2024屆高考物理精英模擬卷 【重慶版】含答案

2024屆高考物理精英模擬卷【重慶版】一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.兩個氘核結(jié)合成氦核的核反應(yīng)方程為，已知氘核的比結(jié)合能為，氦核的比結(jié)合能為，下列說法正確的是()A.將兩個氘核拆成四個自由核子放出的能量為B.將四個自由核子合成為一個氦核吸收的能量為C.該核反應(yīng)釋放的能量等于D.該核反應(yīng)釋放的能量等于2.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個狀態(tài)變化過程，先后到達(dá)狀態(tài)B和狀態(tài)C，狀態(tài)變化過程中的圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.由狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體分子數(shù)密度不變B.由狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體內(nèi)能保持不變C.狀態(tài)A與狀態(tài)C，氣體分子平均動能相同D.由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體一直向外界放出熱量3.電影《流浪地球2》中，人類建造了太空電梯直通空間站。若在將來，成功設(shè)計(jì)出如圖所示的太空電梯，在地球赤道上建造基座，作為太空電梯的出發(fā)地和電梯纜索在地面的固定點(diǎn)，超高強(qiáng)度的纜索連接著基座、36000千米高空處的地球同步軌道上的空間站和離地高度近10萬千米處的配重。太空電梯運(yùn)行時(shí)，纜索始終保持如圖平直狀態(tài)。則()A.地球同步軌道上的空間站兩端連接的纜索上無作用力B.配重繞地球運(yùn)動的線速度小于同步軌道上空間站的線速度C.若連接配重的纜索斷裂，則配重開始做離心運(yùn)動D.若配重內(nèi)部有一太空艙，則太空艙內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)4.如圖所示，在正方形ABCD的四個頂點(diǎn)上分別固定一個點(diǎn)電荷，四個點(diǎn)電荷的電荷量相等，正方形中心O點(diǎn)的電勢為正，電場強(qiáng)度不為零，分別為的中點(diǎn)，P點(diǎn)場強(qiáng)比Q點(diǎn)場強(qiáng)大，取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，則正方形四個頂點(diǎn)的點(diǎn)電荷中()A.有兩個帶負(fù)電 B.有三個帶負(fù)電C.兩點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶同種電荷 D.兩點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶同種電荷5.某同學(xué)做物理興趣實(shí)驗(yàn)，如圖所示，他第一次將質(zhì)量分別為的兩個球用不可伸長的細(xì)線連接，系統(tǒng)靜止后，由靜止釋放小球A，在釋放的瞬間細(xì)線彈力大小為球的加速度大小為；第二次將這兩個球用輕彈簧連接（彈簧處于彈性限度內(nèi)），系統(tǒng)靜止后，由靜止釋放小球A，在釋放的瞬間彈簧彈力大小為球的加速度大小為。下列結(jié)論正確的是()A. B. C. D.6.如圖所示，在xOy平面內(nèi)的矩形區(qū)域內(nèi)，分布有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場（邊界處存在磁場），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。現(xiàn)有大量電子從O點(diǎn)以不同的速率同時(shí)沿y軸正方向射入磁場。已知電子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期為T，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，矩形區(qū)域邊長。下列說法正確的是()A.當(dāng)電子的速率取某一值時(shí)，電子可從B點(diǎn)射出磁場B.電子從AB邊射出磁場的位置到A點(diǎn)的距離可能大于aC.電子從BC邊射出磁場的最短時(shí)間為D.電子從OC邊射出磁場的最大速度為7.宇宙中除了類似太陽系的恒星-行星系統(tǒng)外，還存在許多雙星系統(tǒng)。如圖所示，假設(shè)甲、乙兩個雙星系統(tǒng)分別繞各自中心做勻速圓周運(yùn)動，甲、乙系統(tǒng)總質(zhì)量之比為4:1，兩系統(tǒng)中雙星間距離相等，甲的雙星質(zhì)量之比為4:3，乙的雙星質(zhì)量之比為2:1。下列說法正確的是()A.甲、乙系統(tǒng)雙星間的萬有引力大小之比為49:24B.