山東省棗莊市第十八中學(xué)2024年高三壓軸卷物理試卷含解析

山東省棗莊市第十八中學(xué)2024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(biāo)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、一充電后的平行板電容器與外電路斷開保持兩極板的正對面積不變，其電容C和兩極板間的電勢差U的變化情況是（）A．僅在兩極板間插入一電介質(zhì)，C減小，U不變B．僅在兩極板間插入一電介質(zhì)，C增大，U減小C．僅增大兩極板間距離，C減小，U不變D．僅增大兩極板間距離，C增大，U減小2、科學(xué)家已經(jīng)成功檢測定位了納米晶體結(jié)構(gòu)中的氫原子。按玻爾氫原子理論，氫原子的能級圖如圖所示，下列判斷正確的是（）A．氫原子從第4激發(fā)態(tài)躍遷到第2激發(fā)態(tài)需要吸收光子B．一個處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時，最多可能發(fā)出6條光譜線C．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可觀測到多種不同頻率的光子D．氫原子的核外電子由低能級躍遷到高能級時，電勢能減小，動能增大3、在某種介質(zhì)中，一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖（a）所示，此時質(zhì)點A在波峰位置，質(zhì)點D剛要開始振動，質(zhì)點C的振動圖像如圖（b）所示；t=0時刻在D點有一臺機械波信號接收器（圖中未畫出），正以2m/s的速度沿x軸正向勻速運動。下列說法正確的是（）A．質(zhì)點D的起振方向沿y軸負(fù)方向B．t=0.05s時質(zhì)點B回到平衡位置C．信號接收器接收到該機械波的頻率小于2.5HzD．若改變振源的振動頻率，則形成的機械波在該介質(zhì)中的傳播速度也將發(fā)生改變4、如圖所示的x-t圖象，甲質(zhì)點做初速度為0的勻變速直線運動，圖象為曲線，B（t2，x1）為圖象上一點，AB為過B點的切線，與t軸相交于A（t1，0），乙質(zhì)點的圖象為過B點和原點的直線，則下列說法正確的是（）A．0～t2時間內(nèi)甲的平均速度大于乙B．t2時刻甲、乙兩質(zhì)點的速度相等C．甲質(zhì)點的加速度為D．t1時刻是0～t2時間內(nèi)的中間時刻5、兩根相互平行的水平放置長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流I1和I2，且I1>I2；有一電流元IL與兩導(dǎo)線均平行，且處于兩導(dǎo)線的對稱面上，導(dǎo)線某一橫截面所在平面如圖所示，則下列說法正確的是（）A．電流元所處位置的磁場方向一定豎直向下B．電流元所處位置的磁場方向一定水平向右C．要使電流元平衡，可在電流元正上方某位置加一同向通電導(dǎo)線D．如果電流元在所處位置受的安培力為F，則兩導(dǎo)線在該處的磁感應(yīng)強度大小為B=6、如圖所示，金屬環(huán)M、N用不可伸長的細(xì)線連接，分別套在水平粗糙細(xì)桿和豎直光滑細(xì)桿上，當(dāng)整個裝置以豎直桿為軸以不同大小的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，兩金屬環(huán)始終相對桿不動，下列判斷正確的是（）A．轉(zhuǎn)動的角速度越大，細(xì)線中的拉力越大B．轉(zhuǎn)動的角速度越大，環(huán)N與豎直桿之間的彈力越大C．轉(zhuǎn)動的角速度不同，環(huán)M與水平桿之間的彈力相等D．轉(zhuǎn)動的角速度不同，環(huán)M與水平桿之間的摩擦力大小不可能相等二、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、“風(fēng)云二號”是我國發(fā)射的一顆地球同步衛(wèi)星，有一偵查衛(wèi)星A與“風(fēng)云二號”衛(wèi)星位于同一軌道平面，兩衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)方向相同。在赤道衛(wèi)星觀測站的工作人員在兩個晝夜里能觀測到該偵查衛(wèi)星三次。設(shè)地球的半徑、自轉(zhuǎn)周期分別為RE和TE，g為其表面重力加速度，下列說法正確的是（）A．風(fēng)云二號距離地面的高度為 B．偵查衛(wèi)星與風(fēng)云二號的周期比為7:3C．偵查衛(wèi)星的線速度大于風(fēng)云二號的線速度 D．偵查衛(wèi)星的軌道半徑為8、空間存在水平向左的勻強電場，在該電場中由靜止釋放一個帶負(fù)電的油滴。關(guān)于該油滴的運動下列表述正確的是（）A．向左下方做曲線運動B．向右下方做直線運動C．電勢能逐漸增大D．速度隨時間均勻增大9、關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波在真空和介質(zhì)中的傳播速度相同B．周期性變化的電場和磁場相互激發(fā)，形成電磁波C．電磁波譜中的無線電波與可見光相比，更容易產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象D．電磁振蕩停止后，其發(fā)射到空間的電磁波隨即消失E.載有信號的電磁波可以在真空中傳輸也可以通過光纜傳輸10、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷下列過程后，說法正確的是（）A．保持體積不變，增大壓強，氣體內(nèi)能增大B．降低溫度，減小體積，氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的次數(shù)可能增大C．保持體積不變，降低溫度，氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的次數(shù)減小D．壓強減小，降低溫度，氣體分子間的平均距離一定減小E.保持溫度不變，體積增大，氣體一定從外界吸收熱量三、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）為了精確測量某待測電阻R的阻值（約為30Ω）。有以下一-些器材可供選擇。