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07
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
第 I 卷（选择题）
一、单选题
1．2023年10月4日，杭州亚运会女子3米跳板决赛在杭州奥体中心游泳馆进行，我国选手陈艺文夺得金
牌。从运动员离开跳板开始计时，其重心的 图像如图所示，图中仅 段为直线，不计空气阻力，
则由图可知（ ）
A． 时刻运动员刚好接触到水面
B．运动员接触水面立即做减速运动
C． 段，运动员的加速度保持不变
D． 段，运动员的加速度逐渐增大
【答案】C
【详解】A．不计空气阻力，运动员接触水面之前，仅仅受到重力作用，即运动员接触水面之前，加速度
一定，为重力加速度，由于 图像斜率表示加速度，则在接触水面之前， 图像为一条倾斜的直线，
可知， 时刻运动员刚好接触到水面，故A错误；
B．根据上述， 时刻运动员刚好接触到水面，结合图像可知，运动员接触水面先做加速运动，后做减速
运动，故B错误；
C． 图像斜率表示加速度， 段图像为一条倾斜的直线，表明 段，运动员的加速度保持不变，
故C正确；D． 图像斜率表示加速度，斜率的绝对值表示加速度大小，根据图像可知， 段，图像斜率的绝对
值先增大后减小，则运动员的加速度先增大后减小，故D错误。
故选C。
2．如图所示，重物放在电子称上，跨过定滑轮的细绳一端系住重物，另一端系住多匝矩形通电线圈（为
线圈供电的电源没有画出）。矩形线圈下部放在匀强磁场中，线圈平面与匀强磁场垂直，线圈的匝数为
n，水平边长为L，当线圈中通过顺时针方向的恒定电流为I时，电子称显示的力的值为 ，改变线圈中
电流的方向，但不改变线圈电流的大小，电子称显示的力的值为 ，整个过程中细绳没有松弛。则磁
感应强度B的大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】由于线圈左右两侧收到的安培力大小相等、方向相反，故整个线框受到的合安培力方向只在竖直
方向，设重物的质量为M，线框的质量为m，当线圈中通过顺时针方向的恒定电流时，安培力方向为竖直
向下，已重物为研究对象，根据受力平衡可得
当线圈中通过逆时针方向的恒定电流时，安培力方向为竖直向上
联合解得故选D。
3．果农设计分拣橙子的简易装置如图所示。两细杆间上窄下宽、与水平地面所成的夹角相同。橙子从装
置顶端由静止释放，大小不同的橙子会在不同位置落到不同的水果筐内。橙子可视为球体，假设细杆光
滑，不考虑橙子转动带来的影响。某个橙子从静止开始下滑到离开细杆的过程中，受到每根细杆的支持
力（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
【答案】A
【详解】设细杆平面与水平面夹角为 ，根据对称性可知，两个细杆对橙子的支持力大小相等，方向均垂
直于细杆且过水果的重心，因两细杆间上窄下宽，故橙子重心与两细杆所在平面的距离越来越小，两个细
杆对水果的支持力与两细杆所在平面的夹角 越来越小，而两个支持力的合力与重力垂直运动方向的分力
平衡，既
可得橙子受到每根细杆的支持力
支持力N越来越大。
故选A。
4．如图，质量为m 的电动遥控玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率v运动，已知圆轨道的半径
为R，玩具车所受的摩擦阻力为玩具车对轨道压力的k倍，重力加速度为g， P、Q为圆轨道上同一竖
直方向上的两点，不计空气阻力，运动过程中，玩具车（ ）
A．在最低点与最高点对轨道的压力大小之差为6mgB．通过 P、Q两点时对轨道的压力大小之和为
C．由最低点到最高点克服摩擦力做功为kπmv²
D．由最低点到最高点电动机做功为2kπmv²+2mgR
【答案】C
【详解】A．在最低点，玩具车在半径方向受到向下的重力和向上的支持力，由向心力公式得
在最高点，玩具车在半径方向受到向下的重力和向下的支持力，由向心力公式得
两式相减可得
A错误；
BC．在PQ两点的受力如图所示
在Q点，由向心力公式有
在P点，由向心力公式有
两式相加可得
因摩托车在不同位置与圆轨道间的压力不同，所以摩擦力是一个变力，将圆轨道分成N段，在轨道上下关于水平直径对称的位置上取两小段A、B，每段的长度为 ，则在A、B两小段的压力可视为恒力，
摩擦力做功之和为
解得
所以摩托车从最低点到最高点克服摩擦力做功为
C正确，B错误；
D．玩具车在竖直面内沿圆周轨道内壁以恒定速率v运动,由最低点到最高点由动能定理可知
解得
D错误。
故选C。
二、多选题
5．如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度 斜向上抛出，B以速度 竖直向上抛
