安徽省界首市2024届高考压轴卷物理试卷含解析

安徽省界首市2024届高考压轴卷物理试卷

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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，两条轻质导线连接金属棒PQ的两端，金属棒处于匀强磁场内且垂直于磁场。金属棒的质量，〃=0.2kg,

长度L=lm。使金属棒中通以从。到产的恒定电流/=2A,两轻质导线与竖直方向成30。角时，金属棒恰好静止。

则磁场的最小磁感应强度（重力加速度g取lOm/s2）（）

A.大小为0.25T,方向与轻质导线平行向下

B.大小为0.5T,方向与轻质导线平行向上

C.大小为0.5T,方向与轻质导线平行向下

D.大小为0.25T,方向与轻质导线平行向上

2、如图所示，将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为/,它在磁感应强度为仄方向如图所示的匀强磁场

中匀速转动，转速为〃，导线在〃、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为尸的小灯泡并正常发光，电路

中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（）

mas3

D.□

3、2018年2月2日，“张衡一号”卫星成功发射，标志着我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫

星的国家之一。“张衡一号”可以看成运行在离地高度约为500km的圆轨道上。该卫星在轨道上运行时（）

A.周期大于地球自转的周期

B.速度大于第一宇宙速度

C.向心加速度大于同步卫星的向心加速度

D.加速度大于地球表面的重力加速度

4、如图所示，理想变压器的原线圈接在〃=220及sinm（V）的交流电源上，原线圈上接有厂=20Q的电阻，副线圈

接有R=50C的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）

A.副线圈输出交流电的周期为50s

B.电流表的读数为1A

C.电压表的读数为50V

D.若将，.替换为电阻为2（）。的二极管，电流表、电压表读数均不发生变化

5、下列说法中正确的是（）

A.原子核发生一次仅衰变，该原子外层就一定失去一个电子

B.核泄漏事故污染物>Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为蜡Cs->^Ba+x可以判断x为质子

C.若氢原子从n=2能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从//=6能级向/『2能级

跃迁时辐射出的光有可能使该金属发生光电效应

D.质子、中子、a粒子的质量分别是犯，机2，〃“，质子和中子结合成一个。粒子，释放的能量是（2仍+2根2-〃4）C'2

6、如图所示，一轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，一端挂一水平托盘，另一端被托盘上的人拉住，滑轮两侧的轻绳均沿竖

直方向。已知人的质量为60kg,托盘的质量为20kg,取g=10m/s2。若托盘随人一起竖直向上做匀加速直线运动，则

当人的拉力与自身所受重力大小相等时，人与托盘的加速度大小为（）

A.5m/s2B.6m/s2C.7.5m/s2D.8m/s2

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。分。

7、如图所示，用一轻绳将小球P系于光滑移直墙壁上的。点，在墙壁和小球P之间夹有一正方体物块Q,P、Q均处

于静止状态。现将一铅笔紧贴墙壁压在轻绳上并从。点开始缓慢下移，P、Q始终处于静止状态，则在铅笔缓慢下移

的过程中()

A.物块Q受到的静摩擦力将增大B.小球尸受到4个力的作用

C.物块Q受到4个力的作用D.轻绳的拉力减小

8、如图所示，竖直平面内有一光滑圆环，圆心为O,OA连线水平，AB为固定在A、B两点间的光滑直杆，在直杆

和圆环上分别套着一个相同的小球M、N.先后两达让小球M、N以角速度s和2s随圆环一起绕竖直直径BD做匀

速圆周运动.则

A.小球M第二次的位置比第一次时离A点近

B.小球M第二次的位置比第一次时鹿R点近

C.小球N第二次的竖直位置比第一次时高

D.小球N第二次的竖直位置比第一次时低

9、如图所示，斜面体置于粗糙水平地面上，斜面体上方水平固定一根光滑直杆，直杆上套有一个滑块.滑块连接一根

细线，细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球.最初斜面与小球都保持静止，现对滑块施加水平向右的外力使

