文档内容
【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（全国卷专用）
黄金卷02
（考试时间：75分钟 试卷满分：110分）
一、选择题：本题共8小题，共48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，
每小题4分，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，有选错或
不答的得0分。
1．2023年7月28日，第31届世界大学生运动会在成都召开。铅球比赛中运动员将铅球（可视为质点）水
平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中（ ）
A．加速度保持不变
B．机械能一直增加
C．速度与水平方向的夹角越来越小
D．被推出后瞬间动能最大
【答案】A
【详解】A．铅球在平抛运动过程中，只受重力，加速度恒为重力加速度，故A正确；
B．铅球在平抛运动过程中，只有重力做功，动能和重力势能相互转化，机械能守恒，故B错误；
C．令速度与水平方向的夹角为 ，则有
可知，速度与水平方向的夹角越来越大，故C错误；
D．铅球被推出后，仅仅受到重力作用，重力做正功，根据动能定理可知动能逐渐增加，所以被推出后瞬
间动能最小，故D错误。
故选A。
2．以下是物理学史上3个著名的核反应方程：
x、y和z是三种不同的粒子，其中可判断（ ）
A．x是 粒子，z是中子 B．x是质子，z是中子
C．y是 粒子，z是电子 D．x是质子，z是电子
【答案】B
【详解】将上述三个方程相加，整理后得根据电荷数守恒和质量数守恒，z的质量数为1，电荷数为0，为中子，y是 粒子，x是质子。
故选B。
3．一质点以某一速度沿直线做匀速运动，从 时刻开始做匀减速运动，到 时刻速度减为零，然后
又做反向的匀加速运动，减速阶段和加速阶段的加速度大小相等。在下列质点的位移x与时间t的关系图
像中（其中A图像为抛物线的一部分，D图像为圆的一部分），可能正确的图像是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】匀变速直线运动的位移x与时间t的关系图像是抛物线，由于减速阶段和加速阶段的加速度大小
相等，第一个 时间内的位移大小与第二个 时间内的位移大小相等，A正确，BCD错误；
故选A。
4．地球位于火星与太阳之间且三者在同一直线上时称为“火星冲日”。已知地球绕太阳做圆周运动的周
期为T，火星绕太阳做圆周运动的轨道半径为地球绕太阳做圆周运动的轨道半径的n倍。则相邻两次“火
星冲日”的时间差为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】由公式且依题意有
解得
故选B。
5．静电透镜是利用静电场使用电子束聚或发散的一种装置。如图所示该透镜工作原理示意图，虚线表示
这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称，且相邻两等势线的电势差相
等，图中实线为某个电子通过电场区域时的轨迹示意图，关于此电子从a点运动到b点过程中，下列说法
正确的是（ ）
A．a点的电势高于b点的电势
B．电子在a点的加速度大于在b点的加速度
C．电场力一直做正功
D．电子在a点的动能大于在b点的动能
【答案】C
【详解】B．根据等势线的疏密知道b处的电场线也密，场强大，所以电子的加速度大，故B错误；
ACD．根据等势线与电场线垂直，可作出电场线，电子所受的电场力与场强方向相反，故电子在y轴左侧
受到一个斜向右下方的电场力，在y轴右侧受到一个斜向右上方的电场力，故电子穿过电场的过程中，电
场力始终做正功，电子沿x轴方向一直加速，所以电子在a点的动能小于在b点的动能；对负电荷是从低
电势向高电势运动，所以a点的电势低于b点的电势，故AD错误；C正确。
故选C。
6．如图甲所示，将线圈套在长玻璃管下端，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间
变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A．t~t 时间内，磁铁受到线圈的作用力方向始终向上
1 2
B．若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生负向感应电流，后产生正向感应电流
C．若将线圈的匝数加倍，由于电阻也加倍，所以线圈所受到的安培力的最大值不变
