还剩17页未读，
继续阅读
所属成套资源：2024年高考海南省第二次模拟考试卷
成套系列资料，整套一键下载
2024年高考第二次模拟考试：物理（海南卷）（解析版）
展开
这是一份2024年高考第二次模拟考试：物理（海南卷）（解析版），共20页。
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
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1．一小球从如图所示的坐标原点处开始做平抛运动，初速度沿着轴正方向。在坐标原点处有束激光照射到小球上，随着小球的运动，激光束绕点不停旋转，总能保持激光束跟踪小球。设任意时刻激光束与轴正方向的夹角为，小球做平抛运动的时间为，不计空气阻力，则（ ）
A．B．C．D．
【答案】 C
【解析】物体做平抛运动竖直方向的位移为
水平方向的位移为
因此激光束与轴正方向的夹角的正切值为
即
故选C。
2．有三根相互平行的直导线a、b、c垂直纸面放置，且它们在同一连线上。已知这三根导线大小分别通以I1、I2、I3，且I1=I2，电流方向如图示（ ）
A．直导线b受到的安培力向左
B．直导线b受到的安培力向右
C．若只增大I1，导线b受到的安培力从a指向b
D．若只增大I2，导线b受到的安培力从a指向b
【答案】 C
【解析】AB．导线a在b处产生的磁场方向垂直于ab向上，直导线c在b处产生得磁场方向垂直于bc向下，且I1=I2，直导线b受到和磁场为0，因此直导线b受到的安培力也为0，AB错误；
C．若只增大I1，在b处产生的合磁场方向垂直于ab向上，再由左手定则，则安培力从a指向b，C正确；
D．若只增大I2，在b处产生的合磁场方向垂直于bc向下，再由左手定则，则安培力从b指向a，D错误。
故选C。
3．某新能源汽车配备了自动驾驶系统，该车在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等情形下都能无干预自动驾驶。某次试验时，a、b两车（均可视为质点）从不同地点由静止开始沿同一直线运动的v－t图像如图所示，已知两车在运动过程中不会相遇，图线均为直线，关于两车在时间内的运动，下列说法正确的是（ ）
A．车在前，车在后B．在时刻两车间的距离最近
C．在时刻车的速度大小为D．出发时两车间的距离可能为
【答案】 B
【解析】A．a车在后做匀速直线运动，而b车一直做匀加速直线运动，要使两车不会相遇应为b车在前，a车在后，A错误；
B．前a车速度较大，后b车速度较大，在时刻两车速度相等距离最近，B正确；
C．在时刻车的速度大小为，C错误；
D．要使两车不会相遇就要保证时刻a未追上b，出发时两车距离至少为
D错误。
故选B。
4．2023年8月，我国的载人月球探测工程登月阶段任务已经开始全面启动实施，未来我们的载人登月飞船将从海南省文昌航天发射场启航。如图所示，我们将会首先发射一颗月球着陆器到月球附近，着陆器在距离其表面高度为处预定的月球停泊轨道上绕月做周期为的匀速圆周运动，着陆器在该轨道运行时受到地球的吸引力可以忽略不计。已知月球的半径为，引力常量为，则（ ）
A．在地球上，着陆器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B．着陆器在月球停泊轨道上的运行速度大于月球的第一宇宙速度
C．月球的质量为
D．月球的密度为
【答案】 C
【解析】A．在地球上，着陆器的发射速度应大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度，故A错误；
B．着陆器在月球停泊轨道上的运行半径大于月球半径，根据
可得
可知轨道半径越大，线速度越小，着陆器的运行速度小于月球的第一宇宙速度，故B错误；
CD．着陆器在距离月球表面高度处绕月做匀速圆周运动，万有引力提供向心力有
则月球的质量为
密度为
故C正确，D错误。
故选C。
5．“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一。如图所示为远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压U1恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大
B．当用户负载增多，升压变压器的输出电压U2增大
C．若输送总功率不变，当输送电压U2增大时，输电线路损失的热功率增大
D．在用电高峰期，用户电压U4降低，输电线路损失的热功率增大
【答案】 D
【解析】A．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率不会变化，故A错误；
B．由于发电厂输出电压恒定不变，根据
可知升压变压器的输出电压U2不变，故B错误；
C．若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路中电流变小，由
可知输电线路损失的热功率变小，故C错误；
D．在用电高峰期，用户电压降低，电路中电流变大，由
可知输电线路中电流变大，输电线路损失的热功率增大，故D正确。
故选D。
6．8根对称分布的特制起吊绳通过液压机械抓手连接圆钢筒，在起重船将圆钢筒缓慢吊起的过程中，每根绳与竖直方向的夹角均为，如图所示，已知圆钢筒受到的重力大小为G，则每根起吊绳对圆钢筒的拉力大小为（ ）
A．B．C．D．
【答案】 B
【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的推理论证能力。由物体的平衡条件可得
解得
故选B。
