安徽省宣城市六校2024届高考压轴卷物理试卷含解析

安徽省宣城市六校2024届高考压轴卷物理试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5亳米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图是飞机在上海市由北往南飞行表演过程画面，当飞机从水平位置飞到竖直位置时，相对于飞行员来说，关于飞

机的左右机翼电势高低的说法正确的是（）

A.不管水平飞行还是竖直向上飞行，都是飞机的左侧机翼电势高

B.不管水平飞行还是竖直向上飞行,都是飞耦的右机翼电势高

C.水平飞行时，飞机的右侧机翼电势高，竖直向上飞行时，飞机的左侧机翼电势高

D.水平飞行时，飞机的左侧机翼电势高；竖直向上飞行时，飞机的右侧机翼电势高

2、下列说法正确的是（）

A.金属发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

B.重核裂变（w明Xe+泼「+2/）释放出能量，RXe的结合能比吞U的大

C.8g晨Rn经22.8天后有7.875g衰变成空P。，贝咤;Rn的半衰期为3.8天

D.氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长

3、以开发核聚变能源为目的，被誉为“人造太阳”的中国环流器二号M（HL-2M）装置在2019年全国两会期间备受

关注。下列核反应方程中属于核聚变反应的是（）

A.1N+：He-[O+；HB.；He+71P+>

C.+D.7Ba+*Kr+3：n

4、空中飞椅是游乐场里少年儿童们十分喜爱的娱乐项目，其模型如图所示，顶端转盘上吊着多个座椅，甲、乙两个儿

童分别坐在A、4两个吊椅中，当转盘以一定的角速度稳定匀速转动时，连接座椅的钢丝绳与竖直方向的夹角分别为。、

8。巳知连接4、8座椅的钢丝绳长度分别为必、心，甲、乙两儿童的质量分别为，川、〃⑵两座椅的质量相等，若。>出

则一定有

A.L\>LiB.L\<Li

C.m\>niiD.mi</n2

5、如图所示，矩形线圈处在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中，线圈通过电刷与定值电阻R及理

想电流表相连接，线圈绕中心轴线以恒定的角速度。匀速转动，U0时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线

圈的匝数为〃、面积为S、阻值为「.则下列说法正确的是（）

A.U0时刻流过电阻R的电流方向向左

B.线圈中感应电动势的瞬时表达式为c=〃BS/sind

C.线圈转动的过程中，电阻R两端的电压为华也

R+r

nBScoR

D.从Z=0时刻起，线圈转过60。时电阻R两端的电压为2（7十丁）

6、如图所示，同时作用在质点O上有三个共点力入、尸2、尸3,其中F1、尸2是正六边形的两条边，凸是正六边形的一

条对角线。已知尸产F2=2N,则这三个力的合力大小等于

A.6NB.8NC.IOND.12N

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、示波器的核心部件是示波管，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示。下列说法正确的是

()

电子枪《

偏转电极

A.如果仅在XX之间加不变的电压（x正X，负），在荧光屏的正y轴上将出现一个亮斑

B.如果仅在XX，之间加图乙所示的电压，在荧光屏上会看到X轴上一条水平的亮线

C.如果在XX，之间加不变的电压（X正r负），在y『之间加图丙所示的电压，在荧光屏上会看到一条与y轴平行的

竖直亮线（在II、m象限）

I）.如果在xr之间加图乙所示的电压，在yr之间加图丙所示的电压，在荧光屏上看到的亮线是正弦曲线

8、如图半径为K的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上，一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。现

用小锤沿水平方向快速击打小球，使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A

点时.再次用小锤沿运动方向击打小球,通过这两次击打.小球才能运动到圆轨道的最高点"已知小球在运动过程中

始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功1%,第二次击打过程中小锤对小球做功W2。若两次击打过程

中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则马的值可能是（）

R

9、如图所示，两条相距为/'的光滑平行金属导轨位于水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻，导轨平面与

磁感应强度大小为8的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒"垂直导轨放置并接触良好，接入电路的电阻也为R。

若给棒以平行导轨向右的初速度加当流过棒截面的电荷量为g时，棒的速度减为零，此过程中棒发生的位移为人

则在这一过程中（）

XXXX

Rx-M—»MVOXX

XX

A.导体棒作匀减速直线运动

B.当棒发生位移为:时，通过棒的电量为?

