北師大實驗中學2024年高考壓軸卷物理試卷含解析

北師大實驗中學2024年高考壓軸卷物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、關于原子核的相關知識，下面說法正確的是（）A．原子核內相鄰質子之間存在相互排斥的核力B．原子核的比結合能越小，說明原子核越不穩(wěn)定C．溫度越高放射性元素的半衰期越小D．β射線是電子流，表明原子核內除質子中子之外還有電子2、在物理學發(fā)展過程中做出了重要貢獻。下列表述正確的是（）A．開普勒測出了萬有引力常數(shù)B．愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象C．安培提出了磁場對運動電荷的作用力公式D．盧瑟福提出了原子的核式結構模型3、太陽系各行星幾乎在同一平面內沿同一方向繞太陽做圓周運動。2019年10月28日發(fā)生了天王星沖日現(xiàn)象，即天王星、地球、太陽三者處于同一直線，此時是觀察天王星的最佳時間。已知地球到太陽距離為1個天文單位，天王星到太陽距離為19.2個天文單位，則下列說法正確的是（）A．此時太陽位于地球和天王星之間的某一點B．2020年10月28日還會出現(xiàn)一次天王星沖日現(xiàn)象C．天王星繞太陽公轉的周期約為84年D．地球繞太陽公轉的加速度約為天王星繞太陽公轉的20倍4、2019年7月31日，一個國際研究小組在《天文學和天體物理學》雜志刊文稱，在一個距離我們31光年的M型紅矮星GJ357系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它們繞GJ357做圓周運動。GJ357d處于GJ357星系宜居帶，公轉軌道與GJ357的距離大約為日地距離的五分之一。GJ357d的質量是地球質量的6.1倍，公轉周期為55.7天，很可能是一個宜居星球。不考慮行星間的萬有引力，根據(jù)以上信息可知（）A．GJ357d和GJ357c的軌道半徑與周期的比值相同B．GJ357d的周期比GJ357c的周期小C．GJ357的質量約為地球質量的3倍D．GJ357的質量約為太陽質量的5、如圖，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，t=0時刻他看到自己正下方的河底有一小石塊，t=3s時他恰好看不到小石塊了，河水的折射率n=，下列說法正確的是（）A．3s后，小孩會再次看到河底的石塊B．前3s內，小孩看到的石塊越來越明亮C．這條河的深度為mD．t=0時小孩看到的石塊深度為m6、2020年1月我國成功發(fā)射了“吉林一號”衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道可看作距地面高度為650km的圓，地球半徑為6400km，第一宇宙速度為7.9km/s。則該衛(wèi)星的運行速度為（）A．11.2km/s B．7.9km/s C．7.5km/s D．3.lkm/s二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，兩個帶電小球、分別處于光滑絕緣的豎直墻面和斜面上，且在同一豎直平面內，用水平向左的推力F作用于球，兩球在圖示位置靜止，現(xiàn)將球沿斜面向下移動一小段距離，發(fā)現(xiàn)球隨之向上移動少許，兩球在新位置重新平衡，重新平衡后與移動前相比，下列說法正確的是（）A．推力F變小 B．斜面對的彈力不變C．墻面對的彈力不變 D．兩球之間的距離減小8、2019年10月5日2時51分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭，成功將“高分十號”地球同步衛(wèi)星發(fā)射升空。一般發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過兩次變軌才能進入地球同步軌道。如圖所示，先將衛(wèi)星送入較低的圓軌道Ⅰ，經(jīng)橢圓軌道Ⅲ進入地球同步軌道Ⅱ。已知“高分十號”衛(wèi)星質量為m衛(wèi)，地球質量為m地，軌道Ⅰ半徑為r1，軌道Ⅱ半徑為r2，A、B為兩軌道的切點，則下列說法正確的是（）A．“高分十號”在軌道Ⅰ上的運行速度大于7.9km/sB．若”高分十號”在軌道I上的速率為v1：則在軌道II上的速率v2=v1C．在橢圓軌道上通過B點時“高分十號”所受萬有引力小于向心力D．假設距地球球心r處引力勢能為Ep=－則“高分十號”從軌道Ⅰ轉移到軌道Ⅱ，其機械能增加了－9、圖是某繩波形成過程的示意圖．質點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動質點2、3、4，…各個質點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端．t=T/4時，質點5剛要開始運動．下列說法正確的是A．t＝T/4時，質點5開始向下運動B．