2024届内蒙古自治区包头市高三年级下册二模理科综合高中物理（解析版）

2024年普通高等学校招生全国统一考试（第二次模拟考试）

理科绘合试卷

注意事项：

1.考生答卷前，务必将自己的姓名、座位号写在答题卡上。将条形码粘贴在规定区域。本试

卷满分300分，考试时间150分钟。

2.做选择题时，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。写在本试卷上无效。

3.回答非选择题时，将答案写在答题卡的规定区域内，写在本试卷上无效。4.考试结束后，

将答题卡交回。

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48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。

口FTHH

1.如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图，H*P、%、是其中的四条光谱线及其波长，

分别对应能级图中从量子数为〃=3、4、5、6的能级向量子数为w=2的能级跃迁时发出的光谱线。已知可

见光波长在400nm~700nm之间，下列说法正确的是（）

"

8O

6-38

5o.s54

4-

月5

-

O.L

3-51

2-----------------------3.40

410.29434.17486.27656.47〃nm

&H，H,Ha1T3.60

A.H.谱线对应的光是可见光中的紫光

B.四条光谱线中，Hf谱线对应的光子能量最大

C.H夕谱线对应的是从〃=5的能级向n=2的能级跃迁时发出的光谱线

D.Hy谱线对应的光，照射逸出功为3.20eV的金属，可使该金属发生光电效应

【答案】B

【解析】

【详解】A.四条光谱线中，H,谱线对应的光子波长最大，频率最小，而紫光频率最大，故A错误;

B.四条光谱线中，H,谱线对应的光子波长最小，频率最大，能量最大，故B正确；

C.H夕谱线对应的光子能量为

3in8

E=hc-=6.63x1034x--~x-~~-J=4.1xlO19J=2.56eV

2486.27xlO-9

从"=5的能级向"=2的能级跃迁时的能量

E'=3.40-0.54=2.86eV*E

故C错误；

D.H,谱线对应的光子能量为

3x1f）8

E=hc-=6.63x10-34x--~~-J=4.6xlC）T9J=2.88eV<3.20eV

了A434.17义10-9

由此可知，光子能量小于金属的逸出功，所以该金属不能发生光电效应，故D错误。

故选B。

2.扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有

一鼓风机提供稳定气流，从而将谷物中的枇粒。（枇粒为不饱满的谷粒，质量较轻）和饱粒b分开。若所

有谷粒进入分离仓时，在水平方向获得的动量相同。之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。

下图中虚线分别表示服6谷粒的轨迹，心、耳,为相应谷粒所受的合外力。下列四幅图中可能正确的是

（）

【答案】B

【解析】

【详解】从力的角度看，水平方向的力相等，饱粒b的重力大于枇粒。的重力，如图所示

F

从运动上看，在水平方向获得的动量相同，饱粒6的水平速度小于枇粒。的水平速度，而从竖直方向上

高度相同

运动时间相等

x=vot

所以

兀＞4

综合可知B正确。

故选B。

3.如图所示，四个电荷量均为+q的点电荷固定在一个正方形abed的四个顶点上，用一小型金属球壳将d

点处正电荷封闭在球心位置，球壳半径远小于湖边长。M、N分别为油和儿的中点，则下列说法正确的

是（）

A.。点处的电场强度方向沿方向B.M点处的电场强度大小为0

C.N点处的电场强度方向沿。N方向D.若将金属球壳接地，。点处的电场强度不变

【答案】C

【解析】

【详解】A.四个电荷量均为+夕的点电荷固定在一个正方形油"的四个顶点上，用一小型金属球壳将d

点处正电荷封闭在球心位置，但不影响在外界形成的电场，所以四个等量同种正电荷在正方形中心的合

场强为零，故A错误；

B.湖两处的点电荷在〃点产生的合场强为0,cd两处的点电荷在M点产生的场强等大，关于水平线对

称，由矢量叠加原理可知合场强的方向水平向左，沿方向，故B错误；

C.6c两处的点电荷在N点产生的合场强为0,温两处的点电荷在N点产生的场强等大，关于竖直线对

称，由矢量叠加原理可知合场强的方向竖直向下，沿ON方向，故C正确；

D.若将金属球壳接地，由于静电屏蔽，金属壳外无电场，相当于1点无电荷，。点处的电场强度是abc

的三个点电荷在。点的合成，此时。点处的电场强度不为零，则。点处的电场强度发生变化，故D错

误。

故选C。

4.卫星通话依托多颗地球卫星进行信号传输。若赤道上空运行有3颗高度相同的卫星，其信号刚好能够

覆盖整个赤道。已知地球半径约为6400km,重力加速度g取9.8m/s2。则卫星绕赤道运行的速度约为

()

