2023-2024學(xué)年安徽省合肥市二校高三下學(xué)期最后一卷物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024屆高三最后一卷物理一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32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.在近代物理發(fā)展的進(jìn)程中，實驗和理論相互推動，促進(jìn)了人類對自然界認(rèn)識的不斷深入。對下列四幅圖描述不正確的是（）A.圖1為黑體輻射強(qiáng)度隨波長的變化規(guī)律，由圖可知，B.圖2所示的現(xiàn)象由愛因斯坦給出了合理的解釋C.圖3中氫原子從能級躍遷到能級輻射出的光照射逸出功為的金屬鉑，能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象D.圖4中由原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系可知，若和發(fā)生核反應(yīng)，則結(jié)合過程一定會吸收能量〖答案〗D〖解析〗A．圖1中隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動。故A正確，與題意不符；B．圖2中光電效應(yīng)現(xiàn)象由愛因斯坦給出了合理的解釋。故B正確，與題意不符；C．圖3中根據(jù)能級躍遷公式，氫原子從能級躍遷到能級輻射出的光的光子的能量為故能發(fā)生光電效應(yīng)。故C正確，與題意不符；D．圖4中由原子核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系可知，若和發(fā)生核反應(yīng)，質(zhì)量減小，結(jié)合過程一定會放出能量。故D錯誤，與題意相符。本題選不正確的故選D。2.天體運(yùn)動中有一種有趣“潮汐鎖定”現(xiàn)象：被鎖定的天體永遠(yuǎn)以同一面朝向鎖定天體。如月球就被地球潮汐鎖定，即月球永遠(yuǎn)以同一面朝向地球，月球繞地球公轉(zhuǎn)周期等于月球自轉(zhuǎn)周期。已知月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動且環(huán)繞半徑為r，地球半徑為R，地球表面兩極的重力加速度為g。由上述條件不能求出（）A.月球繞地球運(yùn)動的角速度大小 B.月球的自轉(zhuǎn)周期C.引力常量 D.月球的線速度大小〖答案〗C〖解析〗ABD．根據(jù)又聯(lián)立，解得故ABD正確，與題意不符；C．由可知，地球質(zhì)量未知，無法求出引力常量。故C錯誤，與題意相符。本題選不正確的故選C。3.如圖1所示，質(zhì)量為的物塊在水平力F的作用下由靜止釋放，物塊與足夠高的豎直墻面間的動摩擦因數(shù)為0.4，力F隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖2所示，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小，不計空氣阻力。在0~8s時間內(nèi)，下列判斷正確的是（）A.物塊運(yùn)動的最大速度為 B.物塊一直向下運(yùn)動，且速度不為0C.時物塊距離出發(fā)點最遠(yuǎn) D.0~4s內(nèi)摩擦力的沖量大小為〖答案〗A〖解析〗BC．當(dāng)物塊受到摩擦力與重力相等時，有解得可知內(nèi)物塊向下做加速運(yùn)動，內(nèi)物塊向下做減速運(yùn)動，末物塊的速度為零，內(nèi)物塊靜止，內(nèi)物塊向下做加速運(yùn)動，故時物塊離出發(fā)點最遠(yuǎn)，故BC錯誤；A．2s末物塊速度最大，內(nèi)摩擦力的沖量大小為由動量定理解得A正確；D．內(nèi)摩擦力的沖量大小為D錯誤。故選A。4.如圖所示為由24個光滑鐵環(huán)組成的鐵鏈，其兩端等高地懸掛在豎直的固定樁上，鐵環(huán)從左到右依次編號為1、2、3…24。在重力作用下鐵鏈自然下垂形成一條曲線，曲線兩端點的切線與豎直方向的夾角均為45°，第12個和第13個鐵環(huán)水平穿連，每個鐵環(huán)質(zhì)量相等均為m，已知重力加速度為g，關(guān)于鐵環(huán)之間的彈力，下列說法正確的是（）A.每個鐵環(huán)受上方鐵環(huán)的彈力比受下方鐵環(huán)的彈力小B.第24個鐵環(huán)受到固定樁的彈力大小等于C.第7個和第8個鐵環(huán)之間的彈力大小為D.第12個和第13個鐵環(huán)之間的彈力大小為〖答案〗C〖解析〗BD．對13—24個鐵環(huán)受力分析可知，受豎直向下的重力，固定樁的彈力，以及第12個鐵環(huán)水平向左的拉力，則根據(jù)幾何關(guān)系第24個鐵環(huán)受到固定樁的彈力大小第12個和第13個鐵環(huán)之間的彈力大小故BD錯誤；C．對8—12鐵環(huán)分析，可得故C正確；A．根據(jù)以上分析可知第12個和第13個鐵環(huán)之間的彈力大小小于第7個和第8個鐵環(huán)之間的彈力大小，故不可能是每個鐵環(huán)受上方鐵環(huán)的彈力比受下方鐵環(huán)的彈力小，故A錯誤。故選C。5.直徑為d的半圓形金屬線框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向外，兩點連線與磁場垂直，線框繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，將線框接入如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，已知線框電阻也為，與原線圈串聯(lián)電阻的阻值為，副線圈兩端的滑動變阻器接入電路的阻值為，其他電阻不計，則（）A.