物理（全國新課標卷）2024年沖刺押題卷03（全解全析）

2024年高考沖刺押題卷03【全國新課標卷】物理·全解全析1415161718192021注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準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題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x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二、選擇題：本題共8小題，每小題4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。14．2023年8月24日，日本啟動核污染水排海，排放核污染水里含64種核放射性元素，將對全人類和海洋生命產(chǎn)生長久的重大威脅，核廢水中的發(fā)生衰變時的核反應方程為，該核反應過程中放出的能量為Q，設的比結(jié)合能為E1，的比結(jié)合能為E2，X的比結(jié)合能為E3，已知光在真空中的傳播速度為c，的半衰期為138天，則下列說法正確的是（）A．該核反應中發(fā)生了β衰變B．該核反應過程中放出的能量C．100個原子核經(jīng)過138天，還剩50個原子核未衰變D．該核反應過程中的質(zhì)量虧損為【答案】D【詳解】A．根據(jù)核反應前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，X的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，即X為，該反應為α衰變，故A錯誤；B．核反應過程中放出的核能為反應后生成的所有新核的總結(jié)合能與反應前所有原子核的總結(jié)合能之差，即故B錯誤；C．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)幾個原子核無意義，故C錯誤；D．該核反應過程中的質(zhì)量虧損為故D正確。故選D。15．如圖所示，昌昌同學為了測量某溶度糖水折射率，將圓柱形透明薄桶放在水平桌面上，倒入半桶糖水；再將圓柱體豎直插入水中，圓柱體的中軸線與圓桶的中軸線重合；用刻度尺測量圓柱體在糖水中成的像的直徑；已知圓柱體截面直徑為，透明圓桶直徑。則該糖水折射率（

）A．1.45 B．1.72 C．2.00 D．2.50【答案】A【詳解】作出對應的光路圖如圖所示根據(jù)幾何關系可得，，則該糖水折射率為，故選A。16．如圖甲所示，塑料制成的光滑細圓環(huán)水平固定放置，環(huán)上套一個帶正電的電荷量為的小球（視為質(zhì)點）處于靜止狀態(tài)，磁感應強度大小為的勻強磁場方向豎直向上，環(huán)面的面積為；英國物理學家麥克斯韋認為，變化的磁場會在周圍的空間激發(fā)出感生電場，如圖乙所示，空間存在豎直向上均勻增加的勻強磁場，周圍產(chǎn)生的環(huán)形電場線從上向下看沿順時針，同一個圓周上的電場強度大小相等，下列說法正確的是（）A．對甲圖，若磁場豎直向上均勻增加，則塑料圓環(huán)內(nèi)部會產(chǎn)生感應電流B．對甲圖，若磁場豎直向下均勻增加，從上向下看小球會沿順時針方向轉(zhuǎn)動C．乙圖說明，任何磁場周圍都會產(chǎn)生電場，與閉合電路是否存在無關D．對甲圖，若磁場方向豎直向上均勻增加的變化率為，則小球運動一周，電場力做的功為【答案】D【詳解】A．對甲圖，若磁場豎直向上均勻增加，則在金屬圓環(huán)上會產(chǎn)生感應電流，而塑料圓環(huán)不會產(chǎn)生感應電流，A項錯誤；B．對甲圖，若磁場豎直向下均勻增加，對比乙圖，塑料圓環(huán)上產(chǎn)生的環(huán)形電場線從上向下看沿逆時針，則帶正電的小球受到沿逆時針方向的電場力，小球會沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，B項錯誤；C．乙圖說明，變化磁場的周圍會產(chǎn)生電場，與閉合電路是否存在無關，若磁場不變化，周圍不會產(chǎn)生電場，C項錯誤；D．由法拉第電磁感應定律可得均勻變化的磁場產(chǎn)生的感應電動勢為，由電場力做功的定義，可得小球轉(zhuǎn)動一周，感生電場力對小球做的功為，D項正確。故選D。17．在一條平直公路上，甲、乙兩輛汽車從0時刻開始的位移—時間圖像如圖所示，甲的圖像為拋物線，乙的圖像為傾斜直線。已知甲的加速度大小為，再根據(jù)圖中所提供的其他信息，下列說法正確的是（