甲、乙系統(tǒng)雙星的周期之比為2:1C.甲中a星與乙中c星運(yùn)行速度大小之比為18:7D.甲中b星與乙中d星加速度大小之比為3:14二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分。8.如圖所示，正方形ABCD的頂點(diǎn)處分別固定有電荷量大小均為Q的正、負(fù)點(diǎn)電荷，在D點(diǎn)引入另一電荷量大小為q的點(diǎn)電荷后，恰好使得B點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向?yàn)橛葿指向C。下列說法正確的是()A.D點(diǎn)的點(diǎn)電荷為正點(diǎn)電荷 B.D點(diǎn)的點(diǎn)電荷為負(fù)點(diǎn)電荷C. D.9.如圖所示，質(zhì)量為m的圓環(huán)套在固定的粗細(xì)均勻的光滑豎直圓柱形長桿上，圓環(huán)與兩個相同的輕質(zhì)彈簧連接，兩彈簧的另一端分別連接在墻上，開始時(shí)有一外力作用于圓環(huán)上，兩彈簧水平且處于壓縮狀態(tài)，彈簧壓縮量均為?，F(xiàn)撤去作用在圓環(huán)上的外力，圓環(huán)由靜止向下運(yùn)動，兩彈簧均未超過彈性限度，圓環(huán)內(nèi)徑比長桿截面直徑略大，則圓環(huán)向下運(yùn)動過程中()A.彈簧剛好恢復(fù)原長時(shí)，圓環(huán)的速度最大B.彈簧的伸長量為時(shí)，圓環(huán)的速度不可能為零C.圓環(huán)的加速度大小先增大后減小再增大D.圓環(huán)的重力勢能與彈簧彈性勢能之和先增大后減小10.空間中存在豎直向下、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。電場、磁場均未畫出。一質(zhì)量為m、電荷量為的粒子只在電場力和洛倫茲力作用下，從I點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，以I點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系，粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，粒子在軌跡上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)為。J點(diǎn)是軌跡上的第一個最低點(diǎn)，以粒子開始運(yùn)動時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則下列說法正確的是()A.J點(diǎn)的坐標(biāo)為B.粒子在軌跡上任意點(diǎn)的速率為C.時(shí)，粒子速度與y軸正方向夾角為30°D.若電場強(qiáng)度的大小突然加倍，則粒子可能做勻速直線運(yùn)動三、非選擇題：共57分。11.（6分）某實(shí)驗(yàn)小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、物塊、刻度尺等實(shí)驗(yàn)器材驗(yàn)證輕質(zhì)軟彈簧彈力作用下的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)方案如下：（1）設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)按照圖甲所示安裝實(shí)驗(yàn)器材。（2）用托盤天平測得物塊的質(zhì)量為m，移動物塊并拉伸彈簧至一定距離后，啟動打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放物塊，物塊運(yùn)動后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下點(diǎn)跡，如圖乙所示。用刻度尺測得紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)與第一個點(diǎn)間的距離d，并計(jì)算出打各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)物塊的速度v，實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為需要驗(yàn)證，其中______。（查閱資料已知彈簧彈性勢能，其中k為彈簧勁度系數(shù)x為彈簧伸長）（3）已知釋放物塊時(shí)，彈簧的伸長量為L，測得彈簧的勁度系數(shù)為k，則打與第一個點(diǎn)距離為d的點(diǎn)時(shí)彈簧所對應(yīng)的彈性勢能_______（用和k表示），所選取的紙帶片段對應(yīng)彈簧恢復(fù)原長前物塊的運(yùn)動情況。（4）實(shí)驗(yàn)小組對以上實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了理論分析，在不考慮一切阻力和測量誤差的情況下，理論上將得到_______（填“>”“<”或“=”）。