河南天一大联考2024届高考物理二模试卷含解析

河南天一大联考2024届高考物理二模试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。为了兼顾高纬度地区的定位和导航需要，该系统已布置了

10余颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）,其轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，运行周期与地球自转

周期相同。关于倾斜地球同步轨道卫星，下列说法正确的是（）

A.该卫星不可能经过北京上空

B.该卫星距地面的高度与同步轨道静止卫星相同

C.与赤道平面夹角为30的倾斜地球同步轨道只有唯一一条

D.该卫星运行的速度大于第一宇宙速度

2、如图甲所示的电路中定值电阻R=60。，电源电动势E=100V,z=10Qo如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线,

直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是（）

A.开关S断开时电源的效率为60%

B.开关S闭合后电源的总功率会变小

C.开关S闭合后灯泡的亮度增强

D.开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W

3、电荷之间的引力会产生势能。取两电荷相距无穷远时的引力势能为零，一个类氢原子核带电荷为+q,核外电子带电

量大小为e,其引力势能斗=-旦，式中左为静电力常量，/•为电子绕原子核圆周运动的半径(此处我们认为核外

r

只有一个电子做圆周运动)。根据玻尔理论，原子向外辐射光子后，电子的轨道半径从4减小到马，普朗克常量为力,

那么，该原子释放的光子的频率。为()

kqe\11、kqe[11、

A.v=-------------B.v=-2--h----------

hMri)Un)

kqe[11、kqe(11

C.u=-------------Dv=-------------

3/z(彳r2)3h

4、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是()

A.若体积不变、温度升高,则每个气体分子热运动的速率都增大

B.若体积减小、温度不变,则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变

C.若体积不变、温度降低,则气体分子密集程度不变，压强可能不变

D.若体积减小、温度不变,则气体分子密集程度增大，压强一定增大

5、某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示，4、3为理想变压器，R为输电线路的电阻，灯泡心、心规格相同,

保持变压器A的输入电压不变，开关S断开时,灯泡匕正常发光，贝!1()

A.仅将滑片P上移，A的输入功率不变B.仅将滑片尸上移，Li变暗

C.仅闭合S,必、心均正常发光D.仅闭合S,A的输入功率不变

6、如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，电子仅受静电力作用，并沿电场

线从A运动到8,其速度随时间变化的规律如图乙所示，设4、8两点的电场强度分别为石从、EB,电势分别为火、(pB,

A.EA=EB(PA<(pB

B.EA<EB(PA=(PB

C.EA>EB(PA^(pB

D.EA=EB(pA>(pB

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，质量为M、长度为L的长木板静止在光滑水平面上，质量为机的小铁块以水平初速度vo从木板左端向右

滑动，恰好不会从木板右端滑出。下列情况中，铁块仍不会从木板右端滑出的是（）

A.仅增大mB.仅增大M

C.仅将，"和L增大为原来的两倍D.仅将M和L增大为原来的两倍

8、如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化中的四个状态，图中ad与T轴平行，cd与。轴平行，ab

的延长线过原点，则下列说法中正确的是（）

A.气体在状态a时的体积大于在状态b时的体积

B.从状态》到状态a的过程，气体吸收的热量一定等于其增加的内能

C.从状态c到状态d的过程，气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加

D.从状态a到状态d的过程，气体对外做功，内能不变

E.从状态b到状态c的过程，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功

9、“嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器，它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成，

由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。若“嫦娥五号”探测器环月工作轨道为圆形，其离月球表面高度为仄运

行周期为T,月球半径为上由以上数据可求的物理量有（）

A.月球表面飞船所受的重力

B.“嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度

C.“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度

D.月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力

10、科学家通过实验研究发现，放射性元素有有多种可能的衰变途径：二二先变成…B1,1主可以经一次

衰变变成-二，也可以经一次衰变变成7（X代表某种元素），二二和「X最后都变成•:？h衰变路径如图

所示。则以下判断正确的是（）

②

2款/_*

①

B.①是衰变，②是衰变

C.①是二衰变，②是二衰变

D.一经过7次二衰变5次二衰变后变成•­三：

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）用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。将金属小球从一定高度由静止释放，在小球自由下落通过的轨