通過滑動變阻器的電流方向不變B.若，則兩端電壓等于C.若滑動變阻器的滑片上滑，則消耗的功率一定增大D.滑動變阻器的滑片下滑，原線圈兩端的電壓減小〖答案〗D〖解析〗A．線框轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正弦交流電，則通過滑動變阻器的電流方向也不斷變化，選項A錯誤；B．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為電動勢有效值設(shè)初級電流為I1，則初級電壓次級電壓次級電流若則則兩端電壓等于選項B錯誤；C．變壓器等效電阻若滑動變阻器的滑片上滑，則減小，則等效電阻減小，將R0看做電源內(nèi)阻，R等效看做是外電阻，則因為不確定R等效與內(nèi)阻的關(guān)系，不能確定的功率如何變化，選項C錯誤；D．滑動變阻器的滑片下滑，變壓器等效電阻則等效電阻變大，初級電流變大，R0上電壓變大，則原線圈兩端的電壓減小，選項D正確。故選D。6.在一個均勻帶負(fù)電的絕緣實心球體中沿直徑開一個光滑水平細(xì)管道，將一個帶正電的小球P（視為質(zhì)點）從入口的A點由靜止釋放，小球P將穿過管道到達(dá)另一端的B點，在運(yùn)動過程中球體和小球的帶電量及電荷分布均無變化。已知均勻帶電的球殼在球內(nèi)任意位置產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為0，下列判斷正確的是（）A.球心O處的電場強(qiáng)度大小為零，電勢最高B.小球P在管道中做簡諧運(yùn)動C.小球P從入口的A點運(yùn)動到B點的過程中，電勢能先增大后減小D.在管道上，A點的電場強(qiáng)度最大，電勢最低〖答案〗B〖解析〗B．設(shè)小球P到O點的距離為x，帶電球的電荷密度為，則根據(jù)庫侖定律可得即小球P在管道中做簡諧運(yùn)動。故B正確；AD．根據(jù)電場強(qiáng)度的定義可得電場強(qiáng)度球心O處的電場強(qiáng)度為零，但電勢最低，A點的電場強(qiáng)度最大，電勢最高。故AD錯誤；C．小球P從入口的A點運(yùn)動到B點的過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功，電勢能先減小后增大。故C錯誤。故選B。7.如圖所示，小璽同學(xué)站在向東以速度勻速直線運(yùn)動的滑板上，該同學(xué)側(cè)面有一堵沿東西方向的墻，并且墻側(cè)壁固定一根豎直細(xì)管，O點在細(xì)管正南方，該同學(xué)在運(yùn)動過程中某時刻，在固定高度將箭水平射出，已知弓靜止時發(fā)射箭的速度大小為，且，忽略空氣阻力，則（）A.不管在何位置發(fā)射箭，在其擊中細(xì)管前，空中運(yùn)動的時間都相同B.為使細(xì)管上的擊中位置最高，小璽同學(xué)應(yīng)在O點西側(cè)某位置發(fā)射箭C.小組同學(xué)運(yùn)動到O點時，為擊中細(xì)管，他應(yīng)瞄準(zhǔn)細(xì)管發(fā)射箭D.為使箭命中細(xì)管且在水平方向位移最短，小璽同學(xué)應(yīng)在O點西側(cè)發(fā)射箭〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)題意可知，人運(yùn)動方向與墻面平行，而弓靜止時發(fā)射箭的速度大小一定，方向可以在水平面內(nèi)變化，箭在垂直墻面方向的分位移相等，但是垂直墻面的分速度可調(diào)，所以箭在其擊中細(xì)管前，空中運(yùn)動的時間不一定相同，故A錯誤；B．當(dāng)箭在速度v0方向垂直墻壁發(fā)射時，箭垂直墻壁方向分速度最大，根據(jù)分運(yùn)動的獨立性與等時性可知，當(dāng)人運(yùn)動到O點左側(cè)某一位置時，箭在速度v0方向垂直墻壁發(fā)射擊中細(xì)管，用時最短，在豎直方向上箭做自由落體運(yùn)動，則有可知，箭在速度v0方向垂直墻壁發(fā)射擊中細(xì)管時，箭豎直向下分位移最小，則此時細(xì)管上的擊中位置最高，故B正確；CD．小璽同學(xué)運(yùn)動到O點時，為擊中細(xì)管，應(yīng)向西側(cè)發(fā)射，使平行于墻壁方向（東西方向）分速度大小等于，此時箭命中細(xì)管且位移垂直墻壁，即在水平方向位移最短，故CD錯誤。故選B8.如圖1所示，質(zhì)量為的物體B放在水平面上，通過輕彈簧與質(zhì)量為的物體A連接?，F(xiàn)在豎直方向給物體A一初速度，當(dāng)物體A運(yùn)動到最高點時，物體B與水平面間的作用力剛好為零。從某時刻開始計時，取豎直向上為位移正方向，物體A的位移隨時間的變化規(guī)律如圖2所示，已知重力加速度，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.物體A在任意一個1.25s內(nèi)通過路程均為B.這段時間內(nèi)，物體A的速度方向與加速度方向相反C.物體A的振動方程為D.彈簧的勁度系數(shù)〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)圖像可知，物體A的振動周期為則可知除了從平衡位置或最大位移處開始計時，其他位置開始計時，物體A通過的路程不等于振幅的5倍，即通過的路程不為，故A錯誤；C．由圖乙可知，設(shè)物體A的振動方程為代入，，可得則有故C錯誤；B．根據(jù)可得和的位移分別為可知在這段時間內(nèi)，物體A從負(fù)向最大位移振動到平衡位置，物體A的速度方向與加速度方向相同，故B錯誤；D．