2024年高考押题预测卷—物理（贵州专用）（全解全析）

这是一份2024年高考押题预测卷—物理（贵州专用）（全解全析），共13页。
(试卷满分：100分 考试时间:75分钟)
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。
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.如图甲所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图像(直线与横轴交点的横坐标为4.29,与纵轴交点的纵坐标为0.5),如图乙所示是可见光谱图,如图丙所示是氢原子的能级图,已知e=1.6×10-19 C,下列说法正确的是( )

A.根据图甲不能求出普朗克常量
B.氢原子可能向外辐射出能量为12 eV的光子
C.大量处在n=3能级的氢原子向低能级跃迁可发出一种可见光
D.用n=4能级的氢原子跃迁到n=3能级时所辐射的光照射该金属,能使该金属发生光电效应
答案 C
解析:由爱因斯坦光电效应方程可得Ek=hν-W0,结合图像可得h=k=
0.5×1.6×10-19(5.5-4.29)×1014 J·s≈6.6×10-34 J·s,故A错误;当某一能级的能量为-1.6 eV时,跃迁至n=1能级时即可向外辐射出能量为12 eV的光子,由能级图可知无该能级,故B错误;大量处在n=3能级的氢原子向低能级跃迁可发出光子的能量为1.89 eV,12.09 eV,10.2 eV,由ε=hν可得对应的光频率为4.58×1014 Hz、2.93×1015 Hz、2.47×1015 Hz,可知只有一种可见光,故C正确;由题图甲可知该金属的截止频率为4.29×1014 Hz,n=4能级的氢原子跃迁到n=3能级时所辐射的光的能量为0.66 eV,可得该光的频率为ν=εℎ=0.66×1.6×10-196.6×10-34Hz=1.6×1014 Hzω0时,重力和支持力的合力不足以提供向心力,摩擦力方向沿杆向下,D错误。
5.DNA分子由于其独特的序列可编程性以及在某些条件下表现出的导电性,而被应用于传感器的制作中。如图所示是某研究团队对某DNA链的导电性进行的研究,根据实验数据,下列说法正确的是( )
A.图甲中,在-40 mV到40 mV范围内,该DNA链的电阻没有明显变化
B.图乙中,在-20 mV到20 mV范围内,并联的DNA链的电阻没有明显变化
C.图乙中,在-20 mV到20 mV范围内,并联的DNA链的电阻约为140 Ω
D.在探究DNA分子的导电性时,为减小实验误差,应该加较大的电压,并长时间通电
答案 B
解析:根据图像可知图线的斜率表示电阻的倒数,题图甲中,在-40 mV到40 mV范围内,图线斜率不断发生明显的变化,所以该DNA链的电阻有明显变化;题图乙中,在-20 mV到20 mV范围内,图线斜率没有发生明显的变化,所以该DNA链的电阻没有明显变化,且电阻约为R=UI=20×10 -314×10-9 Ω≈1.4×106 Ω,故A、C错误,B正确。较大的电压或长时间通电,会破坏DNA分子的结构,会增大实验误差,故D错误。
6.如图甲所示,质量为m的小火箭由静止开始加速上升,竖直向上的推力F与速度倒数1v的关系图像如图乙所示,火箭获得的最大速度为vm,由静止开始到速度为v1需要的时间为t1。不计空气的阻力和燃料燃烧时的质量损失,重力加速度为g,则( )
A.火箭在启动过程中,加速度不变
B.F1v关系图像的面积表示火箭的最大功率mgvm
C.火箭的速度为v1时,加速度为vmv1g
D.0～t1时间内,火箭上升的高度为vmt1-v122g
答案 D
解析:根据题意,由牛顿第二定律有F-mg=ma,可得a=Fm-g,由题图可知,随着速度的变化,推力F变化,则加速度a变化,故A错误;根据功率与速度的关系P=Fv可得F=P·1v,由题图可知,F1v图像是过原点的倾斜直线,则火箭以恒定的最大功率Pm启动,图像的斜率表示火箭启动的恒定功率,当速度达到最大速度vm时,开始匀速运动,由平衡条件可得F=mg,则有Pm=mgvm,故B错误;根据题意可知,火箭的速度为v1时,推力F1=Pmv1=mgvmv1,由牛顿第二定律可知,火箭的加速度为a1=F1-mgm=vm-v1v1g,故C错误;根据题意,设0～t1内火箭上升的高度为h,由动能定理有Pmt1-mgh=12mv12,解得h=vmt1-v122g,故D正确。
7.均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示,半径为R的球体上均匀分布着正电荷,在过球心O的直线上有A、B、C三个点,OB=BA=R,CO=2R。若以OB为直径在球内挖一球形空腔,球的体积公式为V=43πr3,则A、C两点的电场强度大小之比为( )
A.9∶25B.25∶9
C.175∶207D.207∶175
答案 C
解析:设原来半径为R的整个均匀带电球体的电荷量为Q,由于均匀带电,可知被挖的球形空腔部分的电荷量Q′=V'VQ=43π(R2) 343πR3Q=Q8,可知以OB为直径在球内挖一球形空腔后,A、C两点的电场强度等于整个均匀带电球体在A、C两点的电场强度减去被挖的球形在A、C两点的电场强度,则有EA=kQ(2R)2-kQ'(R2+R) 2=7kQ36R2,EC=kQ(2R)2-kQ'(R2+2R) 2=23kQ100R2,可得EAEC=175207,C正确。
二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得3分。
