福建省廈門科技中學(xué)2024屆高考壓軸卷物理試卷含解析

福建省廈門科技中學(xué)2024屆高考壓軸卷物理試卷

注意事項

1.考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

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、如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的大圓環(huán)的半徑為A。質(zhì)量為〃，的小環(huán)套在大圓環(huán)上，且與大圓環(huán)接觸面光滑。在

勁度系數(shù)為A的輕彈簧作用下，小環(huán)恰靜止于大圓環(huán)上，彈簧與豎直方向的夾角為30。，則（）

A.彈簧伸長的長度為避鱉

k

B.彈簧伸長的長度為華

K

C.彈簧縮短的長度為走空

k

D.彈簧縮短的長度為學(xué)

k

2、如圖所示，質(zhì)量分別為3機和帆的兩個可視為質(zhì)點的小球°、b,中間用一細(xì)線連接，并通過另一細(xì)線將小球。與

天花板上的。點相連，為使小球。和小球力均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線向右偏離豎直方向的夾角恒為37°,需要對

小球力朝某一方向施加一拉力人若已知sin37°=0.6,cos370=0.8,重力加速度為g,則當(dāng)F的大小達(dá)到最小時，Oa

細(xì)線對小球a的拉力大小為（）

A.2.4/ngB.3mgC.3.2/ngD.4mg

3、若已知引力常量G,則利用下列四組數(shù)據(jù)可以算出地球質(zhì)量的是（）

A.一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的運行速率和周期

B.一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的質(zhì)量和地球的第一宇宙速度

C.月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑和地球自轉(zhuǎn)的周期

D.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑

4、某實驗裝置如圖所示，用細(xì)繩豎直懸掛一個多匝矩形線圈，細(xì)繩與傳感器相連，傳感器可以讀出細(xì)繩上的拉力大小。

將線框的下邊H置于蹄形磁鐵的、S極之間，使必邊垂直于磁場方向且劭邊全部處于N、S極之間的區(qū)域中。接通

電路的開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當(dāng)電流表讀數(shù)為時，傳感器的讀數(shù)為月；保持附中的電流大小不變，方向相

反，傳感器的讀數(shù)變?yōu)轼B（8<4）。已知金屬線框的匝數(shù)為小刈邊長為L,重力加速度為g,則可得到（）

尸+F

A.金屬線框的質(zhì)量〃2=」^

2g

B.N、S極之間的磁感應(yīng)強度8=生”

niL

c.傳感器的讀數(shù)為耳時，。力中的電流方向為力一。

D.減小電流I重復(fù)實驗，則￡、乙均減小

5、關(guān)于恒星，下列說法正確的是（）

A.質(zhì)量越大的恒星，壽命越短

B.體積越大的恒星，亮度越大

C.紅色恒星的溫度比藍(lán)色恒星的溫度高

D.恒星發(fā)光、發(fā)熱主要來自于恒星內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)

6、太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的（）

A.裂變反應(yīng)B.熱核反應(yīng)C.化學(xué)反應(yīng)D.放射性衰變

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，用一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過固定光滑的掛釘O將一個畫框懸掛在墻壁上，細(xì)繩的兩端分別栓接在畫框上兩根

掛釘1、2上。畫框靜止時，O點兩側(cè)細(xì)繩與豎直方向的夾角分別為心方，對應(yīng)細(xì)繩中的張力大小分別為耳，工懸掛

時，掛釘1、2不一定等高，下列說法正確的是（）

2

A.若1更高，則

B.若2更高，則”＞工

C.無論1、2是否等高，總有。二4成立

D.無論1、2是否等高，總有月二5成立

8、一靜止在水平地面上的物塊，受到方向不變的水平拉力尸作用。0~4s時間內(nèi)，拉力尸的大小和物塊加速度。的大

小隨時間f變化的關(guān)系分別如圖甲、圖乙所示。若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取lOm/s?。由此可求

得（）

A.物塊與水平地面間的最大靜摩擦力的大小為2N

B.物塊的質(zhì)量等于1.5kg

C.在0~4s時間內(nèi)，合力對物塊沖量的大小為6.75N?S

D.在0~4s時間內(nèi)，摩擦力對物塊的沖量大小為6N-S

9、如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機通過升壓變壓器”和降壓變壓器T?向用戶供電，已知輸電線的總

電阻R=10C,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4:1,副線圈與用電器Ro組成閉合電路.若Ti、T2均為理想變壓

