黃金卷05-【贏在高考·黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷（河北卷專用）（解析版）

【贏在高考·黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷（河北卷專用）黃金卷05（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）第I卷（選擇題）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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.很多智能手機(jī)都有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度狀況，用手掌托著智能手機(jī)，打開加速度傳感器，把手機(jī)向上拋出，然后又在拋出點(diǎn)接住手機(jī)，得到如圖所示的加速度隨時(shí)間變化的圖像，圖中，重力加速度，由此可推斷出（

）

刻手機(jī)的速度最大 B．時(shí)刻手機(jī)離開手掌C．時(shí)刻手機(jī)處于超重狀態(tài) D．手機(jī)剛離開手掌時(shí)速度為【答案】D【解析】A．t1時(shí)刻手機(jī)的加速度最大，速度最大在t2時(shí)刻，故A錯(cuò)誤；B．t2時(shí)刻加速度不是g，手機(jī)沒有離開手掌，故B錯(cuò)誤；C．t3時(shí)刻加速度為g，手機(jī)處于完全失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．手機(jī)在0.66s離開手后做豎直上拋，在1.26s接住，則升的高度為代入數(shù)據(jù)解得h=0.45m依據(jù)速度-位移公式可得t3時(shí)刻手機(jī)的速度為解得v=3m/s故D正確。故選D。2.某同學(xué)利用如圖所示裝置測(cè)量滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?；瑝K上裝有寬度為d的遮光條，位置O處安裝光電門，試驗(yàn)時(shí)給滑塊向左的初速度，記錄遮光條通過光電門的時(shí)間t、通過光電門后滑塊連續(xù)滑行的距離為L，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間，則滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】滑塊通過光電門時(shí)的速度，通過光電門后滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，有由牛頓其次定律得聯(lián)立解得故選A。3.據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國放射的衛(wèi)星已近600顆，位居世界其次位，這些衛(wèi)星以導(dǎo)航、遙感、通信為主要類別，尤其是北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的放射使我國具備了全球精確導(dǎo)航定位、授時(shí)和短報(bào)文通信等力量。如圖，A、B、C為我國放射的3顆衛(wèi)星，其軌道皆為圓形，其中衛(wèi)星A、B的軌道在赤道平面內(nèi)，衛(wèi)星C的軌道為太陽同步衛(wèi)星軌道，軌道半徑rC<rA<rB，下列說法正確的是（

）衛(wèi)星B肯定與地球自轉(zhuǎn)同步 B．衛(wèi)星A的動(dòng)能比衛(wèi)星B的動(dòng)能大C．衛(wèi)星C的線速度大小可能為8.0km/s D．衛(wèi)星A的加速度比衛(wèi)星B的加速度大【答案】D【解析】A．地球同步衛(wèi)星的軌道除了位于赤道平面內(nèi)外，距離地面的高度、線速度和角速度的大小都是固定的，而B不肯定是同步衛(wèi)星，故A錯(cuò)誤；B．依據(jù)可得，三顆衛(wèi)星的質(zhì)量大小關(guān)系不知道，無法比較動(dòng)能的大小，故B錯(cuò)誤；C．第一宇宙速度為7.9km/s，是衛(wèi)星的最大軌道速度，衛(wèi)星C的線速度大小肯定小于7.9km/s，故C錯(cuò)誤；D．三顆衛(wèi)星的軌道半徑rC<rA<rB，依據(jù)，則aC>aA>aB，故D正確。故選D。4.兩個(gè)光滑直角斜劈固定在地面上，傾角如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為、的小球與輕質(zhì)彈簧連接并置于兩個(gè)斜劈表面，平衡時(shí)彈簧與右邊斜面夾角為30°，斜面對(duì)、的支持力分別為、。下列關(guān)系正確的是（）

