物理（福建卷02）-2024年高考押题预测卷含答案.pdf

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1、2024 年高考押题预测卷 02【福建卷】高三物理（考试时间：75 分钟试卷满分：100 分）注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。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。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1甲乙两车并排在同一平直公路上的两条平行车道上同向行驶，甲车由静止开始做匀加速运动，乙

2、车做匀速运动，其各自的位移 x 随时间 t 变化关系如图所示，两条图线刚好在02t时刻相切，则（）A在 2t0时刻，乙车的速度大小为002xtB在 t0时刻，甲车的速度大小为002xtC在003tt内，两车有两次机会并排行驶D在002t内，乙车平均速度是甲车平均速度的两倍2如图是可以用来筛选谷粒的振动鱼鳞筛，筛面水平，由两根等长轻绳将其悬挂在等高的两点，已知筛面和谷物所受重力为 G，静止时两轻绳延长线的夹角为 60，则每根轻绳的拉力大小为（）A33GB2GCGD3G3出现暴风雪天气时，配备航空燃油发动机的某型号“除雪车”以 20km/h 的速度匀速行驶，进行除雪作业。直径约为 30cm 的吹风

3、口向侧面吹出速度约 30m/s、温度约 700、密度约31.0kg/m的热空气。已知航空燃油的热值为74 10 J/kg，根据以上信息可以估算出以下哪个物理量（）A除雪车前进时受到的阻力B除雪车吹出热空气时受到的反冲力C除雪车进行除雪作业时消耗的功率D除雪车进行除雪作业时单位时间消耗的燃油质量4如图，真空中有区域 I 和 II，区域 I 中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，腰长为 L 的等腰直角三角形 CGF 区域（区域 II）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中 A、C、O 三点在同一直线上，AO 与 GF 垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A

4、 点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域 I 中，只有沿直线 AC 运动的粒子才能进入区域 II。若区域 I 中电场强度大小为 E、磁感应强度大小为 B1，区域 II 中磁感应强度大小为 B2，则粒子从 CF 边靠近 F 的三等分点 D 射出，它们在区域 II 中运动的时间为 t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域 II中的粒子在区域 II 中运动的时间为 t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（）A从 D 点飞出的粒子速度大小为2EBB粒子的比荷为123 2EB B LC若仅将区域 I 中电场强度大小变为 2E，则 t t0D若仅将区域 II 中磁感应强度大小变

5、为233B，则粒子从 GF 边出射，出射点距离 O 点66L二、双项选择题：本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。5声呐是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理对水下目标进行探测和通讯的电子设备，现代军舰多利用声呐探测水下目标。图甲是某舰搭载的声呐发出的一列超声波在0t时刻的波形图，图乙是质点 P 的振动图像，则下列说法正确的是（）A超声波遇到大尺寸障碍物可以发生明显的衍射现象B舰艇靠近静止的障碍物时，障碍物接收到超声波的频率大于声呐发出的超声波的频率C超声波沿 x 轴负方向传播

6、，波速为 1500m/sD坐标为原点处质点在516s10时相对平衡位置的位移为65 310 m26我国星际探测事业在一代代中国航天人的接续奋斗中不断开创新高度。下表是几颗星际探测器的相关信息：名称种类发射时间运行周期东方红一号首颗人造地球卫星1970 年 4 月 24 日1.9 小时嫦娥一号首颗月球探测器2007 年 10 月 24 日2.1 小时天问一号首颗火星探测器2020 年 7 月 23 日8.2 小时夸父一号首颗太阳探测卫星（绕地运行）2022 年 10 月 9 日1.7 小时根据以上信息可确认（）A“东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大B“东方红一号”的运行速度比“夸父

7、一号”的运行速度大C“嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度小D“嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度大7自耦变压器是一种初、次级间无需绝缘的特种变压器，其输出和输入共用同一组线圈。如图甲所示的自耦变压器，环形铁芯上只绕有一个匝数0200n 的线圈，通过滑动触头 P 可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端 a 与线圈触点 M 间的线圈匝数为 50 匝，定值电阻016R，127R，滑动变阻器2R的总阻值足够大，交流电压表为理想电表，线圈电阻不计、忽略漏磁。当在 a、b 端输入如图乙所示的交变电流时，则下列说法正确的是（）A通过定值电阻0R的电流方向每秒改变 50 次B当 P 滑至 M

