物理-2024年高考物理模拟试题（三）试题和答案

21演练篇核心考点AB卷高考理化2024年3月2024王高专彻理慎狈试题(三)■湖北省武汉市新洲区第一中学(阳逻校区)胡东明(特级教师,正高级教师)一、选择题(本题共10小题,第1~7题为单选题,第8~10题为多选题)1.肿瘤的放射治疗常用钴60为放射源,钴60通过β衰变成为镍60,半衰期约为5年。已知一块钴60样品正以36W的功率产生热量,它的放射性强度为1700居里。1居里被定义为每秒有3.70×1010个原子核发生衰变。以下说法中正确的是()。A.所有核反应,包括β衰变,都是强相互作用的体现B.钴60的比结合能大于镍60的比结合能C.为了保证钴60的半衰期不变,肿瘤放疗机应置于恒温环境中D.一个钴60原子核发生衰变释放的能量为5.72×10-13J2.卡文迪什用扭秤实验测得引力常量G=6.75×10-11m3·kg-1·s-2,与公认值只差百分之一,以实验验证了万有引力定律的正确性。应用引力常量还可以计算出地球的质量,卡文迪什也因此被称为“能称出地球质量的人”。根据卡文迪什测得的引力常量,下列说法中错误的是()。A.分析两汽车碰撞的作用力时,不需要考虑它们之间的万有引力B.质量均为60kg、重心相距1m的两同学间的万有引力为2.4×10-7N,忽略计算的细小误差,这一结果是准确的C.已知地球表面处的重力加速度和地球半径,可以得到地球质量D.已知月地间距离和月球的公转周期,可以得到地球质量3.下列与光学现象相关的描述中可能正确的是()。A.一细束白光经三棱镜后变成彩色光束是光的散射现象B.炎炎夏日汽车前方的柏油马路上像被雨水淋过一般是光的干涉现象C.在做薄膜干涉实验时,若抽去垫在两薄膜间的两张纸片中的一张,则产生的条纹间距变小D.汽车玻璃反射光的偏振现象说明光是横波图14.如图1所示是图1同学拍摄的空中水柱的照片,图中左侧是一竖直电线杆,在照片中上沿电线杆方向取高度差为1cm的A、B两点,通过计算机模拟分别画出A、B两点的切线方向,两切线与电线杆的夹角为60°、30°,照片缩小的比例尺为1∶40,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。下列说法中正确的是()。A.水流的水平分速度为2m/sB.B点水流的速度大小为3m/sC.水流从A点到B点所用的时间为0.8sD.水流从A点到B点的距离为m5.如图2所示,用两根等长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在O点。小球A和B的质量、电荷量分别为mA、mB、qA、qB,已知mA>mB,qA<qB。两小球静止时,悬线与竖直方向间的夹角分别为α和β,则()。A.α>β图2B.α<βC.α=βD.与mA、mB、qA、qB的具体数值有关6.风速测量仪的简易装置如图3甲所示,某段时间内线圈中感应电流的波形如图3乙所示,下列说法中正确的是()。A.若风速变大,则图乙中感应电流的周期变大B.若风速变大,则图乙中感应电流的峰值变大C.当图乙中感应电流最大时,风速最大22演练篇核心考点AB卷高考理化2024年3月D.图乙中感应电流随时间变化的原因是风速在变化图37.均匀介质中,一波源位于O点的简谐横波在Oxy水平面内向四周传播,波速为3m/s,振幅为3cm。在t=0时刻,波面分布如图4所示,波面为圆,实线表示波峰,虚线表一次到达波峰处,则第一象限内坐标为(12m一次到达波峰处,则第一象限内坐标为(12m,9m)的质点P的振动图像为()。图4m处质点正好第图58.如图6甲所示,光滑水平面上放置一质量mA=1kg的物块A,一轻绳绕过光滑轻质定滑轮,一端系在物块A上,另一端系在质量mB=1kg的物块B上,物块B刚好与竖直面接触,且与竖直面间的动摩擦因数μ=0.5。初始时刻两物块都处于静止状态,轻绳被拉直。同时释放两物块,并对物块B施加水平向左的力F,力F大小随时间t的变化规律如图6乙所示。设物块A距离定滑轮足够远,台面足够高,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2,下列说法中正确的是()。图6A.两物块先一起做加速度减小的加速运动,后一起做匀速运动B.物块A向右运动的最大速度为2.5m/sC.