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04
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求的）
1．下列说法正确的是（ ）
A. 分析布朗运动会发现，悬浮的颗粒越大，温度越高，布朗运动越剧烈
B. 一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均动能不一定增大
C. 分子间的距离r存在某一值r，当r大于r 时，分子间引力小于斥力，当r小于r 时，分子间斥力小于
0 0 0
引力
D. 已知铜的摩尔质量为M（kg/mol），铜的密度为ρ（kg/m3），阿伏加德罗常数为N （mol-1），1 m3铜
A
所含的原子数为
2．如图，将水平面上一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，使在两玻璃表面之间形成一个倾角 很小
的劈形空气薄膜，光从上方入射后，从上往下看到的干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条
纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹中心位置或暗条纹中心位置所对应的薄膜厚度差
恒定。由此可以判定在垂直水平面的入射光不变的情况下，相邻明条纹或暗条纹的间距 与倾角 （单
位为rad）的关系图像可能正确的是（ ）A. B. C. D.
3．可变电容器是一种电容可以在一定范围内调节的电容器，通过改变极极间相对的有效面积或极板间距
离，它的电容就相应地变化。通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。如图所示，水平放置的两半圆形
金属极板由绝缘转轴连接，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动，也可上下平移，
起初两极板边缘对齐，上极板通过开关S与电源正极相连，下极板接地后与电源负极相连，初始时开关S
闭合，极板间有一带电粒子P恰好处于静止状态。忽略边缘效应，关于两极板组成的电容器下列说法正确
的是（ ）
A. 保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器电容增大
B. 保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器所带电荷量不变
C. 保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器两极板连线中点处电势变小
D. 断开开关S，只将板间距变为原来的二倍，则带电粒子仍处于静止状态
4．如图，在跨过光滑定滑轮的轻绳拉动下，木箱从距滑轮很远处沿水平地面向右匀速运动。已知木箱与
地面间的动摩擦因数为 ，木箱始终在地面上。则整个过程中拉力F的大小变化情况是（ ）
A. 先减小后增大 B. 先增大后减小 C. 一直减小 D. 一直增大
5．如图所示，在绝缘光滑水平面上有一劲度系数为k的绝缘轻弹簧，弹簧左端固定在竖直墙上，右端固定
一电荷量为＋q的小球。小球静止在O点，弹簧处于原长。现在整个空间加水平向右的匀强电场，场强为E，小球向右最多运动到B点，弹簧始终在弹性限度内，则（ ）
A. 小球在B点时，弹簧弹力大小等于qE
B. O、B两点距离为
C. 小球振动周期与电场强度大小无关
D. 小球从O点运动到B点过程中，动能与电势能的和在不断增大
6．如图所示，2023个完全相同的小球通过完全相同的轻质弹簧（在弹性限度内）相连，在水平拉力F的
作用下，一起沿水平面向右运动，设1和2之间弹簧的弹力为 ，2和3之间弹簧的弹力为 ，……，
2022和2023之间弹簧的弹力为 ，则下列说法 不 正确 的是（ ）
A. 若水平面光滑，从左到右每根弹簧长度之比为1∶2∶3∶…∶2021∶2022
B. 若水平面粗糙，撤去F的瞬间，第2000号小球的加速度不变
C. 若水平面光滑，
D. 若水平面粗糙，
7．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船成功与“天和”核心舱对接，3名航天员顺利进入“天
和”核心舱。发射载人飞船和空间站对接的一种方法叫“同椭圆轨道法”，简化示意图如图所示，先把飞
船发射到近地圆轨道Ⅰ，继而调整角度和高度，经过多次变轨不断逼近空间站轨道，当两者轨道很接近的时
候，再从空间站下方、后方缓慢变轨接近。Ⅱ、Ⅲ是绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕地球运行、很接近空
间站轨道的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅲ的远地点和近地点，P、Q之间的距离为 ，地球半径为
R。下列说法正确的是（ ）A. 载人飞船在轨道Ⅲ上的机械能比在轨道Ⅱ上大
B. 载人飞船在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上运动的周期之比为
C. 载人飞船在轨道Ⅲ上P处与Q处的加速度大小之比为
D. 载人飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅳ的线速度大小之比为
8．如图所示，一个抛出的桔子在空中飞过墙上的六扇窗户，桔子通过窗户所用的时间分别为 、 、 、
、 和 ，桔子通过窗户的平均速率分别为 、 、 、 、 和 。不计空气阻力，以下关系正确
的是（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题（本题包含4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中，至少
有两个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
9．红外测温具有响应时间快、非接触、安全准确的优点，在新冠疫情防控中发挥了重要作用。红外测温
仪捕捉被测物体电磁辐射中的红外线部分，将其转变成电信号。图甲为红外线光谱的三个区域，图乙为氢
原子能级示意图，已知普朗克常量 ，光在真空中的速度 ，，下列说法正确的是（ ）
A. 红外线光子能量的最大值约为
B. 氢原子从 能级向 能级跃迁时释放出的光子能被红外测温仪捕捉
C. 大量氢原子从 能级向低能级跃迁时，红外测温仪可捕捉到2种频率的光子
D. 大量处于 激发态的氢原子吸收能量为 的光子后，辐射出的光子可能被红外测温仪捕捉
10．摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中O、
O′分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径之比r ∶r ＝3∶1，且在正常工作时两轮盘不打滑。今在
甲 乙
两轮盘上分别放置两个同种材料制成的完全相同的滑块 A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑
块与轴心O、O′的间距R ＝2R 。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来；且转速逐渐增加，则下列叙述正
