2024年高考物理模擬試題（一）

王春旺

一、選擇題（本題共8小題，第1～5題為單選題，第6～8題為多選題）

1.如圖1所示，毛毛蟲沿著樹枝向上緩慢爬行，樹枝與水平方向間有一定夾角，則在該運動過程中（ ）。

A.樹枝對毛毛蟲做的功為零

B.重力對毛毛蟲做的功為零

C.樹枝對毛毛蟲的彈力做負功

D.摩擦力對毛毛蟲做負功

2.如圖2甲所示為超聲波懸浮儀，上方圓柱體中，高頻電信號（由如圖2乙所示的電路產生）通過壓電陶瓷轉換成同頻率的高頻聲信號，發出超聲波，下方圓柱體將接收到的超聲波信號反射回去，兩列超聲波信號疊加后，會出現振幅幾乎為零的點———節點，在節點兩側聲波壓力的作用下，小水珠能在節點處附近保持懸浮狀態。該情景可等效簡化為如圖2丙所示（某時刻兩列超聲波的波形圖，沒有畫完整）的情形，P、Q 為波源，點M （-1.5，0）、點N （0.5，0）分別為兩列波的波前，已知聲波傳播的速度為340 m/s。LC 振蕩回路的振蕩周期T =2π根號下LC ，則下列說法中正確的是（ ）。

A.該超聲波懸浮儀所發出的超聲波信號頻率為340 Hz

B.兩列波穩定疊加后，波源P、Q 之間小水珠共有10個懸浮點

C.兩列波穩定疊加后，波源P、Q 之間振幅為2A 的點共有8個

D.拔出線圈中的鐵芯，可以減少懸浮儀中的節點個數

3.有一種新型光電效應量子材料，當某種光照射該材料時，只產生相同速率的相干電子束。用該電子束照射間距為d 的雙縫，在與雙縫相距為L 的觀測屏上形成干涉條紋，測得第1條亮紋與第5條亮紋的中心間距為Δx。已知電子的質量為m ，普朗克常量為h，該量子材料的逸出功為W0。下列說法中正確的是（ ）。

A.電子束的德布羅意波長λ=dΔx/L

B.電子的動量p=2hL/dΔx

C.電子的速度大小v= hL/mdΔx

D.照射光的光子能量E = W0 +[8h2L2/md2（Δx）2]

4.2023年10月5日8時24分，我國在西昌衛星發射中心使用“長征二號丁”運載火箭，成功將“遙感三十九號”衛星發射升空，衛星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。已知“遙感三十九號”衛星的質量為m ，軌道離地面的高度為h，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球自轉。若“遙感三十九號”衛星可視為繞地心做勻速圓周運動，則下列說法中正確的是（ ）。

A.氣體在狀態B 下的內能大于在狀態D 下的內能

B.氣體在B→C 過程中沒有熱量交換

C.在A →B 過程中氣體對外做的功為400 J

D.在C →D 過程中外界對氣體做的功為300 J

二、實驗題

9.小楊同學利用如圖7甲所示的“插針法”做測量玻璃磚的折射率實驗。

（1）關于本實驗，下列說法中正確的是_____。

A.手握住玻璃磚的磨砂面，先用鉛筆沿著玻璃磚畫出兩條平行直線作為界面線

B.光的入射角越小越好

C.在插針的過程中，大頭針P3、P4 應該適當遠一些

D.在處理數據時，僅用毫米刻度尺和圓規也能計算折射率

（2）如圖7乙所示，在實驗過程中畫出界面a 后，不小心將玻璃磚向上平移了一些，導致界面a'畫到了圖中虛線位置，實驗結束后按所畫a、a'界面作圖，則測得的折射率將_____（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。