器,T2的副線圈兩端電壓.。=220后sin10（）加（V）,當(dāng)用電器電阻Ro=llC時（）

A.通過用電器Ro的電流有效值是20A

B.當(dāng)用電器的電阻Ro減小時，發(fā)電機的輸出功率減小

C.發(fā)電機中的電流變化頻率為100Hz

D.升壓變壓器的輸入功率為4650W

10、質(zhì)量為m電量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點），放在質(zhì)量為"的絕緣長木板左端，木板放在光滑的水平地面上，滑

塊與木板之間的動障擦因數(shù)為〃，木板長為L,開始時兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所在空間存在范圍足夠大的一個方向豎

直向下的勻強電場E,恒力戶作用在m上，如圖所示，則（）

A.要使m與M發(fā)生相對滑動，只須滿足/+

B.若力尸足夠大，使得m與M發(fā)生相對滑動，當(dāng)m相對地面的位移相同時，m越大，長木板末動能越大

C.若力尸足夠大，使得m與必發(fā)生相對滑動,當(dāng)M相對地面的位移相同時，E越大.長木板末動能越小

D.若力尸足夠大，使得m與M發(fā)生相對滑動，E越大，分離時長本板末動能越大

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）某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置測定小木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，主要實驗操作如下：

小木塊

光電門B光電門A

回一~R木擋板

I1]

白鉤碼

甲

①先將右端有固定擋板的長木板水平放置在實驗桌面上，再將安裝有遮光條的小木塊用跨過長木板左端定滑輪的細(xì)繩

與鉤碼相連接，保持桌面上細(xì)繩與長木板平行；

②光電門B固定在離擋板較遠(yuǎn)的位置，光電門A移到光電B與擋板之間的某一位置，使小木塊從緊靠擋板的位置由靜

止釋放；

③用跟兩光電門相連接的數(shù)字計時器記錄遮光條通過光電門A的時間△d遮光條通過光電門B的時間△ti以及小木

塊從光電門A運動到光電門B的時間△/；

④改變光電門A的位置，重復(fù)以上操作，記錄多組Afi,△，2和4，值。

請回答以卜幾個問題：

⑴用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=—cm；

⑵實驗測得遮光條經(jīng)過光電門2的時間保持不變，利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)，得到如圖丙所示的乙一加圖象，其

甑

中圖象縱軸截距為瓦橫軸截距為c。實驗測得鉤碼和木塊的質(zhì)量分寵為小和已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則動摩擦

因數(shù)N=—o

12.（12分）某實驗小組用如圖所示的裝置，做驗證機械能守恒定律的實驗。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間：

（1）電磁鐵通過鐵夾固定在鐵架臺上，給電磁鐵通電，小球被吸在電磁鐵下方（光電門的正上方）。電磁鐵斷電，小球

由靜止釋放，測得小球通過光電門所用時間為，，測得小球直徑為"，電磁鐵下表面到光電門的距離為力①根

據(jù)測得數(shù)值，得到表達(dá)式（用己知和測得的物理量表示）在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則機械能守恒定律得到驗

證；

⑵若保持電磁鐵位置不變，改變光電門的位置，重復(fù)上述實驗，得到多組6及小球通過光電門的時間，，為了能通過

圖像直觀地得到實驗結(jié)果，需要作出〃-（填或“圖像，當(dāng)圖像是一條過原點的傾斜直線時，

且在誤差允許的范圍內(nèi)，斜率等于（用已知和測得的物理量表示），則機械能守恒定律得到驗證；

⑶下列措施可以減小實驗誤差的是。

A.選用直徑較小，質(zhì)量較大的小球B.選用直徑較大，質(zhì)量較大的小球

C.電磁鐵下表面到光電門的距離適當(dāng)大些D.盡量讓小球球心通過光電門

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，一直角三棱柱ABC,其中=，N84C=6O，A〃長度為2L,M為48的中點，N為

8c的中點，一光線從A3面上的心點以45。的入射角射入三棱柱，折射光線經(jīng)過N點。己知光在真空中的傳播速度

為c,求；

（1）三棱柱折射率〃：

（2）光從開始射入三棱柱到第一次射出所需的時間。

14.（16分）如圖所示，水平地面上固定一個傾角g二37。，高〃=20m的斜面，，。=0時刻起在斜面底端A處有一個

小物塊質(zhì)量，〃=1kg,以初速度％=30m/s沿斜面向上運動，并且，）=0時刻起有一平行于斜面的斜向下的的恒力

b=2N作用在物塊上，作用時間為/=3s。已知物塊與斜面間動摩擦因數(shù)4=0.875,

^=10m/s2,sin37°=0.6,cos370=0.8,物塊與斜面間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，不計空氣阻力