22

C、滑动变阻器片（0-200）；

D、滑动变阻器6（0-60。）；

E、开关3只，导线若干。

⑴先用如图所示的电路来测定电流表G内阻。补充完成实验:

①为确保实验仪器安全，滑动变阻器R应该选取（选填“4”或“为”）；

②连接好电路，断开加、S2,将R的滑片滑到（选填"a”或"b”）端；

③闭合S.调节R,使电流表G满偏;

④保持/?'不变，再闭合S2,调节电阻箱电阻％=2C时，电流表G的读数为100mA；

⑤调节电阻箱时，干路上电流几乎不变，则测定的电流表G内阻故=C；

⑵再用如图甲所示的电路，测定该特殊电池的电动势和内阻。由于电流表G内阻较小，在电路中串联了合适的定值电

阻冬作为保护电阻。按电路图连接好电路，然后闭合开关S,调整电阻箱R。的阻值为凡读取电流表的示数/,记录

多组数据（上。，建立坐标系，描点作图得到了如图乙所示的图线，则电池的电动势七=V,内阻

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，内壁粗糙、半径K=0.4m的四分之一网弧轨道在最低点3处与光滑水平轨道3C相切。质

量W2=0.4kg的小球b左端连接一水平轻弹簧，静止在光滑水平轨道上，质量//h=0.4kg的小球a自圆弧轨道顶端由静

止释放，运动到圆弧轨道最低点b的过程中克服摩擦力做功0.8J,忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）小球。由A点运动到B点时对轨道的压力大小；

⑵小球。通过弹簧与小球b相互作用的过程中，a球的最小动能：

⑶小球。通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中，弹簧对小球b的冲量I的大小。

HC

14.（16分）如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC,ZA=30°,ZB=60°,BC边长度为L,一束垂直于AB边

的光线自AB边的P点射入三棱镜，AP长度dVL,光线在AC边同时发生反射和折射，反射光线和折射光线恰

好相互垂直，己知光在真空中的速度为c.求：

（1）三棱镜的折射率；

（2）光从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间.

15.（12分）直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B;平

行金属轨道MN、PQ,相距为L,固定在水平面内；电阻为R的金属导体棒ab与平行轨道垂放置，且与轨道接触良

好；MP间接有直流电源。闭合开关S,金属导体棒向右运动，通过轻绳竖直提升质量为m的物体，重力加速度为g。

忽略一切阻力、导轨的电阻和直流电源的内阻。

⑴求物体匀速上升时，通过导体棒ab的电流大小；

⑵导体棒ab水平向右运动的过程中，同时会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们称

之为反电动势。设导体棒ab向上匀速提升重物的功率为P出，电流克服反电动势做功的功率为P反，请证明：P『P反;

（解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）

⑶若通过电源连续调节MP间的电压U,物体匀速上升的速度v也将连续变化，直流电动机所具有这种良好的“电压

无极变速”调速性能在许多行业中广泛应用。请写出物体匀速上升的速度v与电压U的函数关系式。

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】

地磁场在北半球有竖直向下和由南向北的水平分量，水平由北向南飞行时，飞机的两翼切割竖直向下的磁感线，根据

右手定贝!可知，左侧机翼电势高；竖直向上飞行时，两翼切割水平方向的磁感线，根据右手定则可知，机翼右侧电势

高，D正确，ABC错误。

故选D。

2、C

【解析】

A.根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，

故A项错误：

B.重核裂变过程释放出能量，组成原子核的核子越多，它的结合能越大，故B项错误；

C.根据衰变规律得

L-

〃如二叫写尸

由题意知

"加=（8-7.875）g=0.125g

/=22.8天

解得丁=3.8天，故C项正确;

he

D.根据△£二T可知，入射光的能量与波长成反比，氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子小于从能级2跃迁

