2024年高考物理模拟试题及详解

2024年高考物理模拟试题及详解前言高考物理作为衡量学生科学素养与逻辑思维能力的重要学科，其备考过程不仅需要扎实的基础知识，更需要灵活的解题思路与娴熟的应用技巧。为助力广大考生高效备考，熟悉最新命题趋势，我们精心编撰了这份2024年高考物理模拟试题。本试题严格依据最新课程标准与高考评价体系要求，在知识点覆盖、题型设置、难度梯度上力求贴近真题，旨在帮助考生查漏补缺，提升应试能力。希望同学们能认真对待，独立完成，并通过对详解的研读，深化对物理概念与规律的理解，最终在高考中取得理想成绩。2024年普通高等学校招生全国统一考试物理模拟试题一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8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。（一）选择题（单选部分）1.下列关于物理学史或物理概念的说法中，正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G的数值B.伽利略通过理想斜面实验，得出了“力是维持物体运动的原因”这一结论C.电场强度是采用比值定义法定义的物理量，其大小与试探电荷所受的电场力及电荷量无关D.磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线，其疏密程度表示磁场的强弱2.如图所示，某质点做直线运动的v-t图像，关于质点在0~t₃时间内的运动情况，下列说法正确的是（）（*此处应有v-t图像：假设为一个常见的折线图，例如：0-t₁匀加速，t₁-t₂匀速，t₂-t₃匀减速至零*）A.质点在0~t₁时间内的加速度大于t₂~t₃时间内的加速度B.质点在t₁~t₂时间内的位移最大C.质点在0~t₃时间内的平均速度等于(v₁+0)/2D.质点在t₂时刻的速度方向发生改变3.如图所示，在光滑水平面上，质量为m的物块A以速度v₀向右运动，与静止的质量为2m的物块B发生正碰，碰撞后物块A、B的速度分别为v₁和v₂。则碰撞过程中，下列说法可能正确的是（）A.v₁=-v₀/3，v₂=2v₀/3B.v₁=v₀/2，v₂=v₀/4C.v₁=0，v₂=v₀/2D.v₁=-v₀/2，v₂=3v₀/44.如图所示，空间存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），从坐标原点O以某一初速度沿与x轴正方向成θ角的方向射入磁场。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R，则粒子从射入磁场到第一次经过y轴的过程中，其在x轴方向上的位移大小为（）A.RsinθB.2RsinθC.RcosθD.2Rcosθ5.某小型发电站通过理想升压变压器、输电线和理想降压变压器将电能输送给用户。已知发电机的输出电压稳定，升压变压器原、副线圈的匝数比为1:n，输电线的总电阻为r，降压变压器原、副线圈的匝数比为k:1，用户得到的电压为U，用户消耗的总功率为P。则下列说法正确的是（）A.输电线上的电流为P/UB.输电线上损失的功率为(P/(nU₁))²r，其中U₁为发电机输出电压C.升压变压器副线圈两端的电压为nU₁D.降压变压器原线圈两端的电压为kU（二）选择题（多选部分）6.关于机械振动与机械波，下列说法正确的是（）A.单摆做简谐运动的周期与摆球的质量无关B.机械波的传播速度由介质的性质决定，与波的频率无关C.当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率大于波源的振动频率D.光的偏振现象说明光是一种纵波E.两列波在空间相遇时，相遇区域内质点的位移等于两列波单独传播时引起的位移的矢量和7.如图所示，在竖直平面内，固定着一个半径为R的光滑圆弧轨道ABC，其A点为轨道的最高点，C点为最低点，B点与圆心O等高。一质量为m的小球（可视为质点）从A点正上方h处由静止释放，小球进入轨道后恰好能通过A点。重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A.小球通过A点时的速度大小为√(gR)B.h的值为R/2C.小球通过C点时对轨道的压力大小为6mgD.小球在B点时的速度大小为√(3gR)8.如图所示，平行板电容器与电源、电阻、开关S相连。初始时开关S闭合，电容器两极板间有一带电油滴恰好处于静止状态。现将下列操作单独进行，不计空气阻力及温度对电阻的影响，则下列说法正确的是（）A.若将开关S断开，油滴仍保持静止B.若将两极板间的距离增大，油滴将向下运动C.若将滑动变阻器的滑片P向上移动，油滴将向上运动D.若在两极板间插入一块绝缘介质板，油滴将向上运动二、非选择题：共62分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~14题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共47分）9.（6分）某同学用如图甲所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数μ。实验步骤如下：（1）将木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；将打点计时器固定在木板远离滑轮的一端，并连接好电源。（2）将纸带穿过打点计时器，一端固定在滑块上，滑块放在木板上，另一端通过定滑轮悬挂适量钩码。（3）接通电源，释放滑块，打点计时器在纸带上打下一系列点。（4）改变钩码质量，重复实验多次。回答下列问题：（1）该实验中，为了使滑块所受合外力等于钩码的重力，需要进行的操作是________。（2）图乙是某次实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，打点计时器的打点周期为T=0.02s。测得各计数点到A点的距离如图所示，则打C点时滑块的速度大小vₙ=_______m/s（结果保留两位有效数字）。（3）若滑块的质量为M，钩码的质量为m，重力加速度为g，利用多次实验得到的多组m和对应滑块的加速度a，作出a-m图像。若图像的斜率为k，纵轴截距为b，则可求得μ=_______（用含k、b、g、M的字母表示）。10.