2024年高考物理最后一卷（全國舊教材版）全解全析

2024年高考最后一卷（全國舊教材卷）物理·全解全析注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。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(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)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(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第14~18題只有一項符合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分。14．依據(jù)世界核電運營者協(xié)會（WANO）評價規(guī)則，我國自主設(shè)計建設(shè)三代核電機組、全球首臺“華龍一號”—中國核電旗下福清核電5號機組WANO綜合指數(shù)于2024年2月實現(xiàn)滿分，標(biāo)志著“華龍一號”生產(chǎn)運營績效在全球范圍表現(xiàn)卓越，充分驗證了我國自主三代核電技術(shù)的安全性和先進(jìn)性。華龍一號發(fā)電機利用的是鈾核裂變釋放的核能，則下列敘述正確的是（）A．太陽輻射能量的主要來源也是重核裂變B．鈾核典型的裂變方程為C．裂變過程中釋放核能是因為產(chǎn)物中新核的比結(jié)合能大D．鍶90是鉑235的裂變產(chǎn)物，其半衰期為28年，那么經(jīng)過56年鍶90便衰變沒了【答案】C【詳解】A．太陽輻射能量的主要來源是太陽內(nèi)部發(fā)生聚變，故A錯誤；B．典型的裂變方程為，故B錯誤；C．裂變釋放核能是因為新核的比結(jié)合能大于原來重核的比結(jié)合能，故C正確；D．鍶90的半衰期為28年，那么經(jīng)過56年鍶90剩下原來的四分之一，故D錯誤。故選C。15．2023年11月上虞曹娥江“網(wǎng)紅人行橋”正式開通，裝在橋兩側(cè)的音樂噴泉吸粉無數(shù)。音樂噴泉噴出的水從江中抽取，噴頭可沿一定方向旋轉(zhuǎn)，水流速度大小也可調(diào)節(jié)，如圖所示。某噴頭將水以v的速度朝與水平成37°斜向上噴出，噴頭出水口的截面積為S，離水面高度為h，不計一切阻力，水的密度為ρ，下列說法正確的是（）A．水柱的水平射程為B．噴頭單位時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為ρSvC．?t時間內(nèi)電機對水做功為ρS?tv3D．增大噴頭與水平面的夾角，噴射的水平射程一定增大【答案】B【詳解】A．將初速度正交分解，分別為，，水滴在豎直方向做豎直上拋運動，水平射程為，聯(lián)立可求出水平射程，顯然A選項中時間代入不正確，A錯誤；B．噴頭勻速噴水，單位時間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為ρSv，B正確；C．?t時間內(nèi)水增加的動能為，在?t時間內(nèi)水從水面被抽出，同時也增加了重力勢能，故?t時間內(nèi)電機對水做功大于ρS?tv3，C錯誤D．增大噴頭與水平面的夾角，豎直分速度增大，空中運動時間變長，但是水平分速度減小，由，可知噴射的水平射程不一定增大，當(dāng)取極限與水平方向的夾角為90°，此時水平射程為零，D錯誤。故選B。16．汽車以一定的初速度沿平直公路開始勻減速剎車，此后t時間內(nèi)的位移為x，汽車關(guān)系如圖所示，圖線前10s為直線，之后部分屬于雙曲線，則由圖像可知，汽車前16s內(nèi)平均速度大小為（）A．6.00m/s B．6.20m/s C．6.25m/s D．6.35m/s【答案】C【詳解】根據(jù)題意，由運動學(xué)公式可得，結(jié)合圖像，可知初速度，加速度，10s之后部分屬于雙曲線，說明平均速度與時間成反比，即汽車靜止不動，則汽車的位移為，則16s內(nèi)平均速度大小為，故選C。17．2024年3月25日0時46分，我國成功利用長征運載火箭將“鵲橋二號”中繼星送入環(huán)月軌道飛行，該中繼星進(jìn)入周期為T的環(huán)月大橢圓使命軌道，按計劃開展與“嫦娥四號”和“嫦娥六號”的通信測試。