）A．時刻甲的速度等于乙的速度 B．甲、乙在0時刻處在同一地點C．甲的初速度不為0 D．甲的圖像在時刻的切線與乙的圖像平行【答案】D【詳解】A．切線斜率表示速度，時刻甲的速度大于乙的速度，選項A錯誤；B．0時刻甲處在坐標原點處，乙處在坐標處，不是同一地點，選項B錯誤；C．根據(jù)。結(jié)合，綜合解得，選項C錯誤；D．設乙的速度為v，則有，設甲的圖像在時刻的切線與乙的圖像平行，則時刻甲、乙的速度相等，則有，綜合解得，選項D正確。故選D。18．一質(zhì)量為m的行星繞質(zhì)量為M的恒星運動，如圖所示，設在以恒星為球心的球形大空間范圍內(nèi)均勻地分布著稀薄的宇宙塵埃，塵埃的密度很小，略去行星與塵埃之間的直接碰撞作用，行星繞行軌道為圓，半徑為，則下列說法正確的是（）（已知質(zhì)量均勻分布的球殼對殼內(nèi)任一點的萬有引力為零，引力常量為G）A．行星繞行圓半徑越大，其所受的萬有引力的合力越小B．行星繞行的周期為C．行星的繞行的動能為D．若行星的軌道不是圓軌道，則其運動規(guī)律仍滿足開普勒三定律【答案】C【詳解】A．行星所受引力為恒星M和塵埃引力的合力，塵埃對行星的引力可看成以為半徑的球形空間塵埃的引力，有，行星繞行圓半徑越大，其所受的萬有引力的合力不一定越小，A錯誤；B．由圓周運動受力特點可得，可得，B錯誤；C．由圓周運動受力特點可得，行星的繞行的動能為，C正確；D．若行星的軌道不是圓軌道，則行星與恒星的距離變化，塵埃的引力也變化，相當于單個中心天體的質(zhì)量發(fā)生變化，開普勒第三定律不再適用，D錯誤。故選C。19．華為在2023年10月發(fā)布了一款據(jù)稱可實現(xiàn)“一秒一公里”的全液冷超級充電樁，其最大輸出電流為600A，充電電壓范圍為200V至1000V，并且該充電樁能根據(jù)很多電動汽車車型的充電需求智能分配所需充電功率。某天，小振開著自己的某款電動汽車來這種充電站體驗，其車總質(zhì)量為1.6t，所用電池組規(guī)格為“360V，”（內(nèi)阻不能忽略），車上顯示屏顯示此次充電電量由充到用時10分鐘，本次充電共消費60元（充電樁計費規(guī)則為每度電2元）。經(jīng)他幾天實測，顯示屏電量由下降到共行駛了120公里，已知他的車行駛時的阻力為車重的0.02倍，則下列說法錯誤的是（）A．充電樁上標識的“600kW”表示給各車充電時的平均功率B．小振本次充電的平均功率約為300kWC．小振本次充電的充電效率約為D．小振汽車電機將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率約為【答案】ABD【詳解】A．根據(jù)最大充電電流與最大充電電壓可知，指的是最大充電功率。而最大功率，由于“充電樁能根據(jù)很多電動汽車車型的充電需求智能分配所需充電功率”，所以充電樁的平均充電功率必定小于最大功率，故A錯誤；B．本次充電時的平均功率約為，故B錯誤；C．充電效率約為，故C正確；D．機械效率約為，故D錯誤。故選ABD。20．如圖所示，不可伸長的輕繩跨越釘子O，兩端分別系有大小相同的小球A和B。在球B上施加外力F，使輕繩OB水平且繃直，球A與地面接觸，兩球均靜止。已知，兩球質(zhì)量分別為、，重力加速度為g，不計一切阻力?，F(xiàn)將球B由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)兩球可沿水平方向發(fā)生碰撞，且碰后粘在一起運動。則（）A．兩球質(zhì)量應滿足B．外力F應滿足C．兩球碰撞前瞬間，B球的加速度大小為D．兩球碰后擺起的最大高度不超過【答案】AD【詳解】A．