河南省新鄉(xiāng)市第三中學2023-2024學年高三壓軸卷物理試卷含解析

河南省新鄉(xiāng)市第三中學2023-2024學年高三壓軸卷物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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，總阻值為R的正方形線框的左半側(cè)處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框平面垂直，線框的對稱軸MN恰與磁場邊緣平齊。若第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出，第二次以線速度v2讓線框繞軸MN勻速轉(zhuǎn)過90°，下列說法正確的是（）A．第一次操作過程中線框產(chǎn)生的感應電流方向沿逆時針方向B．兩次操作過程中經(jīng)過線框橫截面的電量之比為2∶1C．若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱相等，則v1：v2=π：2D．若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的平均感應電動勢相等，則v1：v2=2：π2、如圖所示，“娃娃機”是指將商品陳列在一個透明的箱內(nèi)，其上有一個可控制的抓取玩具的機器手臂的機器，使用者要憑自己的技術(shù)操控手臂，以取到自己想要的玩具。不計空氣阻力，關(guān)于“娃娃機”，下列說法正確的是（）A．玩具從機械爪處自由下落時，玩具的機械能守恒B．機械爪抓到玩具勻速水平移動時，玩具的動能增加C．機械爪抓到玩具勻速上升時，玩具的機械能守恒D．機械爪抓到玩具加速上升時，機械爪做的功等于玩具重力勢能的變化量3、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比，副線圈接有一負載電阻和一個閃光燈，閃光燈兩端的電壓不小于55V時，閃光燈就會發(fā)光。已知a、b間接有的交流電壓，負載電阻R=55Ω，則（）A．1min內(nèi)，閃光燈發(fā)光時間為30s B．電壓表的示數(shù)為C．電流表的示數(shù)為1A D．閃光燈閃光的頻率為50Hz4、如圖所示，從高h=1.8m的A點將彈力球水平向右拋出，彈力球與水平地面碰撞兩次后與豎直墻壁碰撞，之后恰能返回A點。已知彈力球與接觸面發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程中，平行于接觸面方向的速度不變，垂直于接觸面方向的速度反向但大小不變，A點與豎直墻壁間的距離為4.8m，重力加速度g=10m/s2，則彈力球的初速度大小為（）A．1.5m/s B．2m/s C．3.5m/s D．4m/s5、觀看科幻電影《流浪地球》后，某同學設想地球僅在木星引力作用下沿橢圓軌道通過木星的情景，如圖所示，軌道上P點距木星最近（距木星表面的高度可忽略）。則A．地球靠近木星的過程中運行速度減小B．地球遠離木星的過程中加速度增大C．地球遠離木星的過程中角速度增大D．地球在P點的運行速度大于木星第一宇宙速度6、北京時間2019年5月17日23時48分，我國成功發(fā)射第45顆北斗導航衛(wèi)星。該衛(wèi)星與此前發(fā)射的傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（代號為）、18顆中圓地球軌道衛(wèi)星（代號為）和1顆地球同步軌道衛(wèi)星（代號為）進行組網(wǎng)，為亞太地區(qū)提供更優(yōu)質(zhì)的服務。若這三種不同類型衛(wèi)星的軌道都是圓軌道，中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑是同步衛(wèi)星的軌道半徑的，下列說法正確的是（）A．和繞地球運動的向心加速度大小不相等B．和繞地球運動的線速度大小之比為C．和繞地球運動的周期之比為D．和繞地球運動的向心力大小一定相等二、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、如圖，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg的A、B小球由輕繩貫穿并掛于定滑輪兩側(cè)等高H=25m處，兩球同時由靜止開始向下運動，已知兩球與輕繩間的最大靜摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。兩側(cè)輕繩下端恰好觸地，取g=10m/s2，不計細繩與滑輪間的摩擦，則下列說法正確的是()A．A與細繩間為滑動摩擦力，B與細繩間為靜摩擦力B．A比B先落地C．A,B落地時的動能分別為400J、850JD．兩球損失的機械能總量250J8、下列說法正確的是（）A．同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)B．在陽光照射下的教室里，眼睛看到空氣中塵埃的運動就是布朗運動C．在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小D．打氣筒給自行車打氣時，要用力才能將空氣壓縮，說明空氣分子之間存在著斥力E.氣體向真空的自由膨脹是不可逆的9、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表、電流表為理想電表。L1、L2、L3、L4為四只規(guī)格均為“220V，60W”的燈泡。如果副線圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化，則下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)約為1244.32VB．電流表的示數(shù)約為0.82AC．a(chǎn)、b兩端的電壓是1045VD．a(chǎn)、b兩端的電壓是1100V10、我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平．和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車．假設動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比．