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1、2024届高考物理精英模拟卷 【重庆版】一、单项选择题：本题共 7小题，每小题 4 分，共 28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。1.两个氘核结合成氦核的核反应方程为，已知氘核的比结合能为，氦核的比结合能为，下列说法正确的是( )A.将两个氘核拆成四个自由核子放出的能量为B.将四个自由核子合成为一个氦核吸收的能量为C.该核反应释放的能量等于D.该核反应释放的能量等于2.一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态B和状态C，状态变化过程中的图像如图所示。下列说法正确的是( )A.由状态A到状态B，气体分子数密度不变B.由状态B到状态C，气体内能保持不
2、变C.状态A与状态C，气体分子平均动能相同D.由状态A经状态B到状态C，气体一直向外界放出热量3.电影流浪地球2中，人类建造了太空电梯直通空间站。若在将来，成功设计出如图所示的太空电梯，在地球赤道上建造基座，作为太空电梯的出发地和电梯缆索在地面的固定点，超高强度的缆索连接着基座、36 000千米高空处的地球同步轨道上的空间站和离地高度近10万千米处的配重。太空电梯运行时，缆索始终保持如图平直状态。则( )A.地球同步轨道上的空间站两端连接的缆索上无作用力B.配重绕地球运动的线速度小于同步轨道上空间站的线速度C.若连接配重的缆索断裂，则配重开始做离心运动D.若配重内部有一太空舱，则太空舱内物体处
3、于完全失重状态4.如图所示，在正方形ABCD的四个顶点上分别固定一个点电荷，四个点电荷的电荷量相等，正方形中心O点的电势为正，电场强度不为零，分别为的中点，P点场强比Q点场强大，取无穷远处为零电势点，则正方形四个顶点的点电荷中( )A.有两个带负电B.有三个带负电C.两点的点电荷带同种电荷D.两点的点电荷带同种电荷5.某同学做物理兴趣实验，如图所示，他第一次将质量分别为的两个球用不可伸长的细线连接，系统静止后，由静止释放小球A，在释放的瞬间细线弹力大小为球的加速度大小为；第二次将这两个球用轻弹簧连接（弹簧处于弹性限度内），系统静止后，由静止释放小球A，在释放的瞬间弹簧弹力大小为球的加速度大小为
4、。下列结论正确的是( )A.B.C.D.6.如图所示，在xOy平面内的矩形区域内，分布有垂直于纸面向里的匀强磁场（边界处存在磁场），磁感应强度为B。现有大量电子从O点以不同的速率同时沿y轴正方向射入磁场。已知电子在磁场中做圆周运动的周期为T，电子的质量为m、电荷量为e，矩形区域边长。下列说法正确的是( )A.当电子的速率取某一值时，电子可从B点射出磁场B.电子从AB边射出磁场的位置到A点的距离可能大于aC.电子从BC边射出磁场的最短时间为D.电子从OC边射出磁场的最大速度为7.宇宙中除了类似太阳系的恒星-行星系统外，还存在许多双星系统。如图所示，假设甲、乙两个双星系统分别绕各自中心做匀速圆周运
5、动，甲、乙系统总质量之比为4:1，两系统中双星间距离相等，甲的双星质量之比为4:3，乙的双星质量之比为2:1。下列说法正确的是( )A.甲、乙系统双星间的万有引力大小之比为49:24B.甲、乙系统双星的周期之比为2:1C.甲中a星与乙中c星运行速度大小之比为18:7D.甲中b星与乙中d星加速度大小之比为3:14二、多项选择题：本题共 3小题，每小题5 分，共 15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但不全的得4 分，有选错的得 0 分。8.如图所示，正方形ABCD的顶点处分别固定有电荷量大小均为Q的正、负点电荷，在D点引入另一电荷量大小为q的点电荷后，恰好
6、使得B点的电场强度方向为由B指向C。下列说法正确的是( )A.D点的点电荷为正点电荷B.D点的点电荷为负点电荷C.D.9.如图所示，质量为m的圆环套在固定的粗细均匀的光滑竖直圆柱形长杆上，圆环与两个相同的轻质弹簧连接，两弹簧的另一端分别连接在墙上，开始时有一外力作用于圆环上，两弹簧水平且处于压缩状态，弹簧压缩量均为。现撤去作用在圆环上的外力，圆环由静止向下运动，两弹簧均未超过弹性限度，圆环内径比长杆截面直径略大，则圆环向下运动过程中( )A.弹簧刚好恢复原长时，圆环的速度最大B.弹簧的伸长量为时，圆环的速度不可能为零C.圆环的加速度大小先增大后减小再增大D.圆环的重力势能与弹簧弹性势能之和先增
