2024届全国高考物理模拟测试卷四

2024届全国高考物理模拟测试卷四
一、单选题 (共7题)
第(1)题
抖空竹是国家非物质文化遗产之一、在某次抖空竹表演时，表演者的左右手所持杆和空竹位置如图所示，此时左手高于右手，轻绳两端位置之间的连线与水平方向成角，空竹悬挂在轻绳上。

现保持右手所持杆水平且位置不动，只人为改变一个条件，
始终保持空竹处于平衡状态，不考虑空竹的转动及轻绳与空竹之间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．若更换为更长的轻绳，绳子的拉力将变小
B．若更换为更长的轻绳，绳子的拉力将不变
C．若使左手持杆缓慢竖直向下移动至的过程中，绳子拉力逐渐变小
D．若使左手持杆顺时针缓慢以右杆为圆心画圆弧移动至的过程中，绳子拉力逐渐变小
第(2)题
如图所示，ABCD是边长为l的正三棱锥，虚线圆为三角形ABD的内切圆，M、N、P分别为BD、AB和AD边与圆的切点，O为圆心，正三棱锥的顶点A、B和D分别固定有电荷量为+Q、+Q和-Q的点电荷，则（ ）
A．同一带正电的点电荷分别置于M、P两点的电势能不相等
B．将质子由C移动到M，电势能减少
C．将电子由P移动到N，电场力做正功
D．M、P两点的电场强度相同
第(3)题
下列四组物理量均为矢量的是（ ）
A．动量、冲量B．质量、电量C．温度、速度D．电流、电容
第(4)题
如图所示，一定质量的理想气体从状态A等压变化到状态B，下列说法正确的是（ ）
A．气体一定吸收热量B．分子的平均动能减小
C．气体的内能可能减少D．单位体积内的分子数增加
第(5)题
中国“嫦娥五号”在月球采集的约2公斤月壤中含有地球上鲜有的，是地球上很难得到的清洁、安全和高效的核聚变发电燃料，被科学家们称为“完美能源”。

有关聚变的核反应方程如下：①，②
；下列说法正确的是（ ）
A．X为质子，核反应①、②又称热核反应
B．的比结合能比的比结合能大
C．方程①中：反应前后原子核总质量相等
D．方程②中：核子平均释放的能量约为2.14MeV
第(6)题
一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则 ( )
A．电压表的示数为220 V
B．电路中的电流方向每秒钟改变50次
C．灯泡实际消耗的功率为484 W
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J
第(7)题
通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行。

关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相等
C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力为0
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，平行金属导轨AHQD、PNM上放置有一导体棒ab，导轨倾斜部分置于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨AHQD水平部分通过导线分别连接有电容器（电容为C）和定值电阻（阻值为R），导轨M端接有一单刀双掷开关，导轨间距为L，导轨倾斜部分的倾角为θ，导体棒与导轨间动摩擦因数为（<tanθ），导体棒质量为m，导轨、导体棒和导线的
电阻忽略不计，重力加速度g=10m/s2。

现在离HN足够远处由静止释放导体棒ab，导体棒可沿导轨向下运动，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，则（ ）
A．断开开关时，导体棒做加速度减小的加速运动，最后匀速下滑
B．开关接1，若导体棒运动距离为s时，速度为v，则所用时间
C．开关接2，导体棒匀加速下滑
D．开关接2，通过导体棒的电流
第(2)题
某个粒子分析装置的简化示意图如图所示，在垂直纸面向外的匀强磁场（未画出）中，有一圆心为O、半径为R的圆形无磁场区域，在圆形边界的P点处有一粒子发射源，可在图示范围的方向上在纸面内随机向磁场区域发射速度大小相
同的粒子，在圆经过P点的直径上，固定一长度为的荧光挡板，粒子击中荧光挡板后被吸收并发出荧光。

已知与直径
延长线的夹角为，粒子的质量为m，电荷量为q。

不计粒子的重力和粒子间的相互作用，当粒子的速度为
时，下列说法正确的是（ ）
A．所有进入圆形区域的粒子均垂直击中荧光挡板
B．荧光挡板上粒子打到的区域长度为R，且击中荧光挡板的粒子的位置均匀分布
C．粒子在磁场中运动的最长时间为
D
．粒子在无磁场区域运动的最长时间为
第(3)题
如图所示，光滑水平面与竖直面内的固定光滑半圆轨道BC（半径为R）在B点相切。

