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文档简介
河南省焦作市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、如图所示物块A和B的质量分别为4,〃和山,开始A、B均静止,细绳拉直,在竖直向上拉力干=6〃吆作用下,动
滑轮竖直向上运动.已知动滑轮质量忽略不计,动滑轮半径很小,不考虑绳与滑轮之间的摩擦,细绳足够长,在滑轮
向上运动中,物块A和B的加速度分别为
1
B.dA=dB=g
5
C.a,\=—g,an=3gD.fl/i=0,an=2g
4
2、如图所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成。角(0</90。),其中与平行旦间距为N、Q
间接有阻值为K的电阻,匀强磁场垂直导轨平面,磁感应强度为a导轨电阻不计。质量为,〃的金属棒H由静止开
始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,打棒接入电路的电阻为当金属棒於下滑距离x时达到最大
速度打重力加速度为g,则在这一过程中()
A.金属棒做匀加速直线运动
B.当金属棒速度为]时,金属棒的加速度大小为0.5g
C.电阻R上产生的焦耳热为"ig.vsin。
Rix
D.通过金属棒某一横截面的电量为二2
R+r
3、2019年的诺贝尔物理学奖于10月8日公布,有一半的奖金归属了一对师徒---瑞士的天文学家MichelMayor和
DidierQueloz,以表彰他们“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。由于行星自身不发光,所以我们很难直接
在其他恒星周围找到可能存在的系外行星,天文学家通常都采用间接的方法来侦测太阳系外的行星,视向速度法是目
前为止发现最多系外行星的方法。行星自身的质量使得行星和恒星围绕着他们共同的质量中心在转动,在地球上用望
远镜就有可能看到行星引力对于恒星的影响。在视线方向上,恒星受行星引力作用,时而远离时而靠近我们,这种细
微的摇摆反应在光谱上,就会造成恒星光谱不断地红移和蓝移。我们称这种探测系外行星的方法为视向速度法。结合
以上信息,下列说法正确的是()
A.在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中,恒星和行星做圆周运动的线速度大小一定相等
B.在绕着共同的质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中,由于恒星质量大,转动半径小,所以恒星做圆周运
动的周期比行星的周期小
C.若某恒星在靠近我们,该恒星发出光的频率将变高,因此接收到的频率就会变高,即恒星光谱会出现蓝移
D.若某恒星在远离我们,该恒星发出光的频率不变,但我们接收到的频率会比它发出时的频率低,即恒星光谱会出
现红移
4、在观察频率相同的两列波的干涉现象实验中,出现了稳定的干涉图样,下列说法中正确的是()
A.振动加强是指合振动的振幅变大B.振动加强的区域内冬质点的位移始终不为零
C.振动加强的区域内各质点都在波峰上D.振动加强和减弱区域的质点随波前进
5、将输入电压为220V、输出电压为6V的变压器改装成输出电压为30V的变压器,副线圈原来的匝数为30匝,原线
圈的匝数不变,则副线圈应增加的匝数为。
A.150匝B.144匝C.130匝D.120匝
6、横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半。
现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上,其落点分别是。、仄以下列判断正确
的是
B.三小球比较,落在c点的小球飞行时间最长
C.三小球比较,落在力点的小球飞行过程速度变化最快
D.无论小球抛出时初速度多大,落到斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直
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、下列说法中正确的是()
A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
B.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距富的碱小而增大
C.对于一定质量的理想气体,保持压强不变,体积减小,那么它一定从外界吸热
D.电冰箱的工作过程表明,热量可以刍发地从低温物体向高温物体传递
E.液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势
8、如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,磁感应强度为3,质量为机、边长为。的正方形线框ABCQ斜向穿
进磁场,当AC刚进入磁场时,线框的速度为上方向与磁场边界成45',若线框的总电阻为R,则()
A.线框穿进磁场过程中,框中电流的方向为QCB4
B.AC刚进入磁场时线框中感应电流为回竺
R
C.AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为立””
R
3
D.此进CD两端电压为一灰爪
4
9、如图,在真空中的A、〃两点分别放置等量异种点电荷,在电场中通过A、B两点的连线中点对称地选取一个闭合
路径也现将一个质子沿Hcd移动一周,下列说法正确的是()
ab
A.a点和力点的电场强度相同
B.c点电势低于于d点电势
C.由b—c,电场力一直做正功
D.由c-d,质子电势能一直在增加
10、一歹[简谐横波,在Uis时刻的波形如图甲所示,图乙为波中质点6的振动图象,则根据甲、乙两图可以判断:
硅吃
(1)将表中数据补充完整:①;②
PiP2P3P4PsP6
xo(cm)2.044.066.068.0510.0312.01
x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41
n1()2030405060
k(N/m)163®56.043.633.828.8
(m/N)0.0061②0.01790.02290.02960.0347
(2)以n为横坐标,为纵坐标,在答题卷给出的坐标纸上画出1/k-n图像.