t＝T/4時，質點3的加速度方向向下C．從t＝T/2開始的一小段時間內，質點8的速度正在減小D．從t＝T/2開始的一小段時間內，質點8的加速度正在減小10、“嫦娥四號”探測器在2017年自動完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球。若已知月球半徑為R，“嫦娥五號”在距月球表面高度為R的圓軌道上飛行，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法正確的是（）A．月球表面重力加速度為B．月球質量為C．月球第一宇宙速度為D．月球密度為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學用打點計時器測量做勻速直線運動的物體的加速度，電源頻率f=50Hz，在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個技術點，因保存不當，紙帶被污染，如圖1所示，A、B、C、D是本次排練的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離：SA=16.6mm、SB=126.5mm、SD=624.5mm。若無法再做實驗，可由以上信息推知：（1）相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為_________s；（2）打C點時物體的速度大小為_________m/s（取2位有效數(shù)字）（3）物體的加速度大小為________（用SA、SB、SD和f表示）12．（12分）某同學為了將一量程為3V的電壓表改裝成可測量電阻的儀表——歐姆表．（1）先用如圖a所示電路測量該電壓表的內阻，圖中電源內阻可忽略不計，閉合開關，將電阻箱阻值調到3kΩ時，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調到12kΩ時，電壓表指針指在如圖b所示位置，則電壓表的讀數(shù)為____V．由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內阻RV＝____kΩ.（2）將圖a的電路稍作改變，在電壓表兩端接上兩個表筆，就改裝成了一個可測量電阻的簡易歐姆表，如圖c所示，為將表盤的電壓刻度轉換為電阻刻度，進行了如下操作：閉合開關，將兩表筆斷開，調節(jié)電阻箱，使指針指在“3.0V”處，此處刻度應標阻值為____（填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對應的電壓刻度，則“1V”處對應的電阻刻度為____kΩ.（3）若該歐姆表使用一段時間后，電池內阻不能忽略且變大，電動勢不變，但將兩表筆斷開時調節(jié)電阻箱，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進行測量，其測量結果將____．A.偏大B.偏小C.不變D.無法確定四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，內徑粗細均勻的U形管豎直放置在溫度為7℃的環(huán)境中，左側管上端開口，并用輕質活塞封閉有長l1＝14cm的理想氣體，右側管上端封閉，管上部有長l2＝24cm的理想氣體，左右兩管內水銀面高度差h＝6cm.若把該裝置移至溫度恒為27℃的房間中(依然豎直放置)，大氣壓強恒為p0＝76cmHg.不計活塞與管壁間的摩擦．分別求活塞再次平衡時左、右兩側管中氣體的長度．14．（16分）如圖所示，AC為光滑的水平桌面，輕彈簧的一端固定在A端的豎直墻壁上質量的小物塊將彈簧的另一端壓縮到B點，之后由靜止釋放，離開彈簧后從C點水平飛出，恰好從D點以的速度沿切線方向進入豎直面內的光滑圓弧軌道小物體與軌道間無碰撞為圓弧軌道的圓心，E為圓弧軌道的最低點，圓弧軌道的半徑，，小物塊運動到F點后，沖上足夠長的斜面FG，斜面FG與圓軌道相切于F點，小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)，，取不計空氣阻力求：（1）彈簧最初具有的彈性勢能；（2）小物塊第一次到達圓弧軌道的E點時對圓弧軌道的壓力大??；（3）判斷小物塊沿斜面FG第一次返回圓弧軌道后能否回到圓弧軌道的D點？若能，求解小物塊回到D點的速度；若不能，求解經(jīng)過足夠長的時間后小物塊通過圓弧軌道最低點E的速度大?。?5．（12分）如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A開始經(jīng)狀態(tài)B到達狀態(tài)C，已知氣體在狀態(tài)C時的壓強為，該理氣體的內能與溫度關系滿足U＝kT．求:(i)氣體在A點的壓強大小;(ii)氣體從A變化到B再變化到C吸收的熱量．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

