四川省2024年高考物理模拟试卷及答案16

四川省2024年高考物理模拟试卷及答案阅卷人一、单选题得分1．2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院升级改造后的可控核聚变装置创造了新的世界纪录。已知该装置内部发生的核反应方程为H12＋H13→A．X是质子 B．X的质量为mC．该反应属于α衰变 D．氦核的比结合能与氚核的比结合能相同2．2021年2月24日6时29分，天问一号火星探测器成功实施第三次近火制动，进入周期为2个火星日的火星停泊轨道（如图所示）；已知停泊轨道近火点M到火星表面的距离为a、远火点N到火星表面的距离为b，火星的半径为R，火星表面的重力加速度为g＇，万有引力常量G，根据以上信息可以判断或求出（）A．探测器在停泊轨道上相对火星静止不动B．探测器在远火点运动的速率小于火星的第一宇宙速度C．天问一号火星探测器的质量D．天问一号火星探测器在近火点时所受火星引力3．如图所示冰壶队备战2022年北京冬奥会的某次训练中的一个场景，蓝壶静止在大本营Q处，质量相等材料相同的红壶与蓝壶（视为质点）发生正碰，最终分别停在M点和N点，三个圆形区域半径关系为R2＝2R1，R3＝3R1，下列说法正确的是（）A．碰后两壶所受摩擦力的冲量相同 B．碰后蓝壶速度为红壶速度的4倍C．红壶碰前速度为碰后速度的3倍 D．碰撞过程两壶组成的系统机械能守恒4．新疆是我国最大的产棉区，自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”型挡板可绕P轴在竖直面内转动，在使BP板由水平位置逆时针缓慢转动60°的过程中，忽略"V"型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．当BP板转过30°时，棉包对AP板的作用力大小为3B．当BP板转过30°时，棉包对AP板的作用力大小为mgC．当BP板转过60°时，棉包受到三个力的作用D．棉包对AP板的压力先增大后减小5．A、C、D为等边三角形的三个顶点，三个顶点上各固定一根与纸面垂直的长直导线，各导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。O点为三角形的中心，a点为CD边的中点。若O点的磁感应强度大小为B0，A处导线受到的安培力大小为FA．C处电流产生的磁场在O点的磁感应强度大小为B03 C．A，D两处导线受到的安培力相同 D．C处导线受到的安培力大小为3阅卷人二、多选题得分6．如图甲所示，过均匀带电金属球的球心O建立一维坐标系。以无穷远处的电势为零，x轴上的电势φ分布如图乙所示。已知|xA．该带电体带负电 B．x1处的电场强度比x2处的电场强度小C．电子在x1处的电势能比在x2处的大 D．将质子从x1处移到x2处，电场力做正功7．如图所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。t＝0时对金属棒施一平行于导轨的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动；下列关于穿过回路abPMa的磁通量变化量ΔΦ、磁通量的瞬时变化率ΔΦΔtA． B．C． D．8．如图甲所示，长为L的长木板水平放置静止不动，可绕左端垂直纸面的水平轴转动，板的左端固定一原长为L2的弹簧，一质量为m的小滑块压缩弹簧到图甲中的a点（物体与弹簧不连接），Oa间距离为L4。将小滑块由静止释放后，木板不动，小滑块恰能到达木板最右端，将木板绕O点逆时针转动37°后固定，如图乙所示，仍将物体由a点静止释放，物体最多运动到离O点A．物体与木板间的动摩擦因数为6B．物体在a点时，弹簧的弹性势能为5mgC．长木板按图甲水平放置，当弹簧恢复原长时，物体的动能最大D．长木板按图乙倾斜放置，物体上滑过程中加速度先减小再增大然后不变阅卷人三、实验题得分9．如图所示的装置，可用于探究合外力做功与动能变化量的关系，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心间的距离s。（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车、力传感器和挡光板的总质量（填“需要”或“不需要”）；（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示，d＝mm；（3）某次实验过程中，力传感器的读数为F。小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是（根据题中给出的已知量的符号来表达）。10．一只电流表的表盘刻度清晰，但刻度值污损．某同学要测量其内阻和量程，除了待测电流表之外，实验室提供的器材如下：A．电压表V（量程为3V）B．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，额定电流为1A）C．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω，额定电流为1A）D．电阻箱R＇（0-999.90）E．电源（电动势约为9V，内阻约为1Ω）F．开关一个、导线若干（1）如果采用图甲所示的实验电路，应选用滑动变阻器（选填“R1”或“R2”）；（2）请用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整；（3）闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱接入电路的阻值，使电流表指针满偏，记录电压表的读数U和电阻箱的阻值R'U/VR'/Ω1.570.61.720.82.021.32.181.62.432.0（4）由图像可得电流表的量程为A，内阻为Ω。（结果保留一位有效数字）阅卷人四、解答题得分11．随着2022北京冬奥会的举办，人们对冰雪运动的了解越来越多，许多人投身其中。山地滑雪是人们喜爱的一项冰雪运动，一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R＝5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差为h1，竖直台阶CD高度差为h2＝9m，台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为75kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上，运动员经过C点时轨道受到的压力大小为4590N，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，运动员可以看成质点（g取10m/s，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：（1）AB竖直高度差h，为多大；（2）运动员在空中飞行的时间；（3）运动员离开C点后经过多长时间离DE的距离最大。12．为了研究行星的磁场对宇宙高能粒子及行星生态环境的作用，研究小组建立了以下模型，如图所示，在圆心为O1半径为R的接地的金属圆柱外，有一个匀强磁场均匀的分布在半径为R、2R的两边界1、II之间的圆环区域内，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B（未知）．在磁场左侧有一长为4R的带状粒子源，中点为O2，可以放出速度大小为v。、方向平行O1O2连线的带正电粒子，带电粒子沿线均匀分布，每单位时间放出的粒子数为n0已知带电粒子的比荷为qm（1）若从O2点放出的粒子，恰好能被金属圆柱接收到，则磁感应强度B的大小；（2）若B=mv0（3）若B=mv02qR某粒子在磁场中轨迹恰好与金属圆柱内切时，则该粒子进入磁场的位置与O13．如图所示，以原点O为界在x轴上有两段不同材料的绳子，波源S1和S2分别置于x=−6m和x=12m处，产生两列简谐横波甲和乙，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播。t＝0时刻x=−2m和x=4m处的质点刚好开始振动，某时刻二列波恰好同时到达原点O，若从t=0开始到t=5（1）甲乙两波的频率之比；（2）甲波在左侧绳子中的传播速度大小。阅卷人五、填空题得分14．如图所示，一束宽度为d的平行光射向截面为正三角形的玻璃三棱镜，入射光与AB界面夹角为45°，玻璃的折射率n＝2，光束通过三棱镜后到达与BC界面平行的光屏PQ。光从BC界面射出时与BC的夹角为，光屏PQ上光斑的宽度为

