文档内容
【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（福建卷专用）
黄金卷05
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
第 I 卷（选择题）
一、单选题
1．某同学在家清洁墙面的情景如图所示，他用力推着一个0.8kg的拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，推
力保持在沿轻杆方向上，此时轻杆与竖直墙面的夹角为53°，推力大小为40N。已知sin53°=0.8，
cos53°=0.6，g取10m/s2，则（ ）
A．拖把头对墙的压力为30N
B．拖把头对墙的压力为24N
C．拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5
D．拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75
【答案】C
【详解】AB．拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，根据平衡条件可得拖把头对墙的压力为
故A B错误；
CD．拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，有
拖把受到的滑动摩擦力为
解得拖把头与墙面之间的动摩擦因数为
故C正确，D错误。故选C。
2．某研究性学习小组研制了一种简易地震仪，由竖直弹簧振子 和水平弹簧振子 组成，两振子所用弹
簧完全相同，小球 的质量小于 的质量。在一次地震中，观察到 先发生振动， 后 也开始振动，某
个稳定时段 的振幅大于 的振幅。从震后的媒体报道中获悉，此次地震的震源位于地震仪正下方，地震
波中的横波和纵波传播速率分别约为 和 。据此，该学习小组做出了以下判断，其中正确的是
（ ）
A．震源距地震仪约
B．震源距地震仪约
C．此地震波横波的振幅一定小于纵波的振幅
D．此地震波横波的频率一定大于纵波的频率
【答案】B
【详解】AB．设震源距地震仪的距离为 ，有
解得
A错误，B正确；
C．因为只是某个稳定时段 的振幅大于 的振幅，不能确定地震波横波的振幅和纵波的振幅大小关系，C
错误；
D．由于是同一震源，所以地震波的横波和纵波频率相同，D错误。
故选B。
3．图甲为使用风簸的情景。风簸是清谷的农用工具，主要用于筛选精谷粒和瘪谷粒。图乙为其工作原理
示意图：匀速摇动扇叶（图中未画出），在AB和CD间形成持续稳定的风力场，风速水平向左，开启斗
仓下方的狭缝S，轻重显著不同的谷粒由狭缝进入风力场，在风力和重力作用下经由具有一定宽度的出谷
1
口S₂或S 离开风力场后被收集。现考查同时进入风力场的精谷粒a和瘪谷粒b这两粒谷子，设它们所受风
3力相同，忽略初速度和空气阻力的影响，那么（ ）
A．a比b先到达出谷口
B．到达出谷口时a的速度较大，b的速度较小
C．a经由S₃离开风力场，b经由S₂离开风力场
D．离开出谷口时，a的机械能增量较小，b的机械能增量较大
【答案】D
【详解】A．由竖直方向运动学关系式 可得
因竖直方向高度相同，谷粒在风力场中运动的时间相同，与质量无关。A错误；
B．设精谷粒a质量为m，瘪谷粒b质量为m，风力为F，则谷粒水平方向加速度为
a b
由题知 ，则
谷粒a、b在风力场运动下落时间相同，设为t，则到达出谷口速度
代入得
到达出谷口时b的速度较大，a的速度较小，B错误；
C．因竖直方向高度相同，在风力场中运动的时间相同，由牛顿第二定律可知质量大的精谷粒a水平加速
度较小，则相同时间内的水平位移较小，即质量大的精谷粒a会从S 离开风力场，质量小的瘪谷粒b会从
2S 离开风力场。C错误；
3
D．精谷粒a会从S 离开风力场，水平方向风力做功少，机械能增量较小，瘪谷粒b会从S 离开风力场，
2 3
水平方向风力做功多，机械能增量较大。D正确；
故选D。
4．中国FAST是目前全球最大且最灵敏的射电望远镜，利用FAST灵敏度高、可监测脉冲星数目多、测量
精度更高的优势，发现了具有纳赫兹引力波特征的四极相关信号的证据。利用引力波观测，能够捕捉到
