清華大學2023-2024學年高三沖刺模擬物理試卷含解析

清華大學2023-2024學年高三沖刺模擬物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。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題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。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．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為10：1，在原線圈接入u=30sin(100πt)V的正弦交變電壓。若閉合開關后燈泡L正常發(fā)光，且燈泡L正常發(fā)光時的電阻為1.5Ω，電壓表和電流表均為理想交流電表，則下列說法正確的是（）A．副線圈中交變電流的頻率為5Hz B．電壓表的示數(shù)為3VC．電流表的示數(shù)為20A D．燈泡L的額定功率為3W2、如圖所示，現(xiàn)有六條完全相同的垂直于紙面的長直導線，橫截面分別位于一正六邊形的六個頂點上，穿過a、b、c、e四點的直導線通有方向垂直于紙面向里、大小為的恒定電流，穿過d、f兩點的直導線通有方向垂直紙面向外、大小為的恒定電流，已知通電長直導線周圍距離為處磁場的磁感應強度大小為，式中常量，I為電流大小，忽略電流間的相互作用，若電流在正六邊形的中心處產生的磁感應強度大小為B，則O點處實際的磁感應強度的大小、方向分別是（）A．，方向由O點指向b點B．3B，方向由O點指向cd中點C．，方向由O點指向e點D．3B，方向由O點指向中點3、如圖所示，圓形線圈在條形磁鐵頂部S極處，線圈平面與磁鐵垂直．當條形磁鐵緩緩沿豎直方向上升，直至遠離線圈的整個過程中，從上往下看線圈中感應電流方向為（）A．始終順時針 B．始終逆時針C．先順時針再逆時針 D．先逆時針再順時針4、如圖所示，圍繞地球做勻速圓周運動的兩顆衛(wèi)星的周期分別為T1和T2，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑的差值為d，地球表面重力加速度為g，根據以上已知量無法求出的物理量是（引力常量G未知）（）A．地球的半徑 B．地球的質量C．兩顆衛(wèi)星的軌道半徑 D．兩顆衛(wèi)星的線速度5、電路如圖所示，當a、b兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得c、d兩端電壓為20V；當c、d兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得a、b兩端電壓為50V，則R1∶R2∶R3等于()A．4∶2∶1 B．2∶1∶1C．3∶2∶1 D．5∶3∶26、某同學按如圖1所示連接電路，利用電壓傳感器研究電容器的放電過程。先使開關S接1，電容器充電完畢后將開關擲向2，可視為理想電壓表的電壓傳感器將電壓信息傳入計算機，屏幕上顯示出電壓隨時間變化的U-t曲線，如圖2所示。電容器的電容C已知，且從圖中可讀出最大放電電壓U0，圖線與坐標軸圍成的面積S、任一點的點切線斜率k，但電源電動勢、內電阻、定值電阻R均未知，根據題目所給的信息，下列物理量不能求出的是A．電容器放出的總電荷量 B．電阻R兩端的最大電流C．定值電阻R D．電源的電動勢和內電阻二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，兩個中心重合的正三角形線框內分別存在著垂直于紙面向里和垂直于紙面向外的勻強磁場，已知內部三角形線框ABC邊長為2a，內部磁感應強度大小為B0，且每條邊的中點開有一個小孔。有一帶電荷量為＋q、質量為m的粒子從AB邊中點D垂直AB進入內部磁場。如果要使粒子恰好不與邊界碰撞，在磁場中運動一段時間后又能從D點射入內部磁場，下列說法正確的是()A．三角形ABC與A′B′C′之間的磁感應強度大小也為B0B．三角形A′B′C′的邊長可以為2aC．粒子的速度大小為D．粒子再次回到D點所需的時間為8、“嫦娥二號”的任務之一是利用經技術改進的γ射線譜儀探測月球表面多種元素的含量與分布特征。月球表面一些元素（如釷、鈾）本身就有放射性，發(fā)出γ射線；另外一些元素（如硅、鎂、鋁）在宇宙射線轟擊下會發(fā)出γ射線。而γ射線譜儀可以探測到這些射線，從而證明某種元素的存在。下列關于γ射線的說法正確的是（）A．γ射線經常伴隨α射線和β射線產生B．γ射線來自原子核C．如果元素以單質存在其有放射性，那么元素以化合物形式存在不一定其有放射性D．