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A．根据质量数守恒和电荷数守恒知X的电荷数为0，质量数为1，为中子，A不符合题意；B．设X的质量为m4，根据质能方程得解得mB符合题意；C．该反应属于氢核聚变，C不符合题意；D．核反应方程式中，生成物比反应物稳定，所以氦核的比结合能大于氚核的比结合，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】据核反应过程中，遵守质量数守恒和电荷数守恒，可得X是中子：因为核反应过程中存在质量亏损，根据质能方程可求核反应过程中的质量亏损，再解得X的质量；根据核反应特点，该反应属于聚变反应。2．【答案】B【解析】【解答】A．探测器在火星停泊轨道运动时，周期为2个火星日，即相对于火星是运动的，A不符合题意；B．火星探测器运动到远火点时的速度小于在远火点绕火星做匀速圆周运动的速度，而在远火点绕火星做匀速圆周运动的卫星的速度小于火星的第一宇宙速度，所以探测器在远火点的速度小于火星的第一宇宙速度，B符合题意；C．天问一号火星探测器是绕行天体，所以无法求出天问一号火星探测器的质量，C不符合题意；D．火星探测器的质量未知，则不能求解火星探测器在近火点时所受火星引力，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】（1）首先假设探测器围绕火星做匀速圆周运动，则轨道半径为远火点与火星球心距离，根据万有引力提供向心力分析运行速度。

