文档内容
【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（河北卷专用）
黄金卷02
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
第 I 卷（选择题）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目
要求。
1.日本要将130万吨福岛核电站的核污水排向大海的消息引起许多国家的强烈抗议。核污水中含有放
射性物质氚，发生β衰变的半衰期约为12.5年，极有可能影响人类安全。关于氚核的β衰变，下列说法
正确的是（ ）
A．衰变的方程为：
B．衰变辐射出的电子来自于氚原子的核外电子
C．衰变产生的新核的比结合能变小
D．随着全球变暖，海水升温，会加快氚核的衰变
2.如图所示，直径为 的圆碗，中央的深度为 。将碗注满水后，在碗底中央放置一颗黄豆，眼
睛在距离水面 的水平面上的位置1、2、3、4、5、6，观察碗中的黄豆。位置1在碗中央的正上方，
相邻位置相隔 。已知水的折射率为 ，可以看到黄豆的位置是（ ）
A．仅有位置1、2、3
B．仅有位置1、2、3、4
C．仅有位置1、2、3、4、5
D．6个位置均可
3.xOy平面（纸面）由同种均匀介质组成，坐标原点O处的波源垂直平面振动，形成在平面内传播的
简谐横波，波源振动的周期为2s。某时刻观察到离波源最近的波谷、波峰如图所示，虚线代表波谷（向纸
面内振动位移最大），实线代表波峰，将平衡位置坐标为（1，1）的质点记为P。下列说法正确的是（）
A．该波的波长为1m
B．该波的波速为0.25m/s
C．此时质点P的位移方向垂直纸面向外
D．此时质点P的速度方向垂直纸面向里
4.如图所示是具有更高平台的消防车，伸缩臂能够在一定时间内使登高平台上升60m到达灭火位置，
此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为3m3/min，水离开炮口时的速率为20m/s，
g=10m/s2，则用于水炮工作的发动机输出功率为（ ）
A．1×104W B．4×104W C．4×105W D．2.4×106W
5.粒子直线加速器在科学研究中发挥着巨大的作用，简化如图所示：沿轴线分布O（为薄金属环）及
A、B、C、D、E5个金属圆筒（又称漂移管），相邻漂移管分别接在高压电源MN的两端，O接M端。质子飘
入（初速度为0）金属环O轴心沿轴线进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆
筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压U大小相同。质子电量为e，质量为m，不计质子经过狭缝的时间，
则（ ）A．质子从圆筒E射出时的速度大小为
B．圆筒E的长度为T
C．MN所接电源是直流恒压电源
D．金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为
6．两位中学生在北半球沿东西方向站立，把一根电线长为 的长电线的两端连在一个灵敏电流表的
两个接线柱上，电线还连接一个负载电阻 形成一个闭合的回路，地球的地磁场在北半球的竖直分量向下
（未画出），大小为 ，在此过程中将摇动部分看为半径为 的半圆如图所示，俩同学以直径为轴匀速摇
动这条电线，转速为 ，电线、电流计及连接导线的电阻不计，电线的电阻率为 ，横截面积为 ，则（
）
A．感应电动势的最大值为
B．这根电线的电阻为
C．假设开始时半圆与磁感线平行，则转动二分之一周期时负载电阻 上产生的热量为
D．假设开始时半圆与磁感线平行，则转动二分之一周期时通过负载电阻 上的电荷量为7.如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在M点，N为O点正下方一点，
ON间的距离等于橡皮筋原长，在N点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧。现对小球施加拉力F，使小球沿
以MN为直径的圆弧缓慢向N运动，P为圆弧上的点，角PNM为60°。橡皮筋始终在弹性限度内，不计一切
摩擦，重力加速度为g，则（ ）
A．在P点橡皮筋弹力大小为
B．在P点时拉力F大小为
C．小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直
D．小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。
8.“神十四”航天员进行约5.5小时的出舱活动并圆满完成既定任务后，安全返回空间站问天实验舱
如图甲所示。已知地球半径 ，地球表面重力加速度 ，在离地面高度 的轨道上，问
天实验舱绕地球做匀速圆周运动，所处的位置重力加速度为 。假设航天员在问天实验舱的桌面上放置如
图乙中的实验装置，不可伸缩的轻绳长为L，轻绳一端绑一个质量为m的小球，另一端绑在支架O点，在
离桌面最近的A点位置给小球一个垂直于OA的初速度v，小球沿乙图虚线轨迹做圆周运动，其中B为最高
点，下列说法正确的是（ ）A．
B．小球经过A点时，轻绳的张力大小为
C．小球从A点圆周运动到B点过程中，克服重力做功为
D．小球运动过程中，轻绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力
9．如图所示，空间正方体的中心为O，正方体区域内存在匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感线
跟x轴平行，磁场方向与x轴正方向一致，匀强电场的电场线跟z轴平行，电场方向与z轴正方向相反，
电场强度的大小为E。若撤去磁场，让正电荷以大小为 的初速度沿着 方向从左侧面射入电场，经过时
间t，电荷从正方体的右侧面离开正方体区域时，速度偏转角为 。若撤去电场，让同一正电荷也以大小
为 的初速度沿着 方向从左侧面射入磁场，当电荷从正方体的右侧面离开正方体区域时，速度偏转角也
为 ，下面说法正确的是（ ）
A．匀强磁场的磁感应强度大小为B．匀强磁场的磁感应强度大小为
