内蒙巴彦淖尔市2024届高考压轴卷物理试卷含解析

内蒙巴彦淖尔市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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、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；木题共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、乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择若某一缆车沿着坡度为30。的山坡以加速度。上行，如图所

示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为小的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖

直状态）则（）

A.小物块受到的支持力方向竖直向上

B.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下

C.小物块受到的静摩擦力为:"织+加7

D.小物块受到的滑动摩擦力为;〃2g+

2、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于〃=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用

这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（）

E..............0

n=4-----------0.85eV

«=3-----------1.51eV

n-2-----------3.40eV

n=I------------13.60eV

A.这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从〃=3跃迁到〃=2所发出的光波长最短

B.这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=l所发出的光频率最高

C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11・11eV

D.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV

3、由于太阳自身巨大的重力挤压，使其核心的压力和温度变得极高，形成了可以发生核聚变反应的环境。太阳内发生

核聚变反应主要为：：H+；H->；He,已知部分物质比结合能与质量数关系如图所示，则该反应释放的核能约为（）

7

6

5

4

3

2

1

0

10203040质量数/4

A.5MeVB.6MeV

C.24MeVD.32MeV

4、放射性同位素牡1器Th）经〃、“衰变会生成氨（2^Rn）,其衰变方程为窜）Th->2；：Rn+xa+w，其中（）

A.x=l,y=3B.x=3,y=2C.x=3,y=lD.x=2,y=3

5、如图所示，竖直平面内两个四分之一圆弧轨道的最低点相切，圆心分别为。-。2,半径分别为R和2R,两个小

球P、Q先后从A点水平抛出，分别落在轨道上的8、C两点,已知3、。两点处于同一水平线上，在竖直方向上与

A点相距0.6/，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A.小球P在空中运动的时间较短

B.小球Q从抛出到落在轨道上的速度变化量较大

C.小球P与小球Q抛出时的速度之比为1:11

D.两小球落在轨道上的瞬间，小球P的速度与水平方向的夹角较小

6、1897年英国物理学家约瑟夫•约翰♦汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基本粒子。下列有

关电子说法正确的是（）

A,电子的发现说明原子核是有内部结阂的

B.。射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力

C.光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中自由电子

D.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的

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，在水平面上固定有两根相距U.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计，

在M和P之间接有阻值为R=3a的定值电阻，导体棒ab长，=0.5m,其电阻为r=LO。，质量，"1kg,与导轨接触良

好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现使ab棒在水平拉力作用下以片10m/s的速度

向右做匀速运动，以下判断正确的是（）

A.ab中电流的方向为从。向力

B.ab棒两端的电压为1.5V

C.拉力突然消失，到棒最终静止，定值电阻R产生热量为75J

D.拉力突然消失，到棒最终静止，电路中产生的总热量为50J

8、如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为仄方向相反的水平匀强磁场，尸。为两个磁场的理

想边界，磁场范围足够大。一个边长为。、质量为〃?、电阻为R的单匝正方形线框，以速度v垂直磁场方向从图示实

线位置I开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置n时，线框的速度为苫。则下列说法正确

3

的是（）

在位置口时线框中的电功率为*B.在位置时n的加速度为器

C.此过程中安培力的冲量大小为2〃泽D.此过程中通过线框导线横截面的电荷量为变

32R

9、如图所示，一磁感强度为3的匀强磁场垂直纸面向里，且范围足够大。纸面上M、N两点之间的距离为d,一质量

为，〃的带电粒子（不计重力）以水平速度如从M点垂直进入磁场后会经过N点，已知M、N两点连线与速度用的方

向成30角。以下说法正确的是（

XXXX

XXXNX

XX/女X

M，130°.飞

XXXX

A.粒子可能带负电

B.粒子一定带正电，电荷量为噜

dB

nd

C.粒子从M点运动到N点的时间可能是「

3%

137rd

D.粒子从"点运动到N点的时间可能是《一

3%

10、如图所示，左端接有阻值为K的足够长的平行光滑导轨CE、OF的间距为L,导轨固定在水平面上，且处在磁感

应强度为反竖直向下的匀强磁场中，一质量为山、电阻为「的金属棒岫垂直导轨放置在导轨上静止，导轨的电阻不

计。某时刻给金属棒，必一个水平向右的瞬时冲量/,导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程（）

A.金属棒做匀减速直线运动直至停止运动

B.电阻R上产生的焦耳热为匚

2m

C.通过导体棒功横截面的电荷量为二

BL

D.导体棒成运动的位移为空耍

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）某同学看到某种规格热敏电阻的说明书，知悉其阻值随温度变化的图线如图甲所示。为验证这个图线的可