（2）根据万有引力提供向心力分析，可得质量是否可求；

（3）根据万有引力定律分析引力大小。3．【答案】C【解析】【解答】A．碰后两壶运动距离不相同，所以碰后两球速度不相同，根据动量定理可判断出碰后两壶所受摩擦力的冲量不相同，A不符合题意；B．碰后红壶运动的距离为x蓝壶运动的距离为x二者质量相等材料相同，则二者碰后的所受摩擦力相同，故做减速运动的加速度也相同，对红壶，有v对蓝壶有v联立可得v即碰后蓝壶速度为红壶速度的2倍，B不符合题意；C．设红壶碰前速度为v0，则有m故有v0D．碰前的动能为E碰后动能为E则有E故系统的机械能不守恒，D不符合题意；故答案为：C。

【分析】（1）根据碰后两壶滑行距离不同，所以碰后两球速度不同，再根据动量定理可判断出碰后两壶所受摩擦力的冲量不相同；

（2）根据两壶碰撞过程系统内力远大于外力，所以系统动量守恒，由动量守恒定律分析碰撞前后红壶的速度的关系；

（3）根据动能的定义式可比较碰撞前后动能关系，从而判断机械能是否守恒。4．【答案】A【解析】【解答】AB．BP转过一个角度时的棉包受力如图所示设BP给棉包的支持力为FB，AP给棉包的支持力为FA，合力为F，根据平衡条件知F=mg当BP板转过30°时，∠2=30°，∠3=120°，根据正弦定理可得F根据牛顿第三定律知，棉包对AP板的作用力为33C．当BP板转过60°时，AP板处于水平位置，不计摩擦，棉包只受到重力和AP板的支持力，BP板虽然与之接触，但没有弹力，所以受两个力的作用，C不符合题意；D．由已知条件知∠3=120°，所以∠1+∠2=60°，根据正弦定理得F又因为F所以比值是一个常数。FAsin∠2故答案为：A。

【分析】（1）对棉包的重力按效果进行分解，可得两个分力大小刚好等于两板的压力大小，据平行四边形定则可求解；

（2）随着BP板的转动，按照旋转圆的方法判断棉包对AP板的压力变化。5．【答案】D【解析】【解答】A．三条导线在O点产生的磁场方向如图，因三根导线上的电流相等，则BA、BC、BD大小相等，相邻两者之间方向互成60°夹角，因O点的磁感应强度大小为B0，则BA=BC=BD=12A不符合题意；B．因a点距离CD的距离小于O点距离CD的位置，可知导线CD在a点产生的磁场大于12B0，因CD在a点的磁场方向相同，均垂直CD向下，可知CD两根导线在a点的合磁场强度大于B0，再与A点的导线在a点的磁场合成后a点的磁感应强度更是大于B0C．因C导线对A导线有斥力，D导线对A有吸引力，两力互成120°角，可知A导线受安培力水平向右；因C导线对D导线有斥力，A导线对D有吸引力，两力互成120°角，可知D导线受安培力斜向右上方；则A、D两处导线受到的安培力大小相同，但是方向不同，C不符合题意；D．由C的分析可知，A处导线受到的安培力大小为F0，则三根导线之间的相互作用力均为F0，因A导线对C导线有斥力，D导线对C有斥力，两力互成60°角，可知C处导线受到的安培力大小为D符合题意。故答案为：D。

【分析】利用安培定则可以判别通电导线周围磁感应强度的方向，结合矢量叠加可以判别磁感应点的的大小；再利用安培力的表达式及力的合成可以求出安培力的大小。6．【答案】A,C【解析】【解答】A．以无穷远处的电势为零，那么负电荷周围的电势为负值，所以该带电体带负电，则A符合题意；B．由对称性可知离带电体越远的场强越小，或者由电势与距离的图像的斜率的绝对值越大的场强越大，则x1处的电场强度比xC．由电势与距离的图像可知，x1处的电势比在x2处的小，但是负电荷在电势越小的位置电势能越大，所以电子在x1D．质子从x1处移到x2处，电势能增大，由功能关系可知，电场力做正功电势能减小，电场力做负功电势能增大，所以将质子从x1故答案为：AC。

