2024届重庆市普通高中学业水平选择性考试高考模拟调研卷物理（四）及答案

这是一份2024届重庆市普通高中学业水平选择性考试高考模拟调研卷物理（四）及答案，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．一乘客伫立在站台，列车持续鸣笛（频率固定）通过站台时，从靠近到远离站台过程中，该乘客听到鸣笛声的频率变化情况是（ ）
A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大
2．一静止的原子核发生衰变的方程为，假设其衰变释放的核能全部转化为Y核和e的动能，下列说法正确的是（ ）
A．Y核的动能小于e的动能B．X核与Y核的中子数相同
C．Y核的动量与e的动量相同D．该衰变与弱相互作用力无关
3．在某汽车轮胎内充入一定质量的理想气体，将其从室内搬到室外，胎内气体的温度升高。假设该过程中胎内气体的体积不变，且轮胎不漏气，下列说法正确的是（ ）
A．胎内每个气体分子的动能都增大B．胎内气体的压强增大
C．胎内气体向外放热D．胎内气体的分子势能增大
4．某编号为“2014 CB3”的小行星的近日点、远日点到太阳中心的距离分别为、（等于地球中心和太阳中心之间的平均距离），则该小行星的公转周期约为（ ）
A．1.5年B．1.3年C．1.0年D．0.7年
5．如图所示电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，电阻箱的阻值调到，滑动变阻器接入电路的阻值为，平行板电容器的电容，单刀双掷开关S与触点1连接。下列说法正确的是（ ）
A．若仅将的滑片向上滑动，电源效率增大
B．若仅将的滑片向上滑动，消耗的电功率增大
C．若仅将的阻值调大，电容器两极板间的电势差增大
D．若仅将开关S由触点1拨向触点2，通过的电荷量为：
6．图为某游客荡秋千的示意图，两摆绳长均为、与水平横梁的夹角均为。某时刻，两摆绳与竖直方向的夹角为（，游客速度大小为）时，该游客脚部的拖鞋以大小为的速度瞬间脱落。已知重力加速度为，忽略空气阻力和绳重，该游客可视为质点，则（ ）
A．拖鞋脱落后运动的最小速度为
B．拖鞋脱落前、后瞬时，加速度相同
C．拖鞋脱落后运动的最高点比游客运动的最高点要高
D．拖鞋脱落后至落地期间，相同时间内的动量变化量始终不变
7．如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角的绝缘斜面上，其下端开口，顶部并联接入阻值的两个相同定值电阻，导轨间距，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。一质量、长度、电阻的直金属棒垂直放置在导轨上，导轨电阻不计。金属棒从静止释放至达到最大速度过程中，棒上产生的总电热为，棒始终与导轨垂直并接触良好。不计空气阻力，金属棒与导轨间的动摩擦因数，重力加速度取，，则该过程中，金属棒沿斜面下滑的距离是（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
8．图是一台教学用手摇式交流发电机。已知大皮带轮半径为，小皮带轮半径为，若以频率匀速摇动大皮带轮上的手柄，且摇动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是（ ）
A．大皮带轮与小皮带轮转动的角速度之比为
B．该发电机产生的交流电频率为
C．若仅将变为，该发电机产生的交变电流的最大值不变
D．若仅将变为，该发电机产生的交变电流的有效值变为原来的0.5倍
