2024屆高三物理沖刺卷物理試題（七）

2024屆高三物理沖刺卷物理試題（七）

一、單選題（本大題共4小題，共24分）

1.近幾年日本、印度等許多國家積極發(fā)展“月球探測計劃”，該計劃中的科研任務之一是探

測月球上氮3的含量.氮3是一種清潔、安全和高效的核發(fā)電燃料，可以采用在高溫高壓下

用炭和筑3進行核聚變反應發(fā)電.若已知笊核的質量為2.0136”，氮3的質量為3.0150小

氮核的質量為4.00151U,質子質量為L00783”，中子質量為1.008665m相當于

931.5MeV,則下列說法正確的是（）

A.一個笊和一個氮3的核聚變反應釋放的核能約為17.9MeV

B.笊和氮3的核聚變反應方程式：：He->:He+X,其中X是中子

C.因為聚變時釋放能量，出現(xiàn)質量虧損，所以生成物的總質量數(shù)減少

D.目前我國的秦山、大亞灣等核電站廣泛使用氮3進行核聚變反應發(fā)電

2.如卜圖甲中理想變壓器原、副線圈的伸.數(shù)之比ni：n2=5：1,電阻R=20。，L1、L2

為規(guī)格相同的兩只小燈泡，Si為單刀雙擲開關.原線圈接正弦交變電源，輸入電壓〃隨時間

t的變化關系如圖乙所示.現(xiàn)將Si接1、S2閉合，此時人正常發(fā)光.下列說法正確的是（）

A.輸入電壓u的表達式u=20sin（1007rt）y

B.只斷開*后，G、G均正常發(fā)光

C.只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大

D.若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8W

3.如圖所示，個長木板放在水平地面上，在恒力尸作用下，以速度”向左勻速運動，與

木塊A相連的水平彈簧秤的示數(shù)為7?.卜?列說法正確的是（）

A.木塊A受到的滑動摩擦力的大小等于T

B.木塊4受到的靜摩擦力的大小為T

C.若用2F的力作用在木板.匕木塊4受到的摩擦力的大小為2T

D.若木板以2v的速度勻速運動時，木塊A受到的摩擦力大小等于2T

4.2022年5月10日01時56分，天舟四號貨運飛船成功相會天和核心艙，天和核心艙距

離地面約h二390km,地球北極的重力加速度為g,地球赤道表面的重力加速度為a，地球

自轉的周期為了，天和核心艙軌道為正圓，根據(jù)題目的已知條件（萬有引力常量G未知），下

列說法錯誤的是（）

A.可以求出大舟四號的線速度B.可以求出地球的質量

C.可以求出地球的半徑D.可以求出天舟四號的周期

二、多選題（本大題共4小題，共24分）

5.如圖甲為一列向x軸正方向傳播的簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為質點P以此時

刻為計時起點的振動圖象。則由圖可知（）

A.質點振動的頻率10Hz

B.從該時刻起經過0.15時，質點P向上運動

C.從該時刻起經過0.1s,Q質點運動的路程為04m

D.從該時刻起經過0.15s時，質點Q的速度小于質點P的速度

6.如圖，兩對等量異號點電荷+q、-q（q>0）固定于正方形的4個頂點上。1、N是該正

方形兩條對角線與其內切圓的交點，。為內切圓的圓心，M為切點。則（）

A.L和N兩點處的電場方向相互垂直

B.M點的電場方向平行于該點處的切線，方向向左

C.將一帶正電的點電荷從M點移動到。點，電場力做正功

D,將一帶正電的點電荷從L點移動到N點，電場力做功為零

7.如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射入

E點，并偏折到尸點，已知入射方向與邊力8的夾角為8=30。，E、F

分別為邊48、8c的中點，則卜列說法止確的是（）

A.該棱鏡的折射率為門B.光在F點發(fā)生全反射B

C.光從空氣進入棱鏡，頻率變小D.光從空氣進入棱鏡，波速變小

8.圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行足夠長的光滑金屬導軌，間距

為L,電阻不計.導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，兩

端分別接阻值為2R的電阻&和電容為C的電容器.質量為m、電阻為

R的金屬桿Qb始終垂直于導軌，并與其保持良好接觸.桿Qb由靜止開

始下滑,在下滑過程中最大的速度為V，整個電路消耗的最大電功率為P，