8、、K 旋至 c 时，电压表的示数为 156VC当 P 滑至 M、K 旋至 c 时，定值电阻0R消耗的功率为 169WD若 P 滑至 M、K 旋至 d，当滑动变阻器2R消耗的功率最大时，2R接入的阻值为88轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落 h 后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为 k，箱子和小球的质量均为 m，重力加速度为 g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）A箱子下落过程中，箱子机械能守恒

9、B箱子落地后，弹簧弹力的最大值为 3mgC箱子落地后，小球运动的最大速度为mgkD箱子与地面碰撞损失的机械能为2222m gmghk三、非选择题：共 60 分，其中 9、10、11 题为填空题，12、13 题为实验题，1416 题为计算题。考生根据要求作答。9（3 分）如图所示，一定质量的理想气体依次经历了ABCA的循环过程，pT图像如图所示，A、B、C三个状态中内能最大的状态为（填“A”、“B”或“C”）。已知在状态B时压强为0p，体积为0V，状态BC过程气体吸收的热量为0Q。从状态CA过程气体（填“吸收”或“放出”）热量，该热量的数值为。10（3 分）另一类光电烟雾探测器的原理如图（a），

10、当有烟雾进入时，来自光源 S 的光被烟雾散射后进入光电管 C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流。传感器检测到光电流大于预设范围便会触发警报。金属钠的遏止电压 Uc随入射光频率的变化规律如图（b）所示。（1）光源 S 发出的光波波长应小于m。（2）图（b）中图像的斜率为 k，普朗克常量 h。（电子电荷量 e）11身高 1.8m，质量 70kg 的小悟高中生涯即将结束，回首三年校园生活确实是精彩纷呈。(1)医生用心电图仪为小悟做毕业体检，将测量电极置于体表的一定部位，记录出心脏兴奋过程中所发生的有规律的电变化曲线，称为心电图。检查仪卷动纸带的速度为 1.5m/min，检查的结果如图所示。小悟的

11、心率约为（）A65 次/minB70 次/minC75 次/minD80 次/min(2)对于人体来说，整个心脏可等效为两个等量异号点电荷组成的系统泡在电解质溶液中。体内电荷分布如图（a）所示，等效电场如图（b）所示。B 与 B为两点电荷连线的中垂线上关于 O 点的对称点，B 点电场强度B点电场强度。A 与 A为两点电荷连线上关于 O 点的对称点，A 点电势A点电势。12（6 分）某同学用图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台用齿轮传动，绕竖直的轴匀速转动，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，计算机通过传感器能显示细线拉力 F 的情况，实验步骤如

12、下：数出主动齿轮和从动齿轮的齿的个数分别为 n1和 n2；用天平称量小滑块的质量 m；将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直；控制主动齿轮以某一角速度主匀速转动，记录力传感器的示数 F，改变主动齿轮的角速度，并保证主动齿轮每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数，滑块与水平台面始终保持相对静止。回答下面的问题：(1)滑块随平台一起匀速转动的角速度大小可由=计算得出。（用题中给定的符号表示）(2)处理数据时，该同学以力传感器的示数 F 为纵轴，对应的主动齿轮角速度大小的平方主2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示（图中 a、b 为已知量），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度

13、为 g，则滑块和台面间的动摩擦因数=。（用题中给定的符号表示）(3)该同学仅换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出 F主2的图像，与图乙中直线斜率比较，发现其斜率（选填“增大”、“减小”或“不变”）。13如图所示，利用圆柱体容器及相关电路测量盐水的电阻率。（1）用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径 d，由玻璃管侧壁的刻度尺测出压缩后盐水的高度 h。（2）闭合开关 S1，开关 S2接（填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器 R，使电压表的读数为U1，滑动变阻器滑片不动，然后将开关 S2接（填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为 U2，发现 U1U2，则电阻 R0两端的电压为。（3）已知

