2024年高考物理最后一卷（全国旧教材版）含答案.pdf

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1、2024 年高考最后一卷（全国旧教材卷）物理（考试版）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、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。14依据世

2、界核电运营者协会（WANO）评价规则，我国自主设计建设三代核电机组、全球首台“华龙一号”中国核电旗下福清核电 5 号机组 WANO 综合指数于 2024 年 2 月实现满分，标志着“华龙一号”生产运营绩效在全球范围表现卓越，充分验证了我国自主三代核电技术的安全性和先进性。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列叙述正确的是（）A太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变B铀核典型的裂变方程为2351448919256360U2 nBaKr+C裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大D锶 90 是铂 235 的裂变产物，其半衰期为 28 年，那么经过 56 年锶 90 便衰变没了15202

3、3 年 11 月上虞曹娥江“网红人行桥”正式开通，装在桥两侧的音乐喷泉吸粉无数。音乐喷泉喷出的水从江中抽取，喷头可沿一定方向旋转，水流速度大小也可调节，如图所示。某喷头将水以 v 的速度朝与水平成 37斜向上喷出，喷头出水口的截面积为 S，离水面高度为 h，不计一切阻力，水的密度为，下列说法正确的是（）A水柱的水平射程为2cos37hvgB 喷头单位时间内喷出水的质量为 SvCt 时间内电机对水做功为12Stv3D增大喷头与水平面的夹角，喷射的水平射程一定增大16汽车以一定的初速度沿平直公路开始匀减速刹车，此后 t 时间内的位移为 x，汽车xtt-关系如图所示，图线前 10s 为直线，之后部分

4、属于双曲线，则由图像可知，汽车前 16s 内平均速度大小为（）A6.00m/sB6.20m/sC6.25m/sD6.35m/s172024 年 3 月 25 日 0 时 46 分，我国成功利用长征运载火箭将“鹊桥二号”中继星送入环月轨道飞行，该中继星进入周期为 T 的环月大椭圆使命轨道，按计划开展与“嫦娥四号”和“嫦娥六号”的通信测试。如图是中继星环绕月球的示意图，其中 P 点为近月点，与月球表面距离为1r，Q 点为远月点，与月球表面距离为2r，M、N 为椭圆的短轴点，月球半径为 R，万有引力常量为 G，则下列说法正确的是（）A该中继星在 P 点时机械能最大B该中继星沿 MPN 运动时间等于沿

5、 NQM 运动时间C月球表面重力加速度3212222rrRgT Rp+=D月球的质量3212222rrRMGTp+=18风洞是进行空气动力学实验的常用设备。如图所示，将质量为 m 的小球从 A 点以初速度 v0水平向左抛出，假设小球运动过程中受到水平向右、大小恒定的风力 F，经过一段时间 t，小球运动到 A 点正下方的 B点，且05Bvv=。O 点是轨迹的最左端，重力加速度为 g。则此过程中（）A小球速度最小时位于 O 点BAB 之间的距离为205vgC小球运动的时间02vtg=D小球所受的风力 F 小于 mg19超长春节假期，点燃了旅游热，一些旅游景点悬挂了灯笼。如图所示，一度假村用长度相等

6、的轻绳依次连接了10个质量均为m的灯笼 灯笼1的左端被细绳固定在竖直杆上，左端细绳与竖直杆的夹角为45q=。灯笼 10 的右端被细绳也固定在竖直杆上，右端细绳与竖直杆的夹角也为45。灯笼 5 和灯笼 6 之间的细绳恰好水平。则下列说法正确的是（重力加速度为g）（）A灯笼 5 和灯笼 6 之间的细绳张力的大小为2.5mgB灯笼 5 和灯笼 6 之间的细绳张力的大小为5mgC灯笼 3 和灯笼 4 之间的轻绳与水平方向的夹角a的正切值等于25D灯笼 3 和灯笼 4 之间的轻绳与水平方向的夹角a的正切值等于2520如图所示，棱长为 L 的正四面体的四个顶点 A、B、C、D 处分别固定电荷量为qqqq+