出，当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力，A、B质量相等且均可视为质点，重力加速度为 ，
以下判断正确的是（ ）
A．相遇时A的速度一定为零
B．相遇时B的速度一定为零C．A从抛出到最高点的时间为
D．从抛出到相遇A、B速度的变化量不同
【答案】BC
【详解】A．A分解为竖直向上的匀减速直线运动与水平向右的匀速直线运动，相遇时A达到最高点则其
竖直方向的速度为0，水平方向速度不变，合速度不为0，故A错误；
B．设A在竖直方向的分速度为 ，则相遇时满足
解得
即B达到最高点，速度也为0，故B正确；
C．A与B到达最高点的时间相等为
故C正确；
D．两者运动的时间相同，加速度均为重力加速度也相同，根据速度的变化量公式为
所以速度的变化量相同，故D错误。
故选BC。
6．如图所示为正弦交流电通过理想变压器对某家庭供电的电路图，线路电阻为 ，开关 、 均闭合，
各用电器均正常工作，某时发现指示灯 亮度增加了，可能的原因是（ ）
A．输入电压 变小 B．输入电压 变大
C．电阻 变大 D．电饭锅煮饭结束，变为保温状态【答案】BD
【详解】A．输入电压 变小，则有副线圈输出电压 变小，副线圈的总电流变小，指示灯 的电流变小，
亮度减小，A错误；
B．输入电压 变大，则有副线图输出电压 变大，副线圈的总电流变大，指示灯 的电流变大，亮度增
加，B正确；
C．电阻 变大，副线圈的总电流减小，指示灯 的电流减小，亮度减小， 错误；
D．电饭锅变为保温状态，副线圈的输出功率减小，副线图的总电流减小，线路电阻 两端电压减小，副
线圈输出电压不变，则有指示灯L两端电压增大，电流增大，亮度增加，D正确。
故选BD。
7．如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场，P点有一粒子
源，某时刻粒子源向磁场所在区域与磁场垂直的平面内所有方向发射大量质量为m，电荷量为q的带正
电的粒子，粒子的速度大小相等，这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧上且Q点为最远点。已知
PQ圆弧长等于磁场边界周长的四分之一，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（ ）
A．粒子从P点入射的速率
B．粒子在磁场中运动的最长时间
C．若将磁感应强度的大小增加到 ，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的
D．若将粒子的速率增大为原来的2倍，则粒子在磁场中运动的最长时间
【答案】AC
【详解】A．从 点射人的粒子射出磁场时与磁场边界的最远交点为 ，则 之间的距离为轨迹圆的直径，
已知 圆弧长等于磁场边界周长的四分之一，可知旋转圆的轨迹半径粒子在匀强磁场中由洛伦兹力提供向心力有
解得
故A正确；
B．当粒子轨迹半径 时，粒子在磁场中运动的最长时间为一个周期
故B错误；
C．根据洛伦兹力提供向心力可得
当将磁感应强度的大小增加到 ，旋转圆半径
此时弧长对应的弦长为 ，因此有粒子射出的边界圆弧对应的圆心角为 ，则粒子射出边界的圆弧长度
变为原来的 。故C正确；
D．若将粒子的速率增大为原来的2倍，则旋转圆的半径变为原来的2倍，即
此时粒子运动轨迹对应的弦最长时，圆心角最大，粒子运动时间最长，磁场圆直径为弦是最长时间，根据
几何关系，此时圆心角为 ，因此粒子在磁场中运动的时间为
故D错误。
故选AC。
8．如图，光滑绝缘水平面上，由1、2、3三个带电量均为＋q、质量均为m的相同金属小球，用长均为L
的三根轻质绝缘细绳连接，A、B、C分别为其中点，O为三角形中心，已知单个点电荷q周围空间的电势 ，r为到点电荷的距离，则下列说法正确的是（ ）
A．O点的电场强度不为零
B．长度L取合适值时，A、O两点的电势可能相等
C．系统的总电势能为
D．若B处剪断，则之后小球1的最大速度为
【答案】CD
【详解】A．根据对称性可知三个点电荷在O点产生的电场强度大小相等，根据电场强度的叠加法则可得
O点的电场强度大小为0，故A错误；
B．O点到金属小球的距离均为 ，A点到金属小球3的距离为 ，根据电势叠加原则，A、O两点的
电势分别为
则A、O两点电势不论在L取何值时都不可能相等，故B错误；
C．1电荷的电势能
同理可得2和3电荷电势能
故整个系统电势能为故C正确；
D．三球一条直线时整个系统电势能最小，动能最大，1球速度最大，此时1电荷的电势能
2和3电荷电势能
此时整个系统电势能最小为
对系统，根据能量守恒
根据动量守恒
