2024届高三物理冲刺卷物理试题（七）

2024届高三物理冲刺卷物理试题（七）

一、单选题（本大题共4小题，共24分）

1.近几年日本、印度等许多国家积极发展“月球探测计划”，该计划中的科研任务之一是探

测月球上氮3的含量.氮3是一种清洁、安全和高效的核发电燃料，可以采用在高温高压下

用炭和筑3进行核聚变反应发电.若已知笊核的质量为2.0136”，氮3的质量为3.0150小

氮核的质量为4.00151U,质子质量为L00783”，中子质量为1.008665m相当于

931.5MeV,则下列说法正确的是（）

A.一个笊和一个氮3的核聚变反应释放的核能约为17.9MeV

B.笊和氮3的核聚变反应方程式：：He->:He+X,其中X是中子

C.因为聚变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少

D.目前我国的秦山、大亚湾等核电站广泛使用氮3进行核聚变反应发电

2.如卜图甲中理想变压器原、副线圈的伸.数之比ni：n2=5：1,电阻R=20。，L1、L2

为规格相同的两只小灯泡，Si为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源，输入电压〃随时间

t的变化关系如图乙所示.现将Si接1、S2闭合，此时人正常发光.下列说法正确的是（）

A.输入电压u的表达式u=20sin（1007rt）y

B.只断开*后，G、G均正常发光

C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大

D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W

3.如图所示，个长木板放在水平地面上，在恒力尸作用下，以速度”向左匀速运动，与

木块A相连的水平弹簧秤的示数为7•.卜・列说法正确的是（）

A.木块A受到的滑动摩擦力的大小等于T

B.木块4受到的静摩擦力的大小为T

C.若用2F的力作用在木板.匕木块4受到的摩擦力的大小为2T

D.若木板以2v的速度匀速运动时，木块A受到的摩擦力大小等于2T

4.2022年5月10日01时56分，天舟四号货运飞船成功相会天和核心舱，天和核心舱距

离地面约h二390km,地球北极的重力加速度为g,地球赤道表面的重力加速度为a，地球

自转的周期为了，天和核心舱轨道为正圆，根据题目的已知条件（万有引力常量G未知），下

列说法错误的是（）

A.可以求出大舟四号的线速度B.可以求出地球的质量

C.可以求出地球的半径D.可以求出天舟四号的周期

二、多选题（本大题共4小题，共24分）

5.如图甲为一列向x轴正方向传播的简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时

刻为计时起点的振动图象。则由图可知（）

A.质点振动的频率10Hz

B.从该时刻起经过0.15时，质点P向上运动

C.从该时刻起经过0.1s,Q质点运动的路程为04m

D.从该时刻起经过0.15s时，质点Q的速度小于质点P的速度

6.如图，两对等量异号点电荷+q、-q（q>0）固定于正方形的4个顶点上。1、N是该正

方形两条对角线与其内切圆的交点，。为内切圆的圆心，M为切点。则（）

A.L和N两点处的电场方向相互垂直

B.M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左

C.将一带正电的点电荷从M点移动到。点，电场力做正功

D,将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零

7.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射入

E点，并偏折到尸点，已知入射方向与边力8的夹角为8=30。，E、F

分别为边48、8c的中点，则卜列说法止确的是（）

A.该棱镜的折射率为门B.光在F点发生全反射B

C.光从空气进入棱镜，频率变小D.光从空气进入棱镜，波速变小

8.图中MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨，间距

为L,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，两

端分别接阻值为2R的电阻&和电容为C的电容器.质量为m、电阻为

R的金属杆Qb始终垂直于导轨，并与其保持良好接触.杆Qb由静止开

始下滑,在下滑过程中最大的速度为V，整个电路消耗的最大电功率为P，

则（）

A.电容器左极板带正电B,电容器的最大带电量为华