7．为了描述空间中某点的电场强度，我们可以描绘一系列“矢量线段”，其长度表示电场强度的大小、箭头表示场强的方向。如图所示，点为两个等量异种点电荷之间连线的中点，在两个电荷连线的垂直平分线上有两点，，其中点处的电场强度已画出，若以的长度和方向为参考，则下列各图中关于点处的电场强度“矢量线段”描绘可能正确的选项是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】 B
【解析】如图所示，先分别画出两个点电荷各自在两点处的电场强度矢量线段，由于，单个点电荷在A点产生的场强大小小于在点产生的场强大小，且在A点两个分场强方向的夹角较大，则合场强较小，由等量异种点电荷中垂线上的场强特点可知，和在这3个点产生的电场强度“矢量”的方向相同，大小关系满足。
故选B。
8．一列简谐波t=2s时刻波形如图甲所示，平衡位置为x=0.2m的质点振动图像如图乙所示，且该质点t=0时刻刚开始振动，则（ ）
A．该简谐波传播方向为x轴负方向
B．平衡位置为x=0.2m的质点向x轴负方向运动，速度为0.1m/s
C．平衡位置为x=0.1m的质点振动方程为
D．从t=0到t=10s的时间间隔内平衡位置为x=-0.5m的质点位移为0.1m，路程为0.5m
【答案】 A
【解析】A．根据图乙所示图像可知，t＝2s时x＝0.2m处质点由平衡位置向下振动，根据同侧法可知，该简谐波传播方向为x轴负方向，故A正确；
B．在播的传播过程质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，故B错误；
C．由图甲所示图像可知，波长λ＝0.4m，由图乙所示图像可知，周期T＝4s，波速为
在t＝0时刻位置在x＝0.2m处的质点开始振动，由图乙所示图像可知，质点开始振动时由平衡位置向上振动，振动传播到x＝0.1m处需要的时间
由图乙所示图像可知，质点的振幅A＝0.1m，质点振动时
平衡位置为x＝0.1m的质点的振动方程为
故C错误；
D．振动从x＝0.2m处传播到x＝-0.5m处需要的时间
从t＝0到t＝10s时间内位置在x＝-0.5m处的质点的振动时间
波刚传到x＝-0.5m处质点由平衡位置向上振动，经过T该质点位于波谷位置，该质点的位移为-0.1m，该质点的路程
s＝3A＝3×0.1m＝0.3m
故D错误。
故选A。
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分）
9．光电管的原理图如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，在它们之间加上一定的电压；当满足一定条件的光照射阴极K时，就会有电子射出，在回路中形成电流。下列说法正确的是（ ）
A．用任意频率的光照射阴极K，只要A、K间的电压合适，回路激光束中就会形成电流
B．若入射光不变，增大A、K之间的电压，则回路中形成的电流一定增大
C．保持入射光的频率和A、K之间的电压不变，增大入射光的强度，则回路中形成的电流增大
D．只增大入射光的频率，则阴极K发射出的光电子的最大初动能增大
【答案】 CD
【解析】A．只有频率大于等于阴极金属截止频率的光照射到阴极K时才能发生光电效应，从而逸出光电子，A项错误；
B．保持入射光不变，增大A、K之间的电压，则到达阳极的光电子的动能变大，阳极收集到的电子数可能增多，若达到了饱和，则也可能不变，B项错误；
C．保持入射光的频率和A、K之间的电压不变，增大入射光的强度，则单位时间内阴极K逸出的光电子的数目增加，回路中形成的电流增大，C项正确；
D．增大入射光的频率，阴极K发出的光电子的最大初动能增大，D项正确。
故选CD。
10．一定质量的理想气体，从状态a等容变化到状态b，再等温变化到状态c，其V-T图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态a和状态c压强相等
B．气体在状态b的压强小于状态c
C．b→c，气体内能不变
D．a→b，气体从对外做功
【答案】 AC
【解析】AB．根据理想气体状态方程
可得
可知，因直线ac过原点，则在状态a的压强等于在状态c的压强；b点与原点连线的斜率小于c点与原点连线的斜率，可知在状态b的压强大于在状态c的压强，故A正确，B错误；
C．在b→c的过程中气体的温度不变，则气体的内能保持不变，故C正确；
D．在a→b的过程中气体的体积不变，则气体不对外做功，故D错误。
故选AC。
11．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10，则（ ）
A．汽车在前5s内的牵引力为B．汽车在15时的加速度为
C．汽车的额定功率为40D．汽车在前5s内摩擦力做功为
【答案】 AB
【解析】A．根据图象，可得前内的加速度
由牛顿第二定律
解得
故A正确；
C．汽车5s末达到额定功率，额定功率为
故C错误；
B．汽车速度为15m/s时，则有
解得
故B正确；
D．前5s内的位移是
摩擦力做功
故D错误。
故选AB。
12．如图所示，水平金属导轨左右两部分宽度分别是和，导轨处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，两根导体棒的质量分别为和，有效电阻分别是和，垂直于导轨放置在其左右两部分上，不计导轨电阻，两部分导轨都足够长，与导轨间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。若在水平拉力作用下向右做匀速直线运动，运动中与导轨垂直且接触良好，而恰好保持静止，则（ ）
A．做匀速直线运动的速度大小为
B．做匀速直线运动的速度大小为
C．水平拉力大小为
D．水平拉力大小为