7、大后减小10.空间中存在竖直向下、电场强度为E的匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。电场、磁场均未画出。一质量为m、电荷量为的粒子只在电场力和洛伦兹力作用下，从I点由静止开始运动，以I点为原点建立平面直角坐标系，粒子运动轨迹如图所示，粒子在轨迹上任意一点的坐标为。J点是轨迹上的第一个最低点，以粒子开始运动时为计时起点，则下列说法正确的是( )A.J点的坐标为B.粒子在轨迹上任意点的速率为C.时，粒子速度与y轴正方向夹角为30D.若电场强度的大小突然加倍，则粒子可能做匀速直线运动三、非选择题：共 57分。11.（6分）某实验小组利用打点计时器、纸带、物块、刻度尺等实验器材验证轻
8、质软弹簧弹力作用下的系统机械能守恒。实验小组的实验方案如下：（1）设计的实验装置如图甲所示，实验时按照图甲所示安装实验器材。（2）用托盘天平测得物块的质量为m，移动物块并拉伸弹簧至一定距离后，启动打点计时器，释放物块，物块运动后，打点计时器在纸带上打下点迹，如图乙所示。用刻度尺测得纸带上各计数点与第一个点间的距离d，并计算出打各计数点时物块的速度v，实验小组认为需要验证，其中_。（查阅资料已知弹簧弹性势能，其中k为弹簧劲度系数x为弹簧伸长）（3）已知释放物块时，弹簧的伸长量为L，测得弹簧的劲度系数为k，则打与第一个点距离为d的点时弹簧所对应的弹性势能_（用和k表示），所选取的纸带片段对应弹簧恢
9、复原长前物块的运动情况。（4）实验小组对以上实验方案进行了理论分析，在不考虑一切阻力和测量误差的情况下，理论上将得到_（填“”“”或“=”）。12.（10分）热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某课外兴趣小组要探究一热敏电阻的阻值随温度的定量变化关系，并绘制出电阻一温度曲线，现有如下器材可供选择：待测热敏电阻（阻值约为100 到10 000 之间）电源E（电动势为4 V，内阻不计）电阻箱R（阻值范围09 999.9）微安表（量程，内阻为2 800 ）滑动变阻器（最大阻值为30 ）滑动变阻器（最大阻值为3 000 ）开关两个，温控装置一套、导线若干该小组根据上述器材设计了如图所示的测量电路，主要实
10、验步骤如下：闭合、，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，调节电阻箱使微安表指针半偏，记下此时的温度和电阻箱的阻值6 000.0 ；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，仍断开，改变热敏电阻所在环境温度，调节电阻箱的阻值，使微安表指针偏转五分之二，记下此时的温度和电阻箱的阻值6 000.0 。现回答下列问题：（1）滑动变阻器应选用_（填“”或“”）；（2）时，热敏电阻的测量值为_；（3）时，热敏电阻的测量值为_；（4）热敏电阻从67 升高到127 时其温度系数为_/K（注：温度系数指升高单位温度电阻的变化量）；（5）该测量值_（填“偏大”“偏小”或“不变
11、”）。13.（12分）竖直放置的绝热薄壁汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，如图所示，上部汽缸横截面积为S，下部汽缸横截面积为2S。细的圆柱底部有两个小卡环（体积可忽略），汽缸中活塞和活塞之间封闭有一定质量的理想气体，两活塞之间用一轻杆连接。活塞、的质量分别为，当系统处于平衡状态，活塞、活塞到汽缸连接处的距离均为h。外界大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦且汽缸无漏气，不计轻杆的体积，下部汽缸足够长，已知，重力加速度为g，被封闭气体的初始温度为27 。（1）现对被封闭气体缓慢加热，使活塞缓慢移动，求活塞刚要到达卡环时，被封闭气体的压强及热力学温度；（2）继续对被封闭气体加热，求当热力学温度升至多少
12、时，两卡环对活塞I的总弹力为。14.（13分）如图，粗糙水平地面的左侧固定着高度、倾角为37的粗糙斜面AB，右侧固定着半径、圆心角为的光滑圆弧形轨道CD（且，图中近似画出），一滑块从斜面最高处A点由静止滑下，经过一段时间恰好到达D点，滑块与斜面、水平地面间的动摩擦因数均为，不计滑块在点处的能量损失，取，求：（1）滑块从开始运动到停下来所用的时间；（2）滑块从开始运动到停下来的过程中的平均速率。15.（16分）如图甲所示的三维坐标系中，荧光屏P与平面xOy平行放置，分界面M将空间分为、两区域，区域内存在如图乙所示周期性变化的匀强磁场（沿z轴正方向为磁场的正方向），磁感应强度大小为，区域内存在沿y
