2024年高考物理第一次模擬考試

物理，全解全析

注意事項：

i.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫

在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回

一、選擇題：共10題，每題4分，共40分。每題只有一個選項最符合題意。

1.如圖所示為用相機拍攝的夏日荷塘一景，已知水的折射率為小下列說法正確的是（）

A.太陽光進(jìn)入水中后，光的頻率發(fā)生變化

B.用相機拍攝水中的魚，可通過鏡頭表面的增透膜減弱水面反射光的影響

C.用激光槍射擊水中的魚，為了提高命中率，在射擊時應(yīng)瞄準(zhǔn)眼睛看到的魚

D.在水中的魚看來，崖上的量物都出現(xiàn)在一個倒立的圓錐里，圓錐的頂角6的正弦值為工

n

【答案】C

【解析】光的頻率與介質(zhì)無關(guān)，太陽光進(jìn)入水中前后頻率保持不變，故A錯誤；用相機拍攝水

中的魚，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱反射光的強度，使照片清晰，故B錯誤；看到的魚與

實際是魚的像，光線在水和空氣的界面發(fā)生折射；用激光槍看到水中的魚光在界面也發(fā)折射，所以

用激光槍射擊水中的魚，為了提高命中率，在射擊時應(yīng)瞄準(zhǔn)看到的魚，故C正確；光從空氣折射進(jìn)

入魚眼，折射角小于入射角，魚眼認(rèn)為光是直線傳播的，所以岸上所有景物都出現(xiàn)在一個倒立的圓

根據(jù)圖可知圓錐的頂角。為C的2倍，故D錯誤。故選C。

1

2.如圖為物理學(xué)家拍攝的DNA分子的X射線衍射圖樣，生物學(xué)家據(jù)此提出DNA的雙螺旋結(jié)

構(gòu)模型。下列說法中正確的是（）

A.X射線是高速電子流

B.X射線的頻率比可見光的低

C.衍射圖樣說明了X射線具有粒子性

D.拍攝所用X射線的波長與DNA分子大小接近

【答案】D

【解析】X射線是電磁波，故A錯誤；根據(jù)電磁波譜，可知X射線的頻率比可見光的高。故B

錯誤；衍射圖樣說明了X射線具有波動性，故C錯誤；發(fā)生明顯衍射的條件是波長與障礙物的尺寸

相差不多，故拍攝所用X射線的波長與DNA分子大小接近。故D正確。故選D。

3.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)/依次經(jīng)過狀態(tài)3、C和。后再回到狀態(tài)其中，

A-B和C-D為等溫過程，3-C和DT為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。這就是著名的

“卡諾循環(huán)”。則（）

A./到8過程，氣體內(nèi)能減小B.8到C過程，氣體溫度不變

C.。到。過程，氣體對外界做正功D.全過程，氣體從外界吸收熱量

【答案】D

【解析】4到3過程，溫度不變，所以氣體內(nèi)能不變，A錯誤；8到C過程，絕熱膨脹，氣體

對外做功，即。=0,W<0,根據(jù)At7=Q+印，可知AC/O,即內(nèi)能減小，溫度降低，B錯誤；C到。過

程，等溫壓縮，氣體對外界做負(fù)功，C錯誤；全過程，氣體內(nèi)能不變，從/到C過程中氣體對外做

功大于從C到/過程中外界對氣體做的功，則整個過程中，氣體對外做功，則氣體吸收熱量，D正

確。故選D。

4.2022年1月，我國“實踐21”衛(wèi)星成功捕獲了失效的同步衛(wèi)星“北斗2號G2星”，將其

移送至比同步軌道更高的“墓地軌道”上，“實踐21”衛(wèi)星又返回同步軌道。則（)

2

A.兩衛(wèi)星組合體在同步軌道減速才能到達(dá)“墓地軌道”