其缓慢向右滑动至A点，如果整个过程斜面保持静止，小球未滑离斜面，滑块滑动到A点时细线恰好平行于斜面，则

下列说法正确的是

A.斜面对小球的支持力逐渐减小

B.细线对小球的拉力逐渐减小

C.滑块受到水平向右的外力逐渐增大

D.水平地面对斜面体的支持力逐渐减小

10、下列各种说法中正确的是

A.热量不可能从低温物体传到高温物体

B.布朗运动是由于液体分子无规则运动引起的

C.当气体分子热运动的剧烈程度减弱时，气体分子的平均动能减小

D.已知阿伏伽德罗常数为NA,氧气的摩尔质量为M、密度为〃，则每个氧气分子的质量为〃%）=/，每个氧气分子

,,M

的体积为匕尸工

E.有两个相距较远的分子甲和乙，设乙分子固定不动，现让甲分子以一定的初速度向乙运动且两分子始终在同一直线

上，当甲分子到达处时，甲、乙分子系统的分子势能最小

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）某同学要测定电阻约为200。的圆柱形金属材料的电阻率，实验室提供了以下器材：

待测圆柱形金属Rx;

电池组E（电动势6V,内阻忽略不计）;

电流表Ai（量程0〜30mA,内阻约100。）；

电流表A2（量程OYOOpA,内阻2000Q）；

滑动变阳器修（阻值范围0-10C,额定电流1A）

电阻箱&（阻值范围0〜9999。，额定电流1A）

mm,然后用游标卡尺测出该金属

材料的长度，如图乙所示，则长度为cm。

⑵将电流表A2与电阻箱串联，改装成一个量程为6V的电压表，则电阻箱接入电路的阻值为

⑶在如图内所示的方框中画出实验电路图，注意在图中标明所用器材的代号

（4）调节滑动变阻器滑片，测得多组电流表Ai、A2的示数人力，作出h-h图像如图丁所示，求得图线的斜率为上0.0205,

则该金属材料的电阻&=（结果保留三位有效数字）

⑸该金属材料电阻率的测量值___________（填“大于”“等于”或“小于”）它的真实值。

12.（12分）在冬季，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究。第一次是

在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程。

⑴结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的〃-/关系图线，如图。则反映气体在第二次实验中的〃关系图

线的是__________（选填“1”或"2”）；

⑵该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的。在等待温度升高的过程中，注射器水平地放置在桌面上，活

塞可以自由伸缩。则在这一过程中，管内的气体经历了一个（选填（“等压”“等温”或“等容”）的变化过程，

请将这一变化过程在图中绘出_________o（外界大气压为1.0xl05pa）

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）如图所示，在工0y平面的第一、第四象限有方向垂直于纸面向里的匀强磁场；在第二象限有一匀强电场，

电场强度的方向沿｝‘轴负方向。原点。处有一粒子源，可在xOy平面内向）'轴右侧各个方向连续发射大量速度大小在

0~%之间，质量为〃，，电荷量为+4的同种粒子。在）'轴正半轴垂直于工Qv平面放置着一块足够长的薄板，薄板上

有粒子轰击的区域的长度为。。已知电场强度的大小为£二学手，不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力。

