物理（全国新课标卷02）-2024年高考押题预测卷

这是一份物理（全国新课标卷02）-2024年高考押题预测卷，共19页。

物理
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。
1．图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极K，正确操作下，记录相应电表示数并绘制如图乙所示的图像，当频率为时绘制了如图丙所示的图像，图中所标数据均为已知量，则下列说法正确的是（ ）
A．饱和电流与K、A之间的电压有关
B．测量遏止电压时，滑片P应向b移动
C．阴极K的逸出功
D．普朗克常量
2．如图甲，用装有墨水的小漏斗和细线做成单摆，水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。用电动机匀速拉动纸带时，让单摆小幅度前后摆动，于是在纸带上留下径迹。调节电动机拉动速度，分别得出图乙和丙两条纸带，取3.14，重力加速度g大小取。下列说法正确的是（ ）
A．无论纸带是否匀速拉动，都可以用纸带通过的距离表示时间
B．由图知乙纸带的速度为丙纸带速度的0.5倍
C．单摆漏斗在P点和Q点运动的方向相同
D．若乙图中，纸带拖动速度为10cm/s，可推算该单摆的摆长约为1m
3．潮汐是发生在沿海地区海水周期性涨落的一种自然现象，主要是受月球对海水的引力而形成，导致地球自转持续减速，同时月球也会逐渐远离地球。如图所示，已知地球和月球的球心分别为和，A和B是地球上的两个海区，多年后，下列说法正确的是（ ）
A．海区的角速度小于海区的角速度
B．地球赤道上的重力加速度会减小
C．月球绕地球做圆周运动的加速度会增大
D．地球的同步卫星距离地面的高度会增大
4．制造半导体元件，需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅（）薄膜的厚度，把左侧二氧化硅薄膜腐蚀成如图甲所示的劈尖，用波长的激光从上方照射劈尖，观察到在腐蚀区域内有8条暗纹，且二氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹，二氧化硅的折射率为1.5，则二氧化硅薄膜的厚度为（ ）
A．1680nmB．1890nmC．2520nmD．3780nm
5．某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．模型车受到的阻力大小为1N
B．模型车匀加速运动的时间为2s
C．模型车牵引力的最大功率为6W
D．模型车运动的总位移为14m
6．如图，质量为的同学在练习跳球。他将篮球从离地面高为的位置以的初速度竖直向上抛出，接着在篮球正下方竖直举起手臂并准备沿竖直方向起跳，在篮球抛出后的时刻恰好跳离地面，此时手指尖离地面高为。不计空气阻力，取，已知篮球到达最高点时，该同学的手指尖恰好触碰到篮球，则（ ）
A．起跳过程，地面对该同学的冲量为
B．起跳过程，合外力对该同学的冲量为
C．触碰到篮球时该同学的速度为0
D．触碰到篮球时该同学的速度为
7．如图所示为气压式升降椅和简易结构切面图，在气缸和气缸杆之间封闭一定质量的理想气体，气缸密封性和导热性良好，忽略一切摩擦。设无人坐椅时，气缸内气体的初始状态为A；有人慢慢地坐到座椅上后，双脚离地，椅面下降，气缸内气体稳定后的状态为B；空调开启，室内温度下降至某值并保持恒温，气缸内气体稳定后的状态为C；最后此人离开座椅，气缸内气体稳定后的状态为D。关于气缸内气体的描述，下列说法错误的是（ ）
A．状态A到B，外界对气体做功，气体内能一直增大
B．状态B到C，气体分子热运动的平均动能保持不变
C．状态C到D，气体对外界做功，气体从外吸收热量
D．状态A与状态D的气体分子热运动的平均动能相等
8．在轴上的和点固定有电荷量分别为、的不等量异种点电荷，以轴正方向为电场强度的正向，得到图示中两点电荷沿连线方向上的图像，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．将一电子在轴上的点由静止释放，电子将能够经过轴上的点
D．将一电子在轴上的点由静止释放，电子将无法到达轴上的点
