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1、2024届高考物理精英模拟卷 【河北版】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.钋元素由居里夫妇在1898年共同发现，为了纪念祖国波兰，他们将发现的第84号元素命名为Polonium.钋-210辐射的是粒子，同时生成重金属铅（Pb）.已知的质量为的质量为，光在真空中的速度为c，则下列描述正确的是( )A.钋-210衰变的核反应为，其生成的粒子穿透性极强B.生成的和的结合能之和大于的结合能C.的核子总数大于，故的比结合能大于的比结合能D.该核反应放出的能量为2.“新能源汽车”在当今社会已非常普遍，其提速快、用车成本低等特
2、点得到广大车主的好评.甲、乙二人驾驶两辆新能源汽车对其进行测试，他们在同一地点、同时沿同一直线开始运动，其速度的平方随位移的图像如图所示，下列说法正确的是( )A.乙驾驶的汽车做匀加速直线运动，其加速度大小为B.在010 m位移内，两车逐渐靠近C.当时两车再次相遇D.两车相距最远的距离为10 m3.如图甲所示，一根不可伸长的轻绳两端系着两个质量相等的小球，轻绳跨过用竖直杆固定在天花板的定滑轮上，两小球间再用另一个轻杆连接，整个系统处于静止状态，定滑轮和两小球刚好形成正三角形，两球处于水平位置.现用竖直向下的拉力拉A球，使整个装置变为如图乙所示，则杆对两球的作用力以及轻绳拉力的变化情况为( )A
3、.变大，变大B.变大，变小C.变小，变大D.变小，变小4.理想变压器原线圈接入有效值不变的正弦式交变电压，三个相同的电阻R按图中方式接入电路中，原、副线圈的匝数比，当开关或接通或断开时，理想电流表A的示数均会改变，设和均接通时，电流表示数，接通，断开时，电流表示数，断开，接通时，电流表示数，和均断开时，电流表示数，则( )A.接通，接通与断开时，副线圈两端电压不相等B.电流表的示数越大，变压器的输出功率越大C.电流表的示数越大，电路的总功率不一定越大D.四种情况下电流之比5.如图所示的三棱镜截面，某种颜色的细光束从AB边的D点垂直射入介质，折射光线射到BC边上的E点，恰好发生全反射，反射光线射
4、到AC边的F点，出射角为O（为未知量），已知两点间的距离为d，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是( )A.三棱镜对此单色光的折射率为B.的值为C.两点之间的距离为D.光线从E点到F点的传播时间为6.如图所示，在某处宇宙空间中有两个间距为的天体构成双星系统。已知天体B的质量为M，处在连线延长线上到天体B距离为的小天体，能随该系统以相同角速度做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他天体的影响，忽略小天体对双星系统运动的影响，则两天体的绕行周期为( )A.B.C.D.7.如图所示为正八面体，棱长均为L，O为中心，分别为上下两个顶点，对角面为正方形.现在四个顶点固定四个电荷量均为Q的正点电荷，
5、静电力常量为k，下列说法正确的是( )A.P点的场强大小为B.若取走B点的正点电荷，Q点的场强大小为C.所在的平面为等势面D.若将D点的正点电荷移到O点，则该电荷的电势能减小二、多项选择题：本题共 3小题，每小题6 分，共 18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。8.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，时的波形如图甲所示，该时刻波刚好传至的位置两点间的距离为7 m，且N点在M点右侧，平衡位置处的质点振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是( )A.波的传播速度为1 m/sB.时N点离开平衡位置的位移为20 cmC.时N点
