2024届高考物理考前冲刺卷 全国甲卷

2024届高考物理考前冲刺卷全国甲卷
一、单选题 (共6题)
第(1)题
某电场等势面分布情况如图所示，A、B分别为场中两点，一带电粒子在此电场中的轨迹如虚线所示，下列判断正确的是（ ）
A．带电粒子带负电
B．带电粒子在B点的加速度大于在A点的加速度
C．带电粒子运动到B点的速度大于在A点的速度
D．负的点电荷在B点由静止释放，只在电场力的作用下电荷将沿着等势面e运动
第(2)题
如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角时（如图b）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则下列四幅图中正确的是
A．B．
C．D．
第(3)题
中国“天眼”（如图）——500m口径球面射电望远镜（简称FAST）是当今世界最大、最灵敏的单口径射电望远镜，可以在无线电波段搜索来自百亿光年之外的微弱信号。

截至2023年3月3日，FAST已发现超过740余颗新脉冲星。

馈源支撑系统是FAST的重要组成之一。

如图所示，质量为的馈源舱用对称的“六索六塔”装置悬吊在球面镜正上方，相邻塔顶的水平距离300m，每根连接塔顶和馈源舱的绳索长600m。

重力加速度为g取，不计绳索重力。

下列说法正确的是（）
A．无线电波属于机械波
B．光年是天文研究中常用的时间单位
C．每根绳索承受的拉力约为
D．若同样缩短每根绳索长度，则每根绳索承受的拉力变小
第(4)题
如图所示，在光滑绝缘水平面上，两条固定的相互垂直彼此绝缘的导线通以大小相同的电流I。

在角平分线上，对称放置四个相同的正方形金属框。

当电流在相同时间间隔内增加相同量，则（）
A．1、3线圈静止不动，2、4线圈沿着对角线向内运动
B．1、3线圈静止不动，2、4线圈沿着对角线向外运动
C．2、4线圈静止不动，1、3线圈沿着对角线向内运动
D．2、4线圈静止不动，1、3线圈沿着对角线向外运动
第(5)题
如图所示，轻质弹簧上方固定下方连接质量为的小球，弹簧原长为，小球静止时位于图中的点，此时弹簧伸长量为。

将
小球从O点向下拉一小段距离，然后由静止释放并开始计时。

已知小球做简谐运动的周期为，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。

以点为坐标原点，取竖直向下为正方向，则小球运动的位移随时间的表达式为（ ）
A
．
B
．
C
．
D
．
第(6)题
真空中的点电荷在其周围产生电场，电场中某点的电势（取无穷远处电势为零）与点电荷的电量成正比，与该点到点电荷的距
离成反比，即，在某真空中有一如图所示的正六边形ABCDEF，O为中心，A、C、E三个顶点各固定一点电荷，其
中A、C两点电荷量为q，E点电荷量为，、分别表示B、O点场强的大小，、分别表示B、O点的电势，则与
的比值及与的比值，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图，光滑小球a、b的质量均为m，a、b均可视为质点，a、b用刚性轻杆连接，竖直地紧靠光滑墙壁放置，轻杆长为l，b位于光滑水平地面上，a、b处于静止状态，重力加速度大小为g。

现对b施加轻微扰动，使b开始沿水平面向右做直线运动，直到a着地的过程中，则（ ）
A．a落地前会离开竖直墙壁
B．a落地时的速度大小为
C
．b的速度最大时，a离地面的高度为
D
．a开始下滑至着地过程中，轻杆对b做功为
第(2)题
冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一、某冰滑梯的示意图如图所示，螺旋滑道的摩擦可忽略：倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数μ相同，因滑板不同μ满足。

在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下
滑，且滑行结束时停在水平滑道上，以下L1、L2的组合符合设计要求的是（ ）
A．，B．，
C．，D．，
第(3)题
如图，在倾角为α（小于）的光滑绝缘斜面上固定一挡板，一根与斜面平行的绝缘轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端与均匀带电小球A连接，等大的均匀带电小球B置于图示位置。

静止时A、B两球间的距离为L，弹簧长度为x。

下列说法正确的是（）
A．A球共受到3个力的作用
B．斜面对B球的支持力大于B球所受库仑力
C．若A球电荷量加倍，适当调整B球位置，平衡时弹簧长度仍为x
D．若A球电荷量加倍，适当调整B球位置，平衡时A、B两球间的距离为
第(4)题
如图所示，与磁场方向平行放置的线圈ABCD，绕垂直于磁场方向的水平轴OO′以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，已知线圈的匝数为n、电阻为r，外电阻为R，电流表为理想交流电流表，线圈从图示位置开始转过的瞬间，电路中的感应电流为I。

下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为I
B．电流表的示数为
C
．线圈从图示位置开始转过时，穿过线圈的磁通量为
D．线圈从图示位置开始转过时，穿过线圈的磁通量为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组欲测定国内某地重力加速度的大小，实验器材有：气垫导轨、光电门、气泵、滑块（含遮光条）、钩码、细线、各种测量工具等。

实验步骤如下：
①实验前，调节气垫导轨，使其保持水平；
②测定滑块的质量M、钩码的质量m、遮光条的宽度d及滑块上遮光条的初位置O与光电门A的间距L；保持滑块静止不动，用细线跨过导轨左端的定滑轮将滑块与钩码相连；
③无初速度释放滑块，记录遮光条经过光电门的时间t；
④改变O点位置，重复实验，作出相应函数图像，计算重力加速度的大小。