C.杆ab的最大速度v等于高D.杆ab所受安培力的最大功率为与

三、实验题（本大题共2小题，共15分）

9.（6分）小明用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木

板左端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币

以某一初速度弹出。已知五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，主要实验步

骤如下：

测电势差R

—I_44.4

血流方向_LLH-Jx1--------•«I,—1I_______»R

8甲乙'丙

（1）若用电压表监测a、b电极板间的电势差，则与电压表“+”接线柱相连的是图甲中的

电极板（选填七“或"”）。

（2）某次监测中，用电压表测出a、b电极间的电势差U,己知a、b电极板间的距离d,磁

感应强度B,血管壁厚度不计，则用上述物理量表示血流速度的表达式为；若（/=

150“V,d=3.0mm,B=0.12T,根据数据可估算出血流速度为m/s〔结果保

留两位有效数字）。

（3）为了测量动脉血流接入电路的电阻，某研究性学习小组在Q、b间设计了如图乙所示的测

量电路。闭合开关S,调节电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计G的读数/和电阻箱的示数R,

绘制出图像为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为匕纵截距为b,如图丙所示。已知

灵敏电流计G的内阻为Rg,则血液接入电路的电阻为（用题中的字母k、b、Rg

表不）。

四、计算题（本大题共3小题，共47分）

11.（12分）如图所示，上端开口的竖直汽缸由横截面积分别为2S、S的两个导热性能良

好的圆筒4、B构成,汽缸4顶部与底部的间距为心活塞将一定质量的理想气体封闭在4内，

活塞在4顶部且与CD间恰好无弹力，此时A内气体的绝对温度为7°.现从汽缸开口处缓慢滴

入水银，直至活塞到达与汽缸底部的间距为的EF处时停止滴入水银，此过程中4内气体

温度保持不变。已知大气压强为Po,水银密度为P，重力加速度大小为g,L＜翳，汽缸8

足够长，活塞厚度和质量均不计。

B

C\\|1D

E二］『二户

A

①求活塞在EF处时上方水银的总质量m；

②当活塞在EF处时，开始对汽缸缓慢加热，求活塞刚移回CD处时A内气体的绝对温度To

12.(15分)如图所示，AB段是长为5R的粗糙水平轨道，8C段是半径为R的光滑竖直半

圆形轨道，两段轨道在8点处平滑连接，质量均为m的滑块1和滑块2分别静止于4点和

8点。现用力F对滑块1施加一水平向右的瞬时冲量，使其以6环的初速度沿轨道AB运

动，与滑块2发生碰撞，碰后二者立即粘在一起沿轨道运动并通过C点。已知两滑块与

水平轨道48间的动摩擦因数〃=04,半圆形轨道的宜径沿竖直方向，重力加速度为g.

滑块1和2均可视为质点。求:

(1)力F对滑块1所做的功W：

(2)滑块1和滑块2组成的系统在碰撞过程中损失的机械能E损;

(3)滑块1和滑块2经过C点时对轨道压力的大小F压。

13.(20分)在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场

来实现对带电粒子运动的控制.如图所示，某时刻在xOy平面

内的第II、III象限中施加沿y轴负方向、电场强度为E的匀强

电场，在第I、IV象限中施加垂直于xOy坐标平面向里、磁感

应强度为B的匀强磁场.一质量为m,电荷量为q的带正电的

粒子从M点以速度为沿垂直于y轴方向射入该匀强电场中，粒子仅在电场力作用下运动到坐

标原点0且沿OP方向进入第IV象限.在粒子到达坐标原点0时撤去匀强电场(不计撤去电

场对磁场及带电粒子运动的影响)，粒子经过原点0进入匀强磁场中，并仅在磁场力作用下,

运动一段时间从y轴上的N点射出磁场.已知OP与x轴正方向夹角废=60。，带电粒子所

受重力及空气阻力均可忽略不计，求：

(1)M、。两点间的电势差U：

(2)坐标原点。与N点之间的距离d；

(3)粒子从M点运动到N点的总时间t.

答案和解析

1.【答案】A

【解析】4、一个笊和一个筑3发生核聚变，产生一个家4和一个质子，根据爱因斯坦质能方程

得，释放的核能为：

△E=△me2=(2.0136+3.0150-4.00151-1.00783)x931.5MeV=17.9MeV,故A正确.

B、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为1,质晶数为1,X为质子，故B错误.