“黑暗”的蛛丝马迹，探测宇宙中最大质量的天体即超大质量黑洞的增长、演化及合并过程。若甲、乙两
个恒星组成的双星系统在合并前稳定运行时，绕同一点做圆周运动，测得甲、乙两恒星到绕行中心的距离
之比为 ，则甲、乙两恒星（ ）
A．质量之比为 B．线速度之比为
C．周期之比为 D．动能之比为
【答案】D
【详解】A．两恒星向心力大小相等
则甲、乙两恒星质量之比为
A错误；
B．根据
甲、乙两恒星线速度之比为
B错误；
C．两恒星周期相等，周期之比为1:1，C错误；
D．根据
甲、乙两恒星动能之比为D正确。
故选D。
二、双选题
5．电磁炮是一种现代化武器，模拟图如图所示．当接通电源之后，自动控制使电流始终保持不变，炮弹
就会在导轨中的电流磁场作用下，向前加速飞行，关于电磁炮的有关说法正确的是（ ）
A．炮弹必须是由绝缘材料构成
B．将电流反向，炮弹所受磁场力方向也会反向
C．其他条件相同时，电流越大，炮弹飞出速度越大
D．其他条件相同时，导轨越长，炮弹飞出速度越大
【答案】CD
【详解】A．因炮弹中要通过电流，故炮弹必须是由导体材料构成，故A错误；
B．若将电流反向，则磁场也反向，根据左手定则可知，炮弹受力方向不变，故B错误；
C．电流越大，磁场越强，炮弹受安培力越大，则炮弹飞出速度越大，故C正确；
D．相同条件下，导轨越长，安培力做功越大，则炮弹飞出速度越大，故D正确。
故选CD。
6．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，原、副线圈中分别接有完全相同的六个灯泡a、b、c、
d、e、f，当A、B间电压为U时，六个灯泡恰好都能正常发光，每个灯泡的额定电压为6V，则（ ）
A．
B．C．变压器原、副线圈的匝数比为
D．变压器原、副线圈的匝数比为
【答案】AC
【详解】CD．设小灯泡的额定电流为I，以为小灯泡都正常发光，则副线圈的总电流
原线圈的电流为
所以原副线圈的匝数比为
故C正确，D错误；
AB．小灯泡正常发光，则副线圈的电压为
原线圈的电压为
所以A、B间的电压为
故A正确，B错误。
故选AC。
7．如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量点电荷，其中A、B带正电，C带负电，O、M、N为AB边
的四等分点，则（ ）
A．M、N两点的电场强度和电势都相同B．A、C所受静电力大小之比为1:
C．电子在M点电势能比在O点时要小
D．电子在N点电势能比在O点时要大
【答案】BC
【详解】
A．点电荷AB在M、N两点产生的合场强等大反向，合电势相等，点电荷C在M、N两点产生的电场强度
大小相等，方向不同，电势相同，根据电场强度的叠加可知M、N两点的电场强度大小相等，方向不相同，
但电势相同，故A错误；
B．对点电荷A进行受力分析，点电荷A所受点电荷B的库仑力和C点电荷的库仑力夹角为 ，所以A
所受的静电力为
对点电荷C进行受力分析，根据平行四边形可知C所受静电力大小为
所以A、C所受静电力大小之比为1: ，故B正确；
CD．电子从M到O的过程库仑力做负功，电势能增大，所以，M点电势能比在O点时要小；同理电子从
N到O的过程库仑力做负功，电势能增大，N点电势能比在O点时要小，故C正确，D错误。
故选BC。
8．如图所示，将质量均为m的编号依次为1，2…6的劈块放在水平面上，它们靠在一起构成倾角为θ的三
角形劈面，每个劈块上斜面长度均为L。质量为m的小物块A与斜面间的动摩擦因数μ＝2tanθ，每个劈块
1
与水平面间的动摩擦因数均为μ，假定最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，劈块间不粘连。现使A从斜面底
2
端以平行于斜面的初速度 冲上斜面，g为重力加速度，在上滑过程中（ ）
A．若所有劈块均固定，则水平面对所有劈块的总支持力小于7mgB．若所有劈块均不固定且μ＝0，则所有劈块和物块组成的系统动量守恒
2
C．若所有劈块均不固定且 ，则物块能冲上6号劈块，且刚冲上6号劈块时，6号劈块开始
相对水平面滑动
D．若所有劈块均不固定且μ＝2tanθ，则物块能冲上6号劈块，且刚冲上6号劈块时，6号劈块受到地
