物理（全国新课标卷）2024年高考冲刺押题卷01 （新情景题）（全解全析）

这是一份物理（全国新课标卷）2024年高考冲刺押题卷01 （新情景题）（全解全析），共13页。试卷主要包含了在图等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
二、选择题：本题共8小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
14．用各种频率的光照射两种金属材料得到遏止电压Uc随光的频率ν变化的两条图线1、2，图线上有P和Q两点。下列说法正确的是（ ）
A．图线1、2一定平行
B．图线1对应金属材料的逸出功大
C．照射同一金属材料，用Q对应的光比P对应的光产生的饱和电流大
D．照射同一金属材料，用P对应的光比Q对应的光溢出的电子初动能大
【答案】A
【详解】A．根据光电效应方程可得，，可得，由此可知，图线1、2斜率相同，两图线一定平行，故A正确；
B．结合图线可知，图线2对应金属材料的逸出功大，故B错误；
C．P光对应的频率较小，当不能确定光的强度，所以不可以确定饱和光电流的大小，故C错误；
D．P光对应的频率较小，Q光的频率较大，所以照射同一金属材料，用Q对应的光比P对应的光溢出的电子初动能大，故D错误。
故选A。
15．如图所示，电动伸缩门运动时门上相邻竖直杆间距离相等，为进一步研究门的运动特点，张同学将两个小物体M、N分别放置在伸缩门顶端，其中M与固定端较远，伸缩门运动时物体M、N的速度之比为（ ）
A．1：1B．11：5C．6：5D．5：6
【答案】B
【详解】伸缩门运动时，物体M、N的速度之比等于距离固定端的位移之比，即，故选B。
16．在图（a）的LC振荡演示电路中，开关先拨到位置“1”，电容器充满电后，在时刻开关拨到位置“2”。若电流从传感器的“+”极流入，电流显示为正，图b为振荡电流随时间变化的图线，则下面有关说法正确的是（ ）
A．若电阻R减小，电流变化如图（c）中实线
B．若电阻R减小，电流变化如图（c）中虚线
C．在图（b）中A点时刻电容器上极板带正电
D．电容器内有感应磁场
【答案】D
【详解】A．若电阻R减小，电流值应该比对应时刻的电流值大，故A错误；
B．若电阻R减小，周期不变，故B错误；
C．在图（b）中A点时刻磁场能正在向电场能转化，且方向为正，则电容器上极板带负电，故C错误；
D．电容器内电场不断变化，有感应磁场，故D正确。
故选D。
17．2023年10月26日，神舟十七号载人飞船成功对接空间站“天和”核心舱，六名航天员进行了太空会师，开启了中国空间站长期有人驻留的新时代。已知中国空间站运行轨道面与地球赤道面的夹角约为41.5°，运行周期为，地球自转周期为，一颗地球同步静止卫星位于地球赤道上空，示意图如图所示。某时刻，中国空间站和这颗同步卫星相距最近，从此时刻开始计时，再次相距最近所需时间为（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】中国空间站运行轨道面与地球赤道面的夹角约为41.5°，某时刻，中国空间站和这颗同步卫星相距最近，设为A点，则此时中国空间站刚好到达赤道平面上方，经12h=81.5h后空间站再次到达A点，与同步卫星相距最远，所以再次相距最近所需时间为24h，此时空间站与同步卫星均回到A点。
故选A。
18．图甲是传统民居建筑材料瓦片，相同的质量为m的瓦片紧靠在一起静止竖直叠放在水平地面上如图乙所示。下方瓦片的受力点均在其顶端，则瓦片（ ）
A．4右端对地面的压力比左端的大
B．5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍
C．4顶端受到的压力大小为mg
D．5左端对地面的压力为
【答案】D
【详解】分别对6个瓦片受力分析如图所示（仅画出瓦片1）
由平衡条件和牛顿第三定律可得，，，，，，A．根据牛顿第三定律，4右端对地面的压力与左端的一样大，均等于，故A错误；
B．5右端受到的支持力是2右端受到支持力的关系为，故B错误；
C．根据牛顿第三定律，4顶端受到的压力大小为，故C错误；
