2024年高考物理模拟卷1（全国卷）（全解全析）

2024年高考物理第一次模拟考试

物理”全解全析

注意事项：

i.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合

题目要求，第19~21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，有选错的

得0分。

14.如图14所示，在水平力尸作用下，物体8沿水平面向右运动，物体力恰匀速上升，以下说法正

确的是（）

图14

A.物体6正向右做匀减速运动

B.物体6正向右做加速运动

C.地面对B的摩擦力减小

D.右侧绳与水平方向成30°角时，%：『电：2

解析将8的运动沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，沿绳子方向上的分速度等于「'、、、

力的速度，如图所示，根据平行四边形定则有公os所以%=」2-,。减父1―7"

cosa，

小，所以8的速度减小，但不是匀减速运动，选项A、B错误；分别对/、8受力分析，在竖直方向

上有侬=a+窕ina,。减小，则支持力增大，根据工=〃人可知，摩擦力增大，选项C

错误；根据FgCosa=%,右侧绳与水平方向成30°角时，4：0=3：2,选项D正确。

答案D

15.如图15所示，可视为质点的小球48用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为

的光滑圆柱，/的质量为6的两倍。当8位于地面上时，力恰与圆柱轴心等高。将/由静止释放，

3上升的最大高度是（）

R

,A

图15

Icn„5Rc4Rn2R

A.2RB.C.D.—

333

解析设B球质量为m,A球刚落地时，两球速度大小都为v,根据机械能守恒定律2mgR-mgR=i（2m

2

+mW得/=2gR,B球继续上升的高度h=—=R,B球上升的最大高度为h+R=-R,故选项C正确。

32g33

答案C

16.如图16所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带，假设该带中的小行星只受到太阳的引力，

并绕太阳做匀速圆周运动。下列判断正确的是（）

图16

A.小行星带内的小行星都具有相同的角速度

B.小行星带内侧小行星的向心加速度小于外侧小行星的向心加速度

C.各小行星绕太阳运动的周期均大于一年

D.要从地球发射卫星探测小行星带，发射速度应大于地球的第三宇宙速度

解析根据万有引力提供向心力，G曾=013%,解得3=入；黑，可知不在同一轨道上的小行星的角

r\lr

速度不同，故A错误；同理有向心加速度a=^,可知小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧

r

小行星的向心加速度，故B错误；周期T=2n\jH,小行星的轨道半径比地球公转的半径大，所

VGM

以各小行星绕太阳运动的周期均大于一年，故C正确；要从地球发射卫星探测小行星带，就要克服

地球的引力，所以发射速度应大于地球的第二宇宙速度，故D错误。

答案C

17.如图17所示是氢原子的能级图，一群氢原子处于〃=4能级，下列说法中正确的是（）

nB/eV

co-----------------0

4--------------------0.85

3--------------------1.51

2--------------------3.4

1--------------------13.6

图17

A.这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的光子

B.这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eV

C.从〃=4能级跃迁到n=3能级时发出的光波长最大

D.这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁

解析根据《=6知，这群氢原子能够发出6种不同频率的光子，故A错误；由〃=3能级跃迁到〃

=1能级辐射的光子能量最大，△£=(13.6—0.85)eV=12.55eV,故B错误；从〃=4能级跃迁到〃

=3能级辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最大，故C正确；一群处于〃=4能级的氢原子向

更高能级跃迁，吸收的能量必须等于两能级之差，为特定值，而不是任意值，故D错误。

答案C

18.如图18所示，质量均为0的木块/和占用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块/上

放有质量为2〃的木块C,三者均处于静止状态。现将木块。迅速移开，若重力加速度为g,则在木

块。移开的瞬间()

IC

IA

，/〃〃〃〃〃〃//〃〃,

图18

A.木块8对水平面的压力大小迅速变为21ng

B.弹簧的弹力大小为mg

C.木块A的加速度大小为2g

D.弹簧的弹性势能立即减小

解析移开木块C前，由平衡条件可知，弹簧弹力大小为3侬，地面对8的支持力大小为4侬，因移

开木块C瞬时，弹簧压缩量不变，则弹簧弹力、弹性势能均不变，选项B、D错误；木块C移开瞬间,

木块笈所受重力、弹簧的弹力不变，故地面对8的支持力也不变，由牛顿第三定律知，选项A错误;