三、非选择题：共62分。
9．某实验小组利用以下实验装置验证机械能守恒定律。已知斜面的倾角为、，且，当地的重力加速度为g。实验操作步骤如下：
①用天平称量出小车A的质量和小车B的质量，；
②在斜面体的顶部固定定滑轮，小车A上安装有遮光条，并用游标卡尺测量出遮光条的宽度d；
③用一根长为L（大于斜面bc的长度，小于斜面ac的长度）的轻绳跨过定滑轮连接小车A和小车B，在斜面bc的下端安装光电门计时器，如图甲所示；
④启动光电门计时器，将小车A拖到斜面bc的最上端，并使轻绳处于拉直状态，测出小车A到光电门的距离x；
⑤将小车A由静止释放，光电门计时器记录了小车A经过的时间。
请回答以下问题：
(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度 cm。
(2)写出上述实验过程中验证机械能守恒定律的表达式 。（均用题中所给物理量的字母表示）
(3)实验小组测量各物理量并代人数据计算后，发现减少的机械能小于增加的机械能，可能的原因是 。
10．某同学设计并制作了一个可以测量角度的装置，其电路如图所示。其中半圆弧AB是电阻率为、横截面积为S且粗细均匀的电阻丝，圆弧的圆心在O点，半径为r；ON为可绕O旋转的金属指针，N端可在圆弧AB上滑动且接触良好，为电阻箱，为滑动变阻器，、为理想电压表，指针ON及导线电阻不计，整个装置固定在一块透明的塑料板上。主要实验步骤如下：
(1)按照电路图连接电路，取图中ON与OA的夹角为（用角度制表示），在使用时要让电压表的示数随的增大而增大，电压表另一端应与电阻丝的 端相连（填“A”或“B”）；
(2)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端（填“a”或“b”）；
(3)闭合开关S，旋转ON使其到达圆弧AB的某一位置，调节滑动变阻器及电阻箱，使电压表、有适当的示数，读出此时电压表、的示数、及电阻箱的阻值，此时与的关系式为 （用题中相关物理量的字母表示）；
(4)将ON调至，并保持不变，调节，使电压表的示数仍为，此时电压表的指针位于刻度线处，则电压表刻度线对应的角度为 度；
(5)若电压表量程为3V，用上述的操作方法且同样保持不变，要使时电压表刚好满偏，则可能实现的操作是： （填“增大”或“减小”）的阻值，同时 （填“增大”或“减小”）的阻值。随后计算出电压表每一刻度线对应的角度值，并将其标在电压表刻度盘上。
11．跑酷，又称自由奔跑，是一种结合了速度、力量和技巧的极限运动。如图甲所示为一城墙的入城通道，通道宽。一质量的跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙做加速运动，加速到A点斜向上跃起，到达右墙壁B点时竖直速度恰好为零，B点距地面高，然后立即蹬右墙壁，使水平速度变为等大反向，并获得一竖直向上的速度，恰能跃到左墙壁的C点，C点与B点等高，飞跃过程中人距地面的最大高度为，重力加速为g，可认为整个过程中人的姿态不发生变化，如图乙所示，求：
（1）人蹬墙后的水平速度大小；
（2）人加速助跑的距离s。
12．如图所示，在圆柱形空间的中心位置存在一个粒子源，其大小忽略不计，可发射出带电量为，质量为的粒子。圆柱形空间的底面半径为，圆柱高为。以粒子源为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系。
（1）若粒子源向其所处水平面的任意方向发射速度大小为的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强电场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小电场强度大小。
（2）若粒子源向空间任意方向发射速度大小为的粒子，圆柱内存在竖直向下的匀强磁场使得所有粒子均未从圆柱侧面离开，求符合条件的最小磁感应强度B。
（3）若圆柱空间内同时存在竖直向下的匀强磁场和匀强电场，其电场强度与磁感应强度大小分别为和（、B分别为第一问、第二问中的结果），粒子源向轴正方向方向发射速度为的粒子，求粒子离开圆柱区域的位置坐标。保持其他条件不变，当电场强度大小变为多少时，可使得粒子恰好从底面射出？
