河南省登封市外國語高級中學(xué)2024屆高三壓軸卷物理試卷含解析

河南省登封市外國語高級中學(xué)2024屆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(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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、如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點M、N處受力的方向，下列說法正確的是()A．M處受到的支持力豎直向上B．N處受到的支持力豎直向上C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向2、如圖，A代表一個靜止在地球赤道上的物體、B代表一顆繞地心做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星，C代表一顆地球同步軌道衛(wèi)星。比較A、B、C繞地心的運動，說法正確的是（）A．運行速度最大的一定是B B．運行周期最長的一定是BC．向心加速度最小的一定是C D．受到萬有引力最小的一定是A3、如圖甲所示MN是一條電場線上的兩點，從M點由靜止釋放一個帶正電的帶電粒子，帶電粒子僅在電場力作用下沿電場線M點運動到N點，其運動速度隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示下列敘述中不正確的是（）A．M點場強(qiáng)比N的場強(qiáng)小B．M點的電勢比N點的電勢高C．從M點運動到N點電勢能增大D．從M點運動到N點粒子所受電場力逐漸地大4、一圓筒內(nèi)壁粗糙，底端放一個質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點），該物體與圓筒內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)為,圓筒由靜止沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動直到物體恰好滑動，此時物體、圓心的連線與豎直方向的夾角為，如圖所示，以下說法正確的是（）A．在緩慢轉(zhuǎn)動過程中物體受到的支持力逐漸增大B．在緩慢轉(zhuǎn)動過程中物體受到的靜摩擦力逐漸減小C．物體恰好滑動時夾角與的關(guān)系為D．緩慢轉(zhuǎn)動過程中，圓筒對物體的作用力逐漸增大5、如圖所示，四根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2、L3、L4，其橫截面構(gòu)成一角度為的菱形，均通有相等的電流I，菱形中心為O。L1中電流方向與L2中的相同，與L3、L4，中的相反，下列說法中正確的是（）A．菱形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零B．菱形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿OL1C．L1所受安培力與L3所受安培力大小不相等D．L1所受安培力的方向與L3所受安培力的方向相同6、如圖所示，在水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌左端接一定值電阻R，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒一向右的初速度v0，不考慮導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌電阻，下列圖象中，導(dǎo)體棒速度v隨時間的變化和通過電阻R的電荷量q隨導(dǎo)體棒位移的變化描述正確的是（）A． B． C． D．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、如圖所示，一個匝數(shù)n=1000匝、邊長l=20cm、電阻r=1Ω的正方形線圈，在線圈內(nèi)存在面積S=0.03m2的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于線圈所在平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t變化的規(guī)律是B=0.15t（T）。電阻R與電容器C并聯(lián)后接在線圈兩端，電阻R=2Ω，電容C=30μF。下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為4.5V B．若b端電勢為0，則a端電勢為3VC．電容器所帶電荷量為1.2×10-4C D．穩(wěn)定狀態(tài)下電阻的發(fā)熱功率為4.5W8、如圖所示，三顆衛(wèi)星a、b、c均繞地球做勻速圓周運動，其中b、c在地球的同步軌道上，a距離地球表面的高度為R，此時a、b恰好相距最近。已知地球質(zhì)量為M、半徑為R、地球自轉(zhuǎn)的角速度為。萬有引力常量為G，則（）A．發(fā)射衛(wèi)星b、c時速度要大于B．b、c衛(wèi)星離地球表面的高度為C．衛(wèi)星a和b下一次相距最近還需經(jīng)過D．若要衛(wèi)星c與b實現(xiàn)對接，可讓衛(wèi)星b減速9、如圖所示，半徑分別為R和2R的甲、乙兩薄圓盤固定在同一轉(zhuǎn)軸上，距地面的高度分別為2h和h，兩物塊a、b分別置于圓盤邊緣，a、b與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ相等，轉(zhuǎn)軸從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，觀察發(fā)現(xiàn)，a離開圓盤甲后，未與圓盤乙發(fā)生碰撞，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則（）A．動摩擦因數(shù)μ一定大于B．離開圓盤前，a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸C．