百师联盟2023-2024学年高三上学期一轮复习联考(四)全国卷物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司2024 届高三一轮复习联考（四）届高三一轮复习联考（四）物理试题物理试题注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试时间为考试时间为 90 分钟，满分分钟，满分 100 分分一、选择题：本题共一、选择题：本题共 12 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一项符合题目要求，第题只有一项符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1我国自主研发的东方超环（EAST）是国际首个全超导托卡马克核聚变实验装置，有“人造太阳”之称。“人造太阳”核反应方程可能是（）A491202641BeHeCnB238234492902UThHeC23111120HHHenD235113690192054380UnXeSr10 n2 用速度传感器记录电动车直线运动过程的信息，其速度随时间变化的规律如图所示。由图像可知电动车（）Aa 至 c 过程中加速度逐渐增大Ba、b 两状态加速度的方向相反C080s 内的位移为 240mD加速时的平均加速度约为24.5m/s3如图所示，长直导线右侧固定一正方形导线框 abcd，且在同一平面内，ab 边与长直导线平行，现在长直导线中通入图示方向电流 I，调节电流 I 的大小，使得空间各点的磁感应强度随时间均匀变化，则（）A当电流 I 减小时，导线框中产生的感应电流沿顺时针方向B当电流 I 增大时，导线框中产生的感应电流也逐渐增大C无论电流增大还是减小，导线框整体受到的安培力大小不变学科网（北京）股份有限公司D无论电流增大还是减小，导线框整体受到的安培力方向始终向左4有些金属原子受激后从激发态跃迁到基态时，会发出特定颜色的光，可见光谱如图所示。已知某原子的某激发态与基态的能量差为 1.85eV，普朗克常量346.63 10J sh。该原子从上述激发态跃迁到基态发光颜色为（）A红色B黄色C蓝色D紫色5 如图所示，有三个点电荷AQ、BQ和CQ分别位于等边ABC的三个顶点上，AQ、BQ都是正电荷，AQ所受BQ、CQ两个电荷的静电力的合力为AF，且AF与 AC 连线垂直。图中虚曲线是以点 C 为圆心、AC 间距为半径的一段圆弧，CD 垂直于 AB 交圆弧于 D。下列说法正确的是（）AcQ带正电B:1:2cBQQ C在点电荷BQ、CQ产生的电场中，A 点的电势比 D 点的电势低D在点电荷BQ、CQ产生的电场中，BC 连线上某点电场强度可能为零6如图所示，在直角坐标系 xOy 的第一象限中，有一等腰直角ACD，ACD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，C 点在 x 轴上，D 点在 y 轴上，各点间距离OCODACADL。边长也为 L 的正方形导线框 abcd 的 ad 边在 x 轴上，0t 时刻，该导线框恰好位于图中所示位置（ab 边与 y 轴重合），此后导线框在外力的作用下沿 x 轴正方向以恒定的速度 v 通过磁场区域。若规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则导线框通过磁场区域的过程中，导线框中的感应电流 i、外力沿 x 轴方向的分量 F 随导线框的位移 x 变化的图像（图中曲线均为抛物线的一部分）中正确的是（）学科网（北京）股份有限公司ABCD7如图甲所示，某探究小组在空旷场地上通过“摇绳发电”实验测量地磁场的磁感应强度大小。将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线两端分别通过细铜线与微电流传感器相连，摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直。摇动时，铜芯线围成半椭圆，半长轴1.50mL，半短轴0.80mr。