B.“北斗2號G2星”在“墓地軌道”運行的周期小于地球自轉(zhuǎn)周期

C.“北斗2號G2星”在“墓地軌道”上的加速度比原軌道上的大

D.“實踐21”衛(wèi)星從“墓地軌道”返回同步軌道機械能減小

【答案】D

【解析】衛(wèi)星從低軌道變軌到高軌道需要點火加速，故兩衛(wèi)星組合體在同步軌道需要加速才能

到達(dá)“墓地軌道”，A錯誤；衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力

GMm472

——；-=m——r

r1T2

可知“北斗2號G2星”在“墓地軌道”運行的周期大于同步衛(wèi)星

GMmGM1

的周期，即大于地球自轉(zhuǎn)周期，B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律可得^^=加。，解得二,

rrr

可知“北斗2號G2星”在“墓地軌道”上的加速度比原軌道上的小，C錯誤；衛(wèi)星從高軌道返回

到低軌道需要點火減速，點火減速過程衛(wèi)星的機械能減小，故“實踐21”衛(wèi)星從“墓地軌道”返回

同步軌道機械能減小，D正確。故選D。

5.將一根粗繩/和一根細(xì)繩8連接起來，再將其放在光滑的水平玻璃面上，在粗繩左端抖動

一下產(chǎn)生如圖甲所示的入射波，圖乙是繩波經(jīng)過交界點之后的某一時刻首次出現(xiàn)的波形。返回粗繩

的為反射波，在細(xì)繩上傳播的為透射波。可以判斷（）

入交界點____________

重繩A輕繩B

甲

乙

A.入射波和反射波的速度大小不等

B.入射波和透射波的速度大小相等

C.反射波和透射波的速度大小不等

D.入射波和透射波的頻率不等

【答案】C

【解析】機械波在同種介質(zhì)中傳播速度相等，不同介質(zhì)中傳播速度不等，入射波和反射波在同

一介質(zhì)中傳播，透射波與入射波是在不同介質(zhì)中傳播，故AB錯誤，C正確；入射波和透射波是同

3

一振動波源，故振動頻率相同，D錯誤。故選C。

6.目前我們學(xué)習(xí)過的核反應(yīng)有4種類型，下列核反應(yīng)方程的類型說法正確的是（）

①Na瞽Mg+1e②-U+；nf.Xe+懿r+2；n

③;9F+；Hef；；Ne+；H④；H+：HfHe+：n

A.①人工核轉(zhuǎn)變、②核裂變、③核聚變、④衰變

B.①衰變、②核裂變、③核聚變、④人工核轉(zhuǎn)變

C.①人工核轉(zhuǎn)變、②核聚變、③衰變、④核裂變

D.①衰變、②核裂變、③人工核轉(zhuǎn)變、④核聚變

【答案】D

【解析】①是放射性元素放射出粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N元素的過程，屬于原子核的衰變；②是重

核分裂成兩個中等質(zhì)量的原子核，屬于核裂變；③是高能粒子轟擊原子核使之轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核

的過程，屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變；④是輕核結(jié)合成較重的原子核，屬于核聚變。所以以上反應(yīng)類型

依次屬于衰變、核裂變、人工轉(zhuǎn)變、核聚變。故選D。

7.如圖所示，碳60是由60個碳原子組成的足球狀分子，科研人員把一束碳60分子以2.0xi（）2m/s

的速度射向光柵，結(jié)果在后面的屏上觀察到條紋。已知一個碳原子質(zhì)量為1.99X1（?26kg,普朗克常量

為6.63x10-34J.S,則該碳60分子的物質(zhì)波波長約（）

A.1.7xl0-10mB.3.6xl0-“mC.2.8xl0-12mD.1.9x10T8m

【答案】C

【解析】設(shè)一個碳原子的質(zhì)量為加，碳60分子的動量為〃=60加也根據(jù)德布羅意波長公式2=〃勿,

代入數(shù)據(jù)得尬2.8xl0-i2m,故C正確，ABD錯誤。故選C。

8.如圖甲所示，一矩形線圈置于勻強磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，磁場的磁感應(yīng)強度隨

時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的情況為（）

4

甲

A.立時刻感應(yīng)電動勢最大B.片0時刻感應(yīng)電動勢為零

C.72時刻感應(yīng)電動勢為零D.6?玄時間內(nèi)感應(yīng)電動勢增大

【答案】D

【解析】由于線圈內(nèi)磁場面積一定、磁感應(yīng)強度變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢

ADAD

為后=，5-一3—。6時刻磁感應(yīng)強度的變化率為零，感應(yīng)電動勢為零，A錯誤；片0時刻磁感

AtX

應(yīng)強度的變化率不為零，則感應(yīng)電動勢不為零，B錯誤；玄時刻磁感應(yīng)強度的變化率不為零，感應(yīng)

電動勢不為零，C錯誤；6?攵時間內(nèi)磁感應(yīng)強度的變化率增大，感應(yīng)電動勢增大，D正確。故選D。

9.從地面上的某一點同時拋出兩相同的小球/、B,運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力，則下

