吉林省田家炳高中2024届全国高三冲刺考（四）全国I卷物理试题试卷

吉林省田家炳高中2024届全国高三冲刺考（四）全国I卷物理试题试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，虚线表示某电场的等势面，等势面的电势图中已标出。一带电粒子仅在电场力作用下由点运动到点，粒子的运动轨迹如图中实线所示。设粒子在点时的速度大小为、电势能为，在点时的速度大小为、电势能为。则下列结论正确的是（）A．粒子带正电，，B．粒子带负电，，C．粒子带正电，，D．粒子带负电，，2、如图所示，一节干电池的电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1.0Ω，外电路电阻为R，接通电路后，则（）A．电压表读数一定是1.5VB．电流表读数可能达到2.0AC．电源每秒钟有1.5J的化学能转化为电能D．1C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做功为1.5J3、频率为的入射光照射某金属时发生光电效应现象。已知该金属的逸出功为W，普朗克常量为h，电子电荷量大小为e，下列说法正确的是（）A．该金属的截止频率为B．该金属的遏止电压为C．增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数不变D．增大入射光的频率，光电子的最大初动能不变4、2019年9月29日下午在第十三届女排世界杯中，中国女子排球队以十一战全胜的战绩卫冕世界杯冠军，如图所示为运动员朱婷在后排强攻。若运动员朱婷此时正在后排离球网3m处强攻，速度方向水平。设矩形排球场的长为2L，宽为L(实际L为9m)，若排球(排球可视为质点)离开手时正好在3m线(即线)中点P的正上方高h1处，球网高H，对方运动员在近网处拦网，拦网高度为h2，且有h1>h2>H，不计空气阻力。为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住，则球离开手的速度v的最大范围是(排球压线不算犯规)（）A．B．C．D．5、如图所示，静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1，则下列说法不正确的是（）A．α粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反B．原来放射性元素的原子核电荷数为90C．反冲核的核电荷数为88D．α粒子和反冲粒子的速度之比为1:886、如图所示，直线1和曲线2分别是汽车a和b在同一平直公路上行驶的位置－时间（x－t）图像，由图像可知（）A．在t1时刻，a、b两车的运动方向相同B．在t2时刻，a、b两车的运动方向相反C．在t1到t3这段时间内，a、b两车的平均速率相等D．在t1到t3这段时间内，a、b两车的平均速度相等二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、下列说法正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的热运动B．物体温度升高，并不表示物体内所有分子的动能都增大C．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化D．分子间距等于分子间平衡距离时，分子势能最小E.一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行8、如图所示为匀强电场中的一组等间距的竖直直线，一个带电粒子从A点以一定的初速度斜向上射入电场，结果粒子沿初速度方向斜向右上方做直线运动，则下列说法正确的是（）A．若竖直直线是电场线，电场的方向一定竖直向上B．若竖直直线是电场线，粒子沿直线向上运动过程动能保持不变C．若竖直直线是等势线，粒子一定做匀速直线运动D．若竖直直线是等势线，粒子沿直线斜向上运动过程电势能增大9、如图所示，竖直平面内存在着两个方向竖直向上的相同带状匀强电场区，电场区的高度和间隔均为d，水平方向足够长．一个质量为m、电荷量为＋q的小球以初速度v0在距离电场上方d处水平抛出，不计空气阻力，则()A．小球在水平方向一直做匀速直线运动 B．小球在电场区可能做直线运动C．若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等 D．若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等10、如图所示，质量为m的长木板B放在光滑的水平面上，质量为的木块A放在长木板的左端，一颗质量为的子弹以速度射入木块并留在木块中，当木块滑离木板时速度为，木块在木板上滑行的时间为t，则下列说法正确的是A．木块获得的最大速度为B．木块滑离木板时，木板获得的速度大小为C．木块在木板上滑动时，木块与木板之间的滑动摩擦力大小为D．木块在木板上滑动时，因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减小的动能三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验．(1)打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）．A．直流电源

B．交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正确操作方法是_______（选填选项前的字母）．A．把长木板右端垫高

B．改变小车的质量(3)在不挂重物且______（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．A．计时器不打点

