山西省大同鐵路第一中學(xué)2024年高三最后一模物理試題含解析

山西省大同鐵路第一中學(xué)2024年高三最后一模物理試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E內(nèi)電用為r。閉合開(kāi)關(guān)S，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)的過(guò)程中，下列結(jié)論正確的是（）A．電容器C上的電荷量增加B．電源的總功率變小C．電壓表讀數(shù)變大D．電流表讀數(shù)變大2、用傳感器觀察電容器放電過(guò)程的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，電源電動(dòng)勢(shì)為8V、內(nèi)阻忽略不計(jì)。先使開(kāi)關(guān)S與1端相連，稍后擲向2端，電流傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示的電流隨時(shí)間變化的i—t圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．圖中畫(huà)出的靠近i軸的豎立狹長(zhǎng)矩形面積表示電容器所帶的總電荷量B．電容器在全部放電過(guò)程中釋放的電荷量約為20CC．電容器在全部放電過(guò)程中釋放的電荷量約為CD．電容器的電容約為3、如圖（俯視圖），在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)0.4m的金屬棒ABC從中點(diǎn)B處折成60°角靜置于光滑水平面上，當(dāng)給棒通以由A到C、大小為5A的電流時(shí)，該棒所受安培力為A．方向水平向右，大小為4.0NB．方向水平向左，大小為4.0NC．方向水平向右，大小為2.0ND．方向水平向左，大小為2.0N4、如圖所示，一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，圓心為O，半徑為r，MN是直徑，一粒子發(fā)射裝置S置于M端，可從M端向圓平面內(nèi)任意方向發(fā)射速率相等的同種帶電粒子，某個(gè)粒子從N端離開(kāi)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，其中k為帶電粒子的比荷，下列說(shuō)法正確的是（）A．該粒子的速率為krB，發(fā)射方向垂直于MNB．該粒子的速率為krB，發(fā)射方向與MN的夾角為45°C．該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短D．若該粒子沿直徑MN方向射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為5、木星和土星都擁有眾多的衛(wèi)星，其中“木衛(wèi)三”作為太陽(yáng)系唯一一顆擁有磁場(chǎng)的衛(wèi)星，在其厚厚的冰層下面可能存在生命，而“土衛(wèi)二”具有生命誕生所需的全部要素，是最適宜人類(lèi)居住的星球，經(jīng)探測(cè)它們分別繞木星和土星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為，若木星和土星的質(zhì)量之比為，則下列關(guān)于“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．運(yùn)行周期之比為 B．向心加速度之比為C．環(huán)繞速度之比為 D．表面重力加速度之比6、如圖所示，OAB為四分之一圓柱體的豎直截面，半徑為R，在B點(diǎn)上方的C點(diǎn)水平拋出一個(gè)小球，小球軌跡恰好在D點(diǎn)與圓柱體相切，OD與OB的夾角為53°，則C點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）（）A． B． C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、質(zhì)量均為m的小球A、B分別固定在一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿的中點(diǎn)和一端點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)輕桿繞另一端點(diǎn)O在光滑水平面上做角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，則（）A．處于中點(diǎn)的小球A的線速度為B．處于中點(diǎn)的小球A的加速度為C．處于端點(diǎn)的小球B所受的合外力為D．輕桿段中的拉力與段中的拉力之比為3：28、水平地面上有一個(gè)質(zhì)量為6kg的物體，在大小為12N的水平拉力F的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從x=2.5m位置處拉力逐漸減小，拉力F隨位移x變化規(guī)律如圖所示，當(dāng)x=7m時(shí)拉力減為零，物體也恰好停下，取g=10N/kg，下列說(shuō)法正確的是（）A．2.5m后物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．合外力對(duì)物體所做的功為－27JC．物體在減速階段所受合外力的沖量為－12N?SD．物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小3m/s9、在傾角為的光譜固定絕緣斜面上有兩個(gè)用絕緣輕彈簧連接的物塊和，它們的質(zhì)量分別為和，彈簧的勁度系數(shù)為，為一固定擋板，開(kāi)始未加電場(chǎng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不帶電，帶電量為，現(xiàn)加一沿斜面方問(wèn)向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)剛離開(kāi)時(shí)，的速度為，之后兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)中當(dāng)?shù)募铀俣葹闀r(shí)，的加速度大小均為，方向沿斜面向上，則下列說(shuō)法正確的是（）A．從加電場(chǎng)后到剛離開(kāi)的過(guò)程中，發(fā)生的位移大小為B．從加電場(chǎng)后到剛離開(kāi)的過(guò)程中，擋板對(duì)小物塊的沖量為C．剛離開(kāi)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)做功的瞬時(shí)功率為D．從加電場(chǎng)后到剛離開(kāi)的過(guò)程中，物塊的機(jī)械能和電勢(shì)能之和先增大后減小10、傾斜傳送帶在底端與水平面平滑連接，傳送帶與水平方向夾角為，如圖所示。一物體從水平面以初速度v0沖上傳送帶，與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知傳送帶單邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速率為v，物體可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，重力加速度為g。