湖南省長沙市地質(zhì)中學(xué)2023-2024學(xué)年高考壓軸卷物理試卷含解析

湖南省長沙市地質(zhì)中學(xué)2023-2024學(xué)年高考壓軸卷物理試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅來探測煙霧。當(dāng)正?？諝夥肿哟┻^探測器時，镅衰變所釋放的射線會將它們電離，從而產(chǎn)生電流。一旦有煙霧進入探測腔內(nèi)，煙霧中的微粒會吸附部分射線，導(dǎo)致電流減小，從而觸發(fā)警報。則（）A．镅放出的是X射線B．镅放出的是γ射線C．1mg的镅經(jīng)864年將有0.75mg發(fā)生衰變D．發(fā)生火災(zāi)時，煙霧探測器中的镅因溫度升高而半衰期變短2、如圖所示，一光滑半圓形軌道固定在水平地面上，圓心為O、半徑為R，一根輕橡皮筋一端連在可視為質(zhì)點的小球上。另一端連在距離O點正上方R處的P點。小球放在與O點等高的軌道上A點時，輕橡皮筋處于原長。現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，小球沿圓軌道向下運動，通過最低點B時對圓軌道的壓力恰好為零。已知小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則小球從A點運動到B點的過程中下列說法正確的是（）A．小球通過最低點時，橡皮筋的彈力等于mgB．橡皮筋彈力做功的功率逐漸變大C．小球運動過程中，橡皮筋彈力所做的功等于小球動能增加量D．小球運動過程中，機械能的減少量等于橡皮筋彈性勢能的增加量3、下列說法正確的是（）A．一個熱力學(xué)系統(tǒng)吸收熱量后，其內(nèi)能一定增加B．一個熱力學(xué)系統(tǒng)對外做功后，其內(nèi)能一定減少C．理想氣體的質(zhì)量一定且體積不變，當(dāng)溫度升高時其壓強一定增大D．理想氣體的質(zhì)量一定且體積不變，當(dāng)溫度升高時其壓強一定減小4、如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下（方向不變），現(xiàn)使磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小，ab始終保持靜止。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流方向由b到aB．電阻R的熱功率逐漸變小C．a(chǎn)b所受的安培力逐漸減小D．a(chǎn)b所受的靜摩擦力保持不變5、某靜電場在x軸上各點的電勢φ隨坐標(biāo)x的分布圖像如圖所示。x軸上A、O、B三點的電勢分別為φA、φO、φB，電場強度沿x軸方向的分量大小分別為EAx、EOx、EBx，電子在A、O、B三點的電勢能分別為WA、WO、WB。下列判斷中正確的是（）A．φO＞φB＞φAB．EOx＞EBx＞EAxC．WO＜WB＜WAD．WO-WA＞W(wǎng)O-WB6、如圖，兩光滑導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌平面內(nèi)兩不相鄰的相同矩形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反。金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌上端接有電阻（其他電阻不計）。將金屬桿從距區(qū)域Ⅰ上邊界一定高度處由靜止釋放（）A．金屬桿在Ⅰ區(qū)域運動的加速度可能一直變大B．金屬桿在Ⅱ區(qū)域運動的加速度一定一直變小C．金屬桿在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域減少的機械能一定相等D．金屬桿經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ區(qū)域上邊界的速度可能相等二、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、在光滑的絕緣水平面上，有一個正三角形abc，頂點a、b、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖所示，D點為正三角形的中心，E、G、H點分別為ab、ac、bc的中點，F(xiàn)點為E點關(guān)于頂點c的對稱點，則下列說法中正確的是（）A．D點的電場強度為零B．E、F兩點的電場強度等大反向、電勢相等C．E、G、H三點的電場強度和電勢均相同D．若釋放c處的電荷，電荷在電場力作用下將做加速運動（不計空氣阻力）8、如圖所示，兩端開門、內(nèi)徑均勻的玻璃彎管豎直固定，兩段水銀柱將空氣柱B封閉在玻璃管左側(cè)的豎直部分。左側(cè)水銀柱A有一部分在水平管中。若保持溫度不變。向右管緩緩注入少量水則稱定后（）A．右側(cè)水銀面高度差h1增大 B．空氣柱B的長度增大C．空氣柱B的壓強增大 D．左側(cè)水銀面高度差h2減小9、我國成功研制了世界最高水平的“”石墨烯超級電容器。