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03
（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．北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示，运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，
c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。忽略空气阻力，则以下说法正确的是（ ）
A．裁判给运动员的滑雪动作打分时，可将运动员视为质点
B．运动员从a点到c点的位移大小为h
C．在c点，地面对运动员的作用力大于运动员对地面的作用力
D．运动员从b处起跳后位于空中时，处于失重状态
【答案】D
【详解】A．裁判给运动员的滑雪动作打分时，不能将运动员看成质点，如果看成质点，则看不出运动员
的动作，故A错误；
B．运动员从a点到c点的位移大小为a点到c点的直线距离，由图可知，从a点到c点的位移大小大于 ，
故B错误；
C．由牛顿第三定律可知，在c点，地面对运动员的作用力大小等于运动员对地面的作用力大小，故C错
误；
D．运动员从b处起跳后位于空中时，具有向下的加速度，处于失重状态，故D正确。
故选D。
2．2023年8月31日、贵南高速铁路荔波至南宁段开通运营，标志着贵南高速铁路全线贯通、贵阳和南宁
步入3小时生活圈。为保证安全，高铁在经过大型桥梁时，过桥过程中车速不得超过 ，若一列
长为 的高铁，在平直轨道上以 的速度行驶，前方有一座长为L=1000m的大桥，已知
高铁加速和减速阶段的加速度大小均为 ，则高铁从开始减速到回到速率v 的最短时间为
0（ ）
A．100s B．104s C．64s D．80s
【答案】B
【详解】高铁在驶入桥梁前减速阶段，速度需要减速至 ，然后匀速通过大桥，全部
驶出桥梁后需要加速到 ，所以，减速阶段
匀速阶段
加速阶段
所以从减速开始至回到正常行驶速度所用最少时间
故选B。
3．如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三
分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为( )
A．7.5 V B．8 V
C．2 V D．3 V
【答案】选C
【解析】：.根据电流的热效应有 ··＋·＝T，解得U2＝60 V2，所以U＝2 V，C正确．
4． 发生α衰变的核反应方程为 ，某时刻元素钚（ ）和铀（ ）的原子核
数之比为 ，再经历 时间后元素钚（ ）和铀（ ）的原子核数之比为 ，钚（ ）的半衰期为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】设初始时刻钚 的原子核数为，则铀 的原子核数为 ，再经历 时间后钚
的原子核数为N，则铀 的原子核数为 ，因为两种元素原子核的总数不变，所以
解得
设钚 的半衰期为T，
解得
故选D。
5．如图所示，在空间坐标系O-xyz中，存在着电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场（图
中都未画出），方向均沿y轴负方向。一质量为m电荷量为+q的油滴从O点以速度v沿x轴正方向进入复
合场，关于油滴的运动下列说法正确的是（ ）
A．若Bvq=mg，则油滴做匀速直线运动
B．若Eq=mg，则油滴做匀速圆周运动
C．若Bvq=mg，则油滴做类平抛运动D．无论如何，油滴都不可能做匀变速曲线运动
【答案】C
【详解】ACD．油滴从O点以速度v沿x轴正方向进入复合场，受到竖直向下的重力，竖直向上的洛伦兹
力，沿y轴负方向的电场力，若洛伦兹力与重力相等，则电场力和初速度垂直，则油滴做类平抛运动，加
速度大小方向不变，为匀变速曲线运动，故AD错误，C正确；
B．若Eq=mg，则油滴做螺旋运动，故B错误。
故选C。
6．已知某卫星在赤道上空轨道半径为r 的圆形轨道上绕地运行的周期为T，卫星运动方向与地球自转方向
1
相同，赤道上某城市的人每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方。如图所示，假设某时刻，该卫星在 A点
变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r 。设卫星由A到B运动的时间为t，地球自转周期为T ，不
2 0
计空气阻力。则( )
A．T＝T B．T＝
0
C．卫星在图中椭圆轨道由A到B时，机械能不变 D．卫星由图中A点变轨进入椭圆轨道，机械能增大
【答案】 ABC
【解析】 由赤道上某城市的人每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，可知地球自转2圈的时间内卫星
转了5圈，所以卫星的周期为T＝T ，A正确；根据开普勒第三定律有 ＝，解得：T＝，B正确；
0
卫星在图中椭圆轨道由A到B时，只有万有引力做功，所以机械能不变，C正确；卫星由图中A点变轨进
入椭圆轨道，从高轨道变轨到低轨道，卫星在A点要减速，所以机械能减小，故D错误。
