精品解析：2024届陕西省榆林市高三下学期4月份大联考(三模)理综试题-高中物理

2024届高三年级4月份大联考 理综试题（物理） 本试卷共16页，38题（含选考题）。全卷满分300分。考试用时150分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 5．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H1B11C12O16As75Sn119 一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项是符合题目要求的，第5～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法错误的是（　　） A. 具有放射性的原子核在发生α衰变或β衰变时，常会伴随着γ射线的产生 B. 在黑体辐射实验中，随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C. 当太阳光透过太阳的高层大气时，太阳高层大气中的元素会吸收特定频率的光，所以在地球观测到的太阳光谱中有许多暗线 D. 金属在紫光的照射下发生光电效应，饱和光电流会随着入射光照射强度的增大而增大 2. 在一次演习中，消防员从高楼用逃生绳下降过程可简化为如图所示的物理模型：脚与墙壁的接触点为A点，消防员的重心在B点，A到B可简化为轻杆，逃生绳（可视为轻绳）的一端O点固定。已知下降过程中AB的长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变。初始时消防员保持静止，绳与杆垂直。下降一定高度后再次保持静止，消防员再次静止后相对于初始位置，下列说法正确的是（　　） A. 墙壁对脚底的作用力减小 B. 墙壁对脚底的作用力保持不变 C. 绳子的拉力减小 D. 消防员所受合力增大 3. 如图所示，某小车能以的恒定速度向左匀速运动，小车内固定一个质量的上表面光滑的半圆弧轨道，轨道半径，质量的小球固定在轨道左侧最高点，重力加速度，某时刻将小球自由释放，小球经过轨道最低点时，轨道对小车的压力大小为（　　） A. 15N B. 20N C. 25N D. 55N 4. 如图所示，倾角为的光滑斜面与光滑的水平地面在C点连接，质量均为m的小球A、B（均可视为质点）用长为L的轻质硬杆连接，现把小球B放置在水平面上的C点，小球A由静止释放，在小球A下滑的过程中，小球B始终在水平地面上运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在小球A下滑过程中，小球A重力势能的减少量等于小球B动能的增加量 B. 在小球A下滑的过程中，轻质硬杆对小球B先做正功后做负功 C. 小球A刚到达C点前瞬间，小球A、B速度相等 D. 小球A刚到达C点前瞬间，小球B的动能为 5. 如图所示电路中，理想变压器原副线圈匝数的比值为2，电表为理想交流电表，定值电阻、、，滑动变阻器的最大阻值为2R，A、B端接电压有效值恒定的交流电源，在滑动变阻器的滑片从最左端向最右端滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数减小，电流表A的示数增大 B. 不变，为电压表示数变化的绝对值，为电流表示数变化的绝对值 C. 理想变压器输出功率先增大后减小 D. A、B端的输入功率先增大后减小 6. 一铜盘可绕垂直盘面的中心轴O旋转，图甲为铜盘整体在匀强磁场中，图乙为铜盘的一半在匀强磁场中，它们均顺时针旋转，两种情况中磁场均与盘面垂直，灵敏电流计与电刷相连接。下列分析正确的是（　　） A. 不接灵敏电流计时，图甲中的铜盘没有电磁阻尼 B. 不接灵敏电流计时，图乙中的铜盘没有电磁阻尼 C. 若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘c、d处，灵敏电流计会发生偏转 D. 若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘c和中心O处，灵敏电流计会发生偏转 7. “上天”、“入地”一直是人类探测未知世界的梦想，2020年10月27日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，刷新中国载人深潜的新纪录；2021年4月29日11时23分，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站“天和”核心舱，在海南文昌航天发射场发射升空。若地球的半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体，且质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，“奋斗者”号下潜深度为d，“天和”核心舱的轨道距离地面高度为h，假设在“奋斗者”号所在处修一条以地心为圆心的圆形轨道，轨道的内径远小于轨道到地心的距离，可视为质点的“奋斗者”号在轨道内做匀速圆周运动，且与轨道无相互作用，则“奋斗者”号与“天和”核心舱的（　　） A. 加速度之比为 B. 线速度之比为 C. 加速度之比为 D. 