B．计时器打点(4)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O．在纸带上依次去A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T．测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示．实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_______，打B点时小车的速度v=________．(5)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作如图所示的v2–W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________．根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_________．(6)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2–W关系的是______________．A．B．C．D．12．（12分）如图甲所示，一根伸长可忽略的轻绳跨过轻质定滑轮，两个质量相等的砝码盘分别系于绳的两端。甲、乙两位同学利用该装置探究系统加速度与其所受合力的关系。共有9个质量均为m的砝码供实验时使用。请回答下列问题：(1)实验中，甲将左盘拉至恰好与地面接触，乙把5个硅码放在右盘中，4个底码放在左盘中。系统稳定后，甲由静止释放左盘；(2)若要从(1)的操作中获取计算系统加速度大小的数据，下列器材中必须使用的是____（填正确答案标号）；A．米尺B．秒表C．天平D．弹簧秤(3)请说明用(2)中选择的器材要测量本实验中的必要物理量是：_________________；(4)由(3)中测量得到的物理量的数据，根据公式________________（用所测量物理量的符号表示），可以计算岀系统加速度的大小：(5)依次把左盘中的砝码逐个移到右盘中，重复(1)(3)(4)操作；获得系统在受不同合力作用下加速度的大小，记录的数据如下表，请利用表中数据在图乙上描点并作出a-F图象___________；(6)从作出的a－F图像能得到的实验结论是：___________________。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）游乐场投掷游戏的简化装置如图所示，质量为2kg的球a放在高度h=1.8m的平台上，长木板c放在水平地面上，带凹槽的容器b放在c的最左端。a、b可视为质点，b、c质量均为1kg，b、c间的动摩擦因数μ1=0.4，c与地面间的动摩擦因数μ2=0.6.在某次投掷中，球a以v0=6m/s的速度水平抛出，同时给木板c施加一水平向左、大小为24N的恒力，使球a恰好落入b的凹槽内并瞬间与b合为一体。取g=10m/s2，求：(1)球a抛出时，凹槽b与球a之间的水平距离x0；(2)a、b合为一体时的速度大小；(3)要使ab不脱离木板c，木板长度L的最小值。14．（16分）引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为△r（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为G，求：(1)Q、P两颗星的线速度之差△v；(2)Q、P两颗星的质量之差△m。15．（12分）如图所示，一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。某时刻速度为v0＝2m/s，此时一质量与木板相等的小滑块（可视为质点）以v1＝4m/s的速度从右侧滑上木板，经过1s两者速度恰好相同，速度大小为v2＝1m/s，方向向左。重力加速度g＝10m/s2，试求：（1）木板与滑块间的动摩擦因数μ1（2）木板与地面间的动摩擦因数μ2（3）从滑块滑上木板，到最终两者静止的过程中，滑块相对木板的位移大小。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解题分析】

由题图中所标出的等势面的电势值，知该电场可能是正点电荷形成的电场，电场强度的方向由电势高的地方指向电势低的地方。根据曲线运动的规律，带电粒子受到的电场力指向曲线的内侧，即带电粒子受到的电场力与电场强度方向相同，则带电粒子带正电；带正电粒子从运动到点，电场力做负功，电势能增大，动能减少，故A项正确，BCD错误；故选A。2、D【解题分析】

A．电压表测量路端电压，读数小于电动势1.5V，A错误；B．外电阻和内电阻串联，根据闭合电路欧姆定律得B错误；C．电路的电流未知，无法求出每秒钟转化为电能的数值，C错误；D．根据电动势的定义可知，电动势为1.5V，表明1C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做的功为1.5J，D正确。故选D。3、B【解题分析】

A．金属的逸出功大小和截止频率都取决于金属材料本身，用光照射某种金属，要想发生光电效应，要求入射光的频率大于金属的截止频率，入射光的能量为，只有满足便能发生光电效应，所以金属的逸出功为即金属的截止频率为所以A错误；B．使光电流减小到0的反向电压称为遏制电压，为再根据爱因斯坦的光电效应方程，可得光电子的最大初动能为所以该金属的遏止电压为所以B正确；C．增大入射光的强度，单位时间内的光子数目会增大，发生了光电效应后，单位时间内发射的光电子数将增大，所以C错误；D．由爱因斯坦的光电效应方程可知，增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大，所以D错误。故选B。4、D【解题分析】

为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住，根据得：平抛运动的最大位移：则平抛运动的最大速度：根据得：则平抛运动的最小速度：球离开手的速度的最大范围是：故A、B、C错误，D正确；故选D。5、D【解题分析】

微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反；由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内，且在洛伦兹力作用下做圆周运动；由得：，若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对α粒子：，对反冲核：，由于，根据，解得，反冲核的核电荷数为，它们的速度大小与质量成反比，由于不知道质量关系，无法确定速度大小关系，故A、B、C正确，D错误；6、D【解题分析】

AB．由图像的斜率正负表示速度方向，由图像可知，t1时刻，a、b两车的运动方向相反，t2时刻，a、b两车的运动方向相同，故AB错误；C．由图像可知，b汽车的路程大于a汽车的路程，由于时间相同，所以b车的平均速率大于a车的平均速率，故C错误；D．在t1到t3这段时间内，两汽车的位移相同，时间相同，故a、b两车的平均速度相等，故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BDE【解题分析】

