2024年高考物理最后一卷（全国旧教材版）含答案

2024年高考最后一卷（全国旧教材卷）

物理（考试版）

注意事项：

i.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

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、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选I页中，第1448题只有一项符

合题目要求，第19〜21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但无全的得3分，有选错或不答

的得0分。

14.依据世界核电运营者协会（WANO）评价规则，我国自主设计建设三代核电机组、全球首台“华龙一

号”一中国核电旗下福清核电5号机组WANO综合指数于2024年2月实现满分，标志着“华龙一号”生产运

营绩效在全球范围表现卓越，充分验证了我国自主三代核电技术的安全性和先进性。华龙一号发电机利用

的是铀核裂变释放的核能，则下列叙述正确的是（）

A.太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变

B.铀核典型的裂变方程为制1）-＞累为+7依，+2》

C.裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大

D.锢90是的235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锢90便衰变没了

15.2023年11月上虞曹娥江”网红人行桥”正式开通，装在桥两侧的音乐喷泉吸粉无数。音乐喷泉喷出的水

从江中抽取，喷头可沿一定方向旋转，水流速度大小也可调节，如图所示。某喷头将水以丫的速度朝与水

平成37。斜向上喷出，喷头出水口的截面积为S,离水面高度为人不计一切阻力，水的密度为p,下列说法

正确的是（）

A.水柱的水平射程为丫借os37。

B.喷头单位时间内喷出水的质量为pSv

c.△，时间内电机对水做功为3rsAW3

D.增大喷头与水平面的夹角，喷射的水平射程一定增大

16.汽车以一定的初速度沿平直公路开始匀减速刹车，此后，时间内的位移为x,汽车土-，关系如图所示,

图线前l（）s为直线，之后部分属于双曲线，则由图像可知，汽车前16s内平均速度大小为（）

C.6.25m/sD.6.35m/s

17.2024年3月25日0时46分，我国成功利用长征运载火箭将“鹊桥二号”中继星送入环月轨道飞行，该

中继星进入周期为T的环月大椭圆使命轨道，按计划开展与，嫦娥四号”种，嫦娥六号”的通信测试。如图是中

继星环绕月球的示意图，其中尸点为近月点，与月球表面距离为4,0点为远月点，与月球表面距离为大

〃、N为椭圆的短轴点，月球半径为上万有引力常量为G,则下列说法正确的是（）

A.该中继星在P点时机械能最大

B.该中继星沿MPN运动时间等于沿运动时间

C.月球表面重力加速度g=.（八十?”丫

S2T浓2

D.月球的质量〃弓：2R）

2GT2

18.风洞是进行空气动力学实验的常用设备。如图所示，将质量为m的小球从4点以初速度W水平向左抛

出，假设小球运动过程中受到水平向右、大小恒定的风力H经过一段时间八小球运动到力点正下方的8

点，且％=后％。。点是轨迹的最左端，重力加速度为g。则此过程中（）

风向v!

/•

\!

-------->M

I

A.小球速度最小时位于。点

B.月8之间的距离为笠

g

C小球运动的时间，=组

S

D.小球所受的风力尸小于mg

19.超长春节假期，点燃了旅游热，一些旅游景点悬挂了灯笼。如图所示，一度假村用长度相等的轻绳依

次连接了10个质量均为机的灯笼.灯笼1的左端被细绳固定在竖直杆上，左端细绳与竖直杆的夹角为。=45。。

灯笼10的右端被细绳也固定在竖直杆上，右端细绳与竖直杆的夹角也为45。,灯笼5和灯笼6之间的细绳

恰好水平,则下列说法正确的是（重力加速度为g）（）

A.灯笼5和灯笼6之间的细绳张力的大小为25〃g

B.灯笼5和灯笼6之间的细绳张力的大小为5mg

C.灯笼3和灯笼4之间的轻绳与水平方向的夹角a的正切值等于也

5

2

D.灯笼3和灯笼4之间的轻绳与水*方向的夹角a的正切值等于:

