2024屆新疆烏魯木齊市高考壓軸卷物理試卷含解析

2024屆新疆烏魯木齊市名校高考壓軸卷物理試卷

請考生注意：

1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答

案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。

2.答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。

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，空間「點離地面足夠高，從尸點以很小的速度向右水平拋出一個小球，小球能打在豎直的墻壁上，若

不斷增大小球從尸點向右水平拋出的初速度，則小球打在豎直墻壁上的速度大小

I

P-

A.一定不斷增大

B.一定不斷減小

C.可能先增大后減小

D.可能先減小后增大

2、2019年8月31日7時41分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“快舟一號”甲運載火箭，以“一箭雙星”方式，成功將微

重力技術(shù)實驗衛(wèi)星和瀟湘一號07衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星均進入預(yù)定軌道。假設(shè)微重力技術(shù)試驗衛(wèi)星軌道半徑為,瀟

湘一號07衛(wèi)星軌道半徑為&，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑為＜《，兩顆衛(wèi)星都作勻速圓周運動。已知地球表面的重力加速

度為g,則下面說法中正確的是（）

A.微重力技術(shù)試驗衛(wèi)星在預(yù)定軌道的運行速度為麻

B.衛(wèi)星在與軌道上運行的線速度大于衛(wèi)星在用軌道上運行的線速度

C.衛(wèi)星在R2軌道上運行的向心加速度小于衛(wèi)星在R｝軌道上運行的向心加速度

D.衛(wèi)星在此軌道上運行的周期小于衛(wèi)星在與軌道上運行的周期

3、圖甲所示為氫原子能級圖，大量處于〃=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時能輻射出多種不同頻率的光，其中用從

〃=4能級向〃=2能級躍遷時輻射的光照射圖乙所示光電管的陰極K時，電路中有光電流產(chǎn)生，則

nE/eV

DO----------0

4-----------------0.85

3------------------1.51

2-----------------3.40

1------------------13.6

圖甲圖乙

A.改用從〃=4能級向〃=1能級躍遷時輻射的光，一定能使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)

B.改用從〃=3能級向〃=1能級躍遷時輻射的光，不能使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)

C.改用從〃=4能級向〃=1能級躍遷時輻射的光照射，逸出光電子的最大初動能不變

D.入射光的強度增大，逸出光電子的最大初動能也增大

4、帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中〃點以初速度-進入電場并沿虛線所示的軌跡運動到力點，如圖所示，實

.

線是電場線，關(guān)于粒子，下列說法正確的是（

A.在。點的加速度大于在力點的加速度

B.在〃點的電勢能小于在力點的電勢能

C.在。點的速度小于在8點的速度

D.電場中。點的電勢一定比力點的電勢高

5、關(guān)于分子間相互作用力與分子間勢能，下列說法正確的是（）

A.在10m（八）為分子間作用力為零的間距，其值為10一|。01）距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力

B.分子間作用力為零時，分子間的勢能一定是零

C.當分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間的距離越大，分子勢能越小

D.分子間距離越大，分子間的斥力越大

6、如圖甲所示，一個圓形線圈放于一個隨時間變化的勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面（紙面），以垂直紙

面向里為正方向。磁感應(yīng)強度以隨時間，的變化規(guī)律如圖乙所示。取圖示線圈中電流方向為正方向，用i表示線圈中

的感應(yīng)電流，則下列表示電流隨時間變化的4幅i-t圖像正確的是（）

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。分。

7、如圖所示，水平面內(nèi)的等邊三角形ABC的邊長為L,頂點C恰好位于光滑絕緣直軌道CD的最低點，光滑直導(dǎo)軌

的上端點D到A、B兩點的距離均為L,D在AB邊上的豎直投影點為O.一對電荷量均為一Q的點電荷分別固定于

A、B兩點.在D處將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在軌道上（忽略它對原電場的影響），將小球由靜止開始釋放，

已知靜電力常量為k、重力加速度為g,且中=*mg,忽略空氣阻力，則

A.軌道上D點的場強大小為警

2q

B.小球剛到達C點時，其加速度為零

c.小球剛到達C點時，其動能為￥，,%心

D.小球沿直軌道CD下滑過程中，其電勢能先增大后減小

8、圖示為振幅、頻率相同的兩列橫波相遇時形成的干涉圖樣，實線與虛線分別表示的是波峰和波谷，圖示時刻，M是

波峰與波峰的相遇點，已知兩列波的振幅均為A,下列說法中正確的是（）

C.彈簧恢復(fù)原長時滑塊的動能為工〃八，2

2

2

V*

D.滑塊與木板AB間的動摩擦因數(shù)為7：

2gi

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(xué)設(shè)計出如圖所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律％讓小球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A

點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間f,當?shù)氐闹亓铀俣葹間。

（1）為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量________.

