甘肅省蘭州市第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高考壓軸卷物理試卷含解析

甘肅省蘭州市第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高考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(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(zhǔn)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、一含有理想變壓器的電路如圖所示，交流電源輸出電壓的有效值不變，圖中三個電阻R完全相同，電壓表為理想交流電壓表，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電壓表的示數(shù)為U0；當(dāng)開關(guān)S閉合時，電壓表的示數(shù)為．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為（）A．5 B．6 C．7 D．82、圖甲為研究光電效應(yīng)的電路圖，當(dāng)用頻率為的光照射金屬陰極時，通過調(diào)節(jié)光電管兩端電壓，測量對應(yīng)的光電流強(qiáng)度，繪制了如圖乙所示的圖象。已知電子所帶電荷量為，圖象中遏止電壓、飽和光電流及射光的頻率、普朗克常量均為已知量。下列說法正確的是（）A．光電子的最大初動能為B．陰極金屬的逸出功為C．若增大原入射光的強(qiáng)度，則和均會變化D．陰極金屬的截止頻率為3、某城市創(chuàng)衛(wèi)工人用高壓水槍沖洗墻面上的廣告，如圖所示，若水柱截面為S，水流以速v垂直射到墻面上，之后水速減為零，已知水的密度為p，則水對墻面的沖力為（）A． B．C． D．4、如圖所示，一個帶正電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時的速度為若加上一個垂直于紙面指向紙外的方向的磁場，則物體滑到底端時（）A．v變大 B．v變小 C．v不變 D．不能確定5、中國散裂中子源項目由中國科學(xué)院和廣東省共同建設(shè)，選址于廣東省東莞市大朗鎮(zhèn)，截止到2019年8月23日正式投入運行1年。散裂中子源就是一個用中子來了解微觀世界的工具，如一臺“超級顯微鏡”，可以研究DNA、結(jié)晶材料、聚合物等物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于中子的說法正確的是（）A．盧瑟福預(yù)言了中子的存在，并通過實驗發(fā)現(xiàn)了中子B．原子核中的中子與其他核子間無庫侖力，但有核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定C．散裂中子源中產(chǎn)生的強(qiáng)中子束流可以利用電場使之慢化D．若散裂中子源中的中子束流經(jīng)慢化后與電子顯微鏡中的電子流速度相同，此時中子的物質(zhì)波波長比電子的物質(zhì)波波長長6、下雨天，大量雨滴落在地面上會形成對地面的平均壓強(qiáng)。某次下雨時用儀器測得地面附近雨滴的速度約為10m/s。查閱當(dāng)?shù)貧庀筚Y料知該次降雨連續(xù)30min降雨量為10mm。又知水的密度為。假設(shè)雨滴撞擊地面的時間為0.1s，且撞擊地面后不反彈。則此壓強(qiáng)為（）A．0.06Pa B．0.05Pa C．0.6Pa D．0.5Pa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、下列說法中正確的是（）A．隨著科技的不斷進(jìn)步，絕對零度可能達(dá)到B．分子勢能隨著分子間距的增大，可能先減小后增大C．懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動D．一定質(zhì)量的理想氣體在等壓壓縮的過程中內(nèi)能一定減小E.當(dāng)衛(wèi)星中的物體處于完全失重時，若一個固定的容器裝有浸潤其器壁的液體置于衛(wèi)星內(nèi)，則必須用蓋子蓋緊，否則容器中的液體一定會沿器壁流散8、如圖所示，兩個中心重合的正三角形線框內(nèi)分別存在著垂直于紙面向里和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，已知內(nèi)部三角形線框ABC邊長為2a，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)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(zhì)量為m的粒子從AB邊中點D垂直AB進(jìn)入內(nèi)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(nèi)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(yīng)強(qiáng)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9、光滑平行導(dǎo)軌ab、cd水平放置，兩導(dǎo)軌間距為L，兩導(dǎo)軌分別與電容為C的電容器的兩極板相連，兩導(dǎo)軌的右端連接光滑絕緣的圓弧軌道bf、ce圓弧軌道的半徑為R，水平導(dǎo)軌與圓弧軌道分別相切于b、c兩點。把一質(zhì)量為m，長度為L的金屬桿置于bc位置，如圖所示。閉合電鍵S，金屬桿恰能滑到ef?？臻g存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁場分布如圖所示，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g，下列各種說法中正確的是（）A．金屬桿剛滑上圓弧軌道時，對軌道的壓力為3mgB．從左向右看，電容器的左極板帶負(fù)電，右極板帶正電C．電容器兩極板間的電勢差減小了D．若磁場方向改為水平向右，則閉合電鍵S后，金屬桿仍能上升R的高度10、如圖所示，豎直平面內(nèi)存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場和垂直于平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，下面關(guān)于某帶正電粒子在平面內(nèi)運動情況的判斷，正確的是（）A．若不計重力，粒子可能沿軸正方向做勻速運動B．若不計重力，粒子可能沿軸正方向做勻加速直線運動C．若重力不能忽略，粒子不可能做勻速直線運動D．