2024届明日之星高考物理精英模拟卷河南版_2024高考押题卷_72024正确教育全系列_2024明日之星全系列_（新高考）2024《明日之星·高考精英模拟卷》（九科全）各一套

微信公众号：【高中精品资料君】 2024 届明日之星高考物理精英模拟卷 【河南版】 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。 1.如图所示为DNA晶体在 X射线照射下的图样，该图样反映的是X射线的哪种特性 ( ) A.反射 B.干涉 C.衍射 D.偏振 2.北京时间2023年9月30日，杭州亚运会男子百米决赛结束争夺，中国选手谢震业以 9秒 97刷新个人生涯纪录的成绩夺冠.若把他的某次百米跑过程简化为先匀加速再匀速 的直线运动，其vt图像如图所示，结合图像分析这次百米跑，下列说法错误的是( ) A.百米跑的成绩约为10.33 s B.匀加速阶段的加速度大小为3m/s2 C.匀速跑阶段的位移大小为76 m D.百米跑的平均速度大于10 m/s 3.2023年8月24日，日本福岛第一核电站启动核污染水排海，此行为引起许多国家的 强烈抗议。核污水中含有多种放射性物质，其中氚3H发生衰变后会生成3He并释放一 1 2 个粒子，下列说法正确的是( ) A.氚3H发生的是α衰变 B.氚3H发生衰变时吸收能量 1 1 C.释放的粒子电荷数为1 D.释放的粒子来自氚原子核内 4.把太阳和木星看成一个双星系统，它们在万有引力作用下绕共同的圆心O做匀速圆 周运动。已知太阳和木星的质量分别为M、m，二者中心间的距离为d。在它们的轨 道面上到太阳和木星距离都为d的两个点叫拉格朗日点L、L 。位于两处的小行星在 4 5 太阳和木星的引力作用下，能够与太阳和木星保持相对静止。则( ) 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 A.L 处小行星的线速度大小等于木星的 4 B.L 处小行星的加速度大小等于木星的 4 d3 C.L 处小行星的运行周期为2π 4 G(M m) D.太阳和木星的线速度大小之比为M :m 5.某一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中的虚线 所示。bc和cd是半径均为R的半圆弧，且它们在 c点相切，a、b、c、d、e共线，O 1 为半圆弧bc的圆心，O为半圆弧bc的最低点。一束质量为m、电荷量为qq0的粒 子，在纸面内从O点沿着OO 方向以不同速率射入磁场。不计粒子间的相互作用，则 1 能够进入半圆弧cd的粒子速率v的范围是( ) qBR 5qBR qBR 10qBR A. v B. v 2m 6m m 2m qBR 5qBR qBR 10qBR C. v D. v m 3m 2m 2m 6.某同学欲做“坐井观天”这个实验，如图所示，已知井深 h，井口半径为R，现给井中 注满水，在井底中央放一个点光源，测得最大视角为θ（视角为两折射光线反向延长 线所夹角度），已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是( ) 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 2   h  A.水的折射率为sin 1   2 R   h2 R2 sin B.光从光源射出到离开井所需时间为 2 cR C.若点光源竖直向上移动，最大视角一定变大 D.若只往井中注入一半高度的水，则最大视角一定变小 7.空间中有两个相距较远、带等量异种电荷的小球A和小球B,B带正电，且质量是A 质量的2倍。t 0时刻，两小球速度大小都是v，A的速度方向竖直向上，B的速度方 向水平向左，如图所示，此时在整个空间加一水平向左的匀强电场。t T 时刻，A的 速度大小仍为v，但方向变为水平向右，则( ) A.A所受的电场力与其重力大小相等 B.t T 时刻，B的速度大小为 5v C.0~T 时间内，B的重力势能变化量的绝对值是A的2倍 D.0~T 时间内，B的电势能变化量是A的3倍 8.利用发电机给家庭供电，简化电路图如图所示。已知发电机输出电压有效值U保持 不变，输电线电阻等效为r，一路经过理想自耦变压器供电炉工作，另两路供电灯照 明。假设电灯及电炉丝电阻都是定值。初始时，开关S 、S 闭合，下列说法正确的是 1 2 ( ) 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 A.