9．如图所示，一半径为的透明均质半球置于空气中。第一次将半径为（）的圆柱形单色平行光束垂直于半球底面入射，光束横截面圆心与半球底面圆心重合，该光束恰好都不发生全反射。第二次换成折射率为原光束倍（）的另一圆柱形单色平行光束入射，其他条件不变，则第一次和第二次中该半球有光束射出的球冠底面积之比可能是（ ）（不考虑反射光的折射）
A．B．C．D．
10．光滑绝缘的水平面上存在一范围足够大且沿水平方向的电场。将一质量为、电荷量为的物块（可视为质点）从该水平面上点由静止释放，沿物块运动方向建立轴，其速度与位移的关系如图所示，该图像为一条斜率为的直线。下列说法正确的是（ ）
A．该物块做匀加速直线运动
B．从点沿着轴正方向，各点电势依次升高
C．该物块的加速度随位移变化的关系为
D．若取点电势为零，则处的电势为
三、实验题
11．某兴趣小组利用图1所示装置“测量滑块与水平放置的长木板间的动摩擦因数”，已知当地重力加速度为g。主要实验步骤如下：
①测量滑块（含遮光条）的质量；
②测量动滑轮悬挂的重物的质量；
③安装装置，让滑块从水平长木板上固定位置点由静止释放，记录遮光条通过光电门的遮光时间和力传感器的示数；
④更换动滑轮悬挂的重物，重复步骤②③；
⑤以为纵轴、为横轴，作出如图2所示的图像，其中已知。
(1)以上实验步骤中，多余且没有必要的一步是第 步。（填序号）
(2)去掉多余步骤后，滑块与水平长木板间的动摩擦因数 （用题给物理量符号表示）。
(3)若实验时水平长木板左侧略高，则的测量值 （选填“大于”“等于”“小于”）其真实值。
12．某同学想把一个电流计（满偏电流为）改装成一个量程为的电压表。为了先测量该电流计的内阻，该同学设计了如图1所示的实验电路，该电路中电源电动势约为，滑动变阻器的总阻值为。连接好电路后，该同学进行了如下操作：
①先断开开关，闭合开关，将滑动变阻器由最大阻值逐渐调小，使电流计的示数达到满偏电流；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流计的示数等于，同时记录下此时电阻箱的阻值。
(1)根据以上实验数据，在误差允许范围内，可求得该电流计的内阻为 。
(2)该同学用（1）中测量值作为该电流计的内阻，并将其改装成量程为的电压表，需要串联一个阻值 的定值电阻。
(3)用一个量程为的标准电压表与（2）中改装后的电压表并联进行校准，发现标准电压表的示数如图2所示，改装电压表的示数如图3所示，则改装电压表的量程为 （保留两位有效数字）；改装电压表的量程发生偏差的可能原因是的阻值计算有偏差，接入的电阻 （选填“偏大”“偏小”）。
(4)要达到预期改装目的，无论测得的电流计的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将与其串联的的阻值减少 。
四、解答题
13．如图所示，货车车头A通过水平刚性连接杆拖动车厢B，车厢内放置货物C，在发动机水平牵引力的作用下一起向左做匀速直线运动。车头A、车厢B和货物C的质量均为，车头A和整个车厢（含货物）在水平面上运动时受到的阻力大小始终为其重量的倍，货物C与车厢B间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求水平牵引力的大小；
（2）若仅将水平牵引力增大为匀速拉动时的1.5倍，且货物C未与车厢B碰撞，求力增大后水平连接杆的弹力大小。
14．如图所示，足够长的光滑水平面上，沿一条直线等间距静止着20个可视为质点的物块，相邻两个物块的间距均为，从左到右，物块编号依次为1，2，3，⋯，20，其中编号为（）的物块质量为。某时刻，1号物块获得水平向右的瞬时速度，之后各物块依次发生对心正碰，碰撞时间极短可不计，且物块间发生碰撞后均会粘在一起，忽略空气阻力，求：
（1）1、2号物块碰撞过程中，它们组成的系统的机械能的变化量；