如圖是中繼星環(huán)繞月球的示意圖，其中P點為近月點，與月球表面距離為，Q點為遠(yuǎn)月點，與月球表面距離為，M、N為橢圓的短軸點，月球半徑為R，萬有引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．該中繼星在P點時機械能最大B．該中繼星沿MPN運動時間等于沿NQM運動時間C．月球表面重力加速度D．月球的質(zhì)量【答案】D【詳解】A．由于中繼星在該軌道上無動力飛行，僅受萬有引力，故其機械能守恒，A錯誤；B．由于中繼星在近月點P附近速率較大，MPN與NQM路程相同，故MPN階段時間較少，B錯誤；CD．由開普勒第三定律與天體圓周運動的規(guī)律可得，，，解得，，C錯誤，D正確。故選D。18．風(fēng)洞是進(jìn)行空氣動力學(xué)實驗的常用設(shè)備。如圖所示，將質(zhì)量為m的小球從A點以初速度v0水平向左拋出，假設(shè)小球運動過程中受到水平向右、大小恒定的風(fēng)力F，經(jīng)過一段時間t，小球運動到A點正下方的B點，且。O點是軌跡的最左端，重力加速度為g。則此過程中（

）A．小球速度最小時位于O點 B．AB之間的距離為C．小球運動的時間 D．小球所受的風(fēng)力F小于mg【答案】C【詳解】A．風(fēng)對小球的力恒定，則小球可視為在等效重力場中運動，等效重力方向為重力和風(fēng)力的合力小球運動過程中速度與等效重力方向垂直時速度最小，故小球速度最小時，位于之間的某處，故A錯誤；BC．小球自A運動到B，風(fēng)力做功為零。由動能定理得，解得AB間的距離，又由得小球運動的時間，故B錯誤，C正確；D．由于水平方向合力做功為0，在水平方向速度大小不變，在水平方向上，由動量定理得，所以，故D錯誤。故選C。19．超長春節(jié)假期，點燃了旅游熱，一些旅游景點懸掛了燈籠。如圖所示，一度假村用長度相等的輕繩依次連接了10個質(zhì)量均為的燈籠．燈籠1的左端被細(xì)繩固定在豎直桿上，左端細(xì)繩與豎直桿的夾角為。燈籠10的右端被細(xì)繩也固定在豎直桿上，右端細(xì)繩與豎直桿的夾角也為。燈籠5和燈籠6之間的細(xì)繩恰好水平。則下列說法正確的是（重力加速度為）（）A．燈籠5和燈籠6之間的細(xì)繩張力的大小為B．燈籠5和燈籠6之間的細(xì)繩張力的大小為C．燈籠3和燈籠4之間的輕繩與水平方向的夾角的正切值等于D．燈籠3和燈籠4之間的輕繩與水平方向的夾角的正切值等于【答案】BD【詳解】AB．選取1~5前五個燈籠組成的整體為研究對象，對其進(jìn)行受力分析如圖所示，由力的平衡條件，可得，燈籠6對燈籠5的力大小為，即燈籠5和燈籠6之間的細(xì)繩張力的大小為，A錯誤，B正確；CD．同理選取燈籠4和燈籠5組成的整體為研究對象，對其進(jìn)行受力分析，由力的平衡條件，可得，C錯誤，D正確。故選BD。20．如圖所示，棱長為L的正四面體的四個頂點A、B、C、D處分別固定電荷量為的四個點電荷，a、b、c分別為三條棱的中點，靜電力常量為k。下列說法正確的是（

）A．A、D處的點電荷在a點產(chǎn)生的合場強為0B．A、B、C處的點電荷在b點產(chǎn)生的合場強大小為C．a(chǎn)、c兩點的電勢相同D．a(chǎn)、c兩點的電場強度相同【答案】BC【詳解】A．A、D處的點電荷在a點產(chǎn)生的合場強為，A錯誤；B．A、C處的點電荷在b點產(chǎn)生的合場強為A、B、C處的點電荷在b點產(chǎn)生的合場強為，B正確；C．a(chǎn)在A、D處兩等量異種點電荷的連線中點處，電勢為零，a在B、C處兩等量異種點電荷的連線的中垂線上，電勢也為零，綜上a點電勢為零，同理c點電勢為零，所以a、c兩點的電勢相同，C正確；D．A、D處的點電荷在a點產(chǎn)生的合場強方向為，大小為B處的點電荷在a點產(chǎn)生的場強方向為，C處的點電荷在a點產(chǎn)生的場強方向為，大小均為，同理A、B處的點電荷在c點產(chǎn)生的合場強方向為，大小為C處的點電荷在c點產(chǎn)生的場強方向為，D處的點電荷在c點產(chǎn)生的場強方向為，大小均為，故a、c兩點的電場強度大小相等，方向不同。故選BC。21．