2024屆湖北省荊州市沙市區(qū)沙市中學高三壓軸卷物理試卷含解析

2024屆湖北省荊州市沙市區(qū)沙市中學高三壓軸卷物理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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（a），場源點電荷固定在真空中O點，從與O相距r0的P點由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的離子，經(jīng)一定時間，離子運動到與O相距rN的N點。用a表示離子的加速度，用r表示離子與O點的距離，作出其圖像如圖（b）。靜電力常量為是k，不計離子重力。由此可以判定（）A．場源點電荷帶正電B．場源點電荷的電荷量為C．離子在P點的加速度大小為D．離子在P點受到的電場力大小為2、某同學投籃時將籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直放置的籃板上，籃球運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力，關(guān)于籃球從拋出到撞擊籃板前，下列說法正確的是（）A．兩次在空中的時間可能相等 B．兩次碰的籃板的速度一定相等C．兩次拋出的初速度豎直分量可能相等 D．兩次拋出的初動能可能相等3、木箱內(nèi)的地板上放置一個5kg的物體，鋼繩吊著木箱靜止在某一高度處。從計時時刻開始鋼繩拉著木箱向上做初速度為零的勻加速直線運動，加速度為4m/s2，至第3s末鋼繩突然斷裂，此后木箱先向上做勻減速運動，到達最高點后開始豎直下落，7s末落至地面。木箱在空中運動的過程中地板始終保持水平，重力加速度取10m/s2。下列說法正確的是（）A．第2秒末物體的重力增大到70NB．第4秒末物體對木箱地板的壓力為70NC．第4秒末物體對木箱地板的壓力為50ND．第6秒末物體對木箱地板的壓力為04、某實驗裝置如圖所示，用細繩豎直懸掛一個多匝矩形線圈，細繩與傳感器相連，傳感器可以讀出細繩上的拉力大小。將線框的下邊ab置于蹄形磁鐵的、S極之間，使ab邊垂直于磁場方向且ab邊全部處于N、S極之間的區(qū)域中。接通電路的開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當電流表讀數(shù)為時，傳感器的讀數(shù)為；保持ab中的電流大小不變，方向相反，傳感器的讀數(shù)變?yōu)椋ǎ?。已知金屬線框的匝數(shù)為n，ab邊長為L，重力加速度為g，則可得到（）A．金屬線框的質(zhì)量B．N、S極之間的磁感應(yīng)強度C．傳感器的讀數(shù)為時，ab中的電流方向為b→aD．減小電流I重復實驗，則、均減小5、一滴水的質(zhì)量為0.05g，水滴間隔相等的時間從距石頭上方5m處由靜止下落，水滴和石頭的撞擊時間為0.01s，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力。若在一滴水撞擊石頭的同時下一滴水開始落下，則一天時間內(nèi)水滴對石頭作用力的總沖量大小約為（）A．1N?s B．10N?s C．20N?s D．40N?s6、托卡馬克（Tokamak）是一種復雜的環(huán)形裝置，結(jié)構(gòu)如圖所示．環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈．當歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加速，從而達到較高的溫度．再通過其他方式的進一步加熱，就可以達到核聚變的臨界溫度．同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產(chǎn)生磁場，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行．已知真空室內(nèi)等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，下列說法正確的是A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應(yīng)的原理是相同的B．極向場線圈和環(huán)向場線圈的主要作用是加熱等離子體C．歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D．為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應(yīng)強度B必須正比于溫度T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，光滑水平面上兩虛線之間區(qū)域內(nèi)存在豎直方向的足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。邊長為a的正方形導線框PQMN沿圖示速度方向進入磁場，當對角線PM剛進入磁場時線框的速度大小為v，方向與磁場邊界成角，若線框的總電阻為R，則A．PM剛進入磁場時線框中的感應(yīng)電流為B．PM剛進入磁場時線框所受安培力大小為C．PM剛進入磁場時兩端的電壓為D．PM進入磁場后線框中的感應(yīng)電流將變小8、下列說法中正確的是（）A．熱機中燃氣的內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能B．