(3)题(2)图中画出的直线可近似认为通过原点.若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度
系数k与其圈数u的关系的表达式为k=N/ni;该弹簧的劲度系数k与其自由长度1。(单位为的关系的表达
式为k=N/m.
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,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间
距为L,磁感应强度为及一个质量为加、匝数为N、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始
终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行,导线框总电阻为aU0时刻导线框的上边恰好与磁场的
下边界重合(图中位置D,导线框的速度为山。经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中
位置ID,导线框的速度刚好为零。
(1)求导线框在位置I时的加速度大小;
(2)求从位置I到位置II的过程中,导线框中的焦耳热;
(3)定性画出导线框从位置I到再次回到位置I时速度随时间变化图象;
(4)上升阶段和下降阶段导线框克服安培力做功分别为用和W2,试判断再与1%的大小关系,并简述判断依据。
14.(16分)如图所示,等腰直角三角形A8C为某透明介质的横截面,。为8C边的中点,位于。点处的点光源在透
明介质内向各个方向发射光线,其中从4c边上的。点射出的光线平行于BC,且OC与夹角为15。,从E点射出
的光线垂直向上。已知边长为2L求:
(1)该光在介质中发生全反射的临界角C;
(2)OE的长度工。
15.(12分)将电容器的极板水平放置分别连接在如图所示的电路上,改变滑动变阻器滑片的位置可调整电容器两极
板间电压。极板下方三角形ABC区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,其中NB=3(r、ZC=90\底边AB平行于极板,
长度为心磁感应强度大小为屏一粒子源O位于平行板电容器中间位置,可产生无初速度、电荷量为+q的粒子,在
粒子源正下方的极板上开一小孔F,OFC在同一直线上且垂直于极板。已知电源电动势为号内阻忽略不计,滑动变
阻器电阻最大值为R,粒子重力不计,求:
⑴当滑动变阻器滑片调节到正中央时,粒子从小孔户射出的速度;
⑵调整两极板间电压,粒子可从边射出。若使粒子从三角形直角边射出且距离C点最远,两极板间所加电压应是
多少。
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】
在竖直向上拉力尸=6i即时,此时A、B受的拉力分别为3mg、3mg,对A因为故物体A静止,加速度
为0;对物体8
3mg—/ng=/nau
解得
〃B=2g
故选D。
2、D
【解析】
A.对金属棒,根据牛顿第二定律可得:
/n^sinO-BIL=ma
可得:
B2l3v
。=gsin。
m(R+r)
当速度增大时,安培力增大,加速度减小,所以金属棒6出开始做加速度逐渐减小的变加速运动,不是匀加速直线运动,
故A错误;
B.金属棒。〃匀速下滑时,则有:
a=0
即有:
"田(&+r)sinO
V=--------------------
B'+1}
v
当金属棒速度为不时,金属棒的加速度大小为:
2
0B,Ev1.,
a.=gsinH---------------•—=—gsinB
1m(R+r)22
故B错误;
C.对金属棒,根据动能定理可得:
gsinO・x-Q=gmv~
解得产生的焦耳热为:
1,
Q=〃?gsinO・x--mv~
电阻R上产生的焦耳热为:
R1,
QK=(/MgsmO.x--tnv-)
故C错误;
D.通过金属棒某一横截面的电量为:
△①BLx
q=/A/=
R+rR+rR+r
故D正确;
故选D。
3、D
【解析】
AB.双星间的万有引力提供它们各自圆周运动的向心力,则恒星和行星做圆周运动的角速度大小相等,周期相同,则
Mm
GT
Mm
=M①"
GIT
可得
4=丝
m
由于恒星与行星质量不同,则轨道半径不同,由公式=©,可知,恒星和行星做圆周运动的线速度大小不同,故AB
错误;
C.根据多普勒效应可知,若某恒星在靠近我们,该恒星发出光的频率不变,但我们接收到的频率会比它发出时的频