γ射線的穿透能力比α射線、β射線都要強9、下列說法正確的是____________A．兩個分子間的距離r存在某一值r0（平衡位置處），當r大于r0時，分子間斥力大于引力；當r小于r0時分子間斥力小于引力B．布朗運動不是液體分子的運動，但它可以反映出分子在做無規(guī)則運動C．用手捏面包，面包體積會縮小，說明分子之間有間隙D．隨著低溫技術的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，但最終還是達不到絕對零度E.對于一定質量的理想氣體，在壓強不變而體積增大時，單位時間碰撞容器壁單位面積的分子數(shù)一定減少10、圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位罝為x=lm處的質點，Q是平衡位罝為x=4m處的質點。圖乙為質點Q的振動圖象。下列說法正確的是。A．該波的周期是0.10sB．該波的傳播速度為40m/sC．該波沿x軸負方向傳播D．t=0.10s時，質點Q的速度方向向下E.從t=0.10s到t=0.25s，質點P通過的路程為30cm三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組在用雙縫干涉測光的波長的實驗中，將雙縫干涉實驗儀器按要求安裝在光具座上，如圖甲所示。雙縫間距d=0.20mm，測得屏與雙縫間的距離L=500mm。然后，接通電源使光源正常工作：(1)某同學在測量時，轉動手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準亮條紋A的中心，如圖乙所示，則游標卡尺的讀數(shù)為_________cm；然后他繼續(xù)轉動手輪，使分劃板中心刻線對準亮條紋B的中心，若游標卡尺的讀數(shù)為1.67cm，此時主尺上的________cm刻度與游標尺上某條刻度線對齊；入射光的波長λ=_________m；(2)若實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，可采取的改善辦法有_________________（至少寫一條）。12．（12分）1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地"的實驗，開始了自由落體的研究。某同學用如圖I所示的實驗裝置研究自由落體，裝置中電火花式打點計時器應該接在電壓為______V、頻率為f=50Hz的交流電源上。實驗中先閉合開關，再釋放紙帶。打出多條紙帶。選擇一條點跡清晰完整的紙帶進行研究，那么選擇的紙帶打下前兩個點之間的距離略小于__________mm（結果保留1位有效數(shù)字）。選擇的紙帶如圖2所示，圖中給出了連續(xù)三點間的距離，由此可算出打下C點時的速度為______m/s2，當?shù)氐闹亓铀俣葹開___m/s2.（最后兩空結果均保留3位有效數(shù)字）四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13．（10分）假設某星球表面上有一傾角為θ=37°的固定斜面，一質量為m=2.0kg的小物塊從斜面底端以速度12m/s沿斜面向上運動，小物塊運動2.0s時速度恰好為零.已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.125，該星球半徑為．試求：（1）該星球表面上的重力加速度g的大小；（2）該星球的第一宇宙速度.14．（16分）某汽車輪胎能在的范圍內正常工作，正常工作時胎內氣體的壓強最高不能超過，最低不能低于。在的室溫環(huán)境下給該輪胎充氣，充氣結束時，胎內氣體的溫度升高到。假定輪胎容積不變，分析解答下列問題。(i)夏天的汽車行駛在溫度較高的馬路上，輪胎容易爆裂。若該胎內氣體溫度高達，從微觀上分析胎內氣體壓強變化導致爆胎這一現(xiàn)象；(ii)求充氣結束時輪胎內氣體壓強的范圍（結果保留兩位有效數(shù)字）。15．（12分）如圖所示，在y>0的空間中存在著垂直xOy平面向外的勻強磁場，在y<0的空間中存在著平行于xOy平面的勻強電場，場強方向與x軸正方向成45°夾角斜向下。一質量為m，帶電量為q的帶正電粒子,不計粒子的重力，該粒子從坐標原點以初速度v0進入磁場，方向與x軸負方向成45?夾角斜向上，然后經過M點進入電場，并與y軸負半軸相切于N點。已知M點坐標為（L，0）。求：(1)勻強磁場的磁感應強度；(2)勻強電場的電場強度。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