D．若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，线图中产生的电流峰值也将加倍
【答案】AB
【详解】A．根据楞次定律“来拒去留”，t~t 时间内，磁铁受到线圈的作用力始终向上，A正确；
1 2
B．若将磁铁两极翻转后重复实验，则穿过圆环的磁通量相反，根据楞次定律，感应电流先负向后正向，B
正确；
C．若将线圈的匝数加倍，由
可知线圈内产生的感应电动势将增大，所以对磁铁运动的阻碍作用增大，因此磁铁的最大速度将减小，所
以将线圈的匝数加倍时， 减小，所以线圈中产生的电流峰值不能加倍，线圈所受到的安培力的最大值
不会加倍，故C错误；
D．根据
得若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，阻力平均值也会发生变化，则速度不会变为原来的2倍，电流峰值不
会加倍，D错误。
故选B。
7．粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图象如
图甲和图乙所示。重力加速度g取10m/s2，以下说法正确的是（ ）
A．1s末物体运动的加速度为2m/s2
B．第2s内物体位移大小是4m
C．物体的质量m=5kg
D．物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2
【答案】AC
【详解】A．速度时间图象的斜率表示加速度，可知前2s内物体的加速度为
A正确；
B．速度时间图象的面积表示位移，可知第2s内物体的位移为
B错误；
CD．根据牛顿第二定律可得，前2s内
F−μmg=ma
1
后2s内
F-μmg=0
2
由图可知
F=15N，F=5N
1 2
解得
m=5kg，μ=0.1
C正确，D错误。
故选AC。8．一圆筒的横截面如图所示，圆心为O筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆筒下面
有带等量异种电荷的平行金属板M、N，板间距为d质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P
处静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中。粒子与圆筒壁发生两次碰撞后仍从S孔
射出，设粒子与圆筒壁碰撞过程中没有能量损失且电荷量保持不变，不计粒子重力。下列说法中正确的是
（ ）
A．圆筒的半径为
B．MN间电场的场强大小为
C．带电粒子在如图所示的系统中做周期性运动，周期
D．将磁感应强度增大到适当的值，带电粒子在圆筒中可以经过更多次碰撞，最后从S孔射出
【答案】AD
【详解】如图所示
A．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运用几何关系作出圆心为 ，圆半径为r，设第一次碰撞点为A，因
为粒子与圆通发生两次碰撞又从S孔射出，因此，SA弧所对的圆心角由几何关系得
粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律得
联立解得
故A正确；
B．设两板间的电压为U，由动能定理的
由匀强电场中电势差与电场强度的关系得
联立上式得
故B错误；
C．带电粒子电场中运动的时间为t，则有
1
在磁场中运动时每段轨迹对应的圆心角为
在磁场中运动的时间为
带电粒子在如图所示的系统中做周期性运动，周期为
故C错误；
D．增大磁感应强度，粒子运动半径将会减小，在磁场中与圆筒碰撞的次数会增多，粒子可以与圆筒碰撞
4次、5次…从S射出，所以将磁感应强度增大到适当的值，带电粒子在圆筒中可以经过更多次碰撞。最后从S孔射出，故D正确。
二、非选择题：本题共4小题，共47分。
9．(6分)某同学用伏安法测量标称值为1.5V的干电池的电动势和内电阻，所用电压表量程为3V、内阻约
为 ，电流表量程为0.6A、内阻约为 。实验中有图（a）和（b）两个电路图供选择，该同学选用
合适的电路图得到的电压U和电流I的关系图线如图（c）所示。
（1）该同学选择的电路图是图 （填“a”或“b”）；
（2）由图（c）可知，干电池的电动势E为 V，内电阻r为 （结果保留到小数点后两
位）；
（3）若选择另一个电路图进行实验，在图（c）上用实线画出实验中应得到的图线的示意图 。
【答案】 a 1.47/1.48/1.49 0.94/0.95/0.96/0.97/0.98
【详解】（1）[1]因电源内阻与电流表内阻很接近，故应采用相对电源来说的电流表外接法，应选图a所
示电路图。
（2）[2][3]由 ，可知
