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试卷类型：A
姓名：______________班级：______________
准考证号
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缺考标记
考生禁止填涂缺考标记
！只能由监考老师负责用黑色字迹的签字笔填涂。
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注意事项
1
、
答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。
2
、
请将准考证条码粘贴在右侧的
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条码粘贴处
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的方框内
3
、
选择题必须使用
2B
铅笔填涂；非选择题必须用
0.5
毫米黑色字迹的签字笔填写，字体工整
4
、
请按题号顺序在各题的答题区内作答，超出范围的答案无效，在草纸、试卷上作答无效。
5
、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、刮纸刀。
6
、填涂样例
正确
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■
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错误
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--
][
√
] [
×
]
)
选择题（请用2B铅笔填涂）
1 2 3 4 5 6 7 8 10.1 10.3
[A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D]
非选择题（请在各试题的答题区内作答）
9.1.答：
9.2.答：
9.3.答：
10.2.答：
10.4.答：
11.1.答：
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11.3.答：
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12.2.答：
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14.答：
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2024年全国甲卷高考物理模拟试卷（理综）
一、单选题(共8题；共48分。1至5题是单选题，6至8题是多选题)
1．（6分）我国交通安全法规定，汽车要礼让行人。某汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车，由于存在反应时间，再前进5m后汽车开始匀减速，最终恰好停在斑马线前，则汽车在减速阶段的加速度大小为（ ）
A． B． C． D．
2．（6分）2016年8月14日里约奥运会羽毛球男单最后一轮小组赛中，中国选手林丹以 轻取对手，在其中一个回合的对拍期间，林丹快速扣杀的羽毛球在飞行中受到的力有（ ）
A． 重力 B．重力．打击力
C．重力．空气阻力 D．重力．空气阻力．击打力
3．（6分）质量不等的两木块A、B，用跨过一轻质定滑轮的轻绳相连，已知在图示情况下木块A、B一起做匀速运动。若木块A、B的位置互相交换，则木块A运动的加速度为(木块A、B与桌面间的动摩擦因数均为μ，且μ<1，重力加速度为g，空气阻力、滑轮摩擦均不计)（ ）
A．(1-μ)g B．(1-μ2)g
C．(1+μ)g D．与木块A、B的质量有关
4．（6分）如图所示，小球在一细绳的牵引下，在光滑水平桌面上绕绳的另一端O做匀速圆周运动。关于小球的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A．只受重力和支持力的作用
B．只受重力和向心力的作用
C．只受重力、支持力和拉力的作用
D．只受重力、支持力、拉力和向心力的作用
5．（6分）一个做匀减速直线运动的物体，经过3s速度刚好减为零。若测得该物体在最后1s内的位移是1m，那么该物体在这3s内的平均速度大小是（ ）
A．1m/s B．3m/s C．5m/s D．9m/s
6．（6分）在一颗半径为地球半径 的行星表面，将一个物体竖直向上抛出，不计空气阻力。从抛出开始计时，物体运动的位移随时间变化的关系如图（可能用到的数据：地球的半径为6400km，地球表面的重力加速度为10m/s2），则（ ）
A．该行星表面的重力加速度为8m/s2
B．该行星的质量比地球的质量大
C．该行星的第一宇宙速度为6.4km/s
D．该物体落到行星表面时的速率为30m/s