迹上的合适位置固定一个光电门，能自动记录小球通过光电门的时间，因小球经过光电门的时间很短，通过的过程近

似认为小球的速度不变。实验中测量的物理量有：

A.小球的直径d；

B.小球运动至光电门处下落的高度

C.小球挡住光电门的时间

金属球

光电门

甲

请依据实验要求，完成下列填空。（前两个小题用测得的物理量的原字母表示）

⑴小球经过光电门的速度v=；

⑵当地的重力加速度为g=；

⑶用游标卡尺测量金属球的直径如图乙所示，小球的直径为cm。若实验中还测得〃=0.4760m,

Z=4.12xl0-3so则重力加速度g=m/s2o（计算结果保留1位小数）

12.（12分）（1）有一螺旋测微器，用它测量一根圆形金属的直径，如图所示的读数是_________mm；

-/6

-一

一

二

一

二

卜

二

一-15

二

一

二110

一

一

-、

-.

⑵在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，使质量为1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系

列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。。为第一个点，A、5、c为从合适位置开始选取连续点中的三个点。

己知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2,那么：

?OMfB?C•

▲AA.

—I5.55cm♦;

--------19^0cia

■—23.23e-a

①根据图上所得的数据，应取图中。点到点来验证机械能守恒定律;

②从。点到①问中所取的点，重物重力势能的减少量八月〃=_J,动能增加量小4=j（结果取三位有效数字）;

2

③若测出纸带上所有各点到。点之间的距离，根据纸带算出各点的速度V及物体下落的高度&,则以L为纵轴，以&

2

为横轴画出的图象是下图中的

0

0

专

D

0

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）一位同学的家住在一座25层的高楼内，他每天乘电梯上楼，经过多次仔细观察和反复测量，他发现电梯

启动后的运动速度符合如图所示的规律，他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度。他将

台秤放在电梯内，将重物放在台秤的托盘上，电梯从第一层开始启动，经过不间断地运行，最后停在最高层，在整个

过程中，他没有来得及将台秤的示数记录下来，假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的，重力加速度g取10m/s2；

⑴电梯在0—3.0s时间段内台秤的示数应该是多少？

⑵根据测量的数据，计算该座楼房每一层的平均高度。

14.（16分）粗细均匀的U形管中装有水银，左管上端开口与大气相连，右管上端封闭，如图所示。开始时两管内水

银柱等高，两管内空气（可视为理想气体）柱长均为/=90cm,此时两管内空气柱温度均为27℃,外界大气压为po=76

cmHgo现在左管上端开口处缓慢注入水银压缩空气柱，直至右管内水银面上升10cm,在注入水银过程中，左管内温

度缓慢下降到一23℃,右管内温度保持在27℃。求：

（i）注入水银柱的长度；

（ii）左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离。

u

15.（12分）如图所示,两平行金属板，A、3长L=8cm,两板间距离d=6cm,A.B两板间的电势差=100瓜。

一比荷为幺=lxlO6C/kg的带正电粒子（不计重力）从。点沿电场中心线垂直电场线以初速度%=2xl（）4m/s飞入

m

电场，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，已知两界面MN、PS相距为s=8cm。带点粒

子从PS分界线上的C点进入PS右侧的区域，PS右侧是一个矩形磁场区域上下无边界，磁感应强度大小为

B=BT,方向如图所示。求:

3

（1）PS分界线上的c点与中心线的距离y；

（2）粒子进入磁场区域后若能从PS边返回,求磁场宽度应满足的条件。

•Pxxxxx

t

A।----dM!xxxxx

%

0•**......厂一1......................