当滑片P由2向1滑动时，两电灯均变亮 B.断开开关S ，发电机输出功率变大 1 C.断开开关S ，电炉的消耗功率增大 2 D.当滑片P由1向2滑动时，r消耗的功率变小 二、非选择题：本题共5小题，共62分。 9.（8分）某实验小组利用如图甲所示的装置来探究“弹簧弹力与形变量的关系”.质量为 m的物块放在倾角 θ的光滑斜面上，斜面底端有一个力传感器，与物块相连有一个轻 弹簧，弹簧另一侧用绳子跨过固定在斜面顶端的定滑轮，与一个弹簧测力计相连，斜 面平行紧贴一个刻度尺，测得弹簧原长为L .现用力F向下拉弹簧测力计，测得弹簧长 0 度为L，力传感器读数为F ，重力加速度为g，则 N （1）物块处于平衡状态满足的表达式为_______（用题中已知量表示）. （2）多次改变拉力F，得到多组L和F 的数值，以F 为纵坐标，L为横坐标，作出 N N F L图像，如图乙所示，若该图线斜率的绝对值为a，纵截距为b，则弹簧的劲度系 N 数为________，物块的质量为________. 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 （3）你觉得本实验需要注意的事项为________（答案合理即可）. 10.（12分）实验小组想把一块量程为0~200 μA的电流表改装成双倍率欧姆表，在实 验室找到的器材如下： A.微安表（量程0~200 μA，内阻1 kΩ） B.电阻箱两个（阻值范围均为0~9999.9 Ω） C.干电池一节（电动势1.5 V，内阻2.0 Ω） D.开关和导线若干 （1）实验小组按图示电路完成实物连接，端口 a应该接_______（填“红”或“黑”） 表笔。 （2）现将开关S断开，将a、b所插表笔短接，调整R 为_______Ω，使微安表指针指 2 在200 μA位置，S断开时为欧姆“×100”倍率，则微安表盘上100 μA刻度应标记为 _______。 （3）开关S闭合时为欧姆“×10”倍率，则电阻箱R 的阻值应调为_______Ω，两表 1 笔短接，把R 调为_______Ω，微安表指针指在200 μA处。 2 （4）使用一段时间后，电池的电动势变为1.47 V，但仍然能够进行欧姆调零，在使用 改装表的欧姆“×100”倍率测量未知电阻时，测量值为2500 Ω，则实际值为 _______Ω。 11.（10分）如图所示，一个导热性良好的汽缸固定在一个倾角为30的斜面上， 汽缸顶端有一个阀门.在汽缸正中央有一个厚度不计、横截面积为S的活塞恰好处于静 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 止状态，且把汽缸中的气体分成A、B两部分，A部分中气体的初始压强为3p ，B部 0 分中气体的初始压强为2.8p ，两部分中的气体均可看作理想气体.一段时间后，由于 0 阀门漏气，使得活塞沿斜面向上运动，最终稳定在某处，此时A、B两部分中的气体体 积之比为3:1，且阀门不再漏气.已知外界大气压为 p ，外界环境温度不变，重力加速 0 度为g，求： （1）活塞再次稳定后B部分中气体的压强. （2）B部分中漏出的气体与剩余气体质量的比值. 12.（14分）如图所示，粗糙水平面上的A、B两点相距L4.5m，动摩擦因数0.2， 该水平面与一光滑斜面平滑相接，斜面足够长.在A处静止放置一个质量为m 2kg的 1 小球甲，C处放置一个质量为m 0.4kg的小球乙，C为AB中点.现给小球甲一个水平 2 向右的冲量I 10Ns，小球甲向右运动与小球乙发生碰撞，碰撞后二者在B点恰好 相遇，且甲球速度刚好减为零，求： （1）小球乙碰后的速度大小. （2）斜面的倾角θ. 13.（18分）2023年7月中国科学院空间应用工程与技术中心研制建设的电磁弹射微重 力实验装置启动试运行。这一装置采用电磁抛射的方式在地面构建微重力实验环境， 即采用电磁弹射系统将实验舱垂直加速到预定速度后释放，实验舱在上抛和下落阶段 为科学载荷提供微重力环境。假设该装置加速部分的结构简图如图所示，正方形线框 abcd固定在实验舱体（未画出）上，安置在加速轨道中，轨道中交叉分布着方向垂直 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 线框平面的匀强磁场B 、B ，磁感应强度大小均为 10 T，图中每个磁场区域均为正方 1 2 形，边长均与线框边长相同，均为L1m。已知实验舱和线框的总质量为200 kg，线 框总电阻为R20，重力加速度为g 10m/s2。 加速方式1：磁场区域匀速向上运动，直到实验舱体达到预定速度。 