2024届高三12月大联考考后强化卷（新高考卷）物理试卷及答案

绝密★启用前

2024届高三12月大联考考后强化卷（河北卷）

物理

本卷满分100分，考试时间75分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡

皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.自然界中的碳主要是碳12,也有少量的碳14o碳14具有放射性，能够自发地进行P衰变而变成氮，

碳14的半衰期为5730年。在考古和经济建设中可用碳14测定年代。以下说法正确的是

A.p射线是一种穿透能力极强的高频电磁波

B.碳14的衰变方程为乳―i；N+」e

C.当环境温度变化时，碳14的半衰期会发生改变，从而影响年代测定的结果

D.100个碳14原子核经过11460年一定还剩下25个

2.两辆汽车工、8从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（/）随位移（x）的变

化图像如图所示，下列判断错误的是

A.汽车N的初速度大小为6m/s

物理试题第1页（共8页）

B.汽车2在x=6m处的速度大小为2gm/s

C.汽车2的加速度大小为2m/s?

D.汽车/经过3s速度减为零

3.桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的

截面为等边三角形，如图所示。一半径为r的圆柱形的平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中

心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃对该光的折射率为1.6,则光束在桌面上形成的光斑面积为

4.火星探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图如图所示，其中轨道I、in为椭圆，轨道n为圆，。点是

轨道I、n、in的切点；探测器经轨道I、n、in运动后在0点登陆火星，轨道上的。、p、0三点与火

星中心在同一直线上，。、。两点分别是椭圆轨道皿的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R,

OQ-6R,下列说法正确的是

A.在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道ni上探测器与火星中心的连

线扫过的面积相等

B.探测器在轨道II经过。点时的加速度大于在轨道III运动经过。点时的加速度

C.探测器在轨道II与轨道III上运行的周期之比为5后:9

D.探测器在轨道II和轨道III上运行时的机械能相同

物理试题第2页（共8页）

5.如图所示，夏日的风中，有四个固定连接起来的大灯笼被吹起来处于静止状态，此时悬挂最上面灯笼的

绳子与竖直方向的夹角为月，灯笼序号自上往下依次标记为1、2、3、4,每个灯笼质量均为加，假设

每个灯笼所受的风力大小均为7,重力加速度为g,则下列说法正确的是

A.每根绳与竖直方向的夹角均不相同

B.四个灯笼所受到的风力之和可能等于4〃?g

C.2号灯笼与3号灯笼之间的作用力大小等于J（加g）2+f2

D.3号、4号灯笼之间的作用力为加gtan夕

6.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电

源，其电压5会随着心跳频率发生变化。如图所示，心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连，扬声

器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈两端。下列说法正确的是

B.保持滑动变阻器滑片尸不动，当G变大时，原线圈的电流/i变小

C.保持S不变，将滑动变阻器滑片尸向右滑，扬声器的功率增大

D.保持G不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，副线圈的电流A变小

7.从地面以大小为%的速度竖直向上抛出一个物体，不计空气阻力，重力加速度为g,以地面为重力势能

的零势能面，下列说法正确的是

A.物体的重力势能为动能的一半时，物体距离地面高度为旅

3g

物理试题第3页（共8页）

B.物体速率为三时，物体的动能和重力势能相等

C.物体的动能和重力势能相等时，物体距离地面的高度为F

4g

D.若物体的质量变为原来的2倍，其他条件不变，则物体能达到的最大高度减半

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要

求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

8.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为，=0时刻的波形，虚线为f=0.9s时的波形，P为平衡位

置在x=4m处的质点，。为平衡位置在x=5m处的质点，质点振动的周期T满足0.9s<T<1.8s,则

下列说法正确的是

A.f=0时刻，质点尸正在向y轴正方向运动

B.这列波传播的速度大小为型m/s

3

C.质点尸比质点。振动滞后0.4s

D.1=0.225s时刻，质点尸和。的位移相同

9.光滑绝缘的水平桌面上方存在垂直桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为8,俯视图如图所示。一个

质量为2加、电荷量为q的带正电小球甲静止在桌面上，另一个大小相同、质量为加的不带电小球乙，

以大小为vo的速度沿两球心连线向带电小球甲运动，并与小球甲发生弹性碰撞。假设碰撞后两小球的

带电量相同，忽略两小球间静电力的作用。则下列关于甲、乙两小球碰后在磁场中的运动轨迹，说法正

确的是

XXX

X2_X©X

X乙X甲X

A.甲、乙两小球运动轨迹是内切圆B.甲、乙两小球运动轨迹是外切圆

C.甲、乙两小球运动半径之比为2：1D.甲、乙两小球运动半径之比为4：1

物理试题第4页（共8页）

10.如图所示，半径为我的光滑绝缘细管道位于竖直平面内，质量为加、带电荷量为+g的小球位于管道

最低点4B是管道最高点，空间存在水平向左、场强大小后=里的匀强电场，现在/点给小球一水

q

平初速度%（未知），小球恰好能够做完整的圆周运动，重力加速度为g,下列说法正确的是

B

A.%=,2（板+1艘

B.经过8点时小球受到管道内壁的支持力大小为（3-2底）"用

C.经过4点时小球受到管道外壁的支持力大小为26〃g

D.若将在4点给小球的水平初速度增大1倍，则小球经过8点的速度也增大1倍

三,非选择题：本题共5小题，共54分。

11.（6分）小余同学用水平气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验，某次频闪照相机闪光4次拍得相片如