13．如图所示，带有水平端、倾角的绝缘斜面体装置“”固定在地面上，装置表面内对称的固定两根金属导轨，导轨间距为L，导轨左右宽度为L、右端间距，其中导轨斜面、水平部分在N、处绝缘（断点）。区域Ⅰ（边界、）中的匀强磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ（边界、）中的匀强磁场方向垂直斜面向下，区域Ⅲ（边界、）中的匀强磁场方向垂直水平面向上，其中（具体大小未知），各边界与、、彼此平行，除区域Ⅱ内的导轨粗糙外其它导轨均光滑。
现将一质量为m、长为3L的细金属杆甲由距上方2L处静止释放，当甲进入区域Ⅰ时，将另一质量为m、长为3L的细金属杆乙（图中未画出）由上方某处静止释放，甲恰好开始匀速运动并保持匀速通过Ⅰ、Ⅱ，其中：当甲进入区域Ⅱ时，乙刚好进入区域Ⅰ并开始匀速运动；当甲离开区域Ⅱ时，乙刚好离开区域Ⅰ。最终乙在甲进入区域Ⅲ前，与甲发生碰撞后，乙杆被锁定，甲以进入区域Ⅲ。已知乙杆在导轨间的有效电阻为R，甲杆、导轨电阻不计，两杆始终与边界平行，且只与导轨接触并接触良好，经过处杆速度大小不变，重力加速度为g，求：
（1）甲、乙进入区域Ⅰ的速度、大小；
（2）区域Ⅱ的大小及宽度（a到c）大小；
（3）关于甲能否通过区域Ⅲ，某同学做了分析计算，得到极短时间内甲杆速度变化量与杆切割的有效长度、切割的极小位移之间满足：正比于，后续无法继续完成并做出结论，请分析论证：若甲能通过Ⅲ，则求出通过时的速度大小；若甲不能通过Ⅲ，则求出最终停下来的位置距的距离大小。
参考答案：
1．C
【详解】A．饱和电流只与入射光的光强有关，与外加电压无关，故A错误；
B．测量遏止电压时，光电管应接反向电压，滑片P应向a移动，故B错误；
D．根据光电效应方程
根据动能定理
整理得
图像的斜率为
解得普朗克常量
故D错误；
C．根据
解得阴极K的逸出功
故C正确。
故选C。
2．D
【详解】A．纸带匀速运动时，由知，位移与时间成正比，因此只有在匀速运动的条件下，才可以用纸带通过的距离表示时间，故A错误；
B．由于乙图中有单摆的摆动时间为两个周期，丙图中有单摆的摆动时间为四个周期，纸带同样移动40cm，丙的时间是乙的两倍，故乙纸带的速度为丙纸带速度的2倍，故B错误；
C．根据同侧法，可知单摆漏斗在P点向上振动，在Q点向下振动，单摆漏斗在P点和Q点运动的方向相反，故C错误；
D．乙图中，纸带拖动速度为10cm/s，可得单摆周期为
根据单摆周期公式
可得单摆的摆长约为
故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．根据题意可知，A和B是地球上的两个海区，角速度与地球自转角速度相同，则海区的角速度等于海区的角速度，故A错误；
B．根据题意，对地球赤道上的物体有
地球自转持续减速，周期变大，可得，地球赤道上的重力加速度会增大，故B错误；
C．由万有引力提供向心力有
由于月球逐浙远离地球，增大，则月球绕地球做圆周运动的加速度会减小，故C错误；
D．
解得
由于地球自转周期变大，则地球的同步卫星距离地面的高度会增大，故D正确。
故选D。
4．A
【详解】根据题意，由于二氧化硅的折射率为1.5，则激光在二氧化硅中的波长为
观察到在腐蚀区域内有8条暗纹，则二氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹是第9条，设二氧化硅薄膜的厚度为，则有
联立解得
故选A。
5．D
【详解】A．根据
可得
结合图线的斜率可得
即模型车的速度从2m/s增加至4m/s的过程中，模型车以恒定的功率行驶，速度最大时合外力为零，即牵引力等于阻力，根据图像可知，在时速度达到最大值，因此有
故A错误；
B．由图像可知小车初始牵引力为4N，且匀加速结束时模型车的速度大小，根据牛顿第二定律有
解得加速度
根据匀变速直线运动，速度与时间的关系可得匀加速运动的时间
故B错误；
C．根据以上分析可知，模型车牵引力功率最大时即为匀加速结束时获得的功率，可知最大功率为，故C错误；
D．根据题意，模型车速度达到最大用时5s，而匀加速阶段用时1s，则可知，模型车以恒定功率运动所需时间，根据动能定理