若重力不能忽略，粒子仍可能做勻速直線運動三、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）指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。請回答下列問題：（1）使用多用電表粗測電阻時，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×100”擋，經(jīng)正確操作后，指針指示如圖甲a。為了使多用電表測量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋_____檔（選填“×10”“×1k”）；若經(jīng)過正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時，指針指示如圖甲b，則待測電阻為_____Ω。（2）圖乙是某多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。其中，電流表滿偏電流為0.5mA、內(nèi)阻為10Ω；電池電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω；變阻器R0的阻值范圍為0?5000Ω。①該歐姆表的兩只表筆中，_____是黑表筆。（選填“A”或“B”）；②該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω進(jìn)行刻度的。當(dāng)電池的電動勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時，歐姆表仍可調(diào)零，則調(diào)零后R0接入電路的電阻將變_____（填“大”或“小”），若用重新調(diào)零后的歐姆表測得某待測電阻阻值為400Ω，則這個待測電阻的真實阻值為_____Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）12．（12分）某物理興趣小組的同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證機(jī)械能守恒定律，輕繩一端固定在光滑固定轉(zhuǎn)軸O處，另一端系一小球．（1）張小明同學(xué)在小球運動的最低點和最高點附近分別放置了一組光電門，用螺旋測微器測出了小球的直徑，如圖乙所示，則小球的直徑d＝____mm，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，測出小球經(jīng)過最高點的擋光時間為Δt1，經(jīng)過最低點的擋光時間為Δt2.（2）戴小軍同學(xué)在光滑水平轉(zhuǎn)軸O處安裝了一個拉力傳感器，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，通過拉力傳感器讀出小球在最高點時繩上的拉力大小是F1，在最低點時繩上的拉力大小是F2.（3）如果要驗證小球從最低點到最高點機(jī)械能守恒，張小明同學(xué)還需要測量的物理量有_____（填字母代號）．戴小軍同學(xué)還需要測量的物理量有______（填字母代號）．A．小球的質(zhì)量mB．輕繩的長度LC．小球運行一周所需要的時間T（4）根據(jù)張小明同學(xué)的思路，請你寫出驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式：________________(用題目所給得字母表示）（5）根據(jù)戴小軍同學(xué)的思路，請你寫出驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式：____________________(用題目所給得字母表示）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）2019年5月12日，在世界接力賽女子4X200米比賽中，中國隊奪得亞軍。如圖所示，OB為接力賽跑道，AB為長L=20m的接力區(qū)，兩名運動員的交接棒動作沒有在20m的接力區(qū)內(nèi)完成定為犯規(guī)。假設(shè)訓(xùn)練中甲、乙兩運動員經(jīng)短距離加速后都能達(dá)到并保持11m/s的速度跑完全程，乙運動員從起跑后到接棒前的運動是勻加速運動，加速度大小為2.5m/s2，乙運動員在接力區(qū)前端聽到口令時起跑，在甲、乙兩運動員相遇時完成交接棒(1)第一次訓(xùn)練，甲運動員以v=11m/s的速度跑到接力區(qū)前端A處左側(cè)s0=17m的位置向乙運動員發(fā)出起跑口令，求甲、乙兩運動員交接棒處離接力區(qū)前端A處的距離(2)第二次調(diào)練，甲運動員在接力區(qū)前端A處左測25m的位置以v=11m/s的速度跑向接力區(qū)，乙運動員恰好在速度達(dá)到與甲運動員相同時被甲運動員追上，則甲運動員在接力區(qū)前端A處多遠(yuǎn)時對乙運動員發(fā)出起跑口令以及棒經(jīng)過接力區(qū)的時間，并判斷這次訓(xùn)練是否犯規(guī)14．（16分）在如圖甲所示的平面坐標(biāo)系xOy內(nèi)，正方形區(qū)域（0<x<d、0<y<d）內(nèi)存在垂直xOy平面周期性變化的勻強(qiáng)磁場，規(guī)定圖示磁場方向為正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化規(guī)律如圖乙所示，變化的周期T可以調(diào)節(jié)，圖中B0為己知。在x=d處放置一垂直于x軸的熒光屏，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子在t=0時刻從坐標(biāo)原點O沿y軸正方向射入磁場，不計粒子重力。（1）調(diào)節(jié)磁場的周期，滿足T>，若粒子恰好打在屏上P（d，0）處，求粒子的速度大小v；（2）調(diào)節(jié)磁場的周期，滿足T=，若粒子恰好打在屏上Q（d，d）處，求粒子的加速度大小a；（3）粒子速度大小為v0=時，欲使粒子垂直打到屏上，周期T應(yīng)調(diào)為多大？15．（12分）如圖所示，粗細(xì)均勻的U形玻璃管，左端封閉，右端開口，豎直放置。管中有兩段水銀柱a、b，長分別為5cm、10cm，兩水銀液柱上表面相平，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，溫度為27℃，a水銀柱上面管中封閉的A段氣體長為15cm，U形管水平部分長為10cm，兩水銀柱間封閉的B段氣體的長為20cm，給B段氣體緩慢加熱，使兩水銀柱下表面相平，求此時：(i)A段氣體的壓強(qiáng)；(ii)B段氣體的溫度為多少?

