2024届重庆市普通高等学校招生全国统一考试高考模拟调研（二）物理试题（解析版）

这是一份2024届重庆市普通高等学校招生全国统一考试高考模拟调研（二）物理试题（解析版），共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
高考模拟调研卷物理(二)
物理测试卷共4页，满分100分。 考试时间75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.我国相关法律规定，故意高空抛物，尚未造成严重后果，但足以危害公共安全的，依照刑法一百一十四条规定的以危险方法危害公共安全罪定罪处罚。2023年3月5日，重庆市璧山区一私家车被高空坠下的鹅卵石砸坏、警方经现场侦查，锁定大致方位和楼层后，进一步走访确认为26楼住户内一小朋友将花盆中鹅卵石向下抛出所致。若该鹅卵石抛出时的速度为水平方向，忽略空气阻力，下列说法正确的是
A.该鹅卵石在空中运动的时间不少于3s
B.该鹅卵石抛出时的初速度越大，在空中运动的时间越短
C.该鹅卵石砸车时的速度大小与抛出时的速度无关。
D.该鹅卵石的质量越大，砸车时的速度越大
2. 如果把重庆看成一幅大型立体山水画，那么在长江上划破天际的两组索道就是这幅画作里的“点睛之笔”。如题2图所示，索道轿厢通过四根等长的吊臂吊在钢丝上，取每根吊臂的张力沿吊臂方向，每根吊臂与水平方向的夹角接近45°，轿厢和乘客的总重力为。轿厢匀速运动时，与的关系最接近
A.
B.
C.
D.
3. 如题3图1所示电路中，电源电动势恒定、内阻为，外电阻为可变电阻，则题3图2的纵坐标可能为
A. 电源电流
B. 电源输入功率
C. 电源输出功率
D. 电源效率
4. 根据西游记关于“天庭”的描述，可推算出“天庭”绕地心运动一周约49000 km。 2023年9月21 日， 天宫课堂第四课在距地面高约 400 km的中国“天宫”空间站开讲。假如“天庭”真实存在，且“天庭”和“天宫”均绕地心做匀速圆周运动，地球可视为半径约 6400 km的均匀球体，则“天庭”相对于“天宫”
A. 线速度更大 B.周期更大
C. 加速度更大 D. 受地球引力一定更大
5. 如题5图1所示，平面内，轴上和处分别固定两点电荷，一等势面恰好沿 轴，区域的部分等势面分布如题 5 图2 所示。一带正电的点电荷仅在电场力作用下由点运动到 点，下列说法正确的是
A. 两点电荷电性相同, 电势
B. 两点电荷电性相同, 电势
C. 两点电荷电性不同，电势
D. 两点电荷电性不同, 电势
6. 如题6图1所示， 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭， 由饮料瓶、 硬纸片等环保废旧材料制作而成。题6图2是水火箭的简易原理图：用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时发射，发射时可近似认为水从水火箭中向下以恒定速度 在不到0.1s时间内喷完，使水火箭升空。已知水和水火箭的质量分别为 忽略空气阻力，水刚好喷完时，水火箭的速度最接近
A. 12 m/s
B. 30 m/s
C.50m/s
D.120m/s
7.一带负电粒子仅在电场力作用下沿x轴运动，其速度随位置变化的关系图像如题7 图所示。取O点的电势为零，下列说法正确的是
A. 位置的电势是位置电势的4 倍
B. 该电场为匀强电场
C. 该粒子做匀加速直线运动
D. 该粒子在段的动能增加量是段动能增加量的 4倍
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共 15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如题8图所示，某同学用20 N 的水平力推一水平地面上静止的箱子，箱子不会移动； 其他条件不变，改用25 N的水平力时, 箱子加速度为0.25 m/s², 改用29N的水平力时, 箱子加速度为0.50 m/s²。据此可得
A. 用20 N的水平力推箱子时，推力小于箱子所受摩擦力
B. 箱子与水平地面间的滑动摩擦力为21 N
C. 箱子的质量为16 kg
D. 箱子与水平地面间的最大静摩擦力为 20 N