由物體A在最高點時，物體B與水平面間的作用力剛好為零，此時彈簧的伸長量為當(dāng)物體A處于平衡位置時，彈簧的壓縮量為又解得彈簧的勁度系數(shù)為故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多項4符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.局部空間的地磁場對宇宙射線的作用原理可以用如下的簡化模型來研究。如圖所示，正圓柱體形狀的空間內(nèi)存在沿軸線方向、大小為B的勻強(qiáng)磁場。一個帶心量為e、質(zhì)量為m的電子以初速度從圓柱體的上底面圓心O點射入磁場，速度方向與軸線成30°夾角，一段時間后恰好經(jīng)過該圓柱體空間的另一底面圓心點。已知粒子在此過程中不會與圓柱體壁發(fā)生碰撞，不考慮洛倫茲力以外的其他力，下列說法正確的是（）A.圓柱體空間的底面半徑可能等于B.電子在圓柱體空間內(nèi)運(yùn)動的時間可能為C.圓柱體空間的高可能為D.電子在圓柱體空間內(nèi)運(yùn)動的某段時間里動量變化量的大小可能為〖答案〗BD〖解析〗A．將速度分解為沿磁場方向和垂直于磁場方向，則電子在沿磁場方向做勻速直線運(yùn)動，在垂直于磁場方向做勻速圓周運(yùn)動，其圓周運(yùn)動半徑其在圓柱體中心一側(cè)運(yùn)動范圍為直徑，故圓柱體半徑應(yīng)不小于2r故A錯誤；B．一段時間后恰好經(jīng)過該圓柱體空間的另一底面圓心點，則運(yùn)動時間與圓周運(yùn)動周期關(guān)系為則當(dāng)時，電子在圓柱體空間內(nèi)運(yùn)動的時間為故B正確；C．電子沿磁場方向位移當(dāng)時故C錯誤；D．電子運(yùn)動時間為半個周期時動量變化量為，故D正確。故選BD。10.如圖所示，兩條足夠長的光滑導(dǎo)軌MN，PQ平行固定在水面上，導(dǎo)軌間距為，電阻不計，兩導(dǎo)體棒a、b垂直放置于導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒a的電阻不計，b棒接入電路的阻值為，單刀雙擲開關(guān)1接電容為的電容器上，初始狀態(tài)，電容器不帶電。電容器的右側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，電容器左側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)體棒a通過細(xì)線跨過光滑定滑輪與豎直懸掛的重物A相連，已知重物A、兩導(dǎo)體棒a、b三者的質(zhì)量均為?，F(xiàn)將開關(guān)S置于1位置，由靜止釋放重物A，同時開始計時，時斷開開關(guān)S，時將開關(guān)S置于2位置，導(dǎo)體棒b開始運(yùn)動；時刻兩導(dǎo)體棒的加速度大小相等。已知運(yùn)動過程中，a，b兩棒始終垂直于導(dǎo)軌，重力加速度，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.時刻電容器極板上儲存的電荷量為0.5CB.時間內(nèi)導(dǎo)體棒a的位移大小為0.425mC.時刻導(dǎo)體棒a的加速度大小為D.時刻回路的產(chǎn)熱功率為25W〖答案〗ABD〖解析〗A．對導(dǎo)體棒a，根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)聯(lián)立，解得t1時刻導(dǎo)體棒a的速度時刻電容器極板上儲存的電荷量為故A正確；B．時間內(nèi)導(dǎo)體棒a的位移大小為斷開開關(guān)S后，不受安培力解得時間內(nèi)導(dǎo)體棒a的位移大小為時間內(nèi)導(dǎo)體棒a的位移大小為故B正確；CD．開關(guān)S置于2位置，t3時刻導(dǎo)體棒a的加速度導(dǎo)體棒b的加速度解得，回路消耗的熱功率為故C錯誤；D正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11.利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中，雙縫間距，雙縫到光屏間的距離。實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。（1）實驗中，選用紅色濾光片測量紅光波長，當(dāng)分劃板的中心刻線與第3條亮條紋的中心對齊時，手輪上讀數(shù)為，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃線向一側(cè)移動，當(dāng)分劃板的中心刻線與第8條亮條紋的中心對齊時，手輪上示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為_________，由以上數(shù)據(jù)求得紅光的波長為_________m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2）用單色光照射雙縫后，在目鏡中觀察到如圖3所示的情形。若其他操作無誤，想對圖中的情形進(jìn)行調(diào)整，則需要的操作是（）A.前后移動透鏡 B.左右撥動撥桿 C.其他不動，同步旋轉(zhuǎn)單縫和雙縫（3）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是（）A.增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間距增大B.減小雙縫間距，干涉條紋間距減小C.若擋住雙縫中的一條縫，屏上也會有條紋D.去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失〖答案〗（1）13.870（2）C（3）AC〖解析〗【小問1詳析】[1]手輪上示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為[2]依題意，相鄰亮條紋間距為又代入數(shù)據(jù)，解得【小問2詳析】AB．