A．原子核內相鄰質子之間存在強相互吸引的核力，A錯誤；B．原子核比結合能越小，拆開原子核越容易，說明原子核越不穩(wěn)定，B正確；C．放射性元素的半衰期是原核的衰變規(guī)律，由原子核內部因素決定，即與元素的種類有關，與溫度無關，C錯誤；D．射線是原子核內中子轉變?yōu)橘|子時產(chǎn)生的，不能說明原子核內有電子，選項D錯誤。故選B。2、D【解析】

根據(jù)物理學史解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可。【詳解】A.卡文迪許測出了萬有引力常數(shù)，A錯誤；B.天然放射現(xiàn)象是法國物理學家貝克勒耳發(fā)現(xiàn)的，B錯誤；C.磁場對運動電荷的作用力公式是由洛倫茲提出的，C錯誤；D.盧瑟福提出了原子的核式結構模型，D正確?！军c睛】本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一。3、C【解析】

A．天王星、地球都繞太陽做圓周運動，即太陽為中心天體，所以太陽不可能位于地球和天王星之間，故A錯誤；BC．天王星、地球繞太陽做勻速圓周運動，根據(jù)開普勒第三定律可知得即天王星繞太陽公轉的周期約為84年，如果兩次行星沖日時間間隔為t年，則地球多轉動一周，有解得再出現(xiàn)一次天王星沖日現(xiàn)象并不在2020年10月28日，故B錯誤，C正確；D．由公式得地球繞太陽公轉的加速度約為天王星繞太陽公轉的369倍，故D錯誤。故選C。4、D【解析】

A．G357d和GJ357c都繞GJ357做圓周運動，由開普勒第三定律可知，它們軌道半徑的三次方與周期的二次方的比值相同，故A錯誤；B．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得由于Rc<Rd，則，所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大，故B錯誤；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得求天體質量時只能求得中心天體的質量，不能求環(huán)繞天體的質量，地球繞太陽運動，地球為環(huán)繞天體；GJ357d繞GJ357運動，GJ357d是環(huán)繞天體，雖然知道GJ357d的質量是地球質量的6.1倍，但不能比較GJ357的質量與地球質量的關系，故C錯誤；D．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得故D正確。故選D。5、C【解析】

A．t=3s時他恰好看不到小石塊了，說明在此位置從小石塊射到水面的光發(fā)生了全反射，則3s后的位置從小石塊射到水面的光仍發(fā)生全反射，則小孩仍不會看到河底的石塊，選項A錯誤；B．前3s內，從小石子上射向水面的光折射光線逐漸減弱，反射光逐漸增強，可知小孩看到的石塊越來越暗，選項B錯誤；C．由于則可知水深選項C正確；D．t=0時小孩看到的石塊深度為選項D錯誤。故選C。6、C【解析】

近地衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，則有則有第一宇宙速度km/s“吉林一號”衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，則有聯(lián)立解得km/s故C正確，ABD錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】

CD．先對小球A受力分析，受重力、支持力、靜電力，如圖所示：根據(jù)共點力平衡條件，有：，由于減小，可知墻面對A的彈力變小，庫侖力減小，故兩球間距增加，選項CD錯誤；AB．對AB整體受力分析，受重力、斜面支持力N、墻壁支持力FN、推力F，如圖所示：根據(jù)共點力平衡條件，有解得由于減小，不變，所以推力F減小，斜面對B的彈力N不變，選項AB正確。故選AB。8、BD【解析】