則物體從底端傳送到頂端的過(guò)程中（）A．動(dòng)能的變化可能為B．因摩擦產(chǎn)生的熱量一定為C．因摩擦產(chǎn)生的熱量可能為D．物體的機(jī)械能可能增加mgLsin三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖甲所示，在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，主要過(guò)程如下：A．設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別為W、2W、3W、……；B．分析紙帶，求出橡皮筋做功使小車(chē)獲得的速度v1、v2、v3、……；C．作出W-v圖象；D．分析W-v圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關(guān)系．(1)實(shí)驗(yàn)中得到的一條如圖乙所示的紙帶，求小車(chē)獲得的速度應(yīng)選______________（選填“AB”或“CD”）段來(lái)計(jì)算．(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的有_______________A．通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功成整數(shù)倍增加B．通過(guò)改變小車(chē)質(zhì)量可以改變橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功C．每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度必需保持一致D．先接通電源，再讓小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出(3)在該實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作，紙帶足夠長(zhǎng)，點(diǎn)跡清晰的紙帶上并沒(méi)有出現(xiàn)一段等間距的點(diǎn)，造成這種情況的原因可能是___________．（寫(xiě)出一條即可）12．（12分）用圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．通過(guò)電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí)，通過(guò)與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出）記錄下?lián)豕鈺r(shí)間t，測(cè)出AB之間的距離h．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門(mén)位置使小球下落過(guò)程中球心通過(guò)光電門(mén)中的激光束．(1)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量下列哪些物理量_____．A．A點(diǎn)與地面間的距離HB．小鐵球的質(zhì)量mC．小鐵球從A到B的下落時(shí)間tABD．小鐵球的直徑d(2)小鐵球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v=_____，若下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，則與h的關(guān)系式為=_____．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，輕桿BC的C點(diǎn)用光滑鉸鏈與墻壁相連，在B點(diǎn)正下方懸掛一個(gè)定滑輪(不計(jì)重力和摩擦),桿的B點(diǎn)通過(guò)水平細(xì)繩AB使桿與豎直墻壁保持30°的夾角．某人用輕繩繞過(guò)滑輪豎直向上勻加速地提起重物，已知重物的質(zhì)量,加速度大小,人的質(zhì)量，求此時(shí):(1)地面與人之間的彈力的大小;(2)輕繩AB的彈力大?。?4．（16分）如圖甲，兩個(gè)半徑足夠大的D形金屬盒D1、D2正對(duì)放置，O1、O2分別為兩盒的圓心，盒內(nèi)區(qū)域存在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。加在兩盒之間的電壓變化規(guī)律如圖乙，正反向電壓的大小均為Uo，周期為T(mén)o，兩盒之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。在t=0時(shí)刻，將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子由O2處?kù)o止釋放，粒子在電場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻通過(guò)O1.粒子穿過(guò)兩D形盒邊界M、N時(shí)運(yùn)動(dòng)不受影響，不考慮由于電場(chǎng)變化而產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響，不計(jì)粒子重力。(1)求兩D形盒邊界M、N之間的距離；(2)若D1盒內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，且粒子在D1、D2盒內(nèi)各運(yùn)動(dòng)一次后能到達(dá)O1，求D2盒內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(3)若D2、D2盒內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，且粒子在D1、D2盒內(nèi)各運(yùn)動(dòng)一次后在t=2To時(shí)刻到達(dá)Ol，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。15．（12分）某種透明材料制成的半球殼，外徑是內(nèi)徑的兩倍，過(guò)球心O的截面如圖所示，A是外球面上的點(diǎn)，AO是半球殼的對(duì)稱軸。一單色光在圖示截面內(nèi)從A點(diǎn)射入，當(dāng)入射角i=45°時(shí)折射光恰與內(nèi)球面相切于B點(diǎn)。（i）求透明材料對(duì)該光的折射率；（ii）要使從A點(diǎn)入射光的折射光能從內(nèi)球面射出半球殼，求光在A點(diǎn)入射角應(yīng)滿足的條件。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．與變阻器并聯(lián)的電容器兩端電壓變小，電容不變，則由知電容器C上電荷量減小，故A錯(cuò)誤；B．電源的總功率，與電流的大小成正比，則知電源的總功率變大，故B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)滑片向左滑動(dòng)的過(guò)程中，其有效阻值變小，所以根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，路端電壓變小，則電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、D【解析】