14、定值电阻 R0，根据（1）（2）测量的数据，计算得待测盐水的电阻率为。14（11 分）据史载，战国时期秦楚之战中就有使用投石机的战例。最初的投石车结构很简单，一根巨大的杠杆，长端是用皮套或是木筐装载的石块，短端系上几十根绳索，当命令下达时，数十人同时拉动绳索，利用杠杆原理将石块抛出。某学习小组用如图所示的模型演示抛石过程。质量1kgm 的石块装在长臂末端的口袋中，开始时口袋位于水平面并处于静止状态。现对短臂施力，当长臂转到与竖直方向夹角为53时立即停止转动，石块以020m/sv 的速度被抛出后打在地面上，石块抛出点 P 离地面高度1.65mh，不计空气阻力，取 g=210m/s，求：（1）抛出

15、后石块距离地面的最大高度；（2）在石块运动轨迹最高点左侧竖立一块长度3.2mL 的木板充当城墙挡住石块，木板离石块抛出点最近距离。15（12 分）如图所示是列车进站时利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一单匝矩形线框 abcd，ab 边长为 L，bc 边长为 d，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为 B 的有界矩形匀强磁场MNPQ，MN 边界与 ab 平行，NP 长为 d。若 ab 边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度大小为0v，cd 边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为 R，列车的总质量为 m，摩擦阻力大小恒定为 kmg，不计空气阻力，重力加速度大小为

16、g。求：（1）线框 ab 边刚进入磁场时列车加速度 a 的大小和安培力对 ab 边做功的功率 P；（2）线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热 Q；（3）线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量 q。16（16 分）如图所示是位于同一竖直平面内且各部分平滑连接的玩具模型，倾斜轨道 AB 和倾斜传送带 BC倾角都为24，半径0.75mR 的细圆弧管道 CD 的圆心角也为。水平轨道 DE 右侧有一倾角为的斜面 FG，其底端 F 在 E 正下方、顶端 G 与 E 等高且距离为2.4md。DE 上静置一小滑块 N。AB 上的小滑块 M 以一定初速度滑上传送带并通过 CD 滑上 DE，M 经过

17、D 点时与管道间恰好无挤压。传送带以6m/sv 速度逆时针转动，BC 长度6mL，M 与 BC 间动摩擦因数为29m=。已知 M、N 质量分别为M200gm、N300gm，5tan5。除传送带外，其余部分皆光滑。取 g=10m/s2，sin240.4、cos240.9。求：（1）M 首次经过 D 时的速度大小；（2）当 N 固定且 M 与 N 间发生弹性碰撞时，M 在碰撞前与传送带间摩擦产生的热量，以及 M 在碰撞后经过 B 点的速度；（3）当 N 不固定且 M 与 N 间发生非弹性碰撞时，N 从 E 水平飞出后击中 FG 的最小动能。2024 年高考押题预测卷 02【福建卷】物理全解全析12

18、345678BABDBDACBCBD注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。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。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1甲乙两车并排在同一平直公路上的两条平行车道上同向行驶，甲车由静止开始做匀加速运动，乙车做匀速运动，其各自的位移 x 随时间 t 变化关系如图所

19、示，两条图线刚好在02t时刻相切，则（）A在 2t0时刻，乙车的速度大小为002xtB在 t0时刻，甲车的速度大小为002xtC在003tt内，两车有两次机会并排行驶D在002t内，乙车平均速度是甲车平均速度的两倍【答案】B【解析】ABxt图像中图线的斜率表示速度，则在02t时刻甲、乙两车速度大小相等，为000002xxvttt，甲车做匀加速直线运动，则在0t时刻是002t时间段内的中间时刻，根据匀变速直线运动规律的推论可知0t时刻，甲车的速度大小为010022xvvt，故 B 正确，A 错误；Cxt图像中交点代表相遇，在003tt内，两车只能在02t时刻有一次机会并排行驶，故 C 错误；D根

20、据平均速度公式xvt，甲乙两车位移大小相等，时间段相等，所以平均速度相等，故 D 错误。2如图是可以用来筛选谷粒的振动鱼鳞筛，筛面水平，由两根等长轻绳将其悬挂在等高的两点，已知筛面和谷物所受重力为 G，静止时两轻绳延长线的夹角为 60，则每根轻绳的拉力大小为（）A33GB2GCGD3G【答案】A【解析】竖直方向根据平衡条件有2 cos30TG，解得每根轻绳的拉力大小33TG，只有 A 正确。3出现暴风雪天气时，配备航空燃油发动机的某型号“除雪车”以 20km/h 的速度匀速行驶，进行除雪作业。直径约为 30cm 的吹风口向侧面吹出速度约 30m/s、温度约 700、密度约31.0kg/m的热空