則（）

A.電容器左極板帶正電B,電容器的最大帶電量為華

C.桿ab的最大速度v等于高D.桿ab所受安培力的最大功率為與

三、實驗題（本大題共2小題，共15分）

9.（6分）小明用如圖甲所示的裝置來驗證動量守恒定律，該裝置由水平長木板及固定在木

板左端的硬幣發(fā)射器組成，硬幣發(fā)射器包括支架、彈片及彈片釋放裝置，釋放彈片可將硬幣

以某一初速度彈出。已知五角硬幣和一元硬幣與長木板間動摩擦因數(shù)近似相等，主要實驗步

驟如下：

測電勢差R

—I_44.4

血流方向_LLH-Jx1--------??I,—1I_______?R

8甲乙'丙

（1）若用電壓表監(jiān)測a、b電極板間的電勢差，則與電壓表“+”接線柱相連的是圖甲中的

電極板（選填七“或"”）。

（2）某次監(jiān)測中，用電壓表測出a、b電極間的電勢差U,己知a、b電極板間的距離d,磁

感應強度B,血管壁厚度不計，則用上述物理量表示血流速度的表達式為；若（/=

150“V,d=3.0mm,B=0.12T,根據(jù)數(shù)據(jù)可估算出血流速度為m/s〔結果保

留兩位有效數(shù)字）。

（3）為了測量動脈血流接入電路的電阻，某研究性學習小組在Q、b間設計了如圖乙所示的測

量電路。閉合開關S,調節(jié)電阻箱的阻值，由多組靈敏電流計G的讀數(shù)/和電阻箱的示數(shù)R,

繪制出圖像為一條傾斜的直線，且該直線的斜率為匕縱截距為b,如圖丙所示。已知

靈敏電流計G的內阻為Rg,則血液接入電路的電阻為（用題中的字母k、b、Rg

表不）。

四、計算題（本大題共3小題，共47分）

11.（12分）如圖所示，上端開口的豎直汽缸由橫截面積分別為2S、S的兩個導熱性能良

好的圓筒4、B構成,汽缸4頂部與底部的間距為心活塞將一定質量的理想氣體封閉在4內，

活塞在4頂部且與CD間恰好無彈力，此時A內氣體的絕對溫度為7°.現(xiàn)從汽缸開口處緩慢滴

入水銀，直至活塞到達與汽缸底部的間距為的EF處時停止滴入水銀，此過程中4內氣體

溫度保持不變。已知大氣壓強為Po,水銀密度為P，重力加速度大小為g,L＜翳，汽缸8

足夠長，活塞厚度和質量均不計。

B

C\\|1D

E二］『二戶

A

①求活塞在EF處時上方水銀的總質量m；

②當活塞在EF處時，開始對汽缸緩慢加熱，求活塞剛移回CD處時A內氣體的絕對溫度To

12.(15分)如圖所示，AB段是長為5R的粗糙水平軌道，8C段是半徑為R的光滑豎直半

圓形軌道，兩段軌道在8點處平滑連接，質量均為m的滑塊1和滑塊2分別靜止于4點和

8點?，F(xiàn)用力F對滑塊1施加一水平向右的瞬時沖量，使其以6環(huán)的初速度沿軌道AB運

動，與滑塊2發(fā)生碰撞，碰后二者立即粘在一起沿軌道運動并通過C點。已知兩滑塊與

水平軌道48間的動摩擦因數(shù)〃=04,半圓形軌道的宜徑沿豎直方向，重力加速度為g.

滑塊1和2均可視為質點。求:

(1)力F對滑塊1所做的功W：

(2)滑塊1和滑塊2組成的系統(tǒng)在碰撞過程中損失的機械能E損;

(3)滑塊1和滑塊2經過C點時對軌道壓力的大小F壓。

13.(20分)在科學研究中，可以通過施加適當?shù)碾妶龊痛艌?/p>

來實現(xiàn)對帶電粒子運動的控制.如圖所示，某時刻在xOy平面

內的第II、III象限中施加沿y軸負方向、電場強度為E的勻強

電場，在第I、IV象限中施加垂直于xOy坐標平面向里、磁感

應強度為B的勻強磁場.一質量為m,電荷量為q的帶正電的

粒子從M點以速度為沿垂直于y軸方向射入該勻強電場中，粒子僅在電場力作用下運動到坐

標原點0且沿OP方向進入第IV象限.在粒子到達坐標原點0時撤去勻強電場(不計撤去電

場對磁場及帶電粒子運動的影響)，粒子經過原點0進入勻強磁場中，并僅在磁場力作用下,

運動一段時間從y軸上的N點射出磁場.已知OP與x軸正方向夾角廢=60。，帶電粒子所

受重力及空氣阻力均可忽略不計，求：

(1)M、。兩點間的電勢差U：

(2)坐標原點。與N點之間的距離d；

(3)粒子從M點運動到N點的總時間t.

答案和解析

1.【答案】A

【解析】4、一個笊和一個筑3發(fā)生核聚變，產生一個家4和一個質子，根據(jù)愛因斯坦質能方程

得，釋放的核能為：

△E=△me2=(2.0136+3.0150-4.00151-1.00783)x931.5MeV=17.9MeV,故A正確.