某列車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組()A．啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B．做勻加速運動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2C．進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度成正比D．與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1∶2三、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）某同學設計如圖所示的裝置測量靈敏電流計的內(nèi)阻Rg，電壓表可視為理想電壓表，請完成以下問題：(1)按照原理圖甲，完成圖乙中實物間的連線______；(2)實驗時，閉合開關(guān)前應先將電阻箱的電阻調(diào)到______（選填“最大值”，“最小值”或“任意值”）；(3)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使靈敏電流計滿偏。并讀出此時電阻箱的阻值R，電壓表示數(shù)U。已知靈敏電流計滿偏時的示數(shù)Ig，則靈敏電流計的內(nèi)阻Rg=________（用R、U、Ig表示）；(4)已知該靈敏電流計的內(nèi)阻Rg=300Ω，滿偏電流Ig=200μA，除該靈敏電流計外，還有以下實驗器材：A．電池組（電動勢6V，內(nèi)阻約為0.5Ω）；B．滑動變阻器R（0~10Ω，額定電流1A）；C．電流表A（0~50mA，內(nèi)阻約為20Ω）；D．標準電阻R1=14700ΩE.一個電鍵S、導線若干現(xiàn)要用伏安法測量一個阻值約為50Ω的電阻Rx的阻值，請在方框中畫出測Rx阻值的實驗電路圖_______（要求測量結(jié)果盡量準確，電表的測量范圍盡可能大一些，并在電路圖中標明對應器材的符號）。12．（12分）一小燈泡上標有“3.8V，1.14W”的字樣，現(xiàn)用伏安法研究這個小燈泡的伏安特性曲線，實驗室有如下器材可供選用：A．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻RV1約為5k）B．電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻RV2約為25k）C．電流表A1（量程為200mA，內(nèi)阻RA1為10）D．電流表A2（量程為600mA，內(nèi)阻RA2約為4）E.定值電阻R0（10）F.滑動變阻器R（0～9，1A）G.電源E（6V，內(nèi)阻約為1）H.單刀開關(guān)一個、導線若干(1)要求測量盡量準確，且測量范圍盡可能大，并能測量小燈泡的額定電流，實驗中應選用的兩個電表分別是_____、____（填對應器材前的字母序號）；(2)請利用(1)問中選擇的電表，在甲圖所示的虛線框里把實驗電路圖補充完整（要求在圖中需標明所選器材的字母代號）；(3)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖乙所示。如果用兩節(jié)干電池組成的電源E1（電動勢3V，內(nèi)阻1）和滑動變阻器R1（0~19），將該小燈泡連接成如圖丙所示的電路。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑片，則流過小燈泡的最小電流為____A。（結(jié)果保留2位小數(shù)）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，電阻不計的光滑金屬導軌由彎軌AB，F(xiàn)G和直窄軌BC，GH以及直寬軌DE、IJ組合而成，AB、FG段均為豎直的圓弧，半徑相等，分別在B，G兩點與窄軌BC、GH相切，窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi)，BC、GH等長且與DE，IJ均相互平行，CD，HI等長，共線，且均與BC垂直。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感強度為B的勻強磁場，窄軌間距為，寬軌間距為L。由同種材料制成的相同金屬直棒a，b始終與導軌垂直且接觸良好，兩棒的長度均為L，質(zhì)量均為m，電阻均為R。初始時b棒靜止于導軌BC段某位置，a棒由距水平面高h處自由釋放。已知b棒剛到達C位置時的速度為a棒剛到達B位置時的，重力加速度為g，求：（1）a棒剛進入水平軌道時，b棒加速度ab的大??；（2）b棒在BC段運動過程中，a棒產(chǎn)生的焦耳熱Qa；（3）若a棒到達寬軌前已做勻速運動，其速度為a棒剛到達B位置時的，則b棒從剛滑上寬軌到第一次達到勻速的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Qb。14．（16分）如圖所示，半徑為a的圓內(nèi)有一固定的邊長為1.5a的等邊三角形框架ABC，框架中心與圓心重合，S為位于BC邊中點處的狹縫．三角形框架內(nèi)有一水平放置帶電的平行金屬板，框架與圓之間存在磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場．一束質(zhì)量為m、電量為q，不計重力的帶正電的粒子，從P點由靜止經(jīng)兩板間電場加速后通過狹縫S，垂直BC邊向下進入磁場并發(fā)生偏轉(zhuǎn)．忽略粒子與框架碰撞時能量與電量損失．求：(1)要使粒子進入磁場后第一次打在SB的中點，則加速電場的電壓為多大？(2)要使粒子最終仍能回到狹縫S，則加速電場電壓滿足什么條件？(3)回到狹縫S的粒子在磁場中運動的最短時間是多少？15．（12分）如圖，在xOy平面直角坐標系中，第一象限有一垂直于xOy平面向里的勻強磁場，第二象限有一平行于x軸向右的勻強電場。一重力可忽略不計的帶電粒子，質(zhì)量為m，帶電荷量為q，該粒子從橫軸上x=－d處以大小為v0的速度平行于y軸正方向射入勻強電場，從縱軸上y=2d處射出勻強電場。(1)求電場強度的大??；(2)已知磁感應強度大小，求帶電粒子從x軸射出磁場時的坐標。