離開圓盤后，a運動的水平位移大于b運動的水平位移D．若，落地后a、b到轉(zhuǎn)軸的距離之比為10、如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上．現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F，木塊在長木板上滑行，長木板始終靜止．已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．則()A．μ1一定小于μ2B．μ1可能大于μ2C．改變F的大小，F(xiàn)>μ2(m1＋m2)g時，長木板將開始運動D．改F作用于長木板，F(xiàn)>(μ1＋μ2)(m1＋m2)g時，長木板與木塊將開始相對滑動三、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）為測得某圓柱形金屬導(dǎo)體的電阻率，某同學(xué)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(biāo)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(dǎo)體的伏安特性曲線如圖丙所示，則該金屬導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體的熱功率為___________W。（保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）用圖所示實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律．通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄下?lián)豕鈺r間t，測出AB之間的距離h．實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束．(1)為了驗證機(jī)械能守恒定律，還需要測量下列哪些物理量_____．A．A點與地面間的距離HB．小鐵球的質(zhì)量mC．小鐵球從A到B的下落時間tABD．小鐵球的直徑d(2)小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=_____，若下落過程中機(jī)械能守恒，則與h的關(guān)系式為=_____．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，水平虛線MN、PQ之間有垂直于紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩虛線間的距離為H，質(zhì)量為m、電阻為R邊長為L的正方形金屬線框abcd在磁場上方某一高度處由靜止釋放線框在向下運動過程中始終在豎直平面內(nèi)，ab邊始終水平，結(jié)果線框恰好能勻速進(jìn)入磁場線框有一半出磁場時加速度恰好為零，已知L<H，重力加速度為g，求：(1)線框開始釋放時ab邊離虛線MN的距離；(2)線框進(jìn)磁場過程中通過線框截面的電量q及線框穿過磁場過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱；(3)線框穿過磁場所用的時間．14．（16分）如圖所示是一種叫“蹦極跳”的運動。跳躍者用彈性長繩一端綁在腳踝關(guān)節(jié)處，另一端固定在距地面幾十米高處，然后從該高處自由跳下。某人做蹦極運動時，從起跳開始計時，他對彈性長繩的彈力F隨時間t變化為如圖所示的曲線。為研究方便，不計彈性長繩的重力，忽略跳躍者所受的空氣阻力，并假設(shè)他僅在豎直方向運動，重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖中信息求：(1)該跳躍者在此次跳躍過程中的最大加速度；(2)該跳躍者所用彈性繩的原長；(3)假設(shè)跳躍者的機(jī)械能都損耗于與彈性繩相互作用過程中。試估算，為使該跳躍者第一次彈回時能到達(dá)與起跳點等高處，需要給他多大的初速度。15．（12分）“801所”設(shè)計的磁聚焦式霍爾推進(jìn)器可作為太空飛船的發(fā)動機(jī)，其原理如下：系統(tǒng)捕獲宇宙中大量存在的等離子體(由電量相同的正、負(fù)離子組成)經(jīng)系統(tǒng)處理后，從下方以恒定速率v1向上射入有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ內(nèi)．當(dāng)柵極MN、PQ間形成穩(wěn)定的電場后，自動關(guān)閉區(qū)域Ⅰ系統(tǒng)(關(guān)閉粒子進(jìn)入通道、撤去磁場B1)．區(qū)域Ⅱ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場右邊界是直徑為D、與上下極板相切的半圓(圓與下板相切于極板中央A)．放在A處的放射源能夠向各個方向均勻發(fā)射速度大小相等的氙原子核，氙原子核經(jīng)過該區(qū)域后形成寬度為D的平行氙粒子束，經(jīng)過柵極MN、PQ之間的電場加速后從PQ噴出，在加速氙原子核的過程中探測器獲得反向推力(不計氙原子核、等離子體的重力，不計粒子之間相互作用于相對論效應(yīng))．已知極板長RM=2D，柵極MN和PQ間距為d，氙原子核的質(zhì)量為m、電荷量為q，求：(1)氙原子核在A處的速度大小v2；(2)氙原子核從PQ噴出時的速度大小v3；(3)因區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場發(fā)生器故障，導(dǎo)致區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度減半并分布在整個區(qū)域Ⅱ中，求能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ的氙原子核占A處發(fā)射粒子總數(shù)的百分比．

