2024衡水金卷(全国Ⅰ卷)高考模拟(一)理综全真演练物理试卷

2024衡水金卷（全国Ⅰ卷）高考模拟（一）理综全真演练物理试卷
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
半径为R的餐桌中心有一个半径为r的圆盘，可绕共同的中心轴转动，圆盘上放置一个质量为m的餐盘（可视为质点），餐盘与圆盘间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

为保证餐盘放在圆盘上任意位置都不从圆盘
上滑落，以下说法正确的是（ ）
A．圆盘的最大角速度的平方为
B
．圆盘的最大角速度的平方为
C．圆盘的最大线速度的平方为
D
．圆盘转动的最大周期的平方为
第(2)题
如图所示，一半径为的玻璃半球，点是半球的球心，虚线表示光轴（过球心与半球底面垂直的直线）。

已知玻璃的折
射率为1.5。

现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。

则以下说法错误的是（）
A．该光在玻璃中的传播速度是
B
．该光在玻璃半球面处的全反射临界角正弦值为
C
．从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值为
D
．距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到点的距离为
第(3)题
某研究小组在研究“估测甩手时指尖的最大向心加速度”课题研究时，利用摄像机记录甩手动作，A、B、C是甩手动作最后3帧（每秒25帧）照片指尖的位置。

根据照片建构A、B之间运动模型：开始阶段，指尖A以肘关节M为圆心做圆周运动，到接
近B的最后时刻，指尖以腕关节N为圆心做圆周运动。

测得A、B之间的距离为26cm，B、N之间的距离为17cm。

粗略认
为A、B之间平均速度为甩手动作最后阶段指尖做圆周运动的线速度。

重力加速度为g。

请估测甩手时指尖的最大向心加速度（ ）
A．5g B．10g C．25g D．50g
第(4)题
如图所示，一部质量为M=1800kg的电梯静止在某一楼层，电梯箱下表面和缓冲弹簧上端相距d=7.0m，此时钢缆突然断裂，夹在电梯导轨上的安全装置立即启动，对电梯施加的阻力恒为。

已知缓冲弹簧的劲度系数，弹簧的
弹性势能为，取。

则在钢缆断裂后，（ ）
A．电梯先处于超重状态，后处于失重状态
B．缓冲弹簧被电梯压缩的最大压缩量为1.0m
C．电梯在运动过程中的最大加速度约为9.8m/s2
D．电梯被弹回后离开弹簧上升的最大高度为4.7m
第(5)题
截至2024年2月23日，“蛟龙”号载人潜水器在南大西洋顺利完成23次下潜，并创造九天九潜的下潜新纪录。

“蛟龙”号不只是一个深海装备，更代表了一种不畏艰险、赶超世界的精神。

“蛟龙”号某次海试活动中，执行竖直下潜任务。

如图所示，某段时间内做匀变速直线运动，连续经过A、B、C三点，已知BC=2AB，AB段的平均速度是0.1m/s，BC段的平均速度是0.05m/s。

则“蛟龙”号经过A点时的瞬时速度为（ ）
A．0.11m/s B．0.09m/s C．0.06m/s D．0.04m/s
第(6)题
碳酸饮料具有高热量，过量饮用会影响身体健康。

如图所示是一款碳酸饮料的相关信息，与图中“大卡”对应的单位是（ ）
A．W B．J C．K D．
第(7)题
如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，P为二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，下列说法正确的是（）
A．若保持开关闭合，将A、B两极板靠近些，指针张开角度将变小
B．若保持开关闭合，将A、B两极板正对面积变小些，指针张开角度将不变
C．若断开开关后，将A、B两极板靠近些，指针张开角度将变小
D．若断开开关后，将A、B两极板正对面积变小些，指针张开角度将不变
第(8)题
如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，正确连接好电路后，关于该实验，下列说法不正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间，电流表的指针发生偏转
B．开关闭合后，电路达稳定状态，电流表指针不发生偏转
C．开关闭合后，线圈A从线圈B中插入与拔出时，电流表指针发生偏转
D．开关闭合后，滑动变阻器的滑片匀速滑动，电流表指针不发生偏转
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
如图甲所示，若有人在某星球上用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时速度大小为v，绳对小球的拉力为T，其图像如图乙所示，则下列选项正确的是（ ）
A．轻质绳长为
B．当地的重力加速度为
C．当时，轻质绳的拉力大小为
D．只要，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a
第(2)题
如图所示，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在
处O点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为，一电容为C的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动，导轨和金属棒电阻忽略不计，下列说法正确的是（）
A．金属棒运动过程中，电容器的上极板带正电
B．金属棒到达时，电容器极板上的电荷量为
C．通过金属棒的电流为
D．金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定
第(3)题
如图所示，质量分别为m、3m、nm的圆弧槽、小球B、小球C均静止在水平面上，圆弧槽的半径为R，末端与水平面相切。

