2024届高考物理热点核心卷

2024届高考物理热点核心卷一新高考三卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一、单选题

1.[2024届•全国•模拟考试]放射性避雷针已在世界范围内被广泛应用，它使用的

放射源大多是半衰期为432.6年的;：Am,其衰变方程为AmfNp+X+y,则以

下说法正确的是（）

A.衰变方程中的X是a粒子

B.该避雷针主要利用y射线的很强的穿透能力

C.升高温度可加快器Am的衰变

D.盥Am比百Np更稳定

2.[2024春•高二•江苏南京・开学考试联考]同一地点有甲、乙两个单摆，摆球质

量之比如『：吆=1:2,甲摆动2次时，乙恰好摆动3次，它们都在作简谐运动c可以

判断这两个单摆摆长之比%:/乙为（）

A.2:3B.3:2C.4:9D.9:4

3.[2024届•全国•模拟考试]人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆

上，当以速度%匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为0,

则物体A实际运动的速度是（）

4.[2024届・全国・模拟考试]边长为1m的正方形薄板水平放在深度为近m的水

底，已知水对某单色光的折射率为妥当正方形薄板的四条边上都放置发出该单色光

的细灯带时，下列图形与在水面上方可观察到的水面发光部分形状相似的是（）

A.

5.[2024届•全国•模拟考试]如图所示，。处的质点为波源，振动产生的机械波同

时向x轴正、负方向传播c图甲为某时刻x轴正方向上的完整波形图，图乙为波源的

振动图像，通过图中参数可知，下列选项正确的是（）

A.机械波在介质中传播的速度可能为u=4〃m/s（〃=l,2,3「）

B.0处的质点起振方向向上

C.从7=0时刻开始计时，位于图甲中（3,0）处的质点M路程为0.6cm

D.若图甲中波源由。点开始沿龙轴正方向以2m/s的速度移动，则位于（-2,0）处的

质点接收到的机械波频率将变为原来的2倍

6.[2024届•全国•模拟考试]如图为一装置的俯视图，螺线管引线与矩形线圈A连

接组成回路，A中放置圆形小线圈瓦一很小的条形磁铁在外力作用下沿螺线管轴线

方向匀加速运动，条形磁铁从进入到离开螺线管的过程中，下列说法正确的是（）

A.磁铁靠近螺线管过程中线圈4中电流为顺时针方向

B.整个过程中线圈A中电流一直为逆时针方向

C.磁铁离开螺线管过程中B中的电流为逆时针方向

D.磁铁离开螺线管的过程中，线圈B有扩大的趋势

7.[2024届•全国・模拟考试]随着教育改革持续深入，学校越来越注重学生的实验

能力和探究能力的培养，某同学研究小球的竖直上抛运动，将其运动视为匀变速运

动，利用所得数据拟合出位移x与/的关系并用如图所示的二-！图像表示，则下列说

rt

B.由图像可知，实验中的小球初速度为18m/s

C.计算可知小球被抛出后，经6s回到出发点

D.计算可知小球被抛出后，向上运动的最大距离为9m

8.[2024届•全国•模拟考试]在我国文昌航天发射场，长征七号遥六运载火箭搭载

的天舟五号货运飞船发射取得圆满成功，飞船随后与在轨运行的空间站组合体进行了

自主快速交会对接。如图所示，实线椭圆为空间立组合体的运行轨迹，O为地球球

心，A、B、C、。为椭圆的四等分点，近地点4处的虚线内圆的半径为。，远地点C

