2024年高考物理模拟卷01（全国卷）（全解全析）

2024年高考物理第一次模拟考试

物理・全解全析

注意事项:

i.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合

题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的

得0分。

14.如图14所示，在水平力厂作用下，物体4沿水平面向右运动，物体力恰匀速上升，以下说法正

确的是（）

图14

8正向右做匀减速运动

8正向右做加速运动

8的摩擦力减小

°角时，匕：v产3：2

解析将/，的运动沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，沿绳子方向上的分速度等于

力的速度，如图所示，根据平行四边形定则有以os。=匕，所以匕，。减

小，所以4的速度减小，但不是匀减速运动，选项A、B错误；分别对人受力分析，在竖直方向

上有mg=R+Tsin%。减小，则支持力增大，根据片=〃尺可知，摩擦力增大，选项C

错误；根据VfiCosa=匕，右侧绳与水平方向成30°角时，匕：匕=3：2,选项D正确。

答案D

15.如图15所示，可视为质点的小球从8用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为

H的光滑圆柱，力的质量为〃的两倍。当4位于地面上时:力恰与圆柱轴心等高。将力由静止释放，

8上升的最大高度是（）

解析设B球质量为m,A球刚落地时，两球速度大小都为v,根据机械能守恒定律2mgR-mgR=1（2m

2

VR4

+川）\产得v2=2gR,B球继续上升的高度h='=,B球上升的最大高度为h+R=R,故选项C正确。

32g33

答案C

16.如图16所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带，假设该带中的小行星只受到太阳的引力，

并绕太阳做匀速圆周运动。下列判断正确的是（）

图16

小干外侧小行星的向心加速度

D.要从地球发射卫星探测小行星带，发射速度应大于地球的第三宇宙速度

解析根据万有引力提供向心力，G^=nio2r,解得3=GM,可知不在同一轨道上的小行星的角

rr

速度不同，故A错误；同理有向心加速度a=G'L可知小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧

r'

小行星的向心加速度，故B错误；周期T=2n「'，小行星的轨道半径比地球公转的半径大，所

GM

以各小行星绕太阳运动的周期均大于一年，故C正确；要从地球发射卫星探测小行星带，就要克服

地球的引力，所以发射速度应大于地球的第二宇宙速度，故D偌误。

答案C

17.如图17所示是氢原子的能级图，一群氢原子处于〃=4能级，下列说法中正确的是（）

图17

B.这群氢原子发出的光子中，能星最大为10.2eV

〃=4能级跃迁到〃=3能级时发出的光波长最大

解析根据C；=6知，这群氢原子能够发出6种不同频率的光子，故A错误；由〃=3能级跃过到〃

=1能级辐射的光子能量最大，A^=（13.6-）eV=12.55eV,故B错误；从〃=4能级跃迁到〃=3

能级辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最大，故C.正确；-群处于〃=4能级的氢原子向更高