摇绳转动的周期约为0.52s，实验时获得的电流随时间变化的图像如图乙所示，微电流传感器的最大电流为4.60 A，已知电路总电阻为186.5，椭圆面积SLr。该处地磁场的磁感应强度大小测量值约为（）A41.4 10 TB51.9 10 TC57.6 10 TD53.8 10 T8如图所示，A、B 两球分别用长度均为 L 的轻杆通过光滑铰链与 C 球连接，通过外力作用使两杆并拢，系统竖直放置在光滑水平地面上。某时刻将系统由静止释放，A、B 两球开始向左右两边滑动。已知 A、B 两球的质量均为 m，C 球的质量为 2m，三球体积相同，且均在同一竖直面内运动，忽略一切阻力，重力加速度为g。系统从静止释放到 C 球落地前的过程，下列说法正确的是（）AA、B、C 三球组成的系统动量守恒BC 球的机械能先增加后减少CC 球落地前瞬间的速度大小为2gLDA 球的最大速度大小为32gL9如图甲所示为某手机的无线充电示意图。规定从上向下看逆时针方向为电流的正方向，当送电线圈通过图乙所示的电流时，下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司A1t时刻，受电线圈的电流最大B2t时刻，受电线圈的磁通量最大C12tt时间内，受电线圈与送电线圈中电流方向相同D23tt时间内，受电线圈中电流产生的磁场方向与图示磁场方向相反10某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的1R是压力传感器（可等效为可变电阻），2R是定值电阻。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当 a、b 两端的电压大于1U或小于2U（1U、2U为定值）时，控制开关自动开启水位预警。下列说法正确的是（）A当 a、b 两端的电压大于1U时，控制开关自动开启高水位预警B当 a、b 两端的电压小于2U时，控制开关自动开启高水位预警C12UUD定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高11如图所示是“感受向心力”实验。在绳子的 M 点拴一个小沙袋，N 点握在手中。将手举过头顶，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，此时可认为“沙袋所受的向心力近似等于绳子对沙袋的拉力”。下列分析正确的是（）A沙袋做匀速圆周运动的圆心一定在 N 点B由于空气阻力的作用，拉力与沙袋速度方向不垂直学科网（北京）股份有限公司C若不考虑空气阻力的影响，沙袋速度越小，向心力与拉力越接近D若在完全失重条件下做上述实验，空气阻力越小，向心力与拉力越接近12将电压有效值不变的交流电源接在如图所示电路两端，电路由理想变压器、定值电阻1R、2R、4R，滑动变阻器3R，电流表、电压表组成，a、b 为滑动变阻器的两个端点，所有电表均为理想电表，导线电阻不计。将滑动变阻器滑片 P 从 a 端向 b 端滑动过程中（）A2R两端电压不变B电流表示数减小C电压表示数增大D4R消耗的电功率增大二、实验题：本题共二、实验题：本题共 2 小题，共小题，共 15 分。分。13（6 分）如图甲所示，验电器与锌板相连，在 O 处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。使验电器指针回到零，再用黄光灯照射锌板，验电器指针无偏转。（1）改用强度更大的黄光灯照射锌板，可观察到验电器指针_（选填“有”或“无”）偏转。（2）为进一步研究光电效应的规律，某探究小组设计了如图乙所示的电路，用强蓝光、弱蓝光、强紫光、弱紫光分别照射同一个光电管做实验，得到四条光电流 I 与电压 U 的关系曲线，如图丙所示，其中有一条曲线在图中未画出，则未画出的曲线与横轴的交点位于_（选填“c1U”或“c2U”）处；图中曲线 2 对应的入射光为_（选填“强蓝光”“弱蓝光”“强紫光”或“弱紫光”）。（3）若已知实验（2）中所用紫光的频率为 v，对应的遏止电压为cU，普朗克常量为 h，电子电荷量大小为e，则乙图中光电管的逸出功为_。（用 v、h、e、cU表示）学科网（北京）股份有限公司14（9 分）在“探究通过变压器原、副线圈的电流与匝数的关系”实验中。