吳忠高級中學2024年高考物理二模試卷

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5亳米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。

3.請按照題號順序在各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、如圖所示，abed是邊長為L的正方形回路，處在斜向左上的勻強磁場中，磁場方向與回路平面呈45度角，ab,cd

為金屬棒，ad,be為細的金屬絲，金屬絲的質量不計，ab金屬棒固定且兩端通過導線與另一側的電源相連，連接在另

一端的cd金屬棒剛好能懸在空中且正方形回路處于水平，cd段金屬棒的質量為m通過回路的磁通量為二重力加速

度為g則cd棒中電流的大小和方向：

A.方向從d到cB.方向從c到d

C.等，方向從d到cD.等方向從c到d

2、自2020年初開始，我國發生了新冠肺炎疫情。面對疫情，中華兒女眾志成城，科學戰“疫％現在疫情己經得到了

有效控制。2020年3月3日，國家衛健委、國家中醫藥管理局印發《關于印發新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第七

版）的通知》，指出新型冠狀病毒的傳播途徑：經呼吸道飛沫和密切接觸傳播是主要的傳播途徑，在相對封閉的環境中

長時間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經氣溶膠傳播的可能。氣溶膠粒子是懸浮在大氣中的微小顆粒，如云、霧、細

菌、塵埃、煙塵等。氣溶膠中的粒子具有很多動力學性質、光學性質，比如布朗運動，光的反射、散射等。關于封閉

環境中的氣溶膠粒子，下列說法正確的是（）

A.在空氣中會緩慢下沉到地面

B.在空氣中會緩慢上升到空中

C.在空氣中做無規則運動

I）.受到的空氣分子作用力的合力始終等于其所受到的重力

3、如圖所示，質量為根的小球用兩根細線3、03連接，細線的另一端連接在車廂頂，細線。B的另一端連接

于側壁，細線。4與豎直方向的夾角為9=37°,03保持水平，重力加速度大小為車向左做加速運動，當03段細

線拉力為Q4段細線拉力的兩倍時，車的加速度大小為（sin37°=0.6,cos37=0.8）（)

4、如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，MN之間的距離為九空間存在平行于紙面的足夠寬的勻強電場，其

大小和方向未知，圖中未畫出，一帶正電的小球從M點在紙面內以也片后的速度水平向左開始運動，以后恰好以大

小為了=&次的速度通過N點。已知重力加速度g,不計空氣阻力。則下列說法正確的的是（）

“

<-----?K4

A.可以判斷出電場強度的方向水平向左

B.從"點到N點的過程中小球的機械能先增大后減小

C.從M到N的運動過程中小球的速度最小為之

D.從M到N的運動過程中小球的速度最小為且心

50

5、相傳我國早在5000多年前的黃帝時代就已經發明了一種指南車。如圖所示為一種指南車模型，該指南車利用機械

齒輪傳動的原理，在任意轉彎的情況下確保指南車上的小木人右手臂始終指向南方。關于該指南車模型，以下說法正

確的是（）

A.以指南車為參照物，車上的小木人始終是靜止的

B.如果研究指南車的工作原理，可以祖車看成質點

C.在任意情況下，指南車兩個車輪輪緣的線速度大小都相等

D.在任意情況下，車轉彎的角速度跟小木人的角速度大小相等

6、如圖所示，A5C0為等腰梯形，4=NB=60。，AB=2CDf在底角A、3分別放上一個點電荷，電荷量分別為以和

q%在C點的電場強度方向沿OC向右，A點的點電荷在C點產生的場強大小為￡A,%點的點電荷在C點產生的場強

大小為EB,則下列說法正確的是

DC

/

/、

/\

A.............................'8

A.放在A點的點電荷可能帶負電

B.在。點的電場強度方向沿。。向右

C.EA>EB

D.

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、如圖（a）,質量M=4kg、傾角為〃的斜面體置于粗糙水平面上，質量小=1kg的小物塊置于斜面頂端，物塊與

斜面間的動摩擦因數〃=tan。。，=0時刻對物塊施加一平行于斜面向下的推力凡推力F的大小隨時間，變化的圖像如

圖（b）所示，/=2s時物塊到達斜面底端。斜面體始終保持靜止，重力加速度g=10ms2,在物塊沿斜面下滑過程中，

下列說法正確的是（）

A.物塊到達斜面底端時的動能為32J

B.斜面的長度為8m

C.斜面體對水平面的壓力大小始終為50N

D.水平面對斜面體的摩擦力水平向右且逐漸增大

8、下列說法正確的是.