能级跃迁，吸收的能量必须等于两能级之差，为特定值，而不是任意值，故D错误。

答案C

18.如图18所示，质量均为m的木块力和6用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块力上

放有质量为2）的木块。，三者均处于静止状态。现将木块。迅速移开，若重力加速度为g,见在木

块C移开的瞬间（）

图18

8对水平面的压力大小迅速变为

mg

月的加速度大小为2g

解析移开木块。前，由平衡条件可知，弹簧弹力大小为3侬，地面对8的支持力大小为4侬，因移

开木块C瞬时，弹簧压缩量不变，则弹簧弹力、弹性势能均不变.选项B、D错误；木块。移开瞬间，

木块3所受重力、弹簧的弹力不变，故地面对《的支持力也不变，由牛顿第三定律知，选项A错误；

撤去木块。瞬间，对木块儿由牛顿第二定律有3侬一侬=的，酢得a=2g,方向竖直向上，选项C

正确。

答案C

19.（多选）光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有从B、。三点，如图19

甲所示。一质量m=lg的带正电小物块由4点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过

8、。两点，其运动过程的/一£图象如图乙所示，其中图线在6点位置时斜率最大，根据图线可以

确定（）

图19

8点电场强度最大

B”、夕两点之间的位移大小

C.6点是连线中点，。弓/点必在连线两侧

D.%>心

解析v-t图象的斜率表示加速度，可知小物块在B点的加速度最大，所受的电场力最大，所以B

点的电场强度最大，A正确；小物块由A运动到B的过程中，由图乙可知A、B两点的速度，已知小

物块的质量，则由动能定理可知qU.nlmvBZ-lmvJ,由上式可求出小物块由A运动到B的过程中电

22

场力所做的功qU®因为电场强度的关系未知，则不能求解A、B两点之间的位移大小，B错误；中

垂线上电场线分布不是均匀的，B点不在连线中点，C错误；在小物块由A运动到B的过程中，根据

动能定理有qU,\B=lmvJ—lmvJ=/X1X10TX42—0）]=8%\0-3J,同理，在小物块由B运动到C

222

的过程中，有。"=111^2—10^2=（1乂1><10」X72-l><lX10Yx42xi07J,对比可得D

2222

正确。

答案AD

20.如图20所示，虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为3,磁场区域上下宽度为/；

质量为小、边长为/的正方形线圈附〃平面保持竖直，油边保持水平地从距离磁场上边缘一定高处

由静止下落，以速度V进入磁场，经一段时间又以相同的速度。穿出磁场，重力加速度为g。下列

判断正确的是（）

图20

A.线圈的电阻及=0互

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第33~34题为选考题，考生根据要求作答。

22.（6分）某实验小组为了探究碰撞中的不变量，在气垫导轨中央放置一个滑块Q,另一个滑块P

压缩导轨左端弹簧片后被锁定，滑块P上安装有遮光板C,其右端粘上橡皮泥，导轨上适当位置

安装两个光电门A、B记录滑块上遮光板C分别通过两光电门的时间，如图（a）所示。解除滑块

F的锁定，滑块P被弹出与滑块Q相碰后粘合在一起运动。

⑴为了正常实验和减小实验误差，下列操作必要的是

A.实验前应将气垫导轨调节水平B.光电门A应该靠近滑块P

C.遮光板应适当加宽D.滑块Q上应安装遮光板

⑵实验小组用游标卡尺测得遮光板的宽度如图（b）所示，其宽度为mm；实验除了要记录

遮光板通过光电门的时间外，还应测定0

22.答案⑴AC⑵20.70；两滑块（包括橡皮泥和遮光板）的质量。

解析⑴为了避免轨道倾斜对滑块运动的影响，实验前必须将气垫导轨调节水平，A对；光电门A应

设置在滑块P匀速运动阶段，因此不能靠近滑块P,B错：适当加宽遮光板可减小长度和时间测显误

差，C对；碰后滑块Q与P一起运动，因此没有必要在其上安装遮光板，D错。

（2）游标卡尺示数：20.00mm+14X0.05mm=20.70mm；碰撞中的守恒量是动量加。,测定遮光板宽

度和遮光板通过光电门时间可计算此时速度，还需要测定两滑块（包括橡皮泥和遮光板）的质量。

23.（9分）利用如图16（a）所示电路，可以测定电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：

待测电源，电阻箱E（最大阻值999.9Q）,电阻a（阻值为3.0Q）,电阻《（阻值为3.0Q）,电流

表0（量程为200mA，内阻为凡=6.0Q）,开关S。

图23

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②多次调节电阻箱，记卜电流表的示数/和电阻箱相应的阻值用

③以1为纵坐标，〃为横坐标，作图线（用直线拟合）；

II

④求出直线的斜率A和在纵轴上的截距bo

回答下列问题:

（1）分别用£和T表示电源的电动势和内阻，则;与"的关系式为。

（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻43.0。时，电流表的示数如图（b）所示，读出数

（4）根据图线求得电源电动势E=V,内阻r=Qo

答案⑴1=3"+15+3广（2）0,1109.09⑶见解析图1.0（0.96〜1.04均可）6.0（5.9〜

IEE

6.1均可）（4）3.0（2.7〜3.3均可）1.0（（）.6~1.4均可）

解析（1）根据闭合电路欧姆定律有£=（'"+/）（E+凡+#+/8

区

代入数据，化简得1=吊+"川［凡+"（凡+/）+凡］=345+3二

IER、ER、EE

（2）电流表每小格表示4mA,因此电流表读数是0.110A,倒数是9.09人一。

（3）根据坐标纸上给出的点，画出一条直线，得出斜率〃=1.0,截距〃=6.0A-1

（4）斜率仁用十勺因此£=3.0V,截距。」［庶+及+硝］,因此片""一5=1.0Qo

ERER、3

24.（14分）如图所示，水平绷紧的传送带AB长L=6m,始终以恒定速率V.=4m/s运行,初速度大小为

V2=6m/.s的小物块（可视为质点）从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带。小物块

m=lkg,物块与传送带间动摩擦因数〃=0.4,g取10m/s'o

求：（1）小物块能否到达B点，计算分析说明。

（2）小物块在传送带上运动时，摩擦力产生的热量为多少？

24、解析：（1）不能，（1分）

因为小物块在水平方向受到摩擦力的作用，f=umg,（1分）

产生的加速度：a=2=丝这二口X10=4m/s2（2分）小物块速度减为零时的位移是x,贝ij,2ax=0

mm

K得：x=—=——=4.5m<6m,（2分）所以小物块不能到达B点，

-2a2x4

或=£

(2)x=（1分）

2a-2x4

y242

小物块向右加速的过程中的位移：x'=」-=----=2m,（1分）

2a2x4

速度等于传送带速度修时，经历的时间：t=二仁生s,（1分）

-a

传送带的位移:s=v,t=4X2.5m=10m,（1分）

小物块相对于传送带的位移：△*=$+（xx'（2分）

小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦力产生的热量为：Q=f-AX10X1X12.5J=50J（2分）

