文档内容
2024 年高考物理临考押题密卷 02
(新高考通用)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答
题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷
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.实物粒子的波动性不容易被观察到,可以利用金属晶格(大小约10-10m)作为障碍物观
察电子的衍射图样从而研究其波动性,方法是让电子通过电场加速,然后让电子束照射到
金属晶格上,从而得到电子的衍射图样。已知电子的质量为m、电荷量为e,初速度为零,
加速电压为U,普朗克常量为h。下列说法正确的是( )
A.该实验中加速电压U形成的电场一定是匀强电场
B.实验中电子束的德布罗意波长
C.加速电压U越大,电子束的衍射现象越明显
D.若用速度相同的质子代替电子,衍射现象将更加明显
【答案】B
【详解】AB.根据
,
得
可知加速电场不一定是匀强电场,A错误,B正确;C.加速电压U越大,电子束的波长越小,衍射现象越不明显,C错误;
D.若用速度相同的质子代替电子,波长减小,衍射现象更不明显,D错误。
故选B。
2.由于空气阻力的影响,炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线,而是“弹道曲线”,如图所示。
其中 点为发射点, 点为落地点, 点为轨迹的最高点, 、 为距地面高度相等的两点,
重力加速度为 。下列说法正确的是( )
A.炮弹到达最高点 时的加速度等于
B.炮弹经过 点和经过 点的机械能不相同
C.炮弹经过 点和经过 点时的加速度相同
D.炮弹由 点运动到 点的时间大于由 点运动到 点的时间
【答案】B
【详解】A.在最高点 时,炮弹具有水平向右的速度,所以炮弹在 点时,除了受重力外
还受到向后的空气阻力,所以合力大于重力,即加速度大于 ,A错误;
B.从 到 的过程中,空气阻力一直做负功,炮弹的机械能逐渐减小,则炮弹经过 点和
经过 点的机械能不相同,B正确;
C.炮弹经过 点和经过 点时受空气阻力和重力作用,空气阻力方向不同,所受合力不同,
则加速度不同,C错误;
D.设炮弹从 点运动到 点的过程中所受阻力的平均竖直分量为 ,从 点运动到 点的
过程中所受阻力的平均竖直分量为 ,根据牛顿第二定律可知
到 的平均加速度为
到 的平均加速为
由此可知, ,根据运动学规律可知,炮弹从 点运动到 点的时间小于 点运动到
试卷第2页,共3页点的时间,D错误。
故选B。
3.如图是摄影爱好者成功拍摄到的中国空间站“凌月”(凌月是指在地球上观测月球时看
到空间站在月球前面快速掠过)画面,整个“凌月”过程持续时间极短,仅约半秒钟。将
空间站绕地球的运动看作半径为r的匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面处的重
力加速度为g,月球绕地球做匀速圆周运行的周期为T,空间站与月球在同一轨道平面且绕
行方向相同。则再次出现空间站凌月现象的时间为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】对空间站
解得
在地球表面由 ,解得
角速度为月球的角速度为
设再次出现空间站凌月现象的时间为t,则
解得
故选A。
4.如图所示,一装满水的长方体的玻璃容器,高度为 ,上下两个面为边长4a的正方
形,底面中心O点放有一单色点光源,可向各个方向发射单色光.水面上漂浮一只可视为
质点的小甲虫,已知水对该单色光的折射率为 ,则小甲虫能在水面上看到点光源的活
动区域面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据介质对光的折射率
假设水面足够大,当入射角为临界角时,在上表面能折射出光线的最大半径为r,光路图
如图所示
试卷第4页,共3页则由几何关系
其中
代入数据,解得
水面的对角线长度为
因此光线在上表面能被光照亮的区域是整个水面,所以面积为 。
故选A。
5.小明同学设计了一个手动发电式电筒,装置简化如图。装置左侧是一个半径为
的水平圆盘,当圆盘绕轴心匀速转动时,固定在圆盘边缘处的小圆柱带动T形绝
缘支架在水平方向往复运动,T形支架进而驱动导体棒在光滑的水平导轨上运动,导体棒
运动的速度随时间变化的关系为 。导轨间距 ,导轨间存在垂直平
面向外的匀强磁场,磁感应强度 ,导轨右端连接一理想变压器,其输出端给两个额