20.如图所示，棱长为L的正四面体的四个顶点力、B、C、。处分别固定电荷量为+外-%+%一4的四个点

电荷，4、枚。分别为三条棱的中点，静电力常量为鼠下列说法正确的是（）

A

A.A,。处的点电荷在。点产生的合场强为0

B.A.B、C处的点电荷在b点产生的合场强大小为华

3£~

C.。两点的电势相同

D.。、c两点的电场强度相同

21.如图所示，边长为"的等边三角形/8C内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为坳的匀强磁场，。是

48边的中点，一质量为肥、电荷量为・g的带电粒子从。点以不同的速率平行于8c边方向射入磁场，不计

粒子重力，下列说法正确的是（）

A.粒子可能从8点射出

B.若粒子从C点射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为立Z,

2

C.若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为怎

3Mo

D.若粒子从48边射出，则粒子在磁场中运动的时间相同，且时间最长

二、非选择题：共62分。第22〜25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33〜34题为选考题，考生根

据要求作答。

（一）必考题：共47分

22.6分）为了测量汽车沿水平方向做直线运动时加速度大小，小张和小李两同学分别设计了不同的装置。

已知重力加速度为g。

甲乙

（1）小张将一量角器如图甲所示放置在架子上，用细线一端拴一小球，另一-端固定在量角器的中心，在车加

速直线运动时测量细线与竖直方向的夹角为凡则车的水平加速度大小为;

（2）小李将一等腰直角三角板如图乙所示放在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在三角板的顶点处,

三角板顶点到底边的距离为人在车加速直线运动时测量细线与三角板底边交点偏离竖直中线的距离为x,

则车的水平加速度大小为:

（3）如果要在量角器的半圆形底边和三角板的底边上直接标注加速度的数值，你认为甲乙哪种方案标注的刻

度值是均匀的：o这种方案在实际测量中用起来更方便。

23.110分）如图甲为一兴趣小组用热敏电阻凡和继电器设计的一种自动散热的系统，当凡所在位置温度

超过50＜时，自动开启风扇进行散热。已知该热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图乙所示，继电器工作

时相当于50c的电阻，左边电源电压恒为12V,当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔

铁被吸合；当继电器线圈中的电流超过40mA时二继电器可能损坏。

（1）该小组同学在选择滑动变阻器时，发现有如下几种规格可选:

型号AB

额定电流（A）额定阻值（Q）

0.15k8.7k

0.8250420

则应选用额定阻值为Q的滑动变阻器；

（2）按照下列步骤调节此报警系统：

①电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于（填“'或力”）端附近，不能置于另一端的原因是.

②将热敏电阻凡浸入一盆温度为50。（2的水中，闭合开关S,缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至.

24.（14分）如图所示，一个侧壁光滑的质量为M的矩形装置放置在水平地面上，现有一个固定在矩形装

置上的滑轮和一个固定在竖直墙壁上的滑轮，滑轮质量均不计。一木块通过轻质细线绕过两个滑轮系在竖

直墙壁上，细线有两部分处于水平状态、有一部分处于竖直状态，重力加速度为g,假定装置不翻转。

(1)若地面光滑，当木块的质量m=用一向左的水平恒力尸使系统静止，求水平恒力厂的大小；

(2)若装置M与地面的动摩擦因数为〃=04,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个系统始终处于静止状

