辽宁省铁岭高中2024届高考物理二模试卷含解析

辽宁省铁岭高中2024届高考物理二模试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

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，再选涂其它答案标号。

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：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示为两条长直平行导线的横截面图，两导线中均通有垂直纸面向外、强度大小相等的电流，图中的水平虚线
为两导线连线的垂直平分线，A 、B 两点关于交点O 对称，已知A 点与其中一根导线的连线与垂直平分线的夹角为θ=30°，
且其中任意一根导线在A 点所产生的磁场的磁感应强度大小为B 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．根据对称性可知A 、
B 两点的磁感应强度方向相同
B ．A 、B 两点磁感应强度大小均为3B
C ．A 、B 两点磁感应强度大小均为B
D ．在连线的中垂线上所有点的磁感应强度一定不为零
2、如图，吊桥AB 长L ，质量均匀分布，重G 1。

A 端由铰链支于地面，B 端由绳拉住，绳绕过小滑轮C 挂重物，重G 2。

重力作用线沿铅垂线AC ，AC=AB 。

当吊桥平衡时，吊桥与铅垂线的夹角θ为
A ．2arcsin 21G G
B ．arcsin 21G G
C ．2arctan 212G G
D ．arctan 21
2G G 3、如图所示，abcd 为边长为L 的正方形，在四分之一圆abd 区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B 。

一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子从b 点沿ba 方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c 点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为
A．qBL
m
B．
2qBL
m
C．
(21)qBL
m
-
D．
(21)qBL
m
+
4、一弹簧振子作简谐振动，某一时刻开始计时，经3
4
T振子具有负方向最大加速度。

则下列振动图像中正确反映振子
振动情况的是（）
A．B．
C．D．
5、甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动，两车在某一时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为5m/s，乙的速度为10m/s，甲车的加速度大小恒为1.2m/s2以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，根据以上条件可知（）
A．乙车做加速度先增大后减小的变加速运动
B．在前4s的时间内，甲车运动位移为29.6 m
C．在4s
t=时，甲车追上乙车
D．在10s
t=时，乙车又回到起始位置
6、取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘，在线端系上第一个垫圈，隔12 cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别是36 cm、60 cm、84 cm，如图所示．站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘，松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈（）
A ．落到盘上的声音时间间隔越来越大
B ．落到盘上的声音时间间隔相等
C ．依次落到盘上的速率关系为1:2:3:2
D ．依次落到盘上的时间关系为()()()
1:21:32:23--- 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、图示为一简谐横波在0t =时刻的波形图，P 是平衡位置在1m x =处的质点，此时刻P 点振动方向沿y 轴正方向，并经过0.3s 第一次到达平衡位置，Q 是平衡位置为4m x =处的质点，下列分析正确的是（ ）
A ．该波沿x 轴负方向传播
B ．该波的传播速度为10m/s
C ．P 点与Q 点的振动方向总是相反
D ．从此刻起1min 内Q 点通过的路程为30m
E.质点Q 的振动方程可表示为10sin5(cm)y xt =
8、如图(a)，A 、B 为某电场中沿x 方向上的两个点，现将正点电荷q 从A 点静止释放，仅在电场力作用下沿x 轴方向运动一段距离到达B 点，其电势能E p 随x 的变化关系如图(b)所示，则
A．从A到B，电势先逐渐降低后逐渐升高
B．从A到B，电场强度先增大后减小
C．从A到B的过程中，电荷所受电场力先减小后增大
D．从A到B的过程中，电场力对电荷先做负功后做正功
9、在一颗半径为地球半径0.8倍的行星表面，将一个物体竖直向上抛出，不计空气阻力．从抛出开始计时，物体运动的位移随时间关系如图（可能用到的数据：地球的半径为6400km，地球的第一宇宙速度取8 km/s，地球表面的重力加速度10m/s2，则
A．该行星表面的重力加速度为8m/s2
B．该行星的质量比地球的质量大
C．该行星的第一宇宙速度为6.4km/s
D．该物体落到行星表面时的速率为30m/s
10、如图所示，是小型交流发电机的示意图，正对的异名磁极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，A为理想交流电流表。

