，请写出电场强度的定义式.类比电场强度的定义，请在引力场中

建立“引力场强度”的概念，并计算该星球表面处的引力场强度是多大？

（3）该星球的第二宇宙速度是多少？

（4）如图所示是一个均匀带电实心球的剖面图，其总电荷量为+Q（该带电实心球可看作电荷集中在球心处的点电荷），

半径为凡P为球外一点，与球心间的距离为静电力常量为A.现将一个点电荷p（该点电荷对实心球周围电场的

影响可以忽略）从球面附近移动到p点，请参考引力势能的概念，求电场力所做的功.

14.（16分）如图所示，用质量为横截面积为S的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，不计活塞厚度及活塞

和气缸之间的摩擦。开始时活塞距气缸底的高度为〃且气缸足够高，气体温度为To,外界大气压强为尸o,重力加速度

为g，其中加求：

2g

（i）封闭气体的压强；

（ii）在活塞上面放置一个物体，物体的质量也为小，再次平衡后，发现活塞距气缸底的高度为1■心则此时气体。的

温度为多少。

15.(12分)港珠澳大桥是连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市跨海大桥，工程路线香港国际机场附近的香港

口岸人工岛，向西接珠海、澳门口岸人工岛、珠海连接线，止于珠海洪湾，总长约55公里，在建设港珠澳大桥时为了

更大范围的夯实路面用到一种特殊圆环，建设者为了测试效果，做了如下的演示实验：如图所示，一轻绳吊着粗细均

匀的棒，棒下端离地面高H,上端套着一个细环。棒和环的质量均为相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>l).

断开轻绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失。棒在整个运动过程中

始终保持竖直，空气阻力不计，重力加速度为g求:

(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度;

(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间.棒运动的路程:

(3)从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功.

H

'//////////////A

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】

设磁场的磁感应强度为则有：妙;BL%加45。，求得二二二f,cd棒处于静止，则受到的安培力垂直于磁感应强度指

向右上，设cd中的电流为/,则有：BILcos45°=mg,解得：二二浮，根据左手定则可知，cd棒中的电流方向从d到

c,故A正确，BCD错误。

2、C

【解析】

ABC.封闭环境中的气溶胶粒子的运动属于布朗运动，所以在空气中做无规则运动，AB错误C正确;

D.做布朗运动的粒子受力不平衡，所以才能做无规则运动，D错误。

故选C。

3、D

【解析】

设04段细线的拉力为尸，则

Fcos37=mg

2F-Fsin37=ma

7

求得。二：g，选项D正确，ABC错误。

4

故选D。

4、D

【解析】

A.小球运动的过程中重力与电场力做功，设电场力做的功为W,则有

W+mgh=gmv2-；

代入v=V2v0解得

IV=0

说明MN为电场的等势面，可知电场的方向水平向右，故A错误;

B.水平方向小球受向右的电场力，所以小球先向左减速后向右加速，电场力先负功后正功，机械能先减小后增加,

故B错误;