态，求木块质量”的最大值；

(3)若地面光滑，当木块的质量〃?=0.”九整个系统从静止开始运动，当木块沿装置M侧壁下降高度力

时，求装置M的速度大小。

25.(20分)我国在高铁列车和电动汽车的设计和制造领域现在处于世界领先水平，为了节约利用能源，在

“刹车.'时采用了电磁式动力回收装置，可将部分动能转化为电能并储存起来。妇图所示为该装置的简化模型，

在光滑的水平面内，一个“日''字形的金属线框，各边长/=0.5m,其中C。、JK、边电阻均为

CM、电阻可忽略，线框以%=9m/s速度冲进宽度也为/,磁感应强度8=0.4T的匀强磁场，最终整个

线框恰好能穿出磁场，忽略空气阻力的影响，求：

(1)线框刚进磁场时流过MV的电流大小和方向，并指出〃、N哪端电势高；

(2)整个线框的质量加；

(3)MN边穿过磁场过程中，MN边中产生的焦耳热。。

%

（二）选考题：共15分。请考生从给出的2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

33.【物理一选修3・3】（15分）

（1）（5分）如图为一定质量的理想气体经历a-b-c过程的压强〃随摄氏温度/变化的图像，其中ah

平行于t轴，2的延长线过坐标原点。下列判断正确的是（）

A.ai过程，有些气体分子的运动速率增加

B.I过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加

C.1过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数不变

D.b-c过程，气体从外界吸的热量等于其内能增加量

E.b-c过程，气体分子数密度变大

（2）U0分）油电混合车汽油发动机燃烧室的结构如图a,汽油机工作过程中在一个冲程内燃烧室内气体

的P-P曲线如图b所示，其中3-C和0-4为两个绝热过程。燃烧室内的气体可看做理想气体。一定质

量的油气混合气体进入燃烧室，初始状态/点处混合气体的温度为？；=300K,压强约为［=100kPa。火花

塞点火瞬间，燃料燃烧使得燃烧室内的压强迅速增大到巴=300kPa,然后，活塞被推动向下移动，在经历

8-C的绝热膨胀过程中，由于气体对外做功驱动汽车前进，使得气缸内温度降低了300K,膨胀结束到达

状态C时，燃烧室内压强降低到125kPa,求：

（1）在一个冲程内燃烧室内能达到的最高温度；

（2）气缸内气体的最大体积匕与最小体积匕之比被称为压缩比V,是汽油机动力大小的一个标志。根据题

目中条件，计算该汽油机的压缩比。

p

图b

34.【物理一选修3-4】（15分）

（1）：5分）如图（a）,在均匀介质中有H、B、。和。四点，其中力、B、C三点位丁同直线上,

AC=BC=4m,DC=3m,OC垂直于"。，=0时，位于AB、。处的三个完全相同的横波波源同时开

始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面相O垂直，已知波长为4m。下列说法正确的是（）

A.这三列波的波速均为2m/s

B.f=3.0s时，。处的质点开始振动

C.f=5.0s时，。处的质点向y轴负方向运动

D.f=6.0s时，。处的质点与平衡位置的距离是2cm

E.f=7.0s时，。处的质点与平衡位置的距离是2cm

（2）U0分）某物理兴趣小组按以下步骤进行了测定玻璃砖折射率的实验：用黑纸制作一个向下开口的黑

色圆锥形纸筒，其顶角为120。，在顶点内侧固定一发光二极管（可看成点光源）。将锥形光源竖直悬挂在支

架上，在水平桌面上平铺一张白纸，画出该白纸被光源照亮的圆形区域；把足够大、厚度为d的被测玻璃

砖放在白纸上，发现白纸被光源照亮的区域缩小；将锥形光源竖直向上提升了发现白纸被照亮的区域

恢复到原有大小.基于以上信息分析，求：

（1）该玻璃砖的折射率；

（2）设光在真空中的传播速度为。，则射入玻璃砖中的所有光线，从玻璃砖上表面传播到下表面时间的取

值范围。（不考虑光的反射）

2024年高考最后一卷（全国旧教材卷）

物理•全解全析

注意事项：

i.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

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、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选I页中，第1448题只有一项符