7、-+-、的四个点电荷，a、b、c 分别为三条棱的中点，静电力常量为 k。下列说法正确的是（）AA、D 处的点电荷在 a 点产生的合场强为 0BA、B、C 处的点电荷在 b 点产生的合场强大小为243kqLCa、c 两点的电势相同Da、c 两点的电场强度相同21如图所示，边长为 2L 的等边三角形 ABC 内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B0的匀强磁场，D 是AB 边的中点，一质量为 m、电荷量为-q 的带电粒子从 D 点以不同的速率平行于 BC 边方向射入磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A粒子可能从 B 点射出B若粒子从 C 点射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为32LC若粒子从 C

8、 点射出，则粒子在磁场中运动的时间为03mqBpD若粒子从 AB 边射出，则粒子在磁场中运动的时间相同，且时间最长二、非选择题：共 62 分。第 2225 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 3334 题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共 47 分22（5 分）为了测量汽车沿水平方向做直线运动时加速度大小，小张和小李两同学分别设计了不同的装置。已知重力加速度为 g。(1)小张将一量角器如图甲所示放置在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在量角器的中心，在车加速直线运动时测量细线与竖直方向的夹角为q，则车的水平加速度大小为 ；(2)小李将一等腰直角三角板如图乙所示放在架子上，用细

9、线一端拴一小球，另一端固定在三角板的顶点处，三角板顶点到底边的距离为 h，在车加速直线运动时测量细线与三角板底边交点偏离竖直中线的距离为 x，则车的水平加速度大小为 ；(3)如果要在量角器的半圆形底边和三角板的底边上直接标注加速度的数值，你认为甲乙哪种方案标注的刻度值是均匀的：。这种方案在实际测量中用起来更方便。23（10 分）如图甲为一兴趣小组用热敏电阻tR和继电器设计的一种自动散热的系统，当tR所在位置温度超过 50时，自动开启风扇进行散热。已知该热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图乙所示，继电器工作时相当于50W的电阻，左边电源电压恒为 12V，当继电器线圈中的电流大于或等于 20mA 时

10、，继电器的衔铁被吸合；当继电器线圈中的电流超过 40mA 时，继电器可能损坏。(1)该小组同学在选择滑动变阻器时，发现有如下几种规格可选：型号AB额定电流（A）额定阻值（W）0.15k8.7k0.8250420则应选用额定阻值为 W的滑动变阻器；(2)按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是 。将热敏电阻tR浸入一盆温度为 50的水中，闭合开关 S，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 。24（14 分）如图所示，一个侧壁光滑的质量为 M 的矩形装置放置在水平地面上，现有一个固定在矩形装置上的滑轮和一个固定在竖直墙壁上的滑轮，

11、滑轮质量均不计。一木块通过轻质细线绕过两个滑轮系在竖直墙壁上，细线有两部分处于水平状态、有一部分处于竖直状态，重力加速度为 g，假定装置不翻转。（1）若地面光滑，当木块的质量0.1mM=，用一向左的水平恒力 F 使系统静止，求水平恒力 F 的大小；（2）若装置 M 与地面的动摩擦因数为0.4m=，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个系统始终处于静止状态，求木块质量 m 的最大值；（3）若地面光滑，当木块的质量0.1mM=，整个系统从静止开始运动，当木块沿装置 M 侧壁下降高度 h时，求装置 M 的速度大小。25（20 分）我国在高铁列车和电动汽车的设计和制造领域现在处于世界领先水平，为了节约利用能

12、源，在“刹车”时采用了电磁式动力回收装置，可将部分动能转化为电能并储存起来。如图所示为该装置的简化模型，在光滑的水平面内，一个“日”字形的金属线框，各边长0.5ml=，其中CD、JK、MN边电阻均为13R=，CM、DN电阻可忽略，线框以09m/sv=速度冲进宽度也为 l，磁感应强度0.4TB=的匀强磁场，最终整个线框恰好能穿出磁场，忽略空气阻力的影响，求：（1）线框刚进磁场时流过MN的电流大小和方向，并指出 M、N 哪端电势高；（2）整个线框的质量 m；（3）MN边穿过磁场过程中，MN边中产生的焦耳热 Q。（二）选考题：共 15 分。请考生从给出的 2 道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的