兩球可沿水平方向發(fā)生碰撞，說明A不會離開地面，則對B有，在最低點時，解得T=3mBg，因A不會離開地面，則，選項A正確；B．要使的細繩處于伸直狀態(tài)，則力F最小值為mBg，因A的重力無最大值（可以是無窮大），可知F無最大值，選項B錯誤；C．兩球碰撞前瞬間，B球的加速度大小為，選項C錯誤；D．因A質(zhì)量最小值為3mB，則AB碰后由動量守恒，，解得，選項D正確。故選AD。21．如圖甲所示，光滑且足夠長的固定斜面與水平面的夾角為，斜面上兩平行水平虛線MN和PQ之間有垂直于斜面向下的勻強磁場；PQ以下區(qū)域有垂直于斜面向上的勻強磁場，PQ兩側(cè)勻強磁場的磁感應強度大小相等。正方形導線框abcd四條邊的阻值相等，時刻將處于斜面上的導線框由靜止釋放，開始釋放時ab邊恰好與虛線MN重合，之后導線框的運動方向始終垂直于兩虛線，其運動的vt圖像如圖乙所示，時間內(nèi)導線框的速度大小為v0，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．時間內(nèi)，導線框的ab邊一定沒有經(jīng)過虛線PQB．時間內(nèi)，導線框的速度大小為C．時間內(nèi)，導線框a、c兩點間的電勢差為0D．時間內(nèi)，導線框的位移大小為【答案】CD【詳解】A．導線框在下滑過程中，若導線框的邊長大于MN和PQ之間的磁場寬度，導線框的ab邊可以經(jīng)過虛線PQ，故A錯誤；B．時間內(nèi)，設導線框的總電阻為，根據(jù)平衡條件可得，其中時間內(nèi)，根據(jù)平衡條件可得，其中，則時間內(nèi)，導線框的速度大小為，故B錯誤；C．時間內(nèi)，a、b兩點間的電勢差為a、c兩點間的電勢差為，故導線框a、c兩點間的電勢差為0，故C正確；D．時間內(nèi)，根據(jù)動量定理，其中，解得導線框的位移大小為，故D正確。故選CD。三、非選擇題：共62分。22．（6分）在用單擺測量重力加速度時，小明將小鎖頭栓接在不易形變的細絲線一端，另一端固定在O點，并在細線上標記一點A，如圖所示。(1)將小鎖頭拉到某一高度（細線與豎直方向夾角很?。┯伸o止釋放，當鎖頭第一次到達最低點D時開始計時并計數(shù)為1，以后鎖頭每到達D點一次，計數(shù)增加1，計數(shù)為N時，秒表測出單擺運動時間為t，則該單擺的周期；(2)他保持A點以下的細線長度不變，通過改變OA間細線長度L以改變擺長，并測出單擺運動對應的周期T，測量多組數(shù)據(jù)后，作出圖乙所示圖像，圖像縱坐標應為（選填“”、“”、“”、“”）；(3)已知圖像的斜率為k，可求得當?shù)氐闹亓铀俣取?4)圖線乙明顯不過原點，其圖像與橫軸交點的意義是?！敬鸢浮?1)（1分）(2)（1分）(3)（2分）(4)A點距小鎖頭重心距離的負值（2分）【詳解】（1）單擺一周內(nèi)經(jīng)過兩次平衡位置，由題意可知，解得（2）設A點距小鎖頭重心距離為，根據(jù)單擺周期公式，化簡得，可知圖乙所示圖像縱坐標應為（3）圖像的斜率為，根據(jù)，解得（4）當時，，因此圖線乙不過原點，其圖像與橫軸交點的意義是A點距小鎖頭重心距離的負值23．（12分）小理同學利用實驗室器材改裝了一個雙量程電流表，并利用此改裝的電流表設計了一個多倍率的歐姆表。(1)如甲圖所示，雙量程電流表的量程分別是和，當使用0、1兩個端點時，量程為；(2)某同學使用此雙量程電流表組裝完成了簡易雙倍率歐姆表（“”和“”），電路圖如乙圖所示。①A端應與（填“紅”或“黑”）色表筆相連接；②電源電動勢，換擋開關與2相連，此歐姆表內(nèi)阻為，此時應為倍率。③為了驗證改裝的歐姆表的測量精度，按規(guī)范操作在紅黑表筆間接標準電阻時，指針指示位置如丙圖所示，造成這一誤差的原因可能是。A．電池使用時間較長致電動勢偏小B．改裝電流表時接入的電阻1偏小C．表頭真實內(nèi)阻偏小【答案】(1)0~100mA（2分）(2)紅（2分）150（3分）×10（2分）AB（3分）【詳解】（1）當表筆接通2時，表頭的量程一定，因兩電阻串聯(lián)，則通過這兩個電阻的最大電流較小，而當表筆接通1時，電流計與R2串聯(lián)，雖電流計的量程一定，但R1的電壓增大，則通過R1的最大電流較大，因此當表筆接通1時電流表的量程為100mA；（2）①根據(jù)圖乙電路可知，電流從表筆B出來，從表筆A進去，根據(jù)“紅進黑出”可知左側(cè)表筆是紅表筆，即表筆A是紅表筆。