图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔片0.2s,在这4次闪光的时间内，滑块4、B均处在20〜100cm

的范围内，且第一次闪光时，4在x=75cm处，3在x=90cm处，滑块间的碰撞时间极短。

2030405060708090100cm

J----------1----------1----------1----------1---------1_,_I----------1-----------1--------

IIIIII

IIiIII

_"7|目|力|力|回_____

（1）两滑块碰撞发生在X=cm处：

（2）滑块4碰撞后的速度大小v“=m/s：

（3）小余通过正确的计算，确定两滑块碰撞前后动量守恒，则可推出滑块A.B的质量之比

tn,

—=；两滑块间发生的是碰撞。（选填“弹性”或“非弹性”）

12.（8分）为了测量由两节干电池组成的电源的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其

中衣为电阻箱，&=5C为保护电阻。

（1）按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接成实验电路。

物理试题第5页（共8页）

（2）调整电阻箱的阻值，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作,

可得到多组电压值。及电阻值五。以上为纵轴，工为横轴，作出工-工的关系图线为一直线，

URUR

如图丙所示。忽略电压表对电路的影响，由图线可求得电池组的电动势石=V,内

阻七Qo（保留2位有效数字）

（3）本实验中，若考虑电表对电路的影响，则该电池电动势的测量值与真实值相比,内

阻的测量值与真实值相比。（均选填“偏大"偏小"或"相等

13.（11分）如图所示为喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为15L,装入药液后，封闭在药液

上方的空气体积为2L,打气筒活塞每次可以打进压强为1x105Pa（也为外界大气压强）、体积为150cm3

的空气，忽略打气和喷药过程中气体温度的变化。

LJm

（1）若要使气体压强增大到2.5x105pa,应打气多少次?

（2）若在压强达到2.5x105pa时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器不能再向外喷药时，桶内

剩下的药液还有多少升？

物理试题第6页（共8页）

14.（13分）如图甲所示，质量为〃的足够长木板静止在粗糙水平地面上，木板与水平面间的动摩擦因数

〃1=0.05,质量为加=3kg物块（可视为质点）在t=0时刻以％=10m/s的水平初速度从木板左端滑上

木板。在/=4s时，物块与木板达到共同速度，此过程物块的v"图像为图乙中的线段打，重力加速度g

取10m/s2,求:

Vo

—>

mr\

1”

777777777777777777777777777

甲

（1）物块与长木板表面之间的动摩擦因数〃2；

（2）物块与木板在0~4S时间内相对位移的大小Ax及木板的质量X。

物理试题第7页（共8页）

15.(16分)如图甲所示，两根光滑平行金属导轨水平固定，与导轨垂直的虚线左侧存在着竖直向下

O

的匀强磁场，导体棒。、枚c垂直静止在导轨上且接触良好，导体棒枚c用轻质绝缘杆相连，三根导

体棒的长度以及导轨宽度均为Z=0.6m。现固定导体棒枚c，对导体棒。施加一个沿导轨向右的力尸，

使导体棒。做匀加速直线运动，力厂随导体棒。的速度v的变化图像如图乙所示，力尸作用仁3s后撤3-

去拉力，同时释放导体棒枚c,经过一段时间，三根导体棒的运动状态均达到稳定，此时导体棒。、b

间的距离x=lm,且导体棒。未越过虚线MN。已知三根导体棒的质量均为加=0.1kg,电阻均为

r=0.2Q,其余电阻不计，不考虑导体棒中感应电流对磁场的影响。求：O咪

游

游

(1)磁场的磁感应强度大小和撤去拉力F时导体棒。的速度大小；

为

O

(2)从撤去尸到运动状态达到稳定过程中导体棒。上产生的焦耳热;

(3)导体棒6穿出磁场时的速度大小和轻杆对导体棒6拉力的大小。夕

Et

敢

O

潴

O

物理试题第8页(共8页)

2024届高三12月大联考考后强化卷（河北卷）

物理•全解全析

12345678910

BCBCBDCBDBDAB

1.B【解析】P射线是衰变中产生的高速运动的电子流，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，P射线不是高

