山西省太原市第二十一中學(xué)2024年高三（最后沖刺）物理試卷含解析

山西省太原市第二十一中學(xué)2024年高三（最后沖刺）物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，左端與水平地面上的物塊M相連，右端與小球N相連，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)對(duì)小球N施加一水平拉力使其緩慢移動(dòng)一小段距離，整個(gè)過(guò)程物塊M保持靜止，地面對(duì)物塊M的摩擦力為f則此過(guò)程中（）A．f變大，F(xiàn)變大B．f變大，F(xiàn)變小C．f變小，F(xiàn)變小D．f變小，F(xiàn)變大2、2019年1月3日嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器成功軟著陸在月球背面，著陸前在離月球表面的高空僅在月球萬(wàn)有引力作用下環(huán)月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度大小為，周期為；設(shè)貼近地面的近地衛(wèi)星僅在地球萬(wàn)有引力作用下環(huán)地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度大小為，周期為。已知月球質(zhì)量，半徑；地球質(zhì)量，半徑。則（）A．，B．，C．，D．，3、AB是固定在空中的光滑水平橫桿，一質(zhì)量為M的物塊穿在桿AB上，物塊通過(guò)細(xì)線懸吊著一質(zhì)量為m的小球．現(xiàn)用沿桿的恒力F拉物塊使物塊、小球一起（保持相對(duì)靜止）向右運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，則以下說(shuō)法正確的是（）A．桿對(duì)物塊的支持力為MgB．細(xì)線上的拉力為C．D．物塊和小球的加速度為4、如圖所示，一根質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的銅管放置在水平桌面上，現(xiàn)讓一塊質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的釹鐵硼強(qiáng)磁鐵從銅管上端由靜止下落，強(qiáng)磁鐵在下落過(guò)程中不與銅管接觸，在此過(guò)程中（）A．桌面對(duì)銅管的支持力一直為MgB．銅管和強(qiáng)磁鐵組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．銅管中沒(méi)有感應(yīng)電流D．強(qiáng)磁鐵下落到桌面的時(shí)間5、如圖甲所示的理想變壓器，原線圈接一定值電阻R0，副線圈與一額定電流較大的滑動(dòng)變阻器R相連接，現(xiàn)在M、N間加如圖乙所示的交變電壓。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，定值電阻的額定電流為2.0A，阻值為R=10Ω。為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值至少為（）A．1Ω B．ΩC．10Ω D．102Ω6、理想變壓器的輸入端、輸出端所連接電路如圖所示，圖中交流電源的電動(dòng)勢(shì)e=311sin(100πt)V，三只燈泡完全相同。當(dāng)電鍵S1、S2均斷開時(shí)，交流電源的輸出功率為理想變壓器輸出功率的3倍。下列各說(shuō)法中正確的是（）A．理想變壓器的匝數(shù)比為1：3B．燈泡L1消耗的功率是燈泡L2消耗功率的4倍C．?dāng)嚅_電鍵S1，閉合電鍵S2時(shí)，燈泡L1兩端的電壓有效值為110VD．?dāng)嚅_電鍵S2，閉合電鍵S1時(shí)，燈泡L1的亮度與C項(xiàng)情況下相比較較暗二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖（a）所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一電阻均勻的正方形單匝導(dǎo)線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（b）所示，若線框總電阻為，則（）A．邊兩端電壓的有效值為B．當(dāng)線框平面與中性面的夾角為時(shí)，線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大小為C．從到時(shí)間內(nèi)，通過(guò)線框某一截面的電荷量為D．線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的焦耳熱為8、下列說(shuō)法中正確的是()A．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積B．懸浮在液體中微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)并不是分子運(yùn)動(dòng)，但微粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，間接反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性C．理想氣體在某過(guò)程中從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能減小D．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能夠從低溫物體傳到高溫物體9、下列說(shuō)法正確的是___________A．溫度高的物體分子平均動(dòng)能和內(nèi)能一定大B．液晶既具有液體的流動(dòng)性又像某些晶體具有各向異性C．一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中，內(nèi)能一定增加D．空氣的相對(duì)濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時(shí)空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比E.如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間分子平均動(dòng)能一定相同10、如圖所示，質(zhì)量為m的托盤P（包括框架）懸掛在輕質(zhì)彈簧的下端處于靜止?fàn)顟B(tài)，托盤的上表面水平。