2024年高考物理模拟试题(一)参考答案与提示

1.A 提示:毛毛虫沿着树枝向上缓慢爬行，树枝对毛毛虫的力为摩擦力与弹力的合力，根据平衡条件可知，树枝对毛毛虫的作用力与其重力大小相等，方向相反，即竖直向上，但树枝对毛毛虫的力没有位移，是毛毛虫的肌肉在做功，属于内力做功，因此树枝对毛毛虫做的功为零，选项A 正确。毛毛虫所受重力竖直向下，因此毛毛虫沿着树枝向上爬行一段距离的过程中，重力对毛毛虫做负功，选项B错误。树枝对毛毛虫的弹力与其运动方向垂直，因此树枝对毛毛虫的弹力不做功，选项C 错误。毛毛虫受到的树枝对它的摩擦力为静摩擦力，静摩擦力对毛毛虫不做功，选项D错误。

4.A 提示:忽略地球自转，地球表面附近物体所受重力等于万有引力，则，解得地球的质量，选项D错误。“遥感三十九号”卫星绕地心做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，则，解得卫星的线速度大小，向心加速度大小，选项A 正确，B 错误。“遥感三十九号”卫星所受地球的万有引力提供其做匀速圆周运动所需的向心力，则，选项C错误。

5.C 提示:根据受力分析可知，粒子受到的洛伦兹力沿y轴方向的分力是变化的，故粒子受到的在y轴方向上的合力是变化的，故加速度是变化的，选项A 错误。粒子从O点运动到P点，洛伦兹力不做功，根据动能定理得，解得，选项B错误。粒子经过曲线最高点P时，洛伦兹力和静电力的合力提供向心力，即，解得，选项C正确。因为粒子在空间内做比较复杂的曲线运动，所以无法计算出粒子从O点运动到P点所用的时间，选项D 错误。

6.BD 提示:设任一倾斜轨道与竖直方向间的夹角为α，圆的直径为d，根据牛顿第二定律得mgcosα=ma，解得a=gcosα，根据运动学公式得，解得。因为t与α无关，只与圆的直径及重力加速度有关，所以两个小球沿AO、BO两条轨道下滑至O点所用的时间相同，根据冲量的定义式I=mgt可知，重力的冲量相等，选项A错误，B正确。因为两个小球到达O点时的速度方向不同，所以它们到达O点时的动量不相同，选项C错误。根据动量定理可知，动量的变化率等于小球受到的合外力，则，因此沿AO轨道运动的小球的动量变化率较大，选项D 正确。

7.AC 提示:根据s-θ图像可知，当时，s=1.8 m，此时物块做竖直上抛运动，根据运动学公式得，解得v0=6 m/s。当木板与水平方向间的夹角为θ时，根据动能定理得，解得。令，根据数学知识可知，所以当物块沿木板上滑的最大距离取最小值时，木板与水平面间的夹角θ=60°，且最小值。

8.AC 提示:因为D→A为等温过程，A→B为等压膨胀过程，气体在状态B下的温度高于在状态A(状态D)下的温度，所以气体在状态B下的内能大于在状态A(状态D)下的内能，选项A 正确。在B→C过程中，气体的体积增大，气体对外做功，但内能保持不变，因此气体从外界吸热，选项B 错误。在A→B过程中，气体的体积增大，气体对外做功，即W=p1ΔV=p1(VB-VA)=4×105×(2-1)×10-3J=400 J，选项C 正确。因为B→C、D→A为等温过程，所以p1VB=p2VC，p1VA=p2VD，在C→D过程中，气体的体积减小，外界对气体做的功W'=p2(VC-VD)=p1(VB-VA)=400 J，选项D 错误。

9.(1)ACD (2)偏大 (3)如图1所示。

图1

提示:(2)在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面a'画到了题图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始作图时的位置，玻璃砖中的实际光线如图2中的O'Q所示，而作图光线如图2 中OQ所示，导致折射角偏小，测得的折射率偏大。(3)因为P1P2连线和P3P4连线在同一与梯形玻璃砖底边平行的直线上，所以光线在梯形玻璃砖中的传播路径对称。

图2

10.(1) 9 12 (2)并 0～12 mA(3)如图3所示。(4)

图3

提示:(1)当开关S2闭合时，电路中的电流一定会有所增大，要想测量结果准确，就要尽量减小电流的变化，这就需要使得滑动变阻器接入电路的阻值足够大且电源的电动势适当大一些，因此学生电源应选择9 V 输出电压。(2)将电流表A 改装成较大量程的电流表应并联一个小电阻分流，因为定值电阻R0=4 Ω，所以改装后电流表的量程。(4)根据实验原理得，整理成与题图相符合的函数关系式，即，解得。

11.(1)小球受到水平向左的风力和竖直向下的重力，根据平行四边形定则得，根据牛顿第二定律得F合=ma，解得。(2)根据小球的受力情况和初状态可知，小球在水平面内做类平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，建立三维坐标系，其中沿墙方向为x轴，垂直于墙(虚线)方向为y轴，竖直方向为z轴，如图4所示。当小球在虚线右侧运动的过程中离虚线所在竖直面最远时，有，又有，小球的位移，解得。(3)根据类平抛运动的对称性可知，当小球到达虚线正下方时，小球在水平面内的速率为v0，沿竖直方向的速率vz=g·2t1，因此小球到达虚线正下方时的速率。

图4

12.(1)设金属棒2做匀速运动时的速度为v，对两金属棒组成的系统应用动量守恒定律得mv0=2mv，解得。设金属棒2从静止开始运动到虚线ef处的过程中，金属棒2 中感应电流的平均值为，对金属棒1应用动量定理得，又有，解得。(2)最终金属棒1 的速度刚好为零，金属棒2 将以速度做匀速运动，根据能量守恒定律可知，整个回路产生的焦耳热，则整个过程中金属棒1 中产生的焦耳热。最终金属棒1 的速度刚好为0，对金属棒1 应用动能定理得，因此整个过程中金属棒1 克服安培力做的功。(3)在金属棒1的速度由v0减小到的过程中，根据动量守恒定律得，解得。两金属棒切割磁感线产生的感应电动势，回路中的感应电流，金属棒1 所受安培力F=BIL，根据牛顿第二定律得F=ma，解得。