在物块B做加速运动的过程中,力F的冲量大小为20N·sD.物块B运动的总时间为1+s图79.在如图图7直平面内,有一足够长的条状区域MNPQ,其宽度为d,该区域内以水平线OO'为界存在方向分别向上和向下的匀强电场,电场强度均为E。边界PQ右侧存在足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,一带电粒子以速度v0从无限靠近O点的下方沿OO'方向射入电场,经过一段时间后又从无限靠近O点的上方射出电场。不计粒子自身重力。下列说法中正确的是()。A.该粒子一定带正电B.该粒子的比荷为C.若该粒子以不同的速度从O点下方射入电场,则它在磁场中运动的时间都相同D.若该粒子以同样的速度从无限靠近O点的上方沿OO'方向射入电场,则经过一段时间后它必从无限靠近O点的下方射出电场图810.如图8所示,图8量均为m的小球A、B、C分别用长为L的轻绳连接,置于高为h(h<23演练篇核心考点AB卷高考理化2024年3月L)的光滑台阶上,小球A刚好跨过台阶边缘,受轻微扰动下落,设小球落地后不再反弹。下列说法中正确的是()。1gA.小球A落地时的速度为1gB.小球A下落过程中的加速度为3 C.小球C落地时的速度为ghD.小球B下落过程中,轻绳拉力对小球B做的功为-mgh二、实验题11.某同学对一量程为0~20N的旧弹簧测力计进行校准,并改装成“竖直方向加速度测量仪”。未挂物体时,该弹簧测力计指针处于零刻度位置,将质量为1000g的钩码挂在该弹簧测力计下面,指针位置如图9所示。若对于该弹簧测力计,可以认为胡克定律仍然适用,且当地重力加速度g=9.8m/s2。图9(1)图9为N,弹簧测力计的量程应改为。(2)将质量为1000g的钩码挂在该弹簧测力计下面,制作成“竖直方向加速度测量仪”,则该加速度测量仪的刻度是(选填“均匀的”或“不均匀的”)。(3)以向上为正方向,则所制作的“竖直加速度测量仪”所能测量加速度的范围是。12.某探究小组设计实验测定电源的电动势和电流表的内阻,小组成员在网上购买了一块电池,查阅资料得知该电池的内阻可以忽略不计,利用下列实验器材进行实验:A.待测电源(电动势约为6V,内阻不计);B.待测电流表A(量程为0~300μA,内阻约为500Ω);C.电阻箱R(最大阻值为9999Ω);D.定值电阻R0=100Ω;E.开关、导线若干。(1)某小组成员设计了如图10甲所示的电路,另一小组成员认为该电路不可行。理由是:。(2)请你利用上述实验器材,设计合理的图10实验电路。(3)根据设计的实验电路,用R、R0、电流表的示数I、内阻RA和电源的电动势E表示,得。(4)利用测量数据作-R图像,如图10乙所示,已知图像的斜率为k,纵轴截距为b。据此可以求得电源的电动势E=,电流表的内阻RA=。(用“k”“b”表示)三、解答题13.容积为50000L的储气罐装有压强为10atm的煤气,现把煤气分装到容积为20L的煤气罐中,使每个煤气罐中煤气的压强为5atm,若每个煤气罐中原有煤气压强为1atm,设分装过程中无漏气,且温度不变。求:(1)最多能分装多少个煤气罐?(2)每个煤气罐中增加的煤气质量与原煤气罐中煤气质量之比是多少?14.如图11所示,半径R=2.8m的光滑半圆形轨道BC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内,两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连,A处用光滑小圆弧轨道平滑连接,B处与半圆形轨道相切。在水平轨道上,两静止小球P、Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起。某时刻剪断细线,小球P向左运动到A点时,小球Q沿半圆形轨道运动至C点;之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面运动的小球P发生碰撞。已知小球P的质量m1=3.2kg,小球Q的质量m2=1kg,小球P与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,剪断细线前弹簧的弹性势能Ep=168J,小球P到达A点或小球Q到达B点时已和弹簧离。