2024届高考物理精英模拟卷 【安徽版】含答案

2024届高考物理精英模拟卷【安徽版】一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.氢原子的能级图如图所示。已知氢原子系统的电势能，其中k为静电力常量，为电子在相应定态上绕氢原子核做匀速圆周运动的轨道半径，则氢原子从定态跃迁至时电子动能的变化量为()A.10.2eV B.-10.2eV C.17.0eV D.-17.0eV2.如图所示，叠放在一起的两块平整薄玻璃板的右端中间夹有一块垫板，两玻璃板间形成夹角较小的空气膜，用沿竖直方向的波长为的单色光A照射玻璃板，沿光射入的方向观察，形成的平行条纹为条暗条纹、a条亮条纹；换用沿竖直方向的单色光B照射玻璃板，沿光射入的方向观察，形成的平行条纹恰为条暗条纹、b条亮条纹，则单色光B的波长λ为()A. B. C. D.3.柔性电池被世界经济论坛评为“2023年十大新兴技术”之首，和柔性电池相关的柔性显示屏、柔性传感器、柔性超级电容器等技术都取得了重大进展。中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳电池翼作为航天器的能量来源，柔性太阳翼为空间站提供120kW功率的额外电力。下列说法错误的是()A.一块“1Ah”的小薄膜电池可以让额定电流为1mA的电子标签工作1000小时B.两块“5V，1Ah”柔性电池串联和并联后正常工作时能提供的总电能都是10W·hC.用指针式多用电表测柔性电池的电动势时，一定要用黑表笔接电池的正极D.一个标有“5V，30F”的超级电容可储存150C的电荷量4.如图为利用位移传感器测小车速度的原理图，与计算机连接的固定传感器C发出第一个超声波脉冲，超声波在P处遇到车D反射回来被C接收，C记录下从发射到接收的时间差。C在发出第一个超声波脉冲时间后接着发出第二个超声波脉冲，第二个超声波脉冲在Q处遇到车，C再记录下从第二次发射到接收信号的时间差，已知声音的速度为，小车匀速运动，Q到C的距离大于P到C的距离，下列说法正确的是()A.车在P处到C的距离 B.车从P到Q的运动时间C.车从P到Q的运动时间 D.车子的速度5.2023年是中国载人航天20周年，10月26日“神舟十七号”成功发射并对接空间站，10月31日“神舟十六号”返回地球。如图为返回舱展开降落伞后最后着地前的一段可看成直线下落的过程中动能随下落的位移变化的关系图，认为重力加速度不变，下列说法正确的是()A.在过程中，返回舱所受的空气阻力增大B.在过程中，返回舱重力做的功为C.在过程中，图线的斜率小于阻力D.在过程中，返回舱的重力的功率减小6.一定质量的理想气体由状态a变为状态b，该过程的图像如图甲中的直线段所示。以横坐标v表示分子速率，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，分别作出图甲中两种状态下气体的分子速率分布曲线，如图乙所示。则下列说法正确的是()A.过程，气体吸热，且吸收的热量大于B.实线B状态时气体单位时间内撞击单位面积容器壁的分子数目比虚线A状态时的少C.虚线A是状态a时的图像，实线B是状态b时的图像D.实线B与横坐标轴所围图形的面积大于虚线A与横坐标轴所围图形的面积7.2023年8月13日1时26分，中国成功发射“陆地探测四号01”卫星，如图中C所示.该卫星是地球同步轨道卫星.A为赤道上等待发射的“陆地探测四号02”卫星，B为“5G标准近地轨道”卫星，距离地面高度几百千米，卫星如图所示.已知地表的最大重力加速度大小为g，则关于“陆地探测四号01”卫星、“陆地探测四号02”卫星、“标准近地轨道”卫星间的比较，下列说法正确的是()A.A运动的向心加速度小于CB.两卫星在相等时间内与地心的连线扫过的面积相等C.A卫星的线速度大于C卫星D.两卫星的向心加速度大小均为g8.如图甲所示，光滑水平桌面被虚线分成左右两部分，右侧处于竖直向下的匀强磁场中，同种材料做成粗细均匀、边长为L的单匝正方形线圈M在水平外力F的作用下进入磁场区域；现将线圈M的导线拆开，均匀拉长后做成n匝边长为L的闭合正方形线圈N，在水平外力的作用下进入该磁场区域.