影響，求：

（1）物塊向上滑行的距離及時間；

⑵撤掉外力后物塊經(jīng)多長時間停下來。

15.（12分）如圖所示，扇形玻璃磚4。4的圓心角為150。，玻璃磚半徑為R,一條單色光平行于。4,由。3的中點

。入射，經(jīng)折射后由圓弧面的E點射出玻璃豉，圓弧AE的長度與圓弧BE的長度之比為2：3,已知真空中光速為

求：該單色光在玻璃磚從。到石傳播的時間。

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】

如圖所示

靜止小環(huán)受重力mg,由假設(shè)法分析知，彈簧有向內(nèi)的拉力尸，為伸長狀態(tài)，大圓環(huán)的支持力幾沿半徑向外。在力三

角形CN8中，由正弦定理得

F二〃吆

sin120°

由胡克定律得

F=kjx

聯(lián)立可得

故A正確，BCD錯誤。

2、C

【解析】

以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力作出尸在三個方向時整體的受力圖:

根據(jù)平衡條件得知尸與T的合力與總重力總是大小相等、方向相反的，由力的合成圖可以知道當(dāng)F與繩子。。垂直時

廠有最小值，即圖中2位置，此時細(xì)線對小球。的拉力大小為

T=4〃?gcos37=3.2/ng

故C正確，ABD錯誤。

故選C。

3、A

【解析】

ABC,可根據(jù)方程

「Mmv2

G—z-=m—

rr

和

2萬廠vT

v=-----=>r=——

T2萬

聯(lián)立可以求出地球質(zhì)量M,選項BC錯誤，A正確；

D.已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑可以求出太陽質(zhì)量,選項D錯誤.

故選A。

4、A

【解析】

AB.通電線圈受到重力安培力和細(xì)繩的拉力作用，當(dāng)電流表讀數(shù)為/時，繩子的拉力為巴，則

6=mg+nBIL

保持時中的電流大小不變，方向相反，繩子的拉力為巴，則

F2+nBIL=mg

聯(lián)立解得金屬框的質(zhì)量為

“7=---------------

2nIL

選項A正確，B錯誤；

C.傳感器的讀數(shù)為"時，安培力豎直向下，根據(jù)左手定則可知，必中的電流方向為GT從故C錯誤;

D.減小電流/重復(fù)實驗，則￡減小，鳥增大，故D錯誤。

故選A。

5、A

【解析】

A.根據(jù)宇宙規(guī)律可知，質(zhì)量越大的恒星，壽命越短，A正確；

B.恒星的亮度與恒星的體積和溫度及它與地球的距離有關(guān)，溫度越高，體積越大，距離越近，亮度越亮，故體積大

的恒星，其亮度不一定大，B錯誤；

C.恒星的顏色是由溫度決定的，溫度越低，顏色越偏紅，溫度越高，顏色越偏藍(lán)，故紅色恒星的溫度比藍(lán)色恒星的

溫度低，C錯誤；

D.恒星發(fā)光、發(fā)熱主要來自于恒星內(nèi)部的核聚變，D錯誤.

故選A。

6、B

【解析】

太陽的能量來自于內(nèi)部的核聚變，產(chǎn)生很高的能量，又稱為熱核反應(yīng)。B正確，ACD錯誤。

故選Bo

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、CD

【解析】

因為釘子是光滑的，可知兩邊繩子的拉力總是相等的，即無論1、2是否等高，總有耳成立；對結(jié)點O,水平方

向：

片sina=F2sin0

則。二小，即選項AB錯誤，CD正確；故選CD。

8、BC

【解析】

A.Uis時，物體開始運動，故此時的拉力等于物體的最大靜摩擦力，故有

/=F=1.5N

故A錯誤；

B.根據(jù)牛頓第二定律有

F-f=ma

代入廠=6N,〃=3m/s2得

in=1.5kg

故B正確；

C.在y-f圖象中，與時間軸所圍面積為物體的速度，則有

v=—x3x3m/s=4.5m/s

2

由動量定理可得

I=3=L5x4.5N?s=6.75N-s

故C正確；

D.在0~4s時間內(nèi)，尸的沖量為

則摩擦力沖量為

/f=Z-/F=(6.75-12)N-S=-5.25N-S

故D錯誤。

故選BC.