周期之比为 8. 如图所示，倾角为的两平行金属导轨上端连接电容为C的电容器，倾斜导轨与两足够长的水平平行金属导轨在B、两点通过不计长度的绝缘段平滑连接，导轨间距均为L，导轨所在处均有与导轨平面垂直、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为2m、长度为L的导体棒M由静止释放，到达时的速度为，并与静止在处的质量为m、长度也为L的导体棒N发生弹性碰撞，碰撞时间极短。已知导体棒N的电阻为R，不计导体棒M和导轨的电阻，运动过程中，两导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒M在倾斜导轨上运动的时间为 B. 整个过程中通过导体棒M的电荷量为 C. 导体棒M、N之间的最大距离为 D. 导体棒N在整个过程中产生的焦耳热为 二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～15题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（共62分） 9. 图甲是用来探究在合外力相同的情况下，加速度与质量关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个相同的小车，放在带有定滑轮的木板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码。两个小车后端各系一条细线，细线后端用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车立即停止运动。 （1）在小盘中放入相同质量的砝码，使小车受到的合外力相同，在小车中增减重物可改变小车的质量。为了减小误差，使实验结果尽可能准确，_________（填“需要”或“不需要”）使小盘和砝码的总质量远小于小车的质量，_________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。 （2）以为纵轴，以_________（填“”或“”）为横轴，选取相同的横纵坐标标度，若图像是一条过原点且与x轴夹角为_________的直线，则说明在合外力相同的情况下，加速度与质量成反比。 10. 某实验小组设计如图甲所示的实验电路分别测电阻的阻值及电源的电动势E和内阻r。实验器材有：待测电源（电动势约为5V），待测电阻（约为2Ω），电压表V（量程为4V，内阻约为4kΩ），电流表A（量程为0.6A，内阻为1Ω），电阻箱R（0~99.9Ω），开关，单刀双掷开关，导线若干。 （1）闭合开关，将开关拨至1位置，调节电阻箱测得电压表和电流表的示数分别为2.90V和0.40A；再将开关拨至2位置，保持电阻箱阻值不变，测得电压表和电流表的示数分别为2.70V和0.54A。由上述数据可测算出待测电阻______Ω。 （2）撤去电压表、单刀双掷开关，保持开关闭合，多次调节电阻箱，记下电流表示数I和相应电阻箱的阻值R，以为纵坐标、R为横坐标作出图像，如图乙所示，根据图线求得电源的电动势______V，内阻______Ω。利用上述方式，电动势的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，内阻的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 11. 如图所示的竖直平面内的坐标系内有沿x轴等距的两个区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅱ存在竖直向上的匀强电场，一电荷量为q、质量为m的带正电小球以的速度从坐标原点O沿x轴正方向抛出，先后经过电场左边界上的P点和右边界与x轴的交点Q，已知小球经过P点的速度方向与x轴正方向的夹角为45°，重力加速度为g，求： （1）P点的竖直坐标及电场强度E的大小； （2）小球经过Q点的速度大小和与x轴的夹角。（可用三角函数表示） 12. 如图所示，地面上固定一绝缘平台，平台长为，平台上方有正交的电磁场，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向外，平台左侧有一小车，小车上表面绝缘、光滑且与平台齐平，小车与平台紧贴无粘连，车上固定一带电源的平行板电容器，金属板A、B相距，小车和平行板电容器的总质量为，一电荷量为、质量为的金属小球P从平台左端正上方处以的速度平行平台垂直进入电磁场，刚好做匀速圆周运动，经过平台左端后与静置在小车上质量为、不带电的金属小球Q发生正碰，两个金属小球大小完全相同，接触后电荷均分（即小球P、Q各带电量），碰后小球Q以一定的速度从金属板B下端小孔进入金属板A、B间（小孔直径略大于小球直径），小球Q经过金属板B小孔的同时关闭金属板B下端小孔，此时小球P还未回到电磁场中，小球P回到电磁场时开始计时，经运动到平台右端刚好没有掉下去。已知金属板A、B间电场的电场强度与平台上方电场的电场强度大小相等。小球P与平台之间的动摩擦因数，重力加速度。