25.如图所示，两块很大的平行导体板MN、PQ产生竖直向上的匀强电场，两平行导体板与一半径为

r的单匝线圈连接，在线圈内有一方向垂直线圈平面向里，磁感应强度变化率为出的匀强磁场1储

M

在两导体板之间还存在有理想边界的匀强磁场，匀强磁场分为I、II两个区域，其边界为壮、ST、

PQ，磁感应强度大小均为艮，方向如图所示，I区域高度为匕，H区域的高度为ck。一个质量为队

电量为q的带正电的小球从MN板上方的0点由静止开始下落，穿过MN板的小孔进入复合场后，恰

能做匀速圆周运动，II区域的高度也足够大，带电小球在运动中不会与PQ板相碰，重力加速度为

（1）求线圈内匀强磁场的磁感应强度变化率；

（2）若带电小球运动后恰能回到0点，求带电小球释放时距MN的高度h；

25.解析：（1）带电小球进入复合场后恰能做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡，得

qE=mg⑴

厂U

qE=q：——

4+d2（2）

U二h"2

△/（3）

△4="34+人）

Zq加二（4）

（2）只有小球从进入磁场的位置离开磁场，做竖直上抛运动，才能恰好回到（）点，由于两个磁场区

的磁感应强度大小都相等，所以半径都为R,由图可知是等边三角形。

R=-y[3d]

3(7)

方二至邙

解得：3g〃/(8)

33.【选修33](15分)

⑴(5分)下列说法正确的是

A.气体很容易被压缩是因为气体分子间有空隙，固体和液体很难压缩是因为固体和液体分子间

没有空隙

B.•切达到热平衡的系统都具有相同的温度

C.若两个分子除相互作用的分子力外不受其它的力，则从相距无穷远由静止释放两分子，分子

势能先减小后增大

D.有规则几何形状的物体都是晶体

E.液体的表面张力是由于液体表面层分子间相互作用的分子引力产生的

33.(1)【答案】BCE【解析】任何状态下物质分子间都存在空隙，只是固体和液体分子间空隙很小,

压缩时分子力立即呈斥力，使压缩非常困难，选项A错：热平衡就是系统内热量不会从一个物体

传递向另•个物体，或者不会从系统的•部分传递到另•部分，只有系统温度相同才能满足这一

要求，选项B正确：若两个分子除相互作用的分子力外不受其它的力，则从相距无穷远由静止释

放两分子，分子力先呈现为引力，在分子引力作用下两分子相互靠近，分子力做功，分子势能减

小，两分子间距离达到平衡距离不时分子速度最大，继续靠近克服分子力做功，分子势能增大，

选项C正确；天然具有规则几何形状的物体才是晶体，D选项错误；液体的表面张力是由F液体

表面层分子稀疏，分子间距离大于小而呈现出分子引力的宏观体现，选项E正确。

⑵(10分)池塘水面温度为27,C,一个体积为匕=2cn?的气泡从深度为10m的池塘底部缓慢上

升至水面，其压强随体积的变化图象如图所示，气泡由状态1变化到状态2。若气体做功可由

W=pN(其中〃为气体的压强，AP为气体体积的变化量)来计算，取重力加速度g=10m/s2,

水的密度为〃=l.()xl()3kg/m3,水面大气压强Po=L()x1()5Pa,气泡内气体看作是理想气体，试

计算：

i.池底的温度小

ii.气泡从池塘底部上升至水面的过程中内能增加0.2J,则气泡内气体所要吸收多少热量？

【解析】i.气泡在池底时压强P1=Po+/?g/】=2.OxlO'Pa

由理想气体状态方程得隹=曳1②

（T2

解得7；=280K③

即池底温度/,=7；-273=7℃@

ii.由图可知，气泡在上升过程中平均压强万一已产⑤

由W=p/^V得气体做的功W=双匕-匕）⑥

解得力=0.3J⑦

由热力学第一定律得气体吸收的热显

0=%+A£=O.5J⑧

34.【选修34］（15分）

⑴（5分）甲、乙两列同种性质的波在同种