13、轴负方向的匀强电场，电场强度大小为。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子在yOz平面中从O点沿与z轴正方向成60角斜向y轴正方向射入区域，速度大小为，经一段时间后恰好以与在O点相同的速度进入区域，并最终垂直打在荧光屏P上某点。粒子的重力忽略不计。求：（1）粒子在区域中的运动时间；（2）时粒子的速度；（3）分界面M和荧光屏P间的距离。答案以及解析1.答案：D解析：将两个氘核拆成四个自由核子需要吸收的能量，A错误；将四个自由核子合成为一个氦核要释放的能量，B错误；氦核的比结合能大于氘核的比结合能，因此该核反应释放的能量等于，C错误，D正确。2.答案：C解析：由状态A到状态B，气体体积变大，质量不变，
14、则气体分子数密度变小，A错误。由状态B到状态C，气体体积不变，压强变小，由（C为常数）可知气体温度变低，则气体内能变小，B错误。状态A与状态C，气体压强与体积的乘积相等，由（C为常数）可知温度相同，气体分子平均动能相同，C正确。由状态A到状态B，气体体积变大，气体压强与体积的乘积变大，因此温度变高，内能变大，由可知，气体吸热；由状态B到状态C，气体体积不变，气体压强与体积的乘积变小，温度变低，内能变小，由可知，气体放热，故由状态A经状态B到状态C，气体不是一直向外界放出热量，D错误。3.答案：C解析：因为同步轨道上的空间站受到地球的万有引力可完全充当其做圆周运动的向心力，所以与配重连接的缆索的
15、拉力和与基座连接的缆索的拉力等大、反向，使同步轨道上的空间站稳定运行，A错误；同步轨道上的空间站和配重同轴转动，角速度相等，线速度大小与轨道半径成正比，所以配重绕地球运动的线速度大于同步轨道上空间站的线速度，B错误；若连接配重的缆索断裂，配重受到的引力不足以提供其沿着原来的运行轨道做圆周运动所需的向心力，所以配重开始做离心运动，C正确；配重的加速度等于地球引力和缆索拉力在配重的运行轨道上产生的加速度，则太空舱内的物体受到地球引力和太空舱沿地心方向的支持力作用，不处于完全失重状态，D错误。4.答案：C解析：由于O点电势为正，场强不为零，因此正方形四个顶点处的点电荷有三个带正电，A、B错误；若B点
16、的点电荷带负电，根据电场强度的叠加可知，P点场强比Q点场强大，若C点的点电荷带负电，则两点场强大小相等，若A点的点电荷带负电，则两点场强大小相等，若D点的点电荷带负电，则Q点场强比P点场强大，C正确，D错误。5.答案：D解析：第一次用不可伸长的细线连接两球，在释放小球A的瞬间，细线的弹力突变为0，即，小球A的加速度，第二次用轻弹簧连接两球，在释放小球A的瞬间弹簧弹力不变，所以弹簧弹力的大小，对小球A受力分析并结合牛顿第二定律有，解得，所以，故ABC错误，D正确。6.答案：C解析：电子刚好不从AB边射出时的运动轨迹如图所示，由图可知，电子从AB边射出磁场的位置D到A点的最大距离等于a，A、B错误
17、；沿图中轨迹从BC边射出磁场的电子，在磁场中转过的圆心角最小，所用时间最短，由几何知识知图中，故最短时间，C正确；电子从OC边射出，当OC为其轨迹的直径时相应的轨迹半径最大，相应的速度最大，由得，D错误。7.答案：C解析：设乙系统双星总质量为M，距离为L，则甲系统双星总质量为，距离也为L，甲系统中星间的万有引力，乙系统星间的万有引力，A错误。由牛顿第二定律，甲系统中对a有，对b有，联立得，同理乙系统有，甲、乙双星系统的周期之比为1:2，B错误。对甲系统由上述分析得，又有，可得，同理对乙系统有，C正确，D错误。8.答案：BD解析：两点的点电荷在B点产生的合场强方向与水平方向成45角斜向右下，根据
18、题意可知在D点引入点电荷后B点的电场强度方向为由B指向C，则D点引入的点电荷电性必须为负才能满足题意，A错误，B正确；设正方形的边长为a，则D点的点电荷在B点产生的场强大小为，方向由B指向D，两点电荷在B点产生的合场强大小为，将两个场强沿水平方向、竖直方向分解，水平分量必须等大反向，所以，解得，C错误，D正确。9.答案：BC解析：弹簧刚好恢复原长时，圆环的合力向下，正向下做加速运动，A错误；圆环从开始运动到弹簧的伸长量为的过程中，弹簧弹性势能的变化量为零，因此圆环的重力势能转化为圆环的动能，圆环的速度一定不为零，B正确；圆环从开始运动到弹簧恢复原长的过程中，圆环的加速度向下先增大后减小，到受力