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、A【解析】M處受到的支持力的方向與地面垂直向上，即豎直向上，故A正確；N處受到的支持力的方向與原木P垂直向上，不是豎直向上，故B錯誤；原木相對于地有向左運動的趨勢，則在M處受到的摩擦力沿地面向右，故C錯誤；因原木P有沿原木向下的運動趨勢，所以N處受到的摩擦力沿MN方向，故D錯誤．故選A．2、A【解析】

A．因AC的角速度相同，則由v=ωr可知，vC>vA；對BC衛(wèi)星，由可知，vB>vC，可知vB>vC>vA，選項A正確；B．因AC周期相同；而對BC衛(wèi)星，根據(jù)可知，C的周期大于B，可知運行周期最長的是AC，選項B錯誤；C．因AC的角速度相同，則由a=ω2r可知，aC>aA；對BC衛(wèi)星，由可知，aB>aC，可知aB>aC>aA，向心加速度最小的一定是A，選項C錯誤；D．三個物體的質(zhì)量關(guān)系不確定，不能比較受到萬有引力的關(guān)系，選項D錯誤。故選A。3、C【解析】

AD．從v-t圖像可以看出，加速度越來越大，根據(jù)牛頓第二定律，則說明受到的電場力越來越大，根據(jù)公式，說明電場強(qiáng)度越來越大，所以M點場強(qiáng)比N的場強(qiáng)小，故AD正確；B．因為帶電粒子做加速運動，所以受到的電場力往右，又因為帶電粒子帶正電，所以電場線的方向往右，又因為順著電場線的方向電勢降低，所以M點的電勢比N點的電勢高，故B正確；C．從M點運動到N點動能增加，電勢能應(yīng)該減小，故C錯誤。故選C。4、C【解析】

AB．對物體受力分析如圖所示，正交分解，根據(jù)平衡條件列出方程隨著的增大，減小，增大，選項AB錯誤；C．當(dāng)物塊恰好滑動時得選項C正確；D．緩慢轉(zhuǎn)動過程中，圓筒對物體的作用力與重力等大反向，始終不變，D錯誤。故選C。5、A【解析】

AB．根據(jù)安培定則，L2、L4導(dǎo)線在菱形中心O處的磁應(yīng)強(qiáng)度方向沿OL3斜向上，L3、L1導(dǎo)線在菱形中心O處的磁應(yīng)強(qiáng)度方向沿OL2斜向下，由疊加原理可知，菱形中心O處的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，且不沿OL1方向，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，L1與L3受力如圖所示，由各導(dǎo)線中電流大小相等，則每兩導(dǎo)線間的作用力大小相等，由平行四邊形定則合成可知，L1所受安培力與L3所受安培力大小相等，方向相反，故CD錯誤。故選A。6、B【解析】

AB．導(dǎo)體棒做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到向左的安培力，導(dǎo)體棒做減速運動，隨著速度的減小，感應(yīng)電流減小，導(dǎo)體棒所受的安培力減小，則加速度減小，v－t圖像的斜率絕對值減小，v－t圖像是曲線且斜率減小，故A錯誤，B正確；CD．通過電阻R的電量則知q－x圖像是過原點的傾斜的直線，故CD錯誤。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、AD【解析】

A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢A正確；B．電流電容器兩端電勢差由楞次定律可判斷感應(yīng)電流方向為逆時針方向，即a端電勢低、b端電勢高，由于b端接地，故有，B錯誤；C．電容器帶電荷量C錯誤；D．電阻的發(fā)熱功率D正確。故選AD。8、BC【解析】

A．衛(wèi)星b、c繞地球做勻速圓周運動，7.9km/s是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運動所需的最小初始速度，11.2km/s是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。所以發(fā)射衛(wèi)星b時速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，故A錯誤；

B．萬有引力提供向心力，對b、c衛(wèi)星，由牛頓第二定律得解得故B正確；

C．衛(wèi)星b在地球的同步軌道上，所以衛(wèi)星b和地球具有相同的周期和角速度。由萬有引力提供向心力，即解得a距離地球表面的高度為R，所以衛(wèi)星a的角速度此時a、b恰好相距最近，到衛(wèi)星a和b下一次相距最近（ωa-ω）t=2π故C正確；

