福建省厦门科技中学2024届高考压轴卷物理试卷含解析

福建省厦门科技中学2024届高考压轴卷物理试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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，固定在竖直平面内的大圆环的半径为A。质量为〃，的小环套在大圆环上，且与大圆环接触面光滑。在

劲度系数为A的轻弹簧作用下，小环恰静止于大圆环上，弹簧与竖直方向的夹角为30。，则（）

A.弹簧伸长的长度为避鳖

k

B.弹簧伸长的长度为华

K

C.弹簧缩短的长度为走空

k

D.弹簧缩短的长度为学

k

2、如图所示，质量分别为3机和帆的两个可视为质点的小球°、b,中间用一细线连接，并通过另一细线将小球。与

天花板上的。点相连，为使小球。和小球力均处于静止状态，且细线向右偏离竖直方向的夹角恒为37°,需要对

小球力朝某一方向施加一拉力人若已知sin37°=0.6,cos370=0.8,重力加速度为g,则当F的大小达到最小时，Oa

细线对小球a的拉力大小为（）

A.2.4/ngB.3mgC.3.2/ngD.4mg

3、若已知引力常量G,则利用下列四组数据可以算出地球质量的是（）

A.一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期

B.一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度

C.月球绕地球公转的轨道半径和地球自转的周期

D.地球绕太阳公转的周期和轨道半径

4、某实验装置如图所示，用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈，细绳与传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。

将线框的下边H置于蹄形磁铁的、S极之间，使必边垂直于磁场方向且劭边全部处于N、S极之间的区域中。接通

电路的开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表读数为时，传感器的读数为月；保持附中的电流大小不变，方向相

反，传感器的读数变为鸟（8<4）。已知金属线框的匝数为小刈边长为L,重力加速度为g,则可得到（）

尸+F

A.金属线框的质量〃2=」^

2g

B.N、S极之间的磁感应强度8=生”

niL

c.传感器的读数为耳时，。力中的电流方向为力一。

D.减小电流I重复实验，则£、乙均减小

5、关于恒星，下列说法正确的是（）

A.质量越大的恒星，寿命越短

B.体积越大的恒星，亮度越大

C.红色恒星的温度比蓝色恒星的温度高

D.恒星发光、发热主要来自于恒星内部的化学反应

6、太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）

A.裂变反应B.热核反应C.化学反应D.放射性衰变

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，用一根轻质细绳跨过固定光滑的挂钉O将一个画框悬挂在墙壁上，细绳的两端分别栓接在画框上两根

挂钉1、2上。画框静止时，O点两侧细绳与竖直方向的夹角分别为心方，对应细绳中的张力大小分别为耳，工悬挂

时，挂钉1、2不一定等高，下列说法正确的是（）

2

A.若1更高，则

B.若2更高，则”＞工

C.无论1、2是否等高，总有。二4成立

D.无论1、2是否等高，总有月二5成立

8、一静止在水平地面上的物块，受到方向不变的水平拉力尸作用。0~4s时间内，拉力尸的大小和物块加速度。的大

小随时间f变化的关系分别如图甲、图乙所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取lOm/s?。由此可求

得（）

A.物块与水平地面间的最大静摩擦力的大小为2N

B.物块的质量等于1.5kg

C.在0~4s时间内，合力对物块冲量的大小为6.75N・S

D.在0~4s时间内，摩擦力对物块的冲量大小为6N-S

9、如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器”和降压变压器T?向用户供电，已知输电线的总

电阻R=10C,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4:1,副线圈与用电器Ro组成闭合电路.若Ti、T2均为理想变压

器,T2的副线圈两端电压.。=220后sin10（）加（V）,当用电器电阻Ro=llC时（）

A.通过用电器Ro的电流有效值是20A

B.当用电器的电阻Ro减小时，发电机的输出功率减小

C.发电机中的电流变化频率为100Hz

D.升压变压器的输入功率为4650W

10、质量为m电量为+q的小滑块（可视为质点），放在质量为"的绝缘长木板左端，木板放在光滑的水平地面上，滑

块与木板之间的动障擦因数为〃，木板长为L,开始时两者都处于静止状态，所在空间存在范围足够大的一个方向竖

直向下的匀强电场E,恒力户作用在m上，如图所示，则（）

A.要使m与M发生相对滑动，只须满足/+

B.若力尸足够大，使得m与M发生相对滑动，当m相对地面的位移相同时，m越大，长木板末动能越大

C.若力尸足够大，使得m与必发生相对滑动,当M相对地面的位移相同时，E越大.长木板末动能越小

D.若力尸足够大，使得m与M发生相对滑动，E越大，分离时长本板末动能越大

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）某实验小组用如图甲所示的实验装置测定小木块与长木板间的动摩擦因数，主要实验操作如下：

小木块

光电门B光电门A

回一~R木挡板

I1]