C、因为聚变时释放能量，出现质量亏损，则反应后的总质量小于反应前的总质量，但是质量数

守恒，故C错误.

D、目前我国的秦山、大亚湾等核电站广泛使用核裂变发电，故D错误.故选：A.

2.【答案】D

【解析】A、周期是0.02s,6)=^=-^-rad/s=IOOTT,所以输入电压〃的表达式应为〃=

1U・U/

20\A2sin(1007rt)V,故A错误；

B、开始时副线圈中的电流等于灯泡的额定电流，只断开52后，负载电阻变大为原来的2倍，输

出电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，则G、G的功率均变为额定功率的四分之一，故B

错误；

C、只断开§2后，负载电阻变大，原副线圈电流变小，原线圈的输入功率减小，故C错误；

D、若Si换接到2后，电阻R电压有效值为4V,R消耗的电功率为/>=£卬=08卬，故D正

20

确。

故选D。

3.【答案】A

【解析】48、稳定时，4保持静止.4水平方向受到弹簧的拉力和长木板对4的滑动摩擦力，由

平衡条件得到，木块力受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧的拉力丁，故A正确，B错误；

C、若用2F的力作用在长木板上，木板加速运动，而木块4受到的滑动摩擦力的大小不变，

仍等于T,与尸无关，故C错误；

0、若长木板以2v的速度匀速运动时，A与长木板间动摩擦因数不变，4对长木板的压力不变,

则木块4受到的滑动摩擦力的大小不变，仍等于丁，故D错误；

故选Ao

当长木板匀速运动时，A保持静止.以A为研究对象，根据平衡条件研究长木板对4的滑动摩擦

力的大小.根据滑动摩擦力公式f=可知滑动摩擦力大小与动摩擦因数和压力成正比，与

物体的速度大小无关.

本题关键有两点：一是研究对象的选择；二是抓住滑动摩擦力大小与物体的速度大小无关.

4.【答案】B

【解析】B.当在地球北极时有

GMm

地球质量

MgR?

M=~G-

因引力常量未知，故不可以求出地球的质量，故B错误;

C.在赤道上有

2

GMm/2TT\

IR

得

(g-9O)T2

R=

47r2

即可以求出地球的半径，故C正确;

A.天舟四号在太空时，由万有引力提供向心力，即

GMm_v2

(R+hY~mR+h

此时的线速度为

IGMIgR2

+JR+h

由已知条件可以求出天舟四号的线速度，故A正确；

D.天舟四号在太空时，线速度

2n•(/?+h)

v=-------------

A

解得天舟四号的周期

_271(/?+/I)

T1=-V-

可以求出天舟四号的周期，改D正确。故选Be

5.【答案】BC

【解析】A.由图乙读出周期T=0.2s,质点振动的频率/=*=W"Z=5HZ,A错误;

B.根据乙图可知，从该时刻起经过0.1s时，质点P向上运动，B正确:

C.图示时刻Q点沿y轴止方向运动，t=0.1s=质点Q的运动路程是：s=2A=2x0.2m=

0.4m,C正确；

D.根据P点振动图像可以判断波向右传播。从该时刻起经过0.15s即四分之三个周期，可知P点

到达波峰位置，而Q点振动到平衡位置下面的某一位置，故质点Q的速度大于质点P的速度，D

错误。

故选BCo

6.【答案】AB

【解析】4、两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向。，N点处于两负电荷连线的中垂线上，

则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向。，则2点的合场强方向由N指向O,同理可知，

两个负电荷在L处产生的场强方向由。指向L，L点处于两正电荷连线的中垂线上，两正电荷在

“处产生的场强方向由。指向加则L处的合场方向由。指向由于正方向两对角线垂直平分，

则上和N两点处的电场方向相.且垂直，故A止确：

B、正方向底边的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方的•对等量异号

电荷在M点产生的场强方向向右，由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远，则M点的场方

向向左，故B正确；

C.由图可知，M和O点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和O点电势相等，所以将一带正

电的点电荷从M点移动到。点，电场力做功为零，故C错误；

D.由图可知，心点的电势低于N点电势，则将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功

不为零，故D错误。故选：AB.