A.3.9km/sB.5.6km/sC.7.9km/sD.11.2km/s

【答案】B

【解析】

【详解】由于3颗高度相同的卫星，其信号刚好能够覆盖整个赤道，可知，相邻卫星的连线与赤道圆周

相切，令地球半径为R,卫星轨道半径为广，根据几何关系有

sin30=-

r

卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力，则有

厂Mmv2

Cr——=m—

rr

在地球表面有

_Mm

G下=mg

解得

v=5.6km/s

故选B。

5.如图所示，两根长直导线。、6垂直放置，彼此绝缘，分别通有大小相同电流固定的刚性正方形线

圈MNP。通有电流/,MN到。的距离与〃。到6的距离相等，线圈与导线位于同一平面内。已知通电长

直导线在其周围某点所产生的磁感应强度大小，与该点到长直导线的距离成反比；线圈所受安培力的大

小为凡若移走导线则此时线圈所受的安培力大小为()

A.史F,方向向左B.与F,方向向右C.-F,方向向左D.-F,方向向右

2222

【答案】A

【解析】

【详解】根据左手定则和右手螺旋定则，结合磁感应强度的叠加可得，线圈左右两侧受到的安培力合力

方向水平向左，上下受到的安培力合力方向竖直向上，大小都为产'，合力大小为

F=VF,2+F,2

故撤去导线a,则此时线圈所受的安培力为水平向左，大小为

故选A„

6.质量2.0kg、长度L=1.0m的木板静止在足够长的光滑水平面上，右端静置一质量m=LOkg的

物块（可视为质点），如图（a）所示。现对木板施加一水平向右的作用力F,尸-1图像如图（b）所示。

物块与木板间的摩擦因数〃=。.3,重力加速度g取lOm/s?。则（）

10

图（a）

A.6s末，物块刚好与木板分离B.0~4s内，物块与木板不发生相对滑动

C.0~6s内，物块与木板组成的系统机械能守恒D.4~6s内，拉力尸做功等于物块与木板系统动能增

量

【答案】AB

【解析】

【详解】AB.物块的最大加速度为

/jmg—ma

解得

a=3m/s2

当方=6N时，假设木板和物块相对静止，则有

F=(M+rri)ai

解得

%=2m/s2<d:

则物块可以与木板相对静止，当尸二10N时，木板加速度为

F-Ring=Ma2

解得

%=3.5m/s2>a

物块与木板在4s末的速度相等，根据位移一时间公式可知

-a4,2--at'2=L

222

代入数据解得

/'=2s

所以6s末，物块刚好与木板分离，故AB正确；

C.0~6s内，物块与木板组成的系统受拉力做功，机械能不守恒，故C错误；

D.根据功能关系可知，4~6s内，拉力尸做功等于物块与木板系统动能增量与系统摩擦生热之和，故D

错误；

故选AB„

7.如图是差动变压器式位移传感器的简化模型。两组匝数相等的副线圈上下对称分布，在断端输入稳定

的正弦式交流电，电压有效值为。他，cd间输出电压有效值为初始时，铁芯两端与副线圈平齐，铁

芯上下移动过程中始终有一端留在副线圈内，则铁芯()

铁芯

B.向下移动，。“增大

C.静止不动，增大U"则u"不变D.向上移动一段距离后，增大"必则减小

【答案】BC

【解析】

【详解】根据差动变压器式位移传感器的工作原理可知，当磁芯在中间位置时，输出电压不变，一旦向上

或者向下移动，将在次级线圈间感应出差分电压，故铁芯向上或向下移动，都会增大，铁芯静止不动,

即使增大。必，但依然不变。

故选BC。

8.如图所示，和ac是无限大磁场的分界线，在漏和ac的上下两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀

强磁场，磁感应强度大小均为2。Zbac=9Q°,P、Q是分界线上的两点，且。尸=。。=工。现有一质量为相、

电荷量为-4的粒子从尸点沿尸。方向水平射出，粒子射出速度丫=虫遮，不计粒子的重力及粒子间的相

2m

互作用。下列说法正确的是（）

XXXXXXXX

XXXXXXXX

Ba

XXXXzzs>xXXX

/、\

XXX/'••S\XXX

XX?/包•••QxX

■、

X/\X

C：、

B

A.粒子运动的轨迹半径为厂=2心

2

2兀m

B.粒子由P点运动到。点所用的时间为t=--

1,4万m

C.若射出速度为一v,粒子由P点运动到。点所用时间为/=一二

2qB

D.若射出速度为2v,粒子第一次运动m边上的位置到。点的距离为d=(2-

【答案】ABCD

【解析】

【详解】A.根据

V

qvB-m——

r

粒子运动的轨迹半径为

凡

r=----L

2

故A正确；

B.由几何关系可知，粒子依次通过尸〃中点、〃点、〃。中点、。点，粒子运动轨迹如图

XXXXXXXX

XXXXXXXX

XX

XX\XX

时间恰好为一个周期，即

故B正确;