如圖所示，邊長為2L的等邊三角形ABC內(nèi)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場，D是AB邊的中點，一質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電粒子從D點以不同的速率平行于BC邊方向射入磁場，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A．粒子可能從B點射出B．若粒子從C點射出，則粒子做勻速圓周運動的半徑為C．若粒子從C點射出，則粒子在磁場中運動的時間為D．若粒子從AB邊射出，則粒子在磁場中運動的時間相同，且時間最長【答案】CD【詳解】A．帶負(fù)電的粒子從D點以速度v平行于BC邊方向射入磁場，由左手定則可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，但由于BC邊的限制，粒子不能到達(dá)B點，故A錯誤；B．若粒子從C點射出，如圖乙所示根據(jù)幾何關(guān)系可得，解得，故B錯誤；C．則粒子軌跡對應(yīng)的圓心角的正弦值為，則，粒子在磁場中運動的時間為，故C正確；D．由牛頓第二定律可知，解得，若粒子從AB邊射出，則粒子的速度越大，軌跡半徑越大，如圖丙所示若粒子從AB邊射出時的圓心角相同，且為最大，根據(jù)，又，知粒子在磁場中運動的周期相等，則其在磁場中運動的時間相同，且時間最長，故D正確。故選CD。二、非選擇題：共62分。第22~25題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~34題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共47分22．（5分）為了測量汽車沿水平方向做直線運動時加速度大小，小張和小李兩同學(xué)分別設(shè)計了不同的裝置。已知重力加速度為g。(1)小張將一量角器如圖甲所示放置在架子上，用細(xì)線一端拴一小球，另一端固定在量角器的中心，在車加速直線運動時測量細(xì)線與豎直方向的夾角為，則車的水平加速度大小為；(2)小李將一等腰直角三角板如圖乙所示放在架子上，用細(xì)線一端拴一小球，另一端固定在三角板的頂點處，三角板頂點到底邊的距離為h，在車加速直線運動時測量細(xì)線與三角板底邊交點偏離豎直中線的距離為x，則車的水平加速度大小為；(3)如果要在量角器的半圓形底邊和三角板的底邊上直接標(biāo)注加速度的數(shù)值，你認(rèn)為甲乙哪種方案標(biāo)注的刻度值是均勻的：。這種方案在實際測量中用起來更方便。【答案】(1)(2)(3)乙【詳解】（1）對小球受力分析得，，解得（2）由幾何關(guān)系得代入上問結(jié)果中得（3）由，且為定值，可知正比于，因此方案乙的刻度值是均勻的。23．（10分）如圖甲為一興趣小組用熱敏電阻和繼電器設(shè)計的一種自動散熱的系統(tǒng)，當(dāng)所在位置溫度超過50℃時，自動開啟風(fēng)扇進(jìn)行散熱。已知該熱敏電阻的阻值隨溫度變化的曲線如圖乙所示，繼電器工作時相當(dāng)于的電阻，左邊電源電壓恒為12V，當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合；當(dāng)繼電器線圈中的電流超過40mA時，繼電器可能損壞。(1)該小組同學(xué)在選擇滑動變阻器時，發(fā)現(xiàn)有如下幾種規(guī)格可選：型號AB額定電流（A）額定阻值（）0.15k8.7k0.8250420則應(yīng)選用額定阻值為的滑動變阻器；(2)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng)：①電路接通前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是。②將熱敏電阻浸入一盆溫度為50℃的水中，閉合開關(guān)S，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至。【答案】(1)420(2)a避免接通電源后電路中的電流值過大而損耗繼電器風(fēng)扇開啟【詳解】（1）由圖乙可知，當(dāng)Rt所在位置溫度為50℃時對應(yīng)的電阻值為250Ω，由題，此時電路中的電流為20mA，所以滑動變阻器的電阻值，可知滑動變阻器的額定電阻需要大于300Ω，考慮到滑動變阻器的使用效率，可知選取420Ω的滑動變阻器最佳。