求： （1）平台上方电场的电场强度E的大小和磁场的磁感应强度B的大小； （2）小球P与小球Q相互作用过程中机械能的改变量及小球Q与金属板A碰撞前的速度；（可用根式表示） （3）设小球Q与金属板A、B碰撞时间极短且无机械能损失，同时小球Q立即带上与该板同种的电荷，电荷量大小仍为q，两金属板的带电量可认为不变，试推出第n次和第次碰撞（）之间的时间间隔与n的关系。 （二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。 ［物理——选修3—3］ 13. 下列说法正确的是（　　） A. 气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 B. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 C. 在相对湿度比较大的时候，较低的温度就能引起中暑，是因为汗液不容易蒸发 D. 在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的压强增大 E. 热量不能自发地从低温物体传给高温物体 14. 为了让汽车有更好的操控稳定性、平顺性、安全性及通过性，某国产高端SUV设计了四轮独立空气悬挂系统，可以随时随地升高或降低车身高度，增加通过性，又不会影响车辆舒适度。将其每个轮子的独立空气悬挂系统装置简化为如图所示模型，四个轮塞的横截面积共为，除去四个轮子车身的质量为，气缸内封闭着一定质量的理想气体，稳定时气柱的长度为。设气缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为，环境温度不变，重力加速度为。求： （1）汽车静止在水平地面上时气缸内气体的压强为多少？ （2）现该汽车载重进行越野，为了增加通过性，需要把车身升高15cm，需通过阀门向气缸中充入多少升压强为的气体？ ［物理——选修3—4］ 15. 在水面上建立如图所示的直角坐标系。同一振动片上的两个振针分别位于x轴上和处。振动片振动稳定后，振针处为波源，产生波长为7cm的简谐波，在水面上形成干涉现象。下列说法正确的是（　　） A. 坐标原点处的质点振幅一直最大 B. x轴上，和处的质点均为振动加强点 C. y轴上，和处的质点振动方向始终相反 D. x轴上与y轴上的振动加强点的振动频率不同 E. x轴上，到之间存在6个振动减弱点 16. 如图所示，一细光束垂直侧面MN射入直角三棱镜MNP，在MP面恰好发生全反射，然后在NP面射出，三棱镜的折射率为，求： （1）的大小； （2）光在NP面射出时折射角的正弦值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024届高三年级4月份大联考 理综试题（物理） 本试卷共16页，38题（含选考题）。全卷满分300分。考试用时150分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 5．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H1B11C12O16As75Sn119 一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项是符合题目要求的，第5～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法错误的是（　　） A. 具有放射性的原子核在发生α衰变或β衰变时，常会伴随着γ射线的产生 B. 在黑体辐射的实验中，随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C. 当太阳光透过太阳的高层大气时，太阳高层大气中的元素会吸收特定频率的光，所以在地球观测到的太阳光谱中有许多暗线 D. 金属在紫光的照射下发生光电效应，饱和光电流会随着入射光照射强度的增大而增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．放射性的原子核在发生α衰变或β衰变时，蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射出来，A项正确，不符合题意； B．在黑体辐射的实验中，随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，如图所示，B项错误，符合题意； C．太阳光中含有各种颜色的光，但当太阳光透过太阳的高层大气射向地球时，太阳高层大气含有的元素会吸收它自己特定频率的光，这样在地球观测到的太阳光谱中有许多暗线，C项正确，不符合题意； D．金属在紫光的照射下发生光电效应，饱和光电流会随着入射光照射强度的增大而增大，D项正确，不符合题意。 故选B。 2. 在一次演习中，消防员从高楼用逃生绳下降过程可简化为如图所示的物理模型：脚与墙壁的接触点为A点，消防员的重心在B点，A到B可简化为轻杆，逃生绳（可视为轻绳）的一端O点固定。已知下降过程中AB的长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变。初始时消防员保持静止，绳与杆垂直。下降一定高度后再次保持静止，消防员再次静止后相对于初始位置，下列说法正确的是（　　） A. 墙壁对脚底的作用力减小 B. 墙壁对脚底的作用力保持不变 C. 绳子的拉力减小 D. 