一质量为m的小球P将一轻质弹簧压缩
至A处，释放后，小球P被弹簧弹出，并恰好能通过半圆轨道的最高点C。

若换用质量为的小球Q，仍将弹簧压缩至A处由静止释放，则下列说法正确的是（ ）
A．释放Q时弹簧具有的弹性势能为2mgR
B
．释放Q时弹簧具有的弹性势能为
C．Q经过C点时速度为
D．Q经过C点时速度为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某款比亚迪新能源汽车，采用的是若干节磷酸铁锂电池组合而成。

从相关资料查得，该电池的型号为18650，电动势在3.2～3.7V之间，且电池的内阻很小。

为验证并测量一节18650磷酸铁锂电池的电动势E和内电阻r，小李同学找到一量程为3mA的电流表G和两个精密电阻箱R
1、R2，以及一个阻值的定值电阻，设计了如图（a）的电路进行实验。

（1）测电流表G的内阻，断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使电流表G满偏；保持R1的阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2的阻值20.00Ω时，G的示数为2.00mA；忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，则G的内阻为___________Ω。

（2）扩大电流表的量程，将R2与G并联组成电流表，其量程为G的100倍，R2的阻值应调为___________Ω。

（3）测电动势E和内电阻r。

按（2）中的要求正确调节R2后保持S2闭合，再闭合S1，多次改变R1的阻值，记录G的示数I G与相应R1的值，作出图线如图（b）所示；由图可求得：E=___________V，r=___________Ω。

（结果保留2位小数）
第(2)题
某同学利用如图甲所示的装置测量滑块沿斜面体下滑时所受的阻力大小，某次实验时得到的纸带如图乙所示，已知纸带上标出的相邻两计数点之间还有4个计时点未画出，计时器的打点频率为。

（1）打下点时，滑块的速度__________；
（2）为了研究不同材料的滑块所受阻力的情况，该同学用两个质量相同、材料不同的滑块、进行了反复操作，画出了的图像，如图丙所示，则滑块所受的阻力___________（填“大于”“等于”或“小于”）滑块所受的阻力；
（3）若图丙中图线的斜率为，滑块的质量为，斜面体的倾角为，重力加速度为，则滑块沿斜面体下滑时所受的阻力__________
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示为一半径为R的半圆柱形玻璃砖的横截面，一束光线以的入射角从圆心O处沿平行横截面方向射入玻璃砖，并从A点射出，折射光线相对入射光线偏折。

求：
（1）该玻璃砖的折射率n；
（2）沿纸面向左平移入射光线，当光线平移到B点时，发现出射光线与入射光线平行，则距离L为多大？
第(2)题
人类终将会踏上系外星球。

一个系外星球质量和半径均为地球质量和半径的2倍，系外星球和地球表面，分别放置如图所示完全相同的轨道，和是两个光滑的四分之一圆弧，半径相等均为R，在同一平面内，两圆弧的圆心O、与B在同一条
竖直线上。

现分别在轨道上某点D（图中未画出）无初速释放一大小不计、质量为m的小物体。

忽略空气阻力，地球表面重
力加速度为g。

求：
（1）若D点与A重合，求在系外星球与地球上物体在B点受到的支持力大小之比；
（2）若与的夹角为，求在系外星球上物体离开圆弧轨道时速度大小。

第(3)题
如图所示，MN、PQ为间距足够长的平行导轨，导轨平面与水平面间的夹角，N、Q间连接有一个阻值的
电阻，有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为，将一根质量为、电阻的金属棒ab紧
靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。

现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度。

已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒沿导轨下滑过程中始终与NQ平行，不计导轨的电阻，取
，试求：
（1）金属棒沿导轨下滑的最大加速度大小；
（2）求金属棒在达cd处的速度大小和此时ab两端的电势差；
（3）在金属棒从ab运动到cd过程中，若通过电阻R的电荷量为时，则此时整个回路产生了多少焦耳热。