13、第一题计分。33【物理选修 3-3】（15 分）（1）（5 分）如图为一定质量的理想气体经历 abc 过程的压强 p 随摄氏温度 t 变化的图像，其中 ab 平行于 t 轴，cb 的延长线过坐标原点。下列判断正确的是（）Aab 过程，有些气体分子的运动速率增加Bab 过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加Cab 过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数不变Dbc 过程，气体从外界吸的热量等于其内能增加量Ebc 过程，气体分子数密度变大（2）（10 分）油电混合车汽油发动机燃烧室的结构如图 a，汽油机工作过程中在一个冲程内燃烧室内气体的pV-曲线如图 b 所示，其中 BC 和 DA 为两个绝热

14、过程。燃烧室内的气体可看做理想气体。一定质量的油气混合气体进入燃烧室，初始状态 A 点处混合气体的温度为1300KT=，压强约为1100kPaP=。火花塞点火瞬间，燃料燃烧使得燃烧室内的压强迅速增大到2300kPaP=，然后，活塞被推动向下移动，在经历BC 的绝热膨胀过程中，由于气体对外做功驱动汽车前进，使得气缸内温度降低了 300K，膨胀结束到达状态 C 时，燃烧室内压强降低到125kPa，求：（1）在一个冲程内燃烧室内能达到的最高温度；（2）气缸内气体的最大体积2V与最小体积1V之比被称为压缩比g，是汽油机动力大小的一个标志。根据题目中条件，计算该汽油机的压缩比。34【物理选修 3-4】（

15、15 分）（1）（5 分）如图（a），在均匀介质中有 A、B、C 和 D 四点，其中 A、B、C 三点位于同一直线上，4mACBC=，3mDC=，DC垂直于AB。0=t时，位于 A、B、C 处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为 4m。下列说法正确的是（）A这三列波的波速均为 2m/sB3.0st=时，D 处的质点开始振动C5.0st=时，D 处的质点向 y 轴负方向运动D6.0st=时，D 处的质点与平衡位置的距离是 2cmE7.0st=时，D 处的质点与平衡位置的距离是 2cm（2）（10 分）某物理兴趣小组按以下步骤进行了测

16、定玻璃砖折射率的实验：用黑纸制作一个向下开口的黑色圆锥形纸筒，其顶角为120，在顶点内侧固定一发光二极管（可看成点光源）。将锥形光源竖直悬挂在支架上，在水平桌面上平铺一张白纸，画出该白纸被光源照亮的圆形区域；把足够大、厚度为 d 的被测玻璃砖放在白纸上，发现白纸被光源照亮的区域缩小；将锥形光源竖直向上提升了23d，发现白纸被照亮的区域恢复到原有大小.基于以上信息分析，求：（1）该玻璃砖的折射率；（2）设光在真空中的传播速度为 c，则射入玻璃砖中的所有光线，从玻璃砖上表面传播到下表面时间的取值范围。（不考虑光的反射）2024 年高考最后一卷（全国旧教材卷）物理全解全析注意事项：注意事项：1答卷前

17、，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、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。14依据世界核电运营者协会（WANO）评价规则，我国自主设计建设三代核电机组、全球首台“华龙

18、一号”中国核电旗下福清核电 5 号机组 WANO 综合指数于 2024 年 2 月实现满分，标志着“华龙一号”生产运营绩效在全球范围表现卓越，充分验证了我国自主三代核电技术的安全性和先进性。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列叙述正确的是（）A太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变B铀核典型的裂变方程为2351448919256360U2 nBaKr+C裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大D锶 90 是铂 235 的裂变产物，其半衰期为 28 年，那么经过 56 年锶 90 便衰变没了【答案】C【详解】A太阳辐射能量的主要来源是太阳内部发生聚变，故 A 错误；B典型的裂变方程