A．根據可得該交變電流的頻率f=50Hz，變壓器不改變頻率，所以副線圈中交變電流的頻率為50Hz，A項錯誤；B．原線圈所接的交變電壓最大值為V，則有效值為30V，根據，代入數(shù)值解得U=3V，即電壓表的示數(shù)為3V，B項正確；C．燈泡L正常發(fā)光時，副線圈中的電流為A=2AC項錯誤；D．燈泡L的額定功率P=I2R=6WD項錯誤。故選B。2、D【解析】

電流、在點處產生的磁感應強度大小相等、方向相反，其矢量和為零；電流、在點處產生的磁感應強度大小分別為B、2B，方向均由O點指向ef中點，可得電流、在點處總的磁感應強度大小為3B，方向由點指向ef中點；同理，電流、在點處總的磁感應強度大小為3B。方向由點指向ab中點，根據平行四邊形定則，容易得到點處實際的磁感應強度的大小為3B，方向由點指向af中點。A．，方向由O點指向b點，與分析不符，故A錯誤；B．3B，方向由O點指向cd中點，與分析不符，故B錯誤；C．，方向由O點指向e點，與分析不符，故C錯誤；D．3B，方向由O點指向中點，與分析相符，故D正確；故選：D。3、A【解析】

當條形磁鐵緩緩沿豎直方向上升，直至遠離線圈的整個過程中，磁場方向一直向下，穿過線圈的磁通量逐漸減小，根據楞次定律可知，從上往下看線圈中一直產生順時方向的感應電流，故A正確，BCD錯誤。故選A。4、B【解析】

ABC．根據萬有引力提供向心力，依據牛頓第二定律，則有且由公式聯(lián)立可解得兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和地球的半徑，由于引力常量G未知則無法求出地球的質量，故AC正確，B錯誤；D．由公式可知，由于兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和周期已知或可求出，則可求出兩顆衛(wèi)星的線速度，故D正確。故選B。5、A【解析】

當a、b兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得c、d兩端電壓為20V，有：＝Ucd即：＝20整理得＝2；當c、d兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得a、b兩端電壓為50V，有：＝Uab即：＝50整理得＝2，所以R1∶R2∶R3＝4∶2∶1，A正確，BCD錯誤。故選A。6、D【解析】

由Q=CU0，所以容器放出的總電荷量可求，所以A選項能求出；根據I=Q/t，變形得，Ut為圖象與坐標軸所圍面積S可求，所以Q=S/R，則，所以C選項可求；電阻R兩端的最大電流即為電容器剛開始放電的時候，所以，選項B電阻R兩端的最大電流可求；根據題意只知道電源的電動勢等于電容器充滿電兩板間的電壓，也就是剛開始放電時的電壓，即E=U0，內電阻無法求出，所以選項D不能求出。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

A．要想使粒子不與邊界碰撞，在磁場中運動一段時間后又能從D點射入內部磁場，則帶電粒子在內、外磁場中做圓周運動的軌跡都應為半徑為a的圓弧，粒子運動軌跡如圖所示，所以三角形ABC與A′B′C′之間的磁感應強度大小也應該為B0，故A正確；B．由幾何知識可知，三角形A′B′C′的最短邊長為2a＋2a，B錯誤；C．帶電粒子做圓周運動的軌跡半徑為r＝a＝速度為C正確；D．分析知粒子再次回到D點時，其運動軌跡對應的圓心角θ＝2×60°＋300°＝420°，故D正確故選ACD。8、ABD【解析】

AB.γ射線是原子核發(fā)生變化時伴隨α射線和β射線放出來的，故AB正確；C.元素的放射性與其為單質還是化合物無關，故C錯誤；D.γ射線本質是高速光子流，穿透能力比α射線、β射線都要強，故D正確。故選ABD。9、BDE【解析】

A、兩個分子間的距離r存在某一值r0（平衡位置處），當r大于r0時，分子間斥力小于引力；當r小球r0時分子間斥力大于引力，所以A錯誤；B、布朗運動不是液體分子的運動，是固體微粒的無規(guī)則運動，但它可以反映出液體分子在做無規(guī)則運動，所以B正確；C、用手捏面包，面包體積會縮小，只能說明面包內有氣孔，所以C錯誤；D、絕對零度只能無限接近，不能到達，所以D正確；E、對于一定質量的理想氣體，在壓強不變而體積增大時，單位面積上分子數(shù)減小，則單位時間碰撞分子數(shù)必定減少，所以E正確．10、BCD【解析】

由圖乙知該波的周期是0.20s。故A錯誤。由甲圖知波長λ=8m，則波速為：，故B正確。在t=0.10s時，由乙圖知質點Q正向下運動，根據波形平移法可知該波沿x軸負方向傳播，故C、D正確。該波沿x軸負方向傳播，此時P點正向上運動。從t=0.10s到0.25s經過的時間為△t=0.15s=T，由于t=0.10s時刻質點P不在平衡位置或波峰、波谷處，所以質點P通過的路程不是3A=30cm，故E錯誤。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.112.3減小雙縫間距d或者增大雙縫到干涉屏的距離L【解析】

(1)[1][2]．游標卡尺的讀數(shù)為1.1cm+0.1mm×1=1.11cm；若游標卡尺的讀數(shù)為1.67cm，此時主尺上的2.3cm刻度與游標尺上某條刻度線對齊；[3]．條紋間距則根據可得(2)[4]．若實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，即條紋間距太小，根據可采取的改善辦法有：減小雙縫間距d或者增大雙縫到干涉屏的距離L。12、22023.919.75【解析】

[1]．電火花式打點計時器直接接在220V的交流電源上即可。[2]．根據紙帶可知打下連續(xù)兩點時間間隔根據自由落體運動位