2024届高考物理百所名校试模拟金卷(五)

2024届高考物理百所名校试模拟金卷（五）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
2023年09月21日在距离地球400公里的中国空间站，3位“太空教师”在“天宫课堂”进行了第四课授课，神舟十六号航天员在实验舱演示了钢球在太空舱中的悬停现象。

则针对悬停的钢球有（ ）
A．由于钢球悬停不动，可见太空舱里重力加速度为零
B．钢球围绕地球做匀速圆周运动，比地面赤道上的物体转动慢
C．由于钢球处于完全失重状态，钢球所在的太空舱里无法称物体的质量
D．钢球围绕地球做匀速圆周运动，它离地的高度比地球同步卫星高
第(2)题
氢原子能级图如图所示，几种金属的逸出功如表所示，大量氢原子处于激发态，下列说法正确的是（ ）
金属金属
钨钾
钙铷
钠
A．只有跃迁到基态的氢原子辐射的光子才有可能使所有金属发生光电效应
B．处于能级的氢原子跃迁到能级比能级跃迁到辐射的光子能使金属发生光电效应的种类更多
C．在发生光电效应的情况下，相同强度、不同频率的光子照射钨和钾时，饱和光电流的强度相同
D．在发生光电效应的情况下，相同频率、不同强度的光子照射钨和钾时，光电子的最大初动能相同
第(3)题
根据西游记关于“天庭”的描述，可推算出“天庭”绕地心运动一周约49000 km。

2023年9月21 日，天宫课堂第四课在距地面高约400 km的中国“天宫”空间站开讲。

假如“天庭”真实存在，且“天庭”和“天宫”均绕地心做匀速圆周运动，地球可视为半径约 6400 km的均匀球体，则“天庭”相对于“天宫”（ ）
A．线速度更大B．周期更大
C．加速度更大D．受地球引力一定更大
第(4)题
如图，一质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器构成。

静电分析器通道的圆弧中心线半径为R，通道内有均匀辐向电场，方向指向圆心O，中心线处各点的电场强度大小相等。

磁分析器中分布着方向垂直于纸面的有界匀强磁场，边界为矩
形CNQD，，。

质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力），由静止开始从A板经电压为U的电场加速后，沿中
心线通过静电分析器，再由P点垂直磁场边界进入磁分析器，最终打在胶片ON上，则（ ）
A．磁分析器中磁场方向垂直于纸面向外
B
．静电分析器中心线处的电场强度
C．仅改变粒子的比荷，粒子仍能打在胶片上的同一点
D．要使粒子能到达NQ边界，磁场磁感应强度B的最小值为
第(5)题
气压式电脑升降桌通过汽缸上下运动来支配桌子升降，其简易结构如图所示。

圆柱形汽缸与桌面固定连接，柱状活塞与底座固定连接。

可自由移动的汽缸与活塞之间封闭着一定质量的理想气体，汽缸导热性能良好，活塞可在气缸内无摩擦活动。

设气体的初始状态为A，将电脑放在桌面上保持不动，桌子缓慢下降一段距离后达到稳定状态B。

打开空调一段时间后，室内温度降低到设定温度，稳定后气桌面体状态为C。

则气体从状态的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．从A到B的过程中，气体等温压缩，压强增大
B．从A到B的过程中，气体从外界吸热
C．从B到C的过程中，气体等压降温，体积增大
D．从B到C的过程中，气体从外界吸热
第(6)题
目前，我国（电子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。

如图为甲、乙两辆车以相同的速度开始减速并通过收费站的图像，根据图像下列描述正确的是（ ）
A．甲车进入的是人工通道，乙车进入的是通道
B．两车通过收费站相同路程（乙车内的路程）的时间差为
C．甲车进入通道中的加速度为，乙车进入通道中的加速度为
D．甲车进入通道，当速度减为后，匀速前进
第(7)题
在2022年3月23日天宫课堂中，叶光富老师利用手摇离心机将水油分离。