9. 某研究小组为研究一款篮球的性能，在篮球上安装了速度传感器。如题9图1所示，某次测试时，由静止释放篮球的同时，竖直向下拍一次篮球，篮球第一次落地前的“速度─时间”图像如题9图2所示。已知篮球质量，篮球与水平地面碰撞过程中损失的能量始终为碰撞前篮球动能的，且碰撞后篮球速度反向, 篮球可视为质点, 重力加速度 g 取 10 m/s²。则
A. 释放点到水平地面的高度为0.8 m
B. 释放点到水平地面的高度为1.8 m
C. 篮球第一次反弹后上升的高度为0.3m
D. 篮球第一次反弹后上升的高度为1.5 m
10.如题10图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比， 原线圈通过定值电阻与输出电压有效值恒定的交流电源相连，副线圈两端连接两个阻值均为的定值电阻和。下列说法正确的是
A. 开关S闭合后，的电功率增大
B. 开关S闭合后，的电功率减小
C. 开关S闭合前、后，该理想变压器的输出功率之比为9：4
D. 开关S闭合前、后，该理想变压器的输出功率之比为81：50
三、非选择题：本题共5 小题，共57分。
11. (6分)
某同学在学校利用频闪仪测重力加速度。暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某时刻，将一小球从O点由静止释放， 频闪仪每隔 0.04 s闪光一次，题11 图是小球自由下落时的部分频闪照片示意图，照片中的数字是小球下落的距离(单位：cm)。以下计算结果均保留两位有效数字。
(1) 该小球运动到 处的速度大小为 m/s。
(2) 所测重力加速度大小为 m/s。
(3) 该小球运动到处的速度大小为 m/s。
12. (10分)
锂离子电池是极具发展前景的重要能源存储装置之一，广泛应用于便携式电子产品和电动汽车等领域。内阻是锂离子电池的重要参数之一，具有非常重要的研究意义。某研究小组利用题12图1所示电路，对铭牌如题 12图2所示的某锂离子电池进行研究(该锂离子电池内阻不超过) 除开关和导线外，可选的其他实验器材有：
A. 电压表 (量程0~3.0 V)
B. 电流表(量程0~0.6 A)
C. 定值电阻(阻值 2 Ω, 额定功率5 W)
D. 定值电阻(阻值 20 Ω, 额定功率 10 W)
E. 滑动变阻器(阻值范围0 -10 Ω, 额定电流 2 A)F. 滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω, 额定电流 2 A)
(1) 为尽量准确、方便地测出该锂离子电池的内阻，定值电阻 R₀应该选择 滑动变阻器R 应该选择 (填相应器材前的字母标号)
(2) 正确选取器材后，电压表应接在 (选填“a”“b”) 处。
(3)闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片位置，得到多组电压表和电流表的数值和，并作出对应的图像如题 12图3所示。由此可得，该锂离子电池的电动势为 V , 其内阻为 Ω。 (结果均保留两位小数)
13. (10分)
滑梯是儿童喜欢玩的游乐设施之一。 如题13图所示，一质量的儿童从高、倾斜部分占地长 的固定滑梯上由静止滑下，到达滑梯倾斜部分底端时的速度大小 。 已知滑梯水平部分与倾斜部分的材料相同，该儿童经过这两部分的连接处时速度大小不变，该儿童可视为质点，重力加速度g取 ，不计空气阻力。 求：
(1) 该儿童刚到达滑梯倾斜部分底端时损失的机械能；
(2) 为使该儿童不滑出滑梯，滑梯水平部分的最小长度。
14. (13分)
2023年5月，我国科研人员根据“祝融号”火星车观测数据，首次发现火星车着陆区的沙丘表面有含水特征，经过研究认为是因降霜或降雪所致，进一步证实了火星上存在液态水。某兴趣小组为“祝融2号”设计了探测火星大气成分的探测仪器，其原理如题 14 图所示：虚线左侧为离子接收器、右侧存在范围足够大的匀强磁场，虚线 与水平方向的夹角为45°，虚线竖直； 被探测的大气分子进入电子轰击源后，均会成为电荷量为 的负离子(质量与原大气分子质量相同，速度为零)，该负离子经过电压恒为的电场加速后，从与离子接收器1的右端点相距处的小孔(即) 垂直进入匀强磁场。已知质量为的负离子恰好运动到点被离子接收器1接收，离子接收器1的竖直宽度为，不计重力及离子间的相互作用力。求:
(1) 该匀强磁场的磁感应强度大小；
(2) 质量为的水分子进入该仪器后，会被哪个接收器接收?