C．电荷在磁场与电场中运动的时间之比为
D．电荷在磁场与电场中运动的时间之比为
10. 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上O点的转轴上（转轴处摩擦不计），另一端与一质量为
m、套在粗糙固定直杆A处的小球（可视为质点）相连，直杆与地面倾角为30°，C为最低点，
，B为 的中点，OB等于弹簧的原长。小球从A处以大小为 的加速度由静止开始下滑，
经过B处的速度为v，所用的时间为 ，再经过 运动到C处速度恰好为0，后又以大小为 的加速度由C
点开始向上滑行。重力加速度大小为g。弹簧处于原长时，弹性势能为零。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．弹簧具有的最大弹性势能
D．小球从A到C产生的内能为
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共15分。
11．某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光
滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根
绳子的拉力F、F、F，回答下列问题。
1 2 3（1）改变钩码个数，实验能完成的是( )
A．N= N = 2，N = 4
1 2 3
B．N= N = 3，N = 7
1 3 2
C．N = 3，N= 5，N = 6
1 2 3
D．N = 3，N = 5，N = 9
1 2 3
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是( )
A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C．用量角器量出三段绳子之间的夹角
D．用天平测出钩码的质量
（3）在作图时，你认为图中 （选填“甲”或“乙”）是正确的。
12.某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．电流表 （内阻 ，满偏电流 ）
B．电流表 （内阻约为 ，量程为 ）
C．定值电阻D．滑动变阻器
E．干电池组
F．一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图，用螺旋测微器测金属棒直径为________ ：如图用游标卡尺测金属棒长为________ ．
（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“ ”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用
________挡（填“ ”或“ ”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲所示，则金
属棒阻值约为________ ．
（3）根据提供的器材，为了尽可能精确测量金属棒的阻值，设计出电路图如图乙所示．若实验测得
电流表 示数为 ，电流表 示数为 ，则金属棒电阻的符号表达式为 ________（用 ， ， ，
表示）
四、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出
最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（11分）如图所示为一超重报警装置示意图，高为L、横截面积为S、质量为m、导热性能良好的
薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度 的理想气柱。
活塞可通过轻绳连接以达到监测重物的目的，当所挂重物为某一质量时活塞将下降至位于离容器底 位置的预警传感器处，此时系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度为 ，大气压强为 ，重力加
速度为g，不计摩擦阻力。
（1）求轻绳未连重物时封闭气体的压强；
（2）求刚好触发超重预警时所挂重物的质量 ；
（3）在（2）条件下，若外界温度缓慢降低为 ，求在刚好触发超重预警到外界温度缓慢降低为
的过程中外界对气体做的功。
14.（12分）2021年5月15日，我国“天问一号”探测器经过伞降、动力减速、悬停避障、缓降等一
系列过程在火星乌托邦平原预定地点成功着陆，这种着陆方式具有可控、精确及选择性强等优势。相对于
我国这种先进着陆方式，2012年美国发射的“机遇号”火星探测器则采用了气囊式着陆，该着陆方式存在着陆地点不可控、风险大等缺陷。图甲是“机遇号”火星探测器着陆时的画面，包裹着火星车的充气气囊
高速到达火星表面，经过多次弹跳，最终在火星表面静止。这种着陆方式在着陆前的部分运动过程可简化
为图乙所示，气囊在距火星表面H高处以某一初速度水平抛出，撞击火星表面后弹起，经过多次弹跳后最
终静止。假设气囊每次撞击火星表面前后水平方向速度不变，竖直方向速度大小衰减 。已知火星表面
重力加速度为 ，气囊总质量为m，空气阻力不计，求：
（1）气囊第一次撞击火星表面过程损失的机械能 ；
（2）气囊第一次撞击火星表面后连续两次弹跳前进的距离 之比。
15．（16分）如图所示，在竖直的xoy平面内，在第二、三象限内存在场强大小 ，方向沿x轴正方向的匀强电场，在第二象限存在方向垂直纸面向外、大小未知的匀强磁场 。在第一、四象限
存在方向垂直纸面向里、大小未知的匀强磁场 以及大小与方向都未知的匀强电场 。一质量为m，带电
量为q的小球M从y轴上的 位置无初速度释放，释放后小球M从第三象限进入第四象限做匀速
圆周运动，运动轨迹恰好与y轴相切。
（1）求匀强电场 大小与方向；
（2）求小球M第二次穿过x轴的位置与第三次穿过x轴的位置之间的距离；
（3）若让另一质量为 带电量为q小球N从x负半轴上的B点（图中未标出）无初速度释放调整
大小，使小球N在一、四象限仍做匀速圆周运动。小球第二次穿过y轴后，进入第二象限做直线运动，且
恰好又回到B点。求该小球N的质量 ，以及第二象限中匀强磁场的磁感应强度 的大小。