前后移動透鏡會影響進(jìn)光量進(jìn)而影響條紋亮度，撥動撥桿的作用是為了使單縫和雙縫平行，獲得清晰的干涉圖樣，因為已有清晰圖樣，不用調(diào)節(jié)。故AB錯誤；C．圖中成因是單雙縫與分劃板的中心刻線不平行，所以需要旋轉(zhuǎn)單雙縫使分劃線與干涉條紋平行。故C正確。故選C?！拘?詳析】AB．根據(jù)可知增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間距增大。減小雙縫間距，干涉條紋間距增大。故A正確；B錯誤；C．若擋住雙縫中的一條縫，屏上會有單縫衍射條紋。故C正確；D．去掉濾光片后，入射光是復(fù)合光，而兩列光相干條件是他們的頻率相同，故能發(fā)生干涉現(xiàn)象，但條紋是彩色的。故D錯誤。故選AC。12.利用如圖1所示的電路測量電流表的內(nèi)阻，實驗儀器有：待測電流表（量程，內(nèi)阻約10Ω）電流表（量程，內(nèi)阻約5Ω）直流電源E（電動勢1.5V，內(nèi)阻不計）滑動變阻器（0~2000Ω，額定電流0.5A）電阻箱（最大阻值999.9Ω）主要實驗步驟如下：（1）①開關(guān)閉合，斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，讀出此時電流表的示數(shù)。②開關(guān)、均閉合，同時調(diào)節(jié)滑動變阻器和變阻箱，使電流表的示數(shù)仍為，并使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，記錄此時變阻箱的阻值；若步驟②中記錄的變阻箱的阻值為9.9Ω，則電流表內(nèi)阻的測量值為________Ω，該測量值________（選填“大于”“小于”或“等于”）電流表內(nèi)阻的實際值。（2）若將該電流表改裝成量程為的電流表A，則改裝表A的內(nèi)阻________Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）為測量一節(jié)舊干電池的電動勢E和內(nèi)阻r，現(xiàn)利用電流表A和其他實驗器材設(shè)計了如圖2所示的電路。在實驗中，多次改變電阻箱阻值，記錄每組的電阻箱阻值和電流表A的讀數(shù)I，畫出圖像為一條直線，如圖3所示。由圖中數(shù)據(jù)可計算出該電池的電動勢________V，內(nèi)阻________Ω（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。〖答案〗（1）9.9小于（2）0.30（3）1.1311.0〖解析〗【小問1詳析】[1][2]先斷開開關(guān)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表的指針滿偏，保持的阻值不變，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的指針半偏，因為滑動變阻器阻值非常大，近似認(rèn)為此時回路電流不變，則電阻箱的電流也為，此時電阻箱的示數(shù)為9.9Ω。則根據(jù)并聯(lián)電流與電阻成反比可知，電流表A1內(nèi)阻的測量值為9.9Ω。因為閉合后，回路總電阻減小，總電流增大，則流過的實際電流大于，導(dǎo)致測量值小于真實值?！拘?詳析】若將該電流表A1改裝成量程為100mA的電流表A，則改裝后的電流表A的內(nèi)阻【小問3詳析】[1][2]根據(jù)整理得根據(jù)題意，結(jié)合圖3可得解得13.如圖是一種由汽缸、活塞柱（柱體、汽缸內(nèi)活塞、卡環(huán)）、彈簧和上下支座構(gòu)成的汽車氮氣減震裝置，汽缸內(nèi)的氣體可視為理想氣體。該裝置未安裝到汽車上時，彈簧處于原長狀態(tài)，這時汽缸內(nèi)封閉氣體長度為0.20m，氣體壓強(qiáng)，活塞被卡環(huán)鎖住。將四臺這樣的減震裝置豎直安裝在車架和車輪之間，解除卡環(huán)，穩(wěn)定時封閉氣體被壓縮了0.04m（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）。已知活塞柱橫截面積，彈簧的勁度系數(shù)。該裝置的質(zhì)量、活塞柱與汽缸間的摩擦均可忽略不計，汽缸導(dǎo)熱性和氣密性良好，環(huán)境溫度不變，重力加速度，大氣壓強(qiáng)。求：（1）壓縮后汽缸內(nèi)氮氣的壓強(qiáng)；（2）由四臺減震裝置支撐的汽車部分的質(zhì)量M?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）由玻意耳定律，可得解得（2）對一臺減震裝置的上支座，受力分析，有解得由四臺減震裝置支撐的汽車部分的質(zhì)量滿足解得14.如圖1所示，極板長、間距的平行正對金屬極板垂直紙面放置，板間接有如圖2所示的周期性變化的電場，周期。以極板右端為左邊界的正方形內(nèi)適當(dāng)區(qū)域中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）。位于極板左側(cè)中點O處的粒子源不斷沿紙面平行于極板方向射出比荷、初速度的帶正電粒子，所有粒子都從P點離開磁場。已知時刻從粒子源射出的粒子恰好從上極板右端M點離開電場。不計粒子重力，取3.14，求：（1）電壓U的大??；（2）時刻從粒子源射出的粒子在磁場中運(yùn)動的時間（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；（3）磁場區(qū)域的最小面積（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）粒子在沿金屬板方向上勻速直線運(yùn)動時刻進(jìn)入的粒子在沿電場方向上其中代入數(shù)據(jù)求得（2）從中點O處的粒子源不斷沿紙面平行于極板方向，在一個周期內(nèi)，粒子沿電場方向上速度變化為零，即所有粒子都平行飛出。