西北狼联盟2024届高考物理五模试卷含解析

西」赚联盟2024届高考物理五模试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升高，则（）

A.水分子的平均动能增大B.只有个别水分子动能增大

C.所有水分子的动能都增大D.每个水分子的动能改变量均相同

2、根据爱因斯坦的“光子说”可知（）

A.“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”

B.只有光子数很多时，光才具有粒子性

C.一束单色光的能量可以连续变化

D.光的波长越长，光子的能量越小

3、物理学中用磁感应强度3表征磁场的强弱，磁感应强度的单位用国际单位制（SI）中的基本单位可表示为（）

4、2018年12月8日“嫦娥四号”发射升空，它是探月工程计划中第四颗人造探月卫星.已知万有引力常量为G,月球

的半径为凡月球表面的重力加速度为g,嫦娥四号绕月球做圆周运动的轨道半径为「，绕月周期为「则下列说法中

正确的是

A.“嫦娥四号”绕月运行的速度大小为榨

B.月球的第一宇宙速度大小为病

C.嫦娥四号绕行的向心加速度大于月球表面的重力加速度g

D.月球的平均密度为〃=且二

GT2R3

5、2019年8月，“法国哪吒”扎帕塔身背燃料包，脚踩由5个小型涡轮喷气发动机驱动的“飞板”，仅用22分钟就飞越

了英吉利海峡35公里的海面。已知扎帕塔（及装备）的总质量为120kg,设发动机启动后将气流以6000m/s的恒定速

度从喷口向下喷出，则当扎帕塔（及装备）悬浮在空中静止时，发动机每秒喷出气体的质量为（不考虚喷气对总质量

的影响，取g=10m/s2）（）

A.0.02kgB.0.20kgC.0.50kgD.5.00kg

6、一个膘U原子核静止在磁感应强度为8的匀强磁场中，当原子核发生衰变后，它放出一个a粒子（；Hc）,其速

度方向与磁场方向垂直。关于a粒子与衰变后的新核在磁场中做的圆周运动，下列说法正确的是（）

A.运动半径之比是45:1B.运动周期之比是1:117

C.动能总是大小相等D.动量总是大小相等，方向相反

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、2018年7月27日将发生火星冲日现象，我国整夜可见，火星冲日是指火星、地球和太阳儿乎排列成一线，地球位

于太阳与火星之间此时火星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察.地球和火星绕太阳公转的方向相

同，轨迹都可近似为团，火最公转轨道半径为地球的1.5倍，则（）

A.地球的公转周期比火星的公转周期小

B.地球的运行速度比火星的运行速度小

C.火星冲日现象每年都会出现

D.地球与火星的公转周期之出为私：旧

8、下列说法正确的是______。

A.分子间距离减小时，分子势能一定增大

B.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔

C.在绝热压缩和等温压缩过程中，气体内能均不变

D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体

E.当人们感到干燥时，空气的相对湿度较小

9、如图所示，水平面上从3点往左都是光滑的，从5点往右都是粗糙的.质量分别为M和，〃的两个小物块甲和乙（可

视为质点），在光滑水平面上相距L以相同的速度同时开始向右运动，它们在进入粗糙区域后最后静止.若它们与粗

糙水平面间的动摩擦因数相同，设静止后两物块间的距离为s,甲运动的总时间为小乙运动的总时间为缶则以下说

法中正确的是（）

A.若则s=ZB.无论5取何值，总是s=0

C.若M=m,贝!1fi=£2D.无论M、m取何值，总是〃Vf2

10、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态8、。和。后再回到状态4。其中，状态Af8和状态

。.。为等温过程，状态BfC和状态。fA为绝热过程。在该循环过程中，下列说法正确的是o

4TB的过程中，气体对外界做功，气体放热

B.8->C的过程中，气体分子的平均动能减少

C.C->3的过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加

D.的过程中，外界对气体做功，气体内能增加

E.在该循环过程中，气体内能增加

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置，实验步骤如下:

①把注射器活塞移至注射器满刻度处，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;

②移动活塞，记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；

（1）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________和

(2)如果实验操作规范正确，但如图2所示的V・9图线不过原点，则Vo代表.