4弘）

⑴求匀强磁场磁感应强度的大小B；

（2）在薄板上y=g•处开一个小孔，粒子源发射的部分粒子穿过小孔进入左侧电场区域，求粒子经过X轴负半轴的最远

点的横坐标；

⑶若仅向第四象限各个方向发射粒子：，=0时，粒子初速度为%,随着时间推移，发射的粒子初速度逐渐减小，变

为多时，就不再发射。不考虑粒子之间可能的碰撞，若穿过薄板上y=4处的小孔进入电场的粒子排列成一条与）'轴

2.2

平行的线段，求/时刻从粒子源发射的粒子初速度大小v（r）的表达式。

14.（16分）如图所示，实线是一列简谐横波在九时刻的波形图，虚线是在12=（九+0.2）s时刻的波形图。

⑴若波速为75m/s,求质点M在fi时刻的振动方向；

（ii）在九到”的时间内，如果M通过的路程为1.8m,求波的传播方向和波速的大小。

15.（12分）如图甲，一竖直导热气缸静置于水平桌面，用销钉固定的导热活塞将气缸分隔成A、4两部分，每部分都

密闭有一定质量的理想气体，此时A、B两部分气体体积相等，压强之比为2:3,拔去销钉，稳定后A、〃两部分气体

体积之比为2：1,如图乙。已知活塞的质量为横截面积为S,重力加速度为g,外界温度保持不变，不计活塞和

气缸间的摩擦，整个过程不漏气，求稳定后8部分气体的压强。

甲乙

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、B

【解析】

说明分析受力的侧视图（右视图）如图所示

磁场有最小值纥加，应使棒平衡时的安培力有最小值膜min棒的重力大小、方向均不变，悬线拉力方向不变，由“力三

角形”的动态变化规律可知

七min=mgsin30。

又有

及min=BmJL

联合解得

由左手定则知磁场方向平行轻质导线向上。故ACD错误，B正确。

故选Bo

2、B

【解析】

单匝正方形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，将产生正弦式电流，则电动势的最大值Em=B12s=27rnB12,其有效

值E=4=等/，计算小灯泡的额定功率P要用其有效值，即P=<

，故只有B选项正确.

3、C

【解析】

A.卫星运行轨道离地高度远小于同步卫星的高度，根据

G粤=皿生力

rT

得

可知其周期小于同步卫星的周期，地球同步卫星的周期与地球自转周期相同，故其周期小于地球自转的周期，故A错

误；

B.根据

厂Mm1广

G——=m―

可知其速度小于第一宇宙速度，故B错误；

CD.由于“张衡一号”卫星的半径小于同步卫星的半径，则根据一厂可知其加速度小于地球表面的重力加速度,

广

大于同步卫星的向心加速度，故C正确，D错误。

故选C。

4、B

【解析】

A.副线圈输出交流电的频率和周期与原线圈的频率和周期相同，根据题意可知周期

2乃2万_

——=—s=2：

co兀

A错误；

BC.电表的读数均为有效值，原线圈电源电压有效值为些经二22OV,设原线圈电流为人，根据单相理想变压器

的电流规律

则副线固电流为

A=2/.

副线圈电压为

(72=/,/?=2/,/?=100/,

根据理想变压器电压规律可知原线圈电压为

U\=人〃二2«

n2~

即

〃+a="+2U?=220V

计算得电流表读数为

Z,=1A

电压表读数为

^2=100V

B正确，C错误；

D.二极管具有单向导电性，电表读数均为原来的一半，D错误。

故选B。

5、D

【解析】

A.原子核发生一次P衰变，该原子核内中子变成质子，放出一个电子，选项A错误；

B.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，x的质量数为零，电荷数为-1,则x是电子，选项B错误；

C.根据玻尔理论可知，氢原子从/i=l能级向«=1能级跃迁时辐射出的光的能量为〃归尸・3.4eV-(・13.6eV)=10.1eV,

氢原子从〃二6能级向〃=1能级跃迁时辐射出的光的能量为/W=£6・B=・0.38eV・(-3.4eV)=3.01eV,结合光电效应发生

的条件可知，若氢原子从〃二1能级向〃=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从〃=6能级向

71=1能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故C错误；

D.质子、中子、a粒子的质量分别是孙、的、〃?3,质子和中子结合成一个a粒子的过程中亏损的质量为(l/zzi+l/wi-mj),

根据爱因斯坦质能方程可知释放的能量是故D正确。

故选D。

6、A

【解析】

设人的质量为M,则轻绳的拉力大小

T=Mg

设托盘的质量为胆，对人和托盘，根据牛顿第二定律有

2T一()g=(M+m)a

解得

a=5m/s2

故选A。

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。分。

7、BC

【解析】

A.Q处于静止状态，竖直墙壁光滑，由平衡条件可知，Q受到的静摩擦力等于Q的重力大小，不变，故A错误；

B.小球P受重力、Q对P的弹力、Q对P的摩擦力和轻绳的拉力的作用，故B正确；

C.物块Q受重力、压力、支持力和静摩擦作用，故C正确；

D.P、Q作为一个整体分析，其受三个力的作用，并处于平衡状态，轻绳的拉力

r-

cos夕

铅笔缓慢下移的过程中0增大，轻绳的拉力增大，故D错误。

故选BC.

