第ⅰ卷（选择题，共40分）
一、本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，选对得4分，有选错或不答的得0分。
1．假设现在已研制成功可供实用的超导体材料，那么可用这种材料来制作（ ）
a．电炉丝 b．白炽灯灯丝。
c．保险丝 d．输电导线。
2．根据玻尔理论，某原子的电子从能量为e的轨道跃迁到能量为的轨道，辐射出波长为λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则等于（ ）
a．e-h b．e＋h
c．e-h d．e＋h
3．如图1电路中的电阻均为1ω，电源电动势3v，内阻0.5ω，电流表、电压表均为理想表，则此时电流表、电压表的读数分别是（ ）
图1a．3a 3v b．1.5a 1.5v
c．3a 1.5vd．1.5a 3v
4．如图2所示，a、b两物体质量分别为和，用劲度系数为k的轻弹簧相连，a、b处于静止状态，现对a施加竖直向上的力f提起a，使b对地面恰无压力，当撤去f，a由静止向下运动至最大速度时，重力做功为（ ）
图2a． b．
c． d．
5．常用的通讯卫星是地球同步卫星，它定位于地球赤道正上方，已知某同步卫星离地面的高度为h，地球自转的角速度为ω ，地球半径为r，地球表面附近的重力加速度为，该同步卫星运动的加速度的大小为（ ）
a．0 b． c． d．（r＋h）
6．对于固体和液体来说，其内部分子可看作是一个挨一个紧密排列的球体，已知汞的摩尔质量为200.5×kg/mol，密度为13.6×kg/，阿伏加德罗常量为6.
0×，则汞原子的直径与以下数值中最接近的是（ ）
a．1×mb．2×m
c．4×m d．6×m
7．如图3所示，在房间内靠近墙角的天花板上有一面平面镜，在房间地板上的b点放一点光源s，通过平面镜的反射在竖直墙壁上出现一个光斑，若要使墙壁上光斑的面积增大一些，下面的方法中可行的是（ ）
图3a．保持光源的位置不变，将平面镜绕过平面镜o点且垂直纸面的轴，沿顺时针方向转动一个小角度。
b．将光源沿地面向左移动一小段距离。
c．将光源竖直向上移动一小段距离。
d．在b点的位置放一盆清水，将光源放在水底（忽略盆底的厚度）
8．在许多精密的仪器中，如果需要较精确地调节某一电阻两端的电压，常常采用如图4所示的电路，通过两只滑动变阻器和对一阻值为500ω左右的电阻两端电压进行粗调和微调．已知在两个滑动变阻器的最大阻值分别为200ω和10ω．关于滑动变阻器、的联接关系和各自所起的作用，下列说法正确的是（ ）
图4a．取＝200ω，＝10ω，调节起粗调作用。
b．取＝10ω，＝200ω，调节起微调作用。
c．取＝200ω，＝10ω，调节起粗调作用。
d．取＝10ω，＝200ω，调节起微调作用。
9．如图5所示，在粗糙、绝缘且足够大的水平面上固定着一个带负电荷的点电荷q．将一个质量为m带电荷为q的小金属块（金属块可以看成为质点）放在水平面上并由静止释放，金属块将在水平面上沿远离q的方向开始运动，则在金属块的整个过程中（ ）
图5a．电场力对金属块做的功等于金属块增加的机械能。
b．金属块的电势能先减小后增大。
c．金属块的加速度一直减小。
d．电场对金属块所做的功一定等于摩擦产生的热。
10．一块透明的光学材料，ab为其一个端面，建立平面直角坐标系如图6甲所示，设该光学材料的折射率沿y轴正方向（即ba方向）均匀减小，有一光线po从空中以某一入射角θ 射向o点，并进入该材料内部，则该光线在光学材料内部可能的传播路径是图6乙中的（ ）
图6第ⅱ卷（非选择题，共80分）
二、本题共2小题，共13分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作图。
11．（6分）用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统的误差，按图7所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差．
图7选取合适的器材，按电路图连接好电路后，该实验操作过程的第一步是：闭合电键，将电键接2，调节滑动变阻器和，使电压表和电流表的示数尽量大些，读出这时电压表和电流表的示数、．
（1）请你写出该实验操作过程的第二步，并说明需要记录的数据。
（2）请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式。
12．（7分）完成下面有关物理实验的问题。
（1）甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一个物体的长度时，测量的结果分别如下：
甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm
乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm
丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm
从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是___同学．
（2）用图8所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
图8①下面列举了该实验的几个操作步骤：
a．按照图示的装置安装器件；
b．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
c．用天平测量出重锤的质量；
d．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
e．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
f．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因．
答。②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值，如图9所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点a、b、c、d、e，测出a点距起点o的距离为，点a、c间的距离为，点c、e间的距离为，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a
图9③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是___试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为f
三、本题共6小题，共67分，解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
13．（10分）在某次核聚变实验中，氘核被加热至高温，引起动能各为0.3mev的两个氘核正碰放出一个快中子和一个新核，释放出3.27mev的能量，氘核的质量为2.