如图乙所示，进入该磁场区域的速度一时间图像相同，均为一条平行于横轴的直线，在线圈进入磁场的过程中，下列说法正确的是()A.线圈的电阻之比B.水平外力与的比值为C.通过线圈某横截面的电荷量之比1:1D.线圈产生的焦耳热之比为1:1二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.水平地面上有一质量为的木板，其静止在图示位置，质量为的人（可视为质点）从高出木板上表面的平台边缘以水平向左的初速度跳出，落在木板上，若人与木板的作用时间极短，然后二者一起运动.设木板与水平地面之间的动摩擦因数为，取，不计空气阻力，则下列说法正确的有()A.人跳上木板瞬间至与木板相对静止时速度大小为4m/sB.人与木板从开始一起运动至静止所滑行的距离为1.44mC.人腾空过程机械能守恒，且末速度大小为5m/sD.人与木板从开始一起运动至静止的过程摩擦力的冲量大小为200N·s10.如图甲所示，质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）0时刻从a点以速度（方向竖直向下）垂直进入范围足够大的周期性匀强磁场.周期性匀强磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，已知周期，规定磁场垂直纸面向里时，磁感应强度为正，反之为负，不考虑磁场与电场的相互转化，下列说法正确的是()A.当磁感应强度的大小为时，粒子做圆周运动的周期等于B.T时刻，粒子到a点的距离为C.时刻与0时刻相比较，粒子速度的方向改变了180°D.0时刻到时刻，洛伦兹力对粒子冲量的大小为三、非选择题：本题共5小题，共58分。11.（6分）某学习小组用插针法测定玻璃砖的折射率，所用的玻璃砖网光学表面平行，正确操作后，作出了光路图并以入射点O为圆心作出了一个圆，如图甲所示.（1）已知图中小方格的边长为1cm，通过测量和计算，玻璃砖的折射率______(保留2位有效数字).（2）在实验操作过程中下列说法正确的是()A.不能用手摸玻璃砖的光学面B.可以把玻璃砖当尺子画出玻璃砖的边界C.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些D.采用两光学表面平行的玻璃砖有利于提高实验准确程度（3）某同学在画好了玻璃砖前后两光学表面后，实验过程中玻璃砖围绕入射点发生了转动，玻璃砖的前后表面如图乙中虚线所示，该同学按照第（1）问的做法求出了玻璃砖的折射率，求得的结果比真实值_______（填“大”“小”或“相同”）.12.（8分）如图为某同学设计的温度计电路原理图.电源电压恒为，电压表量程为，视为理想电压表，其零刻线在中间，当电流从A流向B时电压表指针向右偏，当电流从B流向A时电压表指针向左偏.定值电阻，为标准的铂电阻Pt100，如表为该电阻阻值和温度的对照表.该同学想直接用电压表的示数来表示温度.完成下列填空：Pt100热敏电阻常用温度阻值对应表温度（℃）-40-30-20-10010电阻（Ω）84.2788.2292.1696.09100.00103.90温度（℃）203040506070电阻（Ω）107.79111.67115.54119.40123.24127.08温度（℃）8090100110120130电阻（Ω）130.90134.71138.51142.29146.07149.83温度（℃）140150160170180190电阻（Ω）153.58157.33161.05164.77168.48172.17（1）当处在0℃的冰水混合物中，电压表的读数为_______mV.（2）当处在的环境中，电压表的指针向______（填“左”或“右”）偏.（3）该温度计，应该把______mV的电压刻度线刻成190℃的温度值.（结果保留三位有效数字）（4）你认为设计的该温度计的问题有______.（一条即可）13.（10分）传送带在工业生产、物流运输、农业等领域都有着广泛的应用，如图所示，倾角的传送带长为，传送带以恒定速率顺时针转动。