超級電容器充電時，電極表面將吸引周圍電解質(zhì)溶液中的異性離子，使這些離子附著于電極表面上形成相距小于、相互絕緣的等量異種電荷層，石墨烯電極結(jié)構(gòu)使得該異種電荷層的面積成萬倍增加。下列有關(guān)說法正確的是（）A．該電容器充滿電后的帶電荷量為B．該電容器最多能儲存的電能C．超級電容器電容大的原因是其有效正對面積大、板間距離小D．當(dāng)該電容器放電至兩端電壓為時，其電容變?yōu)?0、如圖為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強大小恒定，且被限制在AC板間，虛線中間不需加電場，如圖所示，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動，對這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是()A．加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)B．帶電粒子每運動一周被加速一次C．帶電粒子每運動一周P1P2等于P2P3D．加速電場方向不需要做周期性的變化三、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）在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，通過加減小車中砝碼改變小車和砝碼的總質(zhì)量M（含拉力傳感器），加減砂桶中砂子改變砂桶和砂子的總質(zhì)量m，用拉力傳感器測出輕繩的拉力大小F。(1)用此裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，___________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。(2)用此裝置探究加速度與力的關(guān)系時，___________（填“需要”或“不需要”）滿足Mm。(3)用此裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，保持m不變，且已平衡摩擦力，當(dāng)小車和砝碼的總質(zhì)量較小時，可能不滿足Mm的情況，此時加速度a與的關(guān)系圖像正確的是___________。A．B．C．D．12．（12分）用如圖甲所示實驗裝置探究做功與動能變化的關(guān)系，在該實驗中______(需要/不需要)平衡摩擦力。若實驗中不要求滿足小沙桶和沙子的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，則所選擇的研究對象是___________。圖乙所示是實驗所得的一條紙帶，在紙帶上取了O、A、B、C、D、E六個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，x1=1.42cm，x2=l.84cm，x3=2.25cm，x4=2.67cm，x5=3.10cm，用天平測得沙桶和沙的質(zhì)量m=24g，滑塊質(zhì)量M=500g，重力加速度g=9.8m/s2，根據(jù)以上信息，從A點到D點拉力對滑塊做的功為_______J，滑塊動能增加了_________J。根據(jù)實驗結(jié)果可得到：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)合外力做功等于物體動能的變化。(結(jié)果均保留兩位有效數(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）如圖所示，細玻璃管中的水銀柱將兩部分理想氣體封閉在大小不同的兩個玻璃泡中，大玻璃泡的體積是小玻璃泡的4倍，當(dāng)外界溫度為T0時，右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高h，現(xiàn)改變外界溫度，使系統(tǒng)與外界熱平衡后，右側(cè)水銀面比左側(cè)高，則外界溫度應(yīng)升高還是降低？升高或降低的溫度△T是多少？(不考慮細玻璃管中氣體的體積)14．（16分）如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的光滑半圓環(huán)，圓心在O點。質(zhì)量均為m的A、B兩小球套在圓環(huán)上，用不可形變的輕桿連接，開始時球A與圓心O等高，球B在圓心O的正下方。輕桿對小球的作用力沿桿方向。（1）對球B施加水平向左的力F，使A、B兩小球靜止在圖示位置，求力的大小F；（2）由圖示位置靜止釋放A、B兩小球，求此后運動過程中A球的最大速度v；（3）由圖示位置靜止釋放A、B兩小球，求釋放瞬間B球的加速度大小a。15．（12分）如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，在t1=0時刻波形如圖中的實線所示，t2=0.5s時刻的波形如圖虛線所示，若該列波的周期T>0.5s，試求；①該列波的波長λ、周期T和波速v；②在x軸上質(zhì)點P在t=0時刻的運動方向和t=3.0s內(nèi)通過的路程．