（2）从1号物块开始运动到所有物块都刚好运动起来，经过的总时间。
15．如图所示，真空中某固定装置内，发射装置（竖直、足够长）可持续向右侧各个方向发射质量为、电荷量为、速率为的带电小微粒。紧邻右侧至竖直板间有一水平向左的匀强电场，板与间的电势差大小为。与板右侧相距处有一竖直屏，距屏右侧处的为厚度不计的弹性固定挡板，其夹角，竖直，。板和屏均足够长，电场范围足够大，小孔、与等高且共线。某时刻，一微粒D恰好通过点时，屏右侧整个空间出现一垂直纸面向里的匀强磁场，微粒D与弹性挡板碰撞的时间不计，碰撞前、后瞬时，垂直挡板方向的速度大小不变、方向反向，平行挡板方向的速度不变。不考虑微粒和弹性挡板端点之间的碰撞、微粒之间的碰撞以及微粒间相互作用力，微粒重力不计。求：
（1）微粒通过孔的速率；
（2）微粒落在屏上左侧最上端位置和最下端位置之间的距离；
（3）若微粒D恰好与弹性挡板碰撞两次后第一次通过点，求该匀强磁场的磁感应强度大小，以及对应的微粒D从点第一次运动到点所经过的时间。
参考答案：
1．C
【详解】当乘客站在火车轨道旁，一列正在鸣笛的高速火车靠近他的过程中，距离越来越小，乘客感知的音调逐渐变高，即该乘客听到鸣笛声的频率增大；火车离他而去，距离越来越远，乘客感知的音调逐渐变低，即该乘客听到鸣笛声的频率减小。
故选C。
2．A
【详解】C．静止的原子核X发生β衰变，Y核的动量与e的动量大小相等、方向相反，故C错误；
A．由
及
可知，Y核的动能小于e的动能，故A正确；
B．由电荷数和质量数守恒可知
可得
即X核与Y核的中子数不同，故B错误；
D．该衰变与弱相互作用力有关，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】A．由题知，轮胎不漏气，胎内气体的体积不变、温度升高，因此胎内气体分子的平均动能增大，但每个气体分子的动能不一定都增大，选项A错误；
B．由查理定律
（C为常量）
可知，胎内气体的压强增大，选项B正确；
C．由热力学第一定律
知，温度升高
体积不变
因此
即胎内气体从外界吸热，选项C错误；
D．理想气体不计分子势能，选项D错误。
故选B。
4．A
【详解】由题知，该行星公转轨道的半长轴
根据开普勒第三定律可得
解得
故选A。
5．D
【详解】A．仅将R4的滑片向上滑动，电源外电阻减小，干路电流增大，电源效率
减小，故A错误；
B．R4消耗的电功率
当时，有最大值，仅将R4的滑片向上滑动时，，减小，即R4消耗的电功率减小，故B错误；
C．仅将R2的阻值调大，电容器两极板间的电势差不变，故C错误；
D．开关S与触点1连接时，电容器左极板带正电，电荷量
仅将开关S由触点1拨向触点2时，电容器右极板带正电，电荷量
因此，通过R3的电荷量
故D正确。
故选D。
6．D
【详解】A．设拖鞋脱落瞬时，两摆绳所在平面与竖直面的夹角为，由题分析可知。拖鞋脱落后运动的最小速度为，A错误；
B．拖鞋脱落前、后瞬时，加速度方向不同，B错误；
C．拖鞋脱落后运动的高度
游客运动的最大高度满足
C错误；
D．拖鞋脱落后至落地期间，拖鞋仅受重力作用，相同时间内的动量变化量
始终不变，D正确。
故选D。
7．B
【详解】设金属棒ab达到的最大速度为v，由牛顿第二定律有
从静止释放至达到最大速度过程中，设金属棒ab沿斜面下滑的距离为x，金属棒ab上产生的总电热，则两个并联定值电阻
产生的总电热为
由能量守恒定律有
联立解得
故选B。
8．AD
【详解】A．两皮带轮边缘的线速度大小相同，由
可知
即大皮带轮与小皮带轮转动的角速度之比为r∶R，选项A正确；
B．由
可知，该发电机产生的交流电频率
选项B错误；
C．该发电机产生的交变电压的最大值