【答案】 AC
【解析】AB．根据题意，设做匀速直线运动的速度大小为，则有
感应电流为
对M棒受力分析，由平衡条件有
联立解得
故B错误，A正确；
CD．设水平拉力大小为，对棒受力分析，由平衡条件有
解得
故D错误，C正确。
故选AC。
13．某同学要探究类平抛运动的规律，设计了如图所示实验装置，他将一块足够大平整方木板的一端放在水面地面上，另一端用支撑物垫起，形成一个倾角为的斜面；他先将一个小木块轻轻放在斜面上，放手后发现小木块会沿斜面向下运动；接着该同学将木块置于木板左上角，同时给小木块一个平行于木板上沿的水平向右初速度，测量木块的运动轨迹，并沿平行于木板上沿和沿斜面向下方向建立坐标系来研究木块的运动。木块与木板上表面间的动摩擦因数处处相同均为，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小木块在斜面上的运动轨迹为一条抛物线，该同学实验方案可行
B．小木块获得初速度开始运动的瞬间，其加速度大小为
C．小木块沿y轴方向的分运动为匀加速直线运动
D．小木块最终沿与y轴平行的方向做匀加速直线运动，加速度大小
【答案】 BD
【解析】ABD．小木块获得初速度开始运动的瞬间，受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向与方向反向，把重力分解为垂直斜面向上和沿斜面向下的两个力，则根据牛顿第二定律有
解得
此后木块在y方向做加速运动，x方向做减速运动，当x方向速度减为零时x方向不在运动，最终木块在y方向做匀加速直线运动，其加速度大小为
所以木块不是做类平抛运动，A错误，BD正确；
C．滑动摩擦力的方向从最初与方向反向，逐渐变为沿y轴负方向，则小木块沿y轴方向的分运动为先做加速度减小的加速直线运动，后做匀加速直线运动，C错误。
故选BD。
三、实验题(本题共2小题，共20 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。）
14．（10分）小明同学用如图1所示的实验装置验证系统的机械能守恒。在铁架台的横梁上固定一力传感器，弹簧的一端与力传感器相连，另一端连接一带有遮光片的小钢球，调整光电门1、2的位置，使钢球由静止释放后遮光片能够无碰撞地通过两电光门，此时光电门1、2固定在铁架台上的位置分别为A、B。已知弹簧与小钢球处于平衡状态时，小钢球处在光电门1的上方，用手向上推小钢球到某一位置D处，然后由静止释放小钢球，则遮光片能过光电门1、2，不计空气阻力，重力加速度g取，实验过程中弹簧均处于弹性限度内。
（1）用天平测得小钢球和遮光片的总质量。
（2）用螺旋测微器测量遮光片的宽度如图2所示，则宽度 mm。
（3）用刻度尺测出OA之间的距离比弹簧的原长多出，OB之间的距离比弹簧的原长多出。
（4）测得遮光片经过光电门1、2时力传感器的读数分别为、，遮光片的遮光时间分别为、，从以上数据分析可知小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中，小钢球的动能 。（选填“增加”或“减少”）
（5）小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中，由于弹簧弹力与伸长量成正比，可用平均力计算克服弹力所做的功，弹簧弹性势能改变量等于小钢球克服弹力所做的功，因此弹簧弹性势能的改变量 ，小钢球的重力势能的改变量 ，小钢球动能的改变量 ，由以上实验结果表明，在误差允许范围内，小钢球和弹簧组成的系统机械能守恒。（结果均保留3位有效数字）
【答案】 （2）4.000；（4）减少 ；（5）3.08； ；
【解析】（2）螺旋测微器的分度值为0.01mm，则遮光片宽度为
（4）因为遮光片的遮光时间
由瞬时速度定义可知，小钢球经过光电门1时的速度大于经过光电门2时的速度，所以小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中，小钢球的动能减少。
（5）小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中，弹簧弹力所做的功为
所以弹性势能的改变量为
重力势能的改变量为
动能的改变量为
小钢球的重力势能和动能的改变量之和，即为机械能的改变量，为
所以在误差允许范围内，小球与弹簧组成的系统机械能守恒。
15．（10分）为了测量某电池组（由2节干电池组成）的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A．电池组
B．定值电阻
C．定值电阻
D．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过最大电流为）
E.电流表（量程为、内阻为）
F.电流表（量程为、内阻约为）
G.开关、导线若干
小天同学根据以上器材设计并连接了如图1所示的实物图。
（1）请根据连接的实物图1在图2的虚线框内完成电路图（并标明对应器材的符号）。
（2）闭合开关后，发现两个电流表都没有示数，其原因是图中①、②导线其中的一条外面绝缘皮正常而内部的芯线断了。于是在开关闭合的情况下尝试用多用表排除故障：将多用表选择开关置于直流电压挡，分别测量导线①和②两端电压，结果发现，导线①两端电压为零，导线②两端电压不为零，据此判断，内芯线断了的导线是 （选填“①”或“②”）。
（3）更换正常导线后，小天同学闭合开关，实验中调节滑动变阻器的滑片，分别读出电流表、的示数和，一共记录下六组数据如下表所示，他以为横坐标、为纵坐标作图，利用图像法处理这些数据，作出的图像如图3所示，则该电池组的电动势为 ，内阻为 。（结果均保留2位有效数字）
