2024年高三物理試卷練習(xí)題及答案（九）

一、選擇題

L2018年5月21日，我國成功發(fā)射了為探月任務(wù)執(zhí)行通信中繼服務(wù)的“鵲橋”衛(wèi)星，并定點在如圖1

所示的地月連線外側(cè)的位置上鵲橋”衛(wèi)星在位置4時，受到地球和月球共同的引力作用，不需要消耗

燃料就可以與月球保持相對靜止，且與月球一起繞地球運動.鵲橋"衛(wèi)星、月球繞地球運動的加速度分

別為a鵠、a月，線速度分別為/鵲、1/月，周期分別為廠鵠、廠月，軌道半徑分別為/?鵲、/月，下列關(guān)系正確的是

圖1

A.廣鵲＜7月B?d鵲＜3月

暈2加2

C.1/鵲/月D.—^二—3

儲「月

【答案】C

【解析】因為“鵲橋”衛(wèi)星與月球一起繞地球運動，與月球保持相對靜止，所以周期相同:T鵲二T月,

A錯誤,

4TT2

對月球有：a月二亍「月、

4n

對衛(wèi)星有：a鵲二萬鵲,

因為周期相同，所以a鵲＞a月，B錯誤；

根據(jù)：＞/=半，周期相同，而衛(wèi)星的半徑大，所以衛(wèi)星線速度大，1/鵠〉-月，C正確；

m2丁最

因為周期相同，而半徑不同，且衛(wèi)星半徑大，所以；一＜K，D錯誤.

2.如圖2所示，a、。為兩彈性金屬線圈，線圈a套在通電螺線管外部，線圈。置于通電螺線管的內(nèi)

部，兩線圈所在平面都垂直于通電螺線管的軸線，通電螺線管中的電流方向如圖1所示.當通電螺線管中

的電流增大時，對兩線圈中的感應(yīng)電流方向和縮擴情況說法正確的是（）

圖2

A.自左向右看，a線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針

B.自左向右看，b線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針

c.a線圈會擴張

D.b線圈會擴張

【答案】C

【解析】通電螺線管中的電流增大時，穿過線圈a的磁通量向右增加，根據(jù)楞次定律可知，a中產(chǎn)生

的感應(yīng)電流方向為逆時針（從左向右看）；穿過線圈。的磁通量向右增加，根據(jù)楞次定律可知，匕中產(chǎn)生的感

應(yīng)電流方向為逆時針（從左向右看），選項A、B錯誤.因螺線管外部磁場向左，根據(jù)左手定則可知，a線圈

的各個小段均受到向外的磁場力，有擴張的趨勢，選項C正確.同理可知因螺線管內(nèi)部磁場向右，根據(jù)左

手定則可知，。線圈的各個小段均受到指向圓心向里的磁場力，有收縮的趨勢，選項D錯誤.

3.如圖3所示，滑塊以速率％沿固定斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出發(fā)點時的速率變

為⑸且^<14,則下列說法中錯誤的是（）

A.全過程中重力做功為零

B.全過程中摩擦力做功為零

C.在上滑和下滑兩過程中，機械能減少量相等

D.在上滑和下滑兩過程中，摩擦力做功的平均功率不相等

【答案】B

【解析】重力做功等于重力與豎直位移的乘積，全程豎直位移為零，所以重力做功為零，A正確；上

滑時，摩擦力沿斜面向下，做負功，下滑時，摩擦力沿斜面向上，做負功，所以全程始終做負功，總功不

為零，B錯誤；因為上滑和下滑過程摩擦力大小相等，且位移大小相等，始終做負功，所以上滑和下滑過程

克服摩擦力做功相同，機械能減少量相同，C正確；上滑過程的加速度：a=海'。e+*mgcos0=奐由

—一/7?osin6-umc/c,os9一

〃gcos6；下滑時加速度：a'=-----------------=psin6-〃geos6,位移大小相同，下滑時加速度小，所

M/

以下滑時間長，而上滑和下滑克服摩擦力做功相同，所以由0=7可知，平均功率不同，D正確.

4.如圖4,在水平地面上放置一個質(zhì)量為例的斜面體（斜面光滑），斜面體上放置一個質(zhì)量為〃的物塊,

物塊與固定墻面上的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的軸線始終與斜面平行，若物塊在斜面上做往復(fù)運動的過程中，

斜面體始終保持靜止，則圖中畫出的關(guān)于地面對斜面體的摩擦力6與時間的關(guān)系圖象正確的是（）

e

圖4

【答案】A

【解析】因為斜面光滑，所以斜面體的受力如圖所示，地面對斜面體的摩擦力為定值，且方向始終

向右，故選A.