19、为235114489192056360Un3 nBaKr+，故 B 错误；C裂变释放核能是因为新核的比结合能大于原来重核的比结合能，故 C 正确；D锶 90 的半衰期为 28 年，那么经过 56 年锶 90 剩下原来的四分之一，故 D 错误。故选 C。152023 年 11 月上虞曹娥江“网红人行桥”正式开通，装在桥两侧的音乐喷泉吸粉无数。音乐喷泉喷出的水从江中抽取，喷头可沿一定方向旋转，水流速度大小也可调节，如图所示。某喷头将水以 v 的速度朝与水平成 37斜向上喷出，喷头出水口的截面积为 S，离水面高度为 h，不计一切阻力，水的密度为，下列说法正确的是（）A水柱的水平射程为2cos37hv

20、gB 喷头单位时间内喷出水的质量为 SvCt 时间内电机对水做功为12Stv3D增大喷头与水平面的夹角，喷射的水平射程一定增大【答案】B【详解】A将初速度正交分解，分别为cos37xvv=o，sin37yvv=o，水滴在竖直方向做竖直上抛运动212yhv tgt=-，水平射程为xxv t=，联立可求出水平射程，显然 A 选项中时间代入不正确，A 错误；B喷头匀速喷水，单位时间内喷出水的质量为 Sv，B 正确；Ct 时间内水增加的动能为23k1122EmvS tvr=D=D，在t 时间内水从水面被抽出，同时也增加了重力势能，故t 时间内电机对水做功大于12Stv3，C 错误D增大喷头与水平面的夹

21、角，竖直分速度增大，空中运动时间变长，但是水平分速度减小，由xxv t=，可知喷射的水平射程不一定增大，当取极限与水平方向的夹角为 90，此时水平射程为零，D 错误。故选 B。16汽车以一定的初速度沿平直公路开始匀减速刹车，此后 t 时间内的位移为 x，汽车xtt-关系如图所示，图线前 10s 为直线，之后部分属于双曲线，则由图像可知，汽车前 16s 内平均速度大小为（）A6.00m/sB6.20m/sC6.25m/sD6.35m/s【答案】C【详解】根据题意，由运动学公式2012xv tat=+可得012xvatt=+，结合图像，可知初速度020m/sv=，加速度22m/sa=-，10s 之

22、后部分属于双曲线，说明平均速度与时间成反比，即汽车静止不动，则汽车的位移为0100m2vxt=，则 16s 内平均速度大小为100m/s6.25m/s16xvt=，故选 C。172024 年 3 月 25 日 0 时 46 分，我国成功利用长征运载火箭将“鹊桥二号”中继星送入环月轨道飞行，该中继星进入周期为 T 的环月大椭圆使命轨道，按计划开展与“嫦娥四号”和“嫦娥六号”的通信测试。如图是中继星环绕月球的示意图，其中 P 点为近月点，与月球表面距离为1r，Q 点为远月点，与月球表面距离为2r，M、N 为椭圆的短轴点，月球半径为 R，万有引力常量为 G，则下列说法正确的是（）A该中继星在 P 点

23、时机械能最大B该中继星沿 MPN 运动时间等于沿 NQM 运动时间C月球表面重力加速度3212222rrRgT Rp+=D月球的质量3212222rrRMGTp+=【答案】D【详解】A由于中继星在该轨道上无动力飞行，仅受万有引力，故其机械能守恒，A 错误；B由于中继星在近月点 P 附近速率较大，MPN 与 NQM 路程相同，故 MPN 阶段时间较少，B 错误；CD由开普勒第三定律与天体圆周运动的规律可得312222rrRkT+=，24GMkp=，2GMgR=，解得3212222rrRMGTp+=，32122222rrRgT Rp+=，C 错误，D 正确。故选 D。18风洞是进行空气动力学实验的

24、常用设备。如图所示，将质量为 m 的小球从 A 点以初速度 v0水平向左抛出，假设小球运动过程中受到水平向右、大小恒定的风力 F，经过一段时间 t，小球运动到 A 点正下方的 B点，且05Bvv=。O 点是轨迹的最左端，重力加速度为 g。则此过程中（）A小球速度最小时位于 O 点BAB 之间的距离为205vgC小球运动的时间02vtg=D小球所受的风力 F 小于 mg【答案】C【详解】A风对小球的力恒定，则小球可视为在等效重力场中运动，等效重力方向为重力和风力的合力小球运动过程中速度与等效重力方向垂直时速度最小，故小球速度最小时，位于AO之间的某处，故 A 错误；BC小球自 A 运动到 B，风