匝数为n、面积为S。

阻值为r的线圈绕垂直于磁场的水平轴OO´以角速度ω匀速转动，定值电阻阻值为R，从图示位置开始计时。

下列说法正确的是（）
A．线圈每转动一周，电流方向改变2次
B．图示位置时交流电流表的示数为
ω=
+
nBS I
R r
C．
π
2
t
ω
=时，线框中的磁通量最大，瞬时感应电动势最大
D．电阻R消耗的热功率为
2
2
ω
⎛⎫= ⎪
+
⎝⎭
R nBS
P
R r
三、实验题：本题共2小题，共18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。

11．（6分）某同学研究小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：
小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A），
电压表（量程3V，内阻为3kΩ），
电流表A（量程0.6A,内阻约0.5Ω），
定值电阻0R（阻值为1kΩ），
滑动变阻器R（阻值0~10Ω），
电源E（电动势5V，内阻很小）
开关S，导线若干．
(1)实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，请将图甲电路补画完整______________；
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图所示，由曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻将_________；
A．逐渐增大B．逐渐减小
C．先增大后不变D．先减小后不变
(3)若用多用表直接测量该小灯泡的电阻，正确操作后多用表指针如图所示，则小灯泡的电阻是_______Ω．
(4)用另一电源0E（电动势4V，内阻10Ω）和题中所给的小灯泡L、滑动变阻器R连接成如图所示的电路，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值．在R的变化范围内，电源的最大输出功率为_______W，此时小灯泡的功率为_______W，滑动变阻器R接入电路的电阻为_______Ω．
12．（12分）我们可以用图(a)所示装置探究合外力做功与动能改变的关系。

将光电门固定在水平轨道的B点，平衡摩擦力后，用小桶通过细线拉小车，小车上安装遮光条并放有若干钩码。

现将小车上的钩码逐次移至小桶中，并使小车每次都从同一位置A点由静止释放。

(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度，记录光电门的示数，从而算出小车通过B点的速度。

其中游标卡尺测量情况如图(b)所示，则d=___________cm。

(2)测小桶质量，以小桶和桶内钩码质量之和m为横坐标，小车经过B点时相应的速度平方为纵坐标，则v2-m图线应该为下图中___________。

A、B、
C、D、
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，一个初速为零、带电量为e、质量为m的正离子，被电压为U的电场加速后，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的水平宽度为d（忽略粒子所受重力），求：
(1)离子在磁场中做圆周运动的半径R；
(2)离子在磁中运动的时间
14．（16分）如图所示，用折射率n=2的玻璃做成内径为R、外径为R'=2R的半球形空心球壳，一束平行光射向此半球的外表面，且与中心对称轴OO′平行，不计多次反射。

求球壳内部有光线射出的区域？（用与OO′所成夹角表示）
15．（12分）如图所示为某滑雪赛道。

长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径R=30m 圆弧的最低点，质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4m/s2，到达B点时速度v B=20m/s。

取重力加速度g=l0m/s2。

(1)求长直助滑道AB的长度L；
(2)若不计BC段的阻力，求运动员在C点所受支持力的大小。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B
【解析】
A ．根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在A 、
B 两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得到，A 、B 两点的磁感应强度大小相等，A 点磁场向下，B 点磁场向上，方向相反，A 错误；
BC ．两根导线在A 点产生的磁感应强度的方向如图所示
根据平行四边形定则进行合成，得到A 点的磁感应强度大小为
2cos303B B ︒=
同理，B 点的磁感应强度大小也为
2cos303B B ︒=
B 正确、
C 错误；
D ．只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，则知O 点的磁感应强度为零，D 错误。

故选B 。

2、A
【解析】
以A 为支点，根据力矩平衡条件： 12cos(90)cos 22L G G L θθ︒-= 可得：
21
θsin 2G G = 解得：
21
2arcsin G G θ=
A ．与分析相符，故A 正确；
B ．与分析不符，故B 错误；
C ．与分析不符，故C 错误；
D ．与分析不符，故D 错误；
故选A 。