处的虚线外切圆的半径为3〃，圆心均在。点。已知地球半径为R,其球表面的重力加

速度为©则空间站组合体从4经。运动到。的时间为（）

9.[2024届•全国•模拟考试]竖直平面内的轻绳（％、OB、OC连接于。点，如图所

C.小球在c点与轨道间弹力大小为维+mg+----22

4rr

D.小球从A点运动到。点的过程中机械能守恒

11.[2024届•全国•模拟考试]如图所示，矩形区域"cd中存在垂直纸面向里的匀

强磁场。矩形区域长为2乙宽为L。在纸面内从。处可垂直磁场向矩形区域中发射质

量为〃?、带电荷量为-e、速度大小为u的电子。电子在磁场中偏转的角度与入射方向

有关，当入射方向与洞边夹角为。时，电子偏转角度达到最大值，为90°。则（）

d\\c

XXXXXX

B/

XXXXXXL

q/xxxxxx

3----------2£----------

A.夹角。的正弦值为

B.电子的轨迹半径为gL

c.磁感应强度的大小为正竺

2eL

D.电子在磁场中运动的最长时间为（4一通加L

v

二、实验题

12.[2024届•全国・模拟考试]某学习小组利用如图（a）所示的装置研究平抛运动

的轨迹及初速度。

y

图（a）图（b）

（1）为了达到较好的实验效果，下列操作正确的是_______（多选）。

A.斜槽轨道必须光滑

B.调节斜槽末端水平

C.每次从斜槽上的同一位置由静止释放小球

D.将坐标纸上确定的轨迹点用折线依次连接

（2）第一组同学按要求在坐标纸上描出平抛运动的轨迹如图（b）所示。以抛出点为

坐标原点，沿水平和竖直方向建立坐标轴，在轨迹上取多个点，分别量出坐标值

X、y,画出），图像，如图示，得到一条过原点的直线，斜率为上可得平抛

运动的初速度％=（用k和重力加速度g表示）。

（3）第二组同学忘了标记抛出点位置，沿水平和竖直方向建立坐标轴，在方格纸上画

出小球平抛运动的部分轨迹如图（d）所示，已知小方格的边长为10cm,可求出小球

运动到8处时的速度大小为腺=m/s,小球抛出点位置坐标与=cm,

%=（g取lOm/U,结果均保留3位有效数字）

三、计算题

13.［2024届•全国•模拟考试］容积为0.04m3的某医用氧气瓶（导热良好），当环境

温度为27C时，压力表显示该氧气瓶里面的气体压强为12O〃o，p0为1标准大气压。

（1）若瓶内压强为140〃。时报警器发出警报，求此时的环境温度。

（2）医院对氧气的需求增加时，需要先用小氧气瓶缓慢分装。假设小瓶容积为

0.01m\分装前小瓶内的氧气压强为p。，分装后为4/小大氧气瓶内气体压强降到

6Po时就停止分装。环境温度不变，则一大瓶氧气可分装多少小瓶氧气？

14.［2024届•全国•模拟考试］某游戏装置如图所示，由半径凡=1m的光滑［圆轨

4

道人昆，长度4c.=0.5m的粗糙水平轨道2C、足够长的光滑水平轨道。和长度为

L=3m的粗糙水平轨道。E组成。物块产质量町=2kg、物块Q质量吗=1kg,两物

块间有一锁定的压缩弹簧，弹性势能Ep=24J（物块与弹簧不连接），两物块静止在

CO段，物块P、。可视为质点。P、Q与BC,。石间的动摩擦因数均为〃=0.5,现解

除弹簧锁定，物块P、Q由静止被弹出，P、Q脱离弹簧后立即撤走弹簧，其中物块产

进入C/M轨道，物块。滑上OE轨道。不计物块经过各连接点时的机械能损失，重力

加速度g取10m/s?”