（9分）某同学要测量一节干电池的电动势E和内阻r，实验室提供的器材有：待测干电池（电动势约1.5V，内阻约1Ω）电流表A₁（量程0~0.6A，内阻rₐ₁约为0.1Ω）电流表A₂（量程0~3A，内阻rₐ₂约为0.01Ω）电压表V（量程0~3V，内阻rᵥ约为3kΩ）滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流1A）开关S一个，导线若干。（1）为了较准确地测量电池的电动势和内阻，电流表应选用_______（选填“A₁”或“A₂”）。（2）请在虚线框内画出实验电路图，并在图中标出所选器材的符号。（3）该同学根据实验数据，画出了电压表的示数U随电流表的示数I变化的图像，如图所示。由图像可求得该干电池的电动势E=_______V（结果保留三位有效数字），内阻r=_______Ω（结果保留两位有效数字）。（4）若考虑电压表的分流作用，则测量得到的电动势Eₘₑₐₛ_______真实值Eₜᵣᵤₑ（选填“大于”、“小于”或“等于”），内阻rₘₑₐₛ_______真实值rₜᵣᵤₑ（选填“大于”、“小于”或“等于”）。11.（12分）如图所示，在水平地面上有一质量M=2kg的长木板，木板右端固定一轻质弹簧，弹簧的自由端在Q点。木板上P点右侧粗糙，左侧光滑，PQ间距离L=1m。一质量m=1kg的小滑块（可视为质点）静止在P点。现给滑块一个水平向右的初速度v₀=4m/s，滑块与木板PQ段间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s²。求：（1）滑块第一次压缩弹簧过程中，弹簧的最大弹性势能Eₚ；（2）滑块最终停在木板上的位置与P点的距离。12.（20分）如图所示，在xOy坐标系中，第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E₁=mg/q；第四象限内存在沿x轴正方向的匀强电场E₂（未知）和垂直纸面向外的匀强磁场B（未知）。一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点）从y轴上的A点（0，h）由静止释放，经第一象限的电场加速后，从坐标原点O进入第四象限，在第四象限内做匀速圆周运动，并恰好通过x轴上的C点（d，0）。重力加速度为g。求：（1）小球到达O点时的速度大小v₀；（2）第四象限内电场强度E₂的大小；（3）磁场的磁感应强度B的大小；（4）小球从A点运动到C点所用的总时间t。（二）选考题：共15分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。13.[物理——选修3-3]（15分）（1）（5分）下列说法正确的是________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小D.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，内能一定增加E.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律（2）（10分）如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸内有一质量为m、横截面积为S的活塞，活塞与汽缸壁间无摩擦且不漏气。初始时，活塞下方封闭一定质量的理想气体，活塞距离汽缸底部的高度为h，外界大气压为p₀，重力加速度为g。现对汽缸内气体缓慢加热，使活塞上升到距离汽缸底部高度为2h处，此过程中气体吸收的热量为Q。求：（i）加热后汽缸内气体的压强；（ii）此过程中气体内能的增加量ΔU。14.[物理——选修3-4]（15分）（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示，此时质点P位于平衡位置且沿y轴正方向运动。已知该波的传播速度v=2m/s。则下列说法正确的是________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.该波的波长λ=4mB.该波的周期T=2sC.t=0.5s时刻，质点P的速度最大D.t=1s时刻，质点Q位于波谷E.质点P和质点Q的振动方向总是相反的（2）（10分）如图所示，一透明半圆柱体的横截面，半径为R，折射率n=√3。一束平行光垂直于半圆柱体的平面端面射入，其中一条光线从圆柱面的A点射出，A点到平面端面的距离为d=R/2。光在真空中的传播速度为c。求：（i）该光线在A点的折射角r；（ii）该光线从射入半圆柱体到射出半圆柱体所用的时间t。参考答案与详解一、选择题（一）单选题1.答案：C详解：牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测出引力常量G，A错误；伽利略通过理想斜面实验推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点，得出力是改变物体运动状态的原因，B错误；电场强度E=F/q是比值定义法，其大小由电场本身决定，与试探电荷无关，C正确；磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在，D错误。2.答案：C详解：v-t图像的斜率表示加速度。0~t₁段斜率为正，t₂~t₃段斜率为负（表示减速），但比较加速度大小看绝对值，由图可知0~t₁段斜率绝对值小于t₂~t₃段，故A错误；质点一直沿正方向运动，所以0~t₃时间内位移持续增大，t₃时刻位移最大，B错误；0~t₃时间内的位移等于图像与时间轴围成的面积，由于是梯形（或三角形与矩形组合），其平均速度等于总位移除以总时间，对于初速度为0，末速度为0，中间有一段匀速的运动，其平均速度不等于(v₁+0)/2，但若0~t₁是匀加速到v₁，t₁~t₂是匀速v₁，t₂~t₃是匀减速到0，则总位移x=(0+v₁)t₁/2+v₁(t₂-t₁)+(v₁+0)(t₃-t₂)/2=v₁(t₁+t₂+t₃)/2-v₁(t₁+t₂-t₃)/2？不，更简单的算法是整个过程的v-t图像如果是一个梯形，上底是(t₂-t₁)，下底是t₃，高是v₁，则面积x=[(t₂-t₁)+t₃]*v₁/2。平均速度v̄=x/t₃。若题目中t₁~t₂时间为0（即0~t₁匀加速，t₁~t₃匀减速），则平均速度才是v₁/2。原题未明确t₁~t₂的时长，但选项C给出的是(v₁+0)/2，即假设总位移是三角形面积（v₁t₃/2），这只有在t₁