A．布朗运动是固体小微粒的运动，不是分子的运动，A错误；B．温度升高，平均动能增大，但不是物体内所有分子的动能都增大，B正确；C．根据热力学第二定律，内能可以不全部转化为机械能而不引起其他变化，理想热机的效率也不能达到100%，C错误；D．根据分子势能和分子之间距离关系可知，当分子间距离等于分子间平衡距离时，分子势能最小，D正确；E．一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行，E正确。故选BDE。8、BD【解题分析】

AB．粒子做直线运动，则粒子受到的合力与初速度共线，因此粒子一定受重力作用，若竖直直线是电场线，粒子受到的电场力一定竖直向上，粒子斜向右上做直线运动，因此合力一定为零，粒子做匀速直线运动，动能不变，由于粒子的电性未知，因此电场方向不能确定，选项A错误，B正确；CD．若竖直直线是等势线，电场力水平，由于粒子斜向右上做直线运动，因此电场力一定水平向左，合力与粒子运动的速度方向相反，粒子斜向右上做减速运动；粒子受到的电场力做负功，因此粒子沿直线斜向上运动过程电势能增大，选项C错误，D正确。故选BD。9、ABD【解题分析】

A．将小球的运动沿着水平方向和竖直方向进行分解，水平方向不受外力，故小球在水平方向一直以速度v0做匀速直线运动，故A正确；B．小球在电场区时，受到竖直向下的重力和竖直向下的电场力，若电场力与重力大小相等，二力平衡，小球能做匀速直线运动，故B正确；C．若场强大小为，则电场力等于mg，在电场区小球所受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，故经过每个电场区时小球匀速运动的速度均不等，因而小球经过每一无电场区的时间均不等，故C错误；D．当场强大小为，电场力等于2mg，在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，加速度大小等于g，方向竖直向上，根据运动学公式，有经过第一个无电场区d=v1=gt1经过第一个电场区d=v1t-gt22v2=v1-gt2由①②③④联立解得t1=t2v2=0接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动，因此，小球经过两电场区的时间相等，故D正确。故选ABD。10、AC【解题分析】对子弹和木块A系统，根据动量守恒定律：，解得，选项A正确；木块滑离木板时，对木板和木块（包括子弹）系统：，解得，选项B错误；对木板，由动量定理：，解得，选项C正确；由能量守恒定律可知，木块在木板上滑动时，因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减少的动能与木板增加的动能之差，选项D错误；故选AC.点睛：此题是动量守恒定律即能量守恒定律的应用问题；关键是要把三个物体相互作用的过程分成两个过程：子弹打木块和木块在木板上滑动；搞清两个过程中能量之间的转化关系.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、BABmgx2质量A【解题分析】

(1)[1]打点计时器均使用交流电源；A.直流电源与分析不符，故A错误；B.交流电源与分析相符，故B正确；(2)[2]平衡摩擦和其他阻力，是通过垫高木板右端，构成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它们平衡；A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；(3)[3]平衡摩擦力时需要让打点计时器工作，纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力，且可以通过纸带上打出的点迹判断小车的运动是否为匀速直线运动；A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；(4)[4]小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离，又小车所受拉力约等于重物重力，因此拉力对小车做的功：[5]小车做匀变速直线运动，因此打B点时小车的速度为打AC段的平均速度，则有：(5)[6]由图示图线可知：纵截距为：则随变化的表达式为：[7]功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为，则代入单位后，的单位为，所以与该斜率有关的物理量为质量；(6)[8]若重物质量不满足远小于小车质量，则绳子对小车的拉力实际不等于重物的重力，由和可得：由动能定理得：而：则实际图线的斜率：，重物质量与小车质量不变，速度虽然增大，但斜率不变；A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C正确；B.与分析不符，故D错误．【名师点睛】实验总存在一定的误差，数据处理过程中，图象读数一样存在误差，因此所写函数表达式的比例系数在一定范围内即可；第（6）问有一定的迷惑性，应明确写出函数关系，再进行判断．12、AB释放前，用米尺测量右盘离地面的高度h，用秒表记录右盘下落至地面的时间t系统质量一定时，其加速度与所受合外力成正比【解题分析】

(2)[1]根据实验原理可知，砝码盘做匀加速直线运动，由公式可知，要得到加速度应测量释放前，用米尺测量右盘离地面的高度h，用秒表记录右盘下落至地面的时间t，故AB正确。故选AB；(3)[2]由(2)可知，要测量本实验中的必要物理量，释放前，用米尺测量右盘离地面的高度h，用秒表记录右盘下落至地面的时间t(4)[3]根据实验原理可知，砝码盘做匀加速直线运动，满足(5)[4]根据表格数据描点如图(6)[5]由图像可知，a－F图像为经过原点的一条直线，说明系统质量不变时加速度和合外力成正比。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)4.32m；(2)3.2m/s；(3