A.小球的質(zhì)量in

B.AB之間的距離”

C小球從A到B的下落時間以8

D.小球的直徑d

（2）小球通過光電門時的瞬時速度（用題中所給的物理量表示）。

（3）調(diào)整AB之間距離〃，多次重復(fù)上述過程，作出［隨//的變化圖象如圖所示，當小球下落過程中機械能守恒時,

V

該直線斜率脈=。

（4）在實驗中根據(jù)數(shù)據(jù)實際繪出：一”圖象的直線斜率為A（AVA。），則實驗過程中所受的平均阻力/與小球重力

mg的比值丫=，XSXPD=!X^X3=^

________________（用八ko表示）。

3344

12,（12分）某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌驗證動量守恒定律，同時測量彈簧的彈性勢能，實驗裝置如圖甲所示，兩滑塊A、B

上各固定一相同窄片。部分實驗步驟如下：

L用螺旋測微器測量窄片的寬度d；

H.將氣墊導(dǎo)軌調(diào)成水平；

II.將A、B用細線綁住，在A.B間放入一個被壓縮的輕小彈簧；

IV燒斷細線，記錄A、B上的窄片分別通過光電門C、D的擋光時間外、d

甲乙

⑴若測量窄片的寬度d時，螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示，貝I」仁mm。

⑵實驗中，還應(yīng)測量的物理量是______

A.滑塊A的質(zhì)量mi以及滑塊B的質(zhì)量m2

B.燒斷細線后滑塊A、B運動到光電門C、D的時間人、/B

C.燒斷細線后滑塊A、B運動到光電門C、D的路程由、X2

⑶驗證動量守恒定律的表達式是______________;燒斷細線前彈簧的彈性勢能Ep=o（均用題中相關(guān)物理量的

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）一列簡諧橫波在戈軸上傳播，。、〃是工軸上相距.％=6m的兩質(zhì)點。，=0時，〃質(zhì)點正好到達正方向

最大位移處，且〃質(zhì)點到％軸的距離%=5cm,而此時。質(zhì)點恰好經(jīng)過平衡位置向下運動。已知這列波的頻率

/=10Hzo

①求經(jīng)過時間。=Is,。質(zhì)點運動的路程S；

②若.心大于一個波長，求該波的波速上

14.（16分）從安全的角度出發(fā)，駕校的教練車都經(jīng)過改裝，尤其是剎車裝置。為了測試改裝后的教練車剎車性能，

教練們進行了如下試驗：當車速達到某一值月時關(guān)閉發(fā)動機，讓車自由滑行直到停下來。假設(shè)車做的是勻減速直線運

動，測得車在關(guān)閉發(fā)動機后的第1s內(nèi)通過的位移為16m,第3s內(nèi)通過的位移為1m?；卮鹣旅鎲栴}。

（1）改裝后的教練車的加速度。的大小及開始做勻減速運動的速度%的大小是多少？

⑵如果想讓教練車用時f=2s停下來，那么教練員應(yīng)額外提供多大的加速度？

15.（12分）如圖所示，在直線和尸。之間有一勻強電場和一圓形勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，MN、PQ

與磁場圓相切，CD是圓的一條直徑，長為2,，勻強電場的方向與CD平行向右，其右邊界線與圓相切于C點。一比

荷為k的帶電粒子（不計重力）從尸。上的A點垂直電場射入，初速度為vo,剛好能從。點沿與。夾角為a的方向

進入磁場，最終從。點離開磁場。求：

⑴電場的電場強度E的大?。?/p>

⑵磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。

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】

設(shè)尸點到墻壁的距離為d,小球拋出的初速度為運動時間，=4

%

豎直速度匕,=/=￡

匕）

剛小球打到墻壁上時速度大小為

根據(jù)數(shù)學(xué)知識：

J片+（月且）2之2卜；.（g3~）2=2gd

Vvov%

即\后向i0由此可見速度有最小值，則小球打在豎直墻壁上的速度大小可能先減小后增大。

A.一定不斷增大。故A不符合題意。

B.一定不斷減小。故B不符合題意。

C.可能先增大后減小。故C不符合題意。

D.可能先減小后增大。故D符合題意。

2、C

【解析】

A.由萬有引力提供向心力有

Mm

G2￡

R；R

得

設(shè)地球半徑為R,則有

_M，n

聯(lián)立得

由于

RwR1

則

片。底

故A錯誤；

B.由公式

「Mmv2

G—「二m——

得

由于Ri〈&則衛(wèi)星在R?軌道上運行的線速度小于衛(wèi)星在Ri軌道上運行的線速度，故B錯誤;