消防员所受的合力增大 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．根据题意，对消防员受力分析，如图所示 由图可知，消防员下降一定高度后，再次保持静止时，相对于初始位置墙壁对脚底的作用力减小，绳子的拉力增大，故A正确，BC错误； D．下降一定高度后消防员再次保持静止，消防员所受合力为零，故消防员所受合力不变，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，某小车能以的恒定速度向左匀速运动，小车内固定一个质量的上表面光滑的半圆弧轨道，轨道半径，质量的小球固定在轨道左侧最高点，重力加速度，某时刻将小球自由释放，小球经过轨道最低点时，轨道对小车的压力大小为（　　） A. 15N B. 20N C. 25N D. 55N 【答案】C 【解析】 【详解】小球和轨道处于匀速前进的小车中相对静止，可以直接以小车为参考系进行分析。设小球经过轨道最低点时的速度为v，由 解得 对小球以及轨道组成的整体根据牛顿第二定律可得 解得小车对轨道的支持力 根据牛顿第三定律可得轨道对小车的压力大小为25N。 故选C。 4. 如图所示，倾角为的光滑斜面与光滑的水平地面在C点连接，质量均为m的小球A、B（均可视为质点）用长为L的轻质硬杆连接，现把小球B放置在水平面上的C点，小球A由静止释放，在小球A下滑的过程中，小球B始终在水平地面上运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在小球A下滑的过程中，小球A重力势能的减少量等于小球B动能的增加量 B. 在小球A下滑的过程中，轻质硬杆对小球B先做正功后做负功 C. 小球A刚到达C点前瞬间，小球A、B的速度相等 D. 小球A刚到达C点前瞬间，小球B的动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在小球A下滑的过程中，小球A重力势能的减少量等于小球A、B动能的增加量之和，故A错误； B．在小球A下滑的过程中，轻质硬杆对小球B的作用力与小球B的运动方向始终成锐角，故轻质硬杆对小球B始终做正功，故B错误； CD．设小球A下滑时杆与地面的夹角为、与斜面的夹角为，则 可得 小球A刚到达C点还未与地面接触时，，此时 由机械能守恒定律可得 解得 ， 小球B的动能为 故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示电路中，理想变压器原副线圈匝数的比值为2，电表为理想交流电表，定值电阻、、，滑动变阻器的最大阻值为2R，A、B端接电压有效值恒定的交流电源，在滑动变阻器的滑片从最左端向最右端滑动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表V的示数减小，电流表A的示数增大 B. 不变，为电压表示数变化的绝对值，为电流表示数变化的绝对值 C. 理想变压器的输出功率先增大后减小 D. A、B端的输入功率先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．变压器副线圈所接电路的总电阻 其中 根据数学二次函数规律可知，滑动变阻器的滑片从最左端向最右端滑动过程中，变压器副线圈所接电路的总电阻一直增大，将变压器和副线圈负载电阻等效为一个电阻，则等效电阻值为 当增大时，等效电阻增大，可知电流表A的示数减小，两端电压减小，电压表V的示数增大，故A错误； B．令A、B端接电压有效值为E，结合上述，根据欧姆定律有 解得 即不变，故B正确； D．A、B端的输入功率 结合上述可知，电流减小，则A、B端的输入功率一直减小，故D错误； C．结合上述可知，滑片在最左端时，副线圈所接电路的总电阻 此时的等效电阻 滑片在最右端时，副线圈所接电路的总电阻 此时的等效电阻 理想变压器的输出功率为 作出上述函数的图像，如图所示 在滑动变阻器的滑片从最左端向最右端滑动过程中，等效电阻由增大到4R，可知，理想变压器的输出功率先增大后减小，故C正确。 故选BC。 6. 一铜盘可绕垂直盘面的中心轴O旋转，图甲为铜盘整体在匀强磁场中，图乙为铜盘的一半在匀强磁场中，它们均顺时针旋转，两种情况中磁场均与盘面垂直，灵敏电流计与电刷相连接。下列分析正确的是（　　） A. 不接灵敏电流计时，图甲中的铜盘没有电磁阻尼 B. 不接灵敏电流计时，图乙中的铜盘没有电磁阻尼 C. 若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘c、d处，灵敏电流计会发生偏转 D. 若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘c和中心O处，灵敏电流计会发生偏转 【答案】AD 【解析】 【分析】任何区域的磁通量不变， 【详解】A．图甲中的铜盘在旋转过程中，可看成从中心O处到边缘各部分都切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，边缘是电源的正极，不接灵敏电流计时，没有电流产生，即没有电磁阻尼，A项正确； B．