A B
确的是( )
A．滑块A和B均与轮盘相对静止时，角速度之比为ω ∶ω ＝1∶3
A B
B．滑块A和B均与轮盘相对静止时，向心加速度之比为a ∶a ＝2∶9
A B
C．转速增加后滑块B先发生滑动
D．转速增加后两滑块一起发生滑动
11．现代科技中常常利用电场来控制带电粒子的运动。某控制装置由加速电场、偏转电场和收集装置组成，
如图所示。加速电场可以提供需要的电压，偏转电场为辐向电场，其内外圆形边界的半径分别为 、 ，在半径相等的圆周上电场强度大小都相等，方向沿半径向外，且满足 （ 为半径），已知 处的
电场强度大小为 ，带电粒子的质量为 ，电荷量为 ，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用。则
（ ）
A. 加速电场电压无论取多少，粒子只要垂直PB飞入电场，就一定能做匀速圆周运动
B. 要使粒子由静止加速后能从A点沿半径 的圆形轨迹1到达 点，则加速电场的电压为
C. 若加速后从PB间垂直PB方向进入的粒子都能做匀速圆周运动而到达收集装置，则粒子做圆周运动的
周期 与轨迹对应半径 应满足的关系式
D. 若粒子从B点垂直于 方向射入，对应的轨迹2为椭圆
12．如图，两根足够长的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，所在空间有方向垂直于水平面、磁感应强度
为B的范围足够大的匀强磁场，导轨的间距为 L，电阻不计；导轨上静置两根长度均为 L的导体棒PQ和
MN，其中PQ的质量为2m、阻值为R，MN的质量为m、阻值为2R。若在 时刻给PQ一个平行于导
轨向右的初速度 ，不计运动过程中PQ和MN的相互作用力，则（ ）A. 导体棒PQ从 开始做加速度逐渐减小的减速运动，直至匀速运动
B. 整个运动过程中，系统产生的焦耳热为
C. PQ速度为 时，PQ两端的电压为
D. 导体棒MN速度由 的过程中，通过导体棒MN的电荷量为
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。请按题目要求作答，并将答案填写在
答题纸上对应位置。）
13．（6分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系。甲图中小车A的质量为M，
连接在小车后的纸带穿过电火花计时器，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，
钩码B的质量为m，C为力传感器（与计算机连接可以直接读数）。实验时改变B的质量，记下力传感器
的对应读数F，不计绳与滑轮的摩擦。
（1）在实验过程中，___________（选填“需要”或“不需要”）满足“小车A的质量M远大于钩码B
的质量m”这一条件。
（2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器
采用的是频率为 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___________ （结果保留两位有效
数字）。（3）该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的 图像是一条直线，如图丙所
示，图线与横坐标轴的夹角为 ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为___________。
A． B． C． D．
14．（10分）一实验小组用某种导电材料制作成电阻较小(约小于3Ω)的元件Z，并通过实验研究该元件中
的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。
(1)该小组连成的实物电路如图(a)所示，其中有两处错误，请在错误的连线上打“×”，并在原图上用笔画出
正确的连线__________。
(2)在实验中应选用的滑动变阻器是_________。
A.滑动变阻器R(0～5Ω 额定电流5A)
1
B.滑动变阻器R(0～20Ω 额定电流5A)
2
.
C滑动变阻器R(0～100Ω 额定电流2A)
3
(3)图(b)中的点为实验测得的元件Z中的电流与电压值，请将点连接成图线__________。
(4把元件Z接入如图(c)所示的电路中，当电阻R的阻值为2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为3.6Ω时，电流表的读数为0.8A。结合图线，可求出电池的电动势E为______V，内阻r为______Ω。
四、计算题（本题包含 3小题，共36分。解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式
和重要步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
请将解答过程书写在答卷纸相应位置。）
15．（10分）“太空粒子探测器”由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化为如图所示。辐射状的
加速电场区域I边界为两个同心平行的网状金属扇形弧面，O 为圆心，圆心角θ为120°，外圆弧面AB与
1
内圆弧面CD间的电势差为U ，M为外圆弧的中点。在紧靠O 右侧有一圆形匀强磁场区域Ⅱ，圆心为
0 1
O ，半径为L，磁场方向垂直于纸面向外且大小为 。在磁场区域下方相距L处有一足够长的
2
收集板PNQ。已知MO O 和FNQ为两条平行线，且与ON连线垂直。假设太空中漂浮着质量为m、电荷
1 2 2
量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB弧面并经电场从静止开始加速，然后从O 进入磁场，并最
1
终到达PNQ板被收集，忽略一切万有引力和粒子之间作用力。求：
（1）粒子经电场加速后，进入磁场时的速度v的大小；
（2）粒子在磁场中运动的半径R；
（3）粒子到达收集板沿PQ方向的宽度。16．（11分）已知夯锤的质量M＝450 kg，桩料的质量m＝50 kg。每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升
到距离桩顶h＝5 m处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动。桩料进入
0
泥土后所受阻力f随打入深度h的变化关系如图乙所示，直线斜率k＝5.05×104 N/m。g取10 m/s2，求
（1）夯锤与桩料第1次碰撞后瞬间的速度；
的
（2）夯锤与桩料第1次碰撞后桩料进入泥土 深度。
17．（15分）如图甲所示，一不可伸长的绝缘细绳上端固定在铁钉上，下端系在质量为m、半径为r的由
粗细均匀导线制成的圆形硬质金属框上，圆形金属框静止在倾角为θ的绝缘光滑固定斜面上，细绳与斜面
平行。金属框的下半部分处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，上半部分位于磁场外。已知构成金属框的材
料的电阻率为ρ，金属框的总体积为V。在 到 时间内，磁感应强度大小随时间t的变化规律如图
乙所示，重力加速度为g。求：（1） 时，金属框所受绳拉力 的大小；
（2）从 到 时间内，金属框产生的焦耳热。