xxxxxxxx

运动时间为

"2T=过

qB

故C正确；

D.若射出速度为2v,则运动半径为虚乙，粒子运动轨迹如图

由几何关系可知，粒子第一次运动4C边上的位置到Q点的距离为

J=£-r（l-sin45°）=（2-V2）£

故D正确。

故选ABCDo

三、非选择题：共174分。第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-38题

为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题：共129分。

9.如图（a）所示，某学生小组设计了一个测量重力加速度的实验。实验器材主要有光电门、下端悬挂祛

码的栅栏、安装杆、夹子等。栅栏由不透明带和透明带交替组成，每组宽度（不透明带和透明带宽度之

和）为5cm,栅栏底部边缘位于光电门的正上方。开始实验时，单击计时按钮，计时器开始工作，使祛

码带动栅栏从静止开始自由下落，每当不透明带下边缘刚好通过光电门时，连接的计算机记下每个开始

遮光的时刻第"组栅栏通过光电门的平均速度记为G,，所得实验数据记录在下表中。（答题结果均保

留3位有效数字）

?„+?„-l

nt/st=L一

2

16.4280

26.46890.04091.226.4485

36.50076.4848

46.52750.02681.876.5141

56.55130.02382.106.5394

6657300.02172.306.5622

7659290.01992.516.5830

图(a)

（1）完善表中第3、4列缺失的数据，分别为和；

（2）图（b）是根据表中数据所作的L—f图线，则当地重力加速度为m/s2o

图(b)

【答案】（1）①.1.570.0318

(2)9.69

【解析】

【小问1详解】

[1]根据

t=t3一%=6.5007s-6.4689s=0.0318s

⑵根据

-d5x10-2

v=-=---------m/s=1.57m/s

nt0.0318

【小问2详解】

由图可知

2.67-1.12「,2

g------------------m/s=9.69m/s

t6.60-6.44

10.为测量一段粗细均匀的电阻丝的阻值，某学生小组设计如下实验。

（1）先用欧姆表粗测该电阻丝的阻值，选用的欧姆档为“xlO”，测量结果如图（a）所示，则电阻丝

的阻值为Q。

图(a)

为了更精确测量电阻丝阻值大小，设计图（b）所示电路。

ab

图(b)