列選項一定正確的是（）

A.4、B同時落地

B.初速度VA>VB

C.初速度的水平分量VAx>VBx

D.落地時重力的瞬時功率尸A>PB

【答案】D

【解析】斜拋運動豎直方向上是豎直上拋運動，由〃=5g/，可知/球在空中運動時間長，B

球先落地，故A錯誤；水平方向是勻速直線運動，由工=即，4球運動時間長，水平位移小，故/

球初速度的水平分量小，故C錯誤；由豎直方向力=即，由于/球達(dá)到最高點的時間長，所以/球

的豎直方向初速度大；小球的初速度v=J匕2+匕2,由于/球水平初速度小而豎直分速度大，故

兩球的初速度大小無法判斷，故B錯誤；落地時重力的瞬時功率尸="取打，由于兩球的質(zhì)量相等，A

球的豎直方向落地速度大，所以落地時重力的瞬時功率/球的大，故D正確。故選D。

10.人體的細(xì)胞膜模型圖如圖。所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學(xué)上

稱為膜電位），現(xiàn)研究某小塊均勻的細(xì)胞膜，厚度為d,膜內(nèi)的電場可看作勻強電場，簡化模型如圖

5

6所示，初速度可視為零的一價正鉀離子僅在電場力的作用下，從圖中的/點運動到3點，下列說

法正確的是（）

細(xì)胞外

細(xì)胞膜A

Bomd

細(xì)胞內(nèi)

圖a圖b

A.鉀離子的電勢能增大

B.4點電勢等于3點電勢

C.若膜電位增加，則鉀離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度更大

D.若膜電位不變，膜的厚度越大，則鉀離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度越大

【答案】C

【解析】初速度可視為零的一價正鉀離子僅在電場力的作用下，從圖中的/點運動到3點，可

知鉀離子運動中電場力做正功，所以鉀離子的電勢能減小，故A錯誤；初速度可視為零的一價正鉀

離子僅在電場力的作用下，從圖中的/點運動到3點，則電場線從/到5,沿電場線電勢降低，所

以/點電勢大于3點電勢，故B錯誤；由動能定理可知qU=］加F,若膜電位不變時，即電壓。

不變時，鈉鉀子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度不變；電壓U增加時，速度增大，故C正確，D錯誤。故選C。