（1）物块尸能否运动到4点？请通过计算说明。

（2）分析物块。能否冲出。E轨道。

15.[2024届•全国•模拟考试]如图甲，在边长为〃的正方形区域内建立xOy直角坐

标系，Ox//BD,Oy//AC,在该区域内有变化的电场，变化方式如图乙、丙所示，其中

E、、E,是该电场在Qx、Oy方向上的分量，图中。已知，E。未知。已知一电荷量为

+如质量为〃?的粒子在，=0时刻自A点由静止释放进入正方形区域中，在2/。〜3/。内

的某一时刻，该粒子从8点第一次离开该区域，此时立即屏蔽电场。正方形区域外有

垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小3=马区”，粒子重力不计。求：

机。

Ey

丙

（1）粒子第一次从B点离开的时刻，及电场强度E。的大小；

（2）粒子第一次离开B点后做周期性运动的周期兀

16.[2024届•全国・模拟考试]如图，x轴上方存在方向垂直纸面的半圆形磁场区

域，x轴下方存在方向垂宜纸面的矩形磁场区域（两磁场区域均未画出），两区域中

磁场的磁感应强度大小均为3,半圆形磁场区域为圆心，圆心角为60°的扇

形区域（最外层弧形的厚度不计），扇形区域内存在以P部存在均匀分布的径向电

场，且弧在。点处的切线沿），轴方向。一质量为加、电荷量为q的带正电粒子从

A（-〃,0）以一定初速度射入第三象限，入射方向与x轴正方向成30°角，经下方磁场

偏转后直接从O点沿），轴正方向进入扇形区域做匀速圆周运动，离开扇形区域后粒子

仍做匀速圆周运动，直至再次经过x轴。粒子的重力不计，粒子在x轴下方运动时的

轨迹圆圆心与半圆形磁场区域的圆心重合，求：

（1）粒子在第三象限运动时所受洛伦兹力冲量的大小；

（2）矩形磁场区域的最小面积及扇形区域最外侧弧形处的电场强度大小；

（3）半圆形磁场区域的最小半径及粒子从A点飞出到第二次经过x轴的时间。

参考答案

1.答案：A

解析：根据质量数守恒可知X的质量数A=241-237=4,根据电荷数守恒可知X的

电荷数为95-93=2,可知X是：He,即a粒子，故A正确；放射性避雷针主要利用

放出的a射线的很强的电离能力，使空气电离，故B错误；半衰期由放射性原子核内

部本身的因素决定，与外界因素无关，不会受温度、压强以及该物质是单质还是化合

物的影响，故C错误；因发生该衰变反应时放出能量，有质量亏损，生成的新核

召Np的比结合能比盥Am的大,所以贫Np比合Am更稳定,故D错误。

2.答案：D

解析：由7=2%但，得£=些=：外，所以摆长与频率的平方成反比，所以摆长

Vg47r47r尸

之比为9:4,故D正确，ABC错误。

3.答案：D

解析：将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等

于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度P=/片,故ABC错

cost/

解析：由于〃=3,则全反射临界角的正弦值sinC=2,光从水底射向水面、恰在水面

34

图形中心处发生全反射的光路图如图所示，有R=〃tanC=3m〉0.5m,因此观察到的

图形中心完全发光，由折射定律分析可知四个角是弧形，ACD错误，B正确。

7?L90°

5.答案：C

解析：由题图可知，这一列机械波的波长为4m,周期为Is,则波速为u=4m/s,故

A错误；由题中振动图像可知，波源开始振动的方向向下，故B错误；由振幅A为0.2

cm,可知这段时间质点M走过的路程为0.6cm,故C正确；若波源向x轴正方向运

动，则波源远离接收者，根据多普勒效应知，接收者接收到的频率将变小，故D错

误。

6.答案：C

解析：条形磁铁在加速靠近螺线管的过程中管中磁通量增大，根据楞次定律和安培定

则，A中有逆时针方向且增大的电流，再由楞次定律可知，8中产生顺时针方向的电

流；当条形磁铁完全插进去后，螺线管内的磁通量不发生变化，无感应电流；当条形

磁铁离开螺线管的过程中，管中磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可知，A中有

顺时针方向且增大的电流，即产生增大的磁场，再由楞次定律可知，B线圈有收缩的

趋势，且产生逆时针方向的电流，综上所述，C正确。

7.答案：B

解析：由题知，小球做匀变速运动，由尤=+可知］=则由题图可

知，纵截距为小球加速度，a=-9m/sz,故A错误；由表达式可知，与-,图像斜率

vt

表示初速度%,则由题图可知小球初速度为18m/s,故B正确；由竖直上抛运动规律

知，小球返回出发点的时间为/=二让a=4s,故C错误；小球向上运动的距离为

a

x=_l=18m,故D错误。

2a

8.答案：C

解析：设在内切圆上运动的卫星周期r,空间站组合体的运行周期为r,在地球面有

G^=mg,对内切圆上的卫星有G曾二〃7%。，根据开普勒第三定律有

R2a2T2

(a+3aY

,联立解得「二等楞，则空间组合体从A经。运动到C的时间

，=1=第F,c项正确。

9.答案：D

解析：导体棒1受到轻微扰动，并缓慢向右上升到某位置时，对导体棒1进行受力分

析，如图，F℃、mg、七三个力组成的封闭三角形与△O/狎相似，可得上工二匹,

mg2d

所以，恒有%=整，初始时，应有F℃+BQ=mg,B=色,联立解得/=用，所

2a2kl(J

以应在/=吗时给导体棒1轻微扰动，D项正确。

2"。/

10.答案：C

解析：由题中条件，小球和点电荷电性无法判断，故无法比较4点、B点电势的高

低，故A错误；小球从A点运动到B点的过程中，竖直方向除受到重力外，还受到点

电荷。对小球斥力的竖直分力，因此小球在竖直方向的加速度大于重力加速度g,故

以〉向\故B错误；由于A点和C点到在。点固定的点电荷等距，故。£=。，则

小球A点运动到。点的过程中，电力做功为()，由动能定理得〃叱相识-'〃”；

2

小球在C点时，有人-阳-第=〃2且，解得&=警+〃吆+必士对，故C正

(2r)~r4广r

确；小球从A点运动到C点的过程中，库仑力先做负功，再做正功，小球的机械能不

守恒，故D错误.