IXXXXX

C*XXXXX

：S

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】

A.根据题目描述，倾斜地球同步轨道卫星的轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，所以有可能在运动

过程中经过北京上空，所以A错误；

B.由题意可知，倾斜地球同步轨道卫星的周期与地球同步卫星的周期相同，根据

4712r3

T=

GM

可知，该卫星的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径相同，即该卫星距地面的高度与同步轨道静止卫星相同，所以B

正确;

C.由题意可知，圆心在地心，与赤道平面成30的圆形轨道有无数个，所以C错误;

D.根据公式

可知，卫星轨道半径越大，运行速度越小，而第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星的运行速度比第一宇宙速

度小，D错误。

故选B。

2、D

【解析】

A.开关S断开时，根据图乙可知灯泡两端的电压为

UL=40V

电源的效率为

n=^AX100%=40%

EIL

故A错误；

BC.开关S闭合后总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，根据。=£7可知电源的总功率会变大，根

据。=£-〃可知路端电压减小，根据P=」可知灯泡的功率减小，所以灯泡的亮度变暗，故B、C错误；

R

D.开关S断开时小灯泡消耗的功率为

P=ULIL=40x6W=240W

故D正确；

故选D。

3、B

【解析】

电子在r轨道上圆周运动时，静电引力提供向心力

kqev2

——=m一

所以电子的动能为

口12kqe

&=-mv=-----

K22r

所以原子和电子的总能为

E-E+E=_3€

2r

再由能量关系得

kqe(11'

E=hv=E1—E,=

25

即

/、

kqe\11

y=---------------

2h

故选B。

4、D

【解析】

A.温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是气体中每个分子的速率都增大，也有个别速度减小的，故A错误;

BD.对于一定质量的理想气体，体积减小，分子密集程度增大。理想气体质量一定时，满足以=常量，若体积减

T

小、温度不变，则压强增大，故器壁单位面积受气体分子的碰撞力会增大，故B错误，D正确；

C.同理可分析，体积不变、温度降低，气体的压强会变小，故C错误；

故选D。

5、B

【解析】

AB.仅将滑片尸上移，则升压变压器的副线圈匝数变小，所以输出电压变小，相应的5变压器的输入电压降低，输

出电压也降低，所以L两端电压变小。输出功率变小，则A变压器的输入功率也变小，故A错误，B正确；

CD.仅闭合S,则5变压器的负载电阻变小，输出总电流变大，输出功率变大，则升压变压器A的输入功率也变大。

相应的输电线上的电流变大，输电线上损失的电压变大，8变压器的输入电压变小，输出电压也变小，即灯泡两端的

电压变小，灯泡不能正常发光，故CD错误。

故选B。

6、A

【解析】

电子受力向右，因为电子带负电，受力方向与电场线方向相反，所以电场方向由5指向A；根据沿着电场线方向电势

逐渐降低，图乙电子做匀加速运动，。不变，F-ma-Eq,所以纥=纥。

故选Ao

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、ACD

【解析】

由动量守恒和能量关系可知

mv0-{m+M)v

jumgAx=心mv；-^(m+M)v2

联立解得

Ax=--------------

八八m、

2//g(l+—)