二、非選擇題：共5題，共60分。其中第12題?第15題解答時請寫出必要的文字說

明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。

11.（10分）小張同學(xué)想要探究離子濃度對飲用水電導(dǎo)率的影響，其中某組實驗的操作如下：

取100mL飲用水加入適量的食鹽，攪拌溶解得到未飽和食鹽溶液，為了方便測量溶液的電阻，取部

分溶液裝入絕緣性良好的塑料圓柱形容器內(nèi)，容器兩端用金屬圓片電極密封，如圖甲所示。

（1）小張同學(xué)想測量塑料圓柱形容器的內(nèi)徑，他應(yīng)該選擇下列哪種測量儀器

|||叫|叫叫n叫川1|1叫|即川W叩叫川||叫川|11叫川小叫川pi叫川小叫川|i叫叫

A.012345678910mm毫米刻度尺

6

（2）小張同學(xué)先用多用電表粗測其電阻，將選擇開關(guān)置于歐姆“xioo”擋位置，再進(jìn)行

后測量其阻值時記錄電表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，該電阻的阻值為Q；

（3）小張同學(xué)想進(jìn)一步精確測量其電阻，實驗室能提供以下器材：

A.干電池兩節(jié)（每節(jié)干電池電動勢約為1.5V,內(nèi)阻可忽略）

B.電流表Ai（量程為0?0.6A,內(nèi)阻約為0.7。）

C.電流表A2（量程為0?3A,內(nèi)阻約為0.5。）

D.靈敏電流表G（量程為0?0.5mA,內(nèi)阻等于100。）

E.電壓表Vi（量程為0?3V,內(nèi)阻約為4k。）

F.電壓表V2（量程為0?15V,內(nèi)阻約為7k。）

G.滑動變阻器員（最大阻值為10。）

H.電阻箱&（最大阻值為9999.9。）

I.開關(guān)、導(dǎo)線若干

為了完成測量，除干電池、開關(guān)、導(dǎo)線和滑動變阻器R外，還應(yīng)選擇的恰當(dāng)?shù)钠鞑氖?/p>

（填寫器材前面的字母）。小張同學(xué)已經(jīng)完成了部分電路設(shè)計，如圖丙所示，請完成剩余電路圖，要

求電表讀數(shù)均能大于量程的！（在圖中標(biāo)上必要的電學(xué)符號，待測電阻用&表示）。

3

【答案】（每空2分）（1）D（2）歐姆調(diào)零（3）1900（4）DEH或DH（5）見解析

【解析】（1）要想準(zhǔn)確測量塑料圓柱形容器的內(nèi)徑，需要用游標(biāo)卡尺，ABC錯誤，D正確。

（2）歐姆表測量前必須進(jìn)行歐姆調(diào)零，根據(jù)圖乙可知，該電阻的阻值為R=19.0x1000=1900。

（3）兩節(jié)干電池的電動勢約為3V,待測電阻約為1900。，故通過電阻的最大電流約為1.6mA,

為了滿足電表讀數(shù)均能大于量程的上的要求

3

（4）方案一：伏安法測電阻，電壓表應(yīng)選E,三個電流表均不符合要求，則應(yīng)將靈敏電流計改

裝成符合要求的電流表，則還要選D靈敏電流計和H電阻箱。故選DEH。

方案二：利用等效法測電阻，把待測電阻和電阻箱并聯(lián)，兩支路均接一開關(guān)控制，為了符合要

求應(yīng)把靈敏電流計接入并聯(lián)后電路。故選DH。

7

（5）根據(jù)上述分析，在圖丙中完成剩余電路圖，如圖所示

方案一

方案二

12.（10分）我國科學(xué)家在蘭州重離子加速器上開展的實驗中發(fā)現(xiàn)，靜止的鎂核（；；Mg）放出

兩個質(zhì)子后變成就核（Ne）,并放出y射線，核反應(yīng)方程為；Ne+2；H+y,覆核的速度大小

為也，質(zhì)子的速度大小為V2,設(shè)質(zhì)子和丫光子的運動方向相同。已知就核、質(zhì)子的質(zhì)量分別為加1、

m2,普朗克常量為肌不考慮相對論效應(yīng)，求：

（1）氮核的質(zhì)量數(shù)/、電荷數(shù)Z和物質(zhì)波波長2；

（2）y光子的動量大小p。

h

【答案】（1）4=20,Z=10,2=；（2）p=mw\-2m2V2

mivi

【解析】（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，速核的質(zhì)量數(shù)4=22-2x1=201分

根據(jù)電荷數(shù)守恒，笳核的電荷數(shù)Z=12-2x1=101分

覆核的物質(zhì)波波長丸=±1分

-Ne

其中頰核的動量pNe=m\V\2分

解得4=――1分

加了1

（2）設(shè)覆核運動的速度方向為正方向，核反應(yīng)中動量守恒，有冽1次+2冽2（-V2）—p=02分

解得p=mwi-2m2V2O2分

13.（10）氣壓式升降椅通過汽缸上下運動來調(diào)節(jié)椅子升降，其結(jié)構(gòu)如圖乙所示。圓柱形汽缸

與椅面固定在一起，其質(zhì)量為加=6kg。與底座固定的橫截面積為S=30cm2的柱狀汽缸桿，在汽缸中

封閉了長度為￡=20cm的理想氣體。汽缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，忽略摩擦力。已知室內(nèi)溫度Ti=308K,