合题目要求，第19〜21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但无全的得3分，有选错或不答

的得0分。

14.依据世界核电运营者协会（WANO）评价规则，我国自主设计建设三代核电机组、全球首台“华龙一

号”一中国核电旗下福清核电5号机组WANO综合指数于2024年2月实现满分，标志着“华龙一号”生产运

营绩效在全球范围表现卓越，充分验证了我国自主三代核电技术的安全性和先进性。华龙一号发电机利用

的是铀核裂变释放的核能，则下列叙述正确的是（）

A.太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变

B.铀核典型的裂变方程为制0-＞累及

C.裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大

D.锢90是的235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锢90便衰变没了

【答案】C

【详解】A.太阳辐射能量的主要来源是太阳内部发生聚变，故A错误；

B.典型的裂变方程为aU+7一：»〃+般。+3》，故B错误；

C.裂变释放核能是因为新核的比结合能大于原来重核的比结合能，故C正确：

D.锂90的半衰期为28年，那么经过56年锯90剩下原来的四分之一，故D错误。

故选C。

15.2023年11月上虞曹娥江”网红人行桥”正式开通，装在桥两侧的音乐喷泉吸粉无数。音乐喷泉喷出的水

从江中抽取，喷头可沿一定方向旋转，水流速度大小也可调节，如图所示。某喷头将水以丫的速度朝与水

平成37。斜向上喷出，喷头出水口的截面积为S,离水面高度为人不计一切阻力，水的密度为夕，下列说法

正确的是（）

A.水柱的水平射程为v秒。s37。

B.喷头单位时间内喷出水的质量为〃Sv

C.4时间内电机对水做功为gpSA"3

D.增大喷头与水平面的夹角，喷射的水平射程一定增大

【答案】B

【详解】A.将初速度正交分解，分别为％=ycos37°,匕,=vsin37°,水滴在竖直方向做竖直上抛运动

〃=水平射程为工二匕/,联立可求出水平射程，显然A选项中时间代入不正确，A错误；

B.喷头匀速喷水，单位时间内喷出水的质量为pSv,B正确；

c.7时间内水增加的动能为线=g2SAW）在4时间内水从水面被抽出，同时也增加了重力势

能，故4时间内电机对水做功大于今△小，C错误

D.增大喷头与水平面的夹角，竖直分速度增大，空中运动时间变长，但是水平分速度减小，由工=也，，可

知喷射的水平射程不一定增大，当取极限与水平方向的夹角为90。，此时水平射程为零，D错误。

故选B。

16.汽车以一定的初速度沿平直公路开始匀减速刹车，此后，时间内的位移为x,汽车已关系如图所示,

图线前10s为直线，之后部分属于双曲线，则由图像可知，汽车前16s内平均速度大小为（)

加vs")

20

011016t/s

A.6.00m/sB.6.20m/sC.6.25m/sD.6.35m/s

【答案】C

11

【详解】根据题意，由运动学公式X=卬-/可得9x=%+5必，结合图像，可知初速度%=20m/s,加速

度〃=-2向/,10s之后部分属于双曲线，说明平均速度与时间成反比，即汽车静止不动，则汽车的位移为

vx100

x=-^/=100m,则16s内平均速度大小为M=-==hm/s=6.25m/s,故选C。

17.2024年3月25日。时46分，我国成功利用长征运载火箭将“鹊桥二号”中继星送入环月轨道飞行，该

中继星进入周期为T的环月大椭圆使命轨道，按计划开展与，嫦娥四号”和，嫦娥六号”的通信测试。如图是中

继星环绕月球的示意图，其中尸点为近月点，与月球表面距离为。点为远月点，与月球表面距离为小

M、N为椭圆的短轴点，月球半径为H,万有引力常量为G,则下列说法正确的是（）

A.该中继星在P点时机械能最大

B.该中继星沿A"W运动时间等于沿运动时间

C.月球表面重力加速度g=/«+?MY

&2T2RZ

D.月球的质量"=口铲:

【答案】D

【详解】A.由于中继星在该轨道上无动力飞行，仅受万有引力，故其机械能守恒，A错误；

B.由于中继星在近月点P附近速率较大，与N0M路程相同，故M/W阶段时间较少，B错误;

/)+々+2R

,GMGM53

CD.由开普勒第三定律与天体圆周运动的规律可得2“=彳'R=g'解得

T2

M）力铲tg二半铲，C错误，D正确.