電流表A1（量程0~50mA，內(nèi)阻約12Ω）；電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約0.12Ω）；電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻很大）；電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻很大）電源E（電動勢約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω）；定值電阻R（50Ω，允許最大電流2.0A）；滑動變阻器R1（0~10Ω，允許最大電流2.0A）；滑動變阻器R2（0~1kΩ，允許最大電流0.5A）單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。（1）為了設(shè)計電路，先用多用電表的歐姆擋粗測未知電阻，采用“×10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來，下列判斷和做法正確的是_______（填字母代號）。A．這個電阻阻值很小，估計只有幾歐姆B．這個電阻阻值很大，估計有幾千歐姆C．如需進-步測量可換“×1”擋，調(diào)零后測量D．如需進一步測量可換“×100”擋，調(diào)零后測量（2）根據(jù)粗測的判斷，設(shè)計一個測量電路，要求測量盡量準(zhǔn)確，畫出實驗電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁__________________。12．（12分）某實驗小組利用電流傳感器（可視為理想電流表）和定值電阻以及電阻箱、待測電池等器材，設(shè)計了如圖甲所示的電路測定電池電動勢和內(nèi)阻。電流的值通過數(shù)據(jù)采集器輸入到計算機，數(shù)據(jù)采集器和計算機對原電路的影響可忽略。他們連接好電路，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)電阻箱，計算機中顯示電流均為零，由此判斷電路可能出現(xiàn)了故障。經(jīng)小組討論后，嘗試用多用電表的歐姆檔來檢測電路。已知保護電阻，電流傳感器量程為。操作步驟如下：①將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1”擋，再將紅、黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零；②斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)；③斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的示數(shù)如圖乙所示；④斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)；⑤斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，計算機中顯示電流不為零。回答下列問題：（1）操作步驟③中，多用電表內(nèi)阻_____________；（2）操作步驟⑤中，多用電表紅表筆應(yīng)接_______________（選“”或“”點）;（3）電路的故障可能是__________________;A．保護電阻短路B．保護電阻斷路C．電阻箱短路D．電阻箱斷路（4）排除電路故障后，該小組按照圖甲的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。改變電阻箱的阻值，得到多組實驗數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)作出圖像，如圖所示，則電源電動勢_____________V，內(nèi)阻__________（結(jié)果保留2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，光滑斜面傾角=30°，一個質(zhì)量m=3kg的物塊在大小為F的恒力作用下，在t=0時刻從斜面底端由靜止開始上滑。在t1=3s時撤去力F，物塊在t2=6s時恰好回到斜面的底端。已知重力加速度g=10m/s2。求：(1)恒力的大小F；(2)物塊沿斜面上升的最大距離。14．（16分）如圖甲所示，彎折成90°角的兩根足夠長金題導(dǎo)軌平行放置，形成左右兩導(dǎo)執(zhí)平面，左導(dǎo)軌平面與水平面成53°角，右導(dǎo)軌平面與水平面成37°角，兩導(dǎo)軌相距L=0.2m，電阻不計．質(zhì)量均為m=0.1kg，電阻均為R=0.1Ω的金屬桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，金屬桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B=1.0T，方向平行于左導(dǎo)軌平面且垂直右導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中．t=0時刻開始，ab桿以初速度v1沿右導(dǎo)軌平面下滑，t=ls時刻開始，對ab桿施加一垂直ab桿且平行右導(dǎo)軌平面向下的力F，使ab開始作勻加速直線運動．cd桿運動的v-t圖象如圖乙所示（其中第1s、第3s內(nèi)圖線為直線）．若兩桿下滑過程均保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：（1）在第1秒內(nèi)cd桿受到的安培力的大?。?）ab桿的初速度v1（3）若第2s內(nèi)力F所做的功為9J，求第2s內(nèi)cd桿所產(chǎn)生的焦耳熱15．（12分）如圖所示，MN和M′N′為兩豎直放置的平行光滑長直金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L。在導(dǎo)軌的下部有垂直于導(dǎo)軌所在平面、方向向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。在導(dǎo)軌的MM′端連接電容為C、擊穿電壓為Ub、正對面積為S、極板間可認(rèn)為是真空、極板間距為d的平行板電容器。在t＝0時無初速度地釋放金屬棒ef，金屬棒ef的長度為L、質(zhì)量為m、電阻可忽略不計．假設(shè)導(dǎo)軌足夠長，磁場區(qū)域足夠大，金屬棒ef與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌和各接觸處的電阻不計，電路的電感、空氣的阻力可忽略，已知重力加速度為g。(1)求電容器兩端的電壓達到擊穿電壓所用的時間；(2)金屬棒ef下落的過程中，速度逐漸變大，感應(yīng)電動勢逐漸變大，電容器極板上的電荷量逐漸增加，兩極板間存儲的電場能也逐漸增加。單位體積內(nèi)所包含的電場能稱為電場的能量密度。已知兩極板間為真空時平行板電容器的電容大小可表示為C＝。試證明平行板電容器兩極板間的空間內(nèi)的電場能量密度ω與電場強度E的平方成正比，并求出比例系數(shù)(結(jié)果用ε0和數(shù)字的組合表示)。

