2024届高考物理一轮总复习一模考前热身卷四

一模考前热身卷（四）

（本试卷满分：100分）

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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）

1.2022年1月1日，我国自主三代核电“华龙一号”中核集团福清核电6号机组首次

并网成功，开始向电网送出第一度电，成为全球第三台、我国第二台“华龙一号”并网发电

机组。核反应堆中一种典型的核反应方程为嗡U++第r+Hn,下列说法正确的是

（）

A.方程中x=56,y=4

B.铀核的链式反应中可用重水吸收中子控制反应速度

C.一个2软J原子核中中子数比质子数多143个

D.三种原子核的结合能从大到小的顺序为2翘、”:Ba、SKr

解析：选D根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒可知x=56,y=3,A错误；

铀核的链式反应中，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水，用镉棒吸收中子控制反应速度，

B错误；一个啮U原子核中核子总数为235个，质子数为92个，可知中子数为143个，中子

数比质子数多51个，C错误；质量数越大，原子核的结合能越大，所以三种原子核的结合能

从大到小的顺序应为%U、叱Ba、款r,D正确。

2.嫦娥五号返回器进入大气层后，实施两次气动减速。在降至距地面

约10公里高度时，返回器打开降落伞完成最后减速并保持姿态稳定，随后/

在预定区域平稳着陆。假设返回器从打开降落伞的"处沿直线下降，其下降/:

位移x与运动速度的倒数〉的关系如图所示，则返回器从〃点运动的预时间°v

为（）

Anm由八Mr、X。

A.XQVOC.-D.

乙ZVoVa

Av

解析：选C由于△£=—可知在尸-图像中，图像与横轴围成的面积等于所用的时

VV

间,因此所用时间为/,故选c。

3.一种“光开关”如图虚线框区域所示，其主要部件由两个相距非常

近的截而为半圆形的圆柱棱镜构成，两半圆柱棱镜可以绕圆心。点旋转。

单色光a从左侧沿半径射向半圆柱棱镜的圆心0,若光线能从右侧射出，

则为“开”，否则为“关”。已知棱镜对光a的折射率为1.5,光a与半

圆柱棱镜的直径觑V夹角为45°。下列说法正确的是（）

A.单色光a在棱镜中的频率是在直空中的1.5倍

B.单色光a在棱镜中的波长是在真空中的1.5倍

C.顺时针旋转两半圆柱棱镜可实现“开”功能

D.逆时针旋转两半圆柱棱镜可实现“开”功能

解析：选D频率由光源决定，不会改变频率，故A错误；根据〃=5r=Af,可知单

色光a在真空中的波长是在棱镜中的L5倍，故B错误；此时入射角为45。，根据题意可知

sinC=-=l^,临界角小于45。，所以此时为关状态，顺时针旋转两半圆柱楂镜，入射

11J乙

角变大，则发生全发射，出现“关”功能，故c错误；根据以上分析可知，逆时针旋转两半

圆柱棱镜，入射角减小，不发生全反射，可实现“开”功能，故【）正确。

4.如图所示，在水平地面上进行拉轮胎的负荷训练时，设轮胎做匀速

直线运动，运动过程中两绳的端点小8等高，两绳间的夹角为。=60°,所

构成的平面与水平面间的夹角恒为。=30°,轮胎重为G,地面对轮胎的摩

擦阻力大小恒为£，则每根绳的拉力大小为（）

八2一

C.-F

Of

解析：选C设每根绳的拉力为R则这两根绳拉力的合力/台=

0

2凡os7，方向沿绳子所组成角的角平分线，与水平面的夹角为a,

受力分析如图所示，对轮胎，由平衡条件得尸合cosu=£解得尸=

£2

--------------代入数据解得QgA,故选C。

5.如图所示，劲度系数为A的轻弹簧的一端系于墙上，另一端连接在质量为力的物体力

上，用大小相同的物体《推力使弹簧压缩，从《与水平面间的动摩擦因数分别为小和4

且〃,,<〃〃，将力、〃由静止释放后，力、8向右运动一段距离后会分离，则力、4即将分离时

（）

彳AB

^OOOOOOOOQQOOQr"