3、C
【解析】
粒子沿半径方向射入磁场，则出射速度的反向延长线一定经过圆心，由于粒子能经过C 点，因此粒子出磁场时一定沿ac 方向，轨迹如图：
由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为
221)r L L L =-=
根据牛顿第二定律得：
200v qv B m r
= 解得：021)qBL v m
=
，故C 正确。

故选：C 。

4、C
【解析】 简谐振动的回复力：F kx =-，故加速度：
F kx a m m =
=-， 经34
T 周期振子具有负方向的最大加速度，此时振子有正方向的最大位移； A ．A 图在34T 周期时振子有负向最大位移，A 错误；
B ．B 图在
34
T 周期时振子位移为零，B 错误； C ．C 图在34
T 周期时振子有负向最大位移，C 正确； D ．D 图在34T 周期时振子位移为零，D 错误。

故选C 。

5、B
【解析】
A ．v t -图像的斜率表示物体的加速度，由图可知加速度先减小后增大，最后再减小，故A 错误；
B ．根据运动学公式可得甲车在前4s 的时间内的运动位移为：
2015412 1.216m 29.6m 2
x v t at =+=⨯+⨯⨯= 故B 正确；
C ．在4s t =时，两车的速度相同；图线与时间轴所围成的“面积”表示是运动物体在相应的时间内所发生的位移；所以在4s t =时通过的位移不同，故两车没有相遇，甲车没有追上乙车，故C 错误；
D ．在10s 前，乙车一直做匀加速直线运动，速度一直沿正方向，故乙车没有回到起始位置，故D 错误； 故选B 。

6、B
【解析】
AB 、 5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为1:3:5:7，可以看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为1:3:5:7，因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1:3:5:7，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等，故选项A 错误，B 正确；
CD 、因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为1:2:3:4，则速度之比为1:2:3:4，故选项C 、D 错误．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ABD
【解析】
A ．因此时P 点沿y 轴正方向振动，根据同侧法可知波沿x 轴负方向传播，A 正确；
B ．因P 点的平衡位置在1m x =处，所以
0.3s 84
T T += 所以
0.8s T =
计算波速
10m/s λv T
== B 正确；
C ．P 、Q 两点的平衡位置间的距离大于
4λ，小于2
λ，所以其振动方向有时相同，有时相反，C 错误； D ．根据 1min 60s 75T ==
经过的路程
75430m s A =⨯=
D 正确；
E ．根据图像可知
2 2.5rad /s T
πωπ== 质点Q 此时由平衡位置向下振动，振动方程可表示为
10sin 2.5(cm)y t π=-
E 错误。

故选ABD 。

8、AC
【解析】
AD.正点电荷q 从A 点静止释放，仅在电场力作用下沿x 轴方向运动一段距离到达B 点，电势能先减小后增大，则正电荷从A 到B 电场力先做正功，后做负功；正点电荷q 电势能先减小后增大，所以电势先降低后升高。

故A 正确，D 错误；
BC.电势能E P 随位移x 的变化关系图象的斜率表示电场力的大小，因此电场力先减小后增大，电场强度先减小后增大，故B 错误，C 正确。

9、AC
【解析】
A ．由图读出，物体上升的最大高度为：h =64m ，上升的时间为： t =4s 。

对于上升过程，由212
h gt = 可得 22222648m/s 4
h g t ⨯===星 选项A 正确；
B ．根据2
Mm G mg R = 可得 G
gR M 2
= 则该行星的质量比地球的质量小，选项B 错误；
C ．根据2
2Mm v G m mg R R
== 可得
v =则
v v 星地 则该行星的第一宇宙速度为
=0.88km/s 6.4km/s v ⨯=星
选项C 正确；
D ．该物体落到行星表面时的速率为
32m/s v ===
故D 错误；
故选AC 。