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、D【解析】

A．由右手定則可知，第一次操作過程中感應電流的方向為順時針方向，選項A錯誤；B．由公式可知兩次操作過程中經(jīng)過線框橫截面的電量相同，選項B錯誤；C．設線框的邊長為L，若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱相等，第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出第二次以線速度v2讓線框轉(zhuǎn)過90°Q1=Q2所以選項C錯誤；D．若兩次操作過程中線框產(chǎn)生的平均感應電動勢相等，第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出第二次以線速度v2讓線框轉(zhuǎn)過90°得D選項正確。故選D。2、A【解析】

A．在沒有空氣阻力的情況下，玩具從機器手臂處自由落下時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，沒有能量的損失，即玩具的機械能守恒，故A正確；B．機器手臂抓到玩具水平勻速運動時，玩具的質(zhì)量和速度均不變，則動能不變，故B錯誤；C．機器手臂抓到玩具勻速上升時，動能不變，重力勢能增大，所以玩具的機械能變大，故C錯誤；D．機器手臂抓玩具加速上升時，動能和重力勢能均變大，所以手臂做的功等于玩具重力勢能與動能的增大量之和，故D錯誤。故選A。3、A【解析】

根據(jù)公式可知，副線圈兩端的電壓有效值則電壓表的示數(shù)為55V，通過電阻R的電流由于閃光燈也有電流通過，故電流表的示數(shù)大于1A，根據(jù)正弦交變電流的特點可知，一個周期內(nèi)閃光燈有兩次閃光，因此閃光燈的頻率為交流電頻率的2倍，即為100Hz，副線圈兩端電壓的最大值為，根據(jù)正弦函數(shù)關(guān)系可知，一個周期內(nèi)閃光燈兩端的電壓超過55V的時間有半個周期，故1min內(nèi)閃光燈發(fā)光時間為30s；故A正確，BCD錯誤。故選A。4、B【解析】

由題意可知，小球在豎直方向做自由落體運動，則由對稱性可知，小球第一次落地時的水平位移為則初速度故選B。5、D【解析】

A．地球靠近木星時所受的萬有引力與速度成銳角，做加速曲線運動，則運行速度變大，A錯誤；B．地球遠離木星的過程，其距離r變大，則可知萬有引力增大，由牛頓第二定律：則加速度逐漸減小，B錯誤；C．地球遠離木星的過程線速度逐漸減小，而軌道半徑逐漸增大，根據(jù)圓周運動的角速度關(guān)系，可知運行的角速度逐漸減小，C錯誤；D．木星的第一宇宙速度指貼著木星表面做勻速圓周的線速度，設木星的半徑為R，滿足，而地球過P點后做離心運動，則萬有引力小于需要的向心力，可得可推得：即地球在P點的運行速度大于木星第一宇宙速度，D正確；故選D。6、B【解析】

A．由可知，和繞地球運動的向心加速度大小相等，故A錯誤；B．由可得又則和繞地球運動的線速度大小之比為故B正確；C．由可得和這兩種不同類型軌道衛(wèi)星繞地球運動的周期之比為故C錯誤；D．由于和的質(zhì)量不一定相等，所以和繞地球運動的向心力大小不一定相等，故D錯誤。故選B。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項：由于A、B兩球?qū)毨K的摩擦力必須等大，且A、B的質(zhì)量不相等，A球由靜止釋放后與細繩間為滑動摩擦力，B與細繩間為靜摩擦力，故A正確；B項：對A：mAg-fA=mAaA，對B：mBg-fB=mBaB，fA=fB，fA=0.5mAg，聯(lián)立解得：，設A球經(jīng)ts與細繩分離，此時，A、B下降的高度分別為hA、hB，速度分別為VA、VB，則有：，，H=hA+hB，VA=aAt，VB=aBt