6、正在平衡位置向y轴正方向振动D.至内N点运动的路程为1.8 m9.如图所示，粗糙水平高台上放着一个质量为的小球，小球左端连接一个原长为，劲度系数为的轻弹簧，弹簧左端固定在墙上，高台右端紧挨一个固定在地面的斜面，斜面倾角为，刚开始小球静止在斜面顶点，现用力向左压缩弹簧，压缩量为，小球弹出后落到斜面上某点.若已知弹簧的弹性势能公式为，k为弹簧的劲度系数，x为形变量，重力加速度为，高台水平面的动摩擦因数，忽略小球的大小，下列说法正确的是( )A.小球飞出高台时的速度为B.小球在空中离斜面的最远距离为C.平台高度至少为小球才能落到斜面上D.弹簧压缩量越大，小球落到斜面或地面的时间越长10.如图甲所示，
7、质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）0时刻从a点以速度（方向竖直向下）垂直进入范围足够大的周期性匀强磁场.周期性匀强磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，已知周期，规定磁场垂直纸面向里时，磁感应强度为正，反之为负，不考虑磁场与电场的相互转化，下列说法正确的是( )A.当磁感应强度的大小为时，粒子做圆周运动的周期等于B.T时刻，粒子到a点的距离为C.时刻与0时刻相比较，粒子速度的方向改变了180D.0时刻到时刻，洛伦兹力对粒子冲量的大小为三、非选择题：共 54分。11.（6分）疫情期间，小华同学自己在家做“探究两个互成角度的力的合成”实验，但是只找到一个弹簧测力计，于是他找了一根细
8、绳代替另一个弹簧测力计，顺利完成了实验.实验步骤：A.将橡皮条一端固定于桌面上的G点，橡皮条长度为GE，另一端系一轻质小圆环，用手通过弹簧测力计和细绳共同拉动小圆环，使小圆环处于O点，记下细绳方向和弹簧测力计的方向及示数；B.将细绳与弹簧测力计位置互换，保持弹簧测力计和细绳的方向与步骤A中的相同，再次将小圆环拉至O点，记下弹簧测力计的示数；C.去掉细绳，只用一个弹簧测力计将小圆环重新拉至O点，记下弹簧测力计的方向和示数；D.重复以上步骤，找出满足的规律.（1）在实验中，以下说法正确的是( )A.实验过程中细绳与弹簧测力计的夹角越大越好B.互换细绳和弹簧测力计后的大小不等于第一次细绳上的拉力C.
9、本实验采用的科学方法是等效替代法D.三次必须使小圆环被拉到同一位置O（2）图戊是在白纸上根据实验结果作出的图，其中_一定沿GO方向，_表示和的合力的理论值，_表示和的合力的实际值；当在误差范围内相同时，说明两个互成角度的力的合成遵循平行四边形定则.（均填“F”或“”）12.（9分）电流传感器和计算机相连，能在电脑上显示出电流随时间变化的图像.某同学利用甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程并分析电容器电容与电介质介电常数的关系.（1）用多用电表的电压挡直接连接在尚未充电的待测电容器两端，观察到指针的偏转情况_；用多用电表的欧姆挡直接连接尚未充电的待测电容器两端，观察到指针的偏转情况是_.（2）
10、当他将开关S接1后，在平行板电容器中插入介电常数为4的玻璃板，原平行板电容器的介电常数为1，玻璃板的厚度认为等于板间距离，插入玻璃板过程中，流过电流传感器2的电流方向_（填“向上”或“向下”）；再把开关S与2接通，流过电流传感器1的电流方向_（填“向上”或“向下”）.（3）按上述操作，开关S与2接通后放电过程的图像如图乙中的粗线所示，可算出该放电过程释放的总的电荷量约为_C.若该同学将玻璃板换成另外一种绝缘物质，重复上述操作，放电过程的图像如图乙中的细线所示，则这种绝缘物质的介电常数约为_.13.（10分）如图所示，一个导热性良好的汽缸固定在一个倾角为的斜面上，汽缸顶端有一个阀门.在汽缸正中央
11、有一个厚度不计、横截面积为S的活塞恰好处于静止状态，且把汽缸中的气体分成两部分，A部分中气体的初始压强为，B部分中气体的初始压强为，两部分中的气体均可看作理想气体.一段时间后，由于阀门漏气，使得活塞沿斜面向上运动，最终稳定在某处，此时两部分中的气体体积之比为3:1，且阀门不再漏气.已知外界大气压为，外界环境温度不变，重力加速度为g，求：（1）活塞再次稳定后B部分中气体的压强.（2）B部分中漏出的气体与剩余气体质量的比值.14.（14分）倾角的斜面固定在地面上，斜面顶端用一段轻绳拉着一个长木板.木板质量，板长5 m.时刻，剪断轻绳，同时有一个质量为的物块以7.6 m/s的速度从木板底部沿木板向上