11.答案：A

解析：如图所示，电子在磁场中偏转角度最大时，其轨迹是圆心为。的圆弧，圆弧与

磁场区域的cd边界相切，由几何关系可知rcos£+rsing=2L,厂一〃sing=L,可解得

,•二(4-6)L,sin。=冬■普，A正确，B错误；由洛伦兹力提供向心力有c田=用上，

10r

可得用=竺=(4+"叫c错误；由题可知，电子偏转角度最大时，电子在磁场中

er10"

运动的时间最长，最长时间为，=上=住二画匹，D错误。

2v2v

12.答案:(1)BC

(2)

(3)2.50：10.()；8.75

解析：(1)斜槽轨道不需要光滑，每次从斜槽上的相同位置由静止释放小球，确保小

球平抛的初速度相同C正确，A错误；为了保证小球做平抛运动，需要调节轨道使斜

槽末端水平，B正确；应该根据坐标纸上确定的轨迹点，拟合出平滑的曲线作为小球

运动的轨迹D错误。BC正确。

(2)由于丁-/图像是一条过原点的直线，斜率为〃，有),二丘2,水平方向有

x=vor,竖直方向有y可得可知攵=乌，可得％二

22v-2v-

（3）设小方格边长为L,A到8和3到C小球的水平位移均为2L,即A到8与8到

。的时间相等，设其为丁，抛出点位置坐标为（为,为），平抛初速度为%抛出点到A

的时间间隔为2,

从A到C竖直方向有得丁=#,又有％,哮=g&+）可得

Iof

r=-T,水平方向有%”一，则小球运动到8点时的速度大小为

（）27'

2L3L=gjZ3=2.50m/s；小球从抛出点至IJA点，竖直方向有

T2T

।7

L_y°=_g《,得％=-L=8.75cm,水平方向有2乙一%=，解得==10.0cm°

28

13.答案：（1）350K

（2）152

解析：（1）初态热力学温度为7；=（273+27）K=300K,压强为巧=120%

设气体压强达到〃2=140%时温度为/

此过程气体发生等容变化，根据查理定律有.二上

1T2

代入数据得（=350K。

（2）设一大瓶氧气可分装N小瓶氧气供病人使用，装气前小瓶内的压强为死,小瓶

体积为匕=0.01nV,分装后小瓶内的压强为4p0,最后大瓶内的压强为6po

有120〃匹+NpM=4NpM+6〃。乂

代入数据解得N=152。

14.答案：（1）不能，见解析

（2）能,见解析

解析：（1）从解除弹簧锁定到P、Q脱离弹簧，由动量守恒定律得犯匕=叫灯,

由能量守恒定律可得综，

物块夕达到最高点过程中，有町g”=g班次-〃町弘纪，解得H=0.15m＜打，故物块

夕不能到达A点。

（2）由第（1）问可得％=4及m/s,

假设物块。不能冲出OE轨道

在OE轨道上向右运动过程

由动能定理得-"?2班'=。-3〃224，

解得Z/=3.2m>3m,

假设不成立，则物块。能冲出OE轨道

15.答案：（1）（1+正儿；县，

2%

解析：（1）分析可知，0〜%时间内，粒子沿y轴正方向做匀加速直线运动，在

2〜27。时间内，粒子沿y轴正方向做匀减速直线运动，时刻粒子沿y轴正方向的速

度减为0,此后在向8点运动的过程中粒子沿y轴方向的速度始终为0,则沿），轴方向

上有心."2二名，

2m2

电场在Ox方向存在分量时，粒子沿x轴正方向做匀加速直线运动，设从开始再经时

间4粒子到达8点，

则沿x轴方向有（•邑彳二乡

2m2

解得z,=V2/o,

所以,=%+乙=（1+V2）r0o

（2）粒子从3点第一次离开该区域时立即屏蔽电场，此后粒子的运动轨迹如图所示，

设粒子第一次到达B点时的速率为v,则有八二应•拉/0=巴，

团八

设粒子在磁场中运动的轨迹半径为八由洛伦兹力提供向心力有小5=叱，

r

解得

4

一个运动周期内粒子在磁场中运动的总时间?2=4x3x网二逆加。，

4v2

一个运动周期内粒子在正方形区域内的运动时间

2BD2EF41a、&、A

4=------+-------=2x------+2x-------=3V2r,

vvv2v0

则运动周期T=芍+G=3>/^5+1）/（）。

16.答案：（1）与qBa

（2）5=叵~、E=^-