A.狹義相對論認為，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速與光源、觀察者間的相對運動無關

B.電視遙控器發出的紅外線的波長比醫院里“CT”中發出的X射線的波長要短

C.分別用紅光、紫光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相鄰兩個

亮條紋的中心間距

D.如圖1所示，a、〃兩束光以不同的入射角由玻璃射向真空，結果折射角相同，則在玻璃中a光的全反射臨界角大

于方光的全反射臨界角

E.如圖2所示，偏振片產的透振方向為豎直方向，沿與豎直方向成45。角振動的偏振光照射到偏振片「上，在P的另

一側能觀察到透射光

9、關于伽利略的兩個斜面實驗，下面說法中正確的是()

A.伽利略僅在圖(a)中使用了光滑斜面進行實驗

B.伽利略僅在圖(b)中使用了光滑斜面進行實驗

C.伽利略從圖(a)中得出：自由落體運動是勻加速直線運動

D.伽利略從圖(b)中得出：力不是維持物體運動的原因

10、粗細均勻的電阻絲圍成如圖所示的線框，置于正方形有界勻強磁場中，磁感應強度為從方向垂直于線框平面,

圖中a/>"c=2cd=2de=24=2%=2L。現使線框以同樣大小的速度丫勻速沿四個不同方向平動進入磁場，并且速度始終與

線框最先進入磁場的那條邊垂直。在通過如圖所示的位置時,下列說法中正確的是()

丙T

A.圖甲中。、力兩點間的電壓最大

B.圖丙與圖丁中電流相等且最小

C.維持線框勻速運動的外力的大小均相等

D.圖甲與圖乙中曲段產生的電熱的功率相等

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）某實驗小組設計了如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其主要步驟如下：

（1）物塊P、。用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，尸底端固定了一豎直寬度為d的輕質遮光條。托住P,使系統處于靜

止狀態（如圖所示），用刻度尺測出遮光條所在位置A與固定在鐵架臺上的光電門8之間的高度人

（2）現將物塊尸從圖示位置由靜止釋放，記下遮光條通過光電門的時間為。則遮光條通過光電門時的速度大小

（3）己知當地的重力加速度為g,為了驗證機械能守恒定律，還需測量的物理量是_________（用相應的文字及字母

表示）。

（4）利用上述測量的實驗數據，驗證機械能守恒定律的表達式是。

（5）改變高度心重復實驗，描繪出正■〃圖象，該圖象的斜率為A。在實驗誤差允許范圍內，若女=,則驗

證了機械能守恒定律。

12.（12分）未來在一個未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運動的規律。懸點。正下方P點處有水平放置的熾熱

電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動，現對小球采用頻閃數碼相機連續

拍攝，在有坐標紙的背景屏前拍下了小球在做平拋運動過程中的多張照片，經合成后照片如圖乙所示，〃、從以d為

連續四次拍下的小球位置，已知照相機連續拍照的時間間隔是0.10s,照片大小如圖中坐標所示，又知該照片的長度與

實際背景屏的長度之比為1：4,則：

⑴由以上信息，可知。點（填“是”或“不是”）小球的拋出點；

⑵由以上信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為nVs2

⑶由以上信息可以算出小球平拋的初速度大小是m/s;

⑷由以上信息可以算出小球在b點時的速度大小是_________m/s.

2?

x/cni

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）牛頓說：“我們必須普遍地承認，一切物體，不論是什么，都被賦予了相互引力的原理”.任何兩個物體

間存在的相互作用的引力，都可以用萬有引力定律用產G生學計算，而且任何兩個物體之間都存在引力勢能，若規

r

定物體處于無窮遠處時的勢能為零，則二者之間引力勢能的大小為弓二G竿，其中/川、為兩個物體的質量，r

為兩個質點間的距離（對于屈量分布均勻的球體，指的是兩個球心之間的距離）.G為引力常量.設有一個質量分布均

勻的星球，質量為M,半徑為R.

（1）該星球的第一宇宙速度是多少？

（2）為了描述電場的強弱，引入了電場強度的概念，請寫出電場強度的定義式.類比電場強度的定義，請在引力場中

建立“引力場強度”的概念，并計算該星球表面處的引力場強度是多大？

（3）該星球的第二宇宙速度是多少？

（4）如圖所示是一個均勻帶電實心球的剖面圖，其總電荷量為+Q（該帶電實心球可看作電荷集中在球心處的點電荷），

半徑為凡P為球外一點，與球心間的距離為靜電力常量為A.現將一個點電荷p（該點電荷對實心球周圍電場的

影響可以忽略）從球面附近移動到p點，請參考引力勢能的概念，求電場力所做的功.