聯(lián)立解得：t=2s，hA=10m，hB=15m，VA=10m/s，VB=15m/s，分離后，對A經(jīng)t1落地，則有：，對B經(jīng)t2落地，m則有：解得：，，所以b先落地，故B錯誤；C項：A、B落地時的動能分別為EkA、EkB，由機械能守恒，有：代入數(shù)據(jù)得：EkA=400J、EkB=850J，故C正確；D項：兩球損失的機械能總量為△E，△E=（mA+mB）gH-EkA-EkB，代入數(shù)據(jù)得：△E=250J，故D正確。故應選：ACD?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵理清A、B兩球在整個過程中的運動規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式綜合求解，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁。要注意明確B和繩之間的滑動摩擦力，而A和繩之間的為靜摩擦力，其大小等于B受繩的摩擦力。8、ACE【解析】

A．同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，如金剛石與石墨，故A正確.B．布朗運動是微小粒子表現(xiàn)出的無規(guī)則運動，肉眼不可見，故B錯誤.C．在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小，這是增加原理，故C正確.D．打氣筒給自行車打氣時，要用力才能將空氣壓縮，是要克服大氣壓力做功，故D錯誤.E．氣體向真空自由膨脹遵守熱力學第二定律，具有方向性，故E正確9、BC【解析】

A．由輸出端交變電壓的圖象可求出有效值220V，由原、副線圈匝數(shù)之比4:1，可得原、副線圈的電壓之比4:1，則原線圈的電壓即電壓表的示數(shù)為故A錯誤；B．副線圈電壓為220V，L2、L3、L4三只燈泡都正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為故B正確；CD．原、副線圈的電流之比，則原線圈電流為燈泡的電阻則、兩點的電壓故C正確，D錯誤。故選BC。10、BD【解析】

啟動時乘客的加速度的方向與車廂運動的方向是相同的，所以啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相同，故A錯誤；設每一節(jié)車廂的質(zhì)量是m，阻力為，做加速運動時，對6、7、8車廂進行受力分析得：，對7、8車廂進行受力分析得：，聯(lián)立可得：，故B正確；設進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離為s，則：，又，可得：，可知進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度的平方成正比，故C錯誤；設每節(jié)動車的功率為P，當只有兩節(jié)動力車時，最大速率為v，則：，改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組時，最大速度為，則：，所以，故D正確．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、最大值【解析】

(1)[1]實物連線如圖(2)[2]實驗時，閉合開關(guān)前應使電路中的電流最小，故先將電阻箱的電阻調(diào)到最大值。(3)[3]由歐姆定律解得靈敏電流計的內(nèi)阻(4)[4]伏安法測電阻需要電壓表，由于器材中沒有電壓表，所以需要用表頭串聯(lián)電阻R1改裝成電壓表。若滑動變阻器采用限流式接法，則電路中的最小電流大約為超過電流表的量程，故只能采用分壓式接法。由于表頭內(nèi)阻已知，電流表采用外接法。故電路圖如圖12、CD0.13（0.12～0.13均可）【解析】

(1)[1][2]．小燈泡的額定電流為，則電流表選擇A2；小燈泡額定電壓為3V，兩個電壓表量程除了偏小就是偏大，可用已知內(nèi)阻的電流表A1與定值電阻R0串聯(lián)，可相當于量程為的電壓表；則兩個電表選擇CD；(2)[3]．電路如圖(3)[4]．當電流最小時，滑動變阻器電阻取最大值19Ω，將滑動變阻器的阻值等效為電源內(nèi)阻，則U=E-Ir=3-20I，將此關(guān)系畫在燈泡的U-I線上如圖，交點坐標為I=130mA=0.13A。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、（1）；（2）；（3）【解析】

（1）a棒剛進入水平軌道時，由機械能守恒得解得由：得由牛頓第二定律（2）b棒在窄軌上運動的過程中，對a、b棒，設b棒剛滑上寬軌時的速度為，此時a棒的速度為，由動量守恒得：又由：得故由能量守恒，該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱：又因此過程中，a、b棒連入電路的電阻相等，故由得（3）當a棒在窄軌上勻速時，b棒在寬軌上也一定勻速，設其速度分別為、，由E=BLv知由得而由可