故选D。

18.风洞是进行空气动力学实验的常用设备。如图所示，将质量为6的小球从4点以初速度小水平向左抛

出，假设小球运动过程中受到水平向右、大小恒定的风力产，经过一段时间八小球运动到力点正下方的8

点，且%=6％。O点是轨迹的最左端，重力加速度为g。则此过程中（）

风向

♦8

I

A.小球速度最小时位于。点

B.力4之间的距离为室

g

C小球运动的时间，=达

S

D.小球所受的风力产小于mg

【答案】C

【详解】A.风对小球的力恒定，则小球可视为在等效重力场中运动，等效重力方向为重力和风力的合力

小球运动过程中速度与等效重力方向垂直时速度最小，故小球速度最小时，位于4。之间的某处，故A错

误;

BC.小球自4运动到&风力做功为零。由动能定理得〃3?=?切片-之小说，解得48间的距离力=处,

22g

又由〃=[g/得小球运动的时间，=2匕，故B错误，C正确；

2g

D.由于水平方向合力做功为0,在水平方向速度大小不变，在水平方向上，由动量定理得句=2相%,所以

F=mg,故D错误。故选C。

19.超长春节假期，点燃了旅游热，一些旅游景点悬挂了灯笼。如图所示，一度假村用长度相等的轻绳依

次连接了10个质量均为机的灯笼.灯笼1的左端被细绳固定在竖直杆上,左端细绳与竖直杆的夹角为J=45。。

灯笼10的右端被细绳也固定在竖直杆上，右端细绳与竖直杆的夹角也为45。,灯笼5和灯笼6之间的细绳

恰好水平。则下列说法正确的是（重力加速度为g）（）

A.灯笼5和灯笼6之间的细绳张力的大小为2.5〃%

B.灯笼5和灯笼6之间的细绳张力的大小为5mg

C.灯笼3和灯笼4之间的轻绳与水平方向的夹角a的正切值等于更

5

2

D.灯笼3和灯笼4之间的轻绳与水立方向的夹角a的正切值等于w

【答案】BD

【详解】AB.选取卜5前五个灯笼组成的整体为研究对象，对其进行受力分析如图所示，由力的平衡条件,

可得

产=5加gtan6=5mg，灯笼6对灯笼5的力大小为5〃唁，即灯笼5和灯笼6之间的细绳张力的大小为5〃7g,

A错误，B正确:

CD.同理选取灯笼4和灯笼5组成的整体为研究对象,对其进行受力分析，由力的平衡条件，可得

1a叱誓=舞《C错误，D正确。

F5mg5

故选BDo

20.如图所示，棱长为£的正四面体的四个顶点4、B、C、。处分别固定电荷量为+9、-9、+9、-^的四个点

电荷，0、爪c分别为三条棱的中点，静电力常量为上下列说法正确的是（）

A

A.A,。处的点电荷在。点产生的合场强为0

B.A.B、C处的点电荷在b点产生的合场强大小为华

3£~

C.。两点的电势相同

D.。、c两点的电场强度相同

【答案】BC

E=k-^—+k-^—=^

【详解】A.4、。处的点电荷在。点产生的合场强为'（二］（'J匕,人错误；

E}=A—^-=0

B.A.C处的点电荷在6点产生的合场强为（工J（工J4、B、C处的点电荷在6点产生的合

场强铲吗〃记姝广招B正确；

C.。在4、。处两等量异种点电荷的连线中点处，电势为零，。在5、。处两等量异种点电荷的连线的中垂

线上，电势也为零，综上。点电势为零，同理c点电势为零，所以八。两点的电势相同，C正确；

D.A,。处的点电荷在a点产生的合场强方向为力大小为（右）（七）L4处的点电荷

在。点产生的场强方向为C处的点电荷在a点产生的场强方向为C->a,大小均为

&q8s30。厂获同理力、4处的点电荷在c点产生的合场强方向为4-8,大小为

4=〃工+一当

（人）（人）1C处的点电荷在c点产生的场强方向为C->c,0处的点电荷在c点产生的场强

方向为Cf。，大小均为心=々区嬴吁=§万，故4、C两点的电场强度大小相等，方向不同。

故选BCo

21.如图所示，边长为2£的等边三角形48C内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为反的匀强磁场，D是

