重庆市备战2024年高考物理模拟卷01含解析

这是一份重庆市备战2024年高考物理模拟卷01含解析，共19页。

注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2．答第1至10题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3．答第11至15题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5．考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题）
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. 如图所示，一质量为的白板擦静止在竖直磁性白板上，现给白板擦一个恒定的水平推力，重力加速度g取，则推力作用后（ ）
A．白板擦可能做水平方向匀速直线运动B．白板擦可能做匀加直线运动
C．白板擦受到的摩擦力大小为D．白板擦共受6个力
【答案】B
【详解】AB．水平推力作用后，重力与推力的合力为，白板擦不可能做水平方向运动。若最大静摩擦力大于，则白板擦静止，若最大静摩擦力小于，则沿重力与推力的合力方向做匀加速直线运动，故A错误，B正确；
C．此时摩擦力大小与弹力成正比，具体大小未知，故C错误；
D．推力作用后，白板擦共受重力、弹力、摩擦力、推力、磁力5个力，故D错误。
故选B。
2.科幻电影《流浪地球2》中描述的“重核聚变”是通过“烧石头”的方式实现行星发动机的能量供应。但从当前工程角度来讲，“重核聚变”暂时还不属于重点研究方向，而现实世界人类利用轻核聚变实现聚变能源的利用指日可待。下列关于核能与核反应的叙述正确的是（ ）
A．发生一次衰变可变成
B．是铀核裂变方程，裂变产物的结合能小于
C．查德威克发现中子的核反应方程为
D．如果质子、中子、粒子的质量分别为、、，则质子和中子结合成一个粒子的过程中，释放的核能为
【答案】D
【详解】A．电荷数为92，发生一次衰变电荷数增加1，即电荷数变为93，而的电荷数为94，则发生一次衰变不可能变成，故A错误；
B．组成原子核的核子越多，它的结合能越大，所以结合能比的结合能大，故B项错误；
C．查德威克用粒子轰击铍核发现了中子，故C项错误；
D．两个质子和两个中子结合成一个粒子，质量亏损是
根据质能方程可得释放的能量是
故D项正确。
故选D。
3.如图所示，一水平放置的平行板电容器的下极板接地。一带电油滴静止于P点。现将一与极板相同的不带电的金属板插入图中虚线位置，则下列说法正确的是（ ）

A．油滴带正电B．M、N两极板间的电压保持不变
C．P点的电势减小D．油滴在P点的电势能减小
【答案】C
【详解】A．一带电油滴静止于P点，电场力向上，则油滴带负电，故A错误；
B．现将一与极板相同的不带电金属板插入图中虚线位置，相当于减小了板间距，根据电容的决定式
可知，电容C变大，电量Q不变，依据公式
可知，M、N两极板间电压变小，故B错误；
C．板间场强
可知场强E不变，而P点与下极板间距减小，根据
则可知P点的电势减小，故C正确；
D．油滴在P点的电势能，因油滴带负电，则电势能变大，故D错误。
故选C。
4.在竖直平面内光滑圆轨道的外侧，有一小球（可视为质点）以某一水平速度从最高点A出发沿圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水平面上的C点，圆轨道半径为，重力加速度为，不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A．小球从A点出发的速度大小
B．小球经过B点时的速度大小
C．小球经过B点时速度变化率大小为
D．小球落在C点时的速度方向竖直向下
【答案】C
【详解】A．根据题意可知，小球在A点没有脱离轨道，则小球对圆轨道的压力不为零，由牛顿第二定律有
解得
故A错误；
B．根据题意可知，小球在B点脱离轨道，则小球对圆轨道的压力为零，只受重力作用，设此时小球与圆心的连线与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律有
解得
故B错误；
C．根据题意可知，小球在B点脱离轨道，则小球对圆轨道的压力为零，只受重力作用，小球的加速度为，即小球经过B点时速度变化率大小为，故C正确；
D．根据题意可知，小球在B点脱离轨道，速度方向为斜向下，只受重力作用，水平方向做匀速直线运动，小球落地时，水平方向速度不为零，则小球落在C点时的速度方向不可能竖直向下，故D错误。
故选C。
5.如图，一个质量为m，电荷量为q的带负电的粒子，不计重力，从x轴上的P点以速度v射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知v与x轴成45°角。OP=a。则以下说法正确的是（ ）