2
面的摩擦力大小为
【答案】AC
【详解】A．若所有劈块均固定，小物块A沿斜面向上做减速运动，加速度沿斜面方向向下，小物块A处
于失重状态，而斜面的加速度为零，处于平衡状态，所以水平面对所有劈块的总支持力小于7mg，故A正
确；
B．若所有劈块均不固定且μ＝0，则所有劈块和物块组成的系统在水平方向上不受外力，则系统在水平方
2
向上动量守恒，而竖直方向上系统所受合力不为零，则所有劈块和物块组成的系统动量不守恒，故B错误；
C．若所有劈块均固定，则有
物块减速为零的位移为
若所有劈块均不固定且 ，物块对劈块的压力为
物块与劈块的滑动摩擦力为
劈块恰好开始相对水平面滑动时有
解得
说明物块能冲上6号劈块，且刚冲上6号劈块时，6号劈块开始相对水平面滑动，故C正确；
D．若所有劈块均不固定且μ＝2tanθ，由上述分析可知，物块能冲上6号劈块，此时
2而地面对6号劈块的滑动摩擦力为
当 时，6号劈块相对对面滑动，则6号劈块受到地面的摩擦力大小为
；当 时，6号劈块仍然静止，则6号劈块受到地面
的摩擦力大小为 ，故D错误。
故选AC。
三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。
9．在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的黄光，在距双缝1m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距
为1.68×10－4m，则相邻两明条纹中心间距为 m。若改用氦氖激光器作光源，其发出的红光波长
比黄光的 （选填“长”或“短”），其它条件不变，则相邻两明条纹中心间距比黄光的
（选填“大”或“小”）。
【答案】 3.51×10－3（3.50×10－3或3.5×10－3也可） 长 大
【详解】[1]由公式 代入数据得
[2]由磁波谱可知，红光波长比黄光的长
[3]由公式 可知，红光波长比黄光的长，则红光相邻两明条纹中心间距比黄光的大
10．如图甲所示，一个内壁光滑的绝热汽缸，用绝热活塞封闭一定质量的理想气体。现向活塞上表面缓慢
倒入适量的细砂。图乙为倒沙前后气体分子速率分布图像，则倒沙前出现的曲线为 （选填
“①”或“②”）；曲线①气体的内能 曲线②气体的内能（选填“大于”、“等于”或“小
于”）；曲线①下方的面积 曲线②下方的面积（选填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】 ① 小于 等于
【详解】[1][2]向活塞上表面缓慢倒入适量的细砂，重力逐渐增大，活塞压缩气体，外界对气体做功，处在
绝热气缸中的气体内能增大，温度升高，由图可知，曲线②中分子速率大的分子数占总分子数百分比较大，
即曲线②的温度较高，所以倒沙前出现的曲线为①；且曲线①气体的内能小于曲线②气体的内能；
[3]由题图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横
轴所围面积都应该等于1，即相等。
11．如图甲所示，验电器与锌板相连，在 处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。
使验电器指针回到零，再用黄光灯照射锌板，验电器指针无偏转。
（1）改用强度更大的黄光灯照射锌板，可观察到验电器指针 （选填“有”或“无”）偏转。
（2）为进一步研究光电效应的规律，某探究小组设计了如图乙所示的电路，用强蓝光、弱蓝光、强紫光、
弱紫光分别照射同一个光电管做实验，得到四条光电流 与电压 的关系曲线，如图丙所示，其中有一条
曲线在图中未画出，则未画出的曲线与横轴的交点位于 （选填“ ”或“ ”）处；图中曲线
2对应的入射光为 （选填“强蓝光”“弱蓝光”“强紫光”或“弱紫光”）。
【答案】 无 弱蓝光
【详解】（1）[1]用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，增大光强也
不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转。（2）[2]由光电效应方程和动能定理可得