液體表面張力的方向與液面垂直C．液體表面張力的大小是跟分界線的長度成正比的D．水銀滴在玻璃板上將成橢球狀，所以說水銀是一種不浸潤液體E.相對濕度100%，表明在當時的溫度下，空氣中的水汽已達到飽和狀態(tài)9、如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C→D→A的循環(huán)，ABCD位于矩形的四個頂點上。下列說法正確的是。A．狀態(tài)C的溫度為B．從A→B，分子的平均動能減少C．從C→D，氣體密度增大D．從D→A，氣體壓強增大、內(nèi)能減小E.經(jīng)歷A→B→C→D→A一個循環(huán)，氣體吸收的熱量大于釋放的熱量10、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1，其輸入端通過燈泡L1與輸出電壓有效值恒定的交流電源u＝Umsin（ωt）（V）相連，副線圈電路中接有燈泡L2和最大阻值為R的滑動變阻器，已知兩個燈泡的額定電壓均為U，且兩者規(guī)格完全相同，電壓表為理想電表，導線電阻不計。開始時滑動變阻器的滑片P位于最下端，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片可使兩個小燈泡同時正常發(fā)光（忽略燈絲電阻變化），下列說法正確的是（）A．在R的滑片P向上滑動的過程中，電源的輸出功率將會變大B．在R的滑片P向上滑動的過程中，L1的亮度會變暗C．若小燈泡L2突然燒壞，電壓表示數(shù)會減小D．交流電源的最大值為三、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(shè)計了如圖甲所示的電路測電源的電動勢和內(nèi)阻。(1)閉合電鍵S1，將單刀雙擲開關(guān)合向a，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電壓和電流的值，在U-I坐標平面內(nèi)描點作圖再將單刀雙擲開關(guān)合向b，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電壓和電流的值，在U-I坐標平面內(nèi)描點作圖兩次作出的圖象如圖乙所示，則將單刀雙擲開關(guān)合向a時測出的數(shù)據(jù)描點作出的圖象應(yīng)是___________(填“A”或“B”)。將電鍵合向___________(填“a”或“b”)時，測得的電源電動勢沒有系統(tǒng)誤差。(2)根據(jù)兩次測得的數(shù)據(jù)分析可知，根據(jù)圖線___________(填“A”或“B”)求得的電動勢更準確，其電動勢的值為E=___________V。(3)若該同學通過實驗測出電流表的內(nèi)阻為RA=1Ω，則利用圖線___________(填“A”或“B”)測得的電源的內(nèi)阻更準確，由此求得電源的內(nèi)阻為r=___________Ω。12．（12分）為測得某圓柱形金屬導體的電阻率，某同學設(shè)計了如下實驗。(1)用螺旋測微器測它的直徑，如圖甲所示，為___________mm，用游標卡尺測它的長度，如圖乙所示，為___________cm。(2)用伏安法測得該金屬導體的伏安特性曲線如圖丙所示，則該金屬導體材料的電阻率與________有關(guān)，并且電阻率隨該物理量的增大而___________（填“增大”或“減小”）。(3)若把該金屬導體與一阻值為4.0Ω的定值電阻串聯(lián)后接在電源電動勢為3.0V、內(nèi)阻為1.0Ω的電源兩端，該金屬導體的熱功率為___________W。（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，一位同學在用氣墊導軌探究動量守恒定律時，測得滑塊甲質(zhì)量為m甲，它以v1的速度水平撞上同向滑行的滑塊乙。乙的質(zhì)量為m乙，速度為v2。碰撞后滑塊甲以v3的速度繼續(xù)向前運動。求滑塊乙的滑行速度v乙的大小。14．（16分）如圖甲所示為足夠長、傾斜放置的平行光滑導軌，處在垂直斜面向上的勻強磁場中，導軌上端接有一定值電阻，導軌平面的傾角為37°，金屬棒垂直導軌放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉著金屬棒由靜止向上運動，金屬棒的質(zhì)量為0.2kg，其速度大小隨加速度大小的變化關(guān)系如圖乙所示.金屬棒和導軌的電阻不計，，求：（1）拉力F做功的最大功率（2）回路中的最大電功率15．（12分）如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直放置，上下兩端各固定質(zhì)量均為M的物體A和B（均視為質(zhì)點），物體B置于水平地面上，整個裝置處于靜止狀態(tài)，一個質(zhì)量的小球P從物體A正上方距其高度h處由靜止自由下落，與物體A發(fā)生碰撞（碰撞時間極短），碰后A和P粘在一起共同運動，不計空氣阻力，重力加速度為g．（1）求碰撞后瞬間P與A的共同速度大小；（2）當?shù)孛鎸ξ矬wB的彈力恰好為零時，求P和A的共同速度大?。?）若換成另一個質(zhì)量的小球Q從物體A正上方某一高度由靜止自由下落，與物體A發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），碰撞后物體A達到最高點時，地面對物塊B的彈力恰好為零．求Q開始下落時距離A的高度．（上述過程中Q與A只碰撞一次）