A． B．C． D．【答案】B【解析】分別對(duì)兩小球受力分析可知，每個(gè)小球受三力平衡，則彈簧應(yīng)被壓縮，如圖所示

BD．由幾何關(guān)系可知，和的方向平分平行四邊形的對(duì)角，則彈力和重力合成構(gòu)成菱形，故有則有，故B正確，D錯(cuò)誤；AC．由合法法可得，聯(lián)立可得，故AC錯(cuò)誤。故選B。5.在某次臺(tái)球競(jìng)賽中，質(zhì)量均為m、材料相同的白球和黑球靜止在水平臺(tái)球桌面上，某時(shí)刻一青少年瞬擊白球后，白球與一靜止的黑球發(fā)生了對(duì)心碰撞，碰撞前后兩球的位置標(biāo)記如圖所示，A、B分別為碰前瞬間白球、黑球所在位置，C、D分別為碰撞后白球、黑球停止的位置。則由圖可知白、黑兩球碰撞過程中損失的動(dòng)能與碰前時(shí)刻白球動(dòng)能的比值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】令偏后白球的位移為3x0，則黑球碰后位移為12x0，碰撞過程，依據(jù)動(dòng)量守恒定律有碰撞后兩球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，利用逆向思維，依據(jù)速度與位移關(guān)系有，白、黑兩球碰撞過程中損失的動(dòng)能碰前時(shí)刻白球動(dòng)能解得故選C。6.如圖所示，在豎直平面中，有一根水平放置的，長度為L的不行伸長的輕繩，繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端連有質(zhì)量為m的小球?，F(xiàn)從A點(diǎn)靜止釋放小球，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷裂。B點(diǎn)位于斜面頂端，斜面足夠長，傾角為θ，則下面的說法正確的是（）A．小球落至斜面所需的時(shí)間為B．小球落至斜面所需的時(shí)間為C．小球落至斜面C點(diǎn)與B點(diǎn)的距離為D．小球落至斜面C點(diǎn)與B點(diǎn)的距離為【答案】D【解析】AB．小球AB過程，由動(dòng)能定理得，解得小球BC過程做平拋運(yùn)動(dòng)，有解得所以從A點(diǎn)靜止釋放小球，小球落至斜面所需的時(shí)間大于，故AB錯(cuò)誤；CD．小球BC過程做平拋運(yùn)動(dòng)，有小球落至斜面C點(diǎn)與B點(diǎn)的距離為，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.在一條平直大路上，甲、乙兩車分別位于兩條平行車道上，時(shí)刻兩車車頭平齊，運(yùn)動(dòng)過程中兩車的圖像如圖所示，兩車動(dòng)身后到當(dāng)兩車頭再次平齊需要的時(shí)間為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由圖可知，甲做初始度為0，加速度大小為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間關(guān)系為乙做初速度為，加速度大小為的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間關(guān)系為當(dāng)兩車動(dòng)身后到當(dāng)兩車頭再次平齊時(shí)，即解得故選D選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。8.如圖所示，質(zhì)量為M的木板B在光滑水平面上以速度v0向右做勻速運(yùn)動(dòng)，把質(zhì)量為m的小滑塊A無初速度地輕放在木板右端，經(jīng)過一段時(shí)間后小滑塊恰好從木板的左端滑出，已知小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。下列說法正確的是（）A若只增大M，則小滑塊能滑離木板B.若只增大v0，則小滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長C.若只減小m，則滑離木板過程中小滑塊對(duì)地位移變小D.若只減小μ，則小滑塊離開木板的速度變大【答案】AC【解析】A．