所用实验器材有：

电源E（）（电动势0~4.5V可调，内阻不计）、标准电池EN（电动势1.0186V）、灵敏电流计G（阻值约

100Q）、电流表（量程0~200mA,内阻不计）、定值电阻与、可变电阻&（阻值0-10。）、探针（一

端连灵敏电流计，另一端连电阻丝）、米尺、开关S]和S2、导线若干。

（2）实验步骤如下：

①首先将纥调至较小，闭合开关S1；

②将探针置于电阻丝中间位置附近，段调至最大值。试触开关$2,观察灵敏电流计指针偏转情况。如果

指针偏转，则改变耳）大小或探针的位置，反复调节直到灵敏电流计的示数为0。此时纥%，Uac

EN。（填“>”、“=”或“<”）；

③当灵敏电流计中通以1向c方向的电流时，指针会向右偏转。若某次测量时，指针向左偏转，则或要

调（填“大”或“小”）,或者将探针向（填“左”或“右”）滑动；

④某次测量时，灵敏电流计的示数为0,电流表示数为100mA,此时测得探针到电阻丝。端的长度为

53.0cm,电阻丝总长度为100.0cm,则电阻丝的阻值为Q（保留3位有效数字）。

【答案】（1）19.9

（2）①.=②.=③.调小④.左19.2

【解析】

【小问1详解】

选用的欧姆档为“xlQ”，则电阻为19.9。；

【小问2详解】

②[1]⑵调节直到灵敏电流计的示数为0,则c、d两点电势差为0,可知此时纥=必，。"=既。

也

4g

1

匕=5"°

由于小球与地面的碰撞为弹性碰撞，则小球第2次以大小为V1的初速度开始向上运动，向上运动的时间

和位移大小分别为

匕_-

t—_0-—

一。13.2g

vJ+0,Vo

2312.8g

设小球第2次向下运动的时间和末速度大小分别为以和V2,则有

1.2

%=5aih

v；=2a2x2

解得

也

「8g

1

匕=7%

同理，小球第3次向上运动的时间和位移大小分别为

,°一彩%

t==

5-a,6.4g

V

XV-I-2+0t.c-0

32551.2g

小球第3次向下运动的时间和末速度大小分别为

t=&

616g

V%,说

Vo=——L=---------

38651.2g

以此类推

则小球向上和向下运动的时间分别为

%%%v111.5%

t±=办+为+・・・+0+-

1.6g3.2g6Ag1.6g24T14g

5%5v05v05v011110v0

下=t2+Z4+左+・・・+tn-2=--+「(1+T+7++7^ZT)=——

4g8g16g4g242"4g

故小球向上与向下运动的时间之比为

£B=1

/下2

12.图（a）为一种测量带电微粒速率分布的实验装置。图中直径为。的竖直圆筒壁上有一竖直狭缝S,

高度为卜,宽度忽略不计。紧贴圆筒内壁固定有高度为〃的半圆柱面收集板，用于收集带电

微粒；板的一竖直边紧贴狭缝S,上边与狭缝S上端对齐，上边缘远离狭缝的顶点为P点，另有一距P点

弧长为/的点。，俯视图如图（b）所示。圆筒内存在一竖直向下的匀强电场，电场强度为E。令圆筒以

角速度。绕中心轴顺时针转动，同时由微粒源产生的微粒沿水平方向、以不同的速率射入圆筒，微粒质

量均为机，电荷量均为q（q>0）,忽略微粒自身的重力及微粒间的相互作用。

（1）求。点所在竖直线上收集到的微粒中，入射速率最大的微粒下落的距离；

（2）为了确保收集板任一竖直线上收集到的微粒速率相同，并且能收集到所有该速率的微粒，求圆筒转

动角速度。的取值范围。

09圆筒

【解析】

【详解】（1）打在。点所在竖直线上的微粒，入射速率最大时，圆筒转过的角度为

生

RD

对应的时间为

e

t=—

CD

加速度为

qE

ci——

m

下落高度

1,，

>0=2at

求得

IqEl2

%—mD?①2

(2)带电微粒进入圆筒后，圆筒转过一圈的过程中，能收集到的速率最小的微粒下降的高度为弘，第一

圈末时，过尸点的竖直线上收集的微粒下落高度为约

h+yx<H<y2

能收集到的速率最小的微粒对应的弧长为

7lD

M------

o2

加速度为

qE

a——

m

兀2qE

x—5

2ma）

设圆筒周期为T

T2〃

1二—

CD

2

y2=-aT

联立求得

17i2qE\17i2qE

42m—力）vmH

因为"，所以JYM\2ji2qE

<J—)自动满足，结果合理。

3N2m（H-k）VmH

(二)选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选

一题作答，并用25铅笔将所选题号涂黑，注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一

致，多涂、错涂、漏涂均不给分，如果多做，则每科按所做第一题计分。

13.一定质量的理想气体从状态。开始，经历三个过程"、be、ca回到原状态a、其p-V图像如图所示。

ab、be、ca皆为直线，ca平行于p轴，6c平行于V轴。关于理想气体经历的三个过程，下列说法正确的是

()

B.”、b两个状态下的气体温度相等

C.ca过程中，外界一定对气体做功

D.be过程中，气体一定向外界放热

E.漏过程中，气体分子的平均动能先变大后变小

【答案】ADE

【解析】

【详解】A.co过程中，体积不变，气体压强增大，根据查理定律，气体温度升高，故A正确;

B.由图知“6两个状态下

%=%,匕=3%,Pa=4p。，Pb=Po

根据理想气体状态方程

PXPiYb

Ta'Th

解得

T-PM―4

TbPbVb3

故B错误；

C.ca过程中，体积不变，则

W=0

故C错误；

D.be过程中，根据热力学第一定律

AU=W+Q

因体积变小，所以

W>0

压强不变，体积变小，根据盖-吕萨克定律，温度降低，所以内能变小，即

AU<0

所以

e<o

体积减小气体一定放热，故D正确；

E.根据4、6两点的等温线，可知4过程中温度先增大后减小，所以气体分子的平均动能先变大后变

小，故E正确。

故选ADEo

14.如图，容积为匕的汽缸竖直放置，导热良好，右上端有一阀门连接抽气孔。汽缸内有一活塞，初始时

位于汽缸底部，高度处，下方密封有一定质量、温度为「的理想气体。现将活塞上方缓慢抽至真空并关闭

阀门，然后缓慢加热活塞下方气体。已知大气压强为外，活塞产生的压强为9区，活塞体积不计，忽略

活塞与汽缸之间摩擦。求

(1)抽至真空并关闭阀门时，活塞下方理想气体的体积；

(2)温度升至34时，理想气体的压强。

【解析】

【详解】(1)根据等温变化

PlJ%=P2V

o

又

11

PLP0+5P。，A=-PQ

得抽至真空并关闭阀门时，活塞下方理想气体的体积为