质量的滑块以不同的初速度从底端滑上传送带，从传送带顶端滑离后落至地面，已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度，滑块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑传送带两个轮子的大小。要使滑块总能落至地面上的同一位置，求：（1）滑块落点到传送带左端的距离；（2）滑块初速度的取值范围。14.（14分）如图所示，光滑水平面上放置一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧的左端固定在挡板上，右端与小球(视为质点)接触不粘连，用一根轻质细线连接在挡板与小球之间，使弹簧处于压缩状态，弹簧的压缩量为.内壁光滑的圆弧轨道ABC固定在水平面上，分别是竖直半径和水平半径，.现突然烧断细线，弹簧恢复原长后小球获得的动量为p，然后小球从A点运动到C点，当小球到达C点（即将离开轨道）时与轨道间的弹力刚好为零.弹簧的弹性势能与弹簧的形变量x以及弹簧的劲度系数k之间的关系式为，重力加速度为g，，，求：（1）小球的质量以及圆弧轨道的半径.（2）小球刚要落回到水平面上时重力的瞬时功率.15.（20分）如图所示左侧四分之一圆弧轨道半径为R，现将其固定在光滑地面上，与右侧未固定水平平行直导轨不连接，PQ间距为L，右侧有竖直向上的匀强磁场，磁场范围足够大，磁感应强度大小为B，右侧导轨不等宽，弯折部分MN的电阻为，质量为m，长度为，导轨其他部分电阻不计，除MN段外导轨其余部分质量忽略不计，不计一切摩擦.导体棒a的质量为m，电阻为r，长度为L，从轨道与圆心等高点由静止释放，导体棒b的质量为m，电阻为，长度为，初速度为零，导体棒a到达MN之前速度已经达到稳定状态，PQ与MN之间距离为，重力加速度为g，求：（1）导体棒a从开始到滑到PQ位置，a对轨道的压力；（2）从导体棒a进入PQ开始计时，定性画出导体棒的图像；（3）导体棒a与MN之间最小距离；（4）整个过程导体棒b产生的焦耳热.

答案以及解析1.答案：A解析：氢原子的能量指电子动能与氢原子系统的电势能之和，即，由库仑力提供向心力得，解得，则氢原子从定态跃迁至时电子动能的变化量，A正确，B、C、D错误。2.答案：B解析：薄膜干涉条纹平行等宽，相邻两亮条纹处，上下两玻璃板间的竖直高度差为波长的一半，设两块玻璃板间垫板的厚度为d，则垫板的厚度，分解得，B正确。3.答案：C解析：由，得，A说法正确；电能，无论串联还是并联，，B说法正确；多用电表调至电压挡，红表笔应该接电源的正极，让电流由红表笔流入多用表，C说法错误；，D说法正确。4.答案：C解析：超声波从发出到P处遇到车，即车在P处到C的距离，A错误；同理，车从P到Q的运动时间，B错误，C正确；车速，得，D错误。5.答案：C解析：在图像中图线的斜率表示合力，因为动能减小，所以合力做负功，合力方向向上，阻力大于重力，合力，在过程中，图线的斜率减小，返回舱所受的合力减小，阻力减小，设返回舱克服阻力做的功为，根据动能定理，有，下降过程重力做正功，，A、B错误；在过程中，返回舱的动能减小，重力势能减少，动能减小，说明受阻力，图线斜率的绝对值为合力的大小，则，C正确；过程，由题图可知返回舱的速度不变，则重力的功率不变，D错误。6.答案：A解析：结合题图甲，根据理想气体状态方程可知，状态a时气体的温度低于状态b时气体的温度，即该过程气体内能增大，由于气体体积增大，气体对外做功，则，根据热力学第一定律，可知，A正确；由于从状态a变为状态b气体的温度升高，根据气体分子速率变化规律可知，温度升高，速率较大的分子数增多，故虚线A是状态b时的图像，实线B是状态a时的图像，C错误；根据气体分子速率分布曲线的物理意义可知，气体分子速率分布曲线与横轴所围图形的面积为1，D错误；气体从状态a变为状态b，温度升高，气体分子每次撞击器壁的平均作用力增大，压强减小，则气体在单位时间内撞击单位面积容器壁的分子数目必定减少，即虚线A状态时气体单位时间内撞击单位面积容器壁的分子数目比实线B状态时的少，B错误。