D．讓衛(wèi)星b減速，衛(wèi)星b所需的向心力減小，萬有引力大于所需的向心力，衛(wèi)星b會做向心運動，軌道半徑變小，離開原軌道，所以不能與c對接，故D錯誤；故選BC。9、ABD【解析】

A．由題意可知，兩物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動的角速度相同，當(dāng)最大靜摩擦力提供物體向心力時，此時的角速度為物體隨圓盤做圓周運動的最大角速度，為臨界角速度，根據(jù)牛頓第二定律得解得b物體滑離圓盤乙的臨界角速度為同理可得，a物塊的臨界角速度為由幾何知識知，物體a滑離圓盤時，其位移的最小值為由題意知，其未與圓盤乙相碰，根據(jù)平拋運動規(guī)律可知解得所以A正確；B．離開圓盤前，a隨圓盤一起做勻速圓周運動，由靜摩擦力來提供向心力，所以a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸，B正確；C．由于所以一定是b物塊先離開圓盤，離開圓盤后，物塊做平拋運動，對b物體的水平位移為同理可得，a物體的水平位移為故離開圓盤后a的水平位移等于b的水平位移，所以C錯誤；D．當(dāng)時a的落地點距轉(zhuǎn)軸的距離為同理，b的落地點距轉(zhuǎn)軸的距離為故所以D正確。故選ABD。10、BD【解析】

因為木塊所受的摩擦力為滑動摩擦力，地面對木板的摩擦力為靜摩擦力，無法比較動摩擦因數(shù)的大小．通過對木板分析，根據(jù)水平方向上的受力判斷其是否運動．當(dāng)F作用于長木板時，先采用隔離法求出臨界加速度，再運用整體法，求出最小拉力．【詳解】對m1，根據(jù)牛頓運動定律有：F-μ1m1g=m1a，對m2，由于保持靜止有：μ1m1g-Ff=0，F(xiàn)f＜μ2（m1+m2）g，所以動摩擦因數(shù)的大小從中無法比較．故A錯誤、B正確．改變F的大小，只要木塊在木板上滑動，則木塊對木板的滑動摩擦力不變，則長木板仍然保持靜止．故C錯誤．若將F作用于長木板，當(dāng)木塊與木板恰好開始相對滑動時，對木塊，μ1m1g=m1a，解得a=μ1g，對整體分析，有F-μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a，解得F=（μ1+μ2）（m1+m2）g，所以當(dāng)F＞（μ1+μ2）（m1+m2）g時，長木板與木塊將開始相對滑動．故D正確．故選BD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，結(jié)合整體和隔離法，運用牛頓第二定律進(jìn)行求解．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、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(biāo)卡尺的讀數(shù)由固定刻度和游標(biāo)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]．由曲線可看出溫度升高電阻增大，電阻率增大；

(3)[5]．電源與4.0Ω的定值電阻串聯(lián)組成等效電源，有U=E-I（R+r）=3.0-（4.0+1.0）I=3-5I在燈泡伏安特性曲線中作出電源的U-I圖象，兩圖象的交點坐標(biāo)值為：U=1.5V，I=0.3A

燈泡功率為P=UI=1.5V×0.3A=0.45W12、D【解析】

(1)[1]A．根據(jù)實驗原理可知，需要測量的是A點到光電門的距離，故A錯誤；B．根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)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B錯誤；C．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；D．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D．(2)[2][3]利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有即四、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)(2)(3)【解析】

(1)由于線框能勻速進(jìn)入磁場，設(shè)進(jìn)入磁場過程速度為根據(jù)機(jī)械能守恒得：進(jìn)入磁場過程，線框中感應(yīng)電動勢：線框中電流為：根據(jù)力的平衡有：解得：(2)線框進(jìn)磁場的過程中：平均電流為：通過線框的電量為：解得：由于線框有一半出磁場時加速度為0，即線框剛好出磁場時的速度大小等于根據(jù)能量守恒，線框穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量：解得：(3)線框進(jìn)磁場所用的時間為：完全在磁場中運動時間為：解得：線框ab邊出磁場前