（2）①根據(jù)電路安全的原則，可知開始時滑動變阻器的電阻值要最大，所以滑動變阻器的滑片應(yīng)置于a端附近，不能置于另一端的原因是避免接通電源后電路中的電流值過大而損耗繼電器。②將熱敏電阻Rt浸入一盆溫度為50℃的水中，閉合開關(guān)S，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至風(fēng)扇開啟，表示電磁繼電器開始工作。24．（14分）如圖所示，一個側(cè)壁光滑的質(zhì)量為M的矩形裝置放置在水平地面上，現(xiàn)有一個固定在矩形裝置上的滑輪和一個固定在豎直墻壁上的滑輪，滑輪質(zhì)量均不計。一木塊通過輕質(zhì)細(xì)線繞過兩個滑輪系在豎直墻壁上，細(xì)線有兩部分處于水平狀態(tài)、有一部分處于豎直狀態(tài)，重力加速度為g，假定裝置不翻轉(zhuǎn)。（1）若地面光滑，當(dāng)木塊的質(zhì)量，用一向左的水平恒力F使系統(tǒng)靜止，求水平恒力F的大??；（2）若裝置M與地面的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，求木塊質(zhì)量m的最大值；（3）若地面光滑，當(dāng)木塊的質(zhì)量，整個系統(tǒng)從靜止開始運動，當(dāng)木塊沿裝置M側(cè)壁下降高度h時，求裝置M的速度大小。【答案】（1）0.2Mg；（2）0.25M；（3）【詳解】（1）對木塊受力分析，根據(jù)平衡條件可知繩子拉力大小為對矩形裝置和木塊整體，根據(jù)平衡條件可知解得（2）根據(jù)平衡條件可知矩形裝置應(yīng)滿足解得（3）矩形裝置上的滑輪相當(dāng)于動滑輪，因此物塊豎直向下的速度是矩形裝置的二倍，水平方向與舉行裝置相同，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有解得25．（20分）我國在高鐵列車和電動汽車的設(shè)計和制造領(lǐng)域現(xiàn)在處于世界領(lǐng)先水平，為了節(jié)約利用能源，在“剎車”時采用了電磁式動力回收裝置，可將部分動能轉(zhuǎn)化為電能并儲存起來。如圖所示為該裝置的簡化模型，在光滑的水平面內(nèi)，一個“日”字形的金屬線框，各邊長，其中、、邊電阻均為，、電阻可忽略，線框以速度沖進(jìn)寬度也為l，磁感應(yīng)強度的勻強磁場，最終整個線框恰好能穿出磁場，忽略空氣阻力的影響，求：（1）線框剛進(jìn)磁場時流過的電流大小和方向，并指出M、N哪端電勢高；（2）整個線框的質(zhì)量m；（3）邊穿過磁場過程中，邊中產(chǎn)生的焦耳熱Q?！敬鸢浮浚?），電流的方向N到M，M端電勢高；（2）；（3）【詳解】（1）導(dǎo)體進(jìn)入磁場切割感應(yīng)電動勢為回路的總電阻為流過導(dǎo)體的電流大小為根據(jù)楞次定律或右手定則，電流的方向N到M；M端電勢高；（2）在整個線框穿過磁場的過程中，總有一個邊在切割磁感線，回路的總電阻相當(dāng)于不變，根據(jù)動量定理…整理后得解得（約為0.013kg）（3）對邊通過磁場的過程使用動量定理，為穿過磁場的時間，解得根據(jù)能量守恒定律導(dǎo)體棒生的熱（二）選考題：共15分。請考生從給出的2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。33．【物理—選修3-3】（15分）（1）（5分）如圖為一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷a→b→c過程的壓強p隨攝氏溫度t變化的圖像，其中ab平行于t軸，cb的延長線過坐標(biāo)原點。下列判斷正確的是（）A．a(chǎn)→b過程，有些氣體分子的運動速率增加B．a(chǎn)→b過程，單位時間撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加C．a(chǎn)→b過程，單位時間撞擊單位面積器壁的分子數(shù)不變D．