A．根據(jù)可知，圖像與橫軸圍成的面積代表電容器所帶的總電荷量，故A錯(cuò)誤；BC．確定每個(gè)小方格所對(duì)應(yīng)的電荷量值，縱坐標(biāo)的每個(gè)小格為0.2mA，橫坐標(biāo)的每個(gè)小格為0.4s，則每個(gè)小格所代表的電荷量數(shù)值為q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C曲線下包含的小正方形的個(gè)數(shù)為40個(gè)，由曲線下方的方格數(shù)與q的乘積即得電容器所帶的電荷量Q=40×8×10-5C=3.2×10-3C故BC錯(cuò)誤；D．電容器的電容約為故D正確。故選D。3、D【解析】

金屬棒的有效長(zhǎng)度為AC，根據(jù)幾何知識(shí)得L=0.2m，根據(jù)安培力公式得F=BIL=2×5×0.2=2N根據(jù)左手定則可判定安培力水平向左，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選D。4、B【解析】

ABC．由題設(shè)條件帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為，根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可知，帶電粒子從M到N運(yùn)動(dòng)了四分之一周期，由幾何知識(shí)作圖知道該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在邊界圓上，半徑為，由則發(fā)射方向與MN的夾角為45°，此軌跡對(duì)應(yīng)弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤，B正確；D．根據(jù)前面的數(shù)據(jù)再畫(huà)出沿MN方向的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，經(jīng)計(jì)算軌跡圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為，則時(shí)間不等于，D錯(cuò)誤．故選B。5、A【解析】

ABC．根據(jù)解得則運(yùn)行周期之比為，向心加速度之比為，線速度之比為，故A正確，BC錯(cuò)誤；

D．根據(jù)星球表面萬(wàn)有引力等于重力可知由于不知道“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的半徑之比，所以無(wú)法求出表面重力加速度之比，故D錯(cuò)誤。

故選A。6、B【解析】

由題意知得：小球通過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度與圓柱體相切，則有vy=v0tan53°小球從C到D，水平方向有Rsin53°=v0t豎直方向上有聯(lián)立解得根據(jù)幾何關(guān)系得，C點(diǎn)到B點(diǎn)的距離故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】

A．處于中點(diǎn)的小球A的運(yùn)動(dòng)半徑為，根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可知線速度A錯(cuò)誤；B．處于中點(diǎn)的小球A的加速度為B錯(cuò)誤；C．處于端點(diǎn)的小球B的向心加速度由牛頓第二定律可知小球B所受的合外力為C正確；D．設(shè)輕桿段中的拉力為，輕桿段中的拉力為，對(duì)小球A由牛頓第二定律可得對(duì)小球B由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得D正確。故選CD。8、BD【解析】