加速方式2：磁场区域以某一初速度向上加速运动，与线框的速度差保持恒定，直到 舱体达到预定速度。 （1）为使实验舱对水平底座的作用力恰好为零，求磁场的速度大小。 （2）若在加速结束后撤去磁场，实验舱向上运动2 s到达最高点，求加速方式1中磁 场运动速度的最小值。 （3）若以加速方式 2加速，在加速结束后撤去磁场，实验舱向上运动 2 s到达最高点， 磁场的初速度为110 m/s： ①求加速结束时磁场的速度大小和加速过程中线框中产生的焦耳热； ②求加速过程中向左通过ab某横截面的总电荷量。 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 答案以及解析 1.答案：C 解析：X射线照射到 DNA晶体时，由于 X射线的波长极短，与 DNA晶体的尺寸近似， 因此发生了明显衍射现象，C正确。 2.答案：D 解析：由vt图像的斜率代表加速度及题图可得，谢震业匀加速阶段的加速度大小 a 3m/s2，B不符合题意；由vt图像与时间轴所围成面积代表位移可得，他匀加速 阶段的位移大小为24 m，则其匀速跑阶段的位移大小为 76 m，C不符合题意；他匀速 s 跑阶段所用的时间为t  匀 6.33s，则总时间t (46.33)s10.33s，A不符合题意； 匀 v 匀 s 100 由前面分析知，他百米跑的平均速度v   m/s9.68m/s，D符合题意. t 10.33 3.答案：D 解析：根据原子核衰变时质量数、电荷数守恒可知，电荷数为-1，释放的粒子是β粒 子，发生的是β衰变，A、C错误；衰变过程释放能量，B错误；释放的粒子是由原子 核内一个中子变成质子而释放出的电子，D正确。 4.答案：C 解析：由于L 处小行星与太阳和木星保持相对静止，三者做匀速圆周运动，角速度相 4 等，小行星的轨道半径比木星的大，由vr 可知，小行星的线速度大于木星的，A 错误。由a2r可知，小行星的加速度大于木星的，B错误。设太阳和木星到圆心O 2 Mm 2π 的距离分别为r、r ，有d r r ，对太阳，有G M r，对木星，有   1 2 1 2 d2  T  Mm 2π 2 d3 m M G m   r ，可得周期T 2π ,r  d,r  d ，由vr d2  T  2 G(M m) 1 M m 2 M m v r m 可知，太阳和木星的线速度大小之比为 1  1  ，C正确，D错误。 v r M 2 2 5.答案：C 解析：粒子从O点沿着OO 方向射入磁场，则轨迹圆心必在过O点且与bc平行的直 1 线上，将粒子的轨迹半径由零逐渐增大，画出轨迹如图所示，当运动轨迹如图中的Ⅰ 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 时，粒子恰好进入圆弧cd，此时粒子轨迹半径为r  R；当运动轨迹如图中的Ⅱ时， 1 粒子到达圆弧cd的最右端，设此时粒子轨迹半径为r ，在三角形OOd中， 2 1 3R 5 cos ，由几何关系可得2r cos R2 (3R)2 ，联立解得r  R，由 R2 (3R)2 2 2 3 v2 qBR 5 5qBR 洛伦兹力提供向心力得qvBm ，当r  R时，v  ；当r  R时，v  ， r 1 1 m 2 3 2 3m qBR 5qBR 则粒子速率v的范围是 v ，C正确。 m 3m 6.答案：AD  解析：如图所示，设入射角为α，由题意可知折射角为 ，由折射定律可知，水的折 2  sin R  h  2  射率 n 2 ，由几何关系可解得sin h2 R2 ，联立解得n 1  R   sin 2 ，A sin c 正确；光在水中的传播速度v ，光路长为s  h2 R2 ，故传播时间为 n   h2 R2 sin s 2 ，但该时间为光离开井的最长时间，因为光垂直井口也能离开井， t   v cR 因此光离开井的时间不唯一，B错误；若点光源竖直向上移动，由几何关系可知视角 变大，但光源上移后，入射角增大，可能会发生全反射，故最大视角不一定变大，C 错误；若只往井中注入一半高度的水，入射角变小，一定不会发生全反射，因此最大 视角一定变小，D正确. 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 7.答案：AC 解析：将小球A和小球B的运动均沿水平方向和竖直方向进行分解。以小球A为研究 对象，水平方向在电场力Eq作用下向右做匀加速直线运动，竖直方向在重力mg作用 下做竖直上抛运动。以小球B为研究对象，水平方向在电场力Eq作用下向左做匀加 速直线运动，竖直方向在重力mg作用下向下做匀加速直线运动。