t=0時(shí)刻，將質(zhì)量也為m的物塊Q輕輕放到托盤上，t1時(shí)刻P、Q速度第一次達(dá)到最大，t2時(shí)刻，P、Q第一次下降到最低點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．Q剛放上P瞬間它們的加速度大小為B．0~t1時(shí)間內(nèi)彈簧彈力的沖量大于2mgt1C．0~t1時(shí)間內(nèi)P對(duì)Q的支持力不斷增大D．0~t2時(shí)間內(nèi)P、Q的重力勢(shì)能和彈簧彈性勢(shì)能的總和不斷減小三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11．（6分）歐姆表的內(nèi)部電路可簡(jiǎn)化為一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E的電源、一個(gè)電流表和一個(gè)阻值為r的電阻串聯(lián)而成(如圖甲所示)。小明同學(xué)欲測(cè)量某多用電表歐姆擋在“×100”擋時(shí)的內(nèi)部電阻和電動(dòng)勢(shì)，選用的器材如下：多用電表，電壓表(量程0~3V、內(nèi)阻為3kΩ)，滑動(dòng)變阻器(最大阻值2kΩ)，導(dǎo)線若干。請(qǐng)完善以下步驟：(1)將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)到“×100”擋，再將紅、黑表筆短接，進(jìn)行_____(機(jī)械/歐姆)調(diào)零；(2)他按照如圖乙所示電路進(jìn)行測(cè)量，將多用電表的紅、黑表筆與a、b兩端相連接，此時(shí)電壓表右端應(yīng)為_____接線柱(正/負(fù))；(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片至某位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為________V。(4)改變滑動(dòng)變阻器阻值，記錄不同狀態(tài)下歐姆表的示數(shù)R及相應(yīng)電壓表示數(shù)U。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖線如圖丁所示，由圖可得電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)部電路電阻r=________kΩ。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))12．（12分）測(cè)定一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路如圖甲所示，MN為一段粗細(xì)均勻、電阻率較大的電阻絲，定值電阻R0=1.0Ω。調(diào)節(jié)滑片P，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對(duì)應(yīng)的PN長(zhǎng)度x，繪制了U-I圖像如圖乙所示。(1)由圖乙求得電池的電動(dòng)勢(shì)E＝_______V，內(nèi)阻r=_______Ω。(2)實(shí)驗(yàn)中由于電表內(nèi)阻的影響，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值_______其真實(shí)值（選填“大于”、“等于”或“小于”）。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪出-x圖像，如圖丙所示。圖像斜率為k，電阻絲橫截面積為S，可求得電阻絲的電阻率ρ＝_______，電表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量_______（選填“有”或“沒(méi)有”）影響。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）某透明柱體的橫截面如圖所示，弧面部分的半徑為R，平面部分的寬度為。一束平行光從空氣以與平面成角方向射向平面，進(jìn)入透明柱體后折射光線與平面的夾角為。求：(1)透明柱體材料的折射率；(2)弧面上能透射出光的圓弧長(zhǎng)度。（不考慮多次反射）14．（16分）如圖所示的空間中有一直角坐標(biāo)系Oxy，第一象限內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第四象限x軸下方存在沿x軸方向足夠長(zhǎng)，寬度m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T，一帶正電粒子質(zhì)量m＝3.2×10－4kg、帶電量q＝0.16C，從y軸上的P點(diǎn)以v0=1.0×103m/s的速度水平射入電場(chǎng)，再?gòu)膞軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，已知OP=9m，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)其速度方向與x軸正方向夾角θ=，不計(jì)粒子重力，求：(1)OQ的距離；(2)粒子的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑；(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（π值近似取3）15．（12分）如圖為一定質(zhì)量的理想氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T的變化關(guān)系圖像。由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中氣體吸收熱量Q1=220J，氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)為p0=1.0×105pa。求：①氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度T2；②氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，氣體向外放出的熱量Q2。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