定电压为2V的灯泡供电,两灯泡刚好正常发光,线圈、导线及导轨电阻不计,电压表为
理想电压表。下列说法正确的是( )
A.当T形支架运动到圆盘最左端时,电压表的示数为0
B.理想变压器的匝数比为
C.变压器输出电流的频率为2Hz
D.圆盘转动的角速度为2rad/s
【答案】B【详解】A.导体棒切割磁感线产生的感应电动势的瞬时值
则感应电动势的峰值为 。电压表示数为感应电动势的有效值
电压表示数一直为 不变,故A错误;
B.变压器原线圈电压 ,变压器副线圈电压 ,理想变压器的匝数比为
故B正确;
D.由速度随时间变化的关系式可知,圆盘转动的角速度 ,故D错误;
C.变压器输出电流的周期
变压器输出电流的频率为
故C错误。
故选B。
6.跳伞运动员在训练过程中身背伞包从塔台上由静止跳下,其下落的过程可分为三个阶段:
第一阶段,跳离塔台并不开伞做加速下落,经时间 速度达到 ;第二阶段,在速度达到
时打开降落伞减速下降,打开降落伞减速下降时开始计时,经时间 速度减小至 时开
始匀速下降;第三阶段,从匀速下降开始计时,经时间 落至地面。已知运动员及所携带
物品的总质量为m,下落的总高度为H,重力加速度大小为 。下列说法正确的是( )
A.在 时间内,运动员及所携带物品的总重力的冲量大小为
试卷第6页,共3页B.在 时间内,克服空气阻力所做的功大于
C.在 时间内,空气阻力的冲量与重力的冲量相同
D.在 时间内,克服空气阻力所做的功等于
【答案】BD
【详解】A.在 时间内,跳伞运动员及所携带物品整体受到重力和空气阻力的作用,根据
动量定理,跳伞运动员动量变化量 等于总重力和空气阻力的冲量和,故A错误;
B.在 时间内,根据动能定理可知
故克服空气阻力所做的功 应等于运动员动能的减少量与重力做功 之和,即
故B正确;
C.在 时间内,运动员受重力和空气阻力的作用而匀速下降,动量大小不变,空气阻力与
重力的总冲量为0,即空气阻力的冲量与重力的冲量大小相等、方向相反,由于冲量是矢
量,故这两个冲量并不相同,故C错误;
D.对于 时间内,根据动能定理可知
克服空气阻力所做的功为
故D正确。
故选BD。
7.如图所示,空间有一正方体 ,a点固定电荷量为 的点电荷,d点固定电荷量为 的点电荷,O、 分别为上下两个面的中心点,则( )
A.b点与c点的电场强度相同
B.b点与 点的电势相同
C.b点与c点的电势差等于 点与 点的电势差
D.将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点,其电势能先增大后减小
【答案】CD
【详解】A.由对称性知,b点与c点的电场强度大小相等,但方向不同,故A错误;
B.b点到a点的距离等于 点到a点的距离,b点到d点的距离等于 点到d点的距离,
则b点与 点的电势相同,若取无限远处电势为零,垂直于ad且过 的平面为电势为零
的等势面, 点与 点关于该等势面对称,两点电势绝对值相等,一正一负,故b点与
点的电势不同,故B错误;
C.由对称性知,b点与c点的电势差为
点与 点的电势差为
由于
则
故C正确;
D.对试探电荷受力分析,俯视图如图所示
试卷第8页,共3页由图可知将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点的过程中,电场力先做负功后做正
功,其电势能先增大后减小,故D正确。
故选CD。
8.如图所示,电阻不计的两光滑平行金属导轨相距 ,固定在水平绝缘桌面上,左侧
圆弧部分处在竖直平面内,其间接有一电容为 的电容器,右侧平直部分处在磁感应
强度为 。方向竖直向下的匀强磁场中,末端与桌面边缘平齐。电阻为 的金属棒ab垂
直于两导轨放置且与导轨接触良好,质量为 。棒ab从导轨左端距水平桌面高 处
无初速度释放,离开水平直导轨前已匀速运动。已知电容器的储能 ,其中C为
电容器的电容,U为电容器两端的电压,不计空气阻力,重力加速度 。则金属
棒ab在沿导轨运动的过程中( )
A.通过金属棒ab的电荷量为
B.通过金属棒ab的电荷量为
C.金属棒ab中产生的焦耳热为
D.金属棒ab中产生的焦耳热为
【答案】BC
【详解】AB.当金属棒落下后其速度可由动能定理求得可求得
之后金属棒切割磁感线,电容器充电,其两端电压逐渐增大,金属棒因为安培力做减速运
动,当金属棒的动生电动势与电容器两端电压相等时,金属棒匀速运动。
由动量定理可知
可得
此时,导体棒动生电动势为
因此,此时电容器电压U也为4V,则电容器增加的电荷量为
因此通过导体棒的电荷量也为1C。
故A错误,B正确;