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．從P到N，帶正電的離子的加速度隨的增加而增大，即隨r的減小而增加，可知場源點電荷帶負電，選項A錯誤；B．在N點，由庫侖定律及牛頓第二定律解得選項B錯誤；CD．在P點時，由庫侖定律及牛頓第二定律離子在P點受到的電場力大小為選項C錯誤，D正確。故選D。2、D【解析】

A．將籃球的運動逆向處理，即為平拋運動，由圖可知，第二次運動過程中的高度較小，所以運動時間較短，故A錯誤；B．籃球的運動逆向視為平拋運動，則平拋運動在水平方向做勻速直線運動，水平射程相等，但第二次用的時間較短，故第二次水平分速度較大，即籃球第二次撞籃板的速度較大，故B錯誤；C．籃球的運動逆向視為平拋運動，在豎直方向上做自由落體運動，由可知，第二次拋出時速度的豎直分量較小，故C錯誤；D．由于水平速度第二次大，豎直速度第一次大，根據(jù)速度的合成可知，拋出時的速度大小不能確定，有可能相等，所以兩次拋出的初動能可能相等，故D正確；故選D。3、D【解析】

A．第2秒末，物體的加速度向上，物體處于超重狀態(tài)，但物體的重力不會隨著物體的運動狀態(tài)變化而變化，故A錯誤；BC．第4秒末物體的加速度為重力加速度g，物體處于完全失重狀態(tài)，物體對木箱地板的壓力為0，故BC錯誤；D．第6秒末物體的加速度為重力加速度g，物體處于完全失重狀態(tài)，物體對木箱地板的壓力為0，故D正確。故選D。4、A【解析】

AB．通電線圈受到重力安培力和細繩的拉力作用，當電流表讀數(shù)為I時，繩子的拉力為，則保持ab中的電流大小不變，方向相反，繩子的拉力為，則聯(lián)立解得金屬框的質(zhì)量為選項A正確，B錯誤；C．傳感器的讀數(shù)為時，安培力豎直向下，根據(jù)左手定則可知，ab中的電流方向為a→b，故C錯誤；D．減小電流I重復實驗，則減小，增大，故D錯誤。故選A。5、D【解析】

設(shè)一滴水與石頭撞擊時的作用力為，水與石頭撞擊時的速度為設(shè)向上為正方向，由動量定理得水滴間隔一天時間內(nèi)有N滴水撞擊石頭，則有一天時間內(nèi)水滴對石頭作用力的總沖量大小聯(lián)立解得故ABC錯誤，D正確。故選D。6、C【解析】

A、目前核電站中核反應(yīng)的原理是核裂變，原理不同，故A錯誤；B、極向場線圈、環(huán)向場線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進行，故B錯誤；C、歐姆線圈中通以恒定的電流時，產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場無法激發(fā)電場，則在托卡馬克的內(nèi)部無法產(chǎn)生電場，等離子體無法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正確．D、帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，則，由洛倫茲力提供向心力，則，則有，故D錯誤．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.

PM剛進入磁場時有效的切割長度等于a，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Bav，感應(yīng)電流為，故A正確；B.NM邊所受的安培力大小為F1=BIa=，方向垂直NM向下。PN邊所受的安培力大小為F2=BIa=，方向垂直PN向下，線框所受安培力大小，故B錯誤；C.