對(duì)小球N進(jìn)行分析，分析其受力情況，設(shè)細(xì)繩與豎直方向夾角為，則有細(xì)繩與豎直方向夾角逐漸增大，增大，所以水平拉力增大；減小，所以繩子拉T增大；由于物塊M始終靜止在地面上，在水平方向，由平衡條件可得f=Tcosθ則地面對(duì)物塊M的摩擦力f也變大，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2、C【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：，解得：，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：，解得：，可得：，即a月＜a地；周期比為：，所以T月＞T地。A．，，故A不符合題意；B．，，故B不符合題意；C．，，故C符合題意；D．，，故D不符合題意。故選C正確。3、C【解析】

對(duì)小球和物塊組成的整體，分析受力如圖1所示，根據(jù)牛頓第二定律得：水平方向：，豎直方向：．故A錯(cuò)誤；以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況如圖2所示，由牛頓第二定律得：；,故B錯(cuò)誤；對(duì)整體在水平方向：，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】以小球和物塊整體為研究對(duì)象，分析受力，根據(jù)牛頓第二定律研究橫桿對(duì)M的摩擦力、彈力與加速度的關(guān)系．對(duì)小球研究，根據(jù)牛頓第二定律，采用合成法研究細(xì)線與豎直方向的夾角、細(xì)線的拉力與加速度的關(guān)系．4、D【解析】

C．強(qiáng)磁鐵通過(guò)鋼管時(shí)，導(dǎo)致鋼管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；B．磁鐵在銅管中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，雖不計(jì)空氣阻力，但在過(guò)程中，出現(xiàn)安培力做功產(chǎn)生熱能，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；A．由于圓管對(duì)磁鐵有向上的阻力，則由牛頓第三定律可知磁鐵對(duì)圓管有向下的力，則桌面對(duì)銅管的支持力F＞Mg，故A錯(cuò)誤；D．因圓管對(duì)磁鐵有阻力，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間與自由落體運(yùn)動(dòng)相比會(huì)變長(zhǎng)，即有，故D正確。故選D。5、A【解析】

由題意可知，定值電阻R0在額定電流情況下分得的電壓為：則原線圈輸入電壓：U1=220V－20V=200V由變壓器的工作原理：可知：允許電流最大時(shí)原線圈的輸入功率為：P1=U1I=200×2W=400W由變壓器輸出功率等于輸入功率可得：P2=P1=400W又由公式可知可得：故A正確，BCD錯(cuò)誤。6、B【解析】

AB．變壓器的輸出功率等于輸入功率，電源的輸出功率等于燈泡L1的功率和變壓器的輸入功率之和，所以由已知條件知燈泡L1的功率等于變壓器輸入功率的2倍，也就是燈泡L1的功率等于燈泡L2、L3的功率之和的2倍，所以燈泡L1的功率是燈泡L2功率的4倍，則變壓器原線圈的電流是副線圈電流的2倍，由理想變壓器電流與匝數(shù)成反比，可得匝數(shù)比為1：2，故A錯(cuò)誤，B正確；C．?dāng)嚅_電鍵S1，閉合電鍵S2時(shí)，由上面分析知，則UL1=2UL2變壓器的輸入電壓和輸出電壓關(guān)系為U2=2U1而U2=UL2UL1+U1=V=220V所以UL1=176V，UL2=88V故C錯(cuò)誤；D．?dāng)嚅_電鍵S2，閉合電鍵S1時(shí)，U1=220V，則U2=440V，所以UL2=220V與C中相比電壓升高，燈泡變亮，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】