CD.由以上解析可知,动能变化量为
而
所以
故C正确,D错误。
故选BC。
9.某同学在实验室取两个材质及底面粗糙程度均相同的木盒,来测量木盒和木板之间的动
摩擦因数。他采用“对调法”,可省去称质量的步骤。如图甲所示,一端装有定滑轮的长
木板放置在水平桌面上,木盒1放置在长木板上,左端与穿过打点计时器的纸带相连,右
试卷第10页,共3页端用细线通过定滑轮与木盒2相接。
(1)实验前,要调整定滑轮的角度,使细线与木板平行。
(2)木盒1不放细砂,在木盒2中装入适量的细砂,接通电源,释放纸带,打点计时器打
出一条纸带,木盒1与木盒2(含细砂)位置互换,换一条纸带再次实验,打出第二条纸
带,两纸带编号为第一组。改变木盒2中细砂的质量,重复上述过程,得到多组纸带。图
乙为某组实验中获得的两条纸带中的一条:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计
数点间还有4个未标出的计时点,已知交流电源的频率为 ,该纸带运动的加速度
。(结果保留两位有效数字)
(3)五组实验测得的加速度如表所示,请在丙图中作出 的关系图像 ,已知当
地重力加速度为 ,由图像可得动摩擦因数为 (结果保留两位有效数字)。
组次 1 2 3 4 5
3.00 3.24 4.00 4.80 5.31
2.81 2.60 1.82 1.00【答案】 0.50 0.43
【详解】(2)[1]每相邻两计数点间还有4个未标出的计时点,则
由逐差法可以得出加速度
(3)[2]描点作出a-a 的关系图像如图:
1 2
试卷第12页,共3页[3]根据牛顿第二定律可知
可得
由图像可得纵轴截距5.75m/s2,则
可得动摩擦因数
μ=0.43
10.材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以制作压
敏电阻。某中学创新小组准备从实验室中两个压敏电阻m、n中选择一个,与电磁继电器
组成电路为学校食堂设计一个小型“可自动注水的储水池”,主要步骤如下:
(1)利用图甲所示电路测量压敏电阻的阻值随压力变化的规律。主要器材如下:
压敏电阻两个
电源(电动势 ,内阻不计)电流表 (量程 ,内阻 )
电流表 (量程 ,内阻 约为 )
定值电阻
滑动变阻器 (最大阻值为 )
开关 、 及导线若干
①为尽量准确的测量压敏电阻的阻值,导线c端应与 (选填“a”或“b”)点连接。
②首先测量压敏电阻零压力时的阻值 ,正确连接电路,使压敏电阻上的压力 ,闭
合开关 、 ,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,分别记录电流表 和 的读数 和
,可知 (用字母 、 、 、 表示)。
③两名同学分别测得两个压敏电阻m,n的阻值随压力变化的图像如图乙、丙所示。
(2)“可自动注水储水池”的电路如图丁所示, 为保护电阻。当线圈中的电流超过某一值
时,继电器的衔铁将被吸合,与上方触点分离、注水装置所在电路断开并停止注水。
①分析原理可知,压敏电阻应选择 (选填“m”或“n”),水位上升时,保护电阻
的电功率会 (选填“变大”或“变小”)。
②若想增大可自动注水储水池的蓄水量,可将保护电阻 的阻值 (选填“变大”或
试卷第14页,共3页“变小”)。
【答案】(1)
(2) 变大 变大
【详解】(1)①[1]根据题意,结合图甲电路图可知,由于电流表 的内阻已知,则选
“a”时,测量无系统误差,故导线c端应与“a”点连接。
②[2]根据题意,由欧姆定律有
解得
(2)①[1][2]根据题意可知,水位上升时,继电器的衔铁将被吸合,说明电磁铁磁性变强,
电路中电流变大,压敏电阻R的阻值会变小,故选m;水位上升时,电路中电流变大,保
护电阻 的电功率变大。
②[3]若想增大可自动注水储水池的蓄水量,即压力更大,压敏电阻阻值更小时停止注水,
由于停止注水时的电流 不变,故应将保护电阻 阻值变大。
11.热水瓶里装上适量的热水后扣上瓶塞,刚开始可以很容易地打开瓶塞,经过一段时间
的降温后再打开瓶塞会稍费些力。如图所示的热水瓶容积为V,装上其容积一半的刚烧开
的水后扣上瓶塞,刚开始时瓶中上方气体的温度为 压强与外界大气压强相同。已知
瓶塞的质量为m,瓶塞上表面的面积为2S,瓶口的面积为S,大气压强为p,重力加速度
0
为g,周围环境温度恒为 ,热水瓶扣着瓶塞时封闭气体物质的量及体积均视为不变,
热力学温度T=t+273K,不计瓶塞与瓶口之间的摩擦。
(1)热水瓶内外达到热平衡后再打开瓶塞,求至少需要多大的力;