✓/

A.弹簧形变最为零

B.弹簧的压缩量为侬

C.弹簧的伸长量为士%

D.弹簧的压缩量为"侬

K

解析：选C弹簧压缩时力、8一起运动不会分离，/I、8分离时弹簧处于伸长状态，当

力、8刚好分离时力、8间的弹力为零，加速度仍相同，对6根据牛顿第二定律可得nsnig=

的对力根据牛顿第二定律可得以〃名+公=侬，解得X="L）口检,故选c。

K

6.我国天文学家通过“天眼”在武仙座球状星团Ml3中发现一个

脉冲双星系统。如图所示，由恒星/I与恒星〃组成的双星系统绕具连线

上的。点各自做匀速圆周运动，经观测可知恒星8的运行周期为「若

恒星A的质量为加，恒星8的质量为2/77,引力常量为G,则恒星力与。

点间的距离为（）

3l2Gmf

A-V9n2

-3/Gmf八'慌CmT

C，A/108n2byj4n2

解析：选A设月、〃间的距离为〃尔〃做圆周运动的轨道半径分别为八、mMr.+

r>=L,根据万有引力定律和牛顿第二定律有（牛）,1、力=2〃（半卜2,联立

一33hGfm2312Glim山十.心，…

可得£=Ar>r.=-A=广，故A正确，B、C、D错庆。

7.如图所示，一质量为m=0.1kg的小方块（可视为质点）系在一伸直的轻绳一端，绳的

另一端固定在摩擦因数〃=0.2的粗糙水平面上，绳长r=lm0给小方块-沿垂直轻奥的初

速度的=4研m/s,小方块将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动，重力加速度为支

10m/s2,当小方块恰好运动一周时，绳子拉力为（）

A.JiNB.0.8nN

C.0.4nND.0.2nN

解析：选I）小方块转动一周，由动能定理一〃侬・2兀r=g加一沙欣，此时由牛顿第

乙乙

2

二定律可知7=J，解得7=0.2"N,故选I）。

r

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每题给出的四个选项中，有

多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分）

阳勿的，B正确；篮球弹回做平抛运动，由位移公式可得L—r=kwt,h=-e,联立可得的

乙g

=*、/!’c错误：若篮球气压不足，导致左减小，在的不变的情况下，篮球弹回的速

度〃的减小，要使篮球中心经过篮筐中心，即水平位移大变，应延长时间，故应使碰撞点更

高，D正确。

10.如图所示，处在匀强电场中的正三棱锥月8W，。点为其底面儿?。的中心，F为BC棱

的中点，G点和夕点关于。点对称，在三棱锥的力点固定一正点电荷，则。点场强变为零，

则关于各点场强大小和电势高低，下列判断正确的是（）

A.EG~Et--B.Ef~ED

C.6。I）.

解析•：选CD在三棱椎的1点固定一正点电荷，则。点场强变为零。所以匀强电场的方

向沿用方向。根据几何关系可知力G=6Z=OE令AG=GO=OF=L,则根据点电荷场强公式可

知卷=£故及=*反EF=E一等,所以笈手瓦,点电荷在〃点的场强大小和在6点的场

强大小相等，但由于点电荷在〃点的场强和匀强电场的夹角与点电荷在〃点的场强和匀强电

场的夹角不相等，所以8和〃点的场强大小不相等，A、B错误；8和〃点处在点电荷的同一

等势面上，而在匀强电场中，由于场强方向是由歹指向人所以在匀强电场中4"根据

电势的叠加原则可知力入旌,C正确；令。点的电势为零，则根据点电荷电势公式可知正点

kOkO

电荷在。点产生的电势为0=万，所以匀强电场在。点对应的电势为。=一万而诙=纵=

以=岑，故匀强电场在〃和6点的电势为必=一得，九=一岑，而正点电荷在Z7和。点的

电势为。J=77，=半，由电势的叠加原则可知尸点的电势低于G点的电势，I）正确。

三、非选择题（本题共5个小题，共54分）

11.（6分）如图甲是实验室测定小物块和水平面之间动摩擦因数的实验装置，将带有遮

光条的物体由曲面的顶端无初速度释放，物体经过光电门瞬间可通过数字计时器记录遮光条

的挡光时间，经过一段时间物体停在水平面上的4点，亘力加速度大小为小

（1）实验需用游标卡尺（50分度）测量遮光条的宽度&如图乙所小，d=nm：

(2)为了完成本实验，还需要测量月点到光电门的距离s与遮光条通过光电门的时闰6

则动摩擦因数的表达式为〃=________;(用所测得物理量的符号和重力加速度g表示)

(3)为了减小实验误差，实验小组从曲面的不同位置释放物体，得到多组数据，采用图

像法来处理实验数据，下列图像正确的是O

解析：⑴游标卡尺读数为：主尺读数+游标尺的读数X分度值=6mm+40X0.02nlm=

6.80mm；

⑵遮光条通过光电门的速度为由动能定理可得一〃mgs=0—%/洛联立解得〃

~2gs~2gsf'