15. (18分)
如题 15 图所示，一边长为的正方体物块静置于足够长的光滑水平面上，该正方体物块内有一条由半径为四分之一圆弧部分和竖直部分平滑连接组成的细小光滑圆孔道。一质量为的小球(可视为质点)，以初速度 沿水平方向进入孔道，恰好能到达孔道最高点。孔道直径略大于小球直径，孔道粗细及空气阻力可不计，重力加速度为g。
(1) 求该正方体物块的质量；
(2) 求小球离开孔道时的速度；
(3)小球从进入孔道至到达孔道最高点的过程中，小球在孔道圆弧部分运动的时间为，求小球到达孔道最高点时，该正方体物块移动的距离。
物理(二) 参考答案
1~7 ABCBDCA 8 BC 9 AD 10 AD
解析：
1. A。该鹅卵石水平抛出后只受重力作用，在竖直方向做自由落体运动，取每层楼高约3m，由 得， 该鹅卵石在空中运动的时间约为 选项A正确； 该鹅卵石下落的高度一定，下落时间与抛出时的速度无关，选项B错误； 由机械能守恒定律 得，该鹅卵石砸在车辆上时的速度大小 与抛出时的速度有关，与质量无关，选项C、D均错误。
2. B。由图可知, 四根吊臂对称分布,有 得 选项B符合题意，故选 B。
3. C。电源电流 即电源电流随外电阻增大而减小，选项A不符合题意； 电源输入功率 即电源输入功率随外电阻增大而减小，选项B不符合题意； 电源输出功率 当r=R 时取最大值，即电源输出功率随外电阻增大而先增大后减小，选项C 符合题意； 电源效率即电源效率随外电阻增大而增大，选项D不符合题意。故选C。 4. B。由题知， “天庭”绕地心做匀速圆周运动的轨道半径 “天宫”绕地心做匀速圆周运动的轨道半径 , 故 , 又由万有引力提供向心力有 得 可知轨道半径越大，加速度越小、速度越小、周期越大，选项B正确，选项A、C错误； 不知道“天庭”和“天宫”的质量关系，无法判断两者所受地球引力大小，选项D错误。
5. D。由一带正电的点电荷仅在电场力作用下从 点运动到 点的运动轨迹易得，点电荷B 带正电，又由一等势面恰好沿 轴，结合 区域的等势面分布可得，点电荷A 带负电，且A、 B 两点电荷所带电荷量相等，即A、B两点电荷带等量异种电荷； 点电荷B 带正电，靠近B的等势面电势较高，因此 两点处的电势满足 ;故选项D符合题意，故选D。
6. C。由于水在不到0.1s时间内喷完，可知水和水火箭间的作用力较大，水和水火箭的重力可以忽略，水和水火箭组成的系统动量近似守恒，有 解得水火箭的速度 选项C符合题意，故选C。
7. A。由于 图像为直线，可知该粒子在 处的速度大小为 点的电势为零、 电势能为零， 点的速度为零、动能为零，该粒子仅受电场力，其电势能与动能之和不变，有 得 选项A 正确；取 段该粒子所受平均作用力为 ， 段该粒子所受平均作用力为 ，由动能定理有， 段 段 得 可知该粒子在运动过程中所受合外力增大，加速度增大，电场增强，选项B、C错误； 由 图像可知，该粒子在 段的动能增加量为 在段的动能增加量为 可知 段的动能增加量是 段动能增加量的 3 倍，选项D错误。
8. BC。用20N的水平力推一水平地面上静止的箱子，箱子不动，其受力平衡，此时箱子所受静摩擦力等于水平推力，选项A错误； 由牛顿第二定律有： 代入数据解得：箱子的质量 ，箱子与水平地面间的滑动摩擦力 ，选项B、C 正确；箱子与水平地面间的滑动摩擦力为21N，最大静摩擦力大于或等于滑动摩擦力，箱子与水平地面间的最大静摩擦力大于 20N，选项D错误。
9. AD。0~0.2s时间内， 篮球的 图像与 轴围成的面积即为释放点到水平地面的高度，由此可得 选项A 正确、选项B错误; 由 图像知, 0.1~0.2s时间内,篮球的加速度 可见篮球所受阻力可忽略，因此篮球第一次反弹后上升到最高点过程中，篮球的机械能守恒，篮球第一次落地的速度 设第一次反弹上升的高度为 ，由机械能守恒定律有 解得 选项D正确、选项C错误。
10. AD。把 看成电源内阻，把副线圈及变压器等效为外电阻、串联在原线圈中，开关S闭合后，外电阻变小，原线圈电流增大， 的电功率增大，选项A正确，选项B错误； 设开关S断开时，变压器副线圈电流为 、电源电压为 ，对理想变压器有 得变压器原线圈两端电压和电流分别为 原线圈与电源回路满足 设开关S闭合时，变压器副线圈电流为 ，电阻 和 总电阻为2 ，同理可得 得 因此开关S闭合前、后，该理想变压器的输出功率之比为 选项D正确，选项C错误。