B、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為1,質晶數(shù)為1,X為質子，故B錯誤.

C、因為聚變時釋放能量，出現(xiàn)質量虧損，則反應后的總質量小于反應前的總質量，但是質量數(shù)

守恒，故C錯誤.

D、目前我國的秦山、大亞灣等核電站廣泛使用核裂變發(fā)電，故D錯誤.故選：A.

2.【答案】D

【解析】A、周期是0.02s,6)=^=-^-rad/s=IOOTT,所以輸入電壓〃的表達式應為〃=

1U?U/

20\A2sin(1007rt)V,故A錯誤；

B、開始時副線圈中的電流等于燈泡的額定電流，只斷開52后，負載電阻變大為原來的2倍，輸

出電壓不變，副線圈電流變小為原來的一半，則G、G的功率均變?yōu)轭~定功率的四分之一，故B

錯誤；

C、只斷開§2后，負載電阻變大，原副線圈電流變小，原線圈的輸入功率減小，故C錯誤；

D、若Si換接到2后，電阻R電壓有效值為4V,R消耗的電功率為/>=￡卬=08卬，故D正

20

確。

故選D。

3.【答案】A

【解析】48、穩(wěn)定時，4保持靜止.4水平方向受到彈簧的拉力和長木板對4的滑動摩擦力，由

平衡條件得到，木塊力受到的滑動摩擦力的大小等于彈簧的拉力丁，故A正確，B錯誤；

C、若用2F的力作用在長木板上，木板加速運動，而木塊4受到的滑動摩擦力的大小不變，

仍等于T,與尸無關，故C錯誤；

0、若長木板以2v的速度勻速運動時，A與長木板間動摩擦因數(shù)不變，4對長木板的壓力不變,

則木塊4受到的滑動摩擦力的大小不變，仍等于丁，故D錯誤；

故選Ao

當長木板勻速運動時，A保持靜止.以A為研究對象，根據(jù)平衡條件研究長木板對4的滑動摩擦

力的大小.根據(jù)滑動摩擦力公式f=可知滑動摩擦力大小與動摩擦因數(shù)和壓力成正比，與

物體的速度大小無關.

本題關鍵有兩點：一是研究對象的選擇；二是抓住滑動摩擦力大小與物體的速度大小無關.

4.【答案】B

【解析】B.當在地球北極時有

GMm

地球質量

MgR?

M=~G-

因引力常量未知，故不可以求出地球的質量，故B錯誤;

C.在赤道上有

2

GMm/2TT\

IR

得

(g-9O)T2

R=

47r2

即可以求出地球的半徑，故C正確;

A.天舟四號在太空時，由萬有引力提供向心力，即

GMm_v2

(R+hY~mR+h

此時的線速度為

IGMIgR2

+JR+h

由已知條件可以求出天舟四號的線速度，故A正確；

D.天舟四號在太空時，線速度

2n?(/?+h)

v=-------------

A

解得天舟四號的周期

_271(/?+/I)

T1=-V-

可以求出天舟四號的周期，改D正確。故選Be

5.【答案】BC

【解析】A.由圖乙讀出周期T=0.2s,質點振動的頻率/=*=W"Z=5HZ,A錯誤;

B.根據(jù)乙圖可知，從該時刻起經過0.1s時，質點P向上運動，B正確:

C.圖示時刻Q點沿y軸止方向運動，t=0.1s=質點Q的運動路程是：s=2A=2x0.2m=

0.4m,C正確；

D.根據(jù)P點振動圖像可以判斷波向右傳播。從該時刻起經過0.15s即四分之三個周期，可知P點

到達波峰位置，而Q點振動到平衡位置下面的某一位置，故質點Q的速度大于質點P的速度，D

錯誤。

故選BCo

6.【答案】AB

【解析】4、兩個正電荷在N點產生的場強方向由N指向。，N點處于兩負電荷連線的中垂線上，

則兩負電荷在N點產生的場強方向由N指向。，則2點的合場強方向由N指向O,同理可知，

兩個負電荷在L處產生的場強方向由。指向L，L點處于兩正電荷連線的中垂線上，兩正電荷在

“處產生的場強方向由。指向加則L處的合場方向由。指向由于正方向兩對角線垂直平分，

則上和N兩點處的電場方向相.且垂直，故A止確：

B、正方向底邊的一對等量異號電荷在M點產生的場強方向向左，而正方形上方的?對等量異號

電荷在M點產生的場強方向向右，由于M點離上方一對等量異號電荷距離較遠，則M點的場方

向向左，故B正確；

C.由圖可知，M和O點位于兩等量異號電荷的等勢線上，即M和O點電勢相等，所以將一帶正

電的點電荷從M點移動到。點，電場力做功為零，故C錯誤；

D.由圖可知，心點的電勢低于N點電勢，則將一帶正電的點電荷從L點移動到N點，電場力做功

不為零，故D錯誤。故選：AB.

