2024年河北省石家庄市普通高中高考物理二模试卷（含详细答案解析）

这是一份2024年河北省石家庄市普通高中高考物理二模试卷（含详细答案解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示的x−t图像和v−t图像中，四条图线分别表示甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，下列说法正确的是( )
A. 在6s末，甲、乙两车位于同一位置，丁车位于丙车的前方
B. 0∼6s内，丙、丁两车的平均速度相等
C. 0∼6s内，丙车的加速度始终大于丁车的加速度
D. 0∼6s内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
2.为了使在磁场中转动的绝缘轮快速停下来，小明同学设计了以下四种方案：图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行，图甲中在轮上固定闭合金属线圈，图乙中在轮上固定未闭合金属线圈；图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直，图丙中在轮上固定闭合金属线框，图丁中在轮上固定一些细金属棒。四种方案中效果最好的是( )
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
3.如图所示，在空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中注入一段长度可忽略的油柱，在吸管上标上温度值，就制作成了一个简易气温计。若外界大气压不变，下列说法正确的是( )
A. 吸管上的温度刻度分布不均匀
B. 吸管上标的温度值由下往上减小
C. 温度升高时，罐内气体增加的内能大于吸收的热量
D. 温度升高时，饮料罐内壁单位面积、单位时间受到气体分子撞击次数减少
4.一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，实线为t1=2s时的波形图，虚线为t2=5s时的波形图。下列关于平衡位置在O处质点的振动图像正确的是( )
A. B.
C. D.
5.2023年12月，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为 12H+13H→24He+X，已知 12H的比结合能为E1， 13H的比结合能为E2， 24He的比结合能为E3，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中X为电子
B. 24He的比结合能小于 12H的比结合能
C. 核反应吸收的能量为E3−(E1+E2)
D. 核反应中的质量亏损为4E3−(2E1+3E2)c2
6.如图所示，假设在太空中有A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别为RA、RB，且RARC，故C正确；
D.在A、B组成的双星系统中，对A根据牛顿第二定律有
GMAMB(RA+RB)2=MB4π2T12RA
解得MB=4π2RA(RA+RB)2GT12，故D错误；
故选：C。
根据万有引力提供向心力公式可知，只能求中心天体质量；通过作图分析，求出所用的时间；根据万有引力提供向心力可求出半径与质量的关系；根据万有引力提供向心力可求出B质量的大小。
学生在解答本题时，应注意对于双星系统，明确周期是相同的是解题的关键。
7.【答案】C
【解析】解：AB.设电荷均匀分布的带正电球体所带的电荷量为Q，带负电的绝缘小球所带的电荷量为q，则
kQqR2=ma
C点以内带正电球体所带电荷量为
Q1=43πx343πR3Q=x3R3Q
根据牛顿第二定律，带电小球在C点处
kQ1qx2=ma1
解得带电小球在C点处的加速度为
a1=kQqmR2⋅xR=a⋅xR
可知小球在任一点的加速度大小与到O点的距离成正相关，故带电小球在隧道内先做加速度减小的加速运动后做加速度增大的减速运动，故AB错误；
C.取A点为坐标原点，AB方向为正方向建立a−x坐标系，如图
故图线与坐标轴所围面积乘以质量m为合外力做的功，根据B项分析知O点时小球的加速度为零，速度最大，根据动能定理
12maR=12mvm2
解得
vm= aR
故C正确；
D.根据B项分析画出带电小球由A点运动到B点的v−t图像如图所示
可知这个过程中的平均速度大于vm2，根据运动学规律知，带电小球由A点运动到B点的时间
t0
则mA>mB
应使滑块A的质量大于滑块B的质量。
故答案为：(1)mAt1=mA+mBt2；23。
(2)mAt3=mBt5−mAt4；大于。
(1)两物体发生完全非弹性碰撞时满足动量守恒定律，列方程求解。
(2)根据题意求出滑块经过光电门时的速度，然后根据动量守恒定律分析答题。
碰撞分弹性碰撞与非弹性碰撞两种，两物体发生完全弹性碰撞时系统损失的机械能最大，两物体发生弹性碰撞时，碰撞过程损失的机械能最小；根据实验原理应用动量守恒定律即可解题。
12.【答案】A 右侧0、4nU1U0−U1 nUU0−U1
【解析】解：(1)变压器的工作原理是互感，原线圈需接交流电，输出的也是交流电压；若原线圈与学生电源的“稳压6V”接线柱相连，不产生电磁感应，则副线圈两端的电压为0，故A正确，BCD错误。
故选：A。
(2)若左侧0、2接线柱接输入端圈，右侧0、4接线柱接输出端，则变压器是匝数比为n1n2=24=12
根据理想变压器电压与匝数比的关系U1U2=12
由于实际变压器有漏磁，且线圈有焦耳热产生，因此第1组数据副线圈两端电压应小于2V、第2组数据副线圈两端电压应小于4V、第3组数据副线圈两端电压应小于6V⋯，这与表格中记录的数据不同，因此可判断学生电源接在了接线柱右侧0、4接线柱上；
(3)若把B线圈看作电源输入端，根据理想变压器电压与匝数比的关系UnB=U0−U1n，UnB=U1nA
解得nA=nU1U0−U1，nB=nUU0−U1。
故答案为：(1)A；(2)右侧0、4上；(3)nU1U0−U1；nUU0−U1。
(1)根据变压器的原理判断；
(2)根据理想变压器电压与匝数比的关系求解变压器原线圈两端的电压，考虑实际变压器的磁损和铁损后，再分析判断；
(3)根据理想变压器电压与匝数比的关系求解作答。
本题考查了探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验；要掌握变压器的工作原理以及原副线圈之间的关系；知道交流电压表测量的有效值；知道实际变压器都存在磁损和铁损。
13.【答案】解：(1)根据题意，光在AB面发生折射时，入射角为60∘，折射角为30∘
根据折射定律n=sin60∘sin30∘= 32×21= 3
(2)若折射光线在BC圆弧面恰好发生全反射，如图所示：
根据临界角公式sinC=1n
代入数据解得C=35.5∘
若恰好在C点发生全反射，则α=90∘−(180∘−60∘−C)=5.5∘
若恰好在D点发生全反射，则β=90∘−(60∘−C)=65.5∘
所以半圆面上有光射出的部分所对应的圆心角为α+β=5.5∘+65.5∘=71∘。
答：(1)玻璃砖的折射率 3；
(2)半圆面上有光射出的部分所对应的圆心角71∘。
【解析】(1)根据折射定律求折射率；
(2)根据临界角公式求临界角，作出折射光线在BC圆弧面恰好发生全反射的临界光线，根据数学知识求半圆面上有光射出的部分所对应的圆心角。
本题主要考查了光的折射和全反射，要理解折射定律和临界角公式，作出折射光线在BC圆弧面恰好发生全反射的临界光线是解题的关键。
14.【答案】解：(1)根据功能关系得：
Ep弹=12mAvA2=12mBvB2
解得物块B运动到O点时的速度为：vB=2m/s
物块B、C在传送带、O点右侧水平地面间的加速度大小为
a=μmgm=μg=0.4×10m/s2=4m/s2
物块B刚好运动到M点速度减为0，则
vB2=2as
解得O、M两点间的距离为：s=0.5m
(2)若v=0，P从M点第一次到达O点时，则
v2−vM12=−2as
物块B、C碰撞过程，取向左为正方向，由动量守恒定律有
mCvC1=(mB+mC)vM1
C在传送带上运动时，有
vC12=2al
解得：l=2m
(3)由上述分析可知，当0≤l