12.（10分）熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件，某課外興趣小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度的定量變化關(guān)系，并繪制出電阻一溫度曲線，現(xiàn)有如下器材可供選擇：待測熱敏電阻（阻值約為100Ω到10000Ω之間）電源E（電動勢為4V，內(nèi)阻不計(jì)）電阻箱R（阻值范圍0~9999.9Ω）微安表（量程，內(nèi)阻為2800Ω）滑動變阻器（最大阻值為30Ω）滑動變阻器（最大阻值為3000Ω）開關(guān)兩個，溫控裝置一套、導(dǎo)線若干該小組根據(jù)上述器材設(shè)計(jì)了如圖所示的測量電路，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①閉合、，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，使微安表指針滿偏；②保持滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開，調(diào)節(jié)電阻箱使微安表指針半偏，記下此時(shí)的溫度和電阻箱的阻值6000.0Ω；③保持滑動變阻器滑片P的位置不變，仍斷開，改變熱敏電阻所在環(huán)境溫度，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使微安表指針偏轉(zhuǎn)五分之二，記下此時(shí)的溫度和電阻箱的阻值6000.0Ω?，F(xiàn)回答下列問題：（1）滑動變阻器應(yīng)選用______（填“”或“”）；（2）時(shí)，熱敏電阻的測量值為_____Ω；（3）時(shí)，熱敏電阻的測量值為_____Ω；（4）熱敏電阻從67℃升高到127℃時(shí)其溫度系數(shù)為_______Ω/K（注：溫度系數(shù)指升高單位溫度電阻的變化量）；（5）該測量值_______（填“偏大”“偏小”或“不變”）。13.（12分）豎直放置的絕熱薄壁汽缸由兩個粗細(xì)不同的圓柱形筒組成，如圖所示，上部汽缸橫截面積為S，下部汽缸橫截面積為2S。細(xì)的圓柱底部有兩個小卡環(huán)（體積可忽略），汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，兩活塞之間用一輕桿連接?；钊?、Ⅱ的質(zhì)量分別為，當(dāng)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，活塞Ⅰ、活塞Ⅱ到汽缸連接處的距離均為h。外界大氣壓強(qiáng)為，忽略活塞與缸壁間的摩擦且汽缸無漏氣，不計(jì)輕桿的體積，下部汽缸足夠長，已知，重力加速度為g，被封閉氣體的初始溫度為27℃。（1）現(xiàn)對被封閉氣體緩慢加熱，使活塞緩慢移動，求活塞Ⅰ剛要到達(dá)卡環(huán)時(shí)，被封閉氣體的壓強(qiáng)及熱力學(xué)溫度；（2）繼續(xù)對被封閉氣體加熱，求當(dāng)熱力學(xué)溫度升至多少時(shí)，兩卡環(huán)對活塞I的總彈力為。14.（13分）如圖，粗糙水平地面的左側(cè)固定著高度、傾角為37°的粗糙斜面AB，右側(cè)固定著半徑、圓心角為θ的光滑圓弧形軌道CD（且，圖中近似畫出），一滑塊從斜面最高處A點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)過一段時(shí)間恰好到達(dá)D點(diǎn)，滑塊與斜面、水平地面間的動摩擦因數(shù)均為，不計(jì)滑塊在點(diǎn)處的能量損失，取，求：（1）滑塊從開始運(yùn)動到停下來所用的時(shí)間；（2）滑塊從開始運(yùn)動到停下來的過程中的平均速率。15.（16分）如圖甲所示的三維坐標(biāo)系中，熒光屏P與平面xOy平行放置，分界面M將空間分為Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域，區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在如圖乙所示周期性變化的勻強(qiáng)磁場（沿z軸正方向?yàn)榇艌龅恼较颍?，磁感?yīng)強(qiáng)度大小為，區(qū)域Ⅱ內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子在yOz平面中從O點(diǎn)沿與z軸正方向成60°角斜向y軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，速度大小為，經(jīng)一段時(shí)間后恰好以與在O點(diǎn)相同的速度進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，并最終垂直打在熒光屏P上某點(diǎn)。粒子的重力忽略不計(jì)。求：（1）粒子在區(qū)域Ⅰ中的運(yùn)動時(shí)間；（2）時(shí)粒子的速度；（3）分界面M和熒光屏P間的距離。