到能级1辐射出的光子的能量，则氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射

出的光子的波长，故D项错误。

故选C。

3、C

【解析】

核聚变是指由质量小的原子，主要是指笊或筑，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新

的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式，用快速粒子（天然射线或人工加速的粒子）穿入

原子核的内部使原子核转变为另一种原子核的过程，这就是原子核的人工转变。由此可知：核反应方程

；He+：n

是原子核的聚变反应；

A.1N+；Hef]O+；H,是原子核的人工核转变，故A错误；

B.；He+；；Al->lP+；n,是原子核的人工核转变，故B错误；

C.；H+：Hf；He+；n与分析相符，故C正确；

D.2；；U+(；nf々Ba+聚Kr+3；n属于裂变反应，故D错误。

故选：Co

4、A

【解析】

设座椅做匀速圆周运动时转速为〃，由重力和绳子的拉力的合力提供座椅圆周运动的向心力，如图，则有:

mgtan0=w(2^«)2(Lsin0+r)

解得

n=±JJ^2

27rYLsin6+r

据题知：〃相同，,也相同，则当L变长时，〃变大，与m无关。

A.LI>L2与计算结果相符，故A正确。

B.L<L2与计算结果不符，故B错误。

C.网>小与计算结果不符，故C错误。

D.mi</H2与计算结果不符，故D错误。

5、D

【解析】

A.Q0时刻线框与磁场方向平行，即线框的速度与磁场方向垂直，右手定则可知，流过电阻R的电流方向向右，故

A错误；

B.从与中性面垂直的位置开始计，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大感应电动势

Em=llBS(O

所以感应电动势的瞬时值表达式为

e=〃8S"cosM(V)

故B错误；

C.线圈转过的过程中，最大感应电动势则产生的感应电动势的有效值为

E=nBS(o

2

因此电阻R两端的电压为

\[2nBS(i)R

Urr=--..—

2(/?+r)

故C错误；

D.线圈从U0开始转过60。时，电阻R两端的电压为

..nBSo)cos60-RnBScoR

UR=—r

RI"2(A十，)

故D正确。

故选D。

6、A

【解析】

将入、B合成如图，由几何关系得，用、尸2的合力

耳2=K=2N

由于八2与尸3的方向相同，由几何关系可得，三力的合力

尸=耳2+鼻=6N

故A项正确，BCD三项错误。

Fi

*4

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.如果仅在XX，之间加不变的电压（X正X，负），电子在两极间发生偏转，做类平抛运动，电子射出时沿垂直于板面

的方向偏移为

eUi2

）2mdv^

电子离开电场的偏转角度为

tan0八=--e-U--i--

则电子达到屏上距离中心的距离为

,,,八e/（/+2/1）

y=y+ltan0=----------U

2mdv^

其中/'是极板到屏的垂直距离，即与U成正比，所加电压不变，电子的在光屏的位置不变，所以在荧光屏的正X

轴上将出现一个亮斑，所以A错误；

B.如果仅在XX，之间加图乙所示的电E,所以电子只在X方向偏转，由图象可知，电压均匀增大，又）/与U成正比,

所以亮点在X轴上均匀分布，所以在X轴上是一条水平的亮线，所以B正确；

c.如果在XX，之间加不变的电压（X正X，负），在yp之间加图丙所示的电压，电子既要在X方向偏转，也要在y方

向偏转，由于xr之间的电压不变，所以看到的也是一条平行与y轴的亮线，在I、w象限，所以c错误；

D.如果在xr之间加图乙所示的电压，在yv之间加图丙所示的电压，电子既要在x方向偏转，也要在丫方向偏转,

但在x相方向均匀分布，所以看到的就是和图丙一样的正弦曲线，所以D正确。

故选BD.

