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【赢在高考·黄金8 卷】备战2024 年高考物理模拟卷（全国卷专用）
黄金卷02
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
一、单项选择题（本题包含8 小题，每小题4 分，共32 分。在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求的）
1．党的二十大代表热议科技创新不断塑造发展新动能新优势。二十大报告中提到我国进入创新型国家行
列，一些关键技术如核电技术等取得重大成果。关于核能、核反应，下列说法正确的是（ ）
A. 到目前为止，利用任何物质都能得到核能，因为各种物质的原子里都有原子核
B. 到目前为止，核聚变是人类获得核能的主要方式
C. 太阳内部进行的热核反应属于轻核聚变
D. 原子弹是采用人工核转变制成的核武器
2．一辆汽车在水平公路上拐弯，其运动可看成匀速圆周运动。沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的
最大静摩擦力为
。圆周运动的半径为
，汽车的质量为
。在汽车做圆周运动过
程中（ ）
A. 受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力
B. 为避免侧滑，向心加速度不能超过
C. 为避免侧滑，最大速度为
D. 速度为
时，在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为
3．沿海建设的核电站可用电磁泵推动氯化钠溶液在管道中运行来冷却反应堆。如图为电磁泵的示意图，
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长方体导管的左右表面绝缘，将导管水平放置，让磁场方向与左右表面垂直。因充满导管的氯化钠溶液中
有正、负离子，将导管上、下表面和电源连接后，氯化钠溶液便会流动，速度方向如图所示。则下列说法
正确的是（ ）
A. 若无磁场，则溶液中的负离子向上运动
B. 磁场方向从左表面指向右表面
C. 交换电源正负极，溶液流动方向不变
D. 磁场方向与导管上、下表面垂直时，溶液从左至右流动
4．如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b 两种单色光。则下列说法正确的是（ ）
A. 在真空中传播时，a 光的速度大
B. 从玻璃射向空气时，b 光发生全反射的临界角小
C. 经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a 光的相邻亮条纹间距大
D. 若b 光能使某金属发生光电效应，则a 光也一定能发生光电效应
5．
、
是两颗相距较远的行星，其卫星的线速度平方
与轨道半径倒数
的关系如图所示，
、
各有一颗在表面附近的卫星
、
绕其做匀速圆周运动，
、
的线速度大小均为
，则（ ）
2
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A.
的质量比
的小
B.
的质量比
的小
C.
的平均密度比
的小
D.
表面的重力加速度比
的大
6．2022 年11 月28 日，国家航天局发布消息：我国将于2030 年前后发射木星的环绕卫星天问四号，并逐
步实现木星车登陆木星，对木星进行科学探测。如果已知木星车在木星表面的重力大小为G1，在地球表面
的重力大小为G2，木星的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略木星的自转，则（
）
A. 木星表面的重力加速度为
B. 木星的质量为
C. 木星的平均密度为
D. 木星的第一宇宙速度为
7．如图甲所示，长为12m 的均质轻绳一端固定于竖直墙面的Q 点，手持另一端P 将其水平拉直。在
时刻P 端开始做简谐振动，振动图像如图乙所示，在
时绳波恰好传播到Q 点，已知绳波被墙面反
射时有半波损失（即相当于Q 点为波源，起振方向为竖直向上），不考虑反射时能量损失，下列说法正确
的是（ ）
A. 在
时刻，P 处质点运动到绳的中点处
B. 在
时刻，绳中间质点的速度方向竖直向上
C. 稳定后，P、Q 之间共有5 个质点始终保持静止不动
D. 稳定后，绳上质点在2.0s 时间内经过的最大路程为1.6m
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8．如图，在竖直平面内固定一光滑的半圆环，圆心为O、半径为R，OA 为半圆环的竖直半径，AB 为与
OA 在同一直线上的光滑固定杆，半圆环上套有一小球a，杆AB 上套有另一小球b。两小球之间连接一轻
弹簧，初始时小球a 在距圆环A 点右侧不远处的P 点，小球b 固定于杆AB 上的Q 点，两小球间距离为R。
现用外力使小球b 沿杆AB 缓慢向上移动一段距离，但未到达A 点。在移动过程中弹簧始终在弹性限度内
且在一条直线上，两小球均可视为质点，则下列说法正确的是（ ）
A. 初始时弹簧弹力大于半圆环对小球a 的弹力
B. 初始时弹簧弹力大于小球a 的重力
C. 小球b 沿杆缓慢向上移动过程中，环对小球a 的支持力先增大后减小
D. 小球b 沿杆缓慢向上移动过程中，弹簧弹力增大
二、多项选择题（本题包含4 小题,每小题4 分,共16 分。在每小题给出的四个选项中，至少
有两个选项正确。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错或不答的得0 分）
9．（多选）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v1斜向上抛出，B 以速度v2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g，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 动量的变化量相同
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10．在大型物流货场，广泛的应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定速率运
动，皮带始终是绷紧的，将m=1kg 的货物放在传送带上的A 处，经过1.2s 到达传送带的B 端。用速度传感
器测得货物与传送带的速度v 随时间t 变化图象如图乙所示，已知重力加速度g=10m/s2。由v﹣t 图可知（
）
A. 货物与传送带的摩擦因数为0.5
B. A、B 两点的距离为2.4m
C. 货物从A 运动到B 过程中，传送带对货物做功为-11.2J
D. 货物从A 运动到B 过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为19.2J
11．如图所示，在空间坐标系xOy 上a（0，0，L）、b（0，L，0）、c（L，0，0）三点处分别固定一电荷
量为+q、-q、-q（q>0）的点电荷，M、N、P 三点分别为ab、ac、bc 的中点。规定无穷远处的电势为0，
下列说法正确的是（ ）
A. M、N 两点的电场强度大小相等
B. O 点的电场强度方向沿y 轴正方向
C. 负
试探电荷在M 点的电势能大于其在P 点的电势能