21、气。已知航空燃油的热值为74 10 J/kg，根据以上信息可以估算出以下哪个物理量（）A除雪车前进时受到的阻力B除雪车吹出热空气时受到的反冲力C除雪车进行除雪作业时消耗的功率D除雪车进行除雪作业时单位时间消耗的燃油质量【答案】B【解析】A 由于匀速行驶，所以除雪车前进时受到的阻力为PfFv，由于不知除雪车牵引力的功率，故不能求阻力，A 错误；B以热空气为研究对象，根据动量定理，有F tmv ，214md v t，解得反冲力的大小为22163.4N4Fd v，B 正确；C由于知道铲雪车的热值，所以根据条件可以求出铲雪车的热功率2718.48 10 W4mPd vt 热值热值，除雪车进行除雪作业时

22、消耗的功率等于热功率与车匀速行驶牵引力的功率之和，牵引力功率未知故不能求除雪车进行除雪作业时消耗的功率，C 错误；D除雪车进行除雪作业时单位时间消耗的燃油质量等于发热消耗的燃油质量与车前进消耗的燃油质量之和，根据已知条件，不能求出，D 错误。4如图，真空中有区域 I 和 II，区域 I 中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，腰长为 L 的等腰直角三角形 CGF 区域（区域 II）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中 A、C、O 三点在同一直线上，AO 与 GF 垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A 点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域

23、 I 中，只有沿直线 AC 运动的粒子才能进入区域 II。若区域 I 中电场强度大小为 E、磁感应强度大小为 B1，区域 II 中磁感应强度大小为 B2，则粒子从 CF 边靠近 F 的三等分点 D 射出，它们在区域 II 中运动的时间为 t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域 II中的粒子在区域 II 中运动的时间为 t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（）A从 D 点飞出的粒子速度大小为2EBB粒子的比荷为123 2EB B LC若仅将区域 I 中电场强度大小变为 2E，则 t t0D若仅将区域 II 中磁感应强度大小变为233B，则粒子从 GF 边出射，出射点距离 O

24、点66L【答案】D【解析】A根据题意可知区域中粒子电场力和洛伦兹力相等，由此可得01qEqv B，解得01EvB，粒子在区域中做匀速圆周运动，速度大小不变，故从 D 点飞出的粒子速度大小为1EB，故 A 错误；B粒子的运动轨迹如图所示在区域中，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则2002vqv Bmr，根据几何关系可知粒子转过的圆心角为90，则22332LrL，联立可得粒子的比荷为123 22qEmB B L，故 B 错误；C若仅将区域中电场强度大小变为 2E，设进入区域中的速度大小为1v，则112qEqv B，解得11022vBvE，在区域中，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则21121vqv B

25、mr，解得12 22232LrrL，则粒子将从 GF 边离开区域，轨迹的圆心角小于90，根据粒子在磁场中的周期公式，22rmTvqB，由于区域中的磁场不变，粒子的比荷也不变，所以周期不变，根据2tT，因为粒子在区域中做圆周运动的圆心角减小，所以粒子运动时间减小，则0tt，故 C 错误；D若仅将区域中磁感应强度大小变为233B，设粒子在区域中运动的半径为2r，根据2002233vqvBmr，解得262332LrrL，则粒子从 GF 边出射，粒子在区域中的运动轨迹如图所示，由几何关系可得22MNCOL，根据勾股定理有22266O MrMNL，则出射点与 O 点的距离266ONrO ML，故 D 正

26、确。二、双项选择题：本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。5声呐是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理对水下目标进行探测和通讯的电子设备，现代军舰多利用声呐探测水下目标。图甲是某舰搭载的声呐发出的一列超声波在0t时刻的波形图，图乙是质点 P 的振动图像，则下列说法正确的是（）A超声波遇到大尺寸障碍物可以发生明显的衍射现象B舰艇靠近静止的障碍物时，障碍物接收到超声波的频率大于声呐发出的超声波的频率C超声波沿 x 轴负方向传播，波速为 1500m/sD坐标为原点处质点在516s10