7．（6分）2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着工程“三步走”发展战略取得决战决胜，我国成为世界上第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家。北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星、与同步静止轨道卫星具有相同周期的地球同步倾斜轨道卫星，以及比它们轨道低一些的中轨道卫星组成。它们均为圆轨道卫星，轨道分布情况如图所示，根据以上信息，下列说法正确的有（ ）
A．地球同步倾斜轨道卫星运行的速度大于第一宇宙速度
B．可以发射一颗地球同步倾斜轨道卫星，每天同一时间经过北京上空同一位置
C．中轨道卫星与同步轨道卫星相比，中轨道卫星速度较小
D．所有卫星绕地球做圆周运动的圆心都一定是地球的地心
8．（6分）如图甲所示，质量为m=0.1kg的滑块（可视为质点），在内壁光滑、固定的水平筒内压缩弹簧，弹簧原长小于筒长，且弹簧与滑块不拴接。滑块由静止释放，离开筒后立即滑上位于水平面上的木板左端，此后木板的速度-时间图象如图乙所示，已知木板质量M=0.2kg，最终滑块恰好没有离开木板，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1
B．木板长度为0.75m
C．释放滑块时弹簧的弹性势能为0.45J
D．木板与水平面间因摩擦产生的热量为0.375J
三、必考题(共4题；共47分)
9．（7分）如图所示，在xOy平面上，一个以原点O为圆心，半径为4R的圆形磁场区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里，在坐标 的A处静止着一个具有放射性的原子核氮—— 。某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核，已知正电子从A处射出时速度方向垂直于x轴，且后来通过了y轴，而反冲核刚好不离开磁场区域。不计重力影响和离子间的相互作用。
（1）（2分）写出衰变方程。
（2）（2分）求正电子做圆周运动的半径。
（3）（3分）求正电子最后过y轴时的坐标。
10．（14分）“用 DIS 描绘电场的等势线”的实验示意图如图所示。图中 A、B 是连接电源的两个电极，基准点 c 位于 A、B 连线的中点，f、d 连线和 A、B 连线垂直。
（1）（2分）安装实验装置时，正确的做法是（ ）
A．平整的木板上依次铺放白纸、导电纸、复写纸
B．导电纸有导电物质的一面向上
C．电源电压为交流 4 ~ 6 V
D．电极 A，B 必须与导电物质保持绝缘
（2）（2分）实验中如果忘记传感器调零，则描绘得到的等势线形状与原来的 。（选填“相同”或“不同”）
（3）（3分）实验中得到的曲线实际上是（ ）
A．一对等量同种电荷的静电场的等势线
B．稳恒电流场中的等势线
C．一对等量异种电荷的静电场的等势线
D．变化电流场中的等势线
（4）（7分）若电压传感器的红、黑色探针分别接触图中的 d、f 两点时，示数小于零，则可以判断电极 A 接在电源的 极上（选填“正”或“负”）；为使传感器示数为零，应保持红色探针与 d 点接触，将黑色探针 （选填“向左”或“向右”）移动。
11．（14分）如图所示，长为4l的轻质细绳水平对称地跨在相距2l的两个小定滑轮A，B。上，质量为m的小球悬挂在绳的中点O。上，O与A，B两滑轮的距离相等。在轻绳C、D两端分别拴有质量也为m的小球。先托住中央小球。使绳处于水平拉直状态。从O点静止释放小球，在小球下落过程中（重力加速度为g），求：
（1）（3分）中央小球下落的最大距离是多少
（2）（3分）中央小球下落至两边绳的夹角为120°时，中央小球的速度是多少
（3）（4分）若将中央小球换成质量为M=2m的小球，让该小球仍从O点静止释放，在两边小球上升到滑轮处之前，中央小球的最大速度是多少？
（4）（4分）若中央小球的质量为M=2m，且两边细线足够长，请简单描述中央小球的运动情况（不要求写推理过程）。
12．（12分）如图所示，一圆心为O、半径为R的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑水平面在Q点相切。在水平面上，质量为m的小物块A以某一速度向质量也为m的静止小物块B运动。A、B发生正碰后，B到达半圆弧轨道最高点时对轨道压力恰好为零，A沿半圆弧轨道运动到与O点等高的C点时速度为零。已知重力加速度大小为g，忽略空气阻力。
（1）（4分）求B从半圆弧轨道飞出后落到水平面的位置到Q点的距离；
（2）（4分）当A由C点沿半圆弧轨道下滑到D点时，OD与OQ夹角为θ，求此时A所受力对A做功的功率；
（3）（4分）求碰撞过程中A和B损失的总动能。
四、选做题(任选一题作答，共15分)
13．（15分）已知A、B、C、D为同一直线上的四点，AB间的距离为l，BC间的距离为2l，一物体自A点以某一初速度出发，沿此直线做匀减速运动，依次经过A、B、C、D四点，到达D点速度刚好为零。已知物体通过AB和BC段所用时间分别为t和3t，求物体通过CD段的时间。
14．（15分）如图所示，匀强电场水平向右，一带负电的微粒从O点以与水平方向成37°角的初速度 向右上方发射，已知该带电微粒受到的电场力与它的重力的比值为3∶1， ， ，求：微粒运动到其轨迹的最高点时速度的大小。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】根据题意可知，汽车的刹车距离为