答案以及解析1.答案：D解析：將兩個氘核拆成四個自由核子需要吸收的能量，A錯誤；將四個自由核子合成為一個氦核要釋放的能量，B錯誤；氦核的比結(jié)合能大于氘核的比結(jié)合能，因此該核反應(yīng)釋放的能量等于，C錯誤，D正確。2.答案：C解析：由狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體體積變大，質(zhì)量不變，則氣體分子數(shù)密度變小，A錯誤。由狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體體積不變，壓強(qiáng)變小，由（C為常數(shù)）可知?dú)怏w溫度變低，則氣體內(nèi)能變小，B錯誤。狀態(tài)A與狀態(tài)C，氣體壓強(qiáng)與體積的乘積相等，由（C為常數(shù)）可知溫度相同，氣體分子平均動能相同，C正確。由狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體體積變大，，氣體壓強(qiáng)與體積的乘積變大，因此溫度變高，內(nèi)能變大，由可知，氣體吸熱；由狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體體積不變，，氣體壓強(qiáng)與體積的乘積變小，溫度變低，內(nèi)能變小，由可知，氣體放熱，故由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體不是一直向外界放出熱量，D錯誤。3.答案：C解析：因?yàn)橥杰壍郎系目臻g站受到地球的萬有引力可完全充當(dāng)其做圓周運(yùn)動的向心力，所以與配重連接的纜索的拉力和與基座連接的纜索的拉力等大、反向，使同步軌道上的空間站穩(wěn)定運(yùn)行，A錯誤；同步軌道上的空間站和配重同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，線速度大小與軌道半徑成正比，所以配重繞地球運(yùn)動的線速度大于同步軌道上空間站的線速度，B錯誤；若連接配重的纜索斷裂，配重受到的引力不足以提供其沿著原來的運(yùn)行軌道做圓周運(yùn)動所需的向心力，所以配重開始做離心運(yùn)動，C正確；配重的加速度等于地球引力和纜索拉力在配重的運(yùn)行軌道上產(chǎn)生的加速度，則太空艙內(nèi)的物體受到地球引力和太空艙沿地心方向的支持力作用，不處于完全失重狀態(tài)，D錯誤。4.答案：C解析：由于O點(diǎn)電勢為正，場強(qiáng)不為零，因此正方形四個頂點(diǎn)處的點(diǎn)電荷有三個帶正電，A、B錯誤；若B點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加可知，P點(diǎn)場強(qiáng)比Q點(diǎn)場強(qiáng)大，若C點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，則兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，若A點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，則兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，若D點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，則Q點(diǎn)場強(qiáng)比P點(diǎn)場強(qiáng)大，C正確，D錯誤。5.答案：D解析：第一次用不可伸長的細(xì)線連接兩球，在釋放小球A的瞬間，細(xì)線的彈力突變?yōu)?，即，小球A的加速度，第二次用輕彈簧連接兩球，在釋放小球A的瞬間彈簧彈力不變，所以彈簧彈力的大小，對小球A受力分析并結(jié)合牛頓第二定律有，解得，所以，故ABC錯誤，D正確。6.答案：C解析：電子剛好不從AB邊射出時(shí)的運(yùn)動軌跡如圖所示，由圖可知，電子從AB邊射出磁場的位置D到A點(diǎn)的最大距離等于a，A、B錯誤；沿圖中軌跡從BC邊射出磁場的電子，在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角最小，所用時(shí)間最短，由幾何知識知圖中，故最短時(shí)間，C正確；電子從OC邊射出，當(dāng)OC為其軌跡的直徑時(shí)相應(yīng)的軌跡半徑最大，相應(yīng)的速度最大，由得，D錯誤。7.答案：C解析：設(shè)乙系統(tǒng)雙星總質(zhì)量為M，距離為L，則甲系統(tǒng)雙星總質(zhì)量為，距離也為L，甲系統(tǒng)中星間的萬有引力，乙系統(tǒng)星間的萬有引力，A錯誤。由牛頓第二定律，甲系統(tǒng)中對a有，對b有，聯(lián)立得，同理乙系統(tǒng)有，甲、乙雙星系統(tǒng)的周期之比為1:2，B錯誤。