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、C【解析】

AB．镅會釋放出射線將它們電離，從而產(chǎn)生電流，而三種射線中α射線能使空氣電離，故镅放出的是α射線，故AB錯誤；C．半衰期為432年，當(dāng)經(jīng)864年，發(fā)生兩次衰變，1mg的镅將衰變掉四分之三即0.75mg，還剩下0.25mg沒有衰變，故C正確；D．半衰期由原子核本身的性質(zhì)決定，與物理條件和化學(xué)狀態(tài)均無關(guān)，則溫度升高而半衰期不變，故D錯誤。故選C。2、D【解析】

小球運動到最低點時，根據(jù)牛頓第二定律可得F-mg=m，橡皮筋的彈力F=mg+m，故F大于mg，故A錯誤；根據(jù)P=Fvcosα可知，開始時v=1，則橡皮筋彈力做功的功率P=1．在最低點速度方向與F方向垂直，α=91°，則橡皮筋彈力做功的功率P=1，故橡皮筋彈力做功的功率先變大后變小，故B錯誤；小球運動過程中，根據(jù)動能定理知，重力做功和橡皮筋彈力所做的功之和等于小球動能增加量，故C錯誤。小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，知小球運動過程中，機械能的減少量等于橡皮筋彈性勢能的增加量，故D正確。3、C【解析】

AB．一個熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)能增量等于氣體從外界吸收的熱量與外界對它所做的功的和，所以AB錯誤；CD．理想氣體的質(zhì)量一定且體積不變，當(dāng)溫度升高時，根據(jù)可知，壓強一定增大，故C正確，D錯誤。故選C。4、C【解析】

A．磁感應(yīng)強度均勻減小，磁通量減小，根據(jù)楞次定律得，ab中的感應(yīng)電流方向由a到b，故A錯誤；B．由于磁感應(yīng)強度均勻減小，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢恒定，則感應(yīng)電流不變，由公式可知，電阻R的熱功率不變，故B錯誤；C．根據(jù)安培力公式F=BIL知，電流I不變，B均勻減小，則安培力減小，故C正確；D．導(dǎo)體棒受安培力和靜摩擦力處于平衡，則安培力減小，則靜摩擦力減小，故D錯誤。故選C。5、D【解析】

A．由圖知電勢高低關(guān)系為，A錯誤；B．根據(jù)圖像切線斜率的大小等于電場強度沿軸方向的分量大小，所以，B錯誤；C．電子帶負電，根據(jù)電勢能公式：分析得知，C錯誤；D．由圖知，間電勢差大于間電勢差，即有：電子帶負電，則根據(jù)電勢能公式：得：，D正確。故選D。6、D【解析】

AB．由于無法確定金屬桿進入磁場區(qū)域時所受安培力與其重力的大小關(guān)系，所以無法確定此時金屬桿加速度的方向。若金屬桿進入磁場時其所受安培力則有且加速度方向向上，可知金屬桿進入磁場區(qū)域后加速度一直減小或先減小至零再保持不變；若金屬桿進入磁場時其所受安培力則有且加速度方向向下，可知金屬桿進入磁場區(qū)域后加速度一直減小或先減小至零再保持不變；若金屬桿進入磁場時其所受安培力則金屬桿進入磁場區(qū)域后加速度為零且保持不變，故A、B錯誤；C．根據(jù)功能關(guān)系得金屬桿在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域中減少的機機械能等于克服安培力做的功，由于無法確定金屬桿經(jīng)過兩區(qū)域過程中所受安培力的大小關(guān)系，所以無法確定金屬桿經(jīng)過兩區(qū)域過程中克服安培力做功的關(guān)系，故故C錯誤；D．若金屬桿進入磁場時其所受安培力則金屬桿在Ⅰ區(qū)域中先做減速運動再做勻速運動或一直做減速運動，出Ⅰ區(qū)域后在重力作用下再做加速運動，所以金屬桿經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ區(qū)域上邊界的速度有可能相等，故D正確。故選D。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、AD【解析】