7.【答案】AD

【解析】4、在E點作出法線可知入射角為60。，折射角為30。，由〃=任二筆可得折射率

sinrsin30

為n=故AlE確；

B、由光路的可逆性可知，在8C邊上的入射角小于臨界角，不會發(fā)生全反射，故B錯誤；

C、光從空氣進入棱鏡，頻率不變，故C錯誤；

D、由公式笠=：可知，光從空氣進入棱鏡，波速變小，故D正確。

故選：ADO

8.【答案】BC

【解析】4根據(jù)右手定則，感應電動勢的方向為：mb；故右板帶正電荷；故A錯誤：

8：當線框的速度達到最大時，感應電動勢最大，感應電動勢的最大值為：Em=BLvm=BLv；

路端電壓的最大值為：U=^-Em=\BLv,故電容器的帶電量最大，為：Q=CU=警,故

B正確；

C：根據(jù)功率表達式：P=FV,當尸、F到達最大時速度達到最大值即：^=某=＜，故C正確；

D：桿ab克服安培力的最大功率為：P=Fmvm=mgvin=mgv=P；故D錯誤；

故選：BC

9.【答案】(1)4(2)mXyj~s{=m2y[s3-d

【解析】(1)為了得出動量守恒定律的表達式應測量質量，故應分別測出一枚一元硬幣質量nti；

一枚五角硬幣質量帆2：A正確：

(2)硬幣在桌面上均做加速度相同的勻減速運動，根據(jù)速度和位移關系可知：v2=2as：

a二〃g

則有：“=J24gs

由動量守恒定律可知:=-m1vi+m2v2

聯(lián)立則有：只需驗證小1、回=m2d-帆1網即可明確動量是否守恒。

若該碰撞為彈性碰撞，還需滿足機械能守恒3叫吒=4?。?3蛆環(huán)，聯(lián)立上式。

則還應該滿足的表達式為：、國=/而+G。

10.【答案】(1)。；

(2川=強0.42；

⑶2Rg

【解析】

(1)血液中正負離子流動時，根據(jù)左手定則，正離子受到向里的洛倫茲力，負離子受到向外的洛

倫茲力，則a帶正電，b帶負電；故圖甲中與a相連的是耳壓表的正極。

(2)因最終血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零，則有所以血流速度〃=義,

UClD

根據(jù)數(shù)據(jù)可估算出血流速度口=4=聯(lián)%m/s?0.42m/s；

Bd0.12x3x10-3’9

(3)由閉合電路歐姆定律可知，E=I(R+Rg+r),

變形可得：；=*/?+竽，

fCC

因表頭內阻已知，故沒有系統(tǒng)誤差，根據(jù)圖象可知：九=16=嚶，聯(lián)立解得：r=b-R.

EEkxq

11?【答案】①設活塞在EF處時A內的氣體壓強為Pi，根據(jù)玻意耳定律得:

5

PLx2S=匕x—Lx2S

06

解得：Pi=：Po

由于八二與》=芻>《，所以活塞在EF處時上方水銀的總質量為

P95Pg6

m=2Sx>+S（h—!）p=（昌+g）Sp①

oo3Pg。

②設活塞在CD處時A內氣體壓強為P2,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得：

PQLx2SP2Lx2S/-、

-7------=-----T-?

101

且P2=Po+詈③

①②③聯(lián)立解得：丁=《十翟）丁。

答：①求活塞在EF處時上方水銀的總質量m為（翡+a）Sp；

②當活塞在EF處時，開始對汽缸緩慢加熱，活塞剛移回CD處時A內氣體的絕對溫度T為仁+

T

鬻b產o）。。

【解析】①4中氣體做等溫變化，利用玻意耳定律可求滴入水銀后的壓強，然后可求出水銀柱的

高度，然后根據(jù)密度公式求解質量；

②根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解。

本題考查氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程，關鍵是注意判斷滴入水銀是不是全在粗缸內。

12.【答案】（1）根據(jù)動能定理可得：W=x（6/^）2=ISmgR,

（2）設4和8碰撞前的速度大小為口從A到8運動過程中，根據(jù)動能定理可得：-卬ng?5R=

然以_加說

解得：v=2gR

取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得：mv=2mvr

解得：vr=2J2gR

碰撞過程中損失的機械能E損=\mv2-1x2mv\

聯(lián)立解得：E損=8mg&

(3)設二者達到C點的速度大小為以，從