27、时相对平衡位置的位移为65 310 m2【答案】BD【解析】A只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能发生明显的衍射现象。超声波的波长为1.5cm，所以遇到大尺寸障碍物不可以发生明显的衍射现象，故 A 错误；B根据多普勒效应，舰艇靠近静止的障碍物时，两者之间距离减小，则障碍物接收到超声波的频率大于声呐发出的超声波的频率，故 B 正确；C由乙图可知0t时，质点 P 沿 y 轴负方向振动，根据“同侧法”可得超声波沿 x 轴正方向传播。由图甲可得超速波的波长为21.5cm1.5 10 m，由图乙可得超速波的周期为51 10 sT，则超速波的波速为1500m/svT，故 C

28、 错误；D坐标原点处质点与质点 P 相距半个波长，振动相反，故0t时，坐标原点处质点沿 y 轴正方向振动，根据2T，65 10 mA，坐标原点处质点的振动方程为655 10sin 2 10myt（），将5110 s6t代入，解得65 310 m2y，故 D 正确。6我国星际探测事业在一代代中国航天人的接续奋斗中不断开创新高度。下表是几颗星际探测器的相关信息：名称种类发射时间运行周期东方红一号首颗人造地球卫星1970 年 4 月 24 日1.9 小时嫦娥一号首颗月球探测器2007 年 10 月 24 日2.1 小时天问一号首颗火星探测器2020 年 7 月 23 日8.2 小时夸父一号首颗太阳探

29、测卫星（绕地运行）2022 年 10 月 9 日1.7 小时根据以上信息可确认（）A“东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大B“东方红一号”的运行速度比“夸父一号”的运行速度大C“嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度小D“嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度大【答案】AC【解析】A根据万有引力提供向心力有2224MmGmrrT，解得2324GMTr，由题意可知“东方红一号”的运动周期比“夸父一号”的运动周期大，所以“东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大，故A 正确；B根据万有引力提供向心力有22MmvGmrr，解得GMvr，因为“东方红一号”的轨道半径比“

30、夸父一号”的轨道半径大，所以“东方红一号”的运行速度比“夸父一号”的运行速度小，故 B 错误；CD“嫦娥一号”绕月飞行，离地球更近，而“天问一号”绕火星飞行，离地更远，轨道半径越大则发射速度越大，所以“嫦娥一号”的发射速度小些，故 C 正确，D 错误。7自耦变压器是一种初、次级间无需绝缘的特种变压器，其输出和输入共用同一组线圈。如图甲所示的自耦变压器，环形铁芯上只绕有一个匝数0200n 的线圈，通过滑动触头 P 可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端 a 与线圈触点 M 间的线圈匝数为 50 匝，定值电阻016R，127R，滑动变阻器2R的总阻值足够大，交流电压表为理想电表，线圈电阻不计、忽略漏

31、磁。当在 a、b 端输入如图乙所示的交变电流时，则下列说法正确的是（）A通过定值电阻0R的电流方向每秒改变 50 次B当 P 滑至 M、K 旋至 c 时，电压表的示数为 156VC当 P 滑至 M、K 旋至 c 时，定值电阻0R消耗的功率为 169WD若 P 滑至 M、K 旋至 d，当滑动变阻器2R消耗的功率最大时，2R接入的阻值为8【答案】BC【解析】A由乙图知交流电频率211Hz=50Hz2 10fT，通过定值电阻0R的电流方向每秒改变 100次，故 A 错误；B当 P 滑至 M、K 旋至 c 时01200nn，220050150n，根据1221InIn，0110UUI R，221UI R

32、，1122UnUn，0208 2V=208V2U，得1156VU，故 B 正确；C0R两端电压R00152VUUU，定值电阻0R消耗的功率为2R0R00169WUPR，故 C 正确；D若 P 滑至 M、K 旋至 d，等效电路如图2122216()9nRRRn等，当0RR等时，即2R=9，时，滑动变阻器2R消耗的功率最大，故 D 错误。8轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落 h 后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为 k，箱子