频电磁波，A错误；碳14能够自发地进行p衰变而变成氮，其核反应方程为+B正确；

放射性元素的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C

错误；半衰期是针对大量原子核的统计学规律，对于少量原子核不成立，D错误。

2.C【解析】根据匀变速直线运动的规律，整理可得丫2=嫌+2办，根据N图像可知噂=36n?/s2,所以

汽车N的初速度大小为6m/s,A正确；/-X图像的斜率表示加速度的2倍，由图像可得汽车/的加速

度大小为qm/s2=2m/s2,汽车3的加速度大小为的而s?=1m/s?,由图可知，汽车

3在x=6m处的速度大小相等;对8,根据匀变速直线运动的规律可知v2=2aM，解得速度大小为2也m/s,

B正确，C错误；由图可知，汽车/做初速度为6m/s的匀减速直线运动，设汽车/经过灯时间速度减

为零，由运动学公式可得%诙=0,代入数据可得fo=3s,D正确。

3.B【解析】设临界角为C,则有sinC=1=L<3,则临界角为C<45。，光路图如图所示，由于入射

n1.6V2

角等于60。，所以会在创面上发生全反射，由几何知识得到反射光线恰好垂直射出。由题可知ON=r,

则OA=2r,由于ZMOA=ZAMO=30°，所以光斑的半径为AM=2r,则光斑的面积为S=兀（2厂『=4兀/，

B正确。

4.C【解析】开普勒第二定律适用于在同一轨道上行星或卫星与中心天体的连线，在相同时间内扫过的面

积相等，而轨道I和m不在同一轨道上，A错误；根据丝丝=〃皿，解得°=畔，探测器在轨道II经

rr

过。点时的加速度等于在轨道ni运动经过。点时的加速度，B错误；已知火星的半径为凡OQ=6R,

可知轨道II的半径为5上轨道III的半长轴为3尺由开普勒第三定律可得9邛=理-，解得马=正,

T：T；T39

物理全解全析第1页（共6页）

c正确；探测器从轨道II变轨到轨道ni需要减速做向心运动，所以在这两个轨道上运行时的机械能不

相同，D错误。

5.B【解析】对4个灯笼的组成的整体受力分析可知tan〃=3二，对下面的"个灯笼（〃<4）组成的整体

4mg

分析可知，tana='L=tanQ，可知a=尸，即每根绳与竖直方向的夹角均相同，A错误；根据

nmg

tan〃=d,可知当/=45°时四个灯笼所受到的风力之和等于4根g,B正确；2号灯笼与3号灯笼之

Amg

间的作用力等于43=2«mg¥+严,C错误；对4号灯笼受力分析可知，3号、4号灯笼之间的作用力

为四4=理-，D错误。

cosp

6.D【解析】保持滑动变阻器滑片P不动，当■变大时，根据变压器原、副线圈的电压与匝数关系可知，

次级电压变大，次级电流变大，根据功率公式可知，扬声器的功率变大，根据变流比可知，原线圈初

级电流也变大，A、B错误；若保持％不变，根据变压比可知，次级电压。2不变，将滑动变阻器滑

片尸向右滑，次级线圈所在电路电阻变大，根据欧姆定律可知，次级电流减小，则扬声器获得的功率

减小，C错误，D正确。

7.C【解析】物体的重力势能为动能的一半时，设物体距离地面高度为〃，根据机械能守恒定律可得

mv1=^-mv2+mgh=3mgh,解得力=4，A错误；当物体的速率为之时，物体的动能为

226g2

线=3皿今）2="加片，物体的重力势能为丸=；加片-4=1切%，B错误；物体的动能和重力势能相等

时，设物体距离地面的高度为〃，根据机械能守恒定律可得:加说=：加俨+mg〃=2加g”,解得

224g

C正确；设物体能达到的最大高度为〃，根据机械能守恒定律可得:〃2V；=冽g",解得"=?，若物体

22g

的质量变为原来的2倍，其他条件不变，则物体能达到的最大高度不变，D错误。

8.BD【解析】由于波的周期满足0.9s<T<L8s,因此从实线到虚线传播的时间不足一个周期，若波沿x

轴正向传播，则波动周期为3.6s,不符合题意，因此波沿x轴负方向传播，根据波动与振动的关系，/=0

时刻，质点P正在向y轴负方向运动，A错误；由题意知：T=0.9s,则7=1.2s,则波传播的速度大小

2Q901

v=—=一m/s=—m/s,B正确；质点尸比质点。振动滞后的时间为-xl.2s=0.15s,C错误；Z=0.225s

T1.238

时，波沿x轴负方向运动的距离为彳=讨=一xO.225m=1.5m,此时平衡位置在x=4.5m处的质点位于

3

波谷，P、0的位移相同，D正确。

物理全解全析第2页（共6页）