手摇离心机可简化为在空间站中手摇小瓶的模型，如图乙所示，假设小瓶（包括小瓶中的油和水）的质量为m，P为小瓶的质心，OP长度为L，小瓶在t时间内匀速转动了n圈，以空间站为参考系，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中细线的拉力在竖直圆周运动的最低点时最大，最高点时最小
B．水、油能分离的原因是小瓶里的水和油做圆周运动产生了离心现象，密度较小的油集中于小瓶的底部
C．水和油成功分层后，水做圆周运动的向心力完全由瓶底对水的弹力提供
D．细线的拉力大小为
第(8)题
如图所示，质量为0.2kg的小球B静止在水平地面上，大小相同的小球A水平向右运动与小球B发生对心碰撞，碰撞前、后两球的图像如图所示，重力加速度g取。

下列说法正确的是（ ）
A．碰后小球A反向弹回B．小球A的质量为0.16kg
C．小球B与地面间的动摩擦因数为0.16D．小球A、B发生的是非弹性碰撞
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图所示，一带正电的点电荷固定在绝缘斜面上方D点，A、B、C是斜面上间距相等的三个点，D、B连线垂直于斜面，在A点由静止释放一带电小物块（可视为质点），小物块运动到C点时停下。

下列说法正确的是（ ）
A．小物块可能带正电
B．小物块运动过程中，电势能先减小后增大
C．小物块运动过程中，经过B点时所受的滑动摩擦力最大
D．小物块从A点运动到C点的过程中，摩擦产生的热量等于其重力势能的减少量
第(2)题
如图所示为匝数的线圈的磁通量随时间按正弦规律变化的图像，其产生的电压为交变电压。

则下列四个选项中的交变电压的有效值与已知的交变电压的有效值相同的是（ ）
A．B．
C．D．
第(3)题
如图，质量m=2kg的小物块以水平初速度从左端滑上长L=3m的水平传送带，小物块始终受到一个方向水平向右、大小F=4N的恒力作用，传送带在电动机的带动下沿顺时针方向运行、速度大小恒为。

已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，关于小物块在传送带上运动的过程，下列说法中正确的是（）
A．小物块一直做匀速直线运动
B．恒力F对小物块做的功为6J
C．小物块与皮带间因摩擦而产生的热量为6J
D．因小物块在传送带上运动电动机多消耗的电能为6J
第(4)题
如图所示，质量均为m的甲、乙、丙三个小物块（均可看作质点）随水平转盘一起以角速度绕OO'轴做匀速圆周运动，物块甲叠放在物块乙的上面，所有接触面间的动摩擦因数均为。

已知甲、乙到转轴的距离为r1，丙到转轴的距离为r2，且r2>r1。

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

下列说法正确的是（ ）
A．甲受到的摩擦力一定为
B．乙受到转盘的摩擦力一定为：
C．若角速度增大，丙先达到滑动的临界点
D．若角速度增大，甲先达到滑动的临界点
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
台州轻轨线开启运行试验。

线全长52公里，设计最高速度为144km/h，开通后将实现台州市域快速通达。

已知列车运行途
中受到的阻力为自身重力的0.01倍，采取紧急刹车时受到的阻力为自身重力的0.5倍，列车质量为200吨。

求：
（1）若按最高速度从始发站到终点站，需要多少时间；
（2）列车在以90km/h运行过程中，司机发现前方100m有障碍物出现，若立即采取紧急刹车，司机的反应时间为0.2s，是否会发生相撞；
（3）列车从某站出发，沿水平直轨道由静止匀加速运动625m达到90km/h，求加速过程中列车受到的牵引力及列车对质量为60kg的司机的作用力大小。

（结果可保留根号）
第(2)题
如图甲所示是2022年北京冬奥会的冰壶比赛场景，比赛过程如图乙所示，在左端发球区的运动员从投掷线MN中点P将冰壶掷出，冰壶沿水平冰道中心线PO向右端的圆形营垒区滑行。