A．第一宇宙速度為7.9km/s，繞地球做圓周運動的軌道半徑等于地球的半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力則有可得知軌道半徑越大，線速度越小，所以“高分十號”衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的運行速度小于7.9km/s，故A錯誤；B．根據(jù)可得“高分十號”衛(wèi)星在軌道I上的速率為在軌道II上的速率為聯(lián)立解得故B正確；C．由于“高分十號”衛(wèi)星需要在點從橢圓軌道Ⅲ進入軌道Ⅱ，衛(wèi)星在點需加速，所以“高分十號”衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅲ上通過B點時，萬有引力大于向心力，故C錯誤；D．“高分十號”衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的機械能在軌道Ⅱ上的機械能則機械能增加量故D正確；故選BD。9、BC【解析】A、t＝T/4時，質點5開始向上運動，A錯誤；B、t＝T/4時，質點3受到指向平衡位置的回復力的作用，加速度方向向下，B正確；CD、從t＝T/2開始的一小段時間內，質點8正在從平衡位置向上運動，速度正在減小，加速度正在增大，C正確，D錯誤．故選：BC．10、BD【解析】

B．對探測器，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故B選項正確；A．月球表面的重力加速度為則A選項錯誤；C．月球的第一宇宙速度為月球表面的環(huán)繞速度，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故C選項錯誤；D．月球的密度故D選項正確。故選BD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.12.5【解析】

考查實驗“用打點計時器測量做勻速直線運動的物體的加速度”?！驹斀狻浚?）[1]．電源的頻率為50Hz，知每隔0.02s打一個點，每隔4個點取1個計數(shù)點，可知相鄰兩計數(shù)點，每隔4個點取1個計數(shù)點，可知相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s；（2）[2]．C點的瞬時速度等于BD段的平均速度，則；（3）[3]．勻加速運動的位移特征是相鄰的相等時間間隔內的位移以均勻增大，有：。12、1.506∞1C【解析】

（1）[1][2]由圖（b）所示電壓表表盤可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為1.50V；電源內阻不計，由圖a所示電路圖可知，電源電動勢：E＝U＋IR＝U＋R由題意可知：E＝3＋×3000E＝1.5＋×12000解得RV＝6000Ω＝6kΩ，E＝4.5V（2）兩表筆斷開，處于斷路情況，相當于兩表筆之間的電阻無窮大，故此處刻度應標阻值為∞，當指針指向3V時，電路中的電流為：Ig＝A＝0.0005A此時滑動變阻器的阻值：R＝Ω＝3kΩ當電壓表示數(shù)為1V時，有：1＝解得Rx＝1kΩ.（3）[5][6]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電池新時有：Ig＝＝，測量電阻時電壓表示數(shù)為：U＝歐姆表用一段時間調零時有：Ig＝，測量電阻時：U＝比較可知：r＋R＝r′＋R′所以若電流相同則R′x＝Rx，即測量結果不變，故選C。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、15cm25cm【解析】設管的橫截面積為S，活塞再次平衡時左側管中氣體的長度為l′，左側管做等壓變化，則有V1其中V1＝14S，T＝280K，T′＝300K，V′2＝l′1S解得l′1＝15cm設平衡時右側管氣體長度增加x，則由理想氣體狀態(tài)方程可知(p其中p0＝76cmHg，h＝6cmHg解得x＝1cm所以活塞平衡時右側管中氣體的長度為25cm.點睛：本題要能用靜力學觀點分析各處壓強的關系．要注意研究過程中哪些量不變，哪些量變化，選擇合適的氣體實驗定律解決問題．14、；30N；2．【解析】

（1）設小物塊在C點的速度為，則在D點有：設彈簧最初具有的彈性勢能為，則：代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：；設小物塊在E點的速度為，則從D到E的過程中有：設在E點，圓軌道對小物塊的支持力為N，則有：代入數(shù)據(jù)解得：，由牛頓第三定律可知，小物塊到達圓軌道的E點時對圓軌道的壓力為30

設小物體沿斜面FG上滑的最大距