取重力°加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,求:24演练篇核心考点AB卷高考理化2024年3月图11(1)小球Q运动到C点时对轨道的压力大小。(2)小球P沿斜面上升的最大高度h。(3)小球Q离开半圆形轨道后经过多长时间与小球P相碰?15.如图12所示,水平面上有足够长的平行金属导轨MN和PQ,其间距为L,处于竖直向下的匀强磁场中,以CC'为界,左侧磁感应强度为2B,右侧磁感应强度为B。长度均略大于L,电阻均为R的均匀导体棒a、b垂直放置在导轨上,其中导体棒a的质量为2m,与导轨间的动摩擦因数为μ,静置于CC'左侧,光滑导体棒b的质量为m,靠近CC'的右侧且被一个特殊装置T固定。现对导体棒a施加水平向右的恒力F=4μmg,使其由静止开始向右运动,当导体棒a的速度达到最大时,恒力方向不变,大小变为F'=2μmg,同时解除装置T对导体棒b的锁定。已知两导体棒始终与导轨接触良好,当回路中第一次电流为零时,导体棒a仍在CC'左侧,不计导轨电阻,重力加速度为g。求:图12(1)导体棒a在CC'左侧的最大速度v0。(2)当回路中第一次电流为零时,导体棒a、b的速度v1、v2。(3)在回路中第一次电流为零至第二次电流为零的过程中,系统中产生的焦耳热Q。(责任编辑张巧)42参考答案与提示高考理化2024年3月2024王高专彻理慎狈试题(三)雪专答菜与提示1.D提示:β衰变是弱相互作用的体现,钴60衰变成为镍60时释放能量,比结合能变大,半衰期与物理化学状态无关,选项A、B、C错误。一个钴60原子核发生衰变释-670×1010J=5.72×2.B提示:因为引力常量很小,两汽车间的万有引力远小于碰撞的作用力,所以可以不用考虑万有引力,选项A正确。万有引力定律只适用于质点,两同学相距太近,无法当成质点,不能应用万有引力定律公式进行计算,选项B错误。根据地球表面处物体受到的万有引力近似等于重力得mg,解得地球的质量M,选项C正确。根据万有引力提供向心力得mr2,解得地球的质量M,选项D正确。3.D提示:一细束白光经三棱镜后变成彩色光束是光的色散(折射)现象,选项A错误。炎炎夏日汽车前方的柏油马路上像被雨水淋过一般是光的全反射现象,选项B错误。在做薄膜干涉实验时,若抽去垫在两薄膜间的两张纸片中的一张,则空气膜的厚度变小,光程差增加一个波长的距离更长,干涉条纹间距将变大,选项C错误。偏振现象是横波所特有的现象,选项D正确。4.D提示:设水流的水平分速度为v0,则A、B两点水流的竖直分速度分别为vAy=v0tan30°,vBy=v0tan60°,根据速度与位移的关系式得vy-vy=2gh,其中h=1cm×40=0.4m,解得v0=3m/s,选项A错误。B点水流的速度vB=项B错误。水流从Av0==23m/s,选点所用的时间点到Bt0.2s,选项C错误。从A点 到B点的水平距离x=v0tm,水流从A 点到B点的距离s=x2+h2m,选项D正确。图15.B提示图1球间的库仑力为F,两小球的受力情况如图1所示,设AB连线与过O点竖直线的交点为C,分别过A、B作OC的垂线,垂足分别为D、E,根据三角形相似得,,所以=,同理得=,即=lsinβlsinαα<β。,因为mA>mB,所lsinβlsinαα<β。6.B提示:若风速变大,则转速变大,角速度变大,根据T可知,周期变小,选项A错误。若风速变大,则角速度变大,根据Emax=NωBS可知,感应电动势的峰值变大,根据Imax可知,感应电流的峰值变大,选项B正确。当题图乙中感应电流最大时,穿过线圈的磁通量的变化率最大,并不是风速最大,选项C错误。题图乙中感应电流随时间变化的原因是穿过线圈的磁通量变化率随时间在变化,选项D错误。7.C提示:根据波面分布图可知,波长λ=12m,则其周期T4s。根据P点到波源的距离s=92+122m=15m,P点到离波源12m处波峰的距离Δs=15m-12m=3m可知,质点P在t=0时刻位于平衡位置,且再过将到达波峰位置。8.BD提示:两物块先一起做加速度减43mv0v0sinθ=,v=;参考答案与提示高考理化2024年mv0v0sinθ=,v=;小的加速运动,后物块A做匀速运动,物块B做减速运动,选项A错误。