（4）任何实验总会有误差，包括读数的偶然误差和忽略电表内阻产生的系统误差，你认为小天同学处理数据的方法是否存在系统误差？ （选填“是”或“否”）。
【答案】 （1） ；（2）② ； （3）2.8~ 3.0； 0.9~1.1；（4） 否
【解析】（1）根据实物连线图弄清串并联关系，即可正确画出电路图：
（2）正常的导线电阻为零，导线两端不会有电压，断掉的导线两端才会有电压，所以一定是导线②的内芯线断了。
（3）据闭合电路欧姆定律知
即
图像与纵坐标交点的截距
则
斜率的物理意义表示
代入数据解得
，
（4）本实验定值电阻和电流表串联起来相当于电压表，这只等效电压表内电阻是已知的，在利用闭合电路欧姆定律计算过程中，已经考虑了等效电压表的分流作用，因此不存在系统误差。
四、计算题（本题共 3 小题，共 36 分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）
16．（10分）宇航员王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验。某同学在观看太空水球光学实验后，找到一块横截面为环形的玻璃砖模拟光的传播，如图所示，玻璃砖的内径为、外径未知。一束单色光在截面上的A点以的入射角射入玻璃砖，在玻璃砖内壁恰好发生全反射，已知，，光在真空中传播的速度为c，求：
（1）玻璃砖外径
（2）若玻璃砖对光线的折射率，改变入射角i的大小，当i为多少时，在A点的折射光线恰好与内径相切？
【答案】 （1）；（2）
【解析】（1）如图所示
设玻璃砖的折射率为n，根据题意得
根据数学知识可得
在 中，根据正弦定理可得
联立解得
（2）由于在A点的折射光线恰好与内径相切，故光路图如图所示
由数学知识可得
由于
解得
故
17．（12分）如图所示，竖直平面内固定有轨道ABCDE，BC段水平放置，其左侧是光滑斜面AB，右侧CD是光滑圆弧，DE段（足够长）的倾角，各段轨道均平滑连接，在圆弧最低处C点下方安装有压力传感器。一质量的滑块P从左侧斜面某处由静止释放，经过B点后沿水平轨道BC向右滑行，第一次经过C点时，压力传感器的示数为滑块P的重力的11倍。已知BC段长度，CD段是半径、圆心角的圆弧，滑块P与BC段、DE段间的动摩擦因数均为，重力加速度大小，，。
（1）求滑块P从左侧斜面由静止释放时离BC的高度；
（2）求滑块P最后静止时与C点的距离；
（3）若将另一质量的滑块Q（Q与BC段、DE段的动摩擦因数也为）置于C点，同样让滑块P从斜面AB上原位置由静止释放，P与Q在C点发生弹性正碰，Q沿CDE轨道向上运动，当Q的速度减为0时，使Q与ED段、BC段的动摩擦因数变为，Q下滑后恰好能与P相遇，求的值。
【答案】 （1）6.5m；（2）2.32m；（3）
【解析】（1）设滑块P第一次经过C点时的速度大小为，根据牛顿第二定律及牛顿第三定律可知
设滑块P从左侧斜面由静止释放时离BC的高度为H，根据动能定理，有
联立以上两式解得
（2）设滑块P在DE段上运动到达的最高点为F，对滑块P从C到F的运动过程，根据题意，由动能定理得
对滑块P从C冲上CDE段后再返回BC段停止在某点的过程，根据动能定理，有
联立解得
故滑块P最后静止在水平轨道上离C点2.32m处。
（3）因为滑块P的质量小于滑块Q的质量，所以滑块P、Q碰撞后P将反弹，设碰撞后滑块P、Q的速度大小分别为、，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有
设滑块Q在DE段上运动到达的最高点为G，且此次滑块P最终停止的位置为K，对滑块P从C到K的运动过程，根据动能定理，有
对滑块Q从C到G的运动过程，根据动能定理，有
由题意可知滑块Q能够恰好运动至K点，则对滑块Q从G到K的运动过程，根据动能定理，有
联立各式解得
18．（14分）如图所示，在平面直角坐标系中，第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在垂直纸面向里和向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小分别为，第Ⅱ象限内存在平行于x轴的匀强电场（未画出）。现有一个质量为m、电荷量为的带电粒子从点垂直于x轴以的速度射入第Ⅱ象限，并从点进入第Ⅰ象限。不计粒子重力。
（1）求匀强电场的电场强度E的大小和方向；
（2）为使带电粒子能够进入第Ⅳ象限，应满足什么条件？
（3）如果，且粒子垂直通过平行于y轴的直线，则n应满足什么条件。
【答案】 （1），沿x轴负方向；（2）；（3）
【解析】（1）由题意，带电粒子射入第Ⅱ象限后，做类平抛运动，故所受电场力水平向右，电场强度水平向左（沿x轴负方向）。由运动规律
，
联立解得匀强电场的电场强度
（2）为使带电粒子能够进入第Ⅳ象限，带电粒子在第Ⅰ象限内的运动轨迹刚好与x轴相切，如图
由平抛运动规律
，
由洛伦兹力提供向心力
由几何关系
解得
为使带电粒子能够进入第Ⅳ象限， 。
（3）因为
由（2）可知，带电粒子能够进入第Ⅳ象限，带电粒子在第Ⅰ、Ⅳ象限内的运动半径分别为
，
运动轨迹如图
粒子垂直通过平行于y轴的直线，则根据几何关系
即
其中
因为
所以
实验次数
①
②
③
④
⑤
⑥
26.32
25.00
21.09
17.25
13.46
10.30
65.78
100.09
201.66
301.39
400.16
483.00
82.10
125.09
222.75
318.64
413.62
493.30
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