A．D點到a、b、c三點的距離相等，故三個電荷在D點的場強大小相同，且夾角互為120°，故D點的場強為0，故A正確；B．由于a、b在E點的場強大小相等方向相反，故E點的場強僅由電荷c決定，故場強方向向左，而電荷c在DF位置的場強大小相同方向相反，但電荷a、b在F點的場強矢量和不為0，故EF兩點的電場強度大小不同，方向相反，故B錯誤；C．E、G、H三點分別為ab、ac、bc的中點，故E的場強僅由電荷c決定，同理G點的場強僅由電荷b決定，H點的場強僅由電荷a決定，故三點的場強大小相同，但方向不同，故C錯誤；D．若釋放電荷c，則a、b在C點的合場強水平向右，故a、b始終對c有斥力作用，故c電荷將一直做加速運動，故D正確。故選AD。8、BD【解析】

AD．設(shè)水銀密度為ρ，向右管注入少量水銀，右側(cè)的壓強就增大，右側(cè)的水銀就會向左移動，從而左側(cè)的水銀A向上運動，h2就會變小，根據(jù)平衡B段氣柱的壓強可知，右側(cè)水銀面高度差h1減小，故A錯誤，D正確；BC．由于h2變小，則B段氣柱的壓強減小，因為溫度不變，根據(jù)玻意耳定律：pV為定值，可知：空氣柱B的體積變大，長度將增大，故B正確，C錯誤。故選BD。9、AC【解析】

A．根據(jù)超級電容器“”，結(jié)合可知該電容器充滿電后的帶電荷量C=36000C故A正確；B．電容器是一種儲能元件，該電容器充滿電最多能儲存的電能為J=54000J故B錯誤；C．借助平行板電容器的決定式分析可知，超級電容器電容大的原因是其有效正對面積大，板間距離小，故C正確；D．電容器的電容只與電容器本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，與電容器帶電荷量和兩極板間電壓無關(guān)，故D錯誤。故選AC。10、BD【解析】

AD、帶電粒子只有經(jīng)過AC板間時被加速,即帶電粒子每運動一周被加速一次.電場的方向沒有改變,則在AC間加速.故A正確；D錯誤.B、根據(jù)r=mvBq=P2所以P1C、當(dāng)粒子從D形盒中出來時,速度最大,根據(jù)r=mv故選AC【點睛】帶電粒子經(jīng)加速電場加速后,進入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn),電場被限制在A、C板間,只有經(jīng)過AC板間時被加速,所以運動一周加速一次,電場的方向不需改變.當(dāng)帶電粒子離開回旋加速器時,速度最大.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、需要不需要D【解析】

(1)[1]．在探究“加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中，用此裝置探究“加速度與質(zhì)量”的關(guān)系時，需要平衡摩擦力，否則繩子的拉力大小就不等于小車的合力；

(2)[2]．用此裝置探究“加速度與力”的關(guān)系時，不需要滿足M?m，因為繩子的拉力通過力傳感器來測量的；

(3)[3]．用此裝置探究“加速度與質(zhì)量”的關(guān)系，保持m不變，當(dāng)小車和砝碼的總質(zhì)量較小時，但仍不滿足M?m的情況時，雖然控制F不變，但改變小車的質(zhì)量過程中，繩子的拉力會明顯減小的，因此a與的圖象斜率減小，故ABC錯誤，D正確。12、需要滑塊、沙桶和沙子構(gòu)成的整體0.0160.014【解析】

[1]平衡摩擦力，讓小車所受合