文档内容
【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（天津卷专用）
黄金卷06
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
第 I 卷（选择题）
一、单选题(每题5分，只有一个选项符合题意，共25分)
1．（2021·福建·统考二模）下列四幅图依次涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．用回旋加速器加速粒子的过程中，粒子获得的最大动能与电压 的大小有关
B．重核裂变产生中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫核裂变的链式反应
C．汤姆孙通过研究阴极射线精确测定出电子所带的电荷量
D．泊松亮斑说明光具有粒子性
【答案】B
【详解】A．设D形盒的半径为R，磁感应强度为B，粒子的电荷量为q，质量为m，能达到的最大速度为
v ，根据牛顿第二定律有
m
解得粒子获得最大动能为
可见E 与B和R有关，与U的大小无关，故A错误；
km
B．重核裂变产生中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫核裂变的链式反应，故B正确；
C．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，密立根通过油滴实验精确测定出电子所带的电荷量，故C错误；
D．泊松亮斑说明光具有波动性，故D错误。
故选B。
2．（2023·福建厦门·统考二模）光刻机是制造芯片的核心装备，它采用类似照片冲印的技术，通过曝光去
除晶圆表面保护膜的方式，将掩膜版上的精细图形印制到硅片上，后将晶圆浸泡在腐化剂中，失去保护膜
的部分被腐蚀掉后便形成电路．某光刻机使用的是真空中波长为 的极紫外线光源（EUV），如图所
示，在光刻胶和投影物镜之间填充了折射率为1.5的液体，则该紫外线由真空进入液体后（ ）A．光子能量增加 B．传播速度增大
C．传播的波长为 D．更容易发生衍射
【答案】C
【详解】A．紫外线由真空进入液体后，频率不变，根据公式
可知，光子能量不变，故A错误；
B．液体对紫外线折射率为1.5，根据公式
得
可知紫外线在液体中的传播速度减小，故B错误；
C．由于频率不变，传播速度减小，波长变短，根据公式可求得
故C正确；
D．由于波长变短，所以更不容易发生衍射，故D错误。
故选C。
3．如图所示，是某汽车公司设计的能垂直起飞的飞行汽车，该车通过固定在车上的两个单旋翼的高速转
动对空气施加向下的力，利用空气的反作用力使汽车上升。已知该汽车空车质量 ，单旋翼的半径 。
某次试飞时，试飞员的质量 ，试飞员让汽车起飞后悬停在空中。已知空气的密度 ，重力加
速度取 。则此时旋翼使其下方空气获得的速度约为（ ）A． B． C． D．
【答案】C
【详解】汽车与试飞员的重力
试飞员让汽车起飞后悬停在空中，受到空气的作用力
根据动量定理
代入数据得
故选C。
4．一定质量的理想气体从状态a开始，经 、 、 三个过程后再回到状态a，其
图像如图所示，则该气体（ ）
A. 在状态a的内能小于在状态b的内能
B. 在状态a的密集程度大于在状态b的密集程度
C. 在 过程中，外界对气体做功为0
D. 由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中，气体从外界吸热
【答案】D【解析】A．状态a与状态b的温度相同，则内能相同，故A错误；
B．状态a到状态b温度不变，压强增大，则体积减小，所以在状态a的密集程度小于在状态b的密集程度，
故B错误；
C．在 过程中，体积减小，外界对气体做功为
在 过程中，压强不变，温度升高，则体积增大，外界对气体做功为
在 过程，体积不变，则有
由于 ，所以有
的
即在 过程中，外界对气体做 总功为负功，故C错误；
D．由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中， ，由热力学第一定律 可知
则由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中，气体从外界吸热，故D正确。
故选D。
5．手机无线充电技术越来越普及，图（a）是某款手机无线充电装置，其工作原理如图（b）所示。送电
线圈ab间接入如图（c）所示的正弦交变电流。快充时，将S与1合上，送电线圈和受电线圈的匝数比
，手机两端的电压为 ，充电功率为 ；慢充时，将S与2合上，送电线圈和受电线圈的
匝数比 ，手机两端的电压为 ，充电功率为 。装置线圈视为理想变压器，则下列说法正
确的是（ ）A． 的阻值为 B． 的阻值为
C． 的阻值为 D． 的阻值为
【答案】C
【详解】AC．输入交流电的有效值
S与1接通，此时次级电流
次级电压
则
C正确，A错误；
BD．S与2接通，此时次级电流
次级电压
则
BD错误。故选C。
二、多选题(每题5分，有多个选项符合题意，选对每选全得3分，答错不得分，共15分)
6．2021年2月15日17时，天问一号火星探测器在“火星捕获轨道”的远火点成功实施平面机动，进入两
极上空的“环火星1轨道”，之后多次在近火点实施制动，进入运行周期为火星自转周期2倍的“火星停