A．带电粒子运动轨迹的半径为a
B．磁场的磁感应强度为
C．OQ的长度为
D．粒子在第一象限内运动的时间为
【答案】D
【详解】A．带电粒子做匀速圆周运动的圆心和轨迹如下图
设带电粒子运动轨迹的半径为R，根据几何知识可得
解得
故A正确；
B．根据牛顿第二定律可得
解得
故B错误；
C．根据几何知识可得
故
故C错误；
D．带电粒子做匀速圆周运动的周期为
由几何知识可得
则
故D正确。
故选D。
6.如图所示，、间所接电源电压恒定，理想变压器原副线圈匝数比为，电路中两个灯泡完全相同，都标有“，”，电表都是理想电表。调节滑动变阻器，当触头位于某位置时，两个灯泡都正常发光，下列说法正确的是（ ）

A．此时原副线圈中电流相同
B．此时滑动变阻器接入电路的阻值与灯泡的阻值相同
C．滑动变阻器的触头向下滑动，电压表、的示数不变
D．滑动变阻器的触头向下滑动，电流表示数减小
【答案】B
【详解】A．因为理想变压器原副线圈匝数比为，则原副线圈中电流之比为，A错误；
B．因原副线圈中电流之比为，两个灯泡都正常发光，此时通过滑动变阻器的电流大小与通过灯泡的电流相同，所以此时滑动变阻器的阻值与灯泡的阻值相同，B正确；
C．设变压器原、副线圈的匝数比为，灯泡的等效电阻是RL，则有变压器等效电路如图所示，滑动变阻器的触头向下滑动，副线圈电路的总电阻R减小，ｋ值不变，则有原、副线圈的电流都增大，电源电压恒定，则原线圈两端电压减小，电压表、的示数都减小，C错误；