013553u，中子的质量为1.08665u，新核的质量为3.015u，已知1u的质量相当于931.
5mev的能量．
（1）写出核反应的方程．
（2）计算快中子的动能．
14．（10分）如图10所示，相距为d的两平行金属板ab上加电压u，a板电势高，在a板上放一小粒钴60，它不断向右侧空间放出质量为m、电量为q的α粒子，粒子最大速度为v，b板上涂有荧光粉，α粒子轰击b板而发光，问b板发光面积有多大？设α粒子不被b板反射（不计重力影响）
图1015．（11分）人们受小鸟在空中飞翔的启发而发明了飞机，小鸟扇动翅膀，获得向上的举力可表示为f＝，式中s为翅膀的面积，v为小鸟的飞行速度，k为比例系数，一个质量为100克、翅膀长为a，宽为b的燕子，其最小的飞翔速度为12米/秒，假如飞机飞行时获得的向上举力与小鸟飞行时获得的举力有同样的规律，那么一架质量为1080千克的飞机，其最大加速度为5米/，若机翼长宽分别为燕子翅膀长宽的20和15倍，则此飞机起飞的跑道至少要多长？
16．（12分）跳高运动员从地面起跳后上升到一定的高度，跃过横杆后落下，为了避免对运动员的伤害，在运动员落下的地方设置一片沙坑．某运动员质量为60.0kg，身高为1.84m．运动员从距地面高度为1.
90m的横杆上落下，设运动员开始下落的初速度为零，他的身体直立落地，双脚在沙坑里陷下去的深度为10cm，落地过程重心下落的高度为1.25m．忽略他下落过程受到的空气阻力．求：
（1）运动员在接触沙坑表面时的速度大小；
（2）沙坑对运动员平均阻力的大小．（重力加速度g取10m/）
17．（11分）如图11所示，mn是一条通过透明球体球心的主光轴，一条平行于mn的光线a射向此球体，若出射光线c是mn的交点p与球心o的距离是球半径的倍，与mn所成的角α＝30°，求透明体的折射率．
图1118．（13分）2024年1月5日晚，在太空遨游92圈的“神舟”四号飞船返回舱按预定计划，载着植物种子、邮品、纪念品等实验品，安全降落在内蒙古中部草原．
“神舟”四号飞船在返回时先要进行姿态调整，飞船的返回舱与留轨舱分离，返回舱以近8km/s的速度进入大气层，当返回舱距地面30km时，返回舱上的**发动机启动，相继完成拉出天线、抛掉底盖等动作．在飞船返回舱距地面20km以下的高度后，速度减为200m/s而匀速下降，此段过程中返回舱所受空气阻力为，式中ρ为大气的密度，v是返回舱的运动速度，s为与形状特征有关的阻力面积．当返回舱距地面高度为10km时，打开面积为1200的降落伞，直到速度达到8.0m/s后匀速下落，为实现软着陆（即着陆时返回舱的速度为0），当返回舱离地面1.2m时反冲发动机点火，使返回舱落地的速度减为零，返回舱此时的质量为2.
7×kg，取g＝．
2024年高考物理模拟试题四
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