甘肃省张掖市临泽县一中2023-2024学年高三最后一模物理试题含解析

甘肃省张掖市临泽县一中2023-2024学年高三最后一模物理试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l，在两导线中通有方向垂直于纸面向里的电流．在纸面内与两导线距离均为l的a点，每根通电直线产生的磁场磁感应强度大小均为B．若在a点平行于P、Q放入一段长为L的通电直导线，其电流大小为I，方向垂直纸面向外，则关于它受到的安培力说法正确的是A．大小等于BIL，方向水平向左B．大小等于BIL，方向水平向右C．大小等于，方向竖直向下D．大小等于，方向竖直向上2、下列说法正确的是（）A．卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构B．在一根长为0.2m的直导线中通入2A的电流将导线放在匀强磁场中，受到的安培力为0.2N，则匀强磁场的磁感应强度的大小可能是0.8TC．伽利略利用理想斜面实验得出物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态，开创了物理史实验加合理外推的先河D．比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，电流强度I的定义式是3、如图甲所示，一线圈匝数为100匝，横截面积为0.01m2，磁场与线圈轴线成30°角向右穿过线圈。若在2s时间内磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差Uab为（）A．V B．2VC．V D．从0均匀变化到2V4、如图为甲、乙两个物体同时从同一地点出发，沿同一直线运动的速度—时间图象。则（）A．在2～4s内，甲处于静止状态B．在2s时刻，甲在乙的正前方C．在0～6s内，甲和乙相遇一次D．在0--6s内，甲和乙的位移相同5、米歇尔•麦耶和迪迪埃•奎洛兹因为发现了第一颗太阳系外行星﹣飞马座51b而获得2019年诺贝尔物理学奖。飞马座51b与恒星相距为L，构成双星系统（如图所示），它们绕共同的圆心O做匀速圆周运动。设它们的质量分别为m1、m2且（m1＜m2），已知万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．飞马座51b与恒星运动具有相同的线速度B．飞马座51b与恒星运动所受到的向心力之比为m1：m2C．飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比为m2：m1D．飞马座51b与恒星运动周期之比为m1：m26、惯性制导系统的原理如图所示。沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数均为的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离点的距离为，则这段时间内导弹的加速度（）A．方向向左，大小为B．方向向右，大小为C．方向向右，大小为D．方向向左，大小为二、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、如图所示，半圆形圆弧轨道固定在竖直面内，直径AD水平，一个质量为m的物块从A点以一定的初速度沿圆弧轨道向下运动，物块恰好匀速率沿圆弧轨道运动到最低点C，运动到B点时物块与圆心O的连线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，物块可视为质点，则A．物块在B点受到轨道支持力的大小等于mgcosB．物块在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsinC．物块在B点时与轨道间的动摩擦因数等于tanD．物块从A点运动到C点的过程中，受到轨道的作用力不断增大8、如图所示为等离子体发电机的示意图。N、S为两个磁极，所夹空间可看作匀强磁场。一束含有正、负离子的等离子体垂直于磁场方向喷入磁场中，另有两块相距为d的平行金属板P、Q。每块金属板的宽度为a、长度为b。P、Q板外接电阻R。若磁场的磁感应强度为B，等离子体的速度为v，系统稳定时等离子体导电的电阻率为。则下列说法正确的是（）A．Q板为发电机的正极 B．Q板为发电机的负极C．电路中电流为 D．电路中电流为9、如图甲所示为一台小型发电机的构造示意图，其线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈内阻为，接灯泡的电阻为，则（）A．电压表的示数为B．发电机的输出功率为C．时刻，穿过线圈的磁通量最大D．时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大10、如图所示，水平面上的同一区域介质内，甲、乙两列机械波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz。图中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况，实线为波峰，虚线为波谷。甲波的振幅为5cm，乙波的振幅为10cm。质点2、3、5共线且等距离。下列说法正确的是（）A．质点1的振动周期为0.5sB．质点2的振幅为5cmC．图示时刻质点2、4的竖直高度差为30cmD．图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动E.从图示的时刻起经0.25s，质点5能通过的路程为30cm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）某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示，图中A为铁架台，B，C是用细线连接的两个物块，D为固定在物块C上的细遮光条（质量可忽略不计），E为固定在铁架台上的轻质定滑轮，F为光电门，实验步骤如下：①用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，用天平分别称出物块B、C的质量分别为mB和m②在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门之间的高度差h；③将物块C从位置O由静止释放，C加速下降，B加速上升；④记录遮光条D通过光电门的时间t。依据以上步骤，回答以下问题：（1）该实验的研究对象是__________填“B”或“C”或“B、C组成的系统”）；（2）从物块C由静止释放到其经过光电门的过程中，研究对象的动能增加量ΔEK=12．（12分）物理小组的同学在老师指导下用两根完全相同的轻弹簧和重物验证力的平行四边形定则，他进行了如下操作（弹簧始终处于弹性限度内）：（1）用刻度尺测出弹簧的自由长度L0。（2）如图l所示，把重物通过细绳连接在弹簧下端，稳定后测出弹簧的长度L1。（3）如图2所示，用两根弹簧挂起重物，稳定时两弹簧与竖直方向的夹角均为60°，测出两弹簧的长度分别为L2、L3，若要验证力的平行四边形定则，需满足的条件是___。（4）如图3所示，他又把两弹簧调整到相互垂直，稳定后测出两弹簧的长度为L4、L5，若要验证力的平行四边形定则，需满足的条件是____。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）平行金属导轨竖直固定放置，顶端接一阻值为R的电阻，平行边界MN和PQ相距x，内有磁感应强度为B的匀强磁场，一质量为m的导体棒从边界处MN由静止释放，到边界PQ时，加速度恰好为零，已知平行金属导轨宽为L，重力加速度为g，导体棒始终与导轨保持良好接触，不计导体棒和导轨电阻。求：（1）导体棒到边界PQ时速度的大小；（2）导体棒穿过磁场的过程中通过电阻的电荷量；（3）导体棒穿过磁场所用的时间。14．（16分）如图所示，圆心为O、半径为r的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场，外部磁场的磁感应强度大小为B0。P是圆外一点，OP＝2r。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点在纸面内垂直于OP射出，第一次从A点(图中未画出)沿圆的半径方向射入圆内后从Q点(P、O、Q三点共线)沿PQ方向射出圆形区域。不计粒子重力，＝0.6，＝0.8。求：(1)粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径；(2)圆内磁场的磁感应强度大小；(3)粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。15．（12分）如图所示，平行单色光垂直射到玻璃制成的半径为R的半球平面上，玻璃对该单色光的折射率为，玻璃半球的下方平行于玻璃半球平面放置一光屏，单色光经半球折射后在光屏上形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉和衍射，真空中光速为r。求：（i）当光屏上的光斑最小时，圆心O到光屏的距离；（ii）圆心O到光屏的距离为d=3R时，光屏被照亮的面积。