泊轨道”载荷的高分辨率相机、光谱仪等仪器将对预选着陆区地形地貌、沙尘天气等进行详查，为择机着
陆火星做好准备，则天问一号（ ）
A．在“火星停泊轨道”的运行周期大于它在“环火星2轨道”的运行周期
B．在“火星停泊轨道”从近火点向远火点运动过程机械能守恒
C．在“火星停泊轨道”每次经过近火点时，都在火星上同一个位置的正上空
D．在“火星捕获轨道”的远火点要沿捕获轨道的速度反方向点火进入“环火星1轨道”
【答案】BC
【详解】A． 在“火星停泊轨道”的运行半长轴小于“环火星2轨道”的半长轴，根据开普勒第三定律可
知，在“火星停泊轨道”的周期小于它在“环火星2轨道”的运行周期，选项A错误；
B． 在“火星停泊轨道”从近火点向远火点运动过程，只有火星的引力做功，则机械能守恒，选项B正确；
C． 因为在“火星停泊轨道”上的周期等于火星自转周期的2倍，则在“火星停泊轨道”每次经过近火点
时，都在火星上同一个位置的正上空，选项C正确；
D． 在“火星捕获轨道”的远火点要沿捕获轨道的速度方向相同方向喷火减速，才能进入“环火星1轨
道”，选项D错误。
故选BC。
7．一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图甲所示。介质中某质点P的振动图像如图乙所示。则
下列说法正确的（ ）A．波沿x轴负方向传播，波速大小为30m/s
B．当t=0.35s时质点P恰好回到平衡位置
C．在0～0.2s时间内质点P运动的路程为10cm
D．在0～0.1s时间内，质点P一直向y轴负方向运动
【答案】BC
【详解】A．由上下坡法可知波沿x轴负方向传播，大小为
故A错误；
B．由图乙可得当t=0.35s时质点P恰好回到平衡位置， 故B正确；
C．在0～0.2s时间内质点P运动的路程为
故C正确；
D．由图乙可得在0～0.1s时间内，质点P先向y轴负方向运动，后向y轴正方向运动，故D错误。
故选BC。
8．空间中有水平方向上的匀强电场，一质量为 ，带电量为 的微粒在某竖直平面内运动，其电势能和
重力势能随时间变化如图所示，则该微粒（ ）
A．一定带正电 B． 秒电场力做功为
C．运动过程中动能不变 D． 秒内除电场力和重力外所受其它力对微粒做功为
【答案】BCD
【详解】A．由于不清楚电场强度的方向，则无法确定微粒的电性，故A错误；
B．由图可知， 内电势能增加9J，则 秒电场力做功为 ，故B正确；
C．由图可知，电势能均匀增加，即电场力做功与时间成正比，说明电场力方向做匀速直线运动，同理，重力方向也做匀速直线运动，则微粒的合运动为匀速直线运动，所以运动过程中运动不变，故C正确；
D．由功能关系可知， 秒重力势能与电势能之和增加为12J，则 秒内除电场力和重力外所受其它
力对微粒做功为 ，故D正确。
故选BCD。
第 II 卷（非选择题）
三、实验题(共2个题，共12分)
9．某实验小组采用如图甲的实验装置，探究小车的加速度a与合外力、质量的关系。
（1）对于该实验，下列做法正确的是______。
A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B．平衡小车受到的摩擦力时，将砂桶通过定滑轮拴在小车上
C．通过增减小车上的钩码改变小车总质量时，不需要重新平衡摩擦力
D．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
（2）在平衡好小车受到的摩擦力后，实验过程中打出一条纸带，如图乙所示，相邻计数点间还有2个点未
画出，实验中使用的交变电流频率为50Hz，则小车运动的加速度a=______m/s2（结果保留2位有效数字）。
（3）车和车上钩码的总质量为M，砂和砂桶的总质量为m，重力加速度为g。实验发现用纸带上的数据算
出小车的加速度a总是小于 ，随着砂和砂桶总质量m的增加， 与a之间的差值______（填“越来
越小”“保持不变”或“越来越大”）。
【答案】（1）AC （2）1.5 （3）越来越大
【详解】（1）[1]A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，才能使小车受到的合力保持
不变，且为绳的拉力，故A正确；
B．平衡小车受到的摩擦力时，不应将砂桶通过定滑轮拴在小车上，故B错误；
C．平衡摩擦力时应使得小车与钩码的重力沿斜面方向的分力与小车受到的长木板的摩擦力平衡，即
由此可知，通过增减小车上的钩码改变小车总质量时，不需要重新平衡摩擦力，故C正确；D．打点计时器使用时应先接通电源再释放小车，故D错误。
故选AC。
（2）[2]根据逐差法可得小车运动的加速度为
（3）[3]当车做匀加速直线运动时，有
砂和砂桶做匀加速直线运动，有
联立可得
由此可知，随着m增大，二者差值越大。
10．某实验小组利用如下器材测定一电压表的量程U和内阻R；
待测电压表V（量程约0~3.0V，内阻约为3k Ω）
1
标准电压表V（量程0~6.0V，内阻约为20k Ω）
2
滑动变阻器R（最大阻值50Ω）
电阻箱R（0~9999.9Ω）
直流电源E（7.5V.有内阻）
开关S及导线若干
回答下列问题：
（1）现用多用电表测电压表V 的内阻，选择倍率“×100”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图甲，