大氣壓強為po=l.Oxl（）5pa,重力加速度為g=10m/s2,求：

8

(1)質(zhì)量M=54kg的人，腳懸空坐在椅面上，室溫不變，穩(wěn)定后椅面下降的距離；

(2)在(1)情況下，由于開空調(diào)室內(nèi)氣溫緩慢降至？2=300.3K,該過程外界對封閉氣體所做

的功。

圖甲圖乙

【答案】(1)12cm；(2)1.8J

【解析】(1)初始狀態(tài)時，以圓柱形汽缸與椅面整體為研究對象，根據(jù)受力平衡可得sgt?oS=pS

1分

解得pi=1.2xl()5pa1分

質(zhì)量A/=54kg的人，腳懸空坐在椅面上，穩(wěn)定后，根據(jù)受力平衡可得(A/+加)g+poS=,2S1分

解得必=3xl()5pa1分

設(shè)穩(wěn)定后缸內(nèi)氣體柱長度為根據(jù)玻意耳定律可得p1S=02Z/S1分

解得Z-8cm1分

則椅面下降了411=￡-//=20(：111-8cm=12cm1分

(2)在(1)情況下，由于開空調(diào)室內(nèi)氣溫緩慢降至T2=300.3K,該過程氣體發(fā)生等壓變化，

L'S_L"S

則有i分

解得室內(nèi)氣溫緩慢降至八時，氣體柱長度為￡"=7.8cm

外界對封閉氣體所做的功為W=^Mg+mg+poS)CL"-L')1分

解得修1.8J1分

14.(14分)如圖所示，兩根半徑均為4cm的相同圓柱水平平行放置，一質(zhì)量"?=5kg的

“T”形鋼件等距架在兩圓柱上。鋼件處于靜止?fàn)顟B(tài)，與圓柱間的動摩擦因數(shù)〃=0.2,兩圓柱繞

各自的軸線以角速度o=20rad/s反方向轉(zhuǎn)動。現(xiàn)對鋼件施加一個過其重心且平行于圓柱軸線，大

小為尸=6N的拉力。g取10m/s2。求：

(1)剛施加外力尸時，左側(cè)圓柱對鋼件的摩擦力力的大小及鋼件的加速度a；

(2)鋼件可以獲得的最大速度.；

(3)鋼件穩(wěn)定運動時，每秒因摩擦產(chǎn)生的熱量。和驅(qū)動兩圓柱轉(zhuǎn)動時電機的輸出功率尸。

9

【答案】(1)5N,方向水平向右，1.2m/s2；(2)0.6m/s；(3)10J；6.4W

【解析】(1)剛施加外力歹時，鋼件相對于左側(cè)圓柱向左運動，則左側(cè)圓柱對鋼件的摩擦力方

向為水平向右，豎直方向上，根據(jù)平衡條件有2Wv=mg1分

左側(cè)圓柱受到的摩擦力大小為代">wg/2=5N1分

根據(jù)牛頓第三定律可知，左側(cè)圓柱對鋼件的摩擦力力=^5N1分

沿平行于圓柱軸線方向，根據(jù)牛頓第二定律有歹=加。1分

代入數(shù)據(jù)解得a=3=L2m/s1分

(2)根據(jù)題意可知，當(dāng)鋼件所受合力為零時，鋼件的速度最大，根據(jù)平衡條件有“icosO=b1

分

解得cos0=O.61分

即此時，鋼件所受摩擦力的方向與圓柱軸線方向的夾角為A53。

根據(jù)公式丫=氏。1分

可知，圓柱的線速度為1^=20x4x10-2^5=0.8111/$1分

即鋼件相對于圓柱在垂直圓柱軸線的方向上的速度v相x=0.8m/s1分

根據(jù)幾何關(guān)系可知v相=丫相Jsin6*=lm/s,v相y=v相Jsin柒O.6m/s

鋼件可以獲得的最大速度vm=v相尸0.6m/s1分

(3)由(2)分析可知，鋼件穩(wěn)定時，鋼件相對于圓柱的速度為v相=lm/s

每個圓柱對鋼件的摩擦力做功的功率為P\=fw相=5W1分

則每秒因摩擦產(chǎn)生的熱量。=2Pi?=2x5xlJ=10J1分

根據(jù)題意可知，驅(qū)動兩圓柱轉(zhuǎn)動時電機的輸出功率，即圓柱對鋼件在垂直圓柱軸線方向上摩擦

力的功率，則為P=，isin仇，相x=6.4W2分

15.(16分)如圖甲所示，兩足夠長的光滑平行導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，處于磁感應(yīng)強度為歷、

方向豎直向上的勻強磁場中，導(dǎo)軌間距為L一端連接一定值電阻總質(zhì)量為加、長度為￡、電阻為

R的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌始終接觸良好。在金屬棒的中點對棒施加一個平行于導(dǎo)軌的拉力，

棒運動的速度V隨時間，的變化規(guī)律如圖乙所示的正弦曲線。已知在0?工的過程中，通過定值電阻

4

10

的電量為“；然后在時撒去拉力。其"已知，7未知，不計導(dǎo)軌的電阻。求:

(1)電阻式上的最大電壓U；

(2)在0?9T的過程中，拉力所做的功名

4

(3)撒去拉力后，金屬棒的速度v隨位置x變化的變化率左(取撤去拉力時棒的位置x=0)。

【答案】(1)