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】

設(shè)變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為k，當(dāng)開關(guān)斷開時，副線圈電壓為，根據(jù)歐姆定律得副線圈中電流為：，則原線圈中電流為：，則交流電的輸出電壓為：①；當(dāng)S閉合時，電壓表的示數(shù)為，則副線圈的電壓為，根據(jù)歐姆定律得：，則原線圈中電流為：，則交流電的輸出電壓為：②；①②聯(lián)立解得k=6，故B正確．2、D【解析】

A．光電子的最大初動能為，選項A錯誤；B．根據(jù)光電效應(yīng)方程：則陰極金屬的逸出功為選項B錯誤；C．若增大原入射光的強(qiáng)度，則最大初動能不變，則截止電壓不變；但是飽和光電流會變化，選項C錯誤；D．根據(jù)可得，陰極金屬的截止頻率為選項D正確；故選D.3、B【解析】

設(shè)t時間內(nèi)有V體積的水打在鋼板上，則這些水的質(zhì)量為：m=ρV=ρSvt以這部分水為研究對象，它受到鋼板的作用力為F，以水運動的方向為正方向，由動量定理有：Ft=0-mv，即：F=-=-ρSv1，負(fù)號表示水受到的作用力的方向與水運動的方向相反；由牛頓第三定律可知，水對鋼板的沖擊力大小也為ρSv1．

A.，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論相符，選項B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。4、A【解析】