0~T 时间内，对小 球A，根据动量定理，水平方向有EqT mv0，竖直方向有mgT 0mv，可得 Eqmg，A正确。0T 时间内，对小球B，根据动量定理，水平方向有 3 EqT 2mv 2mv，竖直方向有2mgT 2mv ，联立可得v  v、v v，则t T 时 x y x 2 y 13 刻，小球B的速度大小为v  v2 v2  v，B错误。0~T 时间内，小球A的重力 B x y 2 v v 势能变化量ΔE mg T ，小球B的重力势能变化量ΔE 2mg T ，可得 pA 2 pB 2 v ΔE 2 ΔE ，C正确。小球A的电势能变化量ΔE Eq T ，小球B的电势能 pB pA 电A 2 3 vv 2 变化量ΔE Eq T ，可知ΔE 2.5ΔE ，D错误。 电B 2 电B 电A 8.答案：AC 解析：设自耦变压器线圈总匝数为n ，滑片P与1间的线圈匝数为n ，电炉丝电阻为 1 2 U U n I n R 2 ，对理想变压器有 1  1 , 1  2 ，把变压器和电炉丝电阻等效为电阻R，有 I U n I n 2 2 2 2 1 n 1U U n 2 n2U n2 R 1  2  1 2  1 R，U一定，当滑片 P由 2向 1滑动时，n 变小，R变大， I n n2I n2 2 1 2 I 2 2 2 n 2 1 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 R和电灯并联的总电阻变大，则干路电流减小，电灯及变压器两端的电压变大，电灯 变亮；同理，当滑片P由1向2滑动时，总电阻减小，干路电流增大，则r消耗的功 率变大，A正确，D错误；断开开关S ，并联部分总电阻增大，干路电流减小，由 1 PUI 知发电机输出功率变小，B错误；断开开关S ，干路电流减小，变压器两端的 2 电压增大，电炉丝电阻不变，则电炉消耗的功率增大，C正确。 9.答案：（1）F F mgsin N baL （2）a； 0 gsin （3）拉力F不宜过大，否则物块会直接离开传感器 解析：（1）物块处于平衡状态时，受到沿斜面向上的拉力，沿斜面向上的支持力(力 传感器)，以及重力沿斜面向下的分力，由力的平衡条件有F F mgsin. N （2）由胡克定律列出方程，有kLL F mgsin，整理得 0 N F kLkL mgsin，即a为弹簧的劲度系数，baL mgsin，则物块的质量 N 0 0 baL 为m 0 . gsin （3）拉力F过大会使物块直接离开传感器，导致传感器示数变为零. 10.答案：（1）红 （2）6498；75 （3）111.1；648 （4）2450 解析：（1）电流由红表笔流入电表，端口a应接红表笔。 E （2）微安表满偏时，欧姆表内电阻为R  7500Ω，此时R  R R r 6498Ω。 Ω I 2 Ω g g 1 E 测量电阻时指针指在中央刻度时，有 I  ，得R  R 7500Ω，又倍率为 2 g R R x Ω Ω x “×100”，表盘上100 μA刻度标为75。 （3）两个倍率共用同一表盘刻度，中值电阻等于该倍率下欧姆表的内阻，当倍率为 E “×10”时，欧姆表内阻为R   750Ω,I 为流过电源的最大电流，解得 Ω I 总 总 I 10I ，需要把微安表量程扩大为原来的10倍，并联电阻R 的阻值应调为 总 g 1 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 R R R  g 111.1Ω，改装电表总内阻R   g 100Ω，则R  R R r 648Ω。 1 101 g 10 2 Ω g （4）使用“×100”倍率时，欧姆表的内阻R 7500Ω，电阻测量值为R 2500Ω Ω x E 时，电流为I  150μA。当电池电动势为1.47 V时，欧姆调零后欧姆表的实 R R Ω x E 3 E 际内阻为R   ，指针指在150 μA时由I  I  ，解得R 2450Ω。  I 4 g R R x g Ω x 19 11.