汽车开始匀减速，最终恰好停在斑马线前，根据速度与位移关系式
代入数据解得。
故答案为：C。
【分析】根据几何关系以及匀变速直线运动的规律得出该汽车的加速度。
2．【答案】C
【解析】【解答】由题意可知，快速扣杀的羽毛球在飞行中受到的力，除重力外，还受到空气的阻力，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C
【分析】快速扣杀的羽毛球在飞行中受到的力，除重力外，还受到空气的阻力。
3．【答案】A
【解析】【解答】设A、B的质量分别为M和m。图示情况下，根据平衡条件得：Mg=μmg
木块A、B的位置互相交换后，根据牛顿第二定律得：
对A有：T-μMg=Ma
对B有：mg-T=ma
联立解得 a=（1-μ）g
故答案为：A。
【分析】对物体A进行受力分析，水平竖直正交分解，在水平方向利用牛顿第二定律求解物体的加速度。
4．【答案】C
【解析】【解答】地面光滑，所以物体只受三个力重力、支持力和拉力的作用。而向心力是效果力，由细绳的拉力提供。
故答案为：C
【分析】考查物体受力分析，受力分析的都是性质力，物体受三个力分别是重力支持力和拉力，而向心力是效果力，由细绳拉力提供。
5．【答案】B
【解析】【解答】采用逆向思维，根据x＝ at2得，物体的加速度大小 ，则物体的初速度v0=at′=2×3m/s=6m/s，物体在这3s内的平均速度 ．B符合题意，ACD不符合题意．
故答案为：B．
【分析】物体做匀减速运动，结合运动学公式求解物体的总位移，物体的平均速度利用位移的位移除以对应的时间即可。
6．【答案】A,C
【解析】【解答】A．由图可以读出，物体上升的最大高度为h=64m，上升的时间为t=4s，对于上升过程，由
解得初速度v0=32m/s
物体上升的加速度大小为
A符合题意；
B．物体在行星表面受到的重力等于万有引力，有 ，
解得
所以行星的质量小于地球的质量，B不符合题意；
C．根据 得该行星的第一宇宙速度为
C符合题意；
D．根据竖直上抛运动的对称性可知，该物体落到行星表面时的速度大小与初速度大小相等，即等于32m/s，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】结合图像求解物体的加速度，当卫星的轨道半径为中心天体的半径时，此时的速度为第一宇宙速度，结合万有引力定律和向心力公式求解此时的速度。
7．【答案】B,D
【解析】【解答】A．地球的第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度，则知同步倾斜轨道卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度，A不符合题意；
B．倾斜地球同步轨道卫星的周期是24h，与地球的自转周期是相等的，所以能发射一颗倾斜地球同步轨道卫星，每天同一时间经过北京上空，B符合题意；
C．根据
解得
可知所有同步卫星绕地球运动的速率都一定小于轨道半径较小的中轨道卫星绕地球运动的速率， C不符合题意；
D．人造地球卫星受地球万有引力提供向心力，由于万有引力指向地心，所以人造地球卫星的圆心必定与地心重合，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】地球的第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度，地球同步卫星的周期和地球自转周期相同，结合万有引力提供向心力从而得出线速度的表达式，并判断大小关系。
8．【答案】B,C
【解析】【解答】A. 设木板与地面之间的摩擦因数为μ2，木板做匀减速的加速度为a3，根据牛顿第二定律得
根据图像得
解得
设滑块与木板之间的摩擦因数为μ1，木板做匀加速的加速度为a2，根据牛顿第二定律得
根据图像得
解得
滑块与木板之间的动摩擦因数为0.5，A不符合题意；
B. 设滑块的加速度为a1，根据牛顿第二定律得
解得
根据逆向思维，滑块滑上木板时的速度为
木板长度为
B符合题意；
C. 根据机械能守恒定律得，释放滑块时弹簧的弹性势能为
C符合题意；
D. 木板与水平面间因摩擦产生的热量为
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】当木板做匀减速直线运动时，利用图像斜率可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出木板与地面之间动摩擦因数的大小；结合其木板做匀加速运动的牛顿第二定律可以求出滑块与木板之间动摩擦因数的大小；利用牛顿第二定律可以求出滑块做匀减速直线运动的加速度大小，结合速度公式可以求出滑块初速度的大小；利用滑块运行的位移公式结合其木板运行的位移可以求出木板长度的大小；利用能量守恒定律可以求出弹性势能的大小；利用其摩擦力的大小及运动的位移可以求出木板与水平地面摩擦产生的热量大小。
9．【答案】（1）解：由质量守恒及电荷守恒可知衰变方程为 ；
（2）解：设反冲核和正电子在磁场中回旋半径分别为 ，由于反冲核与正电子都带正电荷，在磁场中的轨迹关系应是外切圆，因正电子通过y轴，反冲核速度方向向上，正电子速度方向向下．故反冲核的半径
衰变过程中遵循动量守恒
又由于
可得
可得正电子做圆周运动的半径