⑶根据〃=备，整理可得%等s,故选B。

答案：(1)6.80(2)丁匕(3)B

&gst

12.(9分)为精确测量某一个电压表的内阻，实验探究小组从实验室找来了以下仪器。

a.电源/?,具有一定内阻，电动势为3.0V；

b.待测电压表V；量程为0〜1.5V,内阻八约为1200Q；

c.标注电压表丫2,量程为。~3V；

d.标准电流表A,量程为0〜0.6A,内阻小于1。；

e.电阻箱〃(0-9999Q)；

f.定值电阻尼(1500Q)；

g.滑动变阻器"(0〜2000Q)；

(1)某同学根据找来的器材，设计了如图1所示的目路图进行测量，请判断这样设计的

实验电路是否合理并简述理由。

(2)经过小组讨论后，根据提供的器材，该小组设计一个能够多次测量的实验电路，如

图乙所示，请诜释正确的元件将电路图完善起来。其中，甲处应连接(填

，”“川”或“用”）；乙处应连接（填“1”“V」或“A”）；丙处应连接

（填“％”“V?”或“A”）。

（3）用〃表示%的示教，用及表示V?的示数，用/表示A的示数，用"表示甲处所选电

阻的阻值，则电压表的内阻八=。

（4）在按照图2电路进行实验时，系统误差（填“存在”或“不存在”）。

E

解析：（1）电流表和电压表串联，A=3V,h200Q,则电流为/=7=2.5mA,而

电流表的量程为0〜0.6A,不能测2.5mA的电流，故大合理，因为电流表的示数太小，无

法准确读数。（2）将片、而串联，再用5测它们的电压；而〃一〃得总的电压，再用该电压

除以吊得出电流，再用欧姆定律可求出片的内阻力：故甲处应连接麻；乙处应连接片；丙处

应连接明。

（3）\八的电流为/=一■,则电压表明的内阻力=3=7与。（4）根据欧姆定律可知，

KIth-5

电压和电流均为准确值，则可知电压表的内阻不存在系统误差。

答案：（1）不合理，因为电流表的示数太小，无法准确读数（2）曲1V,（3）-^

（4）不存在

13.（11分）某屿鱼类通过调节体内鱼鳗的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳏结构可简化

为通过阀门相连的A、B诙个密闭气室，A室壁厚、可认为体积恒定，B室壁薄，体积可变；

两室内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为必的鱼静止在水面下〃处。E室内

气体体积为匕质量为他设B室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与B室气体体

积的变化相等，鱼的质量不变，鱼膘内气体温度不变。人的密度为P,重力加速度为外大

气压强为外，求：

（1）鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度，需从A室充入B室的气体质量A力;

（2）鱼静止于水面下〃处时，B室内气体质量加。

解析：（1）由题知开始时鱼静止在〃处，设此时鱼的体积为％,有Mg=Pg&

此时B室内气体体积为V,质量为两则m=。Y

鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度，则有

Qg（%+△。一.侬=祐

联立解得需从A室充入B室的气体质量

Mma

△m=。气△V—~VP7

(2)由题知开始时鱼静止在，处时，B室内气体体积为匕质量为如且此时B室内的压

强为0=R+PgH

鱼静止于水面下〃处时，B室内气体压强为.=外+〃初，体积也为匕

设该部分气体在压强为。时体积为匕

根据玻意耳定律有RV=D匕

a+PgH\

解得匕=V

A+pgH

乂温度不变，则有?岭解得加詈〃。

答案：⑴吃⑵黑翳

14.(12分)如图所示，两足够长直轨道间距d=l.6川，轨道所在平面与水平面夹角0

=37°,一质量kg的“半圆柱体”滑板尸放在轨道上，恰好处于静止状态，尸的上表

面与轨道所在平面平行，前后面均为半径。=1m的半圆，圆心分别为0、。'。有5个完全

相同的小滑块，质量均为片0.5kg。某时刻第一个小滑块以初速度%=1.5m/s沿。’。冲

上滑板只与滑板共速时小滑块恰好位于。点，每当前一个小滑块与尸共速时，下一个小滑

块便以相同初速度沿。‘。冲上滑板。己知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑板，与小滑块

间的动摩擦因数为小=0.8,sin37°=0.6,cos370=0.8,g取10m/s2,求：

(1)滑板尸与轨道间的动摩擦因数〃2；

(2)0'。的长度£：

(3)第5个小滑块与户之间摩擦产生的热最0。

解析：(1)对滑板受力分析，画出滑板的两个平面图如图甲和乙所示

d

2

由几何关系可得sin。=1=0.8,解得。=53°

由于滑板处于静止状态，由平衡条件可得始cos8=2Ncos*,@sin8=2,

联立解得〃2=0.45o

(2)第一个小滑块冲上滑板，滑板和小滑块系统沿导轨方向合外力为零，系统动量守恒

=(m+.f力V\

设滑块相对滑板的位移㈤’为心由系统的动能定理，

得mglsin0—史os〃•£=J(zH■助一一Jz病

乙乙

联立方程，解得£=2.25mo

(3)第四个小滑块从滑上到和滑板相对静止，系统动量守恒，设共同速度为-则有

4勿氏=(40+.防-第五个小滑块从滑上到和滑板相对静止，系统动量守恒，设共同速度为

珠，则有5/〃匕=(5〃/+助⑥设第五个滑块相对滑板的位移仞'为乙，由系统的动能定理，得

侬Zasin〃一〃侬cos6=J(5zzH•助J勿席-9(4加+给4

则由于摩擦产生的热量0=小侬&COS0=2Jo

答案：(1)0.45(2)2.25m(3)2J

15.(16分)如图所示，x伽平面内，在坐标原点。处有一电子

源，它能在纸面内向各个方向发射质量为加、速度为时的电子，电

子电荷量的绝对值为e、以。(0,例为圆心、斤为半径的圆形区域

内，有垂直平面向里的匀强磁场8=箕:x轴下方有一虚线虚

线助与x轴相距为d,x轴与虚线数之间的区域内，有平行于y轴的匀强电场£=妥。在