力3边的中点，一质量为〃八电荷量为p的带电粒子从。点以不同的速率平行于5。边方向射入磁场，不计

粒子重力，下列说法正确的是（)

A.粒子可能从8点射出

B.若粒子从C点射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为正£

2

C.若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为咨

D.若粒子从48边射出，则粒子在磁场中运动的时间相同，且时间最长

【答案】CD

【详解】A.带负电的粒子从。点以速度丫平行于8c边方向射入磁场，由左手定则可知，粒子向下偏转,

但由于8c边的限制，粒子不能到达8点，故A错误；

B.若粒子从。点射出，如图乙所示

根据儿何关系可得用=（凡Tsin60o）2+（2LTcos60o）2,解得&=百£,故B错误；

C.则粒子轨迹对应的圆心角的正弦值为sinN。=2）一了60。=当,则/。=60。，粒子在磁场中运动的

R22

600个124加nm,八

时间为，=宝而r=zx-=丁看，故C正确；

360°6qB。3qB。

D.由牛顿第二定律可知加v＞，解得若mv粒子从48边射出，则粒子的速度越大，轨迹半径

越大，如图内所示

A

若粒子从48边射山时的圆心角J相同，且为最大，根据£=与7，又丁=缥，知粒子在磁场中运动的

360°qB

周期相等，则其在磁场中运动的时间相同，且时间最长，故D正确。

故选CD。

二、半选择题：共62分。第22〜25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33〜34题为选考题，考生根

据要求作答。

（-）必考题：共47分

22.（5分）为了测量汽车沿水平方向做直线运动时加速度大小，小张和小李两同学分别设计了不同的装置。

已知重力加速度为g。

IIII

甲乙

（1）小张将一量角器如图甲所示放置在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在量角器的中心，在车加

速直线运动时测量细线与竖直方向的夹角为6,则车的水平加速度大小为；

（2）小李将一等腰直角三角板如图乙所示放在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在三角板的顶点处,

三角板顶点到底边的距离为人在车加速直线运动时测量细线与三角板底边交点偏离竖直中线的距离为x,

则车的水平加速度大小为；

（3）如果要在量角器的半圆形底边和三角板的底边上直接标注加速度的数值，你认为甲乙哪种方案标注的刻

度值是均匀的：。这种方案在实际测量中用起来更方便。

【答案】（l）gtan。（2）［g（3）乙

h

（详解】（1）对小球受力分析得7sin^=ma,Teos。=mg,解得a=gtan。

Y

（2）由几何关系得tan6=：

代入上问结果中得"世

（3）由。=fYg,且人为定值，可知。正比于x,因此方案乙的刻度值是均匀的。

23."0分）如图甲为一兴趣小组用热敏电阻凡和继电器设计的一种自动散热的系统，当凡所在位置温度

超过50。（3时，自动开启风扇进行散热。已知该热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图乙所示，继电器工作

时相当于50Q的电阻，左边电源电压恒为12V,当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔

铁被吸合；当继电器线圈中的电流超过40mA时，继电器可能损坏。

（1）该小组同学在选择滑动变阻器时，发现有如下儿种规格可选:

型号AB

额定电流（A）额定阻值（C）

0.15k8.7k

0.8250420

则应选用额定限值为C的滑动变阻器;

（2）按照下列步骤调节此报警系统：

①电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于（填力”或力”）端附近，不能置于另一-端的原因是.