信度，某同学设计了一个验证性实验，除热敏电阻R之外，实验室还提供如下器材：电源£（电动势为4.5V,内阻约

1。）、电流表A（量程1mA,内阻约200。）、电压表V（量程3V,内阻约10k。）、滑动变阻器R（最大阻值为20Q）、

开关S、导线若干、烧杯、温度计和水，

图甲

图乙图丙

⑴从图甲可以看出该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是一;

⑵图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请用笔画线代替导线把电路连接完整_____;

⑶闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头P应置于一端（填"”或“〃）；

（4）该小组的同学利用测量结果，采用描点作图的方式在说明书原图的基础上作出该热敏电阻的用一，图像，如图丙所

示，跟原图比对，发现有一定的差距，关于误差的说法和改进措施中正确的是_______

A.在温度逐渐升高的过程中电阻测量的绝对误差越来越大

B.在温度逐渐升高的过程中电阻测量的相对误差越来越大

C.在温度比较高时，通过适当增大电阻两端的电压值可以减小两条曲线的差距

D.在温度比较高时，通过改变电流表的接法可以减小两条曲线的差距

12.（12分）某小组用惠斯通电桥测量电阻&的阻值：

方案一：如图（a）所示，先闭合开关S,然后调整电阻箱R?的阻值，使开关5。闭合时，电流表G的示数为零。已知

定值电阻与、&的阻值，即可求得电阻凡。

（1）实验中对电流表G的选择，下列说法正确的是一

A.电流表的零刻度在表盘左侧

B.电流表的零刻度在表盘中央

C.电流表的灵敏度高，无需准确读出电流的大小

D.电流表的灵敏度高，且能准确读出电流的大小

R、R,

(2)若实验中未接入电流表G,而其它电路均已连接完好，调节电阻箱4，当『>广，则8、。两点的电势的关系

满足为9D(选填“>”、"v”或“=”)。

方案二：在方案一的基础上，用一段粗细均匀的电阻丝替代与、网,将电阻箱与换成定值电阻R，如图(b)所示。

⑶闭合开关S,调整触头D的位置，使按下触头D时，电流表G的示数为零。已知定值电阻/?的阻值，用刻度尺测

量出4、乙，则电阻&=o

(4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差，将图(b)中的定值电阻R换成电阻箱，并且按照(3)中操作时，电阻

箱的读数记为此；然后将电阻箱与此交换位置，保持触头D的位置不变，调节电阻箱，重新使电流表G的示数为零,

此时电阻箱的读数记为/?5,则电阻段=o

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)应用如图所示的装置研究带电粒子在电场、磁场中的运动情况。相邻的区域I、H均为边长为心的正方形。

区域I内可以添加方向竖直向下的匀强电场；区域II内可以添加方向垂直纸面向里的匀强磁场。区域II的边缘处有可

探测带电粒子的屏。一束带电粒子沿两区域中间轴线以速度％水平射入区域I,粒子束中含有多种粒子，其电荷量由

小到大的范围为+彷~+%,质量由小到大的范围为町~粒子在电场中只受电场力，在磁场中只受洛伦兹力。

(1)若只在区域II内添加磁场，且能够在屏上探测到所有粒子，则磁感应强度为多大；

⑵若只在区域I内添加电场，且能够在屏上探测到所有粒子，则电场强度为多大；

⑶当两个区域分别添加上述(1)(2)中的电场及磁场，电荷量为名、质量为的粒子能够在屏上探测到。求解粒子在屏

上显现的位置，试列出各求解方程式。(不对方程式求解)

LL屏

E；B

14.(16分)如图所示，足够长的平行光滑金属导轨MNP。相距L倾斜置于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上,

断开开关S.将长也为L的金属棒仍在导轨上由静止释放，经时间f,金属棒的速度大小为白，此时闭合开关，最终

金属棒以大小为也的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为/〃，电阻为「，其它电阻均不计，重力加速度为g。

Q

(1)求导轨与水平面夹角«的正弦值及磁场的磁感应强度B的大小；

⑵若金属棒的速度从内增至也历时△E,求该过程中流经金属棒的电量.

15.(12分)如图所示，光滑的水平面AB与半径R=0.5m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D点为半圆轨道最

高点，A点的右侧连接一粗糙的水平面，用细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不

拴接，甲的质量n=4kg,乙的质量m尸5kg,甲、乙均静止,若烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过

D点时对轨道的压力恰好为零.取g=10m/s1甲、乙两物体可看做质点，求：

(1)甲离开弹簧后经过B点时的速度的大小VB；

(1)烧断细线时弹簧的弹性势能EP；

⑶若固定甲，将乙物体换为质量为m的物体丙，烧断细线，丙物体离开弹簧后从A点进入动摩擦因数p=0.5的粗糙水

平面，AF是长度为41的水平轨道，F端与半径为1的光滑半圆轨道FCH相切，半圆的直径FH竖直，如图所示.设丙

物体离开弹簧时的动能为6mgL重力加速度大小为g,求丙物体离开圆轨道后落回到水平面BAF上的位置与F点之

间的距离s；

(4)在满足第(3)问的条件下，若丙物体能滑上圆轨道，且能从GH间离开圆轨道滑落(G点为半圆轨道中点)，求丙物

体的质量的取值范围

参考答案

一、单项选择题：木题共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、C

【解析】

由题知：木块的加速度大小为。，方向沿斜面向上，分析木块受力情况，根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大