若冰壶以m/s的速度被掷出后，恰好停在营垒区中
心O，PO间距离为。

已知冰壶的质量为，冰壶自身大小可忽略，冰壶在冰道上的运动可视为匀减速直线运动。

（1）求冰壶与冰面间的动摩擦因数；
（2）实际比赛中，运动员可以用毛刷擦拭冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。

某次比赛中冰壶投掷速度=3m/s，从MN前方10m处开始不停擦拭冰面，直至冰壶正好停在0。

若擦拭后冰壶与冰面间动摩擦因数减小至某一确定值，求此次比赛中冰壶运动总时间；
（3）若冰壶从P处以=3m/s投出后立即开始不停擦拭冰面，擦拭距离为20m，其他条件不变，则冰壶能否停在O点，请通过计算说明理由。

第(3)题
某小型桌面弹射游戏模型简化如图，轻质弹簧左端固定在O点的竖直挡板上，右端A点为弹簧的原长且物块不连接，A点左侧桌面光滑，A点右侧桌面粗糙；游戏时，某同学推着质量为的物块P向左压缩弹簧，然后静止释放物块P，与静止在B点的质量为物块Q发生弹性正碰（碰撞时间极短）；游戏规则：P、Q碰撞后，P最终需要留在桌面上，Q从桌面抛出落
在水平地面上，且落地点离桌面右端水平距离越远，游戏获得的分数越高。

在一次游戏中，获得冠军的小明同学将物块P向左压缩弹簧至弹性势能为，然后静止释放物块P，最终物块P刚好停在桌面右端；已知物块P、Q均可视为质点，物
块P、Q与桌面粗糙部分的动摩擦因数均为，之间的距离为，桌面离地面高度为，重力加速度，不计空气阻力，对于小明的这次游戏，求：
（1）物块P、Q碰撞后瞬间的速度大小、；
（2）物块Q落地点离桌面右端的水平距离x。

第(4)题
中国宇航员计划在2030年之前登上月球，其中宇航服的研制与开发需要达到更高的要求。

研究团队在地面对宇航服进行实验研究的过程中，宇航服内的气体可视为理想气体，初始时其体积为V，温度为T，压强为，其中为大气压强，求：
（1）若将宇航服内气体的温度升高到，且气体的压强不变，则气体对外做多少功；
（2）若在初始状态将宇航服的阀门打开，外界气体缓慢进入宇航服内，直至内、外气体压强相等，均为后不再进气，此时宇航服内理想气体的体积为，且此过程中，气体的温度保持为T不变，则进入宇航服内气体的质量与原有质量之比为多
少。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
如图所示为“用DIS研究物体的加速度与质量关系”的实验装置。

在轨道左侧的B点固定光电门，垫高轨道右端，平衡摩擦力。

将连接小车的细线跨过滑轮系住钩码，测出小车静止在A点时挡光片的前端与光电门的距离L，挡光片的宽度为d（L≫d），
在A点由静止释放小车，由DIS测出挡光片通过光电门的时间△t。

（1）为了研究小车加速度与质量的关系，本实验采用了控制变量的方法，操作中应保持___________不变。

（2）小车加速度的表达式为：a=___________。

（3）保持钩码数量不变，在小车上加载配重片，改变小车总质量。

由于粗心，忘记测量小车的质量，只记录了配重片的质
量m x，以及挡光片通过光电门的时间△t，多次改变配重片的质量，重复测量。

以m x为横坐标，△t2为纵坐标建立坐标系，得到如图（乙）所示的直线，设直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则钩码的重力为___________，小车的质量
为___________。

第(2)题
某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性,现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。

(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图中的实物图上连线___；
(2)实验的主要步骤
①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关_________、_________断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据
(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式R=________+________t(Ω)(保留三位有效数字)。