图乙中，处于磁场中一半的铜盘切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，处在磁场外的一半铜盘相当于外电路，构成闭合回路，产生电流，磁场中一半的铜盘的电流由中心O流向边缘，磁场外一半的铜盘的电流由边缘流向中心O，磁场中的铜盘受到安培力作用，阻碍铜盘转动，有电磁阻尼，B项错误； C．若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘c、d处，可知c、d处的电势相等，电势差是零，灵敏电流计不会发生偏转，C项错误； D．若两电刷分别接触图甲中的铜盘边缘c和中心O处时，由右手定则可知，c处电势高于中心O处，即c、O两点有电势差，则灵敏电流计会发生偏转，D项正确。 故选AD。 7. “上天”、“入地”一直是人类探测未知世界的梦想，2020年10月27日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，刷新中国载人深潜的新纪录；2021年4月29日11时23分，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站“天和”核心舱，在海南文昌航天发射场发射升空。若地球的半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体，且质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，“奋斗者”号下潜深度为d，“天和”核心舱的轨道距离地面高度为h，假设在“奋斗者”号所在处修一条以地心为圆心的圆形轨道，轨道的内径远小于轨道到地心的距离，可视为质点的“奋斗者”号在轨道内做匀速圆周运动，且与轨道无相互作用，则“奋斗者”号与“天和”核心舱的（　　） A. 加速度之比为 B. 线速度之比为 C. 加速度之比为 D. 周期之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．设地球的密度为，则 对“奋斗者”号，根据牛顿第二定律有 对“天和”核心舱有 联立可得 故A错误，C正确； B．根据 ， 可得 故B正确； D．根据 ， 可得 故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，倾角为的两平行金属导轨上端连接电容为C的电容器，倾斜导轨与两足够长的水平平行金属导轨在B、两点通过不计长度的绝缘段平滑连接，导轨间距均为L，导轨所在处均有与导轨平面垂直、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为2m、长度为L的导体棒M由静止释放，到达时的速度为，并与静止在处的质量为m、长度也为L的导体棒N发生弹性碰撞，碰撞时间极短。已知导体棒N的电阻为R，不计导体棒M和导轨的电阻，运动过程中，两导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒M在倾斜导轨上运动的时间为 B. 整个过程中通过导体棒M电荷量为 C. 导体棒M、N之间的最大距离为 D. 导体棒N在整个过程中产生的焦耳热为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．导体棒M下滑过程中，根据牛顿第二定律可得 代入得 说明金属棒M做匀加速运动，则在倾斜导轨上运动的时间 故A正确； D．导体棒M、N发生弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得 解得 ， 在水平导轨上运动时，两导体棒组成的系统动量守恒，最终两导体棒共速，则 解得 导体棒N产生的焦耳热等于这一过程中两导体棒动能的损失，则 故D错误； B．导体棒M在水平平行金属导轨运动过程中，对导体棒M应用动量定理可得 可得 由于在斜面上运动时也有电荷量通过导体棒M，故整个过程中通过导体棒M的电荷量大于，故B错误； C．根据 可得导体棒M、N之间的最大距离 故C正确 故选AC。 二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～15题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（共62分） 9. 图甲是用来探究在合外力相同的情况下，加速度与质量关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个相同的小车，放在带有定滑轮的木板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码。两个小车后端各系一条细线，细线后端用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车立即停止运动。 （1）在小盘中放入相同质量的砝码，使小车受到的合外力相同，在小车中增减重物可改变小车的质量。为了减小误差，使实验结果尽可能准确，_________（填“需要”或“不需要”）使小盘和砝码的总质量远小于小车的质量，_________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。 （2）以为纵轴，以_________（填“”或“”）为横轴，选取相同的横纵坐标标度，若图像是一条过原点且与x轴夹角为_________的直线，则说明在合外力相同的情况下，加速度与质量成反比。 【答案】（1） ①. 需要 ②. 需要 （2） ①. ②. 45° 【解析】 【小问1详解】 [1][2]放入相同质量的砝码使小车受到的合外力相同，则细绳上的拉力就是小车所受的合外力，所以需要平衡摩擦力；以小车为对象，根据牛顿第二定律可得 以小盘和砝码围殴对象，根据牛顿第二定律可得 可得 可知为了让细绳上的拉力近似等于小盘和砝码的总重力，需要使小盘和砝码的总质量远小于小车的质量。 小问2详解】 [1][2]根据牛顿第二定律可得 , 可得 则以为纵轴，以为横轴，选取相同的横纵坐标标度，若图像是一条过原点且与x轴夹角为45°的直线，则说明在合外力相同的情况下，加速度与质量成反比。 10. 某实验小组设计如图甲所示的实验电路分别测电阻的阻值及电源的电动势E和内阻r。实验器材有：待测电源（电动势约为5V），待测电阻（约为2Ω），电压表V（量程为4V，内阻约为4kΩ），电流表A（量程为0.6A，内阻为1Ω），电阻箱R（0~99.9Ω），开关，单刀双掷开关，导线若干。 （1）闭合开关，将开关拨至1位置，调节电阻箱测得电压表和电流表的示数分别为2.90V和0.40A；再将开关拨至2位置，保持电阻箱阻值不变，测得电压表和电流表的示数分别为2.70V和0.54A。由上述数据可测算出待测电阻______Ω。 （2）撤去电压表、单刀双掷开关，保持开关闭合，多次调节电阻箱，记下电流表示数I和相应电阻箱的阻值R，以为纵坐标、R为横坐标作出图像，如图乙所示，根据图线求得电源的电动势______V，内阻______Ω。利用上述方式，电动势的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，内阻的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1）2.25 （2） ①. 5.00 ②. 1.75 ③. 等于 ④. 等于 【解析】 【小问1详解】 当开关拨至1位置时，根据欧姆定律有 当开关拨至2位置时，根据欧姆定律有 解得 【小问2详解】 [1][2]去除电压表和开关后，由于电流表内阻已知，可以进行精测，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 结合图像有 ， 解得 ， [3][4]结合上述可知，实验进行的是精确测量，实验过程测量电动势和内阻时没有电流表分压引起的系统误差，可知电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值等于真实值。 11. 如图所示的竖直平面内的坐标系内有沿x轴等距的两个区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅱ存在竖直向上的匀强电场，一电荷量为q、质量为m的带正电小球以的速度从坐标原点O沿x轴正方向抛出，先后经过电场左边界上的P点和右边界与x轴的交点Q，已知小球经过P点的速度方向与x轴正方向的夹角为45°，重力加速度为g，求： （1）P点的竖直坐标及电场强度E的大小； （2）小球经过Q点的速度大小和与x轴的夹角。（可用三角函数表示） 【答案】（1），；（2）， 【解析】 【详解】（1）由题意可知，小球从坐标原点O到P点做平抛运动，在P点时竖直分速度则有 P点的竖直坐标 小球进入电场后，沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向做匀减速直线运动，小球从O点到P点和从P点到Q点沿x轴方向位移相等，则运动时间相等，则沿y轴方向有 解得 由牛顿第二定律可得 解得 （2）小球在P点时竖直速度 小球在Q点时竖直速度等效为 则小球经过Q点的速度大小 设速度方向与x轴夹角为θ，则有 12. 如图所示，地面上固定一绝缘平台，平台长为，平台上方有正交的电磁场，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向外，平台左侧有一小车，小车上表面绝缘、光滑且与平台齐平，小车与平台紧贴无粘连，车上固定一带电源的平行板电容器，金属板A、B相距，小车和平行板电容器的总质量为，一电荷量为、质量为的金属小球P从平台左端正上方处以的速度平行平台垂直进入电磁场，刚好做匀速圆周运动，经过平台左端后与静置在小车上质量为、不带电的金属小球Q发生正碰，两个金属小球大小完全相同，接触后电荷均分（即小球P、Q各带电量），碰后小球Q以一定的速度从金属板B下端小孔进入金属板A、B间（小孔直径略大于小球直径），小球Q经过金属板B小孔的同时关闭金属板B下端小孔，此时小球P还未回到电磁场中，小球P回到电磁场时开始计时，经运动到平台右端刚好没有掉下去。已知金属板A、B间电场的电场强度与平台上方电场的电场强度大小相等。小球P与平台之间的动摩擦因数，重力加速度。求： （1）平台上方电场的电场强度E的大小和磁场的磁感应强度B的大小； （2）小球P与小球Q相互作用过程中机械能的改变量及小球Q与金属板A碰撞前的速度；（可用根式表示） （3）设小球Q与金属板A、B碰撞时间极短且无机械能损失，同时小球Q立即带上与该板同种的电荷，电荷量大小仍为q，两金属板的带电量可认为不变，试推出第n次和第次碰撞（）之间的时间间隔与n的关系。 