10、AD
【解析】
A ．线圈每转动一周，正弦交流电一个周期内，电流方向改变2次。

故A 正确；
B ．交流电流表的示数为电流的有效值，为
I ==故B 错误；
C ．24
T t πω==时，线框转到中性面位置，磁通量最大，瞬时感应电动势为零，故C 错误； D ．电阻R 消耗的热功率为 222R nBS P I R R r ω⎛⎫== ⎪+⎝⎭
故D 正确。

故选AD。

三、实验题：本题共2小题，共18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。

11、 A 1.5 0.4 0.28 3
【解析】
(1)[1]因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻与电流表内阻接近，故应采用电流表外接法；另外为了扩大电压表量程，应用0R和电压表串联，故原理图如图所示
图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增(2)[2]I U
大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；
A.与分析相符，故A正确；
B.与分析不符，故B错误；
C.与分析不符，故C错误；
D.与分析不符，故D错误；
(3)[3]灯泡正常工作时的电阻为：
3.8Ω11.8Ω0.32
U R I === 则多用电表可以选择欧姆挡的×
1挡；由图示多用电表可知，其示数为1.5Ω； (4)[4]当电源内阻等于外电路电阻时，电源的输出功率最大，电源的最大输出功率为：
22max 4W 0.4W 4410
E P r ===⨯ [5]此时小灯泡的电流为：
0.2A 2E I r
== 由图可知，此时灯泡电压为：
1.4V U =
此时小灯泡的功率为：
1.40.2W 0.28W P UI ==⨯=
[6]此时小灯泡的电阻为：
7ΩL U R I
== 滑动变阻器R 接入电路的电阻为：
3ΩL R r R =-=
12、0.925 B
【解析】
根据题中“现将小车上的钩码逐次移至小桶中…v 2-m 图线应该为”可知，本题考察机械能守恒的问题，应用机械能守恒、游标卡尺读数法则等知识分析求解。

【详解】
(1)游标卡尺读数为1959.250.92520
mm mm mm cm +⨯== (2)设小车、小桶、钩码的总质量为M ，小车从A 运动到B 的位移为x ，则212mgx Mv =，整理得：22gx v m M =，所以v 2-m 图线是过原点的直线。

故B 项正确，ACD 三项错误。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 1sin (m eB -或πm eB 【解析】
(1)电子在电场中加速，根据动能定理有
212
eU mv = 进入磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
2
v evB m R
= 解得
R (2)离子在磁场中运动的周期为
2π2πR m T v eB
== 若R <d ，离子从MN 边界离开磁场区域，圆周运动的圆心角为π，所以离子在磁场中运动的时间 1π2T m t eB =
= 若R >d ，离子从PQ 边界离开磁场区域，圆心角为θ，利用几何关系有
sin d R θ==所以离子在磁场运动的时间为
12sin (2m t T eB θπ-== 14、以OO '为中心线，上、下（左、右）各60°的圆锥球壳内均有光线射出。

【解析】
设光线a ′a 射入外球面，沿ab 方向射向内球面，刚好发生全反射，则有：
sin C =1n
可得C =45°
在△Oab 中，Oa R ，Ob =R 180
sin C ︒-=sinr R 解得：r =30°
由sini sinr
=n ，得 i =45° 又因为∠O ′Oa =i ，
∠θ=C -r =45°-30°=15°
所以∠O ′Ob =i +θ=45°+15°=60°
当射向外球面的入射光线的入射角小于i =45°时，这些光线都会射出内球面。

因此，以OO '为中心线，上、下（左、右）各60°的圆锥球壳内均有光线射出。

15、 (1)50m ；(2)1800N
【解析】
(1)运动员从A 到B 做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度位移关系可得
22B v aL =
解得
50m L =
(2)运动员由B 到C 的过程，根据动能定理可得
221122
C B mgh mv mv =- 运动员经过C 点时受到重力和支持力，如图所示：
根据牛顿第二定律可得
2N C v F mg m R
-= 解得
N 1800N F =。