M

A.仅增大机，贝必x不变，即物块仍恰好从木板右端滑出，选项A正确；

B.仅增大贝必x变大，即物块能从木板右端滑出，选项B错误；

C.将加增大为原来的两倍，则Ax不变，而L增大为原来的两倍，物块不能从木板右端滑出，选项C正确；

D.仅将M增大为原来的两倍，则Ax变大，但是不会增加到原来的2倍，而L增加到原来的2倍，可知木块不会从木

板上滑出，选项D正确；

故选ACD„

8、BCE

【解析】

A.因诏连线过原点，可知是等容线，则气体在状态a时的体积等于在状态6时的体积，选项A错误；

B.从状态》到状态a的过程，气体体积不变，则对外做功为零，即W=0,根据可知，气体吸收的热量一定

等于其增加的内能，选项B正确；

C.从状态c到状态〃的过程，气体的温度不变，压强变大，体积减小，则气体分子的平均动能不变，但分子的密集

程度增加，选项C正确；

D.从状态a到状态d的过程，气体压强不变，温度升高，则体积变大，气体对外做功，内能变大，选项D错误；

E.从状态占到状态c的过程，气体温度升高，体积变大，内能增加，对外做功，根据可知，气体从外界吸

收的热量一定大于其对外做的功，选项E正确。

故选BCEo

9、BC

【解析】

A.探测器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有

GMm4%2,八，、

------——(7?+/?)

(7?+A)2T2

可得月球的质量

M=4/(R+4

GT2

不考虑天体自转，在月球表面，万有引力等于飞船所受的重力，则有

GMm

—^=ms

可得月球表面飞船所受的重力为

4%2m(R+h¥

mg=

T-R2

由于飞船质量未知，所以无法求出月球表面飞船所受的重力，故A错误;

B.探测器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有

GMm

---------=ma

(R+4

解得探测器绕月球运行的加速度

4万2(夫+/?)

a-------r-rtZ-.------

则探测器绕月球运行的加速度可求出，故B正确；

C.根据周期和线速度的关系可知

2TT(R+h)

v=-------------

T

探测器绕月球运行的速度可求出，故C正确；

D.月球对探测器的吸引力

FGMm

~(R+h)2

探测器的质量未知，无法确定月球对其的吸引力，故D错误;

故选BC。

10、BD

【解析】

ABC.由题意可知…3经过①变化为-二，核电荷数少2,为二衰变，即

侬r言库挥

故

二=210-4=206

「3经过②变化为-X,质量数没有发生变化，为二衰变，即

嘴

故

口=83+/=必

故A错误，C错误，B正确；

D.：…经过7次衰变，则质量数少28,电荷数少14,在经过5次衰变后，质量数不变，电荷数增加5,此时质

量数为

235-25-10

电荷数为

92-14+5=83

变成了/31,故D正确。

故选BDo

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、—1.239.4

t2hr

【解析】

(1)口］小球经过光电门的位移大小为小球直径d,运动时间为f,则速度为

d

v=—

t

(2)［2］小球下落至光电门的过程有

v2=2gh

解得

r

g=^e

(3)网游标卡尺的主尺读数为12mm,游标尺的第3条刻线与主尺的某刻线对齐，则游标卡尺读数为0.3mm,则测量

值为

12mm+0.3mm=12.3mm=1.23cm

[4]在式g=£中代入相关数据得

z/2(L23xl(T2m『

g=----7=---------------------------------T-9.4m/s

2丸厂2x0.4760mx(4.12xl0-3s)

12、1.609B1.881.84A

【解析】

(1)口]螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为

10.9x0.01mm=0.109mm

所以最终读数为

1.5mm+0.109mm=1.609mm

⑵①⑵根据图上所得的数据，应取图中。点到B点来验证机械能守恒定律;

②[3]从。点到5点的过程中，重物重力势能的减少量

=冽g/z=1x9.8xO.192OJ=1.88J

[4]6点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则有

x0.2323-0.1555...

AC=-------------------m/s=1.92m/s

B2T0.04

重物动能的增加量

11

=-/nv9|=-xlxl.9292J=1.84J

③⑸根据机械能守恒得

mgn,=1~mv2

则有

gh=^v2

可知一/-/z的图线是过原点的倾斜直线，故A正确，B、C、D错误；

2

故选Ao

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、(l)5.8kg；(2)2.9mo

【解析】

(1)由V-/图象可知，电梯在13.0—19.0s内向上做匀减速运动，由牛顿第二定律：

mg一M=max

q=g~~=(10--^)m/s2=0.8m/s2

m