【分析】（1）根据直线上各点的电势φ分布图可以判断x1点和x2电势。由沿电场线方向电势逐渐降低，确定金属球带电情况；

（2）因图象的斜率大小为电场强度大小，故确定场强的变化；

（3）根据电场力方向和运动方向可确定做功情况，明确电势能的变化情况。7．【答案】B,D【解析】【解答】A．根据ΔΦ=BxL=BL×则ΔΦ−t图像不是直线，A不符合题意；B．回路的磁通量的变化率ΔΦ则ΔΦΔtD．金属棒做匀加速直线运动v=at感应电动势E=BLv=BLat金属棒产生的感应电动势是均匀增大，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E=I=棒两端的电势差U=IR=则知U与时间t成正比，D符合题意；C．根据q=It=可知q与t不成正比，C不符合题意；故答案为：BD。

【分析】金属棒从静止开始沿导轨向上做匀加速运动，回路中的感应电流与时间成正比，说明感应电动势也是随时间均匀增大的，明确各个图象纵坐标及横坐标的物理意义，结合产生感应电动势及电流的特点，可求解。8．【答案】A,D【解析】【解答】AB．设小滑块与木板间的动摩擦因数为μ，小滑块在a点时弹簧的弹性势能为Ep，则对于题图甲所示过程，根据能量守恒定律可得E对于题图乙所示过程同理可得E联立μ=EA符合题意，B不符合题意；C．长木板按图甲水平放置，当弹簧弹力与小滑块所受滑动摩擦力大小相等时，小滑块的动能有最大值，C不符合题意；D．长木板按图乙倾斜放置，开始时弹力大于滑动摩擦力和重力沿木板分力的合力，此时物块的加速度沿斜面向上；当弹力与滑动摩擦力和重力沿木板分力的合力等大反向时，小滑块的加速度为零；然后弹力小于滑动摩擦力和重力沿木板分力的合力，滑块做减速运动，加速度反向增加；当弹簧恢复原长时，物块脱离弹簧，以后加速度不变，D符合题意。故答案为：AD。【分析】（1）由题意，根据能量守恒定律与功能关系，初始弹簧弹性势能等于滑块克服摩擦力做的功；

（2）由动力学知识得，滑块加速度为零时，其速度最大，动能最大：分析滑块受力情况，判断加速度变化情况。9．【答案】（1）不需要（2）5.50（3）(F−【解析】【解答】（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量；（2）挡光板的宽度：d=5mm+0.05mm×10=5.50mm；（3）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度；滑块通过光电门1速度为：v滑块通过光电门2速度为v根据功能关系需要验证的关系式为(

【分析】(1)本实验中已用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量；

(2)光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，由光电门的宽度和通过时间求得对应的平均速度代替瞬时速度；

(3)由功能关系可以求出需要验证的关系式。10．【答案】（1）R1（2）（3）（4）0.6；2【解析】【解答】（1）电路图滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的R1（2）根据电路图连接实物图如图所示（3）根据表中数据在图中描点连线绘出U−R（4）由于每次实验均使电流表指针满偏，则有I整理得U=解得结合图像可得I由图像知，当R'=0则I可得r【分析】(I)由滑动变阻器的接法特点可选择合适的实验仪器：

(2)据电路图画出对应的实物连线图；

(3)据表中数据在图中画点连线，绘出U一R图像；

（4）据闭合电路欧姆定律结合图像得出电表量程和内阻。11．【答案】（1）解：由A到C，对运动员由机械能守恒定律得mgℎ=ℎ=解得运动员到达C点的速度为NC处，对运动员由牛顿第二定律得v解得h1=11.8m（2）解：运动员在空中做平抛运动，则x=ℎy解得t=3s（3）解：离开C点离DE的距离最大时，速度方向平行DE，则v解得t′=1.2s【解析】【分析】(1)由牛顿第二定律及牛顿第三定律和圆周运动特点，运动员在运动过程中只有重力做功，由机械能守恒定律可求得C点速度大小；

(2)运动员从C点开始做平抛运动，由平抛运动的规律可求运动员在空中飞行的时间：

(3)运动员从C开始做平抛运动，离DE的距离最大时，速度方向必平行DE，据平抛运动的规律求解可求得运动员从飞出到距DE最远的时间t＇。12．【答案】（1