CD.设经过时间4小球的速度最小，则竖直方向

%=g八

水平方向

I=7^-2以

合速度

v=M+*=加）+（7^-2画）"=Q5g2gh

由数学知识可知，y的最小值为

故C错误，D正确。

故选D。

5^A

【解析】

A.以指南车为参照物，车上的小木人相对于小车的位置不变，所以始终是静止的，故A正确；

B.在研究指南车的工作原理时，不可以把车看成质点，否则车上的小木人右手臂始终指向南方的特点不能体现，故B

错误；

C.在指南车转弯时，两个车轮的角速度相等，线速度不一定相等，故C错误；

D.由题，车转弯时，车转动，但车上的小木人右手臂始终指向南方，可知小木人是不转动的，所以它们的角速度是

不相等的，故D错误；

故选A。

6、C

【解析】

ACD.由于两点电荷在C点产生的合场强方向沿OC向右，根据矢量合成法，利用平行四边形定则可知，可知两点电

荷在。点产生的场强方向如图所示，由图中几何关系可知EBVEA,A点所放点电荷为正电荷，5点所放点电荷为负电

荷，且4点所放点电荷的电荷量的绝对值大于B点所放点电荷的电荷量的绝对值，选项C正确，A、D错误；

B.对两点电荷在。点产生的场强进行合成，由几何关系，可知其合场强方向为向右偏上，不沿OC方向，故B错误。

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、AC

【解析】

A.物块与斜面间的动摩擦因数〃=tanO可知

mgsin6=pmgcos9

则物体所受的合力为F,由F-t图像以及动量定理可知

Fr=-x2x8=8N-s

2

Ft=mv

可得

v=8m/s

则动能

E,=-mv2=-X]XS2J=32J

人22

选项A正确；

B.若物块匀加速下滑，则斜面的长度为

I=—t=8m

2

而物块做加速度增大的加速运动，则物块的位移大于8m,即斜面长度小于8m,选项B错误；

CD.滑块对斜面体有沿斜面向下的摩擦力，大小为

f=/Jtngcos0=mgsin9

垂直斜面的压力大小为〃?geos0两个力的合力竖直向下，大小为mg,则斜面体对水平面的压力大小始终为

Mg+/叫=50N,斜面体在水平方向受力为零，则受摩擦力为零，选项C正确，I）错误；

故选AC,

8、ACE

【解析】

A.狭义相对论中光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的.故A正确；

B.红外线的波长比X射线长.故B错误；

C.红光的波长长于紫光，所以在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相

邻两个亮条纹的中心间距.故C正确；

D.由几何分析可知。光束对应的折射率大，而全反射临界角正弦值与折射率成反比，所以。光的全反射临界角小于心

光的全反射临界角.故D错误；

段由于偏振光在偏振片的透振方向有分量所以对应的会在另一侧观察到透射光.故E正确

9、CD

【解析】

AB.伽利略在图(a)和图(b)中都使用了光滑斜面进行实验，故AB错误；

C.伽利略从图(a)中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90。的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运

动；故C正确；

D.伽利略理想斜面实验图(b)中，由于空气阻力和摩擦力的作用，小球在图(b)中斜面运动能到达的高度，一定

会略小于它开始运动时的高度，只有在斜面绝对光滑的理想条件下，小球滚上的高度才与释放的高度相同.所以可以设

想，在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使斜面变成水平面，则可以使小球沿水平面运动到无穷远处，得出力不

是维持物体运动的原因；故D正确。

故选CD,

10、ABD

【解析】

A.图甲中。〃两点间的电势差等于外电压，其大小为：

U=-3B^Lv=3-BLv

42

其它任意两点之间的电势差都小于路端电压，A正确；

B.图丙和图丁中，感应电动势大小为：

E=BLv

感应电流：

I,=-BL-v

R

感应电动势大小小于图甲和图乙，所以图丙与图丁中电流相等且最小，B正确；

C.根据共点力的平衡条件可知，维持线框匀速运动的外力的大小等于安培力大小，根据安培力公式：

F=BIL

图甲和图乙的安培力大于图丙和图丁的安培力，所以维持线框匀速运动的外力的大小不相等，C错误；

D.图甲和图乙的电流强度相等，速度相同，进入磁场的时间也相等，根据焦耳定律：

。="心

可得图甲与图乙中加?段产生的电热的功率相等，D正确。

故选ABDo

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。

d1d■y2(A7—〃z)

11、一P的质量M,。的质量m(Af-m)g/i=-(M+/H)(-)~—：———g

t2t(M+〃?)

【解析】

(1)[1]光电门的遮光条挡住光的时间极短，则平均速度可作为瞬时速度，有；

d

V=—;

t

(2)[2]两物块和轻绳构成的系统，只有重力做功，机械能守恒：

Mgh-mgh=JM—+gmv2

故要验证机械能守恒还需要测量P的质量必、。的质量机；

(3)[3]将光电门所测速度带入表达式：

Mgh-mgh=g例(―)2+；w(—)2

则验证机械能守恒的表达式为：

(M-ni]gh=—(M+/??)(—)2；

2t

(4)[4]将验证表达式变形为：

\=2g[M-〃z)力

M+m

若在误差允许的范围内，系统满足机械能守恒定律，廿-力图像将是一条过原点的倾斜直线，其斜率为：

2g(M

k=--------o

M+m

12、是，8,0.8,生旦

5

【解析】

(D[1]因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1：3：5,符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知。点的

竖直分速度为零，。点为小球的抛出点。

(2)[2]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4可得乙图中正方形的边长/=4cm,竖直方向上有：

f2

Ay=2L=gT

解得：

,2L2x4x10”

g=-=-----——=8m/s

T20.12

(3)[3]水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为:

2L2x4x10-2

v=-=-----=0.8m/s

0T0.1

(4)[4]b点竖直方向上的分速度

v^=—=—m/s=0.8m/s

用2T0.2

所以;

*=0.8>/2m/s=---m/s

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)v,=—；(4)W=kQq(-----)

RrR

【解析】

(1)设靠近该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速度大小为匕，万有引力提供卫星做圆周运动的向心力