撤去木块，瞬间，对木块4由牛顿第二定律有3侬一侬=侬，解得a=2g,方向竖直向上，选项C

正确。

答案c

19.（多选）光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有AB、C三点,如图19

甲所示。一质量m=lg的带正电小物块由/点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过

B,C两点，其运动过程的『一大图象如图乙所示，其中图线在8点位置时斜率最大，根据图线可以

确定（）

甲乙

图19

A.中垂线上6点电场强度最大

B./、8两点之间的位移大小

C.8点是连线中点，C与/点必在连线两侧

D.4>/

解析v-t图象的斜率表示加速度，可知小物块在B点的加速度最大，所受的电场力最大，所以B

点的电场强度最大，A正确；小物块由A运动到B的过程中，由图乙可知A、B两点的速度，已知小

物块的质量，则由动能定理可知41兀=1^2—!mvj,由上式可求出小物块由A运动到B的过程中电

22

场力所做的功qUAB，因为电场强度的关系未知，则不能求解A、B两点之间的位移大小，B错误；中

垂线上电场线分布不是均匀的，B点不在连线中点，C错误；在小物块由A运动到B的过程中，根据

动能定理有qUAB=lmvB2—MVA2=（1x1X10-3x42—0）J=8X10-3J,同理，在小物块由B运动到C

222

的过程中，有3x42）J=16.5X10-3J,对比可得

2222

UBC〉4,D正确。

答案AD

20.如图20所示，虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为8,磁场区域上下宽度为/；

质量为机、边长为/的正方形线圈成〃平面保持竖直，ab边保持水平地从距离磁场上边缘一定高处

由静止下落，以速度。进入磁场，经一段时间又以相同的速度。穿出磁场，重力加速度为g。下列

判断正确的是（）

图20

R2]2

A.线圈的电阻氏=竺上

mg

B.进入磁场前线圈下落的高度〃二Q

g

C.穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量。=777g/

7/

D.线圈穿过磁场所用时间”4

v

20.解析线圈以相同速度。进、出磁场，且磁场宽度等于线圈边长，因此线圈一定是匀速穿过磁

场区域，此过程中线圈始终有一条边在磁场中受安培力，由平衡条件得877=加g,其中感应电流

/=—,解得尺=妇2,选项A正确；进入磁场前线圈做自由落体运动，因此人=工，选项B

Rmg2g

错误；线圈穿过磁场的过程中，位移为2/,由能量守恒可知，线圈电阻产生的热量等于线圈重力

7/

势能的减少量，即。=2机g/,C项错；线圈匀速穿过磁场区域，因此线圈穿过磁场所用时间』=幺，

v

选项D正确。

答案AD

21.如图甲所示，乙图是正面平面图，质量m=lkg长度为L=lm的光滑导体杆用轻质软导线连接一电

阻R,导体杆水平放置在倾角为37°的绝缘光滑斜面上。空间存在有竖直向上的匀强磁场，磁感

应强度为B=1T,当线路开关S断开时，导体杆由斜面下滑道底端用时3s,当开关闭合时，导体杆

由相同位置下滑到底端用时3.5s,重力加速度gEOm/s'则开关s闭合，导体杆下滑过程，通过

导体横截面的电量为7C,则（）

图21

A.开关闭合下滑电路产生的热量为64J

B.导体棒沿斜面下滑距离/=27加

C.下滑到底端的速度为14m/s

D.开关闭合导体杆下滑过程为匀加速运动

21.解析当开关断开时，导体杆下滑，mgsin0=ma,解得加速度。=6加//,/解得

导体棒沿斜面下滑距离/=27加，B正确。开关闭合时，根据动量定理，mgsmO-t-Ft=mv,转

化为加gsin。"一片乙〃二加v,即冽gsin。•，一〃乙夕二加v,代入数据得？=14加/s,c正确，再根

据功能关系加gsindl-1■加1=。，解得。=64J,A正确。开关闭合导体杆下滑过程所受安培

力为变力，故运动性质为变加速运动，D错误。

答案ABC

第n卷

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第33~34题为选考题，考生根据要求作答。

22.（6分）某实验小组为了探究碰撞中的不变量，在气垫导轨中央放置一个滑块Q,另一个滑块P

压缩导轨左端弹簧片后被锁定，滑块P上安装有遮光板C,其右端粘上橡皮泥，导轨上适当位置

安装两个光电门A、B记录滑块上遮光板C分别通过两光电门的时间，如图（a）所示。解除滑块

P的锁定，滑块P被弹出与滑块Q相碰后粘合在一起运动。

⑴为了正常实验和减小实验误差,下列操作必要的是