(3)小明同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V.在实验中出现压强传感器软管脱

落,他重新接上后继续实验，其余操作无误.V-g关系图像应是________

12.(12分)某同学用气垫导轨做验证动能定理实验装置如图甲所示，重力加速度为g,按要求完成下列问题。

2cm

IIIIII'”J」J」」」「

|।।।।I11IIJITrIIlllr|

01020

(1)实验前先用游标卡尺测出遮光条的宽度测量示数如图乙所示，则遮光条的宽度d=mino

(2)实验中需要的操作是。

A.调节螺钉，使气垫导轨水平

B.调节定滑轮，使连接滑块的细线与气垫导轨平行

C.滑块与遮光条的总质量M一定要远大于钩码的质量m

D.使滑块释放的位置离光电门适当远一些

(3)按图示安装并调节好装置，开通气源，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间

为At,则物块通过光电门时的速度为v=(用测得的物理量字母表示)

(4)若保持钩码质量不变，改变滑块开始释放的位置，测出每次释放的位置到光电门的距离x及每次实验时遮光条通过

光电门的时间At,通过描点作出线性图象来反映合力的功与动能改变量的关系，则所作图象关系是时才

能符合实验要求。

A.x-△tB.x-(△t)2C.x—(△t)-1D.x—(△t)-2

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图所示，在竖直平面内，第二象限存在方向竖直向下的匀强电场(未画出)，第一象限内某区域存在一边

界为矩形、磁感应强度为=0.1T、方向垂直纸面向里的匀强磁场(未画出)，A(正m,0)处在磁场的边界上，现有比荷

20

—=108C/kg的离子束在纸面内沿与x轴正方向成0=60。角的方向从A点射入磁场，初速度范围为！xlO6m/s<vo<lO6

m3

m/s,所有离子经磁场偏转后均垂直穿过轴正半轴，进入电场区域。x轴负半轴上放置长为L的荧光屏MN,取M

=10,不计离子重力和离子间的相互作用。

⑴求矩形磁场区域的最小面积和J轴上有离子穿过的区域长度；

⑵若速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求电场强度E的大小(结果可用分数表示)；

(3)在第⑵问的条件下，欲使所有离子均能打在荧光屏MN上，求荧光屏的最小长度及W点的坐标。

y

_________位

MN0A

14.(16分)直角坐标系xoy位于竖直平面内，在第一象限存在磁感应强度8=0.1T、方向垂直于纸面向里、边界为

矩形的匀强磁场。现有一束比荷为幺=10'C/kg带正电的离子，从磁场中的A点(@/〃，0)沿与x轴正方向成e

tn20

二60。角射入磁场，速度大小vo<l.OxlO6m/s,所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴的正半轴，不计离子的重力和离

子间的相互作用。

(1)求速度最大的离子在磁场中运动的轨道半径；

(2)求矩形有界磁场区域的最小面积；

⑶若在QU区域都存在向里的磁场，离子仍从A点以以向各个方向均匀发射，求」轴上有离子穿

2

出的区域长度和能打到)，轴的离子占所有离子数的百分比。

y

15.(12分)如图甲所示，单匝正方形线框abed的电阻R=0.5。，边长L=20cm,匀强磁场垂直于线框平面，磁感应

强度B随时间t的变化规律如图乙所示，求:

(1)0〜2s内通过ab边横截面的电荷量q；

(2)3s时ab边所受安培力的大小F；

(3)。〜4s内线框中产生的焦耳热Q.

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、A

【解析】

水的温度升高，即其内部的水分子运动越剧烈，即水分子的平均动能变大，即其内能增加，这是统计规律，个别分子

不适用.故A正确，BCD错误；

故选A.