C.由公式

-Mm

G——=nui

得

GM

則衛(wèi)星在小軌道上運行的向心加速度小于衛(wèi)星在/?,軌道上運行的向心加速度，故C正確；

D.由開普勒第三定律二二k可知，由于凡則衛(wèi)星在R、軌道上運行的周期大于衛(wèi)星在與軌道上運行的周期，故

D錯誤。

故選C。

3、A

【解析】

在躍遷的過程中釋放或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差，=-0.85eV-(-3.40)=2.55eV=hv,此種光的

頻率大于金屬的極限頻率，故發(fā)生了光電效應(yīng).A、AE*=-0.85eV-(-13.6)=12.75eV>AE-同樣光的頻率大于金

屬的極限頻率，故一定發(fā)生了光電效應(yīng)，則A正確.B、AE?1=-1.5leV-(-13.6)=12.09eV>AE41,也能讓金屬發(fā)生

光電效應(yīng)，則B錯誤；C、由光電效應(yīng)方程4,”=/山-叱)，入射光的頻率變大，飛出的光電子的最大初動能也變大，

故C錯誤；D、由且,”=/?卜一叱,知光電子的最大初動能由入射光的頻率和金屬的逸出功決定，而與人射光的光強無關(guān),

則D錯誤；故選A.

【點睛】波爾的能級躍遷和光電效應(yīng)規(guī)律的結(jié)合；掌握躍遷公式△￡■=￡,,,一￡“，光的頻率￡1=/?!/,光電效應(yīng)方程

紇〃="'一卬。?

4、C

【解析】

電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，可知EAVEB,所以a、b兩點比較，粒子的加速度在

b點時較大，故A錯誤；由粒子的運動的軌跡可以知道，粒子受電場力的方向應(yīng)該指向軌跡的內(nèi)側(cè)，根據(jù)電場力方向

與速度方向的夾角得電場力先做負功后做正功，電勢能先增大后減小，整個過程電場力做正功，電勢能減小，即在a

點的電勢能大于在b點的電勢能，故B錯誤；整個過程電場力做正功，根據(jù)動能定理得經(jīng)b點時的動能大于經(jīng)a點時

的動能，所以無論粒子帶何種電，經(jīng)b點時的速度總比經(jīng)a點時的速度大，故C正確；由于不知道粒子的電性，也不

能確定電場線的方向，所以無法確定a點的電勢和b點的電勢大小關(guān)系，故D錯誤；故選C.

5、A

【解析】

A.分子間同時存在引力和斥力，在平衡距離以內(nèi)表現(xiàn)為斥力，在平衡距離以外表現(xiàn)為引力，在lOro距離范圍內(nèi)，分

子間總存在著相互作用的引力，A正確；

BC.設(shè)分子平衡距離為八)，分子距離為/*,當r>八)，分子力表現(xiàn)為引力，分子距離越大，分子勢能越大；當女人)，分

子力表現(xiàn)為斥力，分子距離越小，分子勢能越大；故當/*=e,分子力為0,分子勢能最小；由于分子勢能是相對的，

其值與零勢能點的選擇有關(guān)，所以分子距離為平衡距離時分子勢能最小，但不一定為零，B、C錯誤；

D.分子間距離越大，分子間的斥力越小，D錯誤。

故選A。

6、B

【解析】

AB.由楞次定律判定感應(yīng)電流方向。O~1S、4?5s兩時間段內(nèi)電流方向與題意正方向相反，1~2S、2?3s兩時間段內(nèi)電

流方向與題意正方向相同。所以B正確，A錯誤；

CD.由電磁感應(yīng)定律和歐姆定律得感應(yīng)電流

.E△①S

I------------?___

RAr/?RZ

則i的大小與竺的大小成正比。結(jié)合題圖乙知，3?4s時間內(nèi)

△1

AD

無感應(yīng)電流。其他時間段內(nèi)一的大小相等，則感應(yīng)電流大小恒定，即各段電流大小相等。所以CD錯誤。

Ar

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、BC

【解析】

由點電荷場強公式可得,軌道上D點的場強為:用）=2學(xué)cos30°二些，選項A錯誤；同理可得軌道上C點的場強

匚Q

也為:Ec=,在C點，由牛頓定律可得：7??^sin45cos45-ma,解得a=0,選項B正確；從D到C,電

場力做功為零，根據(jù)動能定理可得：EKC=mgLsin60=^-mgLf選項C正確；小球沿直軌道CD下滑過程中，電

場力先做正功，后做負功，則其電勢能先減小后增大，選項D錯誤；故選BC.