A.实验前应将气垫导轨调节水平B.光电门A应该靠近滑块P

C.遮光板应适当加宽D.滑块Q上应安装遮光板

(b)

⑵实验小组用游标卡尺测得遮光板的宽度如图（b）所示，其宽度为mm；实验除了要记录

遮光板通过光电门的时间外，还应测定o

22.答案⑴AC⑵20.70；两滑块（包括橡皮泥和遮光板）的质量。

解析⑴为了避免轨道倾斜对滑块运动的影响，实验前必须将气垫导轨调节水平，A对；光电门A应

设置在滑块P匀速运动阶段，因此不能靠近滑块P,B错；适当加宽遮光板可减小长度和时间测量误

差，C对；碰后滑块Q与P一起运动，因此没有必要在其上安装遮光板，D错。

（2）游标卡尺示数：20.00mm+14X0.05mm=20.70mm；碰撞中的守恒量是动量加。，测定遮光板宽

度和遮光板通过光电门时间可计算此时速度，还需要测定两滑块（包括橡皮泥和遮光板）的质量。

23.（9分）利用如图16（a）所示电路，可以测定电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：

待测电源，电阻箱通最大阻值999.9Q）,电阻用（阻值为3.0Q）,电阻片（阻值为3.0Q）,电流

表®（量程为200mA,内阻为用=6.0Q）,开关S。

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②多次调节电阻箱，记下电流表的示数/和电阻箱相应的阻值任

③以工为纵坐标，A为横坐标，作1—兄图线（用直线拟合）;

II

④求出直线的斜率表和在纵轴上的截距6。

回答下列问题：

(D分别用£和r表示电源的电动势和内阻，贝「与a的关系式为________________o

I一

⑵实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻A=3.0Q时，电流表的示数如图(b)所示，读出数

据，完成下表.答：①，②o

R/Q1.02.03.04.05.06.0

I/A0.1430.125①0.1000.0910.084

-/A-16.998.00②10.011.011.9

I

⑶在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率A_QT,截距

_1

b=AO

(4)根据图线求得电源电动势£=V,内阻r=Q。

1RR1耳_|_"

答案(1)-=―|-----------(2)0.1109.09(3)见解析图1.0(0.96〜1.04均可)6.0(5.9〜

IEE

6.1均可)(4)3.0⑵7~3.3均可)1.0(0.6〜1.4均可)

解析(1)根据闭合电路欧姆定律有£=(型+力(火+吊+r)+M，

代入数据，化简得,=&士4?+1佟士&/+r)+知=竺+g±竺

IEREREE

⑵电流表每小格表示4mA,因此电流表读数是0.110A,倒数是9.09A"。

(3)根据坐标纸上给出的点，画出一条直线，得出斜率4=1.0,截距6=6.0A,。

(4)斜率"=与±4,因此£=3.0V,截距6=1[用+4±4(r+H)],因此「=丝一5=1.0Q。

ERER3

24.(14分)如图所示,水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率％=4m/s运行。初速度大小为

%=6m/.s的小物块(可视为质点)从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带。小物块

m=lkg,物块与传送带间动摩擦因数〃=0.4,g取10m/s2o

求：（1）小物块能否到达B点，计算分析说明。

（2）小物块在传送带上运动时，摩擦力产生的热量为多少？

24、解析：（1）不能，（1分）

因为小物块在水平方向受到摩擦力的作用，f=umg,（1分）

产生的加速度：a="匿=口g=0.4X10=4m/s2（2分）小物块速度减为零时的位移是x,贝1],

mm

-2ax=0-v；得:x=—=——=4.5m<6m,（2分）所以小物块不能到达B点，

22a2x4

242

小物块向右加速的过程中的位移：X,=，v=——=2m,（1分）

2a2x4

速度等于传送带速度巴时，经历的时间：t=一匕一殳=2.5s,（1分）

-a

传送带的位移：s=Vit=4X2.5m=10m,（1分）

小物块相对于传送带的位移：Ax-s+（x-xz）=10+（4.5-2）=12.5m（2分）

小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦力产生的热量为：Q=「△*=0.4*10乂1*12.5尸501（2分）