率,即恒星光谱会出现蓝移,故c错误;
D.根据多普勒效应可知,若某恒星在远离我们,该恒星发出光的频率不变,但我们接收到的频率会比它发出时的频
率低,即恒星光谱会出现红移,故D正确。
故选D。
4、A
【解析】
只有两个频率完全相同的波能发生干涉,有的区域振动加强,有的区域震动减弱。而且加强和减弱的区域相间隔。
【详解】
A.在干涉图样中振动加强是指合振动的振幅变大,振动质点的能量变大,A符合题意;
B.振动加强区域质点是在平衡位置附近振动,有时位移为零,B不符合题意;
C.振动加强的区域内各质点的振动方向均相同,可在波峰上,也可在波谷,也可能在平衡位置,C不符合题意;
D.振动加强和减弱区域的质点不随波前进,D不符合题意。
故选A。
5、D
【解析】
副线圈匝数为〃2=30匝,输入电压Ui=220V,输出电压S=6V,根据变压比公式有
U、_220_/
U26n2
原线圈匝数不变,改变副线圈匝数,输入电压也不变,输出电压变为30V,根据变压比公式有
220_
30n2+
联立得
An=120
故D正确,ABC错误。
故选D。
6、D
【解析】
A.根据平抛运动的推论可知,设。球落在斜面上的速度方向与水平方向夹角为。,对应处位置位移与水平方向偏转角
为明即tand=2tana,根据题意tana=',所以8=45。,不可能与斜面平行,选项A错误。
2
B.根据平抛运动规律=,。球竖直方向下落距离最大,所以。球飞行时间最长,选项B错误;
C.三个球都做平抛运动,即速度变化快慢(加速度)均相同,选项C错误。
D.通过A的分析可知,。球不可能与斜面垂直。对于力、。点而言,竖直方向分速度gt,水平速度四,假设能与斜面
垂直,则
—=tan6Z=—
gt2
对应的竖直方向的距离为
水平方向的距离为
显然这是不可能满足的,因此选项D正确。
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、ABE
【解析】
A,温度高的物体内能不一定大,内能还与质量有关,但分子平均动能一定大,因为温度是平均动能的标志,故A正
确;
B.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小克服分子力做功,分子势能增大,故B正确;
C.对于一定质量的理想气体,保持压强不变,体积减小,外界对气体做功,根据比二c可知温度降低,内能减少,
T
根据热力学第一定律可知它一定对外界放热,故c错误;
D.电冰箱需要消耗电能,才能使热量从低温物体向高温物体传递,并不是自发的,故D错误。
E.液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。故E正确。
故选ABEo
8、CD
【解析】
线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流的磁场的方向向外,则感应电流的方向为
ABCD方向,故A错误;AC刚进入磁场时CD边切割磁感线,AD边不切割磁感线,所以产生的感应电动势E=汝口,
3
则线框中感应电流为/二二二——,此时CD两端电压,即路端电压为〃43_,故B错误,D正确;AC
RRU=——E=—Bavr
R4
刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反,AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下,它们的大小都
是/=6/4,由几何关系可以看出,AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直,所以AC刚进入磁场时线框所受
安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量合,即总,二&D故C正确。
故选CD,
9、BD
【解析】
等量同种电荷电场线如图:
A.结合等量异种点电荷的电场线的图象可知,时两点的电场强度的方向不同,故A错误;
B.d点的电势为正值,。点的电势为负值.。点电势低于d点电势,故B正确:
C.在儿的连线上,两电荷连线上方,场强竖直向分量向下,两电荷连线下方,场强竖直向分量向上。则质子由力到
c,电场力先做正功后做负功,故C错误;
D.由c-d,质子受力的方向与运动的方向之间的夹角始终是钝角,电场力做负功,电势能一直在增大,故D正确。
故选BD.