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1．一小球从如图所示的坐标原点处开始做平抛运动，初速度沿着轴正方向。在坐标原点处有束激光照射到小球上，随着小球的运动，激光束绕点不停旋转，总能保持激光束跟踪小球。设任意时刻激光束与轴正方向的夹角为，小球做平抛运动的时间为，不计空气阻力，则（ ）
A．B．C．D．
【答案】 C
【解析】物体做平抛运动竖直方向的位移为
水平方向的位移为
因此激光束与轴正方向的夹角的正切值为
即
故选C。
2．有三根相互平行的直导线a、b、c垂直纸面放置，且它们在同一连线上。已知这三根导线大小分别通以I1、I2、I3，且I1=I2，电流方向如图示（ ）
A．直导线b受到的安培力向左
B．直导线b受到的安培力向右
C．若只增大I1，导线b受到的安培力从a指向b
D．若只增大I2，导线b受到的安培力从a指向b
【答案】 C
【解析】AB．导线a在b处产生的磁场方向垂直于ab向上，直导线c在b处产生得磁场方向垂直于bc向下，且I1=I2，直导线b受到和磁场为0，因此直导线b受到的安培力也为0，AB错误；
C．若只增大I1，在b处产生的合磁场方向垂直于ab向上，再由左手定则，则安培力从a指向b，C正确；
D．若只增大I2，在b处产生的合磁场方向垂直于bc向下，再由左手定则，则安培力从b指向a，D错误。
故选C。
3．某新能源汽车配备了自动驾驶系统，该车在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等情形下都能无干预自动驾驶。某次试验时，a、b两车（均可视为质点）从不同地点由静止开始沿同一直线运动的v－t图像如图所示，已知两车在运动过程中不会相遇，图线均为直线，关于两车在时间内的运动，下列说法正确的是（ ）
A．车在前，车在后B．在时刻两车间的距离最近
C．在时刻车的速度大小为D．出发时两车间的距离可能为
【答案】 B
【解析】A．a车在后做匀速直线运动，而b车一直做匀加速直线运动，要使两车不会相遇应为b车在前，a车在后，A错误；
B．前a车速度较大，后b车速度较大，在时刻两车速度相等距离最近，B正确；
C．在时刻车的速度大小为，C错误；
D．要使两车不会相遇就要保证时刻a未追上b，出发时两车距离至少为
D错误。
故选B。
4．2023年8月，我国的载人月球探测工程登月阶段任务已经开始全面启动实施，未来我们的载人登月飞船将从海南省文昌航天发射场启航。如图所示，我们将会首先发射一颗月球着陆器到月球附近，着陆器在距离其表面高度为处预定的月球停泊轨道上绕月做周期为的匀速圆周运动，着陆器在该轨道运行时受到地球的吸引力可以忽略不计。已知月球的半径为，引力常量为，则（ ）
A．在地球上，着陆器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B．着陆器在月球停泊轨道上的运行速度大于月球的第一宇宙速度
C．月球的质量为
D．月球的密度为
【答案】 C
【解析】A．在地球上，着陆器的发射速度应大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度，故A错误；
B．着陆器在月球停泊轨道上的运行半径大于月球半径，根据
可得
可知轨道半径越大，线速度越小，着陆器的运行速度小于月球的第一宇宙速度，故B错误；
CD．着陆器在距离月球表面高度处绕月做匀速圆周运动，万有引力提供向心力有
则月球的质量为
密度为
故C正确，D错误。
故选C。
5．“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一。如图所示为远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压U1恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大
B．当用户负载增多，升压变压器的输出电压U2增大
C．若输送总功率不变，当输送电压U2增大时，输电线路损失的热功率增大
D．在用电高峰期，用户电压U4降低，输电线路损失的热功率增大
【答案】 D
【解析】A．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率不会变化，故A错误；
B．由于发电厂输出电压恒定不变，根据
可知升压变压器的输出电压U2不变，故B错误；
C．若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路中电流变小，由
可知输电线路损失的热功率变小，故C错误；
D．在用电高峰期，用户电压降低，电路中电流变大，由
可知输电线路中电流变大，输电线路损失的热功率增大，故D正确。
故选D。
6．8根对称分布的特制起吊绳通过液压机械抓手连接圆钢筒，在起重船将圆钢筒缓慢吊起的过程中，每根绳与竖直方向的夹角均为，如图所示，已知圆钢筒受到的重力大小为G，则每根起吊绳对圆钢筒的拉力大小为（ ）
A．B．C．D．
【答案】 B
【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的推理论证能力。由物体的平衡条件可得
解得
故选B。
7．为了描述空间中某点的电场强度，我们可以描绘一系列“矢量线段”，其长度表示电场强度的大小、箭头表示场强的方向。如图所示，点为两个等量异种点电荷之间连线的中点，在两个电荷连线的垂直平分线上有两点，，其中点处的电场强度已画出，若以的长度和方向为参考，则下列各图中关于点处的电场强度“矢量线段”描绘可能正确的选项是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】 B