12、运动.物块和长木板之间的动摩擦因数为，长木板和斜面之间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面足够长，重力加速度，.（1）时刻两物体的加速度？（2）从时刻开始物块经过多长时间离开木板？(结果可用根式表示)15.（15分）如图所示，水平光滑的足够长不等间距导轨处于竖直向下磁感应强度大小为B的匀强磁场中，右侧导轨间距为，左侧导轨间距为，现在导轨上垂直放置两完全相同的导体棒MN和PQ，质量均为m，棒MN的有效电阻为，棒PQ的有效电阻为.开始时两棒均静止，现给MN施加水平向右、大小为F的恒力作用，经过时间t棒MN的速度增加到，棒MN上产生的热量为，（设棒PQ始终在左侧导轨上运动，导轨电阻不计）
13、求：（1）经过时间t棒PQ上产生的热量；（2）棒MN在时间t内发生的位移x；（3）经过足够长的时间最终棒MN的加速度的大小.答案以及解析1.答案：B解析：粒子穿透性极差，一张纸都穿不透，A错误；因为生成物比反应物更稳定，所以生成物的比结合能大于反应物的比结合能，故的比结合能大于的比结合能，C错误；由于生成物的比结合能大于反应物的比结合能，所以生成的和的结合能之和大于的结合能，B正确；由爱因斯坦质能方程可知，该核反应释放的能量为，故D错误.2.答案：D解析：由可知，乙驾驶的汽车做初速度为，加速度为的匀加速直线运动，A错误；在010 m位移内，甲驾驶的汽车速度始终大于乙驾驶的汽车，两车逐渐远离，B
14、错误；由题图知，甲驾驶的汽车做速度为的匀速直线运动，当二者共速时，相距最远，由，得两车相距最远时所用时间，此时甲驾驶的汽车位移，乙驾驶的汽车位移，则两车间的最大距离，D正确；设两车再次相遇时所用时间为t，可得，解得，则两车再次相遇时的位移为，C错误.3.答案：B解析：对B球受力分析可知，B球受到沿杆向右上方的作用力和沿轻绳向左上方的拉力以及B球的重力，由于始终为60，故可以采用辅助圆的方法求解.如图所示，由图分析可得，变大，变小，B正确，ACD错误.4.答案：B解析：接通时，理想变压器原线圈两端电压为电源电压，根据知，无论接通还是断开，副线圈两端电压都是相等的，A错误；电路的总功率，其中U为电
15、源电压的有效值，U一定，所以电路的总功率与电流表示数成正比，C错误；根据题意可得，联立解得，D错误；理想变压器的输出功率，结合四种情况下电流的数值和副线圈所在电路电阻可知，电流表的示数越大，理想变压器的输出功率越大，B正确.5.答案：D解析：设光线在介质中发生全反射的临界角为，折射光线射到BC边上的E点，正好发生全反射，则由几何关系可得，由折射率的定义可得三棱镜对此单色光的折射率，A错误；由几何关系可得，则光线在F点的入射角为，由折射率的定义可得，联立解得，B错误；由几何关系可得，对由正弦定理可得，解得，C错误；光线从E点到F点的传播时间，由得，D正确.6.答案：B解析：设天体A的质量为天体B
16、的k倍，两天体间的万有引力提供它们做圆周运动所需的向心力，有，其中，可得，两天体对小天体万有引力的合力提供其做圆周运动所需的向心力，有，结合上述分析可得，B正确。7.答案：B解析：由点电荷电场的叠加原理可知，P点的场强，A错误；D点的点电荷在Q点产生的场强，点电荷在Q点产生的合场强为，二者夹角为45，由余弦定理有，解得O点的合场强大小为，B正确；在BPDQ平面移动电荷，电场力做功，电势能发生变化，故BPDQ所在的平面不是等势面，C错误；若将D点的正点电荷移到O点，其余三个点电荷的电场力对其做负功，则该电荷的电势能增大，D错误.8.答案：AC解析：由题图知所以，选项A正确；至波传播了9 s，波传
17、到N点用的时间振动时间为，因此N点又回到了平衡位置，选项B错误；由题图甲可知，质点起振方向沿y轴负方向，N点振动时间为，因此N点又回到了平衡位置且向y轴正方向振动，选项C正确；至波传播了9 s，只有的时间N点在振动，故N点运动的路程为，选项D错误，9.答案：AB解析：小球从静止到飞出高台过程，由动能定理得，代入数据解得小球飞出高台时的速度，A正确；小球离斜面最远时，速度方向平行斜面，由运动的合成与分解规律知，小球垂直斜面的分速度为，垂直斜面的加速度，则小球离斜面的最远距离，B正确；假设小球刚好落到斜面与地面的交点处，设小球的飞行时间为t，则有，解得，则平台的高度至少为，C错误；若小球落到水平地