则U-I图像的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示内阻，即
，（3）[4]若选择b电路图进行实验，则
可得
（3）[4]在图（c）上用实线画出实验中应得到的图线的示意图，如图
10．(9分)打点计时器是记录做直线运动的物体位置和时间的仪器：
（1）关于电火花计时器使用的电源，下列说法正确的是 。
A．交流220V B．直流220V C．交流8V D．直流8V
（2）接通电源与让纸带（随物体）运动，这两个操作的时间关系应当是 。
A．先接通电源，再释放纸带
B．先释放纸带，再接通电源
C．释放纸带的同时接通电源
D．不同的实验要求不同
（3）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学用打点计时器得到的表示小车运动过程的
一条清晰纸带（如图1），纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔
，其中 、 、 、 、 、
①表中列出了打点计时器打下B、C、F点时小车的瞬时速度，请计算打点计时器打下D、E两点时小车的
瞬时速度， m/s， m/s。对应点 B C D E F
速度（ ） 0737 0.801 _____ _____ 0.994
②以A点为计时起点，根据表中数据在图2中作出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 。
③根据画出的 图可看出小车速度随时间的变化规律是 。
④根据画出的 图计算出的小车的加速度 。（结果保留两位有效数字）。
【答案】 A A 0.864 0.928 小车
的速度随时间均匀增大 0.64
【详解】（1）[1]电火花打点计时器使用的时交流电，其电压为220V。
故选A。
（2）[2]打点计时器的使用，应该先接通电源，再释放纸带。
故选A。
（3）[3]根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度，所以D点的速
度为[4]同样可以知道E点的速度为
[5]将表中的各数据在图中描点连线，得到图像如图所示
[6]根据画出的 图像可看出小车速度随时间的变化规律是：小车的速度随时间均匀增大。
[7]根据画出的 图像，可知其加速度为图像的斜率，有
11．(12分)如图所示，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上。用质量为m=0.2kg的小球压缩
弹簧的另一端至弹簧的弹性势能为 。释放后，小球从静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从
高为H=0.8m的桌面水平飞出。重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力。求：
（1）小球离开桌面时速度的大小v；
0
（2）小球落地时动量的大小p；
（3）小球第一次落地时的速度与水平方向夹角θ的正切值。【答案】（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）根据能量守恒有
解得小球离开桌面时速度的大小
（2）小球抛出后做平抛运动，竖直方向有
落地时竖直方向的速度为
落地速度为
小球落地时动量的大小
（3）小球第一次落地时的速度与水平方向夹角θ的正切值
12．(20分)如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略
不计。图中EFHG矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在0时刻，两
均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为 ；一段时间后，金属棒a、b没有相
碰，且两棒整个过程中相距最近时b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b长度均为L，电阻均为R，a
棒的质量为2m、b棒的质量为m，最终其中一棒恰好停在磁场边界处，在运动过程中两金属棒始终与导轨
垂直且接触良好。求：
（1）0时刻a棒的加速度大小；
（2）两棒整个过程中相距最近的距离s；
（3）整个过程中，a棒产生的焦耳热。【答案】（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）由题知，a进入磁场的速度方向向右，b的速度方向向左，根据右手定则可知，a产生的感
应电流方向是E到F，b产生的感应电流方向是H到G，即两个感应电流方向相同，所以流过a、b的感应