25、力做功为零。由动能定理得22B01122mghmvmv=-，解得 AB 间的距离202vhg=，又由212hgt=得小球运动的时间02vtg=，故 B 错误，C 正确；D由于水平方向合力做功为 0，在水平方向速度大小不变，在水平方向上，由动量定理得02=Ftmv，所以Fmg=，故 D 错误。故选 C。19超长春节假期，点燃了旅游热，一些旅游景点悬挂了灯笼。如图所示，一度假村用长度相等的轻绳依次连接了10个质量均为m的灯笼 灯笼1的左端被细绳固定在竖直杆上，左端细绳与竖直杆的夹角为45q=。灯笼 10 的右端被细绳也固定在竖直杆上，右端细绳与竖直杆的夹角也为45。灯笼 5 和灯笼 6 之间的细绳

26、恰好水平。则下列说法正确的是（重力加速度为g）（）A灯笼 5 和灯笼 6 之间的细绳张力的大小为2.5mgB灯笼 5 和灯笼 6 之间的细绳张力的大小为5mgC灯笼 3 和灯笼 4 之间的轻绳与水平方向的夹角a的正切值等于25D灯笼 3 和灯笼 4 之间的轻绳与水平方向的夹角a的正切值等于25【答案】BD【详解】AB选取 15 前五个灯笼组成的整体为研究对象，对其进行受力分析如图所示，由力的平衡条件，可得5tan5Fmgmgq=，灯笼 6 对灯笼 5 的力大小为5mg，即灯笼 5 和灯笼 6 之间的细绳张力的大小为5mg，A 错误，B 正确；CD同理选取灯笼 4 和灯笼 5 组成的整体为研究对

27、象，对其进行受力分析，由力的平衡条件，可得222tan55mgmgFmga=，C 错误，D 正确。故选 BD。20如图所示，棱长为 L 的正四面体的四个顶点 A、B、C、D 处分别固定电荷量为qqqq+-+-、的四个点电荷，a、b、c 分别为三条棱的中点，静电力常量为 k。下列说法正确的是（）AA、D 处的点电荷在 a 点产生的合场强为 0BA、B、C 处的点电荷在 b 点产生的合场强大小为243kqLCa、c 两点的电势相同Da、c 两点的电场强度相同【答案】BC【详解】AA、D 处的点电荷在 a 点产生的合场强为1222822qqkqEkkLLL=+=，A 错误；BA、C 处的点电荷在 b

28、 点产生的合场强为122022qqEkkLL=-=A、B、C 处的点电荷在 b 点产生的合场强为B2243cos30qkqEEkLL=，B 正确；Ca 在 A、D 处两等量异种点电荷的连线中点处，电势为零，a 在 B、C 处两等量异种点电荷的连线的中垂线上，电势也为零，综上 a 点电势为零，同理 c 点电势为零，所以 a、c 两点的电势相同，C 正确；DA、D 处的点电荷在 a 点产生的合场强方向为AD，大小为1222822qqkqEkkLLL=+=B 处的点电荷在 a 点产生的场强方向为aB，C 处的点电荷在 a 点产生的场强方向为Ca，大小均为22243cos30qkqEkLL=，同理 A

29、、B 处的点电荷在 c 点产生的合场强方向为AB，大小为3222822qqkqEkkLLL=+=C 处的点电荷在 c 点产生的场强方向为Cc，D 处的点电荷在 c 点产生的场强方向为cD，大小均为42243cos30qkqEkLL=，故 a、c 两点的电场强度大小相等，方向不同。故选 BC。21如图所示，边长为 2L 的等边三角形 ABC 内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B0的匀强磁场，D 是AB 边的中点，一质量为 m、电荷量为-q 的带电粒子从 D 点以不同的速率平行于 BC 边方向射入磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A粒子可能从 B 点射出B若粒子从 C 点射出，则粒子做匀速