（3）解：由图可知正电子应在通过y轴前飞出圆形磁场区域，设出射点为P，
其轨迹圆心在磁场边界与x轴的交点O′处，过P点做出出射速度的反向延长线可交于磁场边界D点，且D点在x轴上
根据几何知识可得
在直角三角形 中， ，所以
，故正电子最后通过y轴的坐标为
【解析】【分析】（1）原子核发生变化时，一定满足质量数守恒及电荷数守恒；（2）由题意可知两核的运动情景及反冲核的半径，由动量守恒可知两核的动量关系，则可得出电子的半径；（3）画出两电核的运动轨迹，由几何关系可知最后过y轴的坐标．
10．【答案】（1）B
（2）不同
（3）B
（4）正；向右
【解析】【解答】 (1) A．等势线在白纸上描绘，白纸应放在最底层，等势点在导电纸上寻找，导电纸放在最顶层，所以平整的木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸，A项不符合题意；
B．因为要在导电纸上确定等势点，所以导电纸有导电物质的一面必须向上，B符合题意；
C．本实验采用恒定电流场模拟静电场，所以电源采用直流电源，C项不符合题意；
D．电极A、B必须与导电物质保持良好接触，否则电路中没有电流，D项不符合题意。
故答案为：B。
(2) 实验中如果忘记传感器调零，零电势点的位置不同，基准点a、b、c、d、e的电势与传感器调零时不同，则描绘得到的等势线形状与原来的不同。
(3) 用DIS描绘电场的等势线的实验原理是用恒定电流场模拟静电场，所以得到的曲线实际上是稳恒电流场中的等势线。故答案为：B
(4) 若电压传感器的红、黑色探针分别接触图中的d、f两点时，示数小于零，说明d点电势低，则可以判断电极A接在电源的正极。
为使传感器示数为零，应保持红色探针与d点接触，将黑色探针接触点的电势要降低，所以黑色探针要向右移动。
【分析】根据“用 DIS 描绘电场的等势线”实验原理：采用直流电源，用恒定电流场模拟静电场，并在导电纸上寻找等势点，因此导电纸应放在最上层，即可答题。
11．【答案】（1）解：设小球下落最大距离 时，速度为零。由系统机械能守恒有
整理得
中央小球下落的最大高度为 （ 不合理，含去）
（2）解：设中央小球下落至两边绳的夹角为120°时，中央小球的速度为 ，两边小球的速度为 ，如图所示。
由机械能守恒定律有
由速度的关联有
联立可得
（3）解：若将中央小球换成M，M将一直做加速度减小的加速运动，当两边小球刚上升到滑轮处时，M的速度最大，设为 ，此时连中央小球的绳之间的夹角为60°。同理，由机械能守恒定律有
解得
（4）解：中央小球做加速度减小的加速运动，最后速度接近
【解析】【分析】（1）假设小球下落的最大距离，结合三个小球速度等于0及机械能守恒定律可以求出中央小球下落的最大距离；
（2）当中央小球下落一段距离时，利用速度的分解可以判别三个小球的速度关系，结合系统的机械能守恒定律可以求出中央小球的速度大小；
（3）当M一直下落时，利用几何关系可以判别绳子之间的夹角，利用系统机械能守恒定律可以求出中央小球的速度大小；
（4）中央小球做加速度不断减小的加速运动；利用角度的大小可以判别中央小球的最后速度大小。
12．【答案】（1）解：设 B到半圆弧轨道最高点时速度为 ，由于B对轨道最高点的压力为零，则由牛顿第二定律得
B离开最高点后做平抛运动，则在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得x=2R
（2）解：对A由C到D的过程，由机械能守恒定律得
由于对A做功的力只有重力，则A所受力对A做功的功率为
解得
（3）解：设A、B碰后瞬间的速度分别为v1，v2，对B由Q到最高点的过程，由机械能守恒定律得
解得
对A由Q到C的过程，由机械能守恒定律得
解得
设碰前瞬间A的速度为v0，对A、B碰撞的过程，由动量守恒定律得
解得
碰撞过程中A和B损失的总动能为
解得
【解析】【分析】（1）在圆轨道最高点时合力提供向心力，离开最高点后做平抛运动，结合平抛运动的规律得出B从半圆弧轨道飞出后落到水平面的位置到Q点的距离；
（2）滑块A下滑的过程中根据机械能守恒以及瞬时功率的计算公式得出重力对A做功的功率；
（3）B运动到最高点的过程中根据机械能守恒得出B和碰后的速度；对A从Q到C的过程中利用机械能守恒得出碰后的速度；AB碰撞的过程中根据动量守恒定律得出碰前A的速度；最后碰撞过程中根据功能关系得出损失的动能。
13．【答案】解：设物体在A点的速度为v0，加速度大小为a，通过CD段的时间为t0，则
联立解得
【解析】【分析】根据匀变速直线运动的规律得出物体通过CD段的时间。
14．【答案】解：设带电微粒受到的电场力大小为F，质量为m，重力加速度为g，由题意可知带电微粒在水平方向上做匀减速运动，其水平初速度和竖直初速度的大小分别为
根据牛顿第二定律可知微粒在水平方向的加速度大小为
根据运动学公式可得微粒从开始到运动至最高点所需的时间为
最高点速度大小为
又 解得
则微粒运动到最高点时的速度大小为 。
【解析】【分析】对微粒的速度进行分解，利用牛顿第二定律可以求出水平方向加速度的大小，结合竖直方向的速度公式可以求出运动的时间，再利用水平方向的位移公式可以求出微粒在最高点的速度大小。
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