两式联立解得
故D正确。
故选CD。
第II卷（非选择题）
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三、填空题
9．2021年12月20日，我国宣布：全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷
堆核电站示范工程送电成功。标志着我国成为世界少数几个掌握第四代核能技术的国家之一。目前核电
站获取核能的基本核反应方程： ，这个核反应方程中的 表示 ．
这个核反应释放出大量核能； 的结合能_________（选填“大于”“等于”或“小于”） 的结合能。已知 、 、 、 的质量分别为 、 、 、 ，真空中的光速为 ，这个核反
应中释放的核能 ．
【答案】
【详解】核反应过程中，电荷数守恒和质量数守恒，故核反应方程为： ，故 表
示 ,根据质能方程可得，释放的核能 ．
10．如图所示，从点光源S发出a、b两束单色光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后
在光屏上a、b单色光如图所示，则两束单色光的折射率 （填“大于”“ 等于”或“小于”），
波长λ_______λ（填“大于”“等于”或“小于”）。若用双缝干涉装置在屏观察到的图样是下图
a b
（填A或B）。
【答案】 大于 小于 B
【详解】[1] [2]由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，说明棱镜对a光的折射率较大，a光的频率v较
高，由λ = 知：a光的波长较短；
[3]双缝干涉条纹图样间距均匀，故选B。
11．航天员从天和核心舱的节点舱出舱，顺利完成了舱外操作。节点舱具有气闸舱功能，航天员出舱前先
要减压，从太空返回航天器后要升压。其简化示意图如图，相通的舱A、B间装有阀门K，A中充满理
想气体，B内为真空，若整个系统与外界没有热交换。打开K后，A中的气体进入B，气体的内能
_________（填“增大”“不变”或“减小”），气体的压强_________（填“增大”“不变”或“减
小”）。最终达到平衡后，气体分子单位时间内撞击单位面积舱壁的分子数_________（填“增加”
“不变”或“减少”）。【答案】 不变 减小 减少
【详解】[1] [2]气体自由膨胀，没有对外做功，同时没有热交换，根据热力学第一定律可知
气体内能不变，温度不变，根据玻意耳定律知：压强减小。
[3]温度不变，气体分子的平均动能不变，由于压强减小，故气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数
将减少。
四、实验题
12．某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
（1）某次测量，弹簧下端的指针在刻度尺的位置如图甲所示，指针示数为 cm。
（2）该同学将弹簧置于水平桌面测量出弹簧原长，接着竖直悬挂添加钩码进行多次实验，描绘的弹簧弹
力F与弹簧形变量x的关系图线如图乙所示，图线的横截距不为零，主要原因是
。
（3）如图丙所示，该同学把两根弹簧连接起来探究。在弹性限度内，将钩码逐个挂在弹簧下端，多次实
验，记录钩码总重力及相应的指针A、B的示数 和 ，由实验数据_________（填“能”或“不能”）
求出弹簧Ⅱ的劲度系数。
【答案】15.95/15.94/15.96 弹簧自身的重力使弹簧发生了伸长形变 能
【解析】[1]由图甲可知，指针示数为15.95cm。
[2]由乙可知，当 时，形变量 不为零，主要原因是弹簧自身的重力使弹簧发生了伸长形变。
[3]能得出弹簧Ⅱ的劲度系数，根据题意可知，由 可得每次实验弹簧Ⅱ的长度，减去弹簧Ⅱ的原长可得形变量 ，做出 图像，求出劲度系数。
13．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，小胡采用了如图的可拆式变压器和电路图
进行研究。
（1）小胡将图中变压器的左侧线圈接线柱0、8（代表800匝）与低压直流电源12V档相连，与右侧线圈
0、2（代表200匝）接线柱相连的电压表示数最可能是 ；
A．48.0V B．3.0V C．0V
（2）小胡正确选材并接线后，记录如下表所示四组实验数据。
第二
第一组 第三组 第四组
组
/匝 100 100 100 200
/匝 200 400 400 400
1.85 0.91 1.81 3.65
4.00 4.00 8.00 8.00
若仅探究匝数N 对电压U 的影响，应该分析第一组和第 组数据，分析表中数据可知，N 一定是
2 1 1
（填“原”或“副”）线圈的匝数。
【答案】 C 二 副