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、D【解析】

a点所在通电直导线的受力分析如图所示：由题意得：，，安培力合力为，方向竖直向上，故D正确，ABC错误．2、B【解析】

A．天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构，故A错误；B．长为0.2m的直导线中通入2A的电流，将导线放在匀强磁场中,受到的安培力为0.2N，故有因为故可得，即大小可能是0.8T，故B正确；C．物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态，是牛顿在伽利略、笛卡尔的研究基础上得到的牛顿第一定律，故C错误；D．比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，电流强度I的定义式是故D错误。故选B。3、A【解析】

与线圈轴线成30°角穿过线圈的向右磁感应强度均匀增加，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，有：由图可知：Wb/s代入数据解得：VA正确，BCD错误。故选A。4、C【解析】

A．在v-t图象中，斜率代表加速度，纵坐标表示速度大小，故在2～4

s内，甲处于匀速运动状态，故A错误；B．因v-t图像的面积等于位移，可知在0-2s内乙的位移大于甲，则在2s时刻，乙在甲的正前方，选项B错误；CD．开始阶段乙比甲运动的快，乙在前，甲在后，此后乙做减速运动，甲做加速，再做匀速；而在0~6s内，甲的位移为24m，乙的位移为18m，说明甲的位移大于乙的位移，且在两个物体同时停止前甲追上乙，此后甲一直在前，故只相遇一次，故C正确，D错误。故选C。5、C【解析】

BD．双星系统属于同轴转动的模型，具有相同的角速度和周期，两者之间的万有引力提供向心力，故两者向心力相同，故BD错误；C．根据＝，则半径之比等于质量反比，飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比，即r1：r2＝m2：m1，故C正确；A．线速度之比等于半径之比，即v1：v2＝m1：m2，故A错误。故选C.6、C【解析】

导弹的速度与制导系统的速度始终相等，则其加速度相等。滑块受到左、右两侧弹簧的弹力方向均向右，大小均为。则合力方向向右，加速度方向向右。由牛顿第二定律得解得故ABD错误，C正确。故选C。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、BD【解析】

A．受力分析如图所示：物块在B点时，有：FN-mgcos=m，因此物块在点受到轨道的支持力大于mgcos。故A不符合题意。B．在B点沿切向加速度为零，即在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsin。故B符合题意。C．在B点，μFN=mgsin，则μ==tan。故C不符合题意。D．由于轨道对物块的作用力F和重力mg的合力大小恒定，方向始终指向圆心，根据力的合成及动态分析可知，随着物块向下运动轨道对物块的作用力逐渐增大。故D符合题意。8、AC【解析】

AB．等离子体进入板间受洛伦兹力而发生偏转，由左手定则知：正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦兹力方向向上。则Q板为电源的正极。故A正确，B错误；CD．离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时有又有则流过R的电流为内电阻为其中解得故C正确，D错误。故选AC。9、BC【解析】

A．由题图乙知，交流发电机电动势的有效值为6V，则灯泡两端电压的有效值A项错误；B．灯泡消耗的功率B项正确；C．由题图乙知，时刻，电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，C项正确；D．时刻，电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，D项错误。故选BC。10、ACE【解析】

A．质点1的振动周期为，选项A正确；B．质点2为谷谷相遇点，为振动加强点，则其振幅为15cm，选项B错误；C．质点2、4都是振动加强点，图示时刻质点2在波谷，位移为-15cm，质点4在波峰，位移为+15cm，则此时刻2、4的竖直高度差为30cm，选项C正确；D．图示时刻质点3正处于波峰和波谷的中间位置，即在平衡位置，根据波的传播方向可知，此时向下运动，选项D错误；E．质点5为振动加强点，从图示的时刻起经0.25s=0.5T，质点5能通过的路程为2(A1+A2)=30cm，选项E正确。故选ACE。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、B、C组成的系统(mB+【解析】

(1)[1]实验中要验证机械能守恒，只有以B、C组成的系统为研究对象，才只有重力做功，机械能才守恒，故该实验的研究对象是B、C组成的系统。(2)[2]因为遮光条的宽度为d≪h，故物块C通过光电门的速度可近似等于通过d的平均速度，即v=所以从物块C由静止释放到其经过光电门的过程中，B、C组成的系统动能增加量Δ[3]从物块C由静止释放到其经过光电门的过程中，物块C下降h，物块B上升h，故B、C组成的系统重力势能该变量为Δ12、【解析】

（3）[1]当合力沿两个分力角平分线方向