若只增大木板的質(zhì)量M，依據(jù)牛頓其次定律可知木板的加速度減小，小滑塊的加速度為不變，以木板為參考系，小滑塊運(yùn)動(dòng)的平均速度變大，則小滑塊能滑離木板，A正確；B．若只增大木板的初速度v0，小滑塊受力狀況不變，小滑塊的加速度不變，小滑塊相對(duì)木板的平均速度變大，小滑塊在木板上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短，B錯(cuò)誤；C．若只減小小滑塊的質(zhì)量m，小滑塊的加速度不變，木板的加速度變小，以木板為參考系，小滑塊運(yùn)動(dòng)的平均速度變大，小滑塊在木板上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短，滑離木板過程中小滑塊對(duì)地的位移變小，C正確；D．若只減小動(dòng)摩擦因數(shù)，小滑塊和木板的加速度都減小，相對(duì)位移不變，小滑塊滑離木板的過程所用時(shí)間變短，小滑塊離開木板的速度變小，D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓形細(xì)管固定在傾角為θ的斜面上，其半徑為R，A、C分別為細(xì)管的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B、D為細(xì)管上與圓心O處于同一水平高度的兩點(diǎn)，細(xì)管內(nèi)有始終徑稍小于細(xì)管內(nèi)徑的質(zhì)量為m的小球，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。開頭時(shí)小球靜止在A點(diǎn)，某時(shí)刻對(duì)小球施加稍微擾動(dòng)，使小球自A向B沿著細(xì)管開頭滑動(dòng)。以過直線BOD的水平面為重力勢(shì)能的參考平面，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．小球不能返回到A點(diǎn)B．小球自A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重力的瞬時(shí)功率始終增大C．小球在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為2mgRsinθD．小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，細(xì)管對(duì)小球的作用力大小為【答案】BD【解析】A．小球在運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒，所以小球能返回到A點(diǎn)，故A錯(cuò)誤B．小球在A點(diǎn)時(shí)速度為零，重力的瞬時(shí)功率為零，小球從A到B的過程中，速度漸漸增大，速度沿斜面的重量（v1）也漸漸增大，依據(jù)瞬時(shí)功率表達(dá)式，可知小球自A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重力的瞬時(shí)功率始終增大，故B正確；C．小球在運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒，所以小球在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為mgRsinθ，故C錯(cuò)誤；D．依據(jù)機(jī)械能守恒可得小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為依據(jù)牛頓其次定律可得側(cè)壁對(duì)小球的支持力為解得管的底部對(duì)小球的支持力為小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，細(xì)管對(duì)小球的作用力大小為故D正確。故選BD。10.水平地面上有一足夠長且足夠?qū)挼墓潭ㄐ泵?，傾角為37°，小明站在斜面底端向斜面上投擲可視作質(zhì)點(diǎn)的小石塊。若石塊出手時(shí)的初速度方向與水平方向成45°，出手高度為站立點(diǎn)正上方1.8m，重力加速度。下列說法正確的是（