上極板右端M點離開電場的粒子進(jìn)入磁場后從P點離開磁場，由幾何關(guān)系可得時刻從粒子源射出的粒子，在前一半時間內(nèi)粒子運(yùn)動的側(cè)移位移為在后一半時間內(nèi)粒子運(yùn)動的側(cè)移位移為因此可知，時刻從粒子源射出的粒子，在一個周期內(nèi)粒子沿中軸線飛出，進(jìn)入磁場中。由幾何關(guān)系可知求得時刻從粒子源射出的粒子在磁場中運(yùn)動的時間（3）磁場的最小面積是一個以N點為圓心、正方形的邊長為半徑的四分之一圓和以Q點為圓心、正方形的邊長為半徑的四分之一圓的公共范圍，如圖所示由幾何關(guān)系得最小面積為15.如圖所示，光滑軌道水平固定，緊靠B的右側(cè)水平地面上停放著質(zhì)量的小車，其上表面段粗糙，與水平軌道等高，段長度；段為半徑的光滑圓弧軌道；小車與地面間的阻力忽略不計。水平軌道左端墻體與物塊P間壓縮著一輕質(zhì)彈簧并鎖定（彈簧左端與墻體固定，物塊與彈簧不連接），物塊P的質(zhì)量且可視為質(zhì)點，與間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度。現(xiàn)解除彈簧鎖定，物塊P被彈簧彈出后以某一速度從小車的左端E點滑上小車，不計物塊經(jīng)過各連接點時的機(jī)械能損失。（1）若初始彈簧的彈性勢能，求物塊運(yùn)動到F點時速度的大?。唬?）若初始彈簧的彈性勢能，求物塊沖出小車后運(yùn)動到最高點處與F點豎直距離；（3）若彈簧解除鎖定后，物塊向右滑上小車后能通過F點，并且后續(xù)運(yùn)動過程始終不滑離小車，求被鎖定彈簧的彈性勢能取值范圍。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）解除彈簧鎖定，物塊P被彈簧彈出后的速度滿足解得依題意，有物塊P在EF上運(yùn)動過程，水平方向動量守恒，系統(tǒng)能量守恒，可得，聯(lián)立，解得，（2）物塊沖出小車后運(yùn)動到最高點處時，有，解得（3）當(dāng)物塊P向右滑上小車后恰好到達(dá)F點與小車共速時，彈簧彈性勢能最小，可得，解得當(dāng)物塊P沖上圓弧沒有越過G點之后又返回E點與小車共速時，彈簧彈性勢能達(dá)到最大值，有，解得綜合上述，被鎖定彈簧的彈性勢能的取值范圍為2024屆高三最后一卷物理一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32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.在近代物理發(fā)展的進(jìn)程中，實驗和理論相互推動，促進(jìn)了人類對自然界認(rèn)識的不斷深入。對下列四幅圖描述不正確的是（）A.圖1為黑體輻射強(qiáng)度隨波長的變化規(guī)律，由圖可知，B.圖2所示的現(xiàn)象由愛因斯坦給出了合理的解釋C.圖3中氫原子從能級躍遷到能級輻射出的光照射逸出功為的金屬鉑，能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象D.圖4中由原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系可知，若和發(fā)生核反應(yīng)，則結(jié)合過程一定會吸收能量〖答案〗D〖解析〗A．圖1中隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動。故A正確，與題意不符；B．圖2中光電效應(yīng)現(xiàn)象由愛因斯坦給出了合理的解釋。故B正確，與題意不符；C．圖3中根據(jù)能級躍遷公式，氫原子從能級躍遷到能級輻射出的光的光子的能量為故能發(fā)生光電效應(yīng)。故C正確，與題意不符；D．圖4中由原子核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系可知，若和發(fā)生核反應(yīng)，質(zhì)量減小，結(jié)合過程一定會放出能量。故D錯誤，與題意相符。本題選不正確的故選D。2.天體運(yùn)動中有一種有趣“潮汐鎖定”現(xiàn)象：被鎖定的天體永遠(yuǎn)以同一面朝向鎖定天體。如月球就被地球潮汐鎖定，即月球永遠(yuǎn)以同一面朝向地球，月球繞地球公轉(zhuǎn)周期等于月球自轉(zhuǎn)周期。已知月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動且環(huán)繞半徑為r，地球半徑為R，地球表面兩極的重力加速度為g。由上述條件不能求出（）A.月球繞地球運(yùn)動的角速度大小 B.月球的自轉(zhuǎn)周期C.引力常量 D.月球的線速度大小〖答案〗C〖解析〗ABD．根據(jù)又聯(lián)立，解得故ABD正確，與題意不符；C．由可知，地球質(zhì)量未知，無法求出引力常量。故C錯誤，與題意相符。本題選不正確的故選C。3.如圖1所示，質(zhì)量為的物塊在水平力F的作用下由靜止釋放，物塊與足夠高的豎直墻面間的動摩擦因數(shù)為0.4，力F隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖2所示，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小，不計空氣阻力。在0~8s時間內(nèi)，下列判斷正確的是（）A.物塊運(yùn)動的最大速度為 B.物塊一直向下運(yùn)動，且速度不為0C.