D. 同一试探电荷在M、N 两点的电势能相等
12．如图所示，水平面内固定有光滑不闭合梯形金属导轨OMNQP，导轨顶点O 处有一个小缺口，
，
，
，平行导轨足够长且间距为
，E、F 分别为
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OM、OP 中点，在
之间接有定值电阻
，在导轨平面有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁
感应强度
。质量为
的足够长金属杆在外力F 作用下从EF 位置以
初速度向右运
动，此过程中回路中电流大小始终不变；当金属杆到达MP 位置时，撤去外力，金属杆继续向右运动直至
停止。金属杆、导轨电阻均忽略不计，则下列说法正确的有（ ）
A. 导体杆由EF 运动至MP 过程中，导轨回路中电动势逐渐变大
B. 导体杆由EF 运动至MP 过程中，通过电阻R 的电荷量为0.375C
C. 导体杆由EF 运动至MP 过程中，外力做功大小为1.875J
D. 撤去外力F 前后，回路中产生的焦耳热之比为
三、填空、实验探究题（本题包含2 个小题，共16 分。请按题目要求作答，并将答案填写在
答题纸上对应位置。）
13．（10 分）某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置来验证自由落体过程中的动量定理。铁架台竖直放置
在水平面上，上端固定电磁铁M，A、B 为位置可调节的光电门，光电门均与数字计时器N 相连，重力加
速度为g。
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实验步骤如下：
①接通M 的开关，吸住钢球；
②将A 固定在钢球中心正下方的某一位置，调节B 的位置并固定；
③断开M 的开关，钢球自由下落，记录钢球分别通过A、B 的时间
和
，以及钢球从A 运动到B 的
时间t，重复测量3 次取平均值；
④保持A 位置不变而改变B 的位置并固定，重复步骤③；
⑤利用游标卡尺测出钢球直径d，读数如图乙所示。
回答下列问题：
（1）钢球直径
______cm。
（2）钢球从A 运动到B 的过程中若满足关系式______，即可验证自由落体过程中的动量定理（用题中已
给物理量符号表示）。
（3）实验测量出多组数据，作出
图像，图像斜率为______，纵轴截距为______（用题中已给物理
量符号表示）。
（4）某同学在一次实验过程中发现钢球通过B 的速度测量值明显大于
，试分析实验中出现该现
象的原因：______。
14．（6 分）某实验小组为了测定金属丝的电阻率，用螺旋测微器测量金属丝的直径，用米尺测量金属丝
的长度，用伏安法测出金属丝的电阻
，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
（1）测量时螺旋测微器示数如图甲所示，金属丝的直径为________mm。
（2）现有电动势为3V 的电源、开关和若干导线及下列器材：
A．电压表V（量程3V，内阻约10kΩ）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约2Ω）
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C．滑动变阻器
（最大阻值为10Ω）
D．滑动变阻器
（最大阻值为100Ω）
用多用电表粗测金属丝的电阻大约为5Ω，采用图乙所示的电路图，要想较准确地测出其阻值，滑动变阻
器应选________（填“
”或“
”）；
（3）不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差，某小组按如图丙所示的电路进行测
量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是：
第一步：先将
的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关
向1 闭合，闭合开关
，调节滑动变阻器
和
，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数
、
。
第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关
向2 闭合，读出此时电压表和电流表
的示数
、
。由以上数据可计算出被测电阻
________。
四、计算题（本题包含3 小题，共36 分。解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式
和重要步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单
位。请将解答过程书写在答卷纸相应位置。）
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15．（10 分）学校开设太空探索课，某学生小组根据反冲原理制作了一个“水火箭”。“水火箭”主体是
一个容积为2L 的饮料瓶，现将其装入0.5L 的水，再安装在发射架上，此时瓶内空气压强为
，用打气筒
通过软管向箭体内充气，打气筒每次能将200mL，压强为
的外界空气压入瓶内，当水火箭内部气压达
到
时可将活塞顶出，向后喷水，箭体发射。设充气过程气体温度不变，瓶体积和水的体积变化不计，
瓶内气体视为理想气体。求：
（1）要使水火箭发射出去，至少需要用打气筒打几次气；
（2）若瓶内的水在极短时间内喷出，则该过程箭体内气体的温度升高还是降低，简要说明理由。
16．（12 分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一矩形区域
，
和
边长度分别为9cm 和
8cm，O 为矩形的中心。在矩形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为
。在O 点把一
带电小球向各个方向发射，小球质量为
、所带电荷量为
。
(1)求小球在磁场中做完整圆周运动时的最大速度
；
(2)现在把小球的速度增大为
的
倍，欲使小球尽快离开矩形，求小球在磁场中运动的时间。
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17．（14 分）如图所示，小球A 质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O 点，O 点到光滑水平面
的距离为h。物块B 和C 的质量都是5m，B 与C 用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B 物块位于O 点
正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B 发生正碰（碰撞时间极
短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为
。小球与物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加
速度为g，求：
（1）小球A 与物块B 碰撞后各自的速度大小vA、vB；
（2）轻弹簧获得的最大弹性势能Ep。
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