5.如圖5所示，是四分之一圓弧，。為圓心，。為圓弧中點，/、D、。處各有一垂直紙面的通電

直導(dǎo)線，電流大小相等，方向垂直紙面向里，整個空間還存在一個磁感應(yīng)強度大小為6的勻強磁場，。處

的磁感應(yīng)強度恰好為零.如果將。處電流反向，其他條件都不變，則。處的磁感應(yīng)強度大小為（）

A.2（電-1）6B.2（娘+1）6

C.2BD.0

【答案】A

【解析】。點的實際磁感應(yīng)強度是力、。、。處電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度與空間大小為6的磁感應(yīng)強度

的矢量和，。處的磁感應(yīng)強度恰好為零，則/、。在。點產(chǎn)生的磁場與空間磁場的矢量和一定與。單獨產(chǎn)

反向，其他條件都不變，。處磁感應(yīng)強度：夕=2%=2（g-1）6,B、C、D錯誤，A正確.

6.如圖6所示，甲為演示光電效應(yīng)的實驗裝置；乙圖為a、&c三種光照射下得到的三條電流表與電

壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線；丙圖為氫原子的能級圖；丁圖給出了幾種金屬的逸出功和截止頻率的關(guān)系.以

下說法正確的是（）

幾種金屬的逸出功和截止頻率

金屬WJeVVc/xlO^Hz

鈉2.295.53

鉀2.255.44

鋼2.135.15

丙丁

圖6

A.若6光為綠光，c光可能是紫光

B.若a光為綠光，c光可能是紫光

C.若匕光光子能量為2.81eV,用它照射由金屬鋤制成的陰極，所產(chǎn)生的大量具有最大初動能的光電

子去撞擊大量處于〃=3激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產(chǎn)生6種不同頻率的光

D.若6光光子能量為2.81eV,用它直接照射大量處于〃=2激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產(chǎn)生6種不同頻率

的光

【答案】BC

【解析】由光電效應(yīng)方程&=-吃和聯(lián)立解得必，即光子照射同一塊金屬的

時候，只要遏止電壓一樣，說明光子的頻率一樣，遏止電壓越大，光子的頻率越大，因此可知白光和c光

的頻率一樣，大于a光的頻率，故A錯誤，B正確；5光的光電效應(yīng)方程為A=/?1/-必=(2.81-2.13)eV=

0.68eV,電子撞擊氫原子，氫原子只吸收兩個能級差的能量，因此〃=3能級的氫原子吸收的能量為△&=

-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV,這時氫原子處在〃=4的能級上，可輻射6種頻率的光，C正確；若用光

子照射氫原子，氫原子只能吸收光子能量恰好為能級能量差的光子，2.81eV能量的光子不被吸收，D錯誤.

7.水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩個物體，水平推力R、Q分別作用在a、匕上，一段時間后撤去推力，

物體繼續(xù)運動一段距離后停下.兩物體的［圖線如圖7所示，圖中/6〃。,則整個過程中()

圖7

A.水平推力R、Q大小可能相等

B.a的平均速度大于b的平均速度

C.合外力對a物體的沖量等于合外力對b物體的沖量

D.摩擦力對8物體做的功小于摩擦力對。物體做的功

【答案】CD

【解析】由題圖知，ZI6與。。平行，說明撤去推力后兩物體的加速度相同，而撤去推力后物體的合

力等于摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可知，兩物體受到的摩擦力大小相等.水平推力作用時，由圖象可知a

的加速度大于b的加速度，根據(jù)尸-6可知水平推力月大于Q故A錯誤；設(shè)兩物體的最大速度為匕

1/1/

加水平推力時兩物體的平均速度均為5,撤去水平推力后兩物體的平均速度仍為5,可知a的平均速度等于Z?

的平均速度，故B錯誤；根據(jù)動量定理可知，合外力的沖量等于動量的變化量，即介-4=0,故C正確；由

題圖可知，a的位移小于b的位移，因兩物體的摩擦力相等，可知摩擦力對a物體做的功小于摩擦力對b

物體做的功，故D正確.

8.有一勻強電場的方向平行于/平面，平面內(nèi)a、b、c、d四點的位置如圖8所示，cd、必分別垂

直于x軸、"軸，其中a、b、c三點電勢分別為：4V、8V、10V,使一電荷量為g=-2xl0「5C的負點電

荷由a點開始沿abed路線運動，則下列判斷正確的是（）

圖8

A.坐標原點。的電勢為6V

B.電場強度的大小為/V/m

C.該點電荷在c點的電勢能為2X10-5J

D.該點電荷從a點移到d點過程中，電場力做功為8X10TJ

【答案】AD

【解析】由于是勻強電場，所以沿同一方向前進相同距離電勢的變化量相等，所以/-0=0。-0,

代入數(shù)據(jù)解得：°。=6V,故A正確；

a。中點e的電勢為口=6V,連接Oe則為等勢面，如圖所示，

由幾何關(guān)系可知，ab垂直于Oe,貝IJab為一條電場線，且方向由b指向a,電場強度為:E=:

8-6l

/22--------V/m=100\/2V/m,故B錯誤；

A/22+2227

—xlO-2

該點電荷在c點的電勢能為：EVc=qcpc=-2x10-4〕，故C錯誤；

b、d在同一等勢面上，該點電荷從a點移動到d點電場力做功為：

5-5

Wad=qUad=qUab=(^-8)x(-2xl0')J=8xl0J,故D正確.