時物塊距離出發(fā)點最遠(yuǎn) D.0~4s內(nèi)摩擦力的沖量大小為〖答案〗A〖解析〗BC．當(dāng)物塊受到摩擦力與重力相等時，有解得可知內(nèi)物塊向下做加速運(yùn)動，內(nèi)物塊向下做減速運(yùn)動，末物塊的速度為零，內(nèi)物塊靜止，內(nèi)物塊向下做加速運(yùn)動，故時物塊離出發(fā)點最遠(yuǎn)，故BC錯誤；A．2s末物塊速度最大，內(nèi)摩擦力的沖量大小為由動量定理解得A正確；D．內(nèi)摩擦力的沖量大小為D錯誤。故選A。4.如圖所示為由24個光滑鐵環(huán)組成的鐵鏈，其兩端等高地懸掛在豎直的固定樁上，鐵環(huán)從左到右依次編號為1、2、3…24。在重力作用下鐵鏈自然下垂形成一條曲線，曲線兩端點的切線與豎直方向的夾角均為45°，第12個和第13個鐵環(huán)水平穿連，每個鐵環(huán)質(zhì)量相等均為m，已知重力加速度為g，關(guān)于鐵環(huán)之間的彈力，下列說法正確的是（）A.每個鐵環(huán)受上方鐵環(huán)的彈力比受下方鐵環(huán)的彈力小B.第24個鐵環(huán)受到固定樁的彈力大小等于C.第7個和第8個鐵環(huán)之間的彈力大小為D.第12個和第13個鐵環(huán)之間的彈力大小為〖答案〗C〖解析〗BD．對13—24個鐵環(huán)受力分析可知，受豎直向下的重力，固定樁的彈力，以及第12個鐵環(huán)水平向左的拉力，則根據(jù)幾何關(guān)系第24個鐵環(huán)受到固定樁的彈力大小第12個和第13個鐵環(huán)之間的彈力大小故BD錯誤；C．對8—12鐵環(huán)分析，可得故C正確；A．根據(jù)以上分析可知第12個和第13個鐵環(huán)之間的彈力大小小于第7個和第8個鐵環(huán)之間的彈力大小，故不可能是每個鐵環(huán)受上方鐵環(huán)的彈力比受下方鐵環(huán)的彈力小，故A錯誤。故選C。5.直徑為d的半圓形金屬線框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向外，兩點連線與磁場垂直，線框繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，將線框接入如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，已知線框電阻也為，與原線圈串聯(lián)電阻的阻值為，副線圈兩端的滑動變阻器接入電路的阻值為，其他電阻不計，則（）A.通過滑動變阻器的電流方向不變B.若，則兩端電壓等于C.若滑動變阻器的滑片上滑，則消耗的功率一定增大D.滑動變阻器的滑片下滑，原線圈兩端的電壓減小〖答案〗D〖解析〗A．線框轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正弦交流電，則通過滑動變阻器的電流方向也不斷變化，選項A錯誤；B．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為電動勢有效值設(shè)初級電流為I1，則初級電壓次級電壓次級電流若則則兩端電壓等于選項B錯誤；C．變壓器等效電阻若滑動變阻器的滑片上滑，則減小，則等效電阻減小，將R0看做電源內(nèi)阻，R等效看做是外電阻，則因為不確定R等效與內(nèi)阻的關(guān)系，不能確定的功率如何變化，選項C錯誤；D．滑動變阻器的滑片下滑，變壓器等效電阻則等效電阻變大，初級電流變大，R0上電壓變大，則原線圈兩端的電壓減小，選項D正確。故選D。6.在一個均勻帶負(fù)電的絕緣實心球體中沿直徑開一個光滑水平細(xì)管道，將一個帶正電的小球P（視為質(zhì)點）從入口的A點由靜止釋放，小球P將穿過管道到達(dá)另一端的B點，在運(yùn)動過程中球體和小球的帶電量及電荷分布均無變化。已知均勻帶電的球殼在球內(nèi)任意位置產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為0，下列判斷正確的是（）A.球心O處的電場強(qiáng)度大小為零，電勢最高B.小球P在管道中做簡諧運(yùn)動C.小球P從入口的A點運(yùn)動到B點的過程中，電勢能先增大后減小D.在管道上，A點的電場強(qiáng)度最大，電勢最低〖答案〗B〖解析〗B．設(shè)小球P到O點的距離為x，帶電球的電荷密度為，則根據(jù)庫侖定律可得即小球P在管道中做簡諧運(yùn)動。故B正確；AD．根據(jù)電場強(qiáng)度的定義可得電場強(qiáng)度球心O處的電場強(qiáng)度為零，但電勢最低，A點的電場強(qiáng)度最大，電勢最高。故AD錯誤；C．小球P從入口的A點運(yùn)動到B點的過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功，電勢能先減小后增大。故C錯誤。故選B。7.如圖所示，小璽同學(xué)站在向東以速度勻速直線運(yùn)動的滑板上，該同學(xué)側(cè)面有一堵沿東西方向的墻，并且墻側(cè)壁固定一根豎直細(xì)管，O點在細(xì)管正南方，該同學(xué)在運(yùn)動過程中某時刻，在固定高度將箭水平射出，已知弓靜止時發(fā)射箭的速度大小為，且，忽略空氣阻力，則（）A.不管在何位置發(fā)射箭，在其擊中細(xì)管前，空中運(yùn)動的時間都相同B.為使細(xì)管上的擊中位置最高，小璽同學(xué)應(yīng)在O點西側(cè)某位置發(fā)射箭C.小組同學(xué)運(yùn)動到O點時，為擊中細(xì)管，他應(yīng)瞄準(zhǔn)細(xì)管發(fā)射箭D.