9、AD

【解析】

A.降壓變壓器副線圈兩端交變電壓有效值為U=^二考史V=220V,負(fù)載電阻為11C,所以通過R。電流的有效值

OV2

是20A,故A正確；

B.當(dāng)用電器的電阻R。減小時，由于電壓不變，電流增大，輸出功率增大，則發(fā)電機的輸出功率也增大，故B錯誤；

C.交流電經(jīng)過變壓器，頻率不變，則交流電的頻率f=W27r=50Hz.故C錯誤；

D.根據(jù)h：I4=n4：in得，輸電線上的電流h=5A,則輸電線上損耗的功率/；/?=25xl0W=250W,降壓變壓器的

輸入功率p3=U4l4=22()x20VV=4400W,則升壓變壓器的輸出功率P=P3+P損=4400+250W=4650W.故I)正確；

故選AD

【點睛】

在輸電的過程中，交流電的頻率不變，結(jié)合降壓變壓器的輸出電壓和用電器的電阻，根據(jù)歐姆定律求出通過用電器的

電流，結(jié)合輸電線上的功率損失求出升壓變壓器的輸入功率.

10、BD

【解析】

A、m所受的最大靜摩擦力為/=〃(〃歸+%)，則根據(jù)牛頓第二定律得。=/，計算得出

mM

人/g+%)(M+M.則只需滿足八皮叱也”內(nèi)與乂發(fā)生相對滑動.故A錯誤.

MM

B、當(dāng)M與m發(fā)生相對滑動，根據(jù)牛頓第二定律得,m的加速度a=尸一4(^g+Eq)，知由越大皿的加速度越小，相同

m

位移時，所以的時間越長,m越大,m對木板的壓力越大,摩擦力越大,M的加速度越大，因為作用時間長，則位移大，根據(jù)動能

定理知，長木板的動能越大.所以B選項是正確的.

C、當(dāng)M與m發(fā)生相對滑動,E越A,m對M的壓力越大，摩擦力越大，則M相對地面的位移相同時，根據(jù)動能定理知，長

木板的動能越大.故C.錯誤

D、根據(jù)L=知,E越大,m的加速度越小,M的加速度越大，知時間越長，因為E越大,M的加速度越大，

則M的位移越大，根據(jù)動能定理知，分離時長木板的動能越大.所以D選項是正確的.，

故選BD

點睛:當(dāng)m與M的摩擦力達(dá)到最大^摩擦力,M與m發(fā)生相對滑動，根據(jù)牛頓第二定律求出F的最小值.當(dāng)F足夠大時,M

與m發(fā)生相對滑動，根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合運動學(xué)公式和動能定理判斷長木板動能的變化.

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。

mg-(/m+Mi)--b-d-

11.1.010sc

Mg

【解析】

(i)ni遮光條寬度：

d=10〃〃〃+2x0.05"〃〃=10.10/n/〃=1.010cm.

(2)[2]設(shè)小木塊運動的加速度為a,由題知：

—=------Fa?Ar

Ar2加

解得：

Ar,A/2d

結(jié)合二7一△/圖象可以得到:

ab

丁.

解得：

bd

a=——

根據(jù)牛頓第二定律得：

mg-pMg=Cm+M')a

結(jié)合。二?，解得：

mg-(m+M)---

〃=-------------口

Mg

.c,1/、，1d-

12、g〃=](7).廣1ACD

【解析】

由機械能守恒有

1/d、)

mgnf=—m{-y

故要驗證的表達(dá)式為gh=1(-)2。

⑵[2]⑶由g/?=；(?)2得

[/7*

即為了直觀地得到實驗結(jié)果，應(yīng)作〃-3圖像，在誤差允許的范圍內(nèi)圖像的斜率為丁，則機械能守恒定律得到驗證。

「2g

⑶[4]

AB.為了減少實驗誤差，應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小的小球，選項A正確，選項B錯誤；

CD.電磁鐵下表面到光電門的距離適當(dāng)大些可以減小長度及速度測量的誤差，盡量讓小球球心通過光電門，減小因小

球遮光長度不是直徑引起的誤差，選項C、D正確。

故填A(yù)CDo

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)”宣紅