②将热敏电阻凡浸入一盆温度为5（TC的水中，闭合开关S,缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至.

【答案】（1）420（2）a避免接通电源后电路中的电流值过大而损耗继电器风扇开启

【详解】（1）由图乙可知，当凡所在位置温度为50（时对应的电阻值为250Q,由题，此时电路中的电流

EI?

为20mA,所以滑动变阻器的电阻值&=7-%-凡=亦而。-50八-250。=30（^,可知滑动变阻器的

额定电阻需要大于300Q,考虑到滑动变阻器的使用效率，可知选取420C的滑动变阻器最佳。

（2）①根据电路安全的原则，可知开始时滑动变阻器的电阻值要最大，所以滑动变阻器的滑片应置于。端

附近，不能置于另一端的原因是避免接通电源后电路中的电流值过大而损耗继电器。

②将热敏电阻以浸入一盆温度为50%：的水中，闭合开关S,缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至风扇开启,

表示电磁继电器开始工作。

24.（14分）如图所示，一个侧壁光滑的质量为M的矩形装置放置在水平地面上，现有一个固定在矩形装

置上的滑轮和一个固定在竖直墙壁上的滑轮，滑轮质量均不计。一木块通过轻质细线绕过两个滑轮系在竖

直墙壁上，细线有两部分处于水平状态、有一部分处于竖直状态，重力加速度为g,假定装置不翻转。

（1）若地面光滑，当木块的质量加=0.1",用一向左的水平恒力尸使系统静止，求水平恒力尸的大小；

（2）若装置M与地面的动摩擦因数为〃=。.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个系统始终处于静止状

态，求木块质量”的最大值；

（3）若地面光滑，当木块的质量6=0.1A/,整个系统从静止开始运动，当木块沿装置“侧壁下降高度〃

时，求装置〃的速度大小。

【详解】（1）对木块受力分析，根据平衡条件可知绳子拉力大小为T=

对矩形装置和木块整体，根据平衡条件可知产=27

解得尸=0.2吸

（2）根据平衡条件可知矩形装置应满足4（八起+mg）=2mg

解得加=0.25M

（3）矩形装置上的滑轮相当于动滑轮，因此物块竖直向下的速度是矩形装置的二倍，水平方向与举行装置

相同，根据系统机械能守恒有摩力二｝〃［（21，『+，］+；.，2

解得”=后的

25.（20分）我国在高铁列车和电动汽车的设计和制造领域现在处于世界领先水平，为了节约利用能源，在

“刹车”时采用了电磁式动力回收装置，可将部分动能转化为电能并储存起来。如图所示为该装置的简化模型，

在光滑的水平面内，一个“日''字形的金属线框，各边长/=0.5m,其中C。、JK、边电阻均为

CM、£>N电阻可忽略，线框以%=9m/s速度冲进宽度也为/,磁感应强度8=0.4T的匀强磁场，最终整个

线框恰好能穿出磁场，忽略空气阻力的影响，求：

（1）线框刚进磁场时流过MN的电流大小和方向，并指出A/、N哪端电势高：

（2）整个线框的质量相;

（3）MN边穿过磁场过程中，MN边中产生的焦耳热0。

%

J

MXXX

XXX

丫%

XXX

XXX

XXX

mD,Ls「N.

【答案】（1）1=3.62电流的方向N到Af,M端电势高；（2）〃[=；^kg：⑶C?=0.2J

【详解】（1）导体进入磁场切割感应电动势为£=8/%=L8V

RR1

回路的总电阻为出忌

E

流过导体MN的电流大小为^=-=3.6A

根据楞次定律或右手定则，电流的方向N到〃；〃端电势高；

（2）在整个线框穿过磁场的过程中，总有一个边在切割磁感线，回路的总电阻相当于不变，根据动量定理

一B（i四i+BiJbj+…+）=0-m%

id

aR总

匕A，“=此

Aq+Ar2+…+Axn=3/

B2l23l

整理后得一厂=6%

解得沏=*kg（约为0.013kg）

（3）对MN边通过磁场的过程使用动量定理，4为MN穿过磁场的时间，一面…吁叫

B汩

-----=mv-mvQ

R总

2

解得y==6m/s

根据能量守恒定律。总=；机说-;