可知入射光频率越大，遏止电压越大，所以曲线1、2对应同一种入射光，且该光的频率小于曲线3对应入
射光的频率，则曲线1、2对应入射光为蓝光，曲线3与未画出曲线对应入射光为紫光，则未画出的曲线与
横轴的交点位于 处。
[3]同种频率的入射光越强，饱和光电流越大，所以曲线2对应的入射光为弱蓝光。
12．某实验小组用以下方法探究木板沿水平方向运动的规律。在运动的木板正上方用细线悬挂一个除去了
柱塞的小注射器，注射器内装上墨汁，做成秒摆（周期为 ），如图甲所示。注射器的平衡位置在木板中
线 的正上方，当注射器在竖直平面内摆动时，在木板上留下了墨汁图样，图样与中线 各交点的距
离关系如图乙所示。
（1）由图乙可知，木板向右做 （选填“加速”或“减速”）直线运动；
（2）若木板的运动可视为匀变速直线运动，墨汁滴到木板A点时，木板的速度大小为 ，
木板的加速度大小为 。（计算结果均保留2位有效数字）
【答案】 加速 0.23 0.078
【详解】（1）[1]木板上的墨汁图样是由注射器摆动形成的，根据单摆的特点，虚线上相邻两个平衡位置
的时间相同；越向左，相邻两个平衡位置间的距离越来越远，即木板运动的越快，因此木板向右做“加
速”直线运动。
（2）[2]木板匀加速直线运动，相邻两平衡位置时间
中间时刻的速度等于平均速度[3]木板匀变速直线运动，加速度
13．一实验兴趣小组找到了一捆较长的镍铬合金线，其横截面积标记为 ，但是长度标记已经模糊
不清，兴趣小组想通过实验测定其具体长度。
可供使用的器材有：
多用电表；
电流表 ：量程1mA，内阻为1000Ω；
电流表 ：量程0.6A，内阻很小；
滑动变阻器 ：最大阻值5Ω；
滑动变阻器 ：最大阻值20Ω；
电阻箱：最大阻值9999.9Ω；
电源：电动势3V，内阻可不计；
开关、导线若干。
实验步骤如下：
（1）粗测镍铬合金线的阻值
兴趣小组先用多用电表的欧姆挡粗测该捆镍铬合金线的电阻，当选择欧姆×10倍率的电阻挡位测量时，发
现指针偏转很大，因此应该换成欧姆 倍率的电阻挡（选填“×1”或“×100”），选择正确挡位后，
指针如图（a）所示，读数为 Ω；
（2）精确测量镍铬合金线的阻值①同学采用的实验电路图如图（b）所示，根据实验需要应选择滑动变阻器 （选填“ ”或“
”），实验开始前，滑片应该置于 端（选填“a”或“b”）；
②闭合开关后，调节滑动变阻器，发现 电表接近满偏时 电表偏转不大，为解决这个问题，同学们决
定用 表与电阻箱 （选填“串联”或“并联”）代替原来的 表，并且把电阻箱阻值调整为
2000.0Ω；
③调节滑动变阻器，当电流表 读数为0.45A时，电流表 读数0.75mA，根据以上数据可以计算出镍铬
合金线的电阻为 Ω（保留两位有效数字）；
（3）计算镍铬合金线长度兴趣小组还查阅到镍铬合金的电阻率为 ，结合以上实验数据，可
得出这捆镍铬合金线实际长度为 m（保留三位有效数字）。
【答案】 串联
【详解】（1）[1][2]用多用电表的欧姆挡粗测电阻时，发现指针偏转很大，说明待测电阻较小，换用更低
的挡位测量，因此应该换成欧姆 倍率的电阻挡，选择正确挡位后，由图（a）所示，读数为 。
（2）①[3][4]由图（b）可知，滑动变阻器采用限流接法，则最大阻值应为待测电阻的 倍，应选择滑
动变阻器 ，实验开始前，应仍滑动变阻器接入电路阻值最大，则滑片应该置于 端。
②[5]由图（b）可知， 电表并联在待测电阻两端，按电压表使用，调节滑动变阻器，发现 电表接近满
偏时 电表偏转不大，说明 作为电压表使用量程太小，需要扩大量程，则应用 表与电阻箱串联。
③[6]根据题意可知，镍铬合金线两端的电压为
流过镍铬合金线的电流为
镍铬合金线的电阻（3）[7]根据电阻定律有
可得
代入数据解得
五、解答题
14．如图，生产活动中的常用工具“镐”由镐头和木柄两部分组成，镐头嵌套在木柄上。为使两者嵌套深
度更大，手持木柄（木柄底端距离地面高为h）使两者一起以相同加速度2g竖直向下运动，木柄与地面碰
撞后速度立刻变为零并保持静止不动。已知镐头与木柄间的滑动摩擦力大小为F，镐头质量为m，木柄足
f
够长，重力加速度为g，求
（1）镐头和木柄一起向下运动时，两者之间的摩擦力的大小；