小和方向。根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向。

【详解】

AR.以木块为研究对象.分析受力情况为重力〃吆.斜面的支持力N和摩擦力为静摩擦力/.根据平衡条件可知支持

力N垂直于斜面向上，摩擦力/沿斜面向上，故AB错误；

CD.由于小物块和斜面保持相对静止，小物块受到的摩擦力为静摩擦力，根据牛顿第二定律得

f-mgsin30°=ma

解得/=〃《+〃?〃，方向平行斜面向上，故C正确，D错误。

故选C。

【点睛】

本题首先要正确分析木块的受力情况，其次要能根据牛顿第二定律列式，求摩擦力。

2、D

【解析】

这群氢原子能发出三种频率不同的光，根据玻尔理论△E=Em・En(m>n)得知，从n=3跃迁到n=l所发出的光能量最

大，由E=h产he。得知，频率最高，波长最短.故AB错误；从n=3跃迁到n=l辐射的光子能量最大，发生光电效应

时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6・L51eV=12.09eV,根据光电效应方程得

Ekm=hv-W0=12.09-2.49eV=9.60eV.故C错误，D正确.故选D.

3、C

【解析】

由图象可知；H的比结合能约为LlMeV,；He的比结合能约为7.lMeV,由比结合能的定义可知，该反应释放的核能

约为

AE=(7.1x4-l.lx4)McV=24McV

故选C。

4、B

【解析】

Q粒子为；He,夕粒子为一；e,核反应满足质量数守恒和质子数守恒：

232=220+4%

90=86+2人一)，

解得：x=3,y=2,ACD错误，B正确。

故选B。

5、C

【解析】

A.5、C在同一水平线上，平抛运动的下落时间，由竖直方向的自由落体分运动决定，故

=%

故A错误；

B.平抛运动的速度变化量Au=g/,两球的下落时间相等，故Au大小相等，方向都竖直向下，故B错误;

C.。球的水平位移为

x=K-J*—(0.6R)2=。.2"

p

。球的水平位移为

%=R+J(2R)2-(l.6R)2=2.2R

结合工二%/可知，初速度大小之比等于水平分位移大小之比，为1：11,故C正确；

D.小球P落在轨道上的瞬间速度与水平方向的夹角正切

tana=-

小球Q落在轨道上的瞬间速度与水平方向的夹角正切

lan/7二里

“

可得

a>p

小球P的速度与水平方向的夹角较大，故D错误。

故选C。

6、C

【解析】

A.电子的发现说明了原子是有内部结沟的，无法说明原子核有内部结构。原子是由原子核和核外电子组成的。故A

错误。

B.6射线是核内中子衰变为质子时放出的电子形成的，与核外电子无关。故B错误。

C.根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中的自由电子。故C正确。

D.玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的，卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核，叫原子

核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故D错误。

故选C。

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.由右手定则判断可知ab中电流的方向为从》向",故A错误；

B.由法拉第电磁感应定律得ab棒产生的感应电动势为

E=B/V=0.4X0.5X10V=2V

由欧姆定律棒两端的电压

E2

U=------R=——x3V=1.5V

R+r3+1

故B正确;

CD.对于棒减速运动过程，根据能量守恒定律得，回路中产生的总热量为

Q=gmv2=-ixlxlO2J=5OJ

定值电阻K的发出热量为

R

2,=--e=37.5J

R+r

故C错误，D正确。

故选BD.

8、AC

【解析】

A.线框经过位置n时，线框左右两边沟切割磁感线，所以此时的感应电动势为

E=-Bav

3

故线框中的电功率为

E2_4B2a2v2

9R

A正确;

B.线框在位置n时，左右两边所受安培力大小均为

2B2a2v

F=BIa=

3R

根据左手定则可知，线框左右两边所受安培力的方向均向左，故此时线框的加速度为

2F4B2a2v

a=——=---------

m3mR

B错误；

C.整个过程根据动量定理可知安培力的冲量为

.__v2

I=AAr=m—mv=—mv

33

所以安培力的冲量大小为:C正确；

D.根据

E△①

q=IrAt=—AAr=----

RR

线框在位置I时其磁通量为,而线框在位置II时其磁通量为零，故

Ba2

q=-----

R

D错误。

故选AC,

9、BCD

【解析】

A.由左手定则可知，粒子带正电，选预A错误;