7.【答案】AD

【解析】4、在E点作出法线可知入射角为60。，折射角为30。，由〃=任二笔可得折射率

sinrsin30

为n=故AlE确；

B、由光路的可逆性可知，在8C边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，故B错误；

C、光从空气进入棱镜，频率不变，故C错误；

D、由公式笠=：可知，光从空气进入棱镜，波速变小，故D正确。

故选：ADO

8.【答案】BC

【解析】4根据右手定则，感应电动势的方向为：mb；故右板带正电荷；故A错误：

8：当线框的速度达到最大时，感应电动势最大，感应电动势的最大值为：Em=BLvm=BLv；

路端电压的最大值为：U=^-Em=\BLv,故电容器的带电量最大，为：Q=CU=警,故

B正确；

C：根据功率表达式：P=FV,当尸、F到达最大时速度达到最大值即：^=某=＜，故C正确；

D：杆ab克服安培力的最大功率为：P=Fmvm=mgvin=mgv=P；故D错误；

故选：BC

9.【答案】(1)4(2)mXyj~s{=m2y[s3-d

【解析】(1)为了得出动量守恒定律的表达式应测量质量，故应分别测出一枚一元硬币质量nti；

一枚五角硬币质量帆2：A正确：

(2)硬币在桌面上均做加速度相同的匀减速运动，根据速度和位移关系可知：v2=2as：

a二〃g

则有：“=J24gs

由动量守恒定律可知:=-m1vi+m2v2

联立则有：只需验证小1、回=m2d-帆1网即可明确动量是否守恒。

若该碰撞为弹性碰撞，还需满足机械能守恒3叫吒=4小：+3蛆环，联立上式。

则还应该满足的表达式为：、国=/而+G。

10.【答案】(1)。；

(2川=强0.42；

⑶2Rg

【解析】

(1)血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向里的洛伦兹力，负离子受到向外的洛

伦兹力，则a带正电，b带负电；故图甲中与a相连的是耳压表的正极。

(2)因最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则有所以血流速度〃=义,

UClD

根据数据可估算出血流速度口=4=联%m/s«0.42m/s；

Bd0.12x3x10-3’9

(3)由闭合电路欧姆定律可知，E=I(R+Rg+r),

变形可得：；=*/?+竽，

fCC

因表头内阻已知，故没有系统误差，根据图象可知：九=16=嘤，联立解得：r=b-R.

EEkxq

11•【答案】①设活塞在EF处时A内的气体压强为Pi，根据玻意耳定律得:

5

PLx2S=匕x—Lx2S

06

解得：Pi=：Po

由于八二与》=刍>《，所以活塞在EF处时上方水银的总质量为

P95Pg6

m=2Sx>+S（h—!）p=（昌+g）Sp①

oo3Pg。

②设活塞在CD处时A内气体压强为P2,根据理想气体状态方程得：

PQLx2SP2Lx2S/-、

-7------=-----T-®

101

且P2=Po+詈③

①②③联立解得：丁=《十翟）丁。

答：①求活塞在EF处时上方水银的总质量m为（翡+a）Sp；

②当活塞在EF处时，开始对汽缸缓慢加热，活塞刚移回CD处时A内气体的绝对温度T为仁+

T

鬻b产o）。。

【解析】①4中气体做等温变化，利用玻意耳定律可求滴入水银后的压强，然后可求出水银柱的

高度，然后根据密度公式求解质量；

②根据理想气体状态方程列式求解。

本题考查气体实验定律和理想气体状态方程，关键是注意判断滴入水银是不是全在粗缸内。

12.【答案】（1）根据动能定理可得：W=x（6/^）2=ISmgR,

（2）设4和8碰撞前的速度大小为口从A到8运动过程中，根据动能定理可得：-卬ng・5R=

然以_加说

解得：v=2gR

取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：mv=2mvr

解得：vr=2J2gR

碰撞过程中损失的机械能E损=\mv2-1x2mv\

联立解得：E损=8mg&

(3)设二者达到C点的速度大小为以，从