未加磁場時，根據(jù)動能定理，有加磁場后，多了洛倫茲力，洛倫茲力不做功，根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向垂直斜面向上，所以物體對斜面的壓力減小，所以摩擦力變小，摩擦力做的功變小，根據(jù)動能定理，有Wf′＜Wf所以v′＞v．故A正確，BCD錯誤。

故選A。5、B【解析】

A．盧瑟福預(yù)言了中子的存在，查德威克通過實驗發(fā)現(xiàn)了中子，故A錯誤；B．中子不帶電，則原子核中的中子與其他核子間無庫倫力，但有核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定，故B正確；C．中子不帶電，則散裂中子源中產(chǎn)生的強(qiáng)中子束不可以利用電場使之慢化，故C錯誤；D．根據(jù)德布羅意波波長表達(dá)式若散裂中子源中的中子束流經(jīng)慢化后的速度與電子顯微鏡中的電子流速度相同，因中子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量，則中子的動量大于電子的動量，則此時中子的物質(zhì)波波長比電子的物質(zhì)波波長短，故D錯誤。故選B。6、A【解析】

取地面上一個面積為S的截面，該面積內(nèi)單位時間降雨的體積為則單位時間降雨的質(zhì)量為撞擊地面時，雨滴速度均由v減為0，在內(nèi)完成這一速度變化的雨水的質(zhì)量為。設(shè)雨滴受地面的平均作用力為F，由動量定理得又有解以上各式得所以A正確，BCD錯誤。故選A。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、BDE【解析】

A．絕對零度是不能達(dá)到。故A錯誤；B．兩個分子之間的距離從無窮遠(yuǎn)到無限靠近的過程中，分子之間的作用力先是吸引力，后是排斥力，所以分子力先做正功，后做負(fù)功；同理，分子間距從無限靠近到無窮遠(yuǎn)的過程中，分子力也是先做正功，后做負(fù)功；所以可知分子勢能隨著分子間距的增大，可能先減小后增大。故B正確；C．布朗運動是懸浮在水中花粉的無規(guī)則運動，由于花粉是由花粉顆粒組成的，所以布朗運動反映的是花粉顆粒的運動，不是花粉分子的熱運動，是液體分子的熱運動的反應(yīng)，故C錯誤；D．根據(jù)理想氣體得狀態(tài)方程可知，一定質(zhì)量的理想氣體在等壓壓縮的過程中氣體的溫度一定降低，而一定量的理想氣體得內(nèi)能僅僅與溫度有關(guān)，溫度降低氣體的內(nèi)能減小，所以一定質(zhì)量的理想氣體在等壓壓縮的過程中內(nèi)能一定減小。故D正確；E．當(dāng)衛(wèi)星中的物體處于完全失重時，若一個固定的容器裝有浸潤其器壁的液體置于衛(wèi)星內(nèi)，根據(jù)浸潤的特點可知必須用蓋子蓋緊，否則容器中的液體一定會沿器壁流散。故E正確；故選BDE.8、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(nèi)部磁場，則帶電粒子在內(nèi)、外磁場中做圓周運動的軌跡都應(yīng)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(yīng)強(qiáng)度大小也應(yīng)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(yīng)的圓心角θ＝2×60°＋300°＝420°，故D正確故選ACD。9、AC【解析】

A．金屬桿由bc滑到ef過程，由機(jī)械能守恒有mv2=mgR金屬桿剛滑上圓弧軌道時，由牛頓第二定律有FN－mg=m兩式聯(lián)立解得FN=3mg所以金屬桿對軌道的壓力為3mg，故A正確B．閉合電鍵后金屬桿獲得向右的速度，說明其所受的安培力向右，由左手定則知電流方向由b到c，所以從左向右看，電容器左端為正極板，右端為負(fù)極板，故B錯誤；C．金屬桿受安培力作用，由牛頓第二定律有由運動學(xué)公式有v=t，流過金屬桿的電荷量Δq=t，電容器兩極板間電勢差的減小量ΔU=，聯(lián)立解得ΔU=故C正確；D．若磁場方向改為水平向右，金屬桿所受安培力為豎直向上，由于還受到重力作用，金屬桿所獲得的速度將小于v，所以上升的高度將小于R，故D錯誤。故選AC。10、AD【解析】