B.由几何关系可知，r=d,由

V

qvB=in——

r

可知电荷量为

选项B正确;

CD.粒子运动的周期

,21d

1=------

%

第一次到达N点的时间为

63%

粒子第三次经过N点的时间为

4Td--7-r-d-+——137r=d-------

选项CD正确。

故选BCD。

10、CD

【解析】

A.导体棒获得向右的瞬时初速度后切割磁感线，回路中出现感应电流，导体棒ab受到向左的安培力向右减速运动,

由

B2l?v

--------=ma

R+r

可知导体棒速度减小，加速度减小，所以导体棒做的是加速度越来越小的减速运动，A项错误;

B.导体棒减少的动能

&J加—工

22m2ni

根据能量守恒定理可得

&二Q总

又根据串并联电路知识可得

QR=,Q息=7~\

RD+r2m(R+r)

故B项错误；

C.根据动量定理可得

一BiL\t=0-〃w,1=mv,q=，△/

可得

I

BL

C项正确;

D.由于

=/A/=-------

将4=二代入等式，可得导体棒移动的位移

BL

/（7+，•）

D项正确。

故选CD,

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】

由R-r图像可知，随着温度的升高，热敏电阻的阻值变小；

⑵闭研究热敏电阻的性质需要电压和电流的变化范围广，且滑动变阻器的最大值小，故滑动变阻器采用分压式接法,

热敏电阻的阻值满足&>帆•%,故采用电流表的内接法减小系统误差，实物连接如图所示

(3)[3]滑动变阻器采用的是分压接法，为了保护电路，应让干路的阻值最大，则闭合开关前滑片置于。端;

(4)[41AB,绝对误差为

相对误差为

由R-Z图像可知在温度逐渐升高的过程中，热敏电阻的理论电阻值限值和测量电阻值都在逐渐减小，理论电阻值和测

量电阻值相差不大，即绝对误差△/?变化不大，而相对误差b越来越大，故A错误，B正确；

CD.在相同的温度下，采用电流表的内接法导致测量值总比理论值偏大，故当温度升高到一定值后，电阻变小，则电

流表应该选用外接法减小系统误差，故C错误，D正确。

故你BD.

12、BC<jRyjR4R5

【解析】

(1)[1]AB.电流表G零刻度线在中央时，可以判断电流的流向，判断5和。两点电势的高低，所以要求电流表G的

零刻度在表盘中央，所以B正确，A错误；

CD.根据电流表中表针摆的方向便可判断B和D两点电势的高低，进而进行调节，无需准确读出电流的大小，所以

C正确，D错误。

故选BCo

(2)[2]当没有接电流表G时，&与凡串联，尾与&串联，然后再并联，贝IJ

UUU

/阳2+IR=AB+BC=AC

/2/?i+I2R3=UAD+UDC=UAC

变形可得

SUU

N_U

R3UDCU0c

所以，当

凡

—〉—R时-

凡用

UBC<UDC

即

（PB＜（PD

⑶网闭合开关S后，调节让电流表G示数为零，说明

%=仍）

则

UAB~UAD,UBC=U0c

同时R与R,电流相同，均匀电阻丝电流相同，设电阻丝单位长度的电阻为此,则

UAB-UBCUAD_UDC

工卞’而一战

整理得

£二必」

&电12

得

R、=LR

（4）［4］将/和的电阻记为《和4'，贝”

旦=&右=左

氏R1R,R；

联立得

凡二师

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）7-7";⑵（3）Ksina+Acos/7=L,--yl+looser=H+Rs\x\（3

5q、L'3q】L12）

【解析】

⑴如图甲所示，磁场中运动有

甲

qi,B=吟①

由几何关系得

R2R--\+1}

2

得

R=—②

4

解①②式得

5qL

电荷量为名、质量为，町时磁场磁感应强度最大，有

B=皿

max)=q~、L，

(2)如图乙，在电场中运动，竖直方向有

乙

qE=ma③

又有

二G④

水平方向有

£二%，⑤

又有

由几何关系得

L

tana=-⑦

L+-

2

解③~⑦式得

电荷量为名、质量为m2时电场强度最大，有

E3

maxc

jq、Lr

(3)如图丙，电场中有

sina=上,v="u；+u；⑧

又有

L

气噬⑨

22

磁场中运动的半径为

A=2⑩

4

由几何关系得

Rsina-Reos=L

j\

--y\+Rcosa=H+Rs\np

.v.八1\nirv.l/nv.

14、(i)sina———,B——------；(2)^=(vi/+viA/—vz/).i--

gtv2tY”

【解析】

(1)开关断开时，金属棒在导轨上匀加速下滑，由牛顿第二定律有

mgsina=ma

由匀变速运动的规律有

4=at

解得

\\

sina=—

开关闭合后，金属棒在导轨上做变加速运动，最终以也匀速，匀速时

mgsina