）A．若石塊的飛行軌跡所在平面與斜面底邊垂直，石塊在斜面上的落點(diǎn)恰好與出手點(diǎn)等高，則石塊出手時(shí)的初速度為B．若石塊的飛行軌跡所在平面與斜面底邊垂直，石塊在斜面上的落點(diǎn)恰好與出手點(diǎn)等高，則石塊出手時(shí)的初速度為C．若石塊的初速度大小肯定，當(dāng)石塊的飛行軌跡所在平面與斜面底邊垂直時(shí)，石塊飛行時(shí)間最短D．若投出石塊的最大初速度為8m/s，則石塊在斜面上與出手點(diǎn)等高的全部落點(diǎn)所組成的線段長度不會(huì)超過12m【答案】ACD【解析】AB．石塊出手時(shí)的初速度方向與水平方向成45°，則可得石塊落在1.8m高的斜面上，則則石塊的水平位移由石塊斜向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，又，解得，所以石塊出手時(shí)的初速度為故A正確，B錯(cuò)誤；C．若石塊的初速度大小肯定，當(dāng)石塊的飛行軌跡所在平面與斜面底邊垂直時(shí)，石塊在斜面上的落點(diǎn)最高，石塊下落時(shí)間最短，石塊飛行時(shí)間最短，故C正確；D．若投出石塊的初速度為8m/s，則石塊在斜面上的落點(diǎn)恰好與出手點(diǎn)等高處，最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間最大水平位移為石塊在斜面上與出手點(diǎn)等高處與出手點(diǎn)最近點(diǎn)距離x=2.4m，則石塊在斜面上與出手點(diǎn)等高的最遠(yuǎn)點(diǎn)與最近點(diǎn)的距離則石塊在斜面上與出手點(diǎn)等高的全部落點(diǎn)所組成的線段長度不會(huì)超過故D正確。故選ACD。第Ⅱ卷（非選擇題）試驗(yàn)題：本題共2小題，共15分。11.（6分）如圖甲所示為某探究小組設(shè)計(jì)的“用DIS測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的試驗(yàn)裝置示意圖。一長木板固定在水平桌面上，長木板上表面水平，輕彈簧水平放置在長木板上，其右端固定在長木板的C處，左端連一木塊，木塊上方固定有窄片P，當(dāng)彈簧處于原長時(shí)，木塊在A點(diǎn)處，光電門(未畫出，用以測(cè)量窄片的遮光時(shí)間)固定在A點(diǎn)。第一次，將木塊向右壓縮彈簧使木塊移到B點(diǎn)處并由靜止釋放，登記木塊通過A處時(shí)窄片的遮光時(shí)間t1測(cè)出木塊的質(zhì)量m1；其次次，在木塊上方增加砝碼后，向右壓縮彈簧使木塊再次移到B點(diǎn)處并由靜止釋放，木塊通過A處登記窄片的遮光時(shí)間t2。測(cè)出木塊和砝碼的總質(zhì)量m2；如此反復(fù)多次試驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：(已知重力加速度大小為g)(1)為了測(cè)量木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，試驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有_______。A．窄片的寬度dB．A、B兩點(diǎn)間的距離xC．木塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間t0D．彈簧的勁度系數(shù)k(2)在坐標(biāo)紙上作出窄片遮光時(shí)間t的平方的倒數(shù)隨木塊質(zhì)量的倒數(shù)變化的關(guān)系圖象，如圖乙所示，依據(jù)圖線，求得木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=__________，木塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程，彈簧對(duì)木塊做的總功WF=_____________。(用含a、b、g及還需要測(cè)量的物理量字母表示)【答案】