A．根據(jù)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化曲線可得，交流電的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為則交流電的電動(dòng)勢(shì)的有效值為邊兩端電壓的有效值為所以A正確；B．當(dāng)線框平面與中性面的夾角為時(shí)，即則此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為所以B正確；C．由圖象可得交流電的周期為從到時(shí)間內(nèi)，即半個(gè)周期內(nèi)，通過(guò)線框某一截面的電荷量為由電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式可知?jiǎng)t所以C錯(cuò)誤；D．此交流電的電流有效值為根據(jù)焦耳定律可得，線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的焦耳熱為所以D錯(cuò)誤。故選AB。8、BCD【解析】

A．知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，能算出一個(gè)氣體分子所占有的體積，故A錯(cuò)誤；B．懸浮在液體中微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)并不是分子運(yùn)動(dòng)，但微粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，間接反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，故B正確；C．理想氣體在吸收熱量的同時(shí)，若對(duì)外做功，其內(nèi)能可能減小，故C正確；D．若有第三者介入，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，故D正確。故選BCD。9、BCE【解析】

本題考查熱學(xué)相關(guān)知識(shí)?！驹斀狻緼.溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，而物體的內(nèi)能不僅與溫度有關(guān)，還有物體的物質(zhì)的量、體積、物態(tài)有關(guān)，故A錯(cuò)誤；B.液晶是一種比較特殊的物態(tài)，它既具有液體的流動(dòng)性又向某些晶體具有各向異性，故B正確；C.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，P不變，V增大，溫度T增大，分子的平均動(dòng)能增大，分子勢(shì)能可以忽略不計(jì)，內(nèi)能一定增加，故C正確；D.空氣的相對(duì)濕度定義為水的實(shí)際氣壓與同溫度下飽和蒸氣壓之比，故D錯(cuò)誤；E.如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間必定處于熱平衡，溫度相同，分子平均動(dòng)能一定相同，故E正確。故選BCE。10、AC【解析】

A．Q剛放上P瞬間，彈簧彈力不變，仍為mg，故根據(jù)牛頓第二定理可知，它們的加速度故A正確；B．t1時(shí)刻P、Q速度第一次達(dá)到最大，此時(shí)P、Q整體合力為零，此時(shí)彈簧彈力故0~t1時(shí)間內(nèi)彈簧彈力小于2mg，故0~t1時(shí)間內(nèi)彈簧彈力的沖量小于2mgt1，故B錯(cuò)誤；C．0~t1時(shí)間內(nèi)整體向下的加速度逐漸減小到零，對(duì)Q有故P對(duì)Q的支持力N不斷增大，故C正確；D．t2時(shí)刻，P、Q第一次下降到最低點(diǎn)，動(dòng)能為零，故根據(jù)機(jī)械能守恒可知，0~t2時(shí)間內(nèi)P、Q的重力勢(shì)能和彈簧彈性勢(shì)能的總和先減小再增大，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11、歐姆正0.95(0.94~0.96)1.45(1.41~1.47)1.57(1.52-1.59)【解析】

（1）[1]選擇合適的檔位進(jìn)行歐姆調(diào)零，使指針指向歐姆表的零刻度位置；（2）[2]黑表筆和歐姆檔內(nèi)部的電源正極相連，電壓表右端和黑表筆相連，所以電壓表右端應(yīng)為正接線柱；（3）[3]電壓表分度值為，所以電壓表讀數(shù)為：；（4）[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律：變形得：根據(jù)圖像中的斜率：解得：；[5]根據(jù)圖像中的縱截距：解得：。12、1.490.45小于kS沒(méi)有【解析】

(1)[1][2]由閉合電路歐姆定律可知U=E-I(r+R0)則可知圖2中的圖象與縱坐標(biāo)間的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)，故E=1.49V；

圖象的斜率表示(r+R0)，則解得r=