(2)热水瓶内外达到热平衡后再打开瓶塞,求外部多少体积的空气会进入热水瓶。【答案】(1) ;(2)
【详解】(1)刚开始时瓶中上方气体的热力学温度
与外界达到热平衡后的热力学温度
设瓶中上方气体与外界达到热平衡后压强为 ,由查理定律得
得
设热水瓶内外达到热平衡后再打开瓶塞,至少需要的力为 ,对瓶塞受力分析得
得
(2)热水瓶内外达到热平衡后,若压强变为 体积变为 ,由玻意耳定律得
得
外部进入热水瓶空气的体积
12.如图所示为某游乐场中一滑道游乐设施的模型简化图,倾斜轨道AB与半径R=0.5m的
试卷第16页,共3页圆形轨道相切于B点,圆形轨道在最低点C处略有错开。一质量为m=1kg的物块(可视为
质点)从倾斜轨道AB的顶端A点由静止开始滑下,从B点进入圆形轨道,并恰好通过轨
道的最高点,接着进入水平轨道CD,然后滑上与D点等高的质量为M=2kg的滑槽,物块
最终未离开滑槽。滑槽开始时静止在光滑水平地面上,EF部分长为 ,FG部分
为半径r=0.1m的四分之一圆弧轨道。已知物块与斜面轨道AB和水平轨道CD间的动摩擦
因数均为 ,物块与滑槽EF之间的动摩擦因数 ,其他接触面均光滑,水平
轨道CD长为 ,OB与OC的夹角 , , ,重力加
速度g取10 ,不计空气阻力以及轨道连接处的机械能损失。求:
(1)物块通过圆形轨道最低点C处时,对轨道的压力大小;
(2)倾斜轨道AB的长度 ;
(3)若物块始终不脱离滑槽,则物块与滑槽EF段的动摩擦因数 的范围。
【答案】(1)60N;(2) ;(3)
【详解】(1)物体恰好通过轨道的最高点可得
从圆形轨道最高点到C点,由动能定理可得
求得在C点由牛顿第二定律可得
得
根据牛顿第三定律,物块通过圆形轨道最低点C处时,对轨道的压力
(2)从A到C应用动能定理可得
求得
(3)物体从C到D,应用动能定理
求得
对物块与滑槽,滑块始终不脱离滑槽,最终二者共速,由水平方向动量守恒
得
如果滑到最高点G,由能量守恒得
求得
如果滑到最高点G又滑到E处,由能量守恒得
试卷第18页,共3页求得
因此,若滑块始终不脱离滑槽,则对动摩擦因数的要求是
13.高能微粒实验装置,是用以发现高能微粒并研究和了解其特性的主要实验工具。为了
简化计算,一个复杂的高能微粒实验装置可以被最简化为空间中的复合场模型。如图甲所
示,三维坐标系中,yOz平面的右侧存在平行z轴方向周期性交化的磁场B(图中未画出)
和沿y轴正方向竖直向上的匀强电场E。有一个质量为m、电荷量为q的带正电的高能微粒
从xOy平面内的P点沿x轴正方向水平射出,微粒第一次经过x轴时恰好经过O点,此时
速度大小为v ,方向与x轴正方向的夹角为45°。已知电场强度大小 ,从微粒通过
0
O点开始计时,磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示,已知 , ,规定
当磁感应强度沿z轴正方向时为正,重力加速度大小为g。
(1)求抛出点P到x轴的距离y;
(2)求微粒从通过O点开始做周期性运动的周期T;
(3)若 时撤去 yOz 右侧的原电场和磁场,同时在整个空间加上沿 y 轴正方向
的匀强磁场,求微粒向上运动到离xOz平面最远时的坐标。【答案】(1) ;(2) ;(3)(( + ) , , )
【详解】(1)粒子做平抛运动,由于经过O点时方向与x轴正方向的夹角为45°,则有
v=vsin45°= v
y 0 0
根据平抛规律得
解得
y=
(2)根据题意,重力与电场力平衡,即
qE=mg
由洛伦兹力提供向心力,有
qvB=m
0
T=
0
解得
R=
T=
0
试卷第20页,共3页当B=B 时
0
R=
1
T=
1
当B= 时
R=
2
T=
2
结合题中信息可知:0~t,微粒刚好转过180°;t~2t,微粒转过90°;2t~3t 与0~t 的
0 0 0 0 0 0
运动轨迹大小一样,只是偏转方向不一样;3t~4t 与t~2t 的运动轨迹大小一样,只是偏
0 0 0 0
转方向不一样,综上所述,微粒一个周期的运动轨迹如图所示
由图可知
T=2× +2× =
(3)t=t 时,把速度分解到水平方向和竖直方向,即
0
v′=v′=vsin45°= v
x y 0 0
粒子在竖直方向上做竖直上抛运动,则有
( v)2=2gy
0 2v=gt
0 2
解得
y=
2
t=
2
粒子水平方向向上做圆周运动,则有
R= =
3
T= =
3
可知
t= T
2 3
则有
x′= R+R=( + )
1 3
y′=y=
2
z′=R=
3
因此粒子向上运动到离xOz平面最远时的坐标为
(( + ) , , )
试卷第22页,共3页