（1）为实现探究目的，保持原线圈匝数一定，只改变通过原线圈的电流或者副线圈匝数，测量通过副线圈的电流。这个探究过程采用的科学方法是_。A控制变量法B等效替代法C演绎法D理想实验法（2）用学生电源给原线圈供电，用多用电表测量通过副线圈的电流，下列操作正确的是_。A原线圈接直流电压，多用电表用直流电流挡B原线圈接直流电压，多用电表用交流电流挡C原线圈接交流电压，多用电表用直流电流挡D原线圈接交流电压，多用电表用交流电流挡（3）在实际实验中，将电源接在匝数为 1000 匝的原线圈两端，副线圈的匝数为 500 匝，用多用电表测得通过副线圈的电流为 0.40A，则通过原线圈的电流可能为_。A0.05AB0.10AC0.15AD0.25A（4）如图所示为利用变压器原理进行远程输电的电路，交流发电机的输出电压为 U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数之比为1k，降压变压器原、副线圈匝数之比为2k，输电导线电阻为 r，用户的工作电压为 U。输电线上损失的功率为_。三、计算题：本题共三、计算题：本题共 3 小题，共小题，共 37 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。15（10 分）如图甲所示，边长为 L、粗细均匀的等边三角形金属线框 ACD 固定在绝缘水平面上，空间中存在垂直于水平面向里的匀强磁场。已知磁场的磁感应强度大小 B 随时间 t 的变化关系如图乙所示，t 时刻，磁感应强度大小为1B，曲线的切线与纵轴的交点对应的磁感应强度大小为2B，金属线框 ACD 的总电阻为 R。求：（1）t 时刻，通过金属框 ACD 的感应电流 I；（2）0t 时间内，通过金属框 ACD 截面的电荷量 q。学科网（北京）股份有限公司2024 届高三一轮复习联考（四）届高三一轮复习联考（四）物理参考答案及评分意见物理参考答案及评分意见1C 【解析】“人造太阳”核反应属于轻核聚变核反应，只有 C 是轻核聚变核反应，C 正确。2B 【解析】a 至 c 过程中加速度逐渐减小，A 错误；电动车速度始终沿正方向，a 状态加速度方向与速度方向相同，b 状态加速度方向与速度方向相反，故 a、b 两状态加速度的方向相反，B 正确；利用图线与横轴围成的面积可求电动车的位移，由图知 080s 内的位移明显大于 240m，C 错误；加速时的平均加速度约为229m/s0.45m/s20vat，D 错误。3A 【解析】根据安培定则可知，通电长直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，当电流 I 减小时，磁感应强度随时间均匀减小，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流沿顺时针方向，A 正确；线框中产生的感应电流SBIR tRt，当电流 I 均匀增大时，空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，线框中产生的感应电流大小不变，B 错误；空间各点的磁感应强度随时间均匀变化，导线框整体受到的安培力大小也变化，C 错误；电流增大时，导线框中产生逆时针方向的感应电流，ab 边受到的安培力向右，cd 边受到的安培力向左，且 ab边安培力大于 cd 边的安培力，则导线框整体受力向右；同理，电流减小时，导线框中产生顺时针方向的感应电流，ab 边受到的安培力向左，cd 边受到的安培力向右，且 ab 边安培力大于 cd 边的安培力，则导线框整体受力向左，D 错误。4A 【解析】1914341.85 1.6 10Hz4.46 10 Hz6.63 10Evh，由图知，发光颜色为红色，A 正确。5C 【解析】AQ所受BQ、CQ两个电荷的静电力的合力为AF，且AF与 AC 连线垂直，则CQ对AQ的力一定是吸引力，故CQ带负电，A 错误；对AQ受力分析，有22sin30CABAk Q Qk Q Qrr，解得2BCQQ，B 错误；在BQ产生的电场中，D 点离正电荷更近，A 点的电势比 D 点的电势低，在CQ产生的电场中，A、D 两点的电势相等，由此可知 A 点的电势比 D 点的电势低，C 正确；在点电荷BQ、CQ产生的电场中，在 BC 连线上，BQ产生电场的电场强度方向沿 BC 指向 C，CQ产生电场的电场强度方向沿 BC 指向 C，合电场强度不可能为零，D 错误。