10、BCE
【解析】
由图乙可知,在Uis时刻质点4向)粕负方向振动,则根据质点振动方向与波的传播方向可知,该波沿x轴负方向传
播,故A错误;由图甲可知波长为%=24m,由图乙可知周期为T=4s,则波速为u=4=¥〃"s=6m/s,故B
T4
333
正确;由于A/=3s=:r,则质点<通过路程为s=:x4A=:x4x2〃z=6〃z,故C正确;由于此、尸2之间的距离
444
为14,在振动过程中尸卜P2的位移不一定总是相同,故D错误;由于丁=生=4$,则。=1,则图乙可知质点
2(D2
ZnJI\
尸2做简谐运动的表达式为:J=2sin—t~—〃i,故E正确.故选BCE
I乙乙)
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。
1-J____1_
11、取下左远大于0.555mgL=-Md~
、此Ar,2
【解析】
本实验为了使细绳拉力为小车的合力,即拉力的功等于合力对小车所做的功,实验前取下送码盘,并将长木板
左端略微抬高,平衡小车的摩擦力。
⑵[3]只有当M远大于小时,祛码盘和盘中祛码的重力才等于绳子的拉力,即满足M远大于机时可以用祛码盘和盘
中硅码的重力做的功代替小车合力做的功。
(3)[4]由游标卡尺的读数规则可知,主尺示数为5mm,游标尺示数为
11x0.05mm=0.55mm
则挡光片的宽度
</=5nim+0.55mm=5.55nim
即为0.555cmo
(4)⑸由实验原理可知,小车的合外力做功近似等于祛码盘和盘中祛码受到的重力做功,即
W=mgL
小车通过光电门1时的速度
d
v.=一
A/,
小车通过光电门2时的速度
d
v=——
22、
小车通过两光电门的过程中动能的变化量
△线=;Md?J__
'踵「而,
验证动能定理的关系式应为
mgL=-Md2———-7
21加;Ar,2
12、(1)①81.7②0.0122(2)如图所示(3)(1.67—1.83)xl03/n.(3.31—3.62)/Io
【解析】
试题分析:
O.lx9.8N
(1)①中k=?~==81.7N/m.
(5.26-4.06)x10;m
②!=—m/N=0.0122m/N
k81.7
(2)图线如图:
0.035.1.71xlO3、/在
(3)③由图线可知直线的斜率为等,故直线方程满足;二即Hnk=-------(/NK/Tm/)(在
60k60n
1.67xl031.83x103
--------------------之间均可)
nn
n601.71X103一田
④由于6。匝弹簧的总长度为”.88cm;则n匝弹簧的原长满足["yy获浙'代入人=---------可得:
n
,3.38—3313.62
“丁(在不丁之间均可)
’0
考点:测量弹簧的劲度系数实验;
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)ai=g+------vo;(2)Q=—mvQ2-2mgL;(3)
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