白钩码

甲

①先将右端有固定挡板的长木板水平放置在实验桌面上，再将安装有遮光条的小木块用跨过长木板左端定滑轮的细绳

与钩码相连接，保持桌面上细绳与长木板平行；

②光电门B固定在离挡板较远的位置，光电门A移到光电B与挡板之间的某一位置，使小木块从紧靠挡板的位置由静

止释放；

③用跟两光电门相连接的数字计时器记录遮光条通过光电门A的时间△d遮光条通过光电门B的时间△ti以及小木

块从光电门A运动到光电门B的时间△/；

④改变光电门A的位置，重复以上操作，记录多组Afi,△，2和4，值。

请回答以卜几个问题：

⑴用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则d=—cm；

⑵实验测得遮光条经过光电门2的时间保持不变，利用图象处理实验数据，得到如图丙所示的乙一加图象，其

甑

中图象纵轴截距为瓦横轴截距为c。实验测得钩码和木块的质量分宠为小和已知当地重力加速度为g,则动摩擦

因数N=—o

12.（12分）某实验小组用如图所示的装置，做验证机械能守恒定律的实验。当地重力加速度为g：

（1）电磁铁通过铁夹固定在铁架台上，给电磁铁通电，小球被吸在电磁铁下方（光电门的正上方）。电磁铁断电，小球

由静止释放，测得小球通过光电门所用时间为，，测得小球直径为"，电磁铁下表面到光电门的距离为力①根

据测得数值，得到表达式（用己知和测得的物理量表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律得到验

证；

⑵若保持电磁铁位置不变，改变光电门的位置，重复上述实验，得到多组6及小球通过光电门的时间，，为了能通过

图像直观地得到实验结果，需要作出〃-（填或“图像，当图像是一条过原点的倾斜直线时，

且在误差允许的范围内，斜率等于（用已知和测得的物理量表示），则机械能守恒定律得到验证；

⑶下列措施可以减小实验误差的是。

A.选用直径较小，质量较大的小球B.选用直径较大，质量较大的小球

C.电磁铁下表面到光电门的距离适当大些D.尽量让小球球心通过光电门

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，一直角三棱柱ABC,其中=，N84C=6O，A〃长度为2L,M为48的中点，N为

8c的中点，一光线从A3面上的心点以45。的入射角射入三棱柱，折射光线经过N点。己知光在真空中的传播速度

为c,求；

（1）三棱柱折射率〃：

（2）光从开始射入三棱柱到第一次射出所需的时间。

14.（16分）如图所示，水平地面上固定一个倾角g二37。，高〃=20m的斜面，，。=0时刻起在斜面底端A处有一个

小物块质量，〃=1kg,以初速度％=30m/s沿斜面向上运动，并且，）=0时刻起有一平行于斜面的斜向下的的恒力

b=2N作用在物块上，作用时间为/=3s。已知物块与斜面间动摩擦因数4=0.875,

^=10m/s2,sin37°=0.6,cos370=0.8,物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，不计空气阻力

影响，求：

（1）物块向上滑行的距离及时间；

⑵撤掉外力后物块经多长时间停下来。

15.（12分）如图所示，扇形玻璃砖4。4的圆心角为150。，玻璃砖半径为R,一条单色光平行于。4,由。3的中点

。入射，经折射后由圆弧面的E点射出玻璃豉，圆弧AE的长度与圆弧BE的长度之比为2：3,已知真空中光速为

求：该单色光在玻璃砖从。到石传播的时间。

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、A

【解析】

如图所示

静止小环受重力mg,由假设法分析知，弹簧有向内的拉力尸，为伸长状态，大圆环的支持力几沿半径向外。在力三

角形CN8中，由正弦定理得

F二〃吆

sin120°

由胡克定律得

F=kjx

联立可得

故A正确，BCD错误。

2、C

【解析】

以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力作出尸在三个方向时整体的受力图:

根据平衡条件得知尸与T的合力与总重力总是大小相等、方向相反的，由力的合成图可以知道当F与绳子。。垂直时

厂有最小值，即图中2位置，此时细线对小球。的拉力大小为

T=4〃?gcos37=3.2/ng

故C正确，ABD错误。

故选C。

3、A

【解析】

ABC,可根据方程

「Mmv2

G—z-=m—

rr

和

2万厂vT

v=-----=>r=——

T2万

联立可以求出地球质量M,选项BC错误，A正确；

D.已知地球绕太阳公转的周期和轨道半径可以求出太阳质量,选项D错误.

故选A。

4、A

【解析】

AB.通电线圈受到重力安培力和细绳的拉力作用，当电流表读数为/时，绳子的拉力为巴，则

6=mg+nBIL

保持时中的电流大小不变，方向相反，绳子的拉力为巴，则

F2+nBIL=mg

联立解得金属框的质量为

“7=---------------

2nIL

选项A正确，B错误；

C.传感器的读数为"时，安培力竖直向下，根据左手定则可知，必中的电流方向为GT从故C错误;

D.减小电流/重复实验，则£减小，鸟增大，故D错误。

故选A。

5、A

【解析】

A.根据宇宙规律可知，质量越大的恒星，寿命越短，A正确；

B.恒星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关，温度越高，体积越大，距离越近，亮度越亮，故体积大

的恒星，其亮度不一定大，B错误；

C.恒星的颜色是由温度决定的，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝，故红色恒星的温度比蓝色恒星的

温度低，C错误；

D.恒星发光、发热主要来自于恒星内部的核聚变，D错误.