（3）另一小組選擇梯形玻璃磚做該實驗，在所有操作均正確的前提下，4 枚大頭針所在的位置如圖8所示，請你幫他畫出光路圖。

10.某物理興趣小組要測量一個電池組的電動勢和內阻，其電動勢約為3 V，內阻約為10 Ω。現有如下實驗器材：

A.電壓表V（量程為0～15 V，內阻約為3 kΩ）

B.電流表A（量程為0～3 mA，內阻Rg約為10 Ω）

C.定值電阻R0=4 Ω

D.電阻箱R1（阻值范圍為0～999 Ω）

E.滑動變阻器R2 （阻值范圍為0～3 000 Ω）

F.待測電池組

G.學生電源（有3 V、6 V、9 V 三個輸出電壓）

H.開關S1、S2，導線若干

（1）為了完成實驗，需要將電流表A 改裝成較大量程的電流表，該小組設計了測量電流表A 內阻的實驗電路如圖9 甲所示。

為了盡可能準確地測量電流表A 的內阻，學生電源應選擇_____V 輸出電壓;閉合開關S1，斷開開關S2，調節滑動變阻器R2 使電流表A 滿偏;保持滑動變阻器R2 的阻值不變，閉合開關S2，調節電阻箱R1，當電流表A 的示數為滿偏電流的2/3時，R1 =24 Ω，則電流表A 的內阻Rg=_____Ω。

（2）將電流表A 與定值電阻R0_____聯（選填“串”或“并”），改裝后電流表的量程為_____。

（3）為了盡可能準確地測量電池組的電動勢和內阻，該小組選擇電阻箱R1 與電流表等器材完成實驗，請將圖9乙虛線框內的電路圖補充完整（所選器材要標明符號）。

（4）按正確的電路圖連接好電路進行實驗，并多次測量，同時記錄各儀器的讀數，然后作出1/I-R 圖像如圖10所示，若圖像的斜率為k，縱軸截距為b，則待測電池組的電動勢E =_____，內阻r =_____（用k、b 表示，題中字母均為基本單位下的值）。

三、解答題

11.某實驗小組做風洞實驗，俯視圖如圖11所示，實線表示一豎直墻壁，虛線與豎直墻壁垂直，風力水平向左，他們把一個質量m =0.3 kg的小球以初速度v0=5 m/s斜向上拋出，初速度v0 方向與豎直墻壁間的夾角θ=37°，取重力加速度g=10 m/s2，小球受到的水平風力大小恒為2 N，風洞空間足夠大，小球在運動過程中沒有與風洞壁發生碰撞。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：

（1）小球的加速度大小。

（2）小球在虛線右側運動的過程中離虛線所在豎直面最遠時小球的位移。

（3）小球運動到虛線正下方時的速率。

12.如圖12所示，間距為L 的足夠長光滑平行金屬導軌MN 、PQ 固定在絕緣水平面上，質量均為m 的金屬棒1、2垂直放在導軌上，兩金屬棒接入電路的電阻均為R，垂直于導軌的虛線ef 左側有垂直于導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度為B，虛線ef 右側沒有磁場。給金屬棒1一個水平向右的初速度v0，已知金屬棒2到達虛線ef 前已做勻速運動，兩金屬棒不會發生碰撞，兩金屬棒運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，金屬棒1出磁場時的速度剛好為零，求：

（1）金屬棒2從靜止開始運動到虛線ef處的過程中，通過金屬棒橫截面的電荷量。

（2）整個過程中金屬棒1中產生的焦耳熱和金屬棒1克服安培力做的功。

（3）當金屬棒1的速度減小到3/4v0 時，它的加速度。

13.如圖13所示，直流電源（不計內阻）與阻值為R1 的定值電阻、滑動變阻器R2，以及水平放置的平行板電容器構成閉合回路，平行板電容器的板間距為d，板長為3d，板間存在垂直于紙面向外的勻強磁場（圖中未畫出）。質量為m ，帶電荷量為-q 的小球以某一水平初速度從電容器下極板左邊緣無碰撞地進入電容器。已知重力加速度大小為g，電源電動勢ε=4mgd/q ，小球向右飛入電容器的初速度v0=根號下gd/2 ，不計電場、磁場邊緣效應，不計空氣阻力。

（1）若滑動變阻器接入電路的阻值R2=7R1，且小球恰好做勻速直線運動，求勻強磁場的磁感應強度大小B0。

（2）若小球在板間恰好做勻速圓周運動，且能從兩極板間飛出，求滑動變阻器R2 接入電路的阻值，以及勻強磁場的磁感應強度大小的取值范圍。

（3）若滑動變阻器接入電路的阻值R2=7R1，勻強磁場的磁感應強度B=2m/q（根號下g/d），求小球在板間運動過程中偏離下極板的最大距離H 。

（責任編輯 張 巧）