D．滑动变阻器的触头向下滑动，副线圈电路的总电阻R减小，则有原、副线圈的电流都增大，则电流表示数增大，D错误。
故选B。
7.如图所示，光滑水平面上质量为2M的物体A以速度v向右匀速滑动，质量为M的B物体左端与轻质弹簧连接并静止在光滑水平面上，在物体A与弹簧接触后，以下判断正确的是（ ）
A．在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对A的弹力冲量大小为
B．在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对B的弹力做功的功率一直增大
C．从A与弹簧接触到A、B相距最近的过程中，弹簧对A、B做功的代数和为0
D．从A与弹簧接触到A、B相距最近的过程中，最大弹性势能为
【答案】A
【详解】A．根据动量守恒定律得
根据机械能守恒定律得
解得
根据动量定理得
解得
A正确；
B．在物体A与弹簧接触到弹簧最短的过程中，弹簧的弹力和B的速度都增大，弹簧对B的弹力做功的功率增大；在弹簧接近原长时，B的速度接近，而弹簧的弹力几乎等于零，弹簧对B的弹力做功的功率几乎等于零，所以在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对B的弹力做功的功率先增大后减小，B错误；
CD．根据动量守恒定律得
解得
弹簧对A、B做功分别为
弹簧对A、B做功的代数和为
最大弹性势能为
CD错误。
故选A。
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。全部选对得5分，选对但不全得3分，选错得0分。
8. 北京时间2022年6月5日10时44分，搭载“神舟十四号”载人飞船的“长征二号”F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约577 s后，“神舟十四号”载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。北京时间2022年6月5日17时42分，“神舟十四号”成功对接“天和”核心舱径向端口，整个对接过程历时约7 h。对接后组合体在距地面高为h的轨道上做匀速圆周运动，环绕的向心加速度为a，环绕的线速度为v，引力常量为G，则下列判断正确的是（ ）
A．组合体环绕的周期为
B．地球的平均密度为
C．地球的第一宇宙速度大小为
D．地球表面的重力加速度大小为
【答案】AC
【详解】A．组合体的向心加速度
解得
故A正确；
D．组合体的轨道半径
由
联立解得
故D错误；
B．地球的密度
故B错误；
C．根据
地球的第一宇宙速度
故C正确。
故选AC。
9.某静电场的电场线与x轴平行，电势φ随x坐标变化的关系图像如图4所示。若将一带电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，在仅受电场力的作用下，该粒子在x轴上沿着轴线的正方向运动，已知电场中A、B两点的x坐标分别为10 mm、30 mm，则( )
A．该带电粒子一定带负电荷
B．该电场为匀强电场，电场强度大小为1 000 V/m
C．该粒子沿x轴从A点到B点的过程中，电势能一先减小后增大
D．在x轴上从A点到B点电场的方向沿x轴正方向
【答案】BD
【解析】A. 粒子受力方向和电场方向相同，故粒子带正电荷，选项A错误；
B. φ－x图像的斜率表示电场强度大小，斜率不变说明电场为匀强电场，电场强度大小为E＝eq \f(U,d)＝eq \f(Δφ,x)＝eq \f(20,20×10－3) V/m＝1 000 V/m，选项B正确；
C. 粒子沿x轴从A点到B点的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减少，选项C错误；
D.由图像知电势一直降低，根据沿着电场线方向电势降低，所以在x轴上从A点到B点电场强度都沿x轴正方向，选项D正确。
故选BD
10.如图所示，电阻不计的水平U形光滑导轨上接一个阻值为的电阻，放在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中，一个半径为L、质量为、电阻为的半圆形硬导体棒（直径与导轨垂直，并接触良好），在水平向右的恒定外力的作用下，由静止开始运动，当速度为时，位移为，下列说法正确的是（ ）
A．此时两端电压为
B．此时杆克服安培力做功的功率为
C．此过程中导体棒的平均速度大于
D．此过程中通过电阻的电荷量为
【答案】ACD
【详解】A．导体有效切割的长度等于半圆的直径，半圆形导体棒切割磁感线产生感应电动势的大小为
相当于电源，其两端电压为外电压，由欧姆定律得
A正确；
B．此时杆克服安培力做功的功率为
B错误；
C．若导体棒做匀加速运动，则平均速度等于，但是由于导体棒做加速度减小的加速运动，根据运动图像可知，此过程中的位移大于做匀加速过程的位移，则此过程中导体棒的平均速度大于， C正确；
D．根据
可知此过程中通过电阻的电荷量为
D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题：本题共2小题，共15分。第11题 6分，第12题9分。
11.在探究加速度a与所受合力F的关系时，某实验小组采用图甲所示的实验装置进行实验探究。控制小车质量M不变，寻找其加速度a与所受合力F的关系。
（1）该实验必须要平衡摩擦力。在平衡摩擦力的这步操作中，该同学______（选填“需要”或“不需要”）通过细绳把砂桶挂在小车上。
（2）在实验中，该同学得到的一条如图乙所示的纸带，他每隔4个点取一计数点，在纸带上做好1，2，3，4，5的标记，用毫米刻度尺测量出从起点1到各计数点的距离，在图中已经标出。已知电火花打点计时器的打点周期为，则该小车运动的加速度大小为_______（计算结果保留两位有效数字）。
（3）在数据处理环节，把砂和砂桶的总重力当成小车的合力F，采用图像法处理数据，画出如图丙所示图像，发现图线上端弯曲，并不是直线，出现这一问题的可能原因是________。
（4）关于本实验存在的误差，以下说法正确的是________。
A．在用刻度尺测量出从起点到各计数点的距离时，存在偶然误差，可以减小
B．把砂和砂桶的总重力当成小车的合力导致实验中存在系统误差，可以消除
C．实验中用图像法处理数据不仅可以减小系统误差，还能直观的得出a与F的关系
【答案】（1）不需要；（2）0.39；（3）小车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量；（4）AB
【详解】（1）在补偿阻力这步操作中，不需要通过细绳把砂桶挂在小车上。
（2）相邻的两计数点之间还有4个点未画出，则
根据
可得该小车运动的加速度大小为

（3）图线上端弯曲，其原因可能是小车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量。
（4）A．在题图乙中，每个测量数据均存在偶然误差，通过多次测量的方式可以减小，A正确；
B．因砂和砂桶加速下降，失重，则细绳的拉力小于砂和砂桶的总重力，即把砂和砂桶的总重力当成小车的合力导致实验中存在系统误差，可以将砂和砂桶以及小车看成一个整体研究，这样可以避免该系统误差， B正确；
C．实验中用图像法处理数据可以减小偶然误差， C错误。
故选AB。
12.某同学为了精确测量一节干电池的电动势和内阻，设计了如图所示的电路。
实验室为其提供的实验器材如下：
电压表V（量程1.0V，内阻）②定值电阻
③定值电阻④电阻箱（0～99.9Ω）
⑤开关S和导线若干
回答下列问题：
（1）由于电压表的量程较小，需将电压表改装成量程为2V的电压表，需_________（填“串”或“并”）联一定值电阻，该定值电阻应选择_________；
（2）实验时，将开关闭合，调节电阻箱的阻值，记录多组电压表的示数U以及对应的电阻箱的阻值R，然后根据记录的数据描绘出的图像，如图乙所示，已知描绘图像时忽略了电压表的分流作用，若该图像的纵截距为b，斜率为k，则电源的电动势E＝_________，电源的内阻r＝_________；