【解析】如图所示，先分别画出两个点电荷各自在两点处的电场强度矢量线段，由于，单个点电荷在A点产生的场强大小小于在点产生的场强大小，且在A点两个分场强方向的夹角较大，则合场强较小，由等量异种点电荷中垂线上的场强特点可知，和在这3个点产生的电场强度“矢量”的方向相同，大小关系满足。
故选B。
8．一列简谐波t=2s时刻波形如图甲所示，平衡位置为x=0.2m的质点振动图像如图乙所示，且该质点t=0时刻刚开始振动，则（ ）
A．该简谐波传播方向为x轴负方向
B．平衡位置为x=0.2m的质点向x轴负方向运动，速度为0.1m/s
C．平衡位置为x=0.1m的质点振动方程为
D．从t=0到t=10s的时间间隔内平衡位置为x=-0.5m的质点位移为0.1m，路程为0.5m
【答案】 A
【解析】A．根据图乙所示图像可知，t＝2s时x＝0.2m处质点由平衡位置向下振动，根据同侧法可知，该简谐波传播方向为x轴负方向，故A正确；
B．在播的传播过程质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，故B错误；
C．由图甲所示图像可知，波长λ＝0.4m，由图乙所示图像可知，周期T＝4s，波速为
在t＝0时刻位置在x＝0.2m处的质点开始振动，由图乙所示图像可知，质点开始振动时由平衡位置向上振动，振动传播到x＝0.1m处需要的时间
由图乙所示图像可知，质点的振幅A＝0.1m，质点振动时
平衡位置为x＝0.1m的质点的振动方程为
故C错误；
D．振动从x＝0.2m处传播到x＝-0.5m处需要的时间
从t＝0到t＝10s时间内位置在x＝-0.5m处的质点的振动时间
波刚传到x＝-0.5m处质点由平衡位置向上振动，经过T该质点位于波谷位置，该质点的位移为-0.1m，该质点的路程
s＝3A＝3×0.1m＝0.3m
故D错误。
故选A。
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分）
9．光电管的原理图如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，在它们之间加上一定的电压；当满足一定条件的光照射阴极K时，就会有电子射出，在回路中形成电流。下列说法正确的是（ ）
A．用任意频率的光照射阴极K，只要A、K间的电压合适，回路激光束中就会形成电流
B．若入射光不变，增大A、K之间的电压，则回路中形成的电流一定增大
C．保持入射光的频率和A、K之间的电压不变，增大入射光的强度，则回路中形成的电流增大
D．只增大入射光的频率，则阴极K发射出的光电子的最大初动能增大
【答案】 CD
【解析】A．只有频率大于等于阴极金属截止频率的光照射到阴极K时才能发生光电效应，从而逸出光电子，A项错误；
B．保持入射光不变，增大A、K之间的电压，则到达阳极的光电子的动能变大，阳极收集到的电子数可能增多，若达到了饱和，则也可能不变，B项错误；
C．保持入射光的频率和A、K之间的电压不变，增大入射光的强度，则单位时间内阴极K逸出的光电子的数目增加，回路中形成的电流增大，C项正确；
D．增大入射光的频率，阴极K发出的光电子的最大初动能增大，D项正确。
故选CD。
10．一定质量的理想气体，从状态a等容变化到状态b，再等温变化到状态c，其V-T图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态a和状态c压强相等
B．气体在状态b的压强小于状态c
C．b→c，气体内能不变
D．a→b，气体从对外做功
【答案】 AC
【解析】AB．根据理想气体状态方程
可得
可知，因直线ac过原点，则在状态a的压强等于在状态c的压强；b点与原点连线的斜率小于c点与原点连线的斜率，可知在状态b的压强大于在状态c的压强，故A正确，B错误；
C．在b→c的过程中气体的温度不变，则气体的内能保持不变，故C正确；
D．在a→b的过程中气体的体积不变，则气体不对外做功，故D错误。
故选AC。
11．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10，则（ ）
A．汽车在前5s内的牵引力为B．汽车在15时的加速度为
C．汽车的额定功率为40D．汽车在前5s内摩擦力做功为
【答案】 AB
【解析】A．根据图象，可得前内的加速度
由牛顿第二定律
解得
故A正确；
C．汽车5s末达到额定功率，额定功率为
故C错误；
B．汽车速度为15m/s时，则有
解得
故B正确；
D．前5s内的位移是
摩擦力做功
故D错误。
故选AB。
12．如图所示，水平金属导轨左右两部分宽度分别是和，导轨处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，两根导体棒的质量分别为和，有效电阻分别是和，垂直于导轨放置在其左右两部分上，不计导轨电阻，两部分导轨都足够长，与导轨间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。若在水平拉力作用下向右做匀速直线运动，运动中与导轨垂直且接触良好，而恰好保持静止，则（ ）
A．做匀速直线运动的速度大小为
B．做匀速直线运动的速度大小为
C．水平拉力大小为
D．水平拉力大小为
【答案】 AC
【解析】AB．根据题意，设做匀速直线运动的速度大小为，则有
感应电流为
对M棒受力分析，由平衡条件有
联立解得
故B错误，A正确；
CD．设水平拉力大小为，对棒受力分析，由平衡条件有
解得
故D错误，C正确。
故选AC。