D．根据牛顿第三定律，5左端对地面的压力为，故D正确。
故选D。
19．如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一轻质薄板。时刻，一物块从其正上方某处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连，其位置随时间变化的图像（）如图乙所示，其中时物块刚接触薄板。弹簧形变始终在弹性限度内，空气阻力不计，则（ ）
A．后物块做简谐运动
B．时物块的加速度大于重力加速度
C．若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘连后振动的周期增大
D．后物块坐标位置随时间变化关系为
【答案】AB
【详解】A.t=0.2s时物块刚接触薄板，落至薄板上后和薄板始终粘连，构成竖直方向的弹簧振子，并且从图像看，0.2s以后的图像为正弦函数曲线，物块做简谐运动，故A正确；
B．薄板为轻质薄板，质量可忽略不计。由图乙可知，B点是图像的最高点，C点是图像最低点，根据简谐运动的对称性可知，最高点的加速度和最低点的加速度大小相等，即aB=aC，由简谐运动的加速度满足kx=-ma，设A点处的偏离平衡位置位移大小为xA，C点处偏离平衡位置的位移大小为xC，有xA＜xC，所以aA＜aC，故aA＜aB，到A点时，物块只受重力aA=g，所以aB＞g，故B正确；
C．弹簧振子的周期只与振动系统本身有关，与物块起始下落的高度无关，故物块与薄板粘连后振动周期不变，故C错误；
D．由图乙可知，振幅为0.2m，0.2s后物块位置随时间变化关系式为，当t=0.2s时，x=0.2m，代入上式得，因t=0.2s时物体沿x轴正方向向平衡位置运动，故，所以，故D错误。
故选AB。
20．如图，半径为的玻璃半球体，点为球心，左表面竖直，其下半部分放有一毛玻璃屏，在半球体右侧竖直放置一平面镜。某同学用激光笔发出一细束与过球心的水平直线平行且间距为的激光从A点射入，该同学缓慢地向左移动平面镜，发现时，在毛玻璃上的点观察到清晰的亮点，且点与A点关于点对称。已知光在真空中的速度为。则下列说法正确的是（ ）
A．激光在该玻璃中的折射率
B．激光在该玻璃中的折射率
C．激光在该玻璃中的传播速度为
D．激光由A点射入到从点射出的时间
【答案】BD
【详解】AB．光路图如图所示，根据光路的对称性与光路的可逆性，依题意有，所以，根据余弦定理得，解得，所以，，根据折射定律可得，故错误，正确；
CD．光在玻璃中的光速为，光在玻璃中通过的路程，激光由A点射入到从点射出的时间，故C错误，D正确。故选BD。
【点睛
21．如图1是一底面积为S且导热性能良好的圆柱形薄壁气缸，气缸内距其水平底部高处有可视为质点的卡点，气缸上端有一密封良好且可无摩擦滑动的轻活塞，气缸内封闭有一定质量的理想气体。缓慢改变气缸内的温度，使缸内封闭气体由状态A经状态B变化到状态C，该过程中，活塞到气缸底部的高度L与气缸内热力学温度T的关系如图2所示，整个过程中缸内封闭气体吸收的热量为Q。已知外界环境气压始终为气缸内初始热力学温度为，则（ ）
A．在状态A时，缸内封闭气体的压强为
B．在状态C时，
C．整个过程中，缸内封闭气体的内能增加量为Q
D．直线BC一定不过坐标原点
【答案】AB
【详解】A．由L一T图像可知，从状态A到状态B，缸内封闭气体发生等容变化，活塞位于卡点处，从状态B到状态C，缸内封闭气体发生等压变化，缸内封闭气体的压强恒为，从状态A到状态B，由，解得，故A正确；
B．从状态B到状态C，由，，，联立解得，故B正确；
C．从状态B到状态C，缸内封闭气体对外做功，由热力学第一定律，有，故C错误；
D．从状态B到状态C，由(C为常量)，知，直线BC一定过坐标原点，故D错误。
故选AB。
三、非选择题：共62分。
22．（6分）某小组利用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验。滑块A、B的质量分别为、，气垫导轨已调节水平。