2、D

【解析】

A.“光子说”提出光子即有波长又有动量，是波动说和粒子说的统一，不同于牛顿的“微粒说”，A错误；

B.当光子数很少时，显示粒子性；大量光子显示波动性，B错误；

C.爱因斯坦的“光子说”提出在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量

为E=—故光的能量是不连续的，C错误；

D.光的波长越大，根据卜=:,频率越小，故能量E=越小，D正确.

故选D.

3、A

【解析】

根据磁感应强度的定义式:=，可得丁=三=t=/，N、Wb不是基本单位，所以A正确

UUASACAt*

4、D

【解析】

根据月球表面万有引力等于重力可求月球质量，进而可求月球的平均密度.根据月球对“嫦娥四号”的万有引力提供向

心力可求“嫦娥四号”的绕行速度.根据重力提供向心力，可求月球的第一宇宙速度.

【详解】

A.根据万有引力提供向心力空”二〃7匕，得V-也,又因为月球表面的物体受到的重力等于万有引力

r~rVr

GM"?

mg，得GM=gk,所以故A错误;

R2

B.月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，所以重力提供向心力匕,，得，=阚.故B错误；

R

C.根据万有引力提供向心力，嫦娥四号绕行的向心加速度。=丝，月球表面的重力加速度g二塔.嫦娥四号绕行

广R~

的向心加速度小于月球表面的重力加速度.故C错误；

D.根据万有引力提供向心力，丝”二加”九得月球的质量M=*二,所以月球的密度p=M/V==*.故

r2T2GT2GT2R3

D正确；

故选D

5、B

【解析】

设扎帕塔（及装备）对气体的平均作用力为尸，根据牛顿第三定律可知，气体对扎帕塔（及装备）的作用力的大小也

等于尸，对扎帕塔（及装备），则

F=Mg

设时间》内喷出的气体的质量△〃人则对气体由动量定理得

FA/=

解得

_F_Mg

△/vv

代入数据解得

=0.2kg

发动机每秒喷出气体的质量为0.2kg,故B正确，ACD错误。

故选B。

6、A

【解析】

A.衰变方程为

膘Uf^X+^He

衰变瞬间动量守恒，所以

几=Px

洛伦兹力提供向心力，根据

p-

qvB=m—

解得半径

R=—P

qBqB

所以a粒子与衰变后的新核的半径之比为

_^_^_90_45

（一九一2-1

A正确；

B.原子核在磁场中圆周运动的周期为

丁2兀m

1=-----

所以a粒子与衰变后的新核的周期之比为

”二能出二"J_=29_

心一％叫"2234"117

B错误；

C.二者动量大小始终相等，根据动量和动能的关系

p=mv=y]2mEk

可知a粒子与衰变后的新核的质量不同，动能不同，C错误；

D.a粒子与衰变后的新核的动量大小始终相同，在衰变瞬间，二者方向相反，随后在磁场中做匀速圆周运动，动量方

向不同，D错误。

故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AD

【解析】

A.地球和火星绕太阳转动'万有引力提供向心力‘〃口=竿‘得〃=零'火星的公转轨道半径大'加速度小,

故A错误;

B.根据公式可知火星的运行速度比地球小，故B错误;

CD、地球公转周期为1年，而火星的周期大于1年，每个冲日周期内，地球比火星多转一圈，所以不是每年出现火星

冲日现象，故C错误；

瓜

D.根据开普勒第三定律X=k,火星公转轨道半径为地球的1.5倍，所以地球与火星的公转周期之比为故

V27

D正确.

故选D.

点睛：根据万有引力提供向心力，分析地球和火星加速度、线速度之间的关系；根据地球公转周期为1年，每个冲日

周期内，地球比火星多转一圈，所以不是每年出现火星冲日现象，根据开普勒定律分析火星周期与地球周期的关系.