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】

AB．根據(jù)可知，僅在兩極板間插入一電介質(zhì)，C變大，根據(jù)可知，Q一定，則U減小，選項A錯誤，B正確；CD．僅增大兩極板間距離，根據(jù)可知C減小，根據(jù)可知，Q一定，U變大，選項CD錯誤；故選B。2、C【解析】

A．氫原子從第4激發(fā)態(tài)躍遷到第2激發(fā)態(tài)是從高能級向低能級躍遷，要輻射光子，故A錯誤；B．一個氫原子，從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，最多可以輻射出3種頻率的光子，故B錯誤；C．用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子可以躍遷到的激發(fā)態(tài)，再向低能級躍遷可以輻射出10種頻率的光子，故C正確；D．氫原子的核外電子由低能級躍遷到高能級時，軌道半徑變大，動能變小，電勢能變大，故D錯誤。故選C。3、C【解析】

A．因t=0時刻質(zhì)點C從平衡位置向下振動，可知波沿x軸正向傳播，則質(zhì)點D的起振方向沿y軸正方向，選項A錯誤；B．波速為當(dāng)質(zhì)點B回到平衡位置時，波向右至少傳播1.5m，則所需時間為選項B錯誤；C．機械波的頻率為2.5Hz，接收器遠離波源運動，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，信號接收器接收到該機械波的頻率小于2.5Hz，選項C正確；D．機械波的傳播速度只與介質(zhì)有關(guān)，則若改變振源的振動頻率，則形成的機械波在該介質(zhì)中的傳播速度不變，選項D錯誤。故選C。4、D【解析】

A．0～t2時間內(nèi)甲、乙兩質(zhì)點的位移相等，而所用時間也相等，則平均速度相等，A錯誤；BD．x-t圖象切線的斜率表示速度，由圖線可知t2時刻甲、乙兩質(zhì)點的速度不相等。又因甲質(zhì)點做初速度為0的勻變速運動，t2時刻的速度等于0～t2時間內(nèi)平均速度的2倍，即：，解得：t2=2t1，B錯誤D正確；C．對甲質(zhì)點，有，解得加速度為，C錯誤。故選D。5、D【解析】

AB．根據(jù)安培定則及磁感應(yīng)強度的矢量疊加，又由于，可得電流元所處位置的磁場方向斜向右下，故A、B錯誤；C．根據(jù)同向電流互相吸引，可判斷要使電流元平衡，可在電流元右上方某位置加一同向通電導(dǎo)線，故C錯誤；D．電流元在該處與磁場方向垂直，而受到的力為，所以根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義可知兩導(dǎo)線在該處的磁感應(yīng)強度大小為故D正確；故選D。6、C【解析】

AB．設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，對N受力析，受到豎直向下的重力GN，繩子的拉力T，桿給的水平支持力N1，因為兩環(huán)相對桿的位置不變，所以對N有因為重力恒定，角度恒定，所以細(xì)線的拉力不變，環(huán)N與桿之間的彈力恒定，AB錯誤；CD．受力分力如圖對M有所以轉(zhuǎn)動的角速度不同，環(huán)M與水平桿之間的彈力相等；若以較小角速度轉(zhuǎn)動時，摩擦力方向右，即隨著角速度的增大，摩擦力方向可能變成向左，即故可能存在摩擦力向左和向右時相等的情況，C正確，D錯誤。故選C。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．由于風(fēng)云二號是地球同步衛(wèi)星，故它的運轉(zhuǎn)周期為TE。設(shè)地球質(zhì)量為M，風(fēng)云二號的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、周期等于TE，由萬有引力提供向心力得在天體的表面有G=mg由以上兩式解得風(fēng)云二號距地面的高度為，故A正確；BC．假設(shè)每隔時間赤道上的人可看到A衛(wèi)星一次，則有解得考慮到兩個晝夜看到三次的穩(wěn)定狀態(tài)，則有解得根據(jù)開普勒第三定律可知，偵查衛(wèi)星的線速度大于風(fēng)云二號的線速度，故B錯誤，C正確；D．設(shè)偵查衛(wèi)星的軌道半徑為R，有牛頓第二定律得：解得故D正確。故選ACD。8、BD【解析】