8.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.1 s时刻的波形如图中的虚线所示。波源不在坐标原点,P是传播介质中离坐标原点2.5 m处的一个质点。则下列说法正确的是( )
A.波的频率可能为12.5 Hz
B.波的传播速度可能为50 m/s
C.质点P的振幅为0.08 m
D.在t=0.1 s时刻与P相距5 m处的质点也一定沿y轴正方向振动
答案 AB
解析:波沿x轴正方向传播,则Δt=nT+T4,周期为T=0.44n+1 s(n=0,1,2,3,…),频率为f=1T=20n+52 Hz(n=0,1,2,3,…),所以波的频率可能为12.5 Hz(n=1),故A正确;波长λ=4 m,波速v=λT=2(20n+5) m/s(n=0,1,2,3,…),波的传播速度可能为50 m/s(n=1),故B正确;振幅A=0.1 m,故C正确;从题图中可知t=0.1 s时,质点P向上振动,与P相距5 m的质点与质点P相距 114 个波长,若该质点在P点左侧,它正在向下振动,若该质点在P点右侧,它正在向上振动,故D错误。
9.如图所示,A、B两质点以相同的水平速度v0抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B在光滑斜面上运动,落地点为P2。不计阻力,则P1、P2在x轴方向上的远近关系是( )
A.P1较远B.P2较远
C.P1、P2等远D.B运动的时间tB=2ℎgsinθ
答案 BD
解析:质点A做平抛运动,根据平抛运动规律得A运动的时间tA=2ℎg,质点B视为在光滑斜面上的类平抛运动,其加速度为a=mgsinθm=gsin θ,B运动的时间tB=2ℎgsinθ>tA,A、B沿x轴方向都做水平速度相等的匀速直线运动,由于运动时间不等,所以沿x轴方向的位移大小不同,根据x=vt可知,xA(R+r)n2-1
14.(12分)MM50医用高能电子回旋加速器是新一代三维适形和精确调强的治癌设备(如图甲),可以在近质子水平上进行3D适形放射治疗。其核心技术之一就是多级能量跑道回旋加速器,跑道式回旋加速器放置在真空中,其工作原理如图乙所示,匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的边界平行,相距为L,磁感应强度大小相等,方向均垂直于纸面向里;下方P、Q及两条横向虚线之间的区域存在水平向右的匀强电场(两条横向虚线之间的区域宽度忽略不计),方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为+q的粒子从P端无初速度进入电场,经过n次电场加速和多次磁场偏转后,从位于边界上的出射口K射出,射出时的速率为v。已知K、Q之间的距离为d,不计粒子所受重力。求:
(1)匀强电场的电场强度大小E及匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)粒子从P端进入电场到运动至出射口K的过程中,在电场和磁场内运动的总时间。
解析:(1)设经过n次加速后粒子的速率为v,由动能定理有nqEL=12mv2-0,
解得E=mv22nqL;
粒子从K点离开时的轨道半径为R=d2,
粒子在磁场中做匀速圆周运动,则有qvB=mv2R,
解得B=2mvqd。
(2)粒子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小
为a,由牛顿第二定律和运动学公式可得qE=ma,v=at1,
解得t1=2nLv;
粒子在磁场中的运动周期T=2πRv=πdv,
粒子在磁场中运动的总时间为t2,则有t2=(n-12)T,
在电场和磁场中运动的总时间t=t1+t2,
解得t=2nLv+(n-12)πdv。
答案:(1)mv22nqL 2mvqd (2)2nLv+(n-12)πdv
15.(18分)如图所示为一弹射游戏装置,由安装在水平轨道AB左侧的弹射器、半圆轨道CDE、水平轨道EF、四分之一圆弧轨道FO4、IO2、对称圆弧轨道GO4、HO2等组成。CDE半径r1=0.9 m,EF长度L=4.5 m,FO4、IO2半径r2=0.6 m,GO4、HO2半径r3=0.3 m、圆心角θ=37 °。C点略高于B点且在同一竖直线上,其余各段轨道平滑连接。可视为质点的滑块质量m=1 kg,锁定在弹射器上的A点,解除锁定后滑块在水平轨道AB上运动了l=0.2 m,从B点贴着C点进入半圆轨道,滑块在C点对半圆轨道的压力恰好为零。除水平轨道AB、EF外其余轨道均光滑,滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ1=0.2,取sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。求:
(1)弹射器的弹性势能Ep;
(2)若滑块从G点飞出后从H点进入轨道,滑块在G点速度vG的大小;
(3)若滑块在运动过程中不脱离轨道且经过了F点,滑块与水平轨道EF的动摩擦因数μ的范围。
解析:(1)对滑块在C点,有mg=mvC2r1,
对滑块从A点到C点过程中,由能量守恒得Ep=12mvC2+μ1mgl,
解得Ep=4.9 J。
(2)对滑块从G点到H点过程,有2r3cs θ=vGsin θ·t,
t=2vGcsθg,
解得vG=5 m/s。
(3)情境1 若滑块刚好到F点速度为0,对滑块从C点到F点的过程,由动能定理得
2mgr1-μmgL=0-12mvC2,
解得μ=12;
情境2 若滑块刚好到O4点速度为0,对滑块从C点到O4点过程,由动能定理得
mg(2r1-r2)-μmgL=0-12mvC2,
解得μ=1130,
综上所述,若滑块在运动过程中最终不脱离轨道且经过了F点,滑块与水平轨道EF的动摩擦因数μ的范围是1130≤μ