（2）木柄与地面碰撞后镐头相对于木柄运动的距离。
【答案】（1） ；（2）
【详解】（1）根据题意，镐头和木柄一起向下运动时，对镐头由牛顿第二定律有
其中
解得
（2）设木柄与地面碰撞时，搞头的速度为 ，由运动学公式有
解得木柄与地面碰撞后，镐头相对木柄向下运动，以向下为正方向，由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式有
联立解得
15．如图所示，半径 的 光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，C点与足够长的光滑水平平台CD
相切。一放置在光滑水平面上的长木板紧靠在平台CD右端，长木板上表面DE水平且与平台等高，长木
板DE部分的长度 ，长木板的右端为半径 的 光滑圆弧轨道，长木板的左端静置着一可视
为质点的质量 的滑块乙，滑块乙与长木板DE间的动摩擦因数 。现有一可视为质点的质量
的滑块甲从距离B点正上方 处的A点由静止释放，滑块甲过C点后沿平台向右运动与滑
块乙发生弹性碰撞，重力加速度 。
（1）求滑块甲到达圆弧轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力大小；
（2）滑块甲、乙碰撞后，滑块乙恰好不能从长木板右端滑离长木板，求：
①甲、乙碰撞后瞬间，乙的速度大小v；
2
②长木板的质量M。【答案】（1） ， ，方向竖直向下；（2）
【详解】（1）滑块甲从A点静止释放到最低点C过程，根据动能定理可得
解得
在最低点C位置，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，滑块甲到达圆弧轨道最低点C时对轨道的压力大小为 。
（2）①设滑块甲、乙碰撞后瞬间，甲、乙的速度分别为 ， ，由于两滑块发生弹性碰撞，根据系统动
量守恒和机械能守恒可得
解得
，
②滑块乙恰好不能从长木板右端滑离长木板，可知滑块乙到长木板右端时，两者恰好共速，根据水平方向
系统动量守恒可得根据能量守恒可得
联立解得长木板的质量为
16．如图所示，水平面内放置宽L=1m的水平金属导轨，导轨右端接有一个阻值R=10Ω的定值电阻和一个
C=0.5F的电容器。相距x=10m的AB与CD之间的导轨光滑，其间分布着磁感应强度大小为B、方向垂直
1 1
于水平面向下的磁场，质量m=1kg，长度L=1m的金属杆放置在导轨的左端AB处，以金属杆初始位置处为
x=0，水平向右为x轴正方向，磁感应强度大小B 随x的分布规律为B=0.5x（x≤10m）。CD与EF之间的
1 1
导轨粗糙，长度足够长，金属杆与其间的动摩擦因数μ=0.1，其间分布着水平向左、磁感应强度大小B=1T
2
的匀强磁场。闭合开关S，在水平拉力F的作用下，金属杆以速度v=2m/s水平向右做匀速运动，导轨和金
0
属杆的电阻均不计，忽略磁场的边界效应，忽略空气阻力。已知电容器在无电阻的电路中放电非常快，可
认为瞬间放完，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）金属杆从初始位置运动到CD处时，电容器所带的电荷量q；
（2）金属杆从初始位置运动到CD处时，电容器两极板间储存的电势能E；
p
（3）金属杆从初始位置运动到CD处的过程中，若水平拉力F对杆做的功为 ，该过程中流过R的电
流的有效值；
（4）当金属杆运动到CD处时，撤去外力F并断开开关S，撤掉外力后金属杆还能运动的位移。
【答案】（1）5C；（2）25J；（3） ；（4）1.125m
【详解】（1）金属杆的感应电动势为
金属杆运动到 处时，则有电容器两端电压等于感应电动势，可得电容器所带的电荷量
（2）电容器的充电电流
又
可得
充电电流为定值，对应的安培力
安培力随位移均匀变化，电容器充电电流对应的安培力所做的功为
则电容器所储存的电势能
（3）金属杆做匀速运动,则
根据能量守恒知电阻产生的热量
解得
又因
，可得
（4）到达CD右侧后，磁场水平向左，金属杆不再产生感应电动势，由于没有电阻，电容器放电非常迅速，
设为 ，由动量定理知
因为时间极短，安培力会远大于金属杆的重力，有
可得
金属杆在 右侧运动的加速度
运动的位移
解出