33、和小球的质量均为 m，重力加速度为 g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）A箱子下落过程中，箱子机械能守恒B箱子落地后，弹簧弹力的最大值为 3mgC箱子落地后，小球运动的最大速度为mgkD箱子与地面碰撞损失的机械能为2222m gmghk【答案】BD【解析】A箱子静止时，对小球分析有mgF弹，对箱子分析有mgFT弹，当箱子由静止释放瞬间，弹簧弹力不发生突变，小球在这瞬间仍然平衡，加速度为 0，而箱子释放瞬间固定箱子的力T消失，箱子所受合力为2FmgFmgma弹，可得该瞬间箱子的加速度2ag，此后弹簧会恢复原长，在弹簧恢复原长的过程中，弹簧弹力对箱子做正功，若此过程中

34、箱子落地，则此过程中箱子的机械能增加；若在弹簧恢复原长时箱子还未落地，由于箱子的速度大于小球的速度，弹簧将被压缩，弹簧弹力将对箱子做负功，箱子的机械能又会减小，但无论何种情况，箱子在运动过程中除了重力做功外，弹簧弹力也在做功，因此箱子下落过程中，箱子机械能不守恒，故 A 错误；B此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零，则对箱子有Fmg弹，弹簧处于压缩状态，且为压缩最短位置处，可知小球做简谐振动，此时弹簧的压缩量与小球合力为零时弹簧的伸长量之和即为小球做简谐振动的振幅，根据简谐振动的对称性可知在最低点有FFmg合弹，在最高点有2FFmgmg合弹，联立解得3Fmg 弹，而当小球运动至最

35、低点时弹簧弹力有最大值，即为3mg，故B 正确；C小球做简谐振动，在平衡位置时有Fkxmg弹，解得mgxk，即弹簧被拉伸x时小球受力平衡，处于简谐振动的平衡位置，此处小球的速度有最大值，而根据以上分析可知小球在最高点时弹簧的弹力和在平衡位置时弹簧的弹力大小相同，只不过在最高位置时弹簧处于被压缩状态，在平衡位置时弹簧处于被拉伸状态，显然压缩量和伸长量相同，则小球从最高点到达平衡位置下落的高度22mghxk，而弹簧压缩量和伸长量相同时所具有的弹性势能相同，即小球 zai 最高点和在平衡位置时弹簧的弹性势能相同，则对小球由最高点到平衡位置根据动能定理可得2max122mgxmv，解得max2kvmg

36、，故 C 错误；D箱子损失的机械能即为箱子、弹簧、小球所构成的系统损失的机械能，小球在平衡位置时弹簧所具有的弹性势能和在箱子未落下时弹簧所具有的弹性势能相同，由能量守恒可得2max122mghmvE，解得箱子损失的机械能2222m gEmghk，故 D 正确。三、非选择题：共 60 分，其中 9、10、11 题为填空题，12、13 题为实验题，1416 题为计算题。考生根据要求作答。9（3 分）如图所示，一定质量的理想气体依次经历了ABCA的循环过程，pT图像如图所示，A、B、C三个状态中内能最大的状态为（填“A”、“B”或“C”）。已知在状态B时压强为0p，体积为0V，状态BC过程气体吸收的

37、热量为0Q。从状态CA过程气体（填“吸收”或“放出”）热量，该热量的数值为。【答案】C（1 分）放出（1 分）000Qp V（1 分）【解析】由图像可知A、B、C三个状态中温度最高的状态是C，则A、B、C三个状态中内能最大的状态为C；由图像可知BC过程气体的体积不变，则该过程做功为 0；CA过程气体发生等压变化，则002CAVVTT，可知022CAVVV，则CA过程气体外界对气体做功为0002()CAWp VVp V，CA过程气体温度降低，则气体内能减少，又外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知气体放出热量，设放出热量为1Q，从BCA过程，根据热力学第一定律可得010UQQW，可得10000

38、QQWQp V.10（3 分）另一类光电烟雾探测器的原理如图（a），当有烟雾进入时，来自光源 S 的光被烟雾散射后进入光电管 C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流。传感器检测到光电流大于预设范围便会触发警报。金属钠的遏止电压 Uc随入射光频率的变化规律如图（b）所示。（1）光源 S 发出的光波波长应小于m。（2）图（b）中图像的斜率为 k，普朗克常量 h。（电子电荷量 e）【答案】75 10（1 分）ke（2 分）【解析】由图可知极限频率为146 10 Hz，光源 S 发出的光波波长应小于87143 10m5 10 m6 10c，根据光电效应方程k0EhW，根据动能定理有kcEeU，整理得