现将质量为m的小球A从圆弧槽上与圆心等高的位置由静止释放，一段时间后与B发生弹性正碰，已知重力加速度为g，不计A、B、C大小及一切摩擦。

下列说法正确的是（ ）
A．小球A通过圆弧槽最低点时对圆弧槽的压力大小为mg
B．若BC发生的是完全非弹性碰撞，n取不同值时，BC碰撞损失的机械能不同
C
．若BC发生的是弹性正碰，当时，碰撞完成后小球C的速度为
D
．n取不同值时，C最终的动量不同，其最小值为
第(4)题
下列关于四种仪器的说法正确的是（ ）
A．甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压有关
B．乙中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷不相同
C．丙中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势低
D．丁中长、宽、高分别为a、b、c的电磁流量计在如图所示的匀强磁场中，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压
与a、b无关
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图所示为把货物运送到车上，在车前架设一与水平面夹角为37°逆时针匀速转动的传送带，传送带长，传送带匀速运动的速度为，货物与传送带间的动摩擦因数，传送带不打滑。

现在传送带底端由静止释放一货物，其质量为。

已知重力加速度，，，货物可视为质点。

求：
（1）货物在传送带上的运动时间；
（2）从货物滑上传送带到离开传送带该装运系统额外消耗的电能。

第(2)题
如图所示，阴影部分ABC为一由均匀透明材料做成的柱形光学元件的横截面，弧AC是一半径为R的圆弧，D为圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源，当光从AB中点E射出时，折射光的反向延长线交AD于F点，AF的长度为，不考虑二次折射。

求：
（1）此材料对该光的折射率n；
（2）AB边有光射出的区域的长度。

第(3)题
如图所示的竖直面内，平行板、与水平方向成角固定放置，构成的区域是边长为的正方形，在此区域中制造一个恒定的风场。

现让小球（视为质点）从与A点的等高点P以水平向左的速度抛出，当小球从的中点M进入风场后，会受到恒定的风力，并沿直线运动到的中点N。

已知风力的大小为F、方向与垂直，重力加速度为g，，，忽略空气的阻力，求：
（1）小球的质量以及小球在P点的速度大小；
（2）小球在N点时重力的瞬时功率。

第(4)题
某实验小组查阅资料了解到交警查酒驾所用酒精测试仪实际上是由酒精气敏电阻、一个定值电阻及一个电压表组成，某气敏电阻在不同酒精气体浓度下的阻值如下表，酒精测试仪的原理图如图所示。

酒精气体浓度00.10.20.30.40.50.60.70.8
阻值1007055453935333130
（1）酒精气体浓度越高，电压表的示数越大，则原理图中___________（选填“R”或“R0”）表示气敏电阻。

（2）在坐标纸上补齐数据表中所给第三组数据，并作出气敏电阻阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线。

___________
（3）若电源电动势为6V、内阻为2Ω，电压表量程0~3V、内阻非常大，定值电阻阻值为20Ω。

某次检测电压表的示数为2V，则检测时酒精浓度约为___________mg/ml。

（结果保留二位小数）
四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示，回答下列问题：
（1）实验装置中应保持斜槽末端________。

（2）每次小球下滑要从________处由静止释放。

（3）入射小球的质量m A和被碰小球的质量m B的大小关系是_____。

（4）在图中，若已测得m A、m B、OP、OM、ON及小球半径均为r，因此只需验证________便可达到实验目的。

第(2)题
某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。

实验室提供的器材有：
A．电流表A1（量程为50mA，内阻R A1约为3Ω）
B．电流表A2（量程为3mA，内阻R A2=15Ω）
C．定值电阻R1=697Ω
D．定值电阻R2=1985Ω
E．滑动变阻器R（0~20Ω）
F．电压表V（量程0~12V，内阻R1=1kΩ）
G．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）
H．开关S
（1）部分电路原理图如图所示，请选择合适的器材，电表1为___________，电表2为___________，定值电阻为___________。

（填写器材前的字母编号）
（2）将电路图补充完整___________。

（3）若电表1的示数为D1，电表2的示数为D2，写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x=___________（用已知量和测量量的符号表示），当电表2的示数达到___________，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作的电阻。