根据F-t图像得F=kt(k=20N/s),当mBg>μF时,对由A、B两物块组成的系统应用牛顿第二定律得mBg-μF=(mA+mB)a,解得a=-5t+5;当mBg=μF时,F=20N,t=1s,a=0,物块A的速度达到最大;当mBg<μF时,物块B开始做减速运动,轻绳松弛,物块A做匀速运动,对物块B应用牛顿第二定律得mBg-μF=mBa,解得a=-10t+10(t>1s)。物块A和B的加速度随时间的变化关系如图2所示,根据a-t图像与坐标轴围成的图形的面积表示速度大小可知,物块A图2的最大速度vmax图25m/s=2.5m/s,选项B正确。根据F-t图像与坐标轴围成的图形的面积表示力F的冲量大小可知,在物块B做加速运动的过程中,力F的冲量大小I×1×20N·s=10N·s,选项C错误。物块B最终将静止,则t2·10t2=2.5,解得t2=s。因此物块B运动的总时间t总=21+2s,选项D正确。29.AB提示:根据左手定则可知,该粒子一定带正电,选项A正确。粒子的运动轨迹如图3所示,粒子在电场中做类平抛运动,则d=v0t,qE=ma,tanθ= qEd qEdv0qE·dmv0粒子在磁场中做匀速圆图3周运动,则qvB图3rsinθ··。联立以上各式解得,选项B正确。若该粒子以不同的速度射入电场,则它出电场时的速度偏转角不同,粒子在磁场中运动的周期虽然与速度无关,但它在磁场中转过的圆心角不同,故在磁场中运动的时间也不同,选项C错误。若该粒子以同样的速度从无限靠近O点的上方沿OO'方向射入电场,根据左手定则可知,带正电的粒子会向上偏转,不会再回到O点,选项D正确。10.BC提示:在小球A下落的过程中,由小球A、B、C组成的系统机械能守恒,则 gh,选项gh,选项A错误。在小球A下落的过程中,根据牛顿第二定律,对小球A有mg-T1=ma1,对由小球B和C组成的整体有T1=2ma1,解得a1g,选项B正确。因为h<L,所以小球A落地时,小球B还没有飞出台阶。在小球B下落的过程中,由小球B和C组成的系统机械能守恒,则mgh·2mv-·2mv。之后,小球C下落,根据机械能守恒定律得mghmv-mv。联立以上各式解得v3=gh,选项C正确。对小球B应用动能定理得mgh+Wmv-mv,解得W=-mgh,选项D错误。11.(1)14.00~14N(2)均匀的(3)-9.8m/s2~4.2m/s2提示:(1)根据弹簧测力计的读数规则可知,此时弹簧测力计的读数为14.0N;根据,解得F=14N。(2)根据kx-mg=ma得ax-g,即a与x呈线性关系,故刻度是均匀的。(3)根据F-mg=ma可得,当F=14N,m=1kg时,a=4.2m/s2,因此制作成的“竖直方向加速度测量仪”所能测量加速度的范围是-9.8m/s2~4.2m/s2。12.(1)IA≈44参考答案与提示高考理化2024年3月600μA>300μA,超过电流表的量程(2)如图4所示。(3)R+(4)100-b100k0b-b图4提示:(2)电流表的量程不够,要利用提供的实验器材对电流表进行改装,扩大量程。(3)根据闭合电路欧姆定律得E=I1+R+,变形得R+。(4)根据k,b=,R0=100Ω,解得E=100-b,RA= 100b100k-b。13.(1)设最多能分装n个煤气罐,选取储气罐中的煤气和n个煤气罐中的煤气组成的整体为研究对象。分装前整体的状态参量为p1=10atm,V1=50000L,p2=1atm,V2=20nL;分装后整体的状态参量为p1'=5atm,V1'=50000L,p2'=5atm,V2'=20nL。根据玻意耳定律得p1V1+p2V2=p1'V1'+p2'V2',解得n=3125。(2)设V0=20L,每个煤气罐中原有煤气在压强为5atm时体积为V0',根据p2V0=p2'V0',解得V0=4L。在压强为5atm时,每个煤气罐中增加的煤气的体积ΔV=V0-V0'=16L,因此每个煤气罐中增加的煤气质量与原煤气罐中煤气质量之比4。14.(1)设剪断细线后,两小球离开弹簧瞬间,小球P和Q的速度大小分别为v1、v2,在两小球弹开的过程中,根据动量守恒定律得m1v1=m2v2,根据机械能守恒定律得Ep=m1v+m2v,解得v1=5m/s,v2=16m/s。小球Q沿半圆形轨道运动的过程中,