式中
，
解得
匀加速阶段位移
故总位移
故D正确。
故选D。
6．BD
【详解】CD．篮球到达最高点时，运动的时间为
同学运动的时间为
篮球到达最高点时，该同学的手指尖恰好触碰到篮球，则
其中
，
解得
触碰到篮球时该同学的速度为
故C错误，D正确；
A．起跳过程，根据动量定理
解得地面对该同学的冲量为
故A错误；
B．根据动量定理，起跳过程，合外力对该同学的冲量为
故B正确。
故选BD。
7．ABD
【详解】A．状态A到B，外界对气体做功，同时气体向外界放出热量，由热力学第一定律
可知气体内能不一定增大，故A错误；
B．依题意，状态B到C，气缸内气体温度降低，则气体分子热运动的平均动能也随之减小，故B错误；
C．依题意，状态C到D，气体对外界做功，内能保持不变，由
可知气体从外界吸收热量，故C正确；
D．依题意，状态A与状态D的气体温度不同，所以两个状态下分子热运动的平均动能也不相等，故D错误。
故选ABD。
8．AC
【详解】AB．轴上B点的电场强度为零，即有
可得
故A正确，B错误；
CD．之间的电场强度方向为负向，之间的电场强度方向为正向，根据图像的面积表示电势差，可知，则
则电子将能够经过轴上的点，故C正确，D错误。
故选AC。
9．(1)1.035
(2)
(3)x测量值偏小（或者遮光条宽度测量值偏大）
【详解】（1）遮光条的宽度
（2）小车A经过光电门的速度
整个过程中减少的能量
整个过程中增加的能量
实验过程中验证机械能守恒定律的表达式
（3）由上述公式可知，减少的机械能小于增加的机械能，可能的原因是x测量值偏小或遮光条宽度测量值偏大。
【点睛】
10．(1)A
(2)a
(3)
(4)72
(5) 减小 减小
【详解】（1）增大，半圆弧电阻丝接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，电源内阻、电阻箱与滑动变阻器承担的电压减小，可知，半圆弧电阻两端电压增大，为了要让电压表的示数随的增大而增大，电压表另一端应与电阻丝的A端相连。
（2）滑动变阻器采用限流式，为了确保安全，闭合开关S前，应使滑动变阻器接入电阻最大，即将滑动变阻器的滑片P置于a端。
（3）半圆弧形电阻丝接入电阻为
由角度制和弧度制关系知
电阻箱与电阻丝串联，通过的电流相等，则有
代入得
（4）结合上述有
将ON调至，则有
电压表0.8V刻度线对应的角度
代入得
（5）[1]根据上述，将ON调至时有
若电压表量程为3V，用上述的操作方法且同样保持不变，要使时电压表刚好满偏，即上述等式中，增大为3V，为了确保等式成立，需要减小R的阻值，即减小电阻箱的阻值；
[2]由于保持不变，当减小电阻箱的阻值时，干路电流增大，而半圆弧形电阻丝接入电阻仍然为的电阻，即电阻丝、电源内阻承担电压增大，则滑动变阻器承担电压减小，根据欧姆定律可知，需要同时减小的阻值。
11．（1）；（2）
【详解】(1)设人蹬墙后的水平速度大小为，从B到C做斜抛运动，水平方向有
竖直方向有
由
联立得
(2)人从A点跳起到B点的过程中，逆过程为平抛运动，则水平方向
，
竖直方向
解得
，
由题意可知,人加速助跑的距离
12．（1）；（2）；（3）；
【详解】（1）恰好不从侧面离开时，水平方向有
竖直方向有
联立解得
（2）沿水平方向发射的粒子，恰好不从侧面飞出时，由几何知识得粒子的运动半径
由，解得
其他方向的发射的粒子垂直于的分量必定小于，由得其运动半径
故不可能从侧面飞出，综上所述
（3）粒子在水平面内做匀速圆周运动，在竖直方向做匀加速直线运动设粒子做匀速圆周运动的半径为，由，解得
由几何知识易得，粒子转过的圆心角
粒子在磁场中的运动时间
粒子在轴负方向运动的距离为
故粒子应从侧面离开，由几何知识得，对应坐标为；
若要恰好从底面离开，则有
代入数据解得
13．（1）， ；（2）， 4L；（3）甲能通过Ⅲ，速度为
【详解】（1）甲进入Ⅰ时
甲、乙分别以、匀速通过Ⅰ，显然前后电流、总电压不变，故
易得
（2）甲进入Ⅰ匀速，则满足
得
即
设Ⅰ、Ⅱ宽度为、，据题意运动时间关系，显然易得
即
（3）假设甲能离开，速度为，则甲在Ⅲ内的极小时间内：
动量定理得
（微元思想：如上图推演）
故假设成立，所以甲能离开。