14.（16分）如圖所示，用質量為橫截面積為S的活塞在氣缸內封閉一定質量的理想氣體，不計活塞厚度及活塞

和氣缸之間的摩擦。開始時活塞距氣缸底的高度為〃且氣缸足夠高，氣體溫度為To,外界大氣壓強為尸o,重力加速度

為g，其中加求：

2g

（i）封閉氣體的壓強；

（ii）在活塞上面放置一個物體，物體的質量也為小，再次平衡后，發現活塞距氣缸底的高度為1■心則此時氣體。的

溫度為多少。

15.(12分)港珠澳大橋是連接香港大嶼山、澳門半島和廣東省珠海市跨海大橋，工程路線香港國際機場附近的香港

口岸人工島，向西接珠海、澳門口岸人工島、珠海連接線，止于珠海洪灣，總長約55公里，在建設港珠澳大橋時為了

更大范圍的夯實路面用到一種特殊圓環，建設者為了測試效果，做了如下的演示實驗：如圖所示，一輕繩吊著粗細均

勻的棒，棒下端離地面高H,上端套著一個細環。棒和環的質量均為相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmg(k>l).

斷開輕繩，棒和環自由下落。假設棒足夠長，與地面發生碰撞時，觸地時間極短，無動能損失。棒在整個運動過程中

始終保持豎直，空氣阻力不計，重力加速度為g求:

(1)棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中，環的加速度;

(2)從斷開輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間.棒運動的路程:

(3)從斷開輕繩到棒和環都靜止，摩擦力對環及棒做的總功.

H

'//////////////A

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、A

【解析】

設磁場的磁感應強度為則有：妙;BL%加45。，求得二二二f,cd棒處于靜止，則受到的安培力垂直于磁感應強度指

向右上，設cd中的電流為/,則有：BILcos45°=mg,解得：二二浮，根據左手定則可知，cd棒中的電流方向從d到

c,故A正確，BCD錯誤。

2、C

【解析】

ABC.封閉環境中的氣溶膠粒子的運動屬于布朗運動，所以在空氣中做無規則運動，AB錯誤C正確;

D.做布朗運動的粒子受力不平衡，所以才能做無規則運動，D錯誤。

故選C。

3、D

【解析】

設04段細線的拉力為尸，則

Fcos37=mg

2F-Fsin37=ma

7

求得。二：g，選項D正確，ABC錯誤。

4

故選D。

4、D

【解析】

A.小球運動的過程中重力與電場力做功，設電場力做的功為W,則有

W+mgh=gmv2-；

代入v=V2v0解得

IV=0

說明MN為電場的等勢面，可知電場的方向水平向右，故A錯誤;

B.水平方向小球受向右的電場力，所以小球先向左減速后向右加速，電場力先負功后正功，機械能先減小后增加,

故B錯誤;

CD.設經過時間4小球的速度最小，則豎直方向

%=g八

水平方向

I=7^-2以

合速度

v=M+*=加）+（7^-2畫）"=Q5g2gh

由數學知識可知，y的最小值為

故C錯誤，D正確。

故選D。

5^A

【解析】

A.以指南車為參照物，車上的小木人相對于小車的位置不變，所以始終是靜止的，故A正確；

B.在研究指南車的工作原理時，不可以把車看成質點，否則車上的小木人右手臂始終指向南方的特點不能體現，故B

錯誤；

C.在指南車轉彎時，兩個車輪的角速度相等，線速度不一定相等，故C錯誤；

D.由題，車轉彎時，車轉動，但車上的小木人右手臂始終指向南方，可知小木人是不轉動的，所以它們的角速度是

不相等的，故D錯誤；

故選A。

6、C

【解析】

ACD.由于兩點電荷在C點產生的合場強方向沿OC向右，根據矢量合成法，利用平行四邊形定則可知，可知兩點電

荷在。點產生的場強方向如圖所示，由圖中幾何關系可知EBVEA,A點所放點電荷為正電荷，5點所放點電荷為負電

荷，且4點所放點電荷的電荷量的絕對值大于B點所放點電荷的電荷量的絕對值，選項C正確，A、D錯誤；

B.對兩點電荷在。點產生的場強進行合成，由幾何關系，可知其合場強方向為向右偏上，不沿OC方向，故B錯誤。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、AC