39、0cWhUee，图像的斜率为hke，解得普朗克常量为hke。11身高 1.8m，质量 70kg 的小悟高中生涯即将结束，回首三年校园生活确实是精彩纷呈。(1)医生用心电图仪为小悟做毕业体检，将测量电极置于体表的一定部位，记录出心脏兴奋过程中所发生的有规律的电变化曲线，称为心电图。检查仪卷动纸带的速度为 1.5m/min，检查的结果如图所示。小悟的心率约为（）A65 次/minB70 次/minC75 次/minD80 次/min(2)对于人体来说，整个心脏可等效为两个等量异号点电荷组成的系统泡在电解质溶液中。体内电荷分布如图（a）所示，等效电场如图（b）所示。B 与 B为两点电荷连线的中垂线上

40、关于 O 点的对称点，B 点电场强度B点电场强度。A 与 A为两点电荷连线上关于 O 点的对称点，A 点电势A点电势。【答案】C（1 分）等于（1 分）高于（1 分）【解析】（1）设小悟心跳动的周期为T，由心电图可知相邻峰值之间的距离为 20mm，检查仪卷动纸带的速度为 1.5m/min=1500mm/min，则可得20mm1min1500mm/min75sTv，则小悟的心率为175fT（次/min），故选 C。（2）根据题意，由图（b）和等量异种点电荷空间电场的对称关系可知 B 点电场强度等于 B点电场强度。根据沿电场线方向电势逐渐降低可知 A 点电势高于 A点电势。12（6 分）某同学用图

41、甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台用齿轮传动，绕竖直的轴匀速转动，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，计算机通过传感器能显示细线拉力 F 的情况，实验步骤如下：数出主动齿轮和从动齿轮的齿的个数分别为 n1和 n2；用天平称量小滑块的质量 m；将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直；控制主动齿轮以某一角速度主匀速转动，记录力传感器的示数 F，改变主动齿轮的角速度，并保证主动齿轮每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数，滑块与水平台面始终保持相对静止。回答下面的问题：(1)滑块随平台一起匀速转动的角速度大小可由=计算得出。（用题中给定的符号表示）(2)

42、处理数据时，该同学以力传感器的示数 F 为纵轴，对应的主动齿轮角速度大小的平方主2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示（图中 a、b 为已知量），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g，则滑块和台面间的动摩擦因数=。（用题中给定的符号表示）(3)该同学仅换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出 F-主2的图像，与图乙中直线斜率比较，发现其斜率（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】(1)12n n主（2 分）(2)amg（2 分）(3)增大（2 分）【解析】（1）从动轮和主动轮传动时，线速度相同，即从动轮和主动轮的角速度关系为，12nn 主从，解得12

43、n n主从，平台与从动轮同轴传动，即具有相同的角速度，故12nn主从.（2）当力传感器有示数时，拉力和摩擦力的合力提供向心力，设滑块做圆周运动的半径为 r，则2Fmgmr，解得22122mrnFmgn主，则图线的纵截距的绝对值为amg，解得amg。（3）由22122mrnFmgn主，可得图线的斜率为2122mrnkn，仅换用相同材料的质量更大的滑块斜率增大。电阻率的测定有非常重要的意义。如：为满足集成电路的性能要求，对金属导体、半导体等电阻率进行测定；又如土壤电阻率是表征土壤电导性能的指标，被广泛应用于雷电风险评估、研究土壤的腐蚀性等方面。13如图所示，利用圆柱体容器及相关电路测量盐水的电阻率

44、。（1）用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径 d，由玻璃管侧壁的刻度尺测出压缩后盐水的高度 h。（2）闭合开关 S1，开关 S2接（填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器 R，使电压表的读数为U1，滑动变阻器滑片不动，然后将开关 S2接（填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为 U2，发现 U1U2，则电阻 R0两端的电压为。（3）已知定值电阻 R0，根据（1）（2）测量的数据，计算得待测盐水的电阻率为。【答案】2（1 分）1（1 分）U1-U2（2 分）220124U RdUUh（）（2 分）【解析】（2）由于 U1U2，所以闭合开关 S1后，开关 S2应该先接 2 端再接 1 端，先后两次电