仅将f变为2f时变大，变大，选项C错误；
D．若仅将f变为0.5f
该发电机产生的交变电流的有效值变为原来的0.5倍，选项D正确。
故选AD。
9．AC
【详解】由题知，第一次入射时有
该半球有光束射出的球冠底面半径
第二次入射时有
该半球有光束射出的球冠底面半径
且≤r。若k＜1，则
即第一次和第二次中该半球有光束射出的球冠底面积之比为1∶1；若，则
即第一次和第二次中该半球有光束射出的球冠底面积之比为
故选AC。
10．BCD
【详解】A．由v-x图像可知，该物块做变加速直线运动，A错误；
B．从O点沿着x轴正方向运动，该物块的动能增大，电场力对物块做正功，电场强度方向沿轴负方向，因此，沿着x轴正方向，各点电势依次升高，B正确；
C．由
可得
C正确；
D．从O点运动到处过程中，由能量守恒定律有
联立解得
D正确；
故选BCD。
11．(1)②
(2)
(3)小于
【详解】（1）由分析可知，力传感器可以直接读出力的大小，没有必要测量动滑轮悬挂的重物的质量m0，多余且没有必要的一步是第②步。
（2）设遮光条宽度为d，A点到光电门中心的水平距离为L，对滑块（含遮光条）有
，
联立可得
结合图像可得
因此
（3）若实验时水平长木板左侧略高，设该斜面倾角为θ，对滑块（含遮光条）有
则
结合图像可得
故
因此，μ的测量值小于其真实值。
12．(1)100
(2)4900
(3) 5.3 偏大
(4)
【详解】（1）设定①、②步骤中电路总电阻不变，干路电流不变，则
解得
（2）当时，与其串联的电阻
（3）[1]由图可知，标准电压表的示数为3.2V，改装后的电压表电流为0.6mA，因此改装电压表的示数为3.0V则改装电压表的量程为
[2]改装后的电压表量程发生偏差的可能原因是R的阻值计算有偏差，接入的电阻偏大；
（4）设改装电压表的内阻为，则
要达到预期改装目的，应使其电流变为
因此只需要将R的阻值减少，则有
代入数据，可得
13．（1）；（2）
【详解】（1）由题知，A、B、C一起向左做匀速直线运动，对整个系统，由平衡条件有
（2）当力F增大为匀速拉动时的1.5倍时，水平牵引力
假设此时A、B、C一起向左做匀加速直线运动，加速度大小为，对系统，由牛顿第二定律有
解得
说明此时B与C之间发生了相对运动，假设不成立
因此，取A、B为一个整体，由牛顿第二定律有
解得
设水平连接杆的弹力大小为T，对A，由牛顿第二定律有
解得
14．（1）；（2）
【详解】（1）设1、2号物块碰撞后的共同速度为，碰撞过程中，由动量守恒定律有
解得
它们组成的系统的机械能减少
联立解得
（2）设2、3号物块碰撞后，第3号物块开始运动时的速度大小为，同理可知
解得
以此类推，第k号物块开始运动时的速度大小
因此，从第k号物块开始运动到第k＋1号物块开始运动经过的时间为
因此，从1号物块开始运动到所有物块都刚好运动起来，经过的总时间为
可得
则有
15．（1）；（2）；（3）①，；②，
【详解】（1）由动能定理有
解得
（2）由分析可知，当MN沿竖直方向发射微粒时，微粒通过S1孔时的速度与水平方向的偏角最大，打在cd屏上左侧的位置距离S2孔最远。设通过S1孔的微粒速度与水平方向的最大偏角为α，则
联立解得
（3）由题知，微粒D恰好与弹性挡板碰撞两次后第一次通过H点，则满条件的情况有两种。①由分析知，微粒D在磁场中的运动轨迹如答图1所示
微粒D在磁场中做匀速圆周运动的半径
解得
此时，微粒D在磁场中做匀速圆周运动的周期
因此，微粒D从G点第一次运动到H点所经过的时间
联立解得
②由分析知，微粒D在磁场中的运动轨迹如答图2所示
微粒D在磁场中做匀速圆周运动的半径
解得
此时，微粒D在磁场中做匀速圆周运动的周期
因此，微粒D从G点第一次运动到H点所经过的时间
联立解得