（1）实验测得滑块经过光电门的速度为v=________。

（用题目中给定物理量的字母表示）
（2）测定重力加速度g的原理表达式为________。

（用题目中给定物理量的的字母表示）
（3）为精准测定该地的重力加速度，实验小组多次改变O、A之间的距离，以L为纵轴，以为横轴，用电脑拟合出其函数关系图像，在M=700g、m=100g、d=5.0mm的条件下，测得图像斜率的数值为1.0210-5，则当地的重力加速
度g=________m/s2（结果保留3位有效数字）
第(2)题
人造闪电——特斯拉线圈由一个巨大的线圈构成，线圈是用单层漆包线绕在PVC管上制作而成，如图1所示。

某兴趣小组在研究特斯拉线圈制作时，想知道绕制特斯拉线圈所需漆包线的总长度，于是设计了如下两种方案进行测量：
方案1．利用几何知识测量长度
先用螺旋测微器测出漆包线直径d；再用刻度尺测出PVC水管的直径D和螺线管围有线圈的侧边长度X，如图2所示；然后使用数学知识长度表达式，可算出漆包线的总长度。

方案2．利用电学知识测长度
现有装置如下：恒压电源（内阻可忽略）；毫安表（量程100mA，内阻5.0Ω）；定值电阻R0（阻值R0=100Ω），电阻箱（最大阻值999.9Ω）；开关；待测螺线管；导线若干，请完成下列实验操作和计算。

（1）电路连接
该小组设计测量电路如图3所示，根据电路图完成图4中的实物连线。

______
（2）螺线管的电阻率的测量
①将电阻箱置于最大阻值处；
②闭合开关，逐渐改变电阻箱接入电路的阻值，使毫安表指针有较大角度偏转，此时毫安表示数如图5所示，为______mA，对应电阻箱读数（如图6所示）为______Ω。

③继续改变电阻箱接入电路的阻值，得出第二组毫安表和电阻箱的读数，分别为88mA，420.0Ω。

④断开开关，据上述数据，计算得到通电螺线管的电阻R x=______（结果保留三位有效数字）。

⑤用螺旋测微器测出漆包线直径d，如图7所示，读数为d=______mm，再查出常温下该导线的电阻率ρ，最后使用电阻定律，得漆包线的总长度表达式为L=______（用R x、ρ、d等字母表示），代入实验数据可得漆包线的总长度。

（3）误差分析
若考虑直流电源的内阻，则方案2测得的电阻比真实值偏______；简要说明这两种方案的优缺点：______。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，粒子源内可以飘出（可以认为初速度为零）比荷不同的各种带正电的粒子，经加速电压为U1的加速电场加速后，沿平行板M、N间的中线进入偏转电场，M板带正电，N板带负电，两板间距离为d，板长也为d，质量为m、电荷量为+q的粒子刚好从N板的右端边缘进入垂直于纸面向里的匀强磁场中，长为d的挡板平行于磁场边界（竖直虚线）固定在磁场中，挡板关于M、N板间中线对称，挡板到磁场边界的距离也为d，不计重力，求：
（1）M、N两板间偏转电压U2的大小；
（2）要使粒子打在挡板上，匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件？
第(2)题
如图所示，两平行导轨ab、cd固定在水平面上，其中ef、g h是两小段绝缘导轨，其余部分是金属导轨，导轨间平滑相接，导轨间距为，整个导轨置于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。

导轨左侧接有一阻值为R的电阻和一电容为C、极板间距为的电容器（开始时不带电），右侧接有自感系数为L的线圈。

质量为m、电阻为R的金属棒M垂直导轨放置于绝缘导轨左侧某处，质量为m、电阻不计的金属棒N垂直导轨放置于绝缘导轨上。

现给M一水平向右初速度，当M达到稳定状态，一带电荷量为的粒子（重力不计）恰能以速度从极板间水平穿过。

此后，M继续运动与N发生弹性正碰（碰撞时间极
短），忽略金属棒在绝缘导轨上的运动时间。

不考虑其它电阻，不计一切摩擦，忽略电磁辐射，M、N均始终与导轨接触良好。

求：
（1）M达到稳定状态时，电容器极板间的电场强度大小E；
（2）M稳定时产生的电动势ε及其速率v；
（3）给M的水平向右初速度大小；
（4）M和N从第一次碰撞到第二次碰撞的时间。

（已知：自感系数为L、电流变化率为的自感线圈产生的自感电动势
，简谐运动周期公式：，k为比例系数）
第(3)题
城市轻轨具有运量大、速度快、污染小、能耗少、安全性高等优点。

某工程师为科学合理利用能量、节约能源，在保证车辆和乘客安全的前提下，设计了如图所示的轻轨车站，与站台连接的轨道都有一个小坡度。

列车进站时要上坡，出站时要下坡。

如
果列车在途中轨道进站前的速度为，上坡前切断电源，到达站台的速度不超过。

重力加速度g取。

（1）不考虑上坡时受到的阻力，站台的高度比途中轨道至少高多少？
（2）一列质量轻轨列车出站后以恒定功率沿水平轨道行驶，在10s内速度由增加到后匀速运
动，已知列车受到的阻力恒为，则列车在这段时间内行驶的路程为多少？。