PM兩端的電壓為，故C錯誤；D.PM剛進入磁場后，有效的切割長度逐漸減小，感應(yīng)電動勢逐漸減小，感應(yīng)電流將減小，故D正確。故選：AD。8、ACE【解析】

A．熱力學第二定律的一種表述為：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響，即無論采用任何設(shè)備和手段進行能量轉(zhuǎn)化，總是遵循“機械能可全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機械能”，A正確；BC．液體表面張力產(chǎn)生在液體表面層，它的方向平行于液體表面，而非與液面垂直，其大小跟分界線的長度成正比，B錯誤C正確；D．浸潤與不浸潤是由液體和固體共同決定的。液體浸潤固體，附著層面積要擴張，不浸潤固體附著層面積要收縮；水銀不浸潤玻璃，但可能浸潤其他固體，D錯誤；E．相對濕度=空氣中水蒸氣的壓強/同溫度下水的飽和氣壓，當相對濕度為100%，表明在當時的溫度下，空氣中的水汽已達到飽和狀態(tài)，故E正確。故選ACE。9、ACE【解析】

A．過程為等壓過程，則有即有解得過程也為等壓過程，則有即解得故A正確；B．從A→B從A→B，溫度升高，分子平均動能增大，故B錯誤；C．過程為等壓變化過程，由圖可知，氣體體積減小，氣體質(zhì)量不變，則氣體密度增大，故C正確；D．從D→A，由圖可知，氣體壓強增大，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，故D錯誤；E．經(jīng)歷A→B→C→D→A一個循環(huán),氣體內(nèi)能不變；在p-V圖象中，圖象與坐標軸圍成面積表示功，所以，即整個過程，氣體對外界做功，所以氣體吸收的熱量大于釋放的熱量，故E正確。故選ACE。10、AD【解析】

A．在R的滑片P向上滑動的過程中，副線圈電阻減小，則副線圈的輸出功率變大，根據(jù)輸入功率等于輸出功率可知，變壓器的輸入功率變大，電源的輸出功率變大，故A正確；B．在R的滑片P向上滑動的過程中，副線圈電阻減小，則副線圈的輸出電流變大，根據(jù)變流比可知，原線圈的輸入電流變大，流過燈泡L1的電流變大，亮度會變亮，故B錯誤；C．若小燈泡L2突然燒壞，副線圈電阻增大，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈輸出電流減小，根據(jù)變流比可知，原線圈輸入電流減小，流過燈泡L1的電流變小，燈泡L1兩端電壓變小，則原線圈輸入電壓變大，根據(jù)變壓比可知，副線圈輸出電壓變大，電壓表示數(shù)會增大，故C錯誤；D．兩小燈泡正常發(fā)光，則副線圈輸出電壓為U，根據(jù)變壓比可知，原線圈輸入電壓則交流電源的有效值U有效=U'+U=3U根據(jù)正弦式交變電流最大值和有效值的關(guān)系可知，交流電源的最大值為故D正確。故選AD。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、AbB1.5B4【解析】

(1)單刀雙擲開關(guān)合向a時，由于電壓表的分流，使測得的電源電動勢和內(nèi)阻都比真實值小，單刀雙擲開關(guān)合向b時，由于電流表的分壓，測得的電源電動勢等于真實值，測得的內(nèi)阻比真實值大，因此單刀雙擲開關(guān)合向a時測出的數(shù)據(jù)描點作出的圖象是A；(2)圖線B測得的電動勢沒有系統(tǒng)誤差，更準確，其值為1.5V，由于圖線B測得的內(nèi)阻值實際為電源內(nèi)阻與電流表的內(nèi)阻之和，因此誤差較大，因此由圖線A求得的電源內(nèi)阻值更準確；(3)若測出電流表的內(nèi)阻，則利用圖B測得的內(nèi)阻更準確，由此求得電源的內(nèi)阻為。12、0.6002.060溫度增大0.45【解析】

(1)[1]．螺旋測微器的讀數(shù)由固定刻度和可動刻度兩部分組成，直徑為d=0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm[2]．游標卡尺的讀數(shù)由固定刻度和游標尺上的讀數(shù)兩部分組成，長度為L=20mm+12×0.05mm=20.60mm=2.060cm(2)[3][4]．由曲線可看出溫