11. (6分)
(1) 1.1(2分)
(2) 9.7(2分)
(3) 1.5(2分)
解析：
(1) 取由 到 点, 下落时间为 0.04s, 重力加速度约为 10m/s², 由 可知，第一段 的时间间隔小于0.04s，因此不能直接用 的距离来计算 处的速度。匀变速直线运动的中间时刻速度等于平均速度，可得小球运动到 处的速度大小
(2) 根据逐差法可得，重力加速度
(3) 小球运动到 处的速度大小 。
12. (10 分)
(1) C(2分) E(2分)
(2) (2分)
(3) 3.78(3.76~3.79均可) (2分) 0.47 (0.43~0.48 均可) (2分)
解析：
(1) 若选阻值为20Ω的定值电阻，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流最大约为 使用电流表(量程0~0.6A)测量误差较大，因此定值电阻应选 2Ω，故选C； 若选阻值范围0~100Ω的滑动变阻器接入电路. 侧操作困难、读数误差大，因此滑动变阻器应选阻值范围0~10Ω，故选E。
(2)电压表接在“ ”点相当于增加了电源内阻，可使测量时电压表变化范围大，操作方便，偶然误差小，也可避免电压表超出量程。
(3) 由闭合电路欧姆定律，有 得 ， 由 图像的截距可知，该锂离子电池的电动势 , 斜率 解得该锂离子电池的内阻 。
13. (10分)
解：(1) 该儿童刚到达滑梯倾斜部分底端时，损失的机械能 (4分)
(2) 该儿童在滑梯倾斜部分运动时，由动能定理有： ②(1分)
取滑梯倾斜部分倾角为θ，其中滑动摩擦力 (1分) ③
斜面长 ④(1分)
联立②③④式解得，该儿童与滑梯间的动摩擦因数 ⑤
若该儿童滑到滑梯水平部分末端恰好静止，由动能定理有： ⑥(1分)
联立⑤⑥可得：滑梯水平部分的最小长度 ⑦(2分)
14.(13 分)
解：(1) 负离子经过加速电场时，由动能定理有： ①(2分)
负离子在磁场中做匀速圆周运动，有： ②(2分)
由①②式解得：负离子在匀强磁场中运动的半径 ③(1分)
质量为 的负离子恰好在 P 点被离子接收器1 接收，由几何关系得：
该负离子在磁场中运动的轨迹半径 ④(1分)
由③④式解得：该匀强磁场的磁感应强度 ⑤(2分)
(2) 取负离子恰好从离子接收器1的下边缘Q 点进入离子接收器1，由几何关系得：
得 ⑥(2分)
结合③④⑥得：离子接收器1 能接收到的最大质量满足
即离子接收器1 能接收到的最大质量： ⑦(2分)
故质量为 的水分予进入该仪器后，会被离子接收器1 接收(1分)
15. (18分)
解：(1) 小球在孔道竖直部分运动时，小球和物块在水平方向速度相等，到达孔道最高点时竖直速度为0。设小球到达孔道最高点时速度为 、 物块质量为 ，小球从进入孔道至到达最高点过程中，小球和物块组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，有：
①(2分) , (2分)
联立①②解得： (1分)
(2) 小球从进入孔道到离开孔道过程中，小球和物块组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒以水平向右为正方向，有：
⑤(2 分), (2分)
解得： ⑦
即小球离开孔道时速度大小为 方向与初速度相同， 即水平向右(1分)
(3)小球和物块在水平方向仅在彼此作用力下运动，且小球和物块在水平方向所受合力大小相等由牛顿第二定律 ， 且 得 ⑧
a.小球从进入孔道至到达孔道最高点的过程中，在孔道圆弧部分运动的时间t₀内：
任意同一时刻，小球与物块在水平方向的瞬时速度分别为
且 得: ⑨(1分)
该时间 内，小球和物块的位移分别为
得 ⑩(1分)
又由分析知，该时间t₀内，小球和物块的相对位移为 ⑪(1分)
联立⑩⑪解得： ⑫(1分)
b.小球离开孔道圆弧部分至到达孔道最高点过程中：
小球在竖直方向做竖直上抛运动，有： ⑬(1分)
该过程中，物块在水平方向做匀速直线运动，物块的位移 ⑭(1分)
联立③⑬⑭解得: ⑮(1分)
综上可知，小球到达孔道最高点时，物块移动的距离 ⑯(1分)