13．某同学要探究类平抛运动的规律，设计了如图所示实验装置，他将一块足够大平整方木板的一端放在水面地面上，另一端用支撑物垫起，形成一个倾角为的斜面；他先将一个小木块轻轻放在斜面上，放手后发现小木块会沿斜面向下运动；接着该同学将木块置于木板左上角，同时给小木块一个平行于木板上沿的水平向右初速度，测量木块的运动轨迹，并沿平行于木板上沿和沿斜面向下方向建立坐标系来研究木块的运动。木块与木板上表面间的动摩擦因数处处相同均为，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小木块在斜面上的运动轨迹为一条抛物线，该同学实验方案可行
B．小木块获得初速度开始运动的瞬间，其加速度大小为
C．小木块沿y轴方向的分运动为匀加速直线运动
D．小木块最终沿与y轴平行的方向做匀加速直线运动，加速度大小
【答案】 BD
【解析】ABD．小木块获得初速度开始运动的瞬间，受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向与方向反向，把重力分解为垂直斜面向上和沿斜面向下的两个力，则根据牛顿第二定律有
解得
此后木块在y方向做加速运动，x方向做减速运动，当x方向速度减为零时x方向不在运动，最终木块在y方向做匀加速直线运动，其加速度大小为
所以木块不是做类平抛运动，A错误，BD正确；
C．滑动摩擦力的方向从最初与方向反向，逐渐变为沿y轴负方向，则小木块沿y轴方向的分运动为先做加速度减小的加速直线运动，后做匀加速直线运动，C错误。
故选BD。
三、实验题(本题共2小题，共20 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。）
14．（10分）小明同学用如图1所示的实验装置验证系统的机械能守恒。在铁架台的横梁上固定一力传感器，弹簧的一端与力传感器相连，另一端连接一带有遮光片的小钢球，调整光电门1、2的位置，使钢球由静止释放后遮光片能够无碰撞地通过两电光门，此时光电门1、2固定在铁架台上的位置分别为A、B。已知弹簧与小钢球处于平衡状态时，小钢球处在光电门1的上方，用手向上推小钢球到某一位置D处，然后由静止释放小钢球，则遮光片能过光电门1、2，不计空气阻力，重力加速度g取，实验过程中弹簧均处于弹性限度内。
（1）用天平测得小钢球和遮光片的总质量。
（2）用螺旋测微器测量遮光片的宽度如图2所示，则宽度 mm。
（3）用刻度尺测出OA之间的距离比弹簧的原长多出，OB之间的距离比弹簧的原长多出。
（4）测得遮光片经过光电门1、2时力传感器的读数分别为、，遮光片的遮光时间分别为、，从以上数据分析可知小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中，小钢球的动能 。（选填“增加”或“减少”）
（5）小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中，由于弹簧弹力与伸长量成正比，可用平均力计算克服弹力所做的功，弹簧弹性势能改变量等于小钢球克服弹力所做的功，因此弹簧弹性势能的改变量 ，小钢球的重力势能的改变量 ，小钢球动能的改变量 ，由以上实验结果表明，在误差允许范围内，小钢球和弹簧组成的系统机械能守恒。（结果均保留3位有效数字）
【答案】 （2）4.000；（4）减少 ；（5）3.08； ；
【解析】（2）螺旋测微器的分度值为0.01mm，则遮光片宽度为
（4）因为遮光片的遮光时间
由瞬时速度定义可知，小钢球经过光电门1时的速度大于经过光电门2时的速度，所以小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中，小钢球的动能减少。
（5）小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中，弹簧弹力所做的功为
所以弹性势能的改变量为
重力势能的改变量为
动能的改变量为
小钢球的重力势能和动能的改变量之和，即为机械能的改变量，为
所以在误差允许范围内，小球与弹簧组成的系统机械能守恒。
15．（10分）为了测量某电池组（由2节干电池组成）的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A．电池组
B．定值电阻
C．定值电阻
D．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过最大电流为）
E.电流表（量程为、内阻为）
F.电流表（量程为、内阻约为）
G.开关、导线若干
小天同学根据以上器材设计并连接了如图1所示的实物图。
（1）请根据连接的实物图1在图2的虚线框内完成电路图（并标明对应器材的符号）。
（2）闭合开关后，发现两个电流表都没有示数，其原因是图中①、②导线其中的一条外面绝缘皮正常而内部的芯线断了。于是在开关闭合的情况下尝试用多用表排除故障：将多用表选择开关置于直流电压挡，分别测量导线①和②两端电压，结果发现，导线①两端电压为零，导线②两端电压不为零，据此判断，内芯线断了的导线是 （选填“①”或“②”）。
（3）更换正常导线后，小天同学闭合开关，实验中调节滑动变阻器的滑片，分别读出电流表、的示数和，一共记录下六组数据如下表所示，他以为横坐标、为纵坐标作图，利用图像法处理这些数据，作出的图像如图3所示，则该电池组的电动势为 ，内阻为 。（结果均保留2位有效数字）
（4）任何实验总会有误差，包括读数的偶然误差和忽略电表内阻产生的系统误差，你认为小天同学处理数据的方法是否存在系统误差？ （选填“是”或“否”）。
【答案】 （1） ；（2）② ； （3）2.8~ 3.0； 0.9~1.1；（4） 否
【解析】（1）根据实物连线图弄清串并联关系，即可正确画出电路图：
（2）正常的导线电阻为零，导线两端不会有电压，断掉的导线两端才会有电压，所以一定是导线②的内芯线断了。