9.某同學(xué)為了驗證“力的平行四邊形定則”，設(shè)計了如下實驗，實驗原理如圖9甲所示.將三根細繩

套系于同一點。，然后與同學(xué)配合，同時用三個彈簧秤分別拉住三根細繩套，以合適的角度向三個不同方

向拉開.當穩(wěn)定后，分別記錄三個彈簧秤的讀數(shù).

(1)關(guān)于下列實驗操作不必要的步驟是：.

A.要保證三根細繩套長度相等

B.實驗時需要注意保證各彈簧秤及細繩套在同一水平面內(nèi)

C.改變拉力重復(fù)實驗，每次必須保證。點在同一位置

D.記錄彈簧秤讀數(shù)的同時，必須記錄各拉力的方向

E.為完成平行四邊形定則的驗證，實驗時還需要測量各拉力間的夾角

⑵某次實驗測得彈簧秤讀數(shù)分別為吊=2.2N,修=2.4N,丘=3.2N,請根據(jù)圖乙記錄的各力的方向,

結(jié)合實驗原理，在虛線框內(nèi)畫出力的圖示，并作出相應(yīng)的平行四邊形，加以驗證.

【答案】(l)ACE⑵見解析

【解析】⑴細繩套連接彈簧秤與結(jié)點，取合適長度即可，沒必要等長，A沒有必要；實驗時，需要

各彈簧秤及細繩套在同一水平面內(nèi)，保證各個力在同一個水平面內(nèi)，才可以進行合成驗證，B有必要；三力

平衡條件下，無論結(jié)點在什么位置，都滿足任意兩個力的合力與第三個力等大反向，所以沒必要每次必須

保證。點在同一位置，C沒有必要；力的合成需要知道分力的大小和方向，所以必須記錄各拉力的方向，D

有必要；通過合成平行四邊形,

合力與分力方向可以通過作圖確定,沒必要測量夾角，E沒有必要.

(2)根據(jù)圖乙作出力的圖示，如下：

通過測量，尸合與修在誤差允許的范圍內(nèi)等大反向，平行四邊形定則成立.

10.某同學(xué)將電流表A與一電源和滑動變阻器串聯(lián)改裝成歐姆表.并測定電源的電動勢P和內(nèi)阻A,如

圖10甲所示，已知電流表內(nèi)阻吊=7.5Q,滿偏電流4=10mA,電流表的表盤如圖乙所示，該同學(xué)做如下操

作：

丙

圖10

(1)首先，將兩表筆短接后，調(diào)節(jié)滑動變阻器用使電流表A達到滿偏.移開兩表筆，若用電阻箱替代

滑動變阻器/?.仍使電流表滿偏.電阻箱讀數(shù)如圖丙所示，則/?=.

(2)保持滑動變阻器/?接入電路阻值不變，重新接回，將兩表筆接電阻箱，可以逐一將歐姆表刻度標出，

當電阻箱調(diào)至100。時，電流表讀數(shù)如圖乙所示，則此時電流為A.

(3)由此，可以測出電源的電動勢三=內(nèi)阻r=.

(4)改裝好的歐姆表使用一段時間后，可認為電源電動勢有所降低，電源內(nèi)阻增大，該同學(xué)按照步驟規(guī)

范操作，測量某一定值電阻，測得電阻值_______真實值(填“大于”“等于”或“小于”).

【答案】(1)142.0Q(2)0.0060(3)1.5V0.5Q⑷大于

【解析】(1)由題圖丙所示電阻箱可知，其讀數(shù)為：1x100Q+4x10Q+2x1Q+Ox?！筈=142.0Q；

(2)電流表量程為10mA,由題圖乙所示表盤可知，其最小分度值為0.2mA,示數(shù)為6.0mA=0.0060A；

⑶根據(jù)題意,應(yīng)用閉合電路歐姆定律可知。010A=?pJ/Dcc，。。°6A=0+

廣十飛十kz/_(-/Vg-r_L4/.UkzI1UUkJ

解得：1.5V,r=0.5Q.