【答案】（1），；（2），；（3）（） 【解析】 【详解】（1）小球在电磁场中做匀速圆周运动，则 解得 由洛伦兹力提供向心力可得 由几何关系可得 解得 （2）小球P与小球Q发生正碰，由动量守恒定律可得 小球P在平台上做减速运动，根据动量定理得 即 代入上式得 小球P与小球Q相互作用过程中机械能的改变量 小球Q第一次与金属板A碰撞前，小车不动，则 代入数据解得 （3）碰后，小球Q的加速度大小 小车的加速度大小 小球Q相对于小车做匀加速运动，相对加速度大小 设第n次碰的时间为，则有 解得 同理可得 则 （） （二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。 ［物理——选修3—3］ 13. 下列说法正确的是（　　） A. 气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 B. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 C. 在相对湿度比较大的时候，较低的温度就能引起中暑，是因为汗液不容易蒸发 D. 在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的压强增大 E. 热量不能自发地从低温物体传给高温物体 【答案】BCE 【解析】 【详解】A．气体分子之间的距离很大，分子力表现为引力，基本为零，气体很容易充满整个容器，是由于分子热运动的结果，A项错误； B．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这是固体小颗粒的布朗运动，这反映了液体分子运动的无规则性，B项正确； C．在相对湿度比较大的时候，空气中水蒸气的压强较大，故较低的温度就能引起中暑，是因为汗液不容易蒸发，C项正确； D．对于同一液体，饱和汽的压强由温度决定，在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的压强不变，D项错误； E．根据热力学第二定律可知热量不能自发地从低温物体传给高温物体，E项正确。 故选BCE。 14. 为了让汽车有更好的操控稳定性、平顺性、安全性及通过性，某国产高端SUV设计了四轮独立空气悬挂系统，可以随时随地升高或降低车身高度，增加通过性，又不会影响车辆舒适度。将其每个轮子的独立空气悬挂系统装置简化为如图所示模型，四个轮塞的横截面积共为，除去四个轮子车身的质量为，气缸内封闭着一定质量的理想气体，稳定时气柱的长度为。设气缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为，环境温度不变，重力加速度为。求： （1）汽车静止在水平地面上时气缸内气体的压强为多少？ （2）现该汽车载重进行越野，为了增加通过性，需要把车身升高15cm，需通过阀门向气缸中充入多少升压强为的气体？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据平衡条件可知 解得 （2）根据平衡条件可知 解得 气体做等温变化，根据玻意耳定律可得 其中 ， 解得 ［物理——选修3—4］ 15. 在水面上建立如图所示的直角坐标系。同一振动片上的两个振针分别位于x轴上和处。振动片振动稳定后，振针处为波源，产生波长为7cm的简谐波，在水面上形成干涉现象。下列说法正确的是（　　） A. 坐标原点处的质点振幅一直最大 B. x轴上，和处的质点均为振动加强点 C. y轴上，和处的质点振动方向始终相反 D. x轴上与y轴上的振动加强点的振动频率不同 E. x轴上，到之间存在6个振动减弱点 【答案】ABE 【解析】 【详解】A．坐标原点处的质点为振动加强点，因此质点振幅一直最大，故A项正确； B．x轴上，处的质点到两波源的波程差为14cm，处的质点到两波源的波程差为14cm，都为简谐波波长的整数倍，故x轴上，和处的质点均为振动加强点，故B项正确； C．y轴上，和处的质点分别到两波源的波程差都是零，均是振动加强点，处的质点到处的波源的距离为 处的质点到处的波源的距离为 由于 对于每个波源单独引起的振动，两处的振动方向始终相同，两个波源引起的振动叠加后，两处的振动方向仍始终相同，故C项错误； D．x轴上与y轴上的振动加强点，振动频率均等于振动片振动的频率，故D项错误； E．设到之间的振动减弱点坐标为x，则 （，1，2，3…） 且 解得 、、 故x轴上，到之间存在6个振动减弱点，故E项正确。 故选ABE。 16. 如图所示，一细光束垂直侧面MN射入直角三棱镜MNP，在MP面恰好发生全反射，然后在NP面射出，三棱镜的折射率为，求： （1）的大小； （2）光在NP面射出时折射角的正弦值。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）光路图如图所示 光在MP面恰好发生全反射，则光在MP面的入射角等于临界角，临界角满足 由几何关系可得 解得 （2）根据几何关系，光在NP面折射时的入射角为 根据折射定律可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$