6A 【解析】导线框匀速穿过图示的等腰三角形磁场区域，进入的过程中，由楞次定律可知感应电流沿逆时针方向，为正值，由几何关系知导线框 ab 边切割磁感线的有效长度等于进入磁场的距离 x，则感应电流的学科网（北京）股份有限公司大小为(0)BvxixLR，导线框离开磁场的过程，由楞次定律可知感应电流沿顺时针方向，为负值，由几何关系知导线框 cd 边切割的有效长度等于离开磁场的距离，同理可得感应电流大小为()(2)Bv xLiLxLR，A 正确、B 错误；导线框做匀速运动，外力沿 x 轴方向的分量 F 与导线框 ab（cd）边所受安培力等大反向，由左手定则可知安培力方向始终向左，则外力沿 x 轴方向的分量 F 方向始终向右，22(0)B vxFBixxLR，22()()(2)B v xLFBi xLLxLR，C、D 错误7D 【解析】根据mm12EBSI R，2T，SLr，可得65m24.60 10186.5 0.52T3.8 10 T3.14 3.14 1.50 0.80I RTBLr，D 正确。8C 【解析】A、B、C 三球组成的系统水平方向上动量守恒，竖直方向上动量不守恒，A 错误；小球 A、B 先加速后减速，动能先增加后减少，A、B、C 三球组成的系统机械能守恒，C 球的机械能先减少后增加，B 错误；C 球落地前瞬时，A、B 两球的速度为零，A、B、C 三球组成的系统机械能守恒，有21222mgLmv，可得2vgL，C 正确；当两杆与水平面成角时，根据 A、C 两球沿杆方向的分速度相等可知cossinACvv，根据机械能守恒有22112(1 sin)2222ACmgLmvmv，解得232sinsinAvgL，当2sin3，A 球速度有最大值，Av最大，269AvgL，D 错误。9ABD 【解析】1t时刻，送电线圈电流变化率最大，磁通量变化最快，受电线圈的感应电流最大，A 正确；2t时刻，送电线圈电流最大，产生的磁场最强，受电线圈的磁通量最大，B 正确；12tt时间内，送电线圈中电流反向增大，则产生的磁场方向与图示方向相反，磁感应强度增强，通过受电线圈的磁通量增加，根据楞次定律结合安培定则可知，该段时间内受电线圈中电流方向与送电线圈中相反，C 错误；学科网（北京）股份有限公司23tt时间内，送电线圈中电流反向减小，则产生的磁场方向与图示方向相反，磁感应强度减小，通过受电线圈的磁通量减小，根据楞次定律，该段时间内受电线圈中感应磁场方向与送电线圈中磁场方向相同，即与图示磁场方向相反，D 正确。10BC 【解析】水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小，a、b 两端的电压越小，当 a、b 两端的电压小于2U时开启高水位预警，A 错误，B 正确；水位越低，对压力传感器的压力越小，压力传感器的电阻值越大，a、b 两端的电压越大，当 a、b 两端的电压大于1U时开启低水位预警，则12UU，C 正确；根据闭合电路欧姆定律可知，a、b 两端的电压121211EEURRRRR，定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时 a、b 两端的电压大于1U时，1R压力传感器需要阻值越大，则水位越低，D 错误。11BD 【解析】沙袋受到重力、拉力和空气阻力的作用，拉力的竖直分量与重力平衡，绳子不是水平的，匀速圆周运动的圆心在 N 点下方，A 错误；沙袋做匀速圆周运动，向心力指向圆心，空气阻力沿切线方向，拉力沿切线方向的分量与空气阻力平衡，拉力不与速度方向垂直，B 正确；若不考虑空气阻力的影响，向心力与拉力的关系为222222()()mvFmgFmgr拉向，沙袋速度越大，向心力与拉力越接近，C 错误；若在完全失重条件下做上述实验，设空气阻力大小为 f，则向心力与拉力的关系为222FfF拉向，空气阻力越小，向心力与拉力越接近，D 正确。