（3）如果不能忽略电压表的分流作用，则（2）中获得的电源内阻的测量值_________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
【答案】（1）串、R1；（2）、；（3）小于
【详解】（1）由于电压表的量程较小，需将电压表改装成量程为2V的电压表，电阻需要分压，所以要串联一定值电阻。
电压表改装成量程为2V的电压表，则
解得
故选R1。
（2）根据闭合电路欧姆定律
整理得
结合数学知识可知
所以
（3）测得的电源内阻应等于电压表内阻RV与电阻R1之和再与电源内阻r并联后的阻值，即
故测量值小于真实值。
四、解答题：本题共3小题，共42分。13题12分，14题18分，15题12分。
13.两质量均为m的相同物块紧密相连，中间放有少量火药，在足够长水平地面上以初速度开始运动，物块与水平地面的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量。当物块一起运动时间为时，火药爆炸将两物块炸开，有的化学能转化为两物块的动能，且爆炸后两物块均沿水平方向运动。爆炸时间极短。求：
（1）火药爆炸前瞬间两物块的速度大小；
（2）两物块炸开后均停止运动时两物块间的距离。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）对于两物块根据牛顿第二定律得
根据匀变速运动的规律有
（2）火药爆炸后，两物块均沿水平方向运动，设炸后瞬间B、A物块速度分别为和，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得
向左运动
向右运动（另一组解与题意不符，舍去）
火药爆炸后物块A向右运动的距离
火药爆炸后物块B向左运动的距离
两物块炸开后均停止运动时两物块间的距离
14. 如图所示，在直角坐标系的范围内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外；在的范围内有与y轴负方向成斜向下的匀强电场。y轴与x轴上有P、Q两点，Q点坐标为。一个质量为m、带电量为的粒子从O点以与x轴正方向夹角为的方向射入磁场中，先后经过P、Q两点又回到O点，粒子重力不计。求：
（1）P点的纵坐标和粒子从O射入磁场时的初速度的大小；
（2）匀强电场场强E的大小；
（3）在此过程中，粒子轨迹经过点的纵坐标范围。
【答案】（1），；（2）；（3）
【详解】（1）依题意，画出粒子在磁场中的运动轨迹，如图所示
根据几何关系判断，可知粒子在磁场中的运动轨迹所对应圆心角为；利用几何知识，可求得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
且
所以点的纵坐标为
由粒子在磁场中运动时满足
可得
因为，可得
（2）依题意，可知粒子进入电场后在电场力的作用下做类平抛运动，从到点过程中，有
而
联立可求得
（3）利用几何关系，可得粒子轨迹点纵坐标的最大值为
粒子在电场中做类平抛运动，当粒子的速度方向平行轴时，此时粒子轨迹的纵坐标有最小值。将处速度及电场力分别分解，在垂直轴方向上，则有
则可得
联立可求得
所以，可得粒子运动轨迹纵坐标的范围为
15. 如图所示，内径粗细均匀的U形玻璃管竖直放在水平桌面上，用水银柱将两部分理想气体封闭在玻璃管内，玻璃管左侧上方水银柱的长度为，当环境温度为时，左右两侧水银面的高度差为，左侧封闭气体的长度为，右侧封闭气体的长度为，已知大气压强为，现将环境温度缓慢升高到，水银不会溢出。求：
（1）系统稳定时左侧封闭气体的长度；
（2）系统稳定时右侧封闭气体的长度。

【答案】（1）；（2）
【详解】（1）由盖-吕萨克定律可得
得
（2）当时，设右侧封闭气体的压强为，有
得
当时，设右侧水银面下降，右侧气体压强为，有
由理想气体状态方程有
得
所以系统稳定时右侧封闭气体长度为