8、AB

【解析】

第一次击打后球最多到达与球心。等高位置，根据功能关系，有

Wi<mgR®

两次击打后可以到轨道最高点，根据功能关系，有

Wi+W22叫②

在最高点，有

V2…

mg+F^=m——>mg®

R

联立①②③解得

Wi<mgR

3

VVz>—mgR

故

W2

-----s-

故AB正确，CD错误。

故选AB.

9、BD

【解析】

A.由于导体棒向右减速运动，则电动势减小，则电流减小，则导体棒的安培力减小，即合力减小，根据牛顿第二定律

可知其加速度减小，则导体棒做变减速运动，故A错误；

B,棒的速度减为零，当流过棒截面的电荷量为：

必①BLx

q=------=------

2R2R

当棒发生位移为;时，则通过棒的电量为N，故B正确；

22

C.棒的速度减为零，当流过棒截面的电荷量为：

_必①_BLx

q----------------

2R2R

当流过棒的电荷为羡时，棒发生的位移为：

x

X,=—

3

根据牛顿运动定律可得棒运动的加速度为：

F,_B2l3v

a=

in2mR

设棒运动的时间为Af,则有:

aAtAr

2mR

所以有:

B2I?V

Ar

2mR

即:

B2LJ

EAv=Z\x

2mR

当流过棒的电荷为三时，则有:

_B2I）X

v0—V.--------------

2mR3

当流过棒的电荷为q时，则有:

_B-L

■x

解得:

13

%

故C错误;

D.棒的速度减为零的过程中,定值电阻火释放的热量为:

11121qBL2qBL%

=2X2mvr2X~XVo=^~

故D正确;

故选BD.

10、BC

【解析】

AB.根据对称性可知圆弧PM和QN在0点的合场强为0,圆弧MN在O点的场强为整个圆弧所带电荷在O点处的

场强&，又圆弧PM、MN和NQ在O点处的场强大小相等，则圆弧PM在圆心处的场强大小石=耳）,选项A错误,

B正确；

CD.电势为标量，圆弧PM、MN和QN在O点的电势夕相等，（p吟,选项C正确，D错误。

故选BC

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。

（2M+m）d2

11、

223102c

【解析】

（DU1根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，挡光片到达光电门处3的速度大小为:

(1

v=——

⑵⑵系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，有:

mgh=-(2M+m)v2

即：

।j2

mgh=q(2M

整理可得:

1(2M+/n)d21

―—尹

若〃图线为一直线，则该图线的斜率为-g

1d2

(3)[3]根据mgh=-(2M+〃。才得:

~(2M+m)d2

Az2=2---------------

mgh

则有:

〜，(2M+m)d2,

21g△i=Ig\~-2——Itgh

2mg

所以有:

4=*2〃+犷」

3

2mg2

可知纵轴截为:

1(2M+

c=-lg---------------

22mg

解得:

(2M+m)d2

g=2，洞0标

12、R：a21()48

【解析】

⑴①[1].由题意可知，电源电动势约为8V,而电流表量程为200mA,则电流表达满偏时需要的电流为

Q

/=——二400

0.2

故为了安全和准确，滑动变阻器应选择出；

②[2].为了让电路中电流由最小开始调节，滑动变阻器开始时接入电阻应最大，故滑片应滑至。端;

⑤[3].由实验步骤可知，本实验采用了半偏法，由于电流表示数减为原来的一半，则说明电流表内阻与电阻箱电阻相

等，即见=2。；

(2)[4].根据实验电路以及闭合电路欧姆定律可知:

E

R+q+叫+r

变形可得

则由图象可知图象的斜率

,135-15八।

k=——=----------=().1

E200

解得

£=10V

15J.图象与纵轴的交点为5,则可知

上区二5

E

解得

r=48Q

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)8N；(2)0；(3)0・8N・s

【解析】

⑴设。球运动到3点时的速度为"，根据动能定理有

解得

vB=2m/s

又因为

小「一〃4gVB

K

解得

稣=8N

由牛顿第三定律知小球。对轨道的压力

&'=6=8N

⑵小球。与小球〃通过弹簧相互作用整个过程中，。球始终做减速运动，力球始终做加速运动，设。球最终速度为匕，