电流是两个感应电流之和，则有
对a，根据牛顿第二定律有
解得
（2）取向右为正方向，相距最近时，根据系统动量守恒有
解得
此时，电路中感应电流为0，a、b棒一起向右匀速运动，直到b棒出磁场区域；之后b棒不受安培力、a棒
受安培力减速直到停下，对a，有
解得
（3）对a、b组成的系统，最终b棒一直做匀速直线运动，根据能量守恒有解得回路中产生的总热量为
对a、b，根据焦耳定律有
因a、b流过的电流一直相等，所用时间相同，故a、b产生的热量与电阻成正比，即
∶ =1∶1
又
解得a棒产生的焦耳热为
三、选考题：本题共2小题，每题15分。
【选修3-3】
13．(1)如图所示，一定质量的理想气体经过一系列过程，下列说法中正确的是（ ）
A．a→b过程中，气体体积增大，压强减小
B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大
C．b→c过程中，气体压强不变，体积减小
D．c→a过程中，气体压强增大，体积减小
E．c→a过程中，气体温度升高，体积不变
【答案】ACE
【详解】A．由图可知 过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，由图可知根据玻意耳定律
可得
即压强减小，体积增大，A正确；
BC．由图可知 过程中，气体压强不变，温度降低即
根据
可得
即体积减小，B错误C正确；
DE．根据
可得
可知 过程中气体的温度升高，体积保持不变，即发生等容变化，D错误E正确。
故选ACE。
(2).某型号氧气瓶的容积 ，温度 时，瓶中氧气的压强为 （ 为1个大气压）。
假设瓶中的气体可视为理想气体。
（1）若将氧气瓶内气体的温度降至 ，求此时氧气瓶内气体的压强 ；
（2）若保持氧气瓶内氧气的温度 不变，已知瓶中原有氧气的质量为M，现将该氧气瓶与一个体积
未知且真空的储气瓶用细管相连，稳定后，氧气瓶内压强 ，求此时氧气瓶内剩下的氧气质量m。
【答案】（1） ；（2）【详解】（1）气体初状态的温度
初状态压强 ，气体末状态温度
气体体积不变
根据查理定律得
代入数据解得
（2）设未知容器、细管与氧气瓶的总容积为 ，气体发生等温变化，根据玻意耳定律得
代入数据解得
则
解得，氧气瓶内剩下的氧气质量
【选择3-4】
(1)．如图所示为某种透明介质做成的等腰直角三棱镜的截面示意图。由a、b两种单色光组成的细光束从
空气垂直于BC边射入棱镜，经两次反射后光束垂直于BC边射出，且在AB、AC边只有b光射出，光路图
如图所示，下列说法正确的是________。A．该三棱镜对a光折射率应大于等于
B．a光的频率比b光的频率小
C．b光在三棱镜中的传播速度大于a光在三棱镜中的传播速度
D．a、b两种单色光通过同一单缝，b光的衍射现象更明显
E．分别用a、b两种单色光做双缝干涉实验，a光相邻的干涉条纹间距更大
【答案】ACD
【详解】A．因a光在AB、AC边外侧均无出射光线，故发生了全反射，则临界角 ，由折射定律得
可得
A项正确；
B．b光在AB、AC边有光线出射，说明b光的临界角大于 ，b光的折射率小于a光的折射率，a光的频
率大于b光的频率，B项错误；
C．由 可知b光在三棱镜中的传播速度大于a光在三棱镜中的传播速度，C项正确；
D．b光的波长长，衍射现象更明显，D项正确；
E．a光的波长短，由 可知做双缝干涉实验，a光相邻的干涉条纹间距更小，E项错误。
故选ACD。
(2)．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x＝－0.2m和x＝1.2m处，两列波的
波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。图为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m
的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x＝0.3m处。
（1）求两列波相遇的时刻。
（2）求1.5s后质点M运动的路程。
【答案】（1）t=0.75s；（2）12cm【详解】（1）两列波在x=0.5m处相遇，则相遇的时刻
（2）由题意
左侧波传到M点需要的时间
右侧波传到M点
在0 0.25s，M点不动；
在0~.25s 1.25s，左侧波传到M，M点通过的路程
~ s 1 =4A=8cm
在1.25s~1.5s，左右两侧波传到M，M点振动加强，则经过0.25s通过的路程
s=2A=4cm
2
M点通过的总路程
s=s+s=12cm
1 2