(4)歐姆調(diào)零時：/?內(nèi)=1，電源電動勢降低，歐姆調(diào)零后，歐姆表內(nèi)阻??內(nèi)減小，用歐姆表測電阻時：/

/g

二萬二方=總?cè)f萬，由于/?內(nèi)減小，測電阻時電流/偏小，指針偏左，所測電阻偏大，電阻測量值大

/V內(nèi)十t\xK內(nèi)十人r\x

于真實值.

11.如圖1所示，在矩形區(qū)域/cO內(nèi)存在一個垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為6的勻強磁場，Oa

邊長為水/,勿?邊長為/.現(xiàn)從。點沿著。力方向垂直磁場射入各種速率的帶正電粒子，已知粒子的質(zhì)量為

m,帶電荷量為氟粒子所受重力及粒子間相互作用忽略不計)，求：

b

圖1

⑴垂直數(shù)邊射出磁場的粒子的速率/；

(2)粒子在磁場中運動的最長時間tm.

…2\[3qBLnm

【答案】⑴號-(2)福

【解析】(1)粒子運動的軌跡如圖,

設(shè)粒子做圓周運動的軌跡半徑為/?,由幾何關(guān)系可知：tan6=

,n

貝sineO=a^A=/3"Z

粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力有＜7出=777萬

可解得V=當詈

2Tr/?

⑵由圓周運動的關(guān)系可知廠二丁廠

,2TT/77

可得廠二方

因此可知粒子在磁場中做圓周運動的周期和速度無關(guān)，周期不變

由幾何關(guān)系可知最大圓心角a=23=^

(j[71/77

可知粒子在磁場中運動的最長時間

ZTlODCI

12.一長木板置于粗糙水平地面上，木板右端放置一小物塊，如圖2所示.木板與地面間的動摩擦因數(shù)

41=0.1,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)償=0.41=0時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向墻壁運動，當

t=ls時，木板以速度1/1=4m/s與墻壁碰撞(碰撞時間極短).碰撞前后木板速度大小不變，方向相反.運

動過程中小物塊第一次減速為零時恰好從木板上掉下.已知木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度

g取10m/s2.求：

圖2

(1)￡=0時刻木板的速度大??；

⑵木板的長度.

.16

【答案】(1)5m/s(2)—m

【解析】⑴對木板和物塊：a(M+m)g=(M+m)ai

設(shè)初始時刻木板速度為歷

由運動學(xué)公式：vi=vo-ait

代入數(shù)據(jù)求得：％=5m/s

(2)碰撞后，對物塊：〃2/7?g=)歷

I4214

當速度為0時，設(shè)經(jīng)歷時間為4發(fā)生位移為則有M=Xi=-t

解得M=2m,f=1s

對木板由牛頓第二定律：/Jimg+/j^M+rri)g=Maz

經(jīng)歷時間f時，發(fā)生位移為心

1,

X2=idL'a-

木板長度/=A1+A2,

16

代入數(shù)據(jù)解得/=§m.

13.以下說法正確的是.

A.當一定質(zhì)量的氣體吸熱時，其內(nèi)能可能減小

B.當廠＜々時，分子間的弓I力和斥力都隨分子間的距離增大而減小

C.單晶體有固定的熔點，多晶體和非晶體都沒有固定的熔點

D.已知阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，不可估算出該氣體分子間的平均距離

E.液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以液體表面分子間的作用表現(xiàn)為相互吸弓I,

即存在表面張力

⑵(10分)如圖3,導(dǎo)熱性能良好的水平放置的圓筒形汽缸與一裝有水銀的U形管相連，U形管左側(cè)上端

封閉一段長度為15cm的空氣柱，U形管右側(cè)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體.開始時U形管兩臂中水銀

面平齊，活塞處于靜止狀態(tài)，此時U形管右側(cè)用活塞封閉的氣體體積為490mL,若用力尸緩慢向左推動活

塞,使活塞從/位置移動到6位置，此時U形管兩臂中的液面高度差為10cm,已知外界大氣壓強為75cmHg,

不計活塞與汽缸內(nèi)壁間的摩擦，求活塞移動到6位置時U形管右側(cè)用活塞封閉的氣體體積.

---2H：?F

8A

圖3

【答案】（l）ABE（2）300mL

【解析】（1）如果氣體吸熱的同時對外做功，吸收的熱量小于對外所做的功，則內(nèi)能可能減小，故A

正確；分子間同時存在弓I力和斥力，引力和斥力都隨著分子間距的增加而減小，但斥力變化得較快，故B

正確；單晶體和多晶體都有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，故C錯誤；已知氣體的密度可以求出單

位體積氣體的質(zhì)量，已知氣體摩爾質(zhì)量可以求出單位體積氣體物質(zhì)的量，已知阿伏加德羅常數(shù)可以求出單

位體積分子個數(shù)，然后可以估算出分子間的平均距離，故D錯誤；液體的表面層分子距離較大，分子間表

現(xiàn)為引力，即為表面張力，故