18、面上，即使弹簧压缩量再大，小球飞出的初速度再大，但小球所在平台高度不变，则小球运动的时间不变，D错误.10.答案：BD解析：当磁感应强度的大小为时，粒子做圆周运动的周期为，结合磁感应强度随时间变化的周期可得，A错误；当磁感应强度的大小为，粒子做圆周运动的周期为，结合可得，粒子做圆周运动的半径为，当磁感应强度的大小为，粒子做圆周运动的周期为，结合可得，粒子做圆周运动的半径为，由左手定则可知，T时刻，粒子距a点的距离为，B正确；0时刻粒子的速度方向竖直向下，由前面分析知，即时刻粒子的速度方向水平向右，则粒子的速度方向改变了90，C错误；0时刻粒子的速度方向竖直向下，时刻粒子的速度方向竖直向上，则粒
19、子的速度方向改变了180，速度的变化量为，由动量定理可得，洛伦兹力对粒子冲量的大小为，D正确.11.答案：（1）CD（2）F；F解析：（1）实验过程中细绳与弹簧测力计的夹角应适中，不是越大越好，选项A错误；由于两次拉力的方向不变，合力不变，所以两分力大小也不变，选项B错误；为保证力的作用效果相同，必须使小圆环被拉到同一位置O，该实验中和的共同作用效果与一个力的作用效果相同，所以是等效替代法，选项CD正确.（2）F是通过一个弹簧测力计沿GO方向拉橡皮条的力，一定沿GO方向；理论值是通过平行四边形定则作出来的，表示和的合力的理论值；F表示和的合力的实际值.12.答案：（1）不偏转；开始偏角较大然后
20、逐渐减小，最终不偏转（2）向下；向下（3）；1.6解析：（1）用多用电表电压挡连接电容器时，相当于用电压表测电容器两端电压，未充电的电容器两端电压为0，多用表指针不偏转；用多用电表的欧姆挡直接连接待测电容两端，内部电源给电容器充电，在开始时电流较大，所以指针的偏转角度很大，随着电容器所带电荷量不断增大，充电电流逐渐减小，所以指针的偏转角度逐渐减小，充电完毕，无电流，最终指针示数为欧姆挡.（2）当他将开关S接1后，电容器上极板带正电，插入玻璃板过程中，根据知电容器的电容变为原来的4倍，电压不变，则电容器的电荷量变为原来4倍，所以玻璃板插入过程中，电容器充电，流过电流传感器2的电流方向向下；把开关
21、S与2接通，电容器通过电阻R开始放电，此时流过电流传感器1的电流方向向下.（3）图像与坐标轴围成的面积等于电容器的所带电荷量，题图乙中粗线与坐标轴围成图形中约有35个方格，细线与坐标轴围成图形中约有14个方格，则可算出题图乙中粗线对应的放电过程释放的总的电荷量约为；题图乙中细线对应的放电过程释放的总的电荷量为粗线对应的放电过程释放的总的电荷量的0.4，根据，知，另一种绝缘物质的介电常数约为1.6.13.答案：（1）（2）解析：（1）初始时，活塞处于静止状态，有设汽缸的体积为V，初始时A部分中气体的体积为，活塞再次稳定时A部分中气体的体积为，压强为，对A部分中的气体，由玻意耳定律有解得设活塞再次
22、稳定时，B部分中气体的压强为，对活塞由力的平衡条件有解得（2）假设气体未泄露，活塞再次稳定时，设当B部分中气体压强等于时，体积为，由玻意耳定律有解得漏出气体的体积为则漏出气体与剩余气体的质量之比为14.答案：（1）见解析（2）解析：（1）时刻，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律可得解得，方向沿斜面向下以木板为研究对象，有木板静止，加速度为零（2）物块沿木板上滑过程中，所用时间位移当物块沿木板下滑时，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律可得解得以木板为研究对象，根据牛顿第二定律可得解得下滑过程中，物块的位移大小为木板的位移大小为由位移关系可得解得物块滑离木板用时从时刻开始物块经过离开木板15.答案：（1）（2）（3）解析：解：（1）由于形成回路，流过两棒的电流大小相等，根据热量比等于电阻比，故则（2）在时间t内，对棒MN根据动量定理得对棒PQ，根据动量定理得联立解得对两棒组成的系统，在时间t内，由功能关系得解得（3）设稳定后棒的加速度大小分别为，达到稳定前，回路中电流逐渐增大，安培力逐渐增大，MN加速度减小，PQ加速度增大，最终二者的加速度不随时间变化，达到恒定.回路中感应电动势随时间的变化量为零，即故棒对MN，在加速度恒定后根据牛顿第二定律得对棒PQ，在加速度恒定后根据牛顿第二定律得联立以上各式得