為使箭命中細(xì)管且在水平方向位移最短，小璽同學(xué)應(yīng)在O點西側(cè)發(fā)射箭〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)題意可知，人運(yùn)動方向與墻面平行，而弓靜止時發(fā)射箭的速度大小一定，方向可以在水平面內(nèi)變化，箭在垂直墻面方向的分位移相等，但是垂直墻面的分速度可調(diào)，所以箭在其擊中細(xì)管前，空中運(yùn)動的時間不一定相同，故A錯誤；B．當(dāng)箭在速度v0方向垂直墻壁發(fā)射時，箭垂直墻壁方向分速度最大，根據(jù)分運(yùn)動的獨立性與等時性可知，當(dāng)人運(yùn)動到O點左側(cè)某一位置時，箭在速度v0方向垂直墻壁發(fā)射擊中細(xì)管，用時最短，在豎直方向上箭做自由落體運(yùn)動，則有可知，箭在速度v0方向垂直墻壁發(fā)射擊中細(xì)管時，箭豎直向下分位移最小，則此時細(xì)管上的擊中位置最高，故B正確；CD．小璽同學(xué)運(yùn)動到O點時，為擊中細(xì)管，應(yīng)向西側(cè)發(fā)射，使平行于墻壁方向（東西方向）分速度大小等于，此時箭命中細(xì)管且位移垂直墻壁，即在水平方向位移最短，故CD錯誤。故選B8.如圖1所示，質(zhì)量為的物體B放在水平面上，通過輕彈簧與質(zhì)量為的物體A連接。現(xiàn)在豎直方向給物體A一初速度，當(dāng)物體A運(yùn)動到最高點時，物體B與水平面間的作用力剛好為零。從某時刻開始計時，取豎直向上為位移正方向，物體A的位移隨時間的變化規(guī)律如圖2所示，已知重力加速度，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.物體A在任意一個1.25s內(nèi)通過路程均為B.這段時間內(nèi)，物體A的速度方向與加速度方向相反C.物體A的振動方程為D.彈簧的勁度系數(shù)〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)圖像可知，物體A的振動周期為則可知除了從平衡位置或最大位移處開始計時，其他位置開始計時，物體A通過的路程不等于振幅的5倍，即通過的路程不為，故A錯誤；C．由圖乙可知，設(shè)物體A的振動方程為代入，，可得則有故C錯誤；B．根據(jù)可得和的位移分別為可知在這段時間內(nèi)，物體A從負(fù)向最大位移振動到平衡位置，物體A的速度方向與加速度方向相同，故B錯誤；D．由物體A在最高點時，物體B與水平面間的作用力剛好為零，此時彈簧的伸長量為當(dāng)物體A處于平衡位置時，彈簧的壓縮量為又解得彈簧的勁度系數(shù)為故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多項4符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.局部空間的地磁場對宇宙射線的作用原理可以用如下的簡化模型來研究。如圖所示，正圓柱體形狀的空間內(nèi)存在沿軸線方向、大小為B的勻強(qiáng)磁場。一個帶心量為e、質(zhì)量為m的電子以初速度從圓柱體的上底面圓心O點射入磁場，速度方向與軸線成30°夾角，一段時間后恰好經(jīng)過該圓柱體空間的另一底面圓心點。已知粒子在此過程中不會與圓柱體壁發(fā)生碰撞，不考慮洛倫茲力以外的其他力，下列說法正確的是（）A.圓柱體空間的底面半徑可能等于B.電子在圓柱體空間內(nèi)運(yùn)動的時間可能為C.圓柱體空間的高可能為D.電子在圓柱體空間內(nèi)運(yùn)動的某段時間里動量變化量的大小可能為〖答案〗BD〖解析〗A．將速度分解為沿磁場方向和垂直于磁場方向，則電子在沿磁場方向做勻速直線運(yùn)動，在垂直于磁場方向做勻速圓周運(yùn)動，其圓周運(yùn)動半徑其在圓柱體中心一側(cè)運(yùn)動范圍為直徑，故圓柱體半徑應(yīng)不小于2r故A錯誤；B．一段時間后恰好經(jīng)過該圓柱體空間的另一底面圓心點，則運(yùn)動時間與圓周運(yùn)動周期關(guān)系為則當(dāng)時，電子在圓柱體空間內(nèi)運(yùn)動的時間為故B正確；C．電子沿磁場方向位移當(dāng)時故C錯誤；D．電子運(yùn)動時間為半個周期時動量變化量為，故D正確。故選BD。10.如圖所示，兩條足夠長的光滑導(dǎo)軌MN，PQ平行固定在水面上，導(dǎo)軌間距為，電阻不計，兩導(dǎo)體棒a、b垂直放置于導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒a的電阻不計，b棒接入電路的阻值為，單刀雙擲開關(guān)1接電容為的電容器上，初始狀態(tài)，電容器不帶電。電容器的右側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，電容器左側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)體棒a通過細(xì)線跨過光滑定滑輪與豎直懸掛的重物A相連，已知重物A、兩導(dǎo)體棒a、b三者的質(zhì)量均為?，F(xiàn)將開關(guān)S置于1位置，由靜止釋放重物A，同時開始計時，時斷開開關(guān)S，時將開關(guān)S置于2位置，導(dǎo)體棒b開始運(yùn)動；時刻兩導(dǎo)體棒的加速度大小相等。已知運(yùn)動過程中，a，b兩棒始終垂直于導(dǎo)軌，重力加速度，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.時刻電容器極板上儲存的電荷量為0.5CB.時間內(nèi)導(dǎo)體棒a的位移大小為0.425mC.時刻導(dǎo)體棒a的加速度大小為D.時刻回路的產(chǎn)熱功率為25W〖答案〗ABD〖解析〗A．對導(dǎo)體棒a，根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)聯(lián)立，解得t1時刻導(dǎo)體棒a的速度時刻電容器極板上儲存的電荷量為故A正確；B．