1
则电压表V 的内阻约为______。
1
（2）图丙是该实验小组未完成的实物连线图，请你根据图乙原理图完成实物连线______。
（3）闭合开关S,调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，保证V 满偏，记录V 的示数U 和电阻箱的阻值R，断
1 2 2开开关。多次重复上述操作。根据多次测得的数值在 坐标系中描点，如图丁。请根据坐标系中的描
点作出 图线，根据图丁中图线求得V 的量程U＝____V，内阻R＝____。（结果均保留两位有效数
1
字）
【答案】（1）3200 （2）见解析 （3）2.5~3.0均可 2.8~3.2均可
【详解】（1）[1]电压表V 的内阻约为32×100Ω=3200Ω
1
（2）[2]电路连线如图；
（3）[3]作出 图线如图由电路可知
根据图丁中图线可知
求得V 的量程
1
U＝2.5V
内阻
R＝3.0kΩ
四、解答题(11题14分，12题16分，13题18分，要求写出必要的解题依据和推导过程)
11．图甲为冰壶比赛场地的示意图，其中营垒区由半径分别为R、2R和3R三个同心圆组成，圆心为O。
某次比赛中，B壶静止在营垒区M处，对方选手将A壶掷出，A壶沿冰道中心线PO滑行并与B发生正碰，
最终二者分别停在O点和N点，如图乙所示。已知冰壶质量均为m，冰面与冰壶间的动摩擦因数为 ，重
力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）碰后A壶刚停止时两壶间的距离；（2）碰撞过程中损失的机械能。
【答案】（1）2R；（2）
【详解】（1）设A壶与B壶碰后的速度分别为 、 ，由动能定理
解得设A壶与B壶碰后运动时间t停止，在时间t内A壶运动距离为 ，B壶运动的距离为 ，则
解得
此时A壶与B壶的距离
（2）设A壶与B壶碰前瞬间的速度为v，A壶与B壶碰撞过程中动量守恒，则
碰撞过程中损失的机械能
解得
12．如图所示，间距均为L的光滑平行倾斜导轨与光滑平行水平导轨在M、N处平滑连接，虚线MN右侧
存在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。a、b为两根粗细均匀的金属棒，a棒质量为m，长度为
L、电阻为R，垂直固定在倾斜轨道上距水平面高h处；b棒质量为2m、长度为L、电阻为2R，与水平导
轨垂直并处于静止状态。a棒解除固定后由静止释放，运动过程中与b棒始终没有接触，不计导轨电阻，
重力加速度为g，求：
（1）a棒刚进入磁场时产生的电动势大小；
（2）当a棒的速度大小变为刚进入磁场时速度的一半时，b棒的加速度大小；
（3）整个运动过程中，b棒上产生的焦耳热。【答案】（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）设 棒下落到底端刚进入磁场瞬间的速度大小为 ，由机械能守恒定律可得
解得
则刚进入磁场时产生的感应电动势的大小为
（2）当 棒的速度变为原来的一半时产生的感应电动势记为 ，设此时 棒的速度为 ，则由动量守恒定
律可得
解得
则此时的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律可知此时回路中的电流为
可知 棒此时所受安培力的大小为由牛顿第二定律有
解得
（3）通过分析可知 、 棒最终将达到共速，之后一起做匀速直线运动，由动量守恒定律可得
同时，在运动过程中由能量守恒可得
联立以上两式可得
而 、 棒串联，则产生的焦耳热等于电阻之比，由此可得 棒上产生的焦耳热为
13.如图甲，平行边界CD、EF之间存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，CD、EF之间的
距离为d。t＝0时刻，有一质量为m的带电粒子从磁场CD边界A点处以速度v 射入磁场，v 方向与CD边
0 0
界的夹角为60°，粒子恰好从O点垂直EF边界射出磁场。紧靠磁场EF边界右侧，有两个间距为L、足够
大的平行板M、N，平行板间存在电场，两板电势差的变化规律如图乙，其中T 为已知。带电粒子在运动
0
过程始终不与N板相碰，粒子重力不计。求：
（1）该带电粒子的电性及电荷量大小；
（2）若v＝ 、U＝ ，带电粒子从A点到第一次到达0点的时间t 及t＝ 时刻带电粒子的速度
0 0 1
v与v 的比值；
0
（3）若满足（2）条件，带电粒子第二次离开磁场时的位置与A点的距离。【答案】（1）正电， ；（2） ；（3）0.318d
【详解】（1）带电粒子在磁场中运动轨迹如图，其轨道半径为r，可判定粒子带正电荷；
1
由几何关系可知
洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，则
解得
（2）粒子在磁场中的运动时间为t，则
1解得
所以粒子在电场中加速 时速度达到v，这一过程的加速度大小为a，则
1
解得
（3）接着带电粒子先减速后反向加速，则这一过程的加速度大小均为a，T 时刻粒子与O点相距为x
2 0
解得
x=0
即粒子恰好回到O点；设此时粒子的速度为v′，则
粒子第二次在磁场中运动的轨迹如图，则设其轨道半径为r
2
解得
r=10d
2
粒子从K点离开磁场