19、平衡点即速度最大的位置时，加速度减小为零，此后圆环继续向下运动，加速度向上增大，C正确；由于圆环和弹簧组成的系统机械能守恒，圆环向下运动过程中动能先增大后减小，因此圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，D错误。10.答案：ABD解析：对粒子在由I向J运动的过程，以释放点为初状态，任意位置为末状态由动能定理有，解得，B正确；如图1所示，在I点虚拟一对大小均为，方向相反的速度，使其满足，则，对J点有，其中，解得，A正确；当时，即为圆周运动的个周期，粒子速度可分解为水平向右、大小为的速度和竖直向下大小为的速度，此时粒子速度与y轴正方向夹角为45，C错误；当粒子运动到轨迹最低点时，电场力，如果电
20、场力加倍，则粒子受到的洛伦兹力（向上）和电场力（向下）相等，粒子将做匀速直线运动，D正确。11.答案：（2）（3）（4）=解析：（2）验证弹簧弹力作用下的系统机械能守恒，相当于验证弹簧弹性势能的减少量等于物块动能的增加量，其中物块动能的增加量。（3）根据弹簧弹性势能的表达式，结合实验情境，可推断与第一个点距离为d的点弹簧所对应的弹性势能。（4）在不考虑一切阻力和测量误差的情况下，弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则，即。12.答案：（1）（2）3 200（3）6 200（4）50（5）偏大解析：（1）电路使用半偏法测量阻值，且滑动变阻器选用分压式接法，应尽可能使测量部分电路电压在闭合前、后保持不
21、变，根据分压关系，滑动变阻器的阻值越小，则闭合前、后该部分阻值变化越小，从而电压变化越小，故滑动变阻器应选用。（2）微安表由满偏变为半偏，则该支路的总电阻变为了原本的2倍，即热敏电阻和微安表电阻之和等于电阻箱此时的阻值，即，解得热敏电阻的测量值为。（3）根据（2）由欧姆定律可知，微安表满偏电流为，微安表指针偏转五分之二时有，其中U为此支路电压，认为不变，可求得时，热敏电阻的测量值为。（4）从升高到，温度升高60 K，而阻值变化了3 000 ，则温度系数为50 /K。（5）当断开接入电阻箱时，外电路阻值变大，外电压略微升高，根据欧姆定律可知，支路总阻值比原本的2倍略大，即电阻箱的阻值略大于热敏电
22、阻与微安表的总电阻，因此导致热敏电阻的测量值比真实值偏大。13.答案：（1）；400 K（2）解析：（1）对两活塞进行受力分析，如图所示，设被封闭气体的压强为，有在加热过程中气体发生的是等压变化，由盖-吕萨克定律得，代入数据有，解得（2）设继续加热后被封闭气体的压强为，由平衡关系有解得由查理定律得解得14.答案：（1）2.4 s（2）0.64 m/s解析：（1）设滑块的质量为m，滑块从A点运动到B点时，根据牛顿第二定律，有解得滑块在斜面上运动的加速度大小又斜面长度，根据匀变速直线运动速度与位移公式得滑块运动到B点时的速度大小滑块从C点运动到D点的过程中，根据动能定理，有解得滑块运动到C点时的速
23、度大小，滑块从A点运动到B点的时间滑块从B点运动到C点的时间由于，则滑块在圆弧轨道CD上的运动可视为简谐运动（单摆模型），则滑块从C点运动到D点再返回C点的时间因为，所以滑块停在水平地面上，滑块从C点向左运动到停下来所用的时间滑块从开始运动到停下来所用的时间（2）滑块运动的总路程滑块的平均速率15.答案：（1）（2）速度大小为v，方向与z轴正方向成60角斜向y轴负方向（3）解析：（1）将带电粒子在O点的速度沿z轴正方向和y轴正方向分解，由于磁场方向沿z轴正方向，所以沿z轴正方向粒子不受力，做匀速直线运动，沿y轴正方向的分速度使得粒子受沿x轴正方向的洛伦兹力，在xOy平面内做匀速圆周运动，所以粒子做类似螺旋运动，磁场的变化周期等于粒子在磁场中做圆周运动的周期，因此每经过整数个周期，粒子的速度就与在O点的速度相同则粒子在区域中的运动时间（2）由（1）可知，经，粒子在xOy平面内的分运动刚好运动半个圆周，一个分速度沿y轴负方向，有一个分速度沿z轴正方向，有则时粒子的速度，方向与z轴正方向成60角斜向y轴负方向（3）粒子进入区域后受到沿y轴负方向的电场力作用，做类斜上抛运动，当运动到最高点时速度刚好与荧光屏垂直（沿z轴正方向），并打在荧光屏P上。粒子在区域中，沿z轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向做类竖直上抛运动，有解得