點睛：解答此題關(guān)鍵是搞清兩個點電荷周圍的電場分布情況，利用對稱的思想求解場強及電勢的關(guān)系；注意立體圖與

平面圖形的轉(zhuǎn)化關(guān)系.

8、BDE

【解析】

A.圖示時刻位于M處的質(zhì)點只在平衡位置附件上下振動，并不隨波遷移，故A錯誤；

BC.P處的質(zhì)點圖示時刻處于波峰和波谷相遇，二者運動的步調(diào)始終相反，合位移為0,始終處于平衡位置，故B正

確，C錯誤；

D.從圖示時刻開始經(jīng)過四分之一周期，M處的質(zhì)點到達平衡位置，位移為0,故D正確；

E.M處的質(zhì)點為振動加強點，其振幅為2A,故E正確。

故選BDEo

9、BC

【解析】

AB.污水中正、負離子向右移動，受到洛倫茲力，根據(jù)左手定則，正離子向前表面c偏，負離子向后表面Q偏，所以

。側(cè)電勢比c側(cè)低，與污水中正、負離子的數(shù)量無關(guān)，故A正確，不符合題意；B錯誤，符合題意；

C.穩(wěn)定后，離子受到洛倫茲力和電場力作用，受力平衡，有

吟=9田

解得

U

v=----

DB

流量為

DUD兀

Q=v（一）2冗=-------

248

分析可知，顯示儀器的示數(shù)。與離子的濃度無關(guān)，故C錯誤，符合題意；

D.同理可知。與U成正比，與L無關(guān)，故D正確，不符合題意。

故選BC,

10、ABD

【解析】

A.細繩被拉斷瞬間，對木板分析，由于。4段光滑，沒有摩擦力，在水平方向上只受到彈簧給的彈力，細繩被拉斷

瞬間彈簧的彈力等于R根據(jù)牛頓第二定律有：

F=Ma

解得。=—,A正確；

M

B.滑塊以速度v從A點向左滑動壓縮彈簧，到彈簧壓縮量最大時速度為0,由系統(tǒng)的機械能守恒得：細繩被拉斷瞬

間彈簧的彈性勢能為:B正確；

C.彈簧恢復(fù)原長時木板獲得的動能，所以滑塊的動能小于工機1，2,C錯誤；

2

D.由于細繩被拉斷瞬間，木板速度為零，小滑塊速度為零，所以小滑塊的動能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，即

小滑塊恰未掉落時滑到木板的右端，且速度與木板相同，設(shè)為M，取向左為正方向，由動量守恒定律和

能量守恒定律得

O=m+M)v/

Ep=g(〃?+M)/+

v2

聯(lián)立解得〃=「，D正確。

2gl

故選ABDo

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。

2g

11、BD；

濟：k。

【解析】

該題利用自由落體運動來驗證機械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB,以及物體通過B點的速度大小，

在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數(shù)據(jù)；

由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機械能守恒定律可知，當減小的機械能應(yīng)

等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容。

【詳解】

(D根據(jù)機械能守恒的表達式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)實驗原理可知,

需要測量的是A點到光電門B的距離H,故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下

落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小

球的直徑，故D正確。故選BD。

(2)己知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；

.d

故

(3)若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒；則有：mgH=1mv2；

即：2gH=(-)2

t

解得：!=空.“，那么該直線斜率卜尸學(xué)。

Vd~d~

(4)乙圖線-V=kH,因存在阻力，貝lj有：mgH-fH=-mv2；

r2

fkq-k

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為

mgk0

【點睛】

考查求瞬時速度的方法，理解機械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時本題為創(chuàng)新型實驗，要注意通過分析題意明

確實驗的基本原理才能正確求解。

叫d1'm,叫)

12、4.80。A—=一-----+―

%k25t\)

【解析】

(1)口］螺旋測微器主尺的示數(shù)為4.5mm,可動刻度的示數(shù)為0.01mmx30.0=0.300mm,故

<Z=4.5miii+0.300nim=4.800nini

(2)［2］驗證動量守恒定律，需要測量滑塊A、B的質(zhì)量網(wǎng)和加2

故選A

(3)［3］根據(jù)動量守恒定律

碼匕一㈣玲=0

其中

4

可得

叫m2

~~G

⑷根據(jù)能量守恒定律可得，燒斷細線前彈簧的彈性勢能

11d~(小/小,

綜二5陽】匕2+5'%眩2=彳7'+了

22zx

Vii)

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。

24()

13、①2in；②若波由質(zhì)點。傳向質(zhì)點人波速1，=:；——m/s(n=l,2,3,)；波由質(zhì)點/?傳向質(zhì)點。，波速

4/2+1

240.、

v=-----m/s1(/2=1,2,3,…)

4/7+31