12CD 【解析】在滑片 P 从 a 端向 b 端滑动过程中，3R减小，电流表示数增大，B 错误；由1 122n In I可知通过1R的电流增大，则1R两端的电压增大，电压表示数增大，C 正确；输入理想变压器的电压1U减小，由1122UnUn可得2R两端电压减小，A 错误；通过2R的电流减小，由242RRIII可得4RI增大，则4R消耗的电功率增大，D 正确。13（1）无（1 分）（2）c1U（1 分）弱蓝光（2 分）（3）chveU（2 分）【解析】（1）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，增大光强也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转。（2）入射光频率越大，遏止电压越大，所以曲线 1、2 对应同一种入射光，且该光的频率小于曲线 3 对应入射光的频率，则曲线 1、2 对应入射光为蓝光，曲线 3 与未画出曲线对应入射光为紫光，则未画出的曲线与横轴学科网（北京）股份有限公司的交点位于c1U处。而同种频率的入射光越强，饱和光电流越大，所以曲线 2 对应的入射光为弱蓝光。（3）根据光电效应方程可知k0EhvW，根据动能定理有kcEeU，则乙图中光电管的逸出功0cWhveU。14（1）A（2 分）（2）D（2 分）（3）D（2 分）（4）2212211 k kUk r（3 分）【解析】（1）探究过程采用的科学方法是控制变量法，A 正确。（2）变压器的工作原理是互感，故原线圈接交流电压，多用电表用交流电流挡，D 正确。（3）若为理想变压器，由1 122I nI n可得10.20AI，考虑到实际实验中，有漏磁等现象，通过原线圈的电流应大于 0.20A，则通过原线圈的电流可能为 0.25A，D 正确。（4）升压变压器副线圈的电压21UUk，降压变压器原线圈电压32Uk U，损失的功率2221223211 k kUUUPrrk r。15（1）21234BBLRt（2）2134B LR【解析】（1）金属框 ACD 围成的面积233224L LLS（1 分）t 时刻，金属框 ACD 的感应电动势12BBEStt（2 分）又EIR（1 分），解得21234BBLIRt（1 分）（2）0t 时间内，金属框 ACD 的平均感应电动势1BEStt（2 分）EIR，qIt（2 分），解得2134B LqR（1 分）16（1）3Bk（2）32kBR【解析】（1）对速率为1v的粒子，根据洛伦兹力提供向心力有2111mvqv Br（2 分）学科网（北京）股份有限公司又有qkm，解得13rR，粒子的运动轨迹如图 1 所示，有13tan23Rr（1 分），解得60（1 分）粒子做圆周运动的周期112 rTv（2 分），粒子运动的时间360tT（1 分），解得3tBk（1 分）（2）速率为2v且从 N 点离开磁场的粒子运动轨迹如图 2 所示，由几何关系，有23cos22rRR（2 分）根据洛伦兹力提供向心力有2222mvqv Br（1 分），解得232kBRv（1 分）17（1）223BLR（2）2329B LmR（3）462282813B LmgxmR【解析】（1）从导体棒 a 开始运动到与导体棒 b 碰撞之前，有222BLLBLEttt（1 分）根据闭合电路欧姆定律有32EIR（1 分）学科网（北京）股份有限公司根据电流的定义式有qIt总（1 分）则流过导体棒 c 的电荷量2223qBLqR总（1 分）（2）从导体棒 a 开始运动到与导体棒 b 碰撞之前，根据动量定理有01ILB tmvmv（1 分）解得碰前瞬间导体棒 a 的速度大小为23123B LvmR（1 分）对导体棒 ab、c 碰撞过程，有13mvmv（1 分）解得碰后瞬间，导体棒 c 的速度大小为2329B LvmR（2 分）（3）ab 碰撞前，根据能量守恒可知，整个回路产生的焦耳热221011122Qmvmv（1 分）导体棒 c 产生的焦耳热4611218627cB LQQmR（1 分）碰撞后，根据能量守恒有22132mvmgxQ（1 分）解得导体棒 c 产生的焦耳热462222423813cB LQQmgxmR（1 分）整个过程有46122282813cccB LQQQmgxmR（2 分）