A．由題意知2.5m后拉力逐漸減小，摩擦力不變，所以合外力在改變，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度也在改變，不是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示拉力做的功，則由圖象可知物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，則f=F=12N所以所以滑動(dòng)摩擦力做的功所以合外力做的功為故B正確；CD．根據(jù)動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)解得；根據(jù)動(dòng)量定理可知，物體在減速過(guò)程中合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量，即故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。9、ACD【解析】

A．開(kāi)始未電場(chǎng)時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，對(duì)A，根據(jù)平衡條件和胡克定律有解得物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)，彈簧的拉力等于物體B重力的下滑分力，根據(jù)胡克定律，有解得故從加電場(chǎng)后到B剛離開(kāi)C的過(guò)程中，A發(fā)生的位移大小為選項(xiàng)A正確；B．從加電場(chǎng)后到B剛離開(kāi)C的過(guò)程中，擋板C對(duì)小物塊B的作用力不為零，由I=Ft知擋板C對(duì)小物塊B的沖量不為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．設(shè)A所受的電場(chǎng)力大小為F，當(dāng)A的加速度為0時(shí)，B的加速度大小均為a，方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A有對(duì)B有故有B剛離開(kāi)C時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)A做功的瞬時(shí)功率為選項(xiàng)C正確；D．對(duì)A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，從加電場(chǎng)后到B剛離開(kāi)C的過(guò)程中，物塊A的機(jī)械能、電勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變，彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大，則物塊A的機(jī)械能和電勢(shì)能之和先增大后減小，選項(xiàng)D正確。故選ACD。10、ACD【解析】

因?yàn)椋瑒t分析物體的運(yùn)動(dòng)得分兩種情況：第一種情況是，物體滑上傳送帶后先減速后勻速，最終速度為，由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽艿淖兓癁椋幌鄬?duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦生熱增加的機(jī)械能為第二種情況是，物體滑上傳送帶后一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，摩擦生熱增加的機(jī)械能綜上所述，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，ACD正確。故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、CDACD沒(méi)有平衡摩擦力或木板的傾角過(guò)大或過(guò)小【解析】

（1）由圖知：在AB之間，由于相鄰計(jì)數(shù)間的距離不斷增大，而打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，所以小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)．在CD之間相鄰計(jì)數(shù)間距相等，說(shuō)明小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)．小車(chē)離開(kāi)橡皮筋后做勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)選用CD段紙帶來(lái)計(jì)算小車(chē)的速度v．求小車(chē)獲得的速度應(yīng)選CD段來(lái)計(jì)算；（2）該實(shí)驗(yàn)中利用相同橡皮筋形變量相同時(shí)對(duì)小車(chē)做功相同，通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功成整數(shù)倍增加．故A正確，B錯(cuò)誤；為保證每根橡皮條對(duì)小車(chē)做功一樣多每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度必需保持一致，故C正確；在中學(xué)階段，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量時(shí)間時(shí)，為有效利用紙帶，總是先接通電源后釋放紙帶，故D正確；故選ACD.（3）在該實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作，紙帶足夠長(zhǎng)，點(diǎn)跡清晰的紙帶上并沒(méi)有出現(xiàn)一段等間距的點(diǎn)，造成這種情況的原因可能是沒(méi)有平衡摩擦力或木板的傾角過(guò)大或過(guò)小.【點(diǎn)睛】明確了該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，即可了解具體操作的含義，以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；數(shù)據(jù)處理時(shí)注意數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，本題是考查實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理的方法等問(wèn)題．12、D【解析】

(1)[1]A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門(mén)的距離，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，不需要測(cè)量下落時(shí)間，故C錯(cuò)誤；D．利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度時(shí)，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測(cè)量小球的直徑，故D正確．故選D．(2)[2][3]利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，故根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有即