2

MN导体棒生的热0=go总=0.2J

（-）选考题：共15分。请考生从给出的2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

33.【物理一选修3-3】（15分）

（1）（5分）如图为一定质量的理想气体经历a-b-c过程的压强〃随摄氏温度t变化的图像，其中ab

平行于/轴，cb的延长线过坐标原点。下列判断正确的是（）

A.a—b过程，有些气体分子的运动速率增加

B.a^b过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加

C,a-b过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数不变

D.b-c过程，气体从外界吸的热量等于其内能增加量

E.bf过程，气体分子数密度变大

【答案】ABE

【详解】A.a-b过程，温度降低，气体分子的平均动能减小，平均速率减小，但有些气体分子的运动速

率增加，故A正确；

BC.a^b过程，气体压强不变，温度降低，气体分子的平均动能减小，根据压强微观意义可知，单位时间

撞击单位面积器壁的分子数增加，故B正确，C错误；

DE.把该图像转化为图像如图所示

O

77K

在过程，图像上的点与坐标原点连线斜率增加，根据(=c,可得p=^1,可知气体体积减小，

气体分子数密度变大在b-c过程，由于气体体积减小，外界对气体做功，气体温度升高，气体内能增加,

根据热力学第一定律AU=%+。，可知气体从外界吸的热量不等于其内能增加量，故D错误，E正确。

故选ABEo

(2)U0分)油电混合车汽油发动机燃烧室的结构如图a,汽油机工作过程中在一个冲程内燃烧室内气体

的P-/曲线如图b所示，其中3-C和。一力为两个绝热过程。燃烧室内的气体可看做理想气体。一定质

量的油气混合气体进入燃烧室，初始状态/点处混合气体的温度为7；=3OOK,压强约为々=100kPa。火花

塞点火瞬间，燃料燃烧使得燃烧室内的压强迅速增大到鸟=300kPa,然后，活塞被推动向下移动，在经历

8-C的绝热膨胀过程中，由于气体对外做功驱动汽车前进，使得气缸内温度降低了300K,膨胀结束到达

状态C时，燃烧室内压强降低到125kPa,求：

(1)在一个冲程内燃烧室内能达到的最高温度；

(2)气缸内气体的最大体积匕与最小体积匕之比被称为压缩比了,是汽油机动力大小的一个标志。根据题

目中条件，计算该汽油机的压缩比。

P

图b

【详解】(1)从4-8过程气体发生等容升压，气体温度升高；从8-C过程，气体绝热膨胀，气体对外界

做功，根据热力学第一定律可知气体内能减少，温度降低从。一。过程气体发生等容降压，气体温度降低

从0t彳过程，气体绝热压缩，外界对气体做功，气体内能增加，温度升高；可知在一个冲程内燃烧室内,

6状态的温度最高，根据华

解得在一个冲程内燃烧室内能达到的最高温度为北=啦=型黑"K=900K

PI100

(2)在经历8-C的绝热膨胀过程中，由于气体对外做功驱动汽车前进，使得气缸内温度降低了300K,膨

胀结束到达状态。时，燃烧室内压强降低到125kPa,可知及=?-300K=60OK,pc=125kPa

根据理想气体状态方程可得华二竽

可得该汽油机的压缩比为广＞V,=pTr=国100x丽600行8

34.【物理一选修3-4】（15分）

（1）：5分）如图（a）,在均匀介质中有.4、B、。和。四点，其中力、B、C三点位于同一直线上,

AC=BC=4m,DC=3m,。。垂,宜于/8。/=0时，位于AB、。处的三个完全相同的横波波源同时开

始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面初。垂直，已知波长为4m。下列说法正确的是（