答案：（1）1.8p （2） 0 9 解析：（1）初始时，活塞处于静止状态，有 3p S 2.8p Smgsin30 0 0 V 设汽缸的体积为V，初始时A部分中气体的体积为 ，活塞再次稳定时A部分中气体 2 3 的体积为 V ，压强为 p ，对A部分中的气体，由玻意耳定律有 4 A V 3 3p   p  V 0 2 A 4 解得 p 2p A 0 设活塞再次稳定时，B部分中气体的压强为 p ，对活塞由力的平衡条件有 B p S  p S mgsin30 A B 解得 p 1.8p B 0 （2）假设气体未泄露，活塞再次稳定时，设当B部分中气体压强等于 p 时，体积为 B V ，由玻意耳定律有 B V 2.8p   p V 0 2 B B 7 解得V  V B 9 V 19 漏出气体的体积为V V   V B 4 36 则漏出气体与剩余气体的质量之比为 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 19 V m 36 19   m V 9 余 4 12.答案：（1）5 m/s（2）53° 解析：（1）设小球甲的初速度为v ，对小球甲，由动量定理有 0 I mv 1 0 解得v 5m/s 0 设小球甲运动到C点时的速度为v ，小球甲从A到C过程，由动能定理有 1 L 1 1 m g  mv2  mv2 1 2 2 1 1 2 1 0 解得v 4m/s 1 设小球甲碰后的速度为v，小球甲从C到B过程，由动能定理有 1 L 1 m g 0 mv2 1 2 2 1 1 解得v3m/s 1 设小球乙碰后的速度为v，由动量守恒定律有 2 mv mv m v 1 1 1 1 2 2 解得v 5m/s 2 （2）对小球甲或乙在水平面上匀减速过程，由牛顿第二定律有 mg ma 解得两小球的加速度大小均为a2m/s2 v v 小球甲从C点运动到B点的时间t   1 1.5s a a 设小球乙从C点运动到B点的时间为t 1 L 1 由运动学公式有 v t  at2 2 2 1 2 1 解得t 0.5s 1 设小球乙在B点的速度为v ，由运动学公式有 3 v v at 3 2 1 解得v 4m/s 3 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 小球乙在斜面上运动的时间为t tt 1s 2 1 t 由运动的对称性可知，小球沿斜面向上匀减速的时间为t  2 0.5s 3 2 设小球乙在斜面上的加速度大小为a t 由运动学公式有v a 2 3 2 解得a8m/s2 对小球乙，由牛顿第二定律有 m gsinm a 2 2 解得sin0.8 故53 13.答案：（1）100m/s（2）120m/s（3）见解析 解析：（1）设实验舱对底座的作用力为零时，磁场的速度为v 1 由法拉第电磁感应定律可得，线框切割磁感线产生的感应电动势为E 2BLv 1 E 回路中的电流I  R ab、cd 边所受的安培力大小相等、方向相同，线框所受安培力为F 2BIL A 实验舱对水平底座的作用力为零，则有F mg A 综上可得v 100m/s 1 （2）撤去磁场后，实验舱向上运动2 s到达最高点，由竖直上抛运动规律可得，实验 舱加速结束时的速度为v  gt 20m/s 2 0 设实验舱速度要达到v ，采用加速方式1时磁场速度的最小值为v 2 3 线框向上达到最大速度，根据法拉第电磁感应定律可得，线框产生的感应电动势为 E2BLv v  3 2 E 此时线框受到的安培力与实验舱总重力相等，有2BL mg R 综合可得v 120m/s 3 （3）①加速时磁场与线框的速度差等于磁场的初速度v 110m/s，停止加速时线框 4 速度为v 20m/s，则此时磁场速度为 130 m/s 2 线框切割磁感线产生的感应电动势为E2BLv 4 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 E 线框中的电流I R 线框受到的安培力为F 2BIL A F mg 由牛顿第二定律可得，线框的加速度a A m v 线框加速过程所用的时间为t 2 a 解得t20s 这段时间内通过线框的电流恒定，则线框中产生的焦耳热 Q I2Rt4.84106 J ②线框速度与磁场速度的差值恒为110 m/s，则在 20 s内二者的位移差为2200 m 在图甲所示情况下，回路中的感应电流沿逆时针方向，在图乙所示情况下，回路中感 应电流沿顺时针方向。 结合二者的位移差与线框边长的关系可得，整个加速过程中，线框经过2 200个磁场 区域 即加速过程中，线框经过1 100个磁场区域时有向左通过ab某横截面的电荷 2BLx 则总电荷量为q  R 解得q 1100C 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002微信公众号：【高中精品资料君】 版权所有©正确教育 侵权必究！ 微信公众号：【高中精品资料君】全网最全押题卷，有需要的联系微信：xygewx002