45、压表的读数为 U1和 U2之差 U1-U2即等于电阻 R0两端的电压；（3）由于盐水和电阻 R0串联，电流相等，则由欧姆定律和电阻定律得2120UUURR盐，2()2hRd盐盐，联立以上两式解得待测盐水的电阻率为220124U RdUUh盐（）。14（11 分）据史载，战国时期秦楚之战中就有使用投石机的战例。最初的投石车结构很简单，一根巨大的杠杆，长端是用皮套或是木筐装载的石块，短端系上几十根绳索，当命令下达时，数十人同时拉动绳索，利用杠杆原理将石块抛出。某学习小组用如图所示的模型演示抛石过程。质量1kgm 的石块装在长臂末端的口袋中，开始时口袋位于水平面并处于静止状态。现对短臂施力，当长臂转

46、到与竖直方向夹角为53时立即停止转动，石块以020m/sv 的速度被抛出后打在地面上，石块抛出点 P 离地面高度1.65mh，不计空气阻力，取 g=210m/s，求：（1）抛出后石块距离地面的最大高度；（2）在石块运动轨迹最高点左侧竖立一块长度3.2mL 的木板充当城墙挡住石块，木板离石块抛出点最近距离。【答案】（1）14.45m；（2）37.2m【解析】（1）石块抛出时沿竖直方向分速度为00sin16m/syvv（2 分）则石块从抛出到最高点的高度为20112.8m2yvhg（2 分）抛出后石块距离地面的最大高度为114.45mHhh（1 分）（2）当石块刚好被木板上端挡住时，木板离石块抛出

47、点距离最近；石块从最高点到木板上端过程做平抛运动，竖直方向有2212HLgt（2 分）解得22()1.5sHLtg石块从抛出到最高点所用时间为011.6syvtg（2 分）石块抛出时的水平分速度为00cos12m/sxvv（1 分）则木板离石块抛出点最近距离为012()37.2mxxvtt（1 分）15（12 分）如图所示是列车进站时利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一单匝矩形线框 abcd，ab 边长为 L，bc 边长为 d，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为 B 的有界矩形匀强磁场MNPQ，MN 边界与 ab 平行，NP 长为 d。若 ab 边刚进入磁场时列车关闭发动

48、机，此时列车的速度大小为0v，cd 边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为 R，列车的总质量为 m，摩擦阻力大小恒定为 kmg，不计空气阻力，重力加速度大小为 g。求：（1）线框 ab 边刚进入磁场时列车加速度 a 的大小和安培力对 ab 边做功的功率 P；（2）线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热 Q；（3）线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量 q。【答案】（1）220B L vkgmR，2220B L vR；（2）20122mvkmgd；（3）BLdR【解析】（1）线框 ab 边刚进入磁场时，感应电动势为0EBLv（1 分）感应电流为0BEIRRLv（1 分）ab

49、边所受安培力为220AB L vFBILR（1 分）由牛顿第二定律有220AB L vFkmgakgmmR（1 分）安培力对 ab 边做功的功率2220A0B L vPF vR（1 分）（2）线框从进入到离开磁场过程中，由能量守恒定律有20122mvkmgdQ（2 分）解得线框产生的焦耳热20122Qmvkmgd（1 分）（3）线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量qIt（1 分）又有EIR（1 分）BLdEtt（1 分）联立解得BLdqR（1 分）16（16 分）如图所示是位于同一竖直平面内且各部分平滑连接的玩具模型，倾斜轨道 AB 和倾斜传送带 BC倾角都为24，半径0.75mR 的细

50、圆弧管道 CD 的圆心角也为。水平轨道 DE 右侧有一倾角为的斜面 FG，其底端 F 在 E 正下方、顶端 G 与 E 等高且距离为2.4md。DE 上静置一小滑块 N。AB 上的小滑块 M 以一定初速度滑上传送带并通过 CD 滑上 DE，M 经过 D 点时与管道间恰好无挤压。传送带以6m/sv 速度逆时针转动，BC 长度6mL，M 与 BC 间动摩擦因数为29m=。已知 M、N 质量分别为M200gm、N300gm，5tan5。除传送带外，其余部分皆光滑。取 g=10m/s2，sin240.4、cos240.9。求：（1）M 首次经过 D 时的速度大小；（2）当 N 固定且 M 与 N 间发