b→c過程，氣體從外界吸的熱量等于其內(nèi)能增加量E．b→c過程，氣體分子數(shù)密度變大【答案】ABE【詳解】A．a(chǎn)→b過程，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，平均速率減小，但有些氣體分子的運動速率增加，故A正確；BC．a(chǎn)→b過程，氣體壓強不變，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，根據(jù)壓強微觀意義可知，單位時間撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加，故B正確，C錯誤；DE．把該圖像轉(zhuǎn)化為圖像如圖所示在b→c過程，圖像上的點與坐標(biāo)原點連線斜率增加，根據(jù)，可得，可知氣體體積減小，氣體分子數(shù)密度變大；在b→c過程，由于氣體體積減小，外界對氣體做功，氣體溫度升高，氣體內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可知氣體從外界吸的熱量不等于其內(nèi)能增加量，故D錯誤，E正確。故選ABE。（2）（10分）油電混合車汽油發(fā)動機燃燒室的結(jié)構(gòu)如圖a，汽油機工作過程中在一個沖程內(nèi)燃燒室內(nèi)氣體的曲線如圖b所示，其中B→C和D→A為兩個絕熱過程。燃燒室內(nèi)的氣體可看做理想氣體。一定質(zhì)量的油氣混合氣體進(jìn)入燃燒室，初始狀態(tài)A點處混合氣體的溫度為，壓強約為?；鸹ㄈc火瞬間，燃料燃燒使得燃燒室內(nèi)的壓強迅速增大到，然后，活塞被推動向下移動，在經(jīng)歷B→C的絕熱膨脹過程中，由于氣體對外做功驅(qū)動汽車前進(jìn)，使得氣缸內(nèi)溫度降低了300K，膨脹結(jié)束到達(dá)狀態(tài)C時，燃燒室內(nèi)壓強降低到，求：（1）在一個沖程內(nèi)燃燒室內(nèi)能達(dá)到的最高溫度；（2）氣缸內(nèi)氣體的最大體積與最小體積之比被稱為壓縮比，是汽油機動力大小的一個標(biāo)志。根據(jù)題目中條件，計算該汽油機的壓縮比?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）從A→B過程氣體發(fā)生等容升壓，氣體溫度升高；從B→C過程，氣體絕熱膨脹，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體內(nèi)能減少，溫度降低；從C→D過程氣體發(fā)生等容降壓，氣體溫度降低；從D→A過程，氣體絕熱壓縮，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增加，溫度升高；可知在一個沖程內(nèi)燃燒室內(nèi)，B狀態(tài)的溫度最高，根據(jù)解得在一個沖程內(nèi)燃燒室內(nèi)能達(dá)到的最高溫度為（2）在經(jīng)歷B→C的絕熱膨脹過程中，由于氣體對外做功驅(qū)動汽車前進(jìn)，使得氣缸內(nèi)溫度降低了300K，膨脹結(jié)束到達(dá)狀態(tài)C時，燃燒室內(nèi)壓強降低到，可知，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得可得該汽油機的壓縮比為34．【物理—選修3-4】（15分）（1）（5分）如圖（a），在均勻介質(zhì)中有A、B、C和D四點，其中A、B、C三點位于同一直線上，，，垂直于。時，位于A、B、C處的三個完全相同的橫波波源同時開始振動，振動圖像均如圖（b）所示，振動方向與平面垂直，已知波長為4m。下列說法正確的是（）A．這三列波的波速均為2B．時，D處的質(zhì)點開始振動C．時，D處的質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動D．時，D處的質(zhì)點與平衡位置的距離是2E．時，D處的質(zhì)點與平衡位置的距離是2【答案】BCD【詳解】A．波速由介質(zhì)決定，由圖（b）的振動圖像可知，振動的周期為4s，故三列波的波速均為，故A錯誤；B．由圖（a）可知，D處距離波源最近的距離為3m，故開始振動的時間為波源C處的橫波傳播到D處所需的時間，則，故B