A．若不計重力，當(dāng)正電荷沿軸正方向運動時，受到的電場力沿軸正方向，受到的洛倫茲力沿軸負(fù)方向，若滿足，則粒子做勻速直線運動，選項A正確；B．粒子沿軸正方向運動時，因洛倫茲力沿軸方向，粒子一定要偏轉(zhuǎn)，選項B錯誤；CD．重力不能忽略時，只要粒子運動方向和受力滿足如圖所示，粒子可做勻速直線運動，選項C錯誤、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、×1k30000B調(diào)小387【解析】

(1)[1]使用多用電表粗測電阻時，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×100”擋，經(jīng)正確操作后，指針指示如圖甲a。顯然是批針偏轉(zhuǎn)過小，示數(shù)太大，為了減小示數(shù)，則必增大倍率，即要歐姆檔的倍率調(diào)到×1k；[2]若經(jīng)過正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時，指針指示如圖甲b，則待測電阻為(2)[3]由于歐姆表與其他檔位的表是共用表頭的，所以歐姆表的內(nèi)接電源的+接線柱必從表頭的+相接，電流要求從+接線柱（即紅接線柱）流進(jìn)，所以A是紅接線柱，B是黑接線柱；[4]歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω進(jìn)行刻度的。則此時調(diào)零電阻連入電路的電阻當(dāng)電池的電動勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時，歐姆表仍可調(diào)零，此時要使電流表仍滿偏，則所以要調(diào)??；[5]若用重新調(diào)零后的歐姆表測得某待測電阻阻值為400Ω，則有：此時正常電阻400Ω在正常原電動勢中的電流若把此電阻接入舊的歐姆表中時電流I對應(yīng)的阻值12、5.700BAF2－F1＝6mg【解析】

（1）[1]．螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為5.5mm，可動刻度讀數(shù)為20.0×0.01mm，故最終讀數(shù)為兩者相加，即5.700mm.（3）[2][3]．根據(jù)小明同學(xué)的實驗方案，小球在最高點的速度大小為v1＝小球在最低點的速度大小為v2＝設(shè)輕繩長度為L，則從最低點到最高點依據(jù)機(jī)械能守恒定律有化簡得所以小明同學(xué)還需要測量的物理量是輕繩的長度L；根據(jù)小軍同學(xué)的實驗方案，設(shè)小球做圓周運動的半徑為r，則小球在最低點有在最高點有從最低點到最高點依據(jù)機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立方程化簡得F2－F1＝6mg所以小軍同學(xué)還需要測量的物理量就是小球的質(zhì)量m.（4）[4]．由（3）可知，根據(jù)小明同學(xué)的思路，驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式為（5）[5]．由（3）可知，根據(jù)小軍同學(xué)的思路，驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式為F2－F1＝6mg.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）5m（2）見解析【解析】

(1)第一次訓(xùn)練，設(shè)乙運動員加速到交接棒時運動時間為t，則在甲運動員追擊乙運動員的過程中，有代人數(shù)據(jù)得乙運動員加速的時間故舍去交接棒處離接力區(qū)前端A處的距離為5m(2)第二次訓(xùn)練，乙運動員恰好與甲運動員共速時乙運動員加速的時間設(shè)甲運動員在距離接力區(qū)前端A處為s時對乙運動員發(fā)出起跑口令，則在甲運動員追擊乙運動員的過程中，有代人數(shù)據(jù)得s=24.2m棒經(jīng)過接力區(qū)的時間為乙運動員恰好達(dá)到與甲運動員相