9.BD【解析】不带电的小球乙与带正电的小球甲发生弹性碰撞，碰撞过程中系统动量守恒、机械能守恒,

以速度V。方向为正方向，设碰撞后甲球的速度为V],乙球的速度为\，2，则有g，o=2〃/+〃叱，

222

1^0=1.2^+|^2.联立解得匕=半，o,V2=_$b。根据左手定则可知甲、乙两小球运动轨迹是外

切圆，B正确，A错误；根据洛伦兹力提供向心力88=加1,可得R=方，所以甲、乙两小球的轨道半

径分别为羯=篝，R；则甲、乙两小球的轨道半径之比为羯：五乙=4:1，D正确，C错误。

10.AB【解析】如图所示，小球在等效最低点尸静止时，受重力、支持力和电场力，三力平衡，根据平

衡条件有〃修an6=qE,又E理,可知6=45。，则重力和电场力的合力为尸=血〃名。小球恰好能

q

够做完整的圆周运动，说明小球经过等效最高点Q时速度刚好为零，由A到0,根据动能定理有

-nig（R+Rcos450）-qERsin450=0--^tnvQ,解得%=12（后+l）gK,A正确；在/点根据向心力公式

有=〃呼，解得N=（3+20）7〃g,C错误；由2到8,根据动能定理有-〃世・2五=；加1-；加诏，

解得VB=&-4gR,在B点有〃喑_%="速,解得经过B点时小球受到管道内壁的支持力大小为

NB=（3-2y[2）mg,若将在4点给小球的水平初速度增大1倍，则有

v'B=J（2vo『-4gR>..-4gK）=2VB,B正确，D错误。

B

11.（1）80（1分）（2）1（2分）（3）2:3（2分）非弹性（1分）

【解析】（1）由图可知，第2、3、4次闪光时8未发生移动，则发生碰撞后8的速度为0,8静止，

由图示可知，碰撞发生在x=80cm处；

（2）碰撞后A向左做匀速运动，由图示可知，在两次闪光时间f=o.2s内，滑块/的位移

xA=（50-30）cm=20cm=0.20cm，则xA=vAt»代入数据解得vA=1m/s;

（3）由图示可知，从两滑块发生碰撞到第二次闪光时4向左运动的距离x，=（MOm，设运动时间为f，

则x，=v/，代入数据解得r=0」S，设第一次闪光到发生碰撞时间为加，有力+/=/，代入数据解得

A/=0,1s«由图像可知，碰撞前滑块4的速度大小为忆=必_="包竺1m/s=05m/s，方向向右，

\t0.1

物理全解全析第3页（共6页）

碰撞前滑块B的速度大小为红=（9°一80）*1°一2mzs=1m/s，方向向左，碰撞后8的速度为零，两

BAt0.1

滑块碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得仅8与7%吟=加d〃代入数据解得

m4:m„=2:3，设物块A的质量为2m,则物块B的质量为3m,则碰撞前的总动能为

=

Ek-^mAv'^+--mBVg=-^m＞碰撞后的总动能为/=；%匕+0=加，因为碰撞后的动能小于碰撞前的动

能，即碰撞有动能损失，为非弹性碰撞。

12.（1）如图所示（2分）（2）2.7（2分）0.51（2分）（3）偏小（1分）偏小（1分）

【解析】（1）实物连接如答案图所示。

（2）忽略电表对电路的影响，根据闭合电路欧姆定律有£=U+且（用+厂），变形后有工=四士.工+工，

'UERE

根据数学知识知6=工=0.37,才=£±&=139-0.37,解得£=2.7V,r=0.51Qo

EE0.5

（3）若考虑电表对电路的影响，根据闭合电路欧姆定律有£=[7+瑞一（扁+厂），变形后有

R+Ry

l=l（l+^o±L）+^o±r.l,对比（2）中的式子可知，电动势E的测量值相比真实值偏小，内阻r

UERyER

的测量值相对真实值偏小。

13.（1）设应打气〃次，对打入桶中的气体，初状态压强pi=lxl（）5pa,体积H=150cm3z+2L=（0.15"+2）L,

末状态压强02=2.5X105pa,体积力=2L

根据玻意耳定律得0防=02%（3分）

联立解得"=20（次）（2分）

（2）由题意可知，喷药前桶中气体体积FY=2L,压强pj=2.5xl（）5pa；不能再向外喷药时桶内气体压

强P2'=1x105pa,设此时桶内气体体积为%，，根据玻意耳定律得piPJ=02‘％’（3分）

解得匕=5L（2分）

剩下药液的体积r=15L-5L=10L（1分）

14.（1）由v-f图像可知，0〜4s内物块减速，加速度大小为

=Av=4-10^2=_15^2方向水平向左（1分）

At4

物理全解全析第4页