對甲系統(tǒng)由上述分析得，又有，可得，同理對乙系統(tǒng)有，C正確，D錯誤。8.答案：BD解析：兩點(diǎn)的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)方向與水平方向成45°角斜向右下，根據(jù)題意可知在D點(diǎn)引入點(diǎn)電荷后B點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向?yàn)橛葿指向C，則D點(diǎn)引入的點(diǎn)電荷電性必須為負(fù)才能滿足題意，A錯誤，B正確；設(shè)正方形的邊長為a，則D點(diǎn)的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為，方向由B指向D，兩點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小為，將兩個場強(qiáng)沿水平方向、豎直方向分解，水平分量必須等大反向，所以，解得，C錯誤，D正確。9.答案：BC解析：彈簧剛好恢復(fù)原長時(shí)，圓環(huán)的合力向下，正向下做加速運(yùn)動，A錯誤；圓環(huán)從開始運(yùn)動到彈簧的伸長量為的過程中，彈簧彈性勢能的變化量為零，因此圓環(huán)的重力勢能轉(zhuǎn)化為圓環(huán)的動能，圓環(huán)的速度一定不為零，B正確；圓環(huán)從開始運(yùn)動到彈簧恢復(fù)原長的過程中，圓環(huán)的加速度向下先增大后減小，到受力平衡點(diǎn)即速度最大的位置時(shí)，加速度減小為零，此后圓環(huán)繼續(xù)向下運(yùn)動，加速度向上增大，C正確；由于圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，圓環(huán)向下運(yùn)動過程中動能先增大后減小，因此圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和先減小后增大，D錯誤。10.答案：ABD解析：對粒子在由I向J運(yùn)動的過程，以釋放點(diǎn)為初狀態(tài)，任意位置為末狀態(tài)由動能定理有，解得，B正確；如圖1所示，在I點(diǎn)虛擬一對大小均為，方向相反的速度，使其滿足，則，對J點(diǎn)有，其中，解得，A正確；當(dāng)時(shí)，即為圓周運(yùn)動的個周期，粒子速度可分解為水平向右、大小為的速度和豎直向下大小為的速度，此時(shí)粒子速度與y軸正方向夾角為45°，C錯誤；當(dāng)粒子運(yùn)動到軌跡最低點(diǎn)時(shí)，，電場力，如果電場力加倍，則粒子受到的洛倫茲力（向上）和電場力（向下）相等，粒子將做勻速直線運(yùn)動，D正確。11.答案：（2）（3）（4）=解析：（2）驗(yàn)證彈簧彈力作用下的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，相當(dāng)于驗(yàn)證彈簧彈性勢能的減少量等于物塊動能的增加量，其中物塊動能的增加量。（3）根據(jù)彈簧彈性勢能的表達(dá)式，結(jié)合實(shí)驗(yàn)情境，可推斷與第一個點(diǎn)距離為d的點(diǎn)彈簧所對應(yīng)的彈性勢能。（4）在不考慮一切阻力和測量誤差的情況下，彈簧和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則，即。12.答案：（1）（2）3200（3）6200（4）50（5）偏大解析：（1）電路使用半偏法測量阻值，且滑動變阻器選用分壓式接法，應(yīng)盡可能使測量部分電路電壓在閉合前、后保持不變，根據(jù)分壓關(guān)系，滑動變阻器的阻值越小，則閉合前、后該部分阻值變化越小，從而電壓變化越小，故滑動變阻器應(yīng)選用。（2）微安表由滿偏變?yōu)榘肫瑒t該支路的總電阻變?yōu)榱嗽镜?倍，即熱敏電阻和微安表電阻之和等于電阻箱此時(shí)的阻值，即，解得熱敏電阻的測量值為。（3）根據(jù)（2）由歐姆定律可知，微安表滿偏電流為，微安表指針偏轉(zhuǎn)五分之二時(shí)有，其中U為此支路電壓，認(rèn)為不變，可求得時(shí)，熱敏電阻的測量值為。（4）從升高到，溫度升高60K，而阻值變化了3000Ω，則溫度系數(shù)為50Ω/K。（5）當(dāng)斷開接入電阻箱時(shí)，外電路阻值變大，外電壓略微升高，根據(jù)歐姆定律可知，支路總阻值比原本的2倍略大，即電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻，因此導(dǎo)致熱敏電阻的測量值比真實(shí)值偏大。13.答案：（1）；400K（2）解析：（1）對兩活塞進(jìn)行受力分析，如圖所示，設(shè)被封閉氣體的壓強(qiáng)為，有在加熱過程中氣體發(fā)生的是等壓變化，由蓋-呂薩克定律得，代入數(shù)據(jù)有，解得（2）設(shè)繼續(xù)加熱后被封閉氣體的壓強(qiáng)為，由平衡關(guān)系有解