(1)甲同学在滑块B左端粘上少量橡皮泥，将滑块A从倾斜轨道上某点由静止释放，通过光电门C的挡光时间为，与滑块B碰后粘在一起，通过光电门D的挡光时间为，在误差允许的范围内，只需验证等式 （用题中给出的字母表示）成立即说明碰撞过程中滑块A、B系统动量守恒。某次实验中，测得、，可知滑块A和滑块B的质量比为 。
(2)乙同学在滑块B左端装上轻质弹性圈，将滑块A从倾斜轨道上某点由静止释放，A第一次通过光电门C的挡光时间为，与滑块B碰后，A向左运动第二次通过光电门C的挡光时间为，滑块B通过光电门D的挡光时间为，则在误差允许的范围内，只需验证等式 （用题中给出的字母表示）成立即说明碰撞过程中滑块A、B系统动量守恒。若使滑块A与B碰撞后均向右运动，应使滑块A的质量 （选填“大于”“等于”或“小于”）滑块B的质量。
【答案】(1) （1分） （2分） (2) （1分） 大于（2分）
【详解】（1）滑块A碰前的速度，碰后的共同速度
若动量守恒则只需满足，即
某次实验中，测得、，可知滑块A和滑块B的质量比为
（2）A第一次通过光电门C的
碰后A的速度
碰后B的速度
若动量守恒则只需满足
即
若使滑块A与B碰撞后均向右运动，根据动量守恒和能量关系
解得
则
应使滑块A的质量大于滑块B的质量。
23．（12分）用如图a所示的电路图测量毫安表G的内阻，并改装成量程更大的电流表。已知G量程是，内阻约为。电阻箱最大阻值为，电源E电动势约为，内阻忽略不计。供选用的滑动变阻器有：甲，最大阻值为；乙，最大阻值为。
完成以下实验，并回答问题：
(1)为完成实验，滑动变阻器应该选用 ；（选填“甲”或“乙”）
(2)测量毫安表G的内阻。正确连接电路后，进行如下操作：
①断开和，将接入电路的电阻调到最大值；
②闭合，调节 （选填“”或“”）使G满偏；
③闭合，调节 （选填“”或“”）使G半偏，记录其此时接入电路的阻值为；
④根据测量原理，可认为毫安表G的内阻等于。与灵敏电流计内阻真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
(3)将毫安表G改装成量程为的电流表。根据测得的毫安表G的内阻，计算与毫安表G并联的定值电阻R的阻值。完成改装后，按照图b所示电路进行校准，当标准毫安表的示数为时，毫安表G指针位置如图c所示，说明改装电表量程不是，这是由于毫安表G的内阻测量不准确造成的。要让改装电表量程为，不必重新测量G的内阻，只需要将定值电阻R换成一个阻值为的电阻，其中 。
【答案】(1)乙 （2分） (2) （2分） （2分） 偏小（2分） (3)（4分）
【详解】（1）根据半偏法测量电表电阻的原理可知，当闭合后，干路电流恒定，由闭合电路欧姆定律可知，需要保证时，才能尽量减小并入电路后的影响，所以滑动变阻器应选乙。
（2）根据半偏法测量电表的电阻实验步骤可知，先闭合后，应调节使毫安表满偏；
保持闭合，再闭合后，调节使毫安表半偏；当闭合后，并入电路后，电路中的总电阻减小，干路电路增大，当毫安表的电流等于时，则通过的电流大于，所以，即测量值小于真实值。
（3）当标准毫安表的示数为时，由图c可知改装表的示数为，则当改装表满偏时，对应的实际电流为，即把毫安表改装后的量程为，量程扩大了倍，则并联电阻为，若把毫安表改装成的电流表时，则量程扩大了10倍，则并联的电阻为，由题意可知，则，联立解得。
24．（10分）如图所示，工人师傅自房檐向水平地面运送瓦片，他将两根完全一样的直杆平行固定在房檐和地面之间当成轨道，瓦片沿轨道滑动时，其垂直于直杆的截面外侧为半径为0.1m的圆弧。已知两直杆之间的距离为，房檐距地面的高度为4m，两直杆在房檐和地面之间的长度，忽略直杆的粗细，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。工人师傅将瓦片无初速度地放置在轨道顶端，只有瓦片与直杆间的动摩擦因数小于μ0（未知）时，瓦片才能开始沿轨道下滑，取。
（1）求μ0；
（2）若直杆自上端开始在长度的范围内与瓦片间的动摩擦因数为，其余部分为μ0，忽略瓦片沿着轨道方向的长度，工人师傅每隔0.5s将一瓦片无初速度地放置在轨道顶端，求第一片瓦片落地后的某一时刻轨道上瓦片的个数。
【答案】（1）；（2）6
【详解】（1）设瓦片受到轨道对其支持力与竖直方向成，有