【详解】（1）[1]变压器的工作原理是互感，原线圈接入的应该是交流电源，小胡将低压直流电源12V档
接入原线圈，不能够发生互感，与右侧线圈0、2（代表200匝）接线柱相连的电压表示数最可能是0V。
故选C。
（2）[2]根据理想变压器的电压匝数关系有
若仅探究匝数N 对电压U 的影响，则需要保持 与 一定，可知，应该分析第一组和第二组数据；
2 1[3]实际上，由于存在漏磁、铁芯中一涡流、线圈有一定电阻，导致副线圈测量电压小于副线圈两端电压的
理论值，根据匝数关系，给出的匝数比值 为 与 两种，根据给出的数据可知，对应的电压比值 分
别小于 与 ，可知，N 一定是副线圈的匝数。
1
五、解答题
14．我国的航空航天事业取得了巨大成就。根据新闻报道2025年前后，我国将发射了“嫦娥六号”探月
卫星。假设“嫦娥六号”的质量为 ，它将绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的距离为h。已知引力
常量G、月球质量M、月球半径R。求：
（1）求月球表面的重力加速度g；
（2）“嫦娥六号”绕月球做匀速圆周运动的周期T；
（3）求月球的第一宇宙速度v。
【答案】（1） ；（2） ；（3）【详解】（1）月球表面，根据万有引力等于重力
解得，月球表面的重力加速度
（2）“嫦娥六号”绕月球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得
解得
（3）在月球表面环绕月球做匀速圆周的速度为月球第一宇宙速度，由万有引力提供向心力得
解得
15．如图所示，两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面夹角 ，导轨间距 。两导体棒a
和b与导轨垂直放置，两根导体棒的质量均为 ，接入电路的电阻均为 ，导轨电阻不
计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小 。从 时刻开始在
外力作用下，a沿导轨向上做匀速直线运动，同时将b由静止释放，b经过 的时间后也做匀速直线
运动。（ ，不计两导体棒之间的相互作用力）
（1）为使导体棒b能沿导轨向下运动，导体棒a的速度v应满足什么条件？
（2）若导体棒a在平行于导轨向上的力作用下，以 的速度沿导轨向上运动，试求导体棒b做匀
速直线运动的速率。
（3）在（2）中情况下， 的时间内经过导体棒截面的电荷量是多少？【答案】（1）小于12m/s；（2）10m/s；（3）8C
【详解】（1）设a的速度为v，由于b初态速度为零，则
1
对b分析
因为
解得
v < 12m/s
1
（2）设a的速度为v，b的速度为v，回路电流为I，则
1 2
设b的匀速速度为v ，则有
m
代入数据得v = 10m/s
m
（3）对b棒应用动量定理
解得
16．如图所示，逆时针转动的倾斜传送带与水平面间的夹角为 ，斜面长度 。木板B静止在光
滑水平面上，左侧与传送带平滑连接，木板B的右侧有一光滑平台与B高度相同。C静止在平台上，左
侧有一弹簧。A与传送带间的动摩擦因数 ， 间的动摩擦因数 ，A由传动带滑上
时没有动能损失，A、B共速时A刚好到达B右侧，且B也刚好与平台接触，以后B立即静止。C右侧
某处有一固定挡板（图中未画出），A与弹簧接触的过程中C与挡板发生弹性碰撞，碰撞结束后立即撤
去挡板。A由静止释放， 均可视为质点，A、B质量相同，重力加速度 。求：
（1）A滑上B时的速度；
（2）木板B的长度 和木板B与平台左侧的距离 ；
（3）若A、B的质量均为 ， 的质量 ， 与挡板碰撞后，弹簧弹性势能最大值 的范
围。（A与弹簧不拴接，结果可用分数表示）【答案】（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）根据题意，设A、B的质量为 ，在传送带上，对A由牛顿第二定律有
解得
由速度与位移公式有
解得
（2）A、B系统动量守恒，由动量守恒定律有
解得
根据能量守恒定律有
解得
A恰好滑到B右端时，B与右侧固定平台相碰，在B加速至共速的过程中，对B由动能定理得
解得（3） 与挡板碰撞前，A、C系统动量守恒，由动量守恒定律有
C与挡板碰撞后至A、C共速的过程中，A、C系统动量守恒，由动量守恒定律有
解得A、C共速时的速度
全过程A、C与弹簧组成的系统机械能守恒，共速时弹簧弹性势能最大，则有
C与挡板碰撞前，从A开始压缩弹簧至弹簧再次恢复原长的过程中，有
又由动量守恒定律有
解得
故C与挡板碰撞前A的速度 的取值范围在 到 之间，根据
由二次函数性质可知，当 时，弹簧弹性势能最大值最大，为
当 时，弹簧的弹性势能最大值最小，为
则弹簧弹性势能最大值 的范围为