②換擋開關與2相連，此歐姆表滿偏電流為10mA，則有，此時應為×10倍率。③[A．當電動勢變小，總電流變小，則流過表頭的電流變小，指針跟準確位置相比偏左了，歐姆表的示數(shù)變大了，故A正確；B．改裝電流表時接入的電阻1偏小時，改裝后總電阻減小，即中值電阻標的值變小，故B正確；C．表頭真實內(nèi)阻偏小，歐姆調(diào)零后對歐姆表總電阻沒有影響，中值電阻不變，測120歐時指針在中央刻度右側(cè)，故C錯誤。故選AB。24．（10分）水肺潛水運動中，潛水員潛水時需要攜帶潛水氧氣瓶，以保障潛水員吸入氣體的壓強跟外界水壓相等。潛水器材準備室中有一待充氣的氧氣瓶，其內(nèi)部氣體的壓強、溫度與外界大氣相同，潛水員用氣體壓縮機為其充氣，1s內(nèi)可將壓強為p0、溫度為t0、體積V0=700mL的氣體充進氧氣瓶內(nèi)，充氣完成時氧氣瓶內(nèi)氣體壓強p=16atm，溫度。已知外界大氣壓p0=1atm，外界環(huán)境溫度，氧氣瓶的容積V=11L，氧氣瓶的導熱性能良好，水溫恒為t0，水中每下降10m深度水壓增加1atm。（1）求氣體壓縮機對氧氣瓶充氣的時間；（2）潛水員攜帶氧氣瓶迅速下潛至水面下h1=10m深處，在該水層活動期間吸入氣體V1=20L，隨即迅速下潛至水面下h2=20m深處，在該水層活動期間吸入氣體V2=16L，求此時氧氣瓶內(nèi)剩余氣體的壓強。【答案】（1）220s；（2）8atm【詳解】（1）充氣過程有解得則充氣時間為（2）當下潛至水面下h1=10m深處時，為保障潛水員吸入氣體的壓強跟外界水壓相等，則此時吸入氣體壓強為此時以吸入氣體和氧氣管內(nèi)氣體為研究對象，則有當下潛至水面下h2=20m深處時，為保障潛水員吸入氣體的壓強跟外界水壓相等，則此時吸入氣體壓強為此時以吸入氣體和氧氣管內(nèi)氣體為研究對象，則有解得25．（14分）圖（a）是水平放置的“硬幣彈射器”裝置簡圖，圖（b）是其俯視圖?；蹆?nèi)的撞板通過兩橡皮繩與木板相連，其厚度與一個硬幣的相同。滑槽出口端的“幣倉”可疊放多個相同的硬幣。撞板每次被拉動至同一位置后靜止釋放，與底層硬幣發(fā)生彈性正碰；碰后，撞板立即被鎖定，底層硬幣被彈出，上一層硬幣掉下補位。底層硬幣被撞后在摩擦力作用下減速，最后平拋落到水平地面上。已知每個硬幣質(zhì)量為m，撞板質(zhì)量為3m；每次撞板從靜止釋放到撞擊硬幣前瞬間，克服摩擦力做功為W，兩橡皮繩對撞板做的總功為4W；忽略空氣阻力，硬幣不翻轉(zhuǎn)。（1）求撞板撞擊硬幣前瞬間，撞板的速度v；（2）當“幣倉”中僅有一個硬幣時，硬幣被撞擊后到拋出過程，克服摩擦力做功Wf為其初動能的，求；（3）已知“幣倉”中有n（n≤10）個硬幣時，底層硬幣沖出滑槽過程中克服摩擦力做功為；試討論兩次“幣倉”中分別疊放多少個硬幣時，可使底層硬幣平拋的水平射程之比為。【答案】（1）；（2）；（3）見解析【詳解】（1）根據(jù)動能定理有解得（2）對撞板與硬幣構(gòu)成的系統(tǒng)，由于發(fā)生的是彈性碰撞，則有解得克服摩擦力做功Wf為其初動能的，則有解得（3）平拋運動過程有，，根據(jù)題意有底層硬幣沖出滑槽過程中克服摩擦力做功為，根據(jù)動能定理有，結(jié)合上述有由于n≤10，則有，或，或，26．（20分）甲辰龍年，有研究者用如圖裝置實現(xiàn)“雙龍戲珠”。圖中M1M2和N1N2、M3M4和N3N4組成兩對平行極板，將空間分隔為I、II、III三個區(qū)域，三個區(qū)域中有垂直于紙面的勻強磁場如圖甲，磁感應強度均為。兩發(fā)射源緊靠極板放置，每秒每個發(fā)射源分別射出104個垂直極板初速度大小的正或負電子。正負電子每次經(jīng)過狹縫均被加速，極板電壓UMN隨時間變化由如圖乙。經(jīng)多次加速，正負電子恰能在熒光球表面上某點相遇，并被熒光球吸收發(fā)出熒光，實現(xiàn)“雙龍戲珠”。已知電子比