瓦片在轨道上恰好不下滑时，受力平衡，则有
其中
解得
（2）瓦片在轨道上运动时，在范围内，根据牛顿第二定律得
得
在相邻的0.5s两瓦片的距离
所以在内有瓦片块数
瓦片在轨道上运动时，在大于范围内，根据牛顿第二定律得
得
瓦片速度
相邻瓦片的距离为
所以在大于范围内有瓦片块数
则轨道上瓦片的个数为n = 6个
25．（14分）光滑平面右侧固定一光滑轻质定滑轮，通过轻质绝缘细线分别连接绝缘带电小滑块A和绝缘带电长滑块C（足够长），A和C的质量均为m，电荷量均为+q，A和C可在相互平行的方向上沿平面运动。开始时系统静止在水平向左、电场强度大小为E的匀强电场中。如图所示，某时刻起，长滑块C上表面有一质量为2m、带电荷量为+2q的绝缘小滑块B以初速度v0水平向右运动。已知B、C之间的滑动摩擦力大小为qE且略小于最大静摩擦力，A与C在运动过程中没有与定滑轮发生碰撞，A、B、C之间的静电力可忽略。求：
（1）初始时B和C的加速度大小；
（2）B向右的最大位移以及达到最大位移过程中静电力对整个系统所做的功。
【答案】（1），；（2），
【详解】（1）小滑块B刚在长滑块C上运动时，B、C之间发生发生相对滑动，B、C间的摩擦力为滑动摩擦力。对B受力分析，其受到水平向左摩擦力和电场力，根据牛顿第二定律及题意可得
解得
初始时，AC处于静止状态。B在C上运动时，AC的加速度大小相等，对AC整体进行受力分析，根据牛顿第二定律及题意可得
解得
（2）由（1）分析可知B在C上做匀减速运动，AC做匀加速运动，设B在C上开始运动到ABC达到同速率所需时间为t，则根据匀变速直线运动规律有
此过程B和AC运动的位移分别为
解得，，，
当ABC达到共速后，ABC均做匀减速运动，假设共速后BC不发生相对滑动，则对ABC整体，根据牛顿第二定律有
以B为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得，
故假设成立，共速后ABC以共同的加速度做匀减速直线运动，当B的速度减为零时，B向右的位移达到最大值。根据匀变速直线运动规律可知，此过程ABC运动的位移为
解得
故B向右的最大位移为
整个过程中A、C运动的位移大小相等、方向相反。故静电力对A和C做功的总和为零，故整个过程静电力对整个系统所做的功为
26．（20分）如图所示，在水平面内有一圆柱形轨道，虚线MN将轨道分为左右两部分，左侧光滑且有垂直于圆柱外表面的辐射状磁场，右侧粗糙且有平行于圆柱的匀强电场。外表面绝缘的导体圆环P套在导轨上位于左端的弹射器内，某时刻弹射器给P一冲量，将P弹射进入辐射状磁场，P向右运动一段时间在边界MN处与绝缘带电圆环Q发生弹性碰撞，碰撞过程中Q的带电量不变，碰后P反弹进入磁场，Q则进入右侧电场中，在电场右侧导轨上存在两档板，Q与档板碰后反弹，碰撞时间极短，碰后损失的机械能。已知P、Q两圆环的直径略大于导轨，磁场区域长度为，P、Q两圆环周长均为，P的质量，电阻，Q环质量，带电量，Q环在虚线MN右侧受到摩擦阻力，圆环所在位置磁感应强度，电场强度，右侧的挡板到MN的距离为。求：
（1）导体环P刚弹射入磁场的加速度；
（2）P环与Q环碰后是否能返回弹射器，若能求出返回弹射器的速度，若不能求P环停止时离MN有多远；
（3）Q环在电场中运动的路程。

【答案】（1），方向水平向左；（2）不能，；（3）
【详解】（1）对P环，P环的初速度为
P环刚弹射入磁场产生的电动势为
体环P中电流为
根据牛顿第二定律可得
解得导体环P刚弹射入磁场的加速度为
方向水平向左。
（2）P环在磁场中向右运动过程中，由动量定理可得
又
联立解得
P、Q两环发生弹性碰撞，则有
解得，
设P环向左运动的最大距离为，根据动量定理可得
解得
P环不能返回弹射器，停止位置与MN的距离。
（3）P、Q两环碰后Q环向右运动直到与挡板相撞，根据动能定理可得
解得
碰后动能变为
碰后根据动能定理可得
解得
Q环第二次向右运动到与挡板相撞，根据动能定理可得
解得
碰后动能变为
碰后根据动能定理可得
解得
同理可知，自Q环第一次碰挡板后，每次反向运动位移按等比规律变化，
则有
则Q环在电场中运动的路程为