（3）据闭合电路欧姆定律知
即
图像与纵坐标交点的截距
则
斜率的物理意义表示
代入数据解得
，
（4）本实验定值电阻和电流表串联起来相当于电压表，这只等效电压表内电阻是已知的，在利用闭合电路欧姆定律计算过程中，已经考虑了等效电压表的分流作用，因此不存在系统误差。
四、计算题（本题共 3 小题，共 36 分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）
16．（10分）宇航员王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验。某同学在观看太空水球光学实验后，找到一块横截面为环形的玻璃砖模拟光的传播，如图所示，玻璃砖的内径为、外径未知。一束单色光在截面上的A点以的入射角射入玻璃砖，在玻璃砖内壁恰好发生全反射，已知，，光在真空中传播的速度为c，求：
（1）玻璃砖外径
（2）若玻璃砖对光线的折射率，改变入射角i的大小，当i为多少时，在A点的折射光线恰好与内径相切？
【答案】 （1）；（2）
【解析】（1）如图所示
设玻璃砖的折射率为n，根据题意得
根据数学知识可得
在 中，根据正弦定理可得
联立解得
（2）由于在A点的折射光线恰好与内径相切，故光路图如图所示
由数学知识可得
由于
解得
故
17．（12分）如图所示，竖直平面内固定有轨道ABCDE，BC段水平放置，其左侧是光滑斜面AB，右侧CD是光滑圆弧，DE段（足够长）的倾角，各段轨道均平滑连接，在圆弧最低处C点下方安装有压力传感器。一质量的滑块P从左侧斜面某处由静止释放，经过B点后沿水平轨道BC向右滑行，第一次经过C点时，压力传感器的示数为滑块P的重力的11倍。已知BC段长度，CD段是半径、圆心角的圆弧，滑块P与BC段、DE段间的动摩擦因数均为，重力加速度大小，，。
（1）求滑块P从左侧斜面由静止释放时离BC的高度；
（2）求滑块P最后静止时与C点的距离；
（3）若将另一质量的滑块Q（Q与BC段、DE段的动摩擦因数也为）置于C点，同样让滑块P从斜面AB上原位置由静止释放，P与Q在C点发生弹性正碰，Q沿CDE轨道向上运动，当Q的速度减为0时，使Q与ED段、BC段的动摩擦因数变为，Q下滑后恰好能与P相遇，求的值。
【答案】 （1）6.5m；（2）2.32m；（3）
【解析】（1）设滑块P第一次经过C点时的速度大小为，根据牛顿第二定律及牛顿第三定律可知
设滑块P从左侧斜面由静止释放时离BC的高度为H，根据动能定理，有
联立以上两式解得
（2）设滑块P在DE段上运动到达的最高点为F，对滑块P从C到F的运动过程，根据题意，由动能定理得
对滑块P从C冲上CDE段后再返回BC段停止在某点的过程，根据动能定理，有
联立解得
故滑块P最后静止在水平轨道上离C点2.32m处。
（3）因为滑块P的质量小于滑块Q的质量，所以滑块P、Q碰撞后P将反弹，设碰撞后滑块P、Q的速度大小分别为、，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有
设滑块Q在DE段上运动到达的最高点为G，且此次滑块P最终停止的位置为K，对滑块P从C到K的运动过程，根据动能定理，有
对滑块Q从C到G的运动过程，根据动能定理，有
由题意可知滑块Q能够恰好运动至K点，则对滑块Q从G到K的运动过程，根据动能定理，有
联立各式解得
18．（14分）如图所示，在平面直角坐标系中，第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在垂直纸面向里和向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小分别为，第Ⅱ象限内存在平行于x轴的匀强电场（未画出）。现有一个质量为m、电荷量为的带电粒子从点垂直于x轴以的速度射入第Ⅱ象限，并从点进入第Ⅰ象限。不计粒子重力。
（1）求匀强电场的电场强度E的大小和方向；
（2）为使带电粒子能够进入第Ⅳ象限，应满足什么条件？
（3）如果，且粒子垂直通过平行于y轴的直线，则n应满足什么条件。
【答案】 （1），沿x轴负方向；（2）；（3）
【解析】（1）由题意，带电粒子射入第Ⅱ象限后，做类平抛运动，故所受电场力水平向右，电场强度水平向左（沿x轴负方向）。由运动规律
，
联立解得匀强电场的电场强度
（2）为使带电粒子能够进入第Ⅳ象限，带电粒子在第Ⅰ象限内的运动轨迹刚好与x轴相切，如图
由平抛运动规律
，
由洛伦兹力提供向心力
由几何关系
解得
为使带电粒子能够进入第Ⅳ象限， 。
（3）因为
由（2）可知，带电粒子能够进入第Ⅳ象限，带电粒子在第Ⅰ、Ⅳ象限内的运动半径分别为
，
运动轨迹如图
粒子垂直通过平行于y轴的直线，则根据几何关系
即
其中
因为
所以
实验次数
①
②
③
④
⑤
⑥
26.32
25.00
21.09
17.25
13.46
10.30
65.78
100.09
201.66
301.39
400.16
483.00
82.10
125.09
222.75
318.64
413.62
493.30
相关试卷
2024年高考第二次模拟考试：物理（海南卷）（考试版）： 这是一份2024年高考第二次模拟考试：物理（海南卷）（考试版），共9页。
2024年高考第二次模拟考试卷：物理（广东卷）（解析版）： 这是一份2024年高考第二次模拟考试卷：物理（广东卷）（解析版），共18页。试卷主要包含了如图，一学生练习用头颠球等内容，欢迎下载使用。
2024年高考第二次模拟考试卷：物理（广东卷）（解析版）： 这是一份2024年高考第二次模拟考试卷：物理（广东卷）（解析版），共18页。试卷主要包含了如图，一学生练习用头颠球等内容，欢迎下载使用。