7．如图所示，在方向水平向右的匀强电场中的A点，将一带负电小球以一定初速度 抛出，初速度方向
与电场方向成 角。已知小球在电场中运动到最高点B（未画出）时，其速度大小仍为
，则（ ）A．B点电势一定高于A点电势
B．此过程中小球的电势能一直增加
C．小球受到的电场力大小等于其重力大小的3倍
D．此过程中小球做匀变速直线运动
【答案】AC
【详解】A．由动能定理可知
解得
故
A正确；
B．由
可知，小球从A到B的过程中，电场力做正功，故其电势能减小，B错误；
C．因B点电势高于A点电势，所以B点一定在A点的左侧，故小球在水平方向上先向右做匀减速直线运
动，后向左做匀加速直线运动，小球在A点时，水平方向上的分速度为
竖直方向的分速度为
小球运动到B（最高）点的时间为水平方向有
而
联立解得
C正确；
D．小球受到的重力与电场力的合力与初速度不共线，D错误。
故选AC。
8．如图，质量为2m的P滑块、质量为m的Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面
间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀加速运动。下
列说法正确的有（ ）
A．P的加速度大小为
B．P的合力大小为
C．弹簧伸长了
D．突然撤去拉力 F 瞬间，Q的加速度大小变小
【答案】AC
【详解】A．以P、Q整体为研究对象，则
则加速度大小为
故A正确；B．P的合力大小为
故B错误；
C．以Q为研究对象，设弹簧弹力为T，则
解得
根据胡克定律，弹簧伸长量为
故C正确；
D．突然撤去拉力F瞬间，由于弹簧形变无法瞬时改变，故撤去瞬间弹簧弹力不变，则物体Q的加速度大
小不变，故D错误。
故选AC。
二、非选择题：本题共4小题，共47分。
9．(6分)某同学测量一个满偏电流 的微安表G的内阻并将其改装成量程较大的电流表。利用的
实验器材有：电源E，电流表A（内阻 ），微安表G（内阻 待测），滑动变阻器R，开关S，导
线和不同阻值的电阻若干。
请完成下列填空：
（1）在答题卡上将图1中所示的器材符号连线，画出测量G表内阻的实验电路原理图 ；
（2）先闭合开关S，再调整滑动变阻器R，使电流表A的示数为 ，此时G表的示数如图2所示，则流过G的电流是 ，G表的内阻 ；
（3）给G表并联一个 的电阻改装成较大量程的电流表并进行校准时，当发现G表的示数为 时，标
准电流表A的示数为 ，则 ；
（4）改装之后的该电流表的实际最大量程是 。
【答案】 见详解 30.0 2500 500 0.3
【详解】（1）[1]
（2）[2] 流过G的电流为30.0 。
[3] G表的内阻
（3）[4]标准电流表A与改装电流表串联，则
所以
（4）[5]
该电流表的实际最大量程10．(9分)某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，实验主要步骤如下：
ⅰ．调节气垫导轨水平，并将气垫导轨固定，用电子秤测得两滑块的质量分别为 和
；
ⅱ．将滑块A、B放在导轨上，调节B的位置，使A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离 与B的右
端到右边挡板的距离 相等，测得 ；
ⅲ．使A以一定的初速度沿气垫导轨向左运动，先后与左边挡板、B碰撞，用手机的“声学秒表”软件记
录A从与左边挡板碰撞时刻开始到与B碰撞所用的时间 ，分别记录从A和B碰撞时刻开始到各
自撞到挡板所用的时间 和 。
请回答下列问题：
（1）实验中，A、B碰撞后的运动方向相反，则应选取质量为 kg的滑块作为B；
（2）A、B从开始接触到分离，A的动量减少量是 ，B的动量增加量是 ；（结
果均保留3位有效数字）
（3）A、B的这次碰撞是非弹性碰撞的依据是 。
A． B． C． D．
【答案】 0.400 0.127 0.125 B
【详解】（1）[1] 碰后运动方向相反，应该用质量较小的滑块碰撞质量较大的滑块，故选0.400kg的滑块
作为B。
（2）[2]碰前滑块A的速度碰后滑块A的速度
A的动量减少量是
[3] 碰后滑块B的速度
B的动量减少量是
（3）[4] A、B的这次碰撞是非弹性碰撞，则动量守恒，动能减少
联立解得
所以
故选B。
11．(12分)频闪照片法可用于研究小球的平抛运动。某次研究时，小球在抛出时频闪仪恰好闪光，拍摄得
到的照片如图所示，图中影像1为小球抛出时的影像，已知在拍摄影像1和影像2时小球的实际距离
。频闪仪每隔0.2s闪光一次，重力加速度g取 ，忽略空气阻力，小球可视为质点。求：
（1）拍摄图中影像1和2时小球在竖直方向上距离 的大小；（2）拍摄图中影像3时小球的速度大小。
【答案】（1） ；（2）
【详解】（1）由题可知，影像1和影像2之间的时间间隔为
由自由落体运动公式
解得，拍摄图中影像1和2时小球在竖直方向上距离 的大小为
（2）由题可知，在拍摄影像1和影像2时小球的实际距离为
小球在水平方向上做匀速直线运动，则
解得
拍摄图中影像3时，竖直方向速度为
所以，拍摄图中影像3时小球的速度大小为
12．(20分)两根平行金属导轨固定倾斜放置，与水平面夹角为37°，相距d＝0.5m，a、b间接一个电阻R，R＝1.5Ω．在导轨上c、d两点处放一根质量m＝0.05kg的金属棒，bc长L＝ m，金属棒与导轨间的动摩擦