故选A。

6、B

【解析】

太阳的能量来自于内部的核聚变，产生很高的能量，又称为热核反应。B正确，ACD错误。

故选Bo

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、CD

【解析】

因为钉子是光滑的，可知两边绳子的拉力总是相等的，即无论1、2是否等高，总有耳成立；对结点O,水平方

向：

片sina=F2sin0

则。二小，即选项AB错误，CD正确；故选CD。

8、BC

【解析】

A.Uis时，物体开始运动，故此时的拉力等于物体的最大静摩擦力，故有

/=F=1.5N

故A错误；

B.根据牛顿第二定律有

F-f=ma

代入厂=6N,〃=3m/s2得

in=1.5kg

故B正确；

C.在y-f图象中，与时间轴所围面积为物体的速度，则有

v=—x3x3m/s=4.5m/s

2

由动量定理可得

I=3=L5x4.5N•s=6.75N-s

故C正确；

D.在0~4s时间内，尸的冲量为

则摩擦力冲量为

/f=Z-/F=(6.75-12)N-S=-5.25N-S

故D错误。

故选BC.

9、AD

【解析】

A.降压变压器副线圈两端交变电压有效值为U=^二考史V=220V,负载电阻为11C,所以通过R。电流的有效值

OV2

是20A,故A正确；

B.当用电器的电阻R。减小时，由于电压不变，电流增大，输出功率增大，则发电机的输出功率也增大，故B错误；

C.交流电经过变压器，频率不变，则交流电的频率f=W27r=50Hz.故C错误；

D.根据h：I4=n4：in得，输电线上的电流h=5A,则输电线上损耗的功率/；/?=25xl0W=250W,降压变压器的

输入功率p3=U4l4=22()x20VV=4400W,则升压变压器的输出功率P=P3+P损=4400+250W=4650W.故I)正确；

故选AD

【点睛】

在输电的过程中，交流电的频率不变，结合降压变压器的输出电压和用电器的电阻，根据欧姆定律求出通过用电器的

电流，结合输电线上的功率损失求出升压变压器的输入功率.

10、BD

【解析】

A、m所受的最大静摩擦力为/=〃(〃归+%)，则根据牛顿第二定律得。=/，计算得出

mM

人/g+%)(M+M.则只需满足八皮叱也”内与乂发生相对滑动.故A错误.

MM

B、当M与m发生相对滑动，根据牛顿第二定律得,m的加速度a=尸一4(^g+Eq)，知由越大皿的加速度越小，相同

m

位移时，所以的时间越长,m越大,m对木板的压力越大,摩擦力越大,M的加速度越大，因为作用时间长，则位移大，根据动能

定理知，长木板的动能越大.所以B选项是正确的.

C、当M与m发生相对滑动,E越A,m对M的压力越大，摩擦力越大，则M相对地面的位移相同时，根据动能定理知，长

木板的动能越大.故C.错误

D、根据L=知,E越大,m的加速度越小,M的加速度越大，知时间越长，因为E越大,M的加速度越大，

则M的位移越大，根据动能定理知，分离时长木板的动能越大.所以D选项是正确的.，

故选BD

点睛:当m与M的摩擦力达到最大^摩擦力,M与m发生相对滑动，根据牛顿第二定律求出F的最小值.当F足够大时,M

与m发生相对滑动，根据牛顿第二定律，结合运动学公式和动能定理判断长木板动能的变化.

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。

mg-(/m+Mi)--b-d-

11.1.010sc

Mg

【解析】

(i)ni遮光条宽度：

d=10〃〃〃+2x0.05"〃〃=10.10/n/〃=1.010cm.

(2)[2]设小木块运动的加速度为a,由题知：

—=------Fa•Ar

Ar2加

解得：

Ar,A/2d

结合二7一△/图象可以得到:

ab

丁.

解得：

bd

a=——

根据牛顿第二定律得：

mg-pMg=Cm+M')a

结合。二?，解得：

mg-(m+M)---

〃=-------------口

Mg

.c,1/、，1d-

12、g〃=](7).广1ACD

【解析】

由机械能守恒有

1/d、)

mgnf=—m{­y

故要验证的表达式为gh=1(-)2。

⑵[2]⑶由g/?=；(?)2得

[/7*

即为了直观地得到实验结果，应作〃-3图像，在误差允许的范围内图像的斜率为丁，则机械能守恒定律得到验证。

「2g

⑶[4]

AB.为了减少实验误差，应选用质量大、体积小的小球，选项A正确，选项B错误；

CD.电磁铁下表面到光电门的距离适当大些可以减小长度及速度测量的误差，尽量让小球球心通过光电门，减小因小

球遮光长度不是直径引起的误差，选项C、D正确。

故填ACDo

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)〃=&；(2)”宣红