AB

【解析】(1)[1]依據(jù)能量轉(zhuǎn)化可知，設(shè)窄片的寬度d，A、B兩點(diǎn)間的距離x，彈性勢(shì)能為Ep，有，故AB正確CD錯(cuò)誤。(2)[2][3]依據(jù)以上分析可知結(jié)合圖像可知，彈簧對(duì)木塊做的總功等于彈性勢(shì)能，結(jié)合圖像可知所以12.（9分）試驗(yàn)小組在探究“加速度與物體的受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，用圖甲所示的裝置讓滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行；由氣墊導(dǎo)軌側(cè)面的刻度尺可以測(cè)出光電門A、B之間的距離以及遮光片的寬度，遮光片通過光電門A、B的時(shí)間、可通過計(jì)時(shí)器（圖中未標(biāo)出）分別讀出，滑塊質(zhì)量為，鉤碼的質(zhì)量為，打開氣墊導(dǎo)軌的氣源，讓滑塊在鉤碼的重力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為，回答下列問題：（1）為了讓滑塊所受的合力等于鉤碼的重力，__________（填“”“”或“”）。（2）滑塊的加速度__________（用、、、來表示）；圖乙遮光片的寬度在刻度尺上對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為__________。（3）圖丙是鉤碼的質(zhì)量不變，轉(zhuǎn)變滑塊的質(zhì)量，得出不同的對(duì)應(yīng)的加速度，描繪出函數(shù)關(guān)系圖像為雙曲線的一支，圖中兩矩形的面積__________（填“相等”或“不相等”）。（4）圖丁是滑塊的質(zhì)量不變，轉(zhuǎn)變鉤碼的質(zhì)量，得出不同的對(duì)應(yīng)的加速度，描繪出的函數(shù)關(guān)系圖像，圖線的斜率等于__________?！敬鸢浮竣?②.③.2.0④.相等⑤.【解析】（1）[1]對(duì)整體由牛頓其次定律可得對(duì)滑塊由牛頓其次定律可得，聯(lián)立解得由上式分析可知，當(dāng)，則有即滑塊所受的合力等于鉤碼的重力。（2）[2]滑塊經(jīng)光電門A、B時(shí)的速度分別為滑塊從A到B的運(yùn)動(dòng)中，由速度位移關(guān)系公式可得聯(lián)立解得[3]由圖乙可知，刻度尺最小刻度值為1mm，因此遮光片的寬度在刻度尺上對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為2.0mm。（3）[4]由圖丙可知，函數(shù)關(guān)系圖像為雙曲線的一支，說明a與M成反比，則a與成正比，由牛頓其次定律可知當(dāng)鉤碼的質(zhì)量m不變，則有滑塊的質(zhì)量M與加速度a的乘積不變，恒為mg，把函數(shù)關(guān)系圖像中兩個(gè)矩形補(bǔ)充完整，如圖所示，可知兩個(gè)完整矩形的面積相等，都為mg，再減去補(bǔ)充的共有面積，剩余的面積也相等，即圖丙中的兩矩形面積相等。（4）[5]圖丁是滑塊的質(zhì)量不變，轉(zhuǎn)變鉤碼的質(zhì)量，得出不同的對(duì)應(yīng)的加速度，描繪出的函數(shù)關(guān)系圖像，由圖像可知，說明加速度a與mg成正比，由牛頓其次定律可得整理可得可知圖線的斜率等于。計(jì)算題：本題共3小題，共39分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最終答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位。13.（9分）拋石機(jī)是古代戰(zhàn)場(chǎng)的破城重器（如圖甲），可筒化為圖乙所示。將石塊放在長臂A端的半球形凹槽，在短臂B端掛上重物，將A端拉至地面然后突然釋放，石塊過最高點(diǎn)P時(shí)就被水平拋出。已知轉(zhuǎn)軸O到地面的距離h=5m，OA=L=15m，質(zhì)量m=60kg可視為質(zhì)點(diǎn)的石塊從P點(diǎn)拋出后的水平射程為80m，不計(jì)空氣阻力和全部摩擦，取g=10m/s2，求：（1）石塊落地時(shí)速度的大?。唬?）石塊到達(dá)P時(shí)對(duì)凹槽壓力的大小及方向。【答案】（1）；（2）5800N，方向豎直向上【解析】（1）依題意，石塊從P點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有，求得石塊從P點(diǎn)拋出到到達(dá)地面所用時(shí)間為從P點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小為則落地時(shí)的速度大小為（2）石塊到達(dá)P時(shí)，依據(jù)牛頓其次定律有代入數(shù)據(jù)求得，凹槽對(duì)石塊的彈力為說明凹槽對(duì)石塊的彈力方向與重力方向相同，即豎直向下，依據(jù)牛頓第三定律可知，石塊對(duì)凹槽壓力的大小為5800N，方向豎直向上。14.（13分）如圖所示，質(zhì)量為m、長為2L的長木板靜止在光滑的水平面上，一質(zhì)量也為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊以水平速度滑上木板，當(dāng)物塊和木板相對(duì)靜止時(shí)，物塊剛好位于長木板中點(diǎn)處，重力加速度為g。（1）求物塊和長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）若水平面不光滑，且長木板與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，小物塊仍舊以相同的速度滑上長木板，求經(jīng)多長時(shí)間，小物塊和長木板速度相等，并推斷此時(shí)小物塊是否與長木板分別?！敬鸢浮浚?）；（2），物塊與長木板不分別【解析】（1）物塊和長木板動(dòng)量守恒可得得由能量守恒可得解得（2）由牛頓其次定律可得物塊的加速度為長木板的加速度為解得，物塊與長木板共速的時(shí)間為解得共速前物塊的位移為共速前長木板的位移為由于故二者不會(huì)分別。15.（17分）如