8、BC

【解析】

设AB与竖直方向夹角为0,则mgtan450=m（«2r,则当变为2c）时，i•变为原来的1/4,则小球M第二次的位置比第

一次时离A点远，离B点近，选项A错误，B正确；对放在N点的小球：mgtana=mw2Rsina,贝Ijcosa=*—,则

co-R

当co越大，a越大，物体的位置越高，故选项C正确，D错误；故选BC。

9、BC

【解析】

AB.对小球受力分析可知，沿斜面方向：7cosa=mgsin，，在垂直斜面方向：FN^Ts>\na=m^cos<9（其中。是

细线与斜面的夹角，0为斜面的倾角），现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点，a变小，则细线对

小球的拉力丁变小，斜面对小球的支持力0变大，故选项B正确，A错误；

C.对滑块受力分析可知，在水平方向则有：F=Tcos（a+6）="g"n"c°s（a+"）=加且§ine（cos6—tanasin8）,

cosa

由于a变小，则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大，故选项C正确；

D.对斜面和小球为对象受力分析可知，在竖直方向则有：〃7g+MN=/V+Tsin（e+a），由于（。+夕）变小，所以

水平地面对斜面体的支持力逐渐增大，故选项D错误.

10、BCE

【解析】

A.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，若引起其他的变化，热量可以从低温物体传向高温物体，如空调，

故A错误；

B.布朗运动是由于液体分子的无规则运动而不断撞击悬浮颗粒，从而引起悬浮颗粒的无规则运动，这个无规则运动

称为布朗运动，故B正确；

C.温度是分子平均动能的标志，气体分子热运动的剧烈程度减弱时，说明气体的温度降低，那么气体分子的平均动

能减小，故C正确；

D.已知阿伏伽德罗常数为NA,氧气的摩尔质量为则每个氧气分子的质量为

且气体的摩尔体积为

由于气体分子间的间隔较大，故可算出则每个氧气分子所占空间的体积为

VM

二所

并不能算出每个氧气分子的体积，故D错误；

E.分子甲从远处趋近固定不动的分子乙，一直到分子甲受到分子乙的作用力为零，这个过程中分子力表现为引力，

一直做正功，分子的动能一直增大，则系统分子势能减小，当两分子之间的距离时，分子力对乙分子做负功，此

后分子系统的势能增加，故E正确。

故选BCE。

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。

【解析】

(1)[11[2].根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数为9mm,可动刻度部分读数为20.3x0.01mm,所以金属材料的直

径为d=9n】m+0.203mni=9.203mm；根据游标卡尺读数规则，金属材料的长度L=10.4cm+0.005cm=l0.405cmo

⑵[3].改装后电压表量程为U=6V,由

hp.Cr2f>+R2)=U

解得

2?2=8000n

即电阻箱接入电路的阻值为8000。。

(3)[41.由于待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值，所以需要设计成滑动变阻器分压接法，将电阻箱与电流表A2

串联后并联在待测电阻两端，由于改装后的电压表内阻己知，所以采用电流表外接法。

(4)[5].由并联电路规律可得

h(2+心)=(11-，2)Rx

变形得

%•&'%

由

R

-----1——=0.0205

%+鸟+段

解得金属材料的电阻

&=2090。

⑸⑹.由于测量电路无系统误差，金属材料的电阻测量值等于真实值，可知金属材料的电阻率测量值等于真实值。

【解析】

由图2看出〃-9图象是过原点的倾斜直线，其斜率等于p匕斜率不变，则夕V不变，根据与态方程罕=，，

可知气体的温度不变，均作等温变化；由气态方程得知r与pv正比，即r与图线的斜率成正比，所以可知反映气体

在第二次实验中的〃-9关系图线的是1；

⑵⑵⑶注射器水平地放置在桌面上，设注射器内的压强为P,大气压强为打，活塞横截面积为s,活塞移动过程中速

度缓慢，认为活塞处于平衡状态，贝I：

PS=P0S

即

p二尸。

可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化。图像如图:

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。

⑶⑴人弁；⑵户一半公⑶2sin（雪生/）或者2sin（U%）

646%

【解析】

⑴速度为％的粒子沿x轴正向发射，打在薄板的最远处，其在磁场中运动的半径为彳），由牛顿第二定律

g%8=述①

%

1与②

联立，解得

*第③

⑵如图a所示

速度为u的粒子与丁轴正向成。角射出，恰好穿过小孔，在磁场中运动时，由牛顿第二定律

而

X—⑤

粒子沿R轴方向的分速度

匕=usina⑥

联立，解得

说明能进入电场的粒子具有相同的沿x