因数μ＝0.5．金属棒与导轨接触点间电阻r＝0.5Ω，金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑，如
图甲所示，在金属导轨区域加一个垂直导轨斜向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图乙所示，重力
加速度g＝10m/s2。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：
(1)0～1.0s内回路中产生的感应电动势大小。
(2)t＝0时刻，金属棒所受的安培力大小。
(3)在磁场变化的全过程中，若金属棒始终没有离开木桩而上升，则图乙中t 的最大值。
0
(4)通过计算在图丙中画出0～t 内金属棒受到的静摩擦力随时间的变化图像。
0max
【答案】（1）0.4V；（2）0.02 N ；（3）6 s ；（4）如图所示
【分析】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、物体的平衡条件。
【详解】（1）读题图可知
（2）
（3）此时金属棒对木桩的压力为零，最大静摩擦力沿斜面向下，此时沿倾斜导轨方向上合外力为零即最大静摩擦力。
代入相关数据后，得
（4）一开始，木桩对金属棒有支持力，金属棒对导轨无相对运动趋势
随着安培力F 的增大，木桩对金属棒的弹力减小，直至弹力为零，满足
安
代入数据
得
F 继续增大，f 从零开始增大
安 静
所以f随t线性增大至
(此时 )
三、选考题：本题共2小题，每题15分。
【选修3-3】13．(1)一定质量的理想气体，从状态a经b变化到c，p－T图像如图所示。下列说法正确的是________。
A．从a→b的过程，外界对气体做功
B．从a→b的过程，气体吸收的热量等守气体对外界做的功
C．从b→c的过程，气体对外界做功
D．从b→c的过程，气体吸收的热量等于其内能的增加量
E．从c→a的过程，气体放出热量
【答案】BDE
【详解】A．由图可知，从 的过程中气体的温度不变，压强减小，由 可知气体的体积增大，
气体对外做功，故A错误；
B．从 的过程中气体的温度不变则内能不变，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量等守气体
对外界做的功，故B正确；
C．由图可知 过程体积不变，气体没有对外做功，外界也不对气体做功，故C错误；
D．由图可知 过程体积不变，温度升高，所以气体的内能增大，由于气体没有对外做功，外界也不对
气体做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于其内能的增加量，故D正确；
E．由图可知 是等压变化过程，温度降低，由 可知气体的体积减小，则外界对气体做正功，
又由于气体温度降低，内能减小，由热力学第一定律可知，气体一定放出热量，故E正确；
故选BDE。
(2).如图甲所示，一缸壁导热的汽缸水平放置，用质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞与汽缸底
部用一原长为l、劲度系数为k的轻质弹簧连接，当封闭气体的温度为 时，弹簧恰处于自然状态。现缓慢
将汽缸转动到开口向上竖直放置，如图乙所示，此时活塞距汽缸底部的距离为 。已知外界大气压强为
，活塞面积为S，忽略活塞与汽缸壁间的摩擦、汽缸无漏气，不计弹簧的体积，环境温度保持 不变。
求：（1）弹簧的劲度系数；
（2）使汽缸内气体温度缓慢升高，则当弹簧恢复原长时，缸内气体的压强和温度。
【答案】（1） ；（2） ；
【详解】（1）开始时气体的压强
体积
汽缸竖直时，气体的压强满足
体积
根据玻意耳定律可知
解得
（2）当弹簧恢复原长时，缸内气体的压强
解得
气体的体积根据查理定理
解得
【选择3-4】
(1)．一列简谐横波沿x轴传播，t=2s时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示，则该
波的传播速度大小为 m/s；如果该波向右传播，则图乙是 （填“0”“2m”“4m”或“6m”）的质点
振动图象。波如果向右传播，观察者在x=6m处向左运动，观察者接收到该波的频率将 （填“大于”
“小于”或“等于”）0.25Hz。
【答案】 1 0或4m 大于
【详解】[1]由波动图象知，波长为
由振动图象知，周期为
则波的传播速度为
[2]根据振动图象知该质点在 时在平衡向下振动，根据“上下坡法”：波如果向右传播，应是
处质点的振动图象。
[3]频率为
波如果向右传播，观察者向左运动，观察者接收到该波的频率将增大，将大于0.25Hz。(2)．如图，等边三角形ABC为一棱镜的横截面，O为AC边的中点。在截面所在的平面，一光线从O点射
入棱镜，入射角为60°，从AB射出光线的折射角和从O点入射光线的入射角相等，不计多次反射，求：
（1）三棱镜的折射率；
（2）从O点的入射光线沿顺时针方向旋转，当AB刚好没有光线射出时，此时入射角的正弦值。
【答案】（1） ；（2）
【详解】（1）根据题意，作出光路图如图所示
设入射光线在O点的折射角为θ，根据几何关系，有
根据折射定律可得
（2）从O点的入射光线沿顺时针方向旋转，当AB刚好没有光线射出时，设此时O点的入射角为α，折射
角为β，则有
联立解得