AB．油滴受向下的重力和向右的電場力，且兩力均為恒力。其合力的大小恒為方向恒定為右偏下、與水平方向的夾角的正切值為由知加速度恒定，則油滴由靜止向右下方做勻加速直線運動，故A錯誤，B正確；C．運動過程中電場力方向與位移夾角始終為銳角，電場力做正功，則油滴電勢能減小，故C錯誤；D．由知速度隨時間均勻增大，故D正確。故選BD。9、BCE【解析】

A．電磁波在介質(zhì)中的傳播速度小于真空中的速度，選項A錯誤；B．周期性變化的電場和磁場相互激發(fā)，形成電磁波，選項B正確；C．電磁波譜中的無線電波與可見光相比波長更長，更容易產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象，選項C正確；D．電磁振蕩停止后，其發(fā)射到空間的電磁波仍然會傳播，選項D錯誤；E．載有信號的電磁波可以在真空中傳輸也可以通過光纜傳輸，選項E正確。故選BCE。10、ABC【解析】

A．保持體積不變，增大壓強，則溫度升高，氣體內(nèi)能增大，選項A正確；B．降低溫度，減小體積，則氣體的壓強可能變大，因氣體分子數(shù)密度變大，分子平均速率減小，則氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的平均沖力減小，則碰撞次數(shù)可能增大，選項B正確；C．保持體積不變，氣體分子數(shù)密度不變，降低溫度，則氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的碰撞次數(shù)一定減小，選項C正確；D．壓強減小，降低溫度，氣體的體積不一定減小，氣體分子間的平均距離不一定減小，選項D錯誤；E．

真空等溫膨脹

，不一定吸熱，選項E錯誤。故選ABC。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、AC【解析】

（1）[1]采用“×10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來，說明待測電阻的阻值較小，為了使歐姆表指針在中值電阻附近讀數(shù)，減小誤差，需更換較小的倍率，更換“×1”擋倍率后需重新調(diào)零后再測量，故AC正確，BD錯誤；故選AC；（2）[2]電源電動勢只有3V，故選用電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻很大）；回路中的電流最大電流為A=100mA故選用電流表A1（量程0~50mA內(nèi)阻約12Ω），待測電阻阻值遠小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)選外接法，但根據(jù)歐姆定律，若將電阻直接接在電壓表兩端時，電阻兩端最大電壓為V=1.5V只是電壓表V1量程的一半；若將待測電阻與定值電阻串聯(lián)，則它們兩端電壓為V=4V能達到電壓表V1的量程，為達到測量盡量準(zhǔn)確的目的，滑動變阻器采用分壓式接法，故選用阻值小的滑動變阻器R1，電路圖如圖所示12、15.0cD1.53.0【解析】

（1）[1]．操作步驟③中，多用電表內(nèi)阻等于中值電阻，大小為15.0Ω；（2）[2]．因c端是電流傳感器的負(fù)極，則操作步驟⑤中，多用電表紅表筆應(yīng)接點；（3）[3]．根據(jù)實驗步驟的分析可知，電路的故障可能是電阻箱R斷路，故選D；（4）[4][5]．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：E=I(R+R0+r)即：由圖像可知：則r=3.0Ω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)20N；(2)10m【解析】

(1)設(shè)物塊前3s的加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律有物塊3s末的速度物塊前3s內(nèi)通過的位移設(shè)物塊后3s的加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律有物塊后3s內(nèi)通過的位移據(jù)題意可知聯(lián)立解得F=20N(2)物塊3s末的速度設(shè)再經(jīng)過時間物塊上升到最大高度，根據(jù)運動學(xué)公式有物塊沿斜面上升的最大距離14、（1）0.2N（2）1m/s（3）3J【解析】（1）對cd桿，由v-t圖象得：a1==4m/s2，由牛頓第二定律得：mgsin53°-μ(mgcos53°+F安）=ma解得：F安=0.2N（2）對ab桿，感應(yīng)電動勢：E=BLv1電流：cd桿的安培力：F安=BIL解得：v1=lm/s.（3）由題意得第3s內(nèi)cd的加速度