8、BDE

【解析】

A.分子间作用力表现为引力时，分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小，故A错误；

B.晶体与非晶体的区别在于有无固定的熔点，晶体有固定的熔点而非晶体没有，故B正确；

C.在绝热压缩过程中，外界对气体做功而气体与外界无热交换气体内能一定增加，故C错误；

D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体，符合热力学第二定律的表述，故D正确；

E.当人们感到干燥时，空气的相对湿度较小，故E正确。

故选BDEo

9、BD

【解析】

AB.物体在8点左边运动时，做匀速直线运动，甲和乙的速度相同；物体在8点右边运动时，对物体受力分析，据牛

顿第二定律可得：

则在3点右边两物体做初速度相同、加速度相同的匀减速直线运动，在3点右边两物体经过相同的距离停下，所以无

论相取何值，总是s=0；故A项错误，B项正确。

CD.在〃点左边运动时，甲和乙做速度相同的匀速直线运动，乙比甲多运动的距离为L；在〃点右边两物体做初速度

相同、加速度相同的匀减速直线运动；则无论6取何值，乙运动的总时间大于甲运动的总时间；故C项错误，D

项正确。

10、BCD

【解析】

A.过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A错误;

B.B-C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确；

C.C-。过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；

D.O-A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，故D正确；

E.循环过程的特点是经一个循环后系统的内能不变。故E错误。

故选BCD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、移动活塞要缓慢不能用手握住注射器的封闭气体部分注射器与压强传感器连接部分气体的体积B

【解析】

(1)[1][2].要保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部

分.这样能保证装置与外界温度一样.

C

(2)[3].体积读数值比实际值大％.根据P(V+H)=C,C为定值，则丫=,一匕).如果实验操作规范正确，但如图所

示的丫-2图线不过原点，则匕代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积.

r11

(3)[4].根据PV=C可知不，当质量不变时V与一成正比，当质量发生改变时(质量变大)，丫与不还是成正比，

PPP

但此时的斜率发生变化即斜率比原来大，故B正确.

【点睛】

本实验是验证性实验，要控制实验条件，此实验要控制两个条件：一是注射器内气体的质量一定；二是气体的温度一

定，运用玻意耳定律列式进行分析.

12、5.45ABD工D

口口

【解析】

(1)游标卡尺的主尺读数为5mm,游标读数为,0：二二,：二,」：二二，所以最终读数为5.45mm；

(2)A项：调节螺钉，使气垫导轨水平，故A正确；

B项：为了使绳的拉力等于滑块的合外力，调节定滑轮，使连接滑块为细线与气垫导轨平行，故B正确；

C项：对系统来说，无需滑块与遮光条的总质量M远大于钩码的质量m,故C错误；

D项：使滑块释放的位置离光电门适当远一些，可以减小测量滑块运动位移的误关，故D正确。

故选：ABDo

⑶滑块通过光电门的速度为：_;

O=zz

(4)由公式.一,解得:_：,故选D。

—_I■♦■_

匚二二i=!(二y-=；ZZZI-

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

J3,19」(V30Vio^lJ30

24

13、(1)—m,—m,(2)-xl0V/m,(3)----------------m,(-2±£m,0)。

200104I1545J15

【解析】

(1)由洛伦兹力提供向心力，得

mv2

qvB=

〃/max

「max-人=0.1m

qB。

根据几何关系可知，速度最大的离子在磁场中做圆周运动的圆心恰好在y轴B(0,5m)点，如图甲所示，离子从C

点垂直穿过y轴。根据题意，所有离子均垂直穿过)，轴，即速度偏向角相等，AC连线是磁场的边界。速度最小的离子

在磁场中做圆周运动的半径：

WV0min1

二~=——m

qB°30

甲乙

速度最小的离子从磁场离开后，匀速前进一段距离，垂直y轴进入电场，根据几何知识，离子恰好从B点进入电场,

如图乙所示，故y轴上8点至C点区域有离子穿过，且

1

BC=­m

10

A1

满足题意的矩形磁场应为图乙中所示，由几何关系可知矩形长火m,宽77m,面积：

1020

S=—m

200

⑵速度最小的离子从B点进入电场，离子在磁场中运动的时间:

112兀m

t\=-T=—•~~

33qB。

离子在电场中运动的时间为自贝IJ:

又因:

t\=tl

9

解得：E=-xl04V