7.答案：A解析：由题意知，A为地球赤道上等待发射的卫星，C为地球同步卫星，二者有相同的角速度，A卫星的轨道半径小于C卫星，由可知，A卫星运动的向心加速度小于C卫星，A正确；由开普勒第二定律可知，天体在相等时间内扫过的面积相等的前提是必须为同一轨道，而题中两卫星在不同轨道，故B错误；两卫星具有相同的角速度，由可知，A卫星的线速度大小小于C卫星，C错误；对B卫星，有，A卫星在赤道，则，联立解得A卫星的向心加速度，比g小得多，而B卫星的向心加速度大小为g，D错误.8.答案：D解析：由电阻定律得，，可知线圈的电阻之比为，A错误；由题图乙可知，速度一时间图像相同，均为一条平行于横轴的直线，说明做匀速直线运动且速度大小相等，由可知，水平外力与的比值为1:1，B错误；由可知，流过线圈某横截面的电荷量之比为，C错误；此过程线圈产生的热量等于克服安培力做的功，此过程克服安培力做功，线圈产生的焦耳热之比为1:1，D正确.9.答案：BC解析：人跳上木板瞬间二者组成的系统可认为在水平方向动量守恒，则，解得，A错误；人与木板组成的系统受到地面的摩擦力，由牛顿第二定律知，由运动学公式得，解得，B正确；人从跳离平台至刚要落在木板上的过程，只有重力做功，则由机械能守恒定律有，解得，C正确；对人与木板从开始一起运动至静止的过程应用动量定理，摩擦力的冲量等于系动动量的变化量，大小为120N·s，D错误.10.答案：BD解析：当磁感应强度的大小为时，粒子做圆周运动的周期为，结合磁感应强度随时间变化的周期可得，A错误；当磁感应强度的大小为，粒子做圆周运动的周期为，结合可得，粒子做圆周运动的半径为，当磁感应强度的大小为，粒子做圆周运动的周期为，结合可得，粒子做圆周运动的半径为，由左手定则可知，T时刻，粒子距a点的距离为，B正确；0时刻粒子的速度方向竖直向下，由前面分析知，，即时刻粒子的速度方向水平向右，则粒子的速度方向改变了90°，C错误；0时刻粒子的速度方向竖直向下，时刻粒子的速度方向竖直向上，则粒子的速度方向改变了180°，速度的变化量为，由动量定理可得，洛伦兹力对粒子冲量的大小为，D正确.11.答案：（1）1.5（1.4～1.6均可）（2）AC（3）小解析：（1）如图甲所示，HI的长度约为1.63cm，JK的长度约为1.08cm，则玻璃砖的折射率为.（2）为了保护仪器，不能用手摸玻璃砖的光学面，不能把玻璃砖当尺子画出玻璃砖的边界，A正确，B错误；插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些，可以减小视觉距离误差，C正确；本实验只要把折射光线画出来就能求出玻璃砖的折射率，玻璃砖的两光学表面是否平行与提高实验准确程度无关，D错误.（3）如图乙所示，该同学按照第（1）问的做法求出的玻璃砖的折射率，即求得的结果比真实值小.12.答案：（1）0（2）左（3）130（4）测温度的精准度较低解析：（1）当处在0℃的冰水混合物中，电阻为100Ω，两点电势相等，电压表的读数为0.（2）当处在-40℃的环境中，电阻为84.27Ω，小于，B点电势高于A点电势，电压表的指针向左偏.（3）190℃时的电阻为172.17Ω，由可知，应该把130mV的电压刻度线刻成190℃的温度值.（4）温度每变化10℃，电阻才变化3.8Ω左右，电阻变化小，则电压表的示数变化小，用电压表的示数来表示温度的精准度较低.13.答案：（1）（2）解析：滑块离开传送带后做斜抛运动，要使滑块总能落至地面上的同一位置，则滑块离开传送带时速度要相同，符合条件的情况只能是滑块与传送带共速。由斜抛运动规律在竖直方向有在水平方向有则滑块落点到传送带左端的距离解得（2）滑块重力沿传送带向下的分力为，滑块与传送带间的最大静摩擦力为，可知滑块与传送带共速后不会相对传送带滑动设滑块初速度的最小值为，滑块在传送带上一直做加速运动，由动能定理有解得设滑块初速度的最大值为，滑块在传送带上一直做减速运动，由动能定理有解得滑块初速度的取值范围为14.答案：（1）见解析（2）解析：（1）设小球的质量为m，弹簧恢复原长时小球的速度为，由题意可得由能量守恒定律可得联立解得设圆