時間內(nèi)導(dǎo)體棒a的位移大小為斷開開關(guān)S后，不受安培力解得時間內(nèi)導(dǎo)體棒a的位移大小為時間內(nèi)導(dǎo)體棒a的位移大小為故B正確；CD．開關(guān)S置于2位置，t3時刻導(dǎo)體棒a的加速度導(dǎo)體棒b的加速度解得，回路消耗的熱功率為故C錯誤；D正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11.利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中，雙縫間距，雙縫到光屏間的距離。實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。（1）實驗中，選用紅色濾光片測量紅光波長，當(dāng)分劃板的中心刻線與第3條亮條紋的中心對齊時，手輪上讀數(shù)為，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃線向一側(cè)移動，當(dāng)分劃板的中心刻線與第8條亮條紋的中心對齊時，手輪上示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為_________，由以上數(shù)據(jù)求得紅光的波長為_________m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2）用單色光照射雙縫后，在目鏡中觀察到如圖3所示的情形。若其他操作無誤，想對圖中的情形進(jìn)行調(diào)整，則需要的操作是（）A.前后移動透鏡 B.左右撥動撥桿 C.其他不動，同步旋轉(zhuǎn)單縫和雙縫（3）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是（）A.增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間距增大B.減小雙縫間距，干涉條紋間距減小C.若擋住雙縫中的一條縫，屏上也會有條紋D.去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失〖答案〗（1）13.870（2）C（3）AC〖解析〗【小問1詳析】[1]手輪上示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為[2]依題意，相鄰亮條紋間距為又代入數(shù)據(jù)，解得【小問2詳析】AB．前后移動透鏡會影響進(jìn)光量進(jìn)而影響條紋亮度，撥動撥桿的作用是為了使單縫和雙縫平行，獲得清晰的干涉圖樣，因為已有清晰圖樣，不用調(diào)節(jié)。故AB錯誤；C．圖中成因是單雙縫與分劃板的中心刻線不平行，所以需要旋轉(zhuǎn)單雙縫使分劃線與干涉條紋平行。故C正確。故選C?！拘?詳析】AB．根據(jù)可知增大雙縫到屏的距離，干涉條紋間距增大。減小雙縫間距，干涉條紋間距增大。故A正確；B錯誤；C．若擋住雙縫中的一條縫，屏上會有單縫衍射條紋。故C正確；D．去掉濾光片后，入射光是復(fù)合光，而兩列光相干條件是他們的頻率相同，故能發(fā)生干涉現(xiàn)象，但條紋是彩色的。故D錯誤。故選AC。12.利用如圖1所示的電路測量電流表的內(nèi)阻，實驗儀器有：待測電流表（量程，內(nèi)阻約10Ω）電流表（量程，內(nèi)阻約5Ω）直流電源E（電動勢1.5V，內(nèi)阻不計）滑動變阻器（0~2000Ω，額定電流0.5A）電阻箱（最大阻值999.9Ω）主要實驗步驟如下：（1）①開關(guān)閉合，斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，讀出此時電流表的示數(shù)。②開關(guān)、均閉合，同時調(diào)節(jié)滑動變阻器和變阻箱，使電流表的示數(shù)仍為，并使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，記錄此時變阻箱的阻值；若步驟②中記錄的變阻箱的阻值為9.9Ω，則電流表內(nèi)阻的測量值為________Ω，該測量值________（選填“大于”“小于”或“等于”）電流表內(nèi)阻的實際值。（2）若將該電流表改裝成量程為的電流表A，則改裝表A的內(nèi)阻________Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）為測量一節(jié)舊干電池的電動勢E和內(nèi)阻r，現(xiàn)利用電流表A和其他實驗器材設(shè)計了如圖2所示的電路。在實驗中，多次改變電阻箱阻值，記錄每組的電阻箱阻值和電流表A的讀數(shù)I，畫出圖像為一條直線，如圖3所示。由圖中數(shù)據(jù)可計算出該電池的電動勢________V，內(nèi)阻________Ω（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）9.9小于（2）0.30（3）1.1311.0〖解析〗【小問1詳析】[1][2]先斷開開關(guān)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表的指針滿偏，保持的阻值不變，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的指針半偏，因為滑動變阻器阻值非常大，近似認(rèn)為此時回路電流不變，則電阻箱的電流也為，此時電阻箱的示數(shù)為9.9Ω。則根據(jù)并聯(lián)電流與電阻成反比可知，電流表A1內(nèi)阻的測量值為9.9Ω。因為閉合后，回路總電阻減小，總電流增大，則流過的實際電流大于，導(dǎo)致測量值小于真實值?！拘?詳析】若將該電流表A1改裝成量程為100