25.如图所示，两块很大的平行导体板MN、PQ产生竖直向上的匀强电场，两平行导体板与一半径为

r的单匝线圈连接，在线圈内有一方向垂直线圈平面向里，磁感应强度变化率为也的匀强磁场及。

在两导体板之间还存在有理想边界的匀强磁场，匀强磁场分为I、II两个区域，其边界为MN、ST、

PQ,磁感应强度大小均为艮，方向如图所示，I区域高度为4,II区域的高度为山。一个质量为m、

电量为q的带正电的小球从MN板上方的0点由静止开始下落，穿过MN板的小孔进入复合场后，恰

能做匀速圆周运动，II区域的高度也足够大，带电小球在运动中不会与PQ板相碰，重力加速度为g。

（1）求线圈内匀强磁场的磁感应强度变化率；

⑵若带电小球运动后恰能回到0点，求带电小球释放时距MN的高度h；

25.解析：（1）带电小球进入复合场后恰能做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡，得

qE=mg⑴

「U

qE=q：—―

aj+a2(2)

U7-7---------7ir2

N(3)

A5]mg(d[+(72)

Mq—(4)

(2)只有小球从进入磁场的位置离开磁场，做竖直上抛运动，才能恰好回到。点，由于两个磁场区

的磁感应强度大小都相等，所以半径都为R,由图可知△0。。3是等边三角形。

,12

mgn二—mv

(5)

v2

qvB2=m——

R(6)

R=—

31(7)

h2d^q-B1

解得：3g疗(8)

33.【选修3-3】(15分)

⑴(5分)下列说法正确的是

A.气体很容易被压缩是因为气体分子间有空隙，固体和液体很难压缩是因为固体和液体分子间

没有空隙

B.一切达到热平衡的系统都具有相同的温度

C.若两个分子除相互作用的分子力外不受其它的力，则从相距无穷远由静止释放两分子，分子

势能先减小后增大

D.有规则几何形状的物体都是晶体

E.液体的表面张力是由于液体表面层分子间相互作用的分子引力产生的

33.(1)【答案】BCE【解析】任何状态下物质分子间都存在空隙，只是固体和液体分子间空隙很小,

压缩时分子力立即呈斥力，使压缩非常困难，选项A错；热平衡就是系统内热量不会从一个物体

传递向另一个物体，或者不会从系统的一部分传递到另一部分，只有系统温度相同才能满足这一

要求，选项B正确；若两个分子除相互作用的分子力外不受其它的力，则从相距无穷远由静止释

放两分子，分子力先呈现为引力，在分子引力作用下两分子相互靠近，分子力做功，分子势能减

小，两分子间距离达到平衡距离6时分子速度最大，继续靠近克服分子力做功，分子势能增大，

选项C正确；天然具有规则几何形状的物体才是晶体，D选项错误；液体的表面张力是由于液体

表面层分子稀疏，分子间距离大于心而呈现出分子引力的宏观体现，选项E正确。

⑵（10分）池塘水面温度为27。C,一个体积为匕=2cn?的气泡从深度为10m的池塘底部缓慢上

升至水面，其压强随体积的变化图象如图所示，气泡由状态1变化到状态2。若气体做功可由

W=p\V（其中p为气体的压强，△尸为气体体积的变化量）来计算，取重力加速度g=10m/s2,

水的密度为0=1.OxIO,kg/n?,水面大气压强p0=1.0xl（）5pa,气泡内气体看作是理想气体，试

计算：

i.池底的温度％；

ii.气泡从池塘底部上升至水面的过程中内能增加0.2J,则气泡内气体所要吸收多少热量？

【解析】i.气泡在池底时压强R=0。+0g〃=2.0x105Pa①

由理想气体状态方程得过1=园1②

（几

解得7；=280K③

即池底温度\