【解析】

A.物塊與斜面間的動摩擦因數〃=tanO可知

mgsin6=pmgcos9

則物體所受的合力為F,由F-t圖像以及動量定理可知

Fr=-x2x8=8N-s

2

Ft=mv

可得

v=8m/s

則動能

E,=-mv2=-X]XS2J=32J

人22

選項A正確；

B.若物塊勻加速下滑，則斜面的長度為

I=—t=8m

2

而物塊做加速度增大的加速運動，則物塊的位移大于8m,即斜面長度小于8m,選項B錯誤；

CD.滑塊對斜面體有沿斜面向下的摩擦力，大小為

f=/Jtngcos0=mgsin9

垂直斜面的壓力大小為〃?geos0兩個力的合力豎直向下，大小為mg,則斜面體對水平面的壓力大小始終為

Mg+/叫=50N,斜面體在水平方向受力為零，則受摩擦力為零，選項C正確，I）錯誤；

故選AC,

8、ACE

【解析】

A.狹義相對論中光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的.故A正確；

B.紅外線的波長比X射線長.故B錯誤；

C.紅光的波長長于紫光，所以在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相

鄰兩個亮條紋的中心間距.故C正確；

D.由幾何分析可知。光束對應的折射率大，而全反射臨界角正弦值與折射率成反比，所以。光的全反射臨界角小于心

光的全反射臨界角.故D錯誤；

段由于偏振光在偏振片的透振方向有分量所以對應的會在另一側觀察到透射光.故E正確

9、CD

【解析】

AB.伽利略在圖(a)和圖(b)中都使用了光滑斜面進行實驗，故AB錯誤；

C.伽利略從圖(a)中將斜面實驗的結論外推到斜面傾角90。的情形，從而間接證明了自由落體運動是勻加速直線運

動；故C正確；

D.伽利略理想斜面實驗圖(b)中，由于空氣阻力和摩擦力的作用，小球在圖(b)中斜面運動能到達的高度，一定

會略小于它開始運動時的高度，只有在斜面絕對光滑的理想條件下，小球滾上的高度才與釋放的高度相同.所以可以設

想，在伽利略斜面實驗中，若斜面光滑，并且使斜面變成水平面，則可以使小球沿水平面運動到無窮遠處，得出力不

是維持物體運動的原因；故D正確。

故選CD,

10、ABD

【解析】

A.圖甲中。〃兩點間的電勢差等于外電壓，其大小為：

U=-3B^Lv=3-BLv

42

其它任意兩點之間的電勢差都小于路端電壓，A正確；

B.圖丙和圖丁中，感應電動勢大小為：

E=BLv

感應電流：

I,=-BL-v

R

感應電動勢大小小于圖甲和圖乙，所以圖丙與圖丁中電流相等且最小，B正確；

C.根據共點力的平衡條件可知，維持線框勻速運動的外力的大小等于安培力大小，根據安培力公式：

F=BIL

圖甲和圖乙的安培力大于圖丙和圖丁的安培力，所以維持線框勻速運動的外力的大小不相等，C錯誤；

D.圖甲和圖乙的電流強度相等，速度相同，進入磁場的時間也相等，根據焦耳定律：

。="心

可得圖甲與圖乙中加?段產生的電熱的功率相等，D正確。

故選ABDo

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

d1d■y2(A7—〃z)

11、一P的質量M,。的質量m(Af-m)g/i=-(M+/H)(-)~—：———g

t2t(M+〃?)

【解析】

(1)[1]光電門的遮光條擋住光的時間極短，則平均速度可作為瞬時速度，有；

d

V=—;

t

(2)[2]兩物塊和輕繩構成的系統，只有重力做功，機械能守恒：

Mgh-mgh=JM—+gmv2

故要驗證機械能守恒還需要測量P的質量必、。的質量機；

(3)[3]將光電門所測速度帶入表達式：

Mgh-mgh=g例(―)2+；w(—)2

則驗證機械能守恒的表達式為：

(M-ni]gh=—(M+/??)(—)2；

2t

(4)[4]將驗證表達式變形為：

\=2g[M-〃z)力

M+m

若在誤差允許的范圍內，系統滿足機械能守恒定律，廿-力圖像將是一條過原點的傾斜直線，其斜率為：

2g(M

k=--------o

M+m

12、是，8,0.8,生旦

5

【解析】

(D[1]因為豎直方向上相等時間內的位移之比為1：3：5,符合初速度為零的勻變速直線運動特點，因此可知。點的

豎直分速度為零，。點為小球的拋出點。

(2)[2]由照片的長度與實際背景屏的長度之比為1：4可得乙圖中正方形的邊長/=4cm,豎直方向上有：

f2

Ay=2L=gT

解得：

,2L2x4x10”

g=-=-----——=8m/s

T20.12

(3)[3]水平方向小球做勻速直線運動，因此小球平拋運動的初速度為:

2L2x4x10-2

v=-=-----=0.8m/s

0T0.1

(4)[4]b點豎直方向上的分速度

v^=—=—m/s=0.8m/s

用2T0.2

所以;

*=0.8>/2m/s=---m/s

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13、(1)v,=—；(4)W=kQq(-----)

RrR

【解析】

(1)設靠近該星球表面做勻速圓周運動的衛星的速度大小為匕，萬有引力提供衛星做圓周運動的向心力