30、圆周运动的半径为32LC若粒子从 C 点射出，则粒子在磁场中运动的时间为03mqBpD若粒子从 AB 边射出，则粒子在磁场中运动的时间相同，且时间最长【答案】CD【详解】A带负电的粒子从 D 点以速度 v 平行于 BC 边方向射入磁场，由左手定则可知，粒子向下偏转，但由于 BC 边的限制，粒子不能到达 B 点，故 A 错误；B若粒子从 C 点射出，如图乙所示根据几何关系可得22222sin602cos60RRLLL=+-，解得23RL=，故 B 错误；C则粒子轨迹对应的圆心角的正弦值为22cos603sin2LLOR-=，则60O=，粒子在磁场中运动的时间为00601236063mmtTqBq

31、Bpp=，故 C 正确；D由牛顿第二定律可知20vqvBmr=，解得0mvrqB=，若粒子从 AB 边射出，则粒子的速度越大，轨迹半径越大，如图丙所示若粒子从 AB 边射出时的圆心角q相同，且为最大，根据360tTq=，又2 mTqBp=，知粒子在磁场中运动的周期相等，则其在磁场中运动的时间相同，且时间最长，故 D 正确。故选 CD。二、非选择题：共 62 分。第 2225 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 3334 题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共 47 分22（5 分）为了测量汽车沿水平方向做直线运动时加速度大小，小张和小李两同学分别设计了不同的装置。已知重力加速度为

32、g。(1)小张将一量角器如图甲所示放置在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在量角器的中心，在车加速直线运动时测量细线与竖直方向的夹角为q，则车的水平加速度大小为 ；(2)小李将一等腰直角三角板如图乙所示放在架子上，用细线一端拴一小球，另一端固定在三角板的顶点处，三角板顶点到底边的距离为 h，在车加速直线运动时测量细线与三角板底边交点偏离竖直中线的距离为 x，则车的水平加速度大小为 ；(3)如果要在量角器的半圆形底边和三角板的底边上直接标注加速度的数值，你认为甲乙哪种方案标注的刻度值是均匀的：。这种方案在实际测量中用起来更方便。【答案】(1)tangq (2)xgh (3)乙【详解】（1）对

33、小球受力分析得sinTmaq=，cosTmgq=，解得tanagq=（2）由几何关系得tanxhq=代入上问结果中得xagh=（3）由xagh=，且h为定值，可知a正比于x，因此方案乙的刻度值是均匀的。23（10 分）如图甲为一兴趣小组用热敏电阻tR和继电器设计的一种自动散热的系统，当tR所在位置温度超过 50时，自动开启风扇进行散热。已知该热敏电阻的阻值随温度变化的曲线如图乙所示，继电器工作时相当于50W的电阻，左边电源电压恒为 12V，当继电器线圈中的电流大于或等于 20mA 时，继电器的衔铁被吸合；当继电器线圈中的电流超过 40mA 时，继电器可能损坏。(1)该小组同学在选择滑动变阻器时

34、，发现有如下几种规格可选：型号AB额定电流（A）额定阻值（W）0.15k8.7k0.8250420则应选用额定阻值为 W的滑动变阻器；(2)按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是 。将热敏电阻tR浸入一盆温度为 50的水中，闭合开关 S，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 。【答案】(1)420 (2)a 避免接通电源后电路中的电流值过大而损耗继电器 风扇开启【详解】（1）由图乙可知，当 Rt所在位置温度为 50时对应的电阻值为 250，由题，此时电路中的电流为 20mA，所以滑动变阻器的电阻值t3112502503002

35、0 10ERRRI-=-=W-W-W=W继，可知滑动变阻器的额定电阻需要大于 300，考虑到滑动变阻器的使用效率，可知选取 420 的滑动变阻器最佳。（2）根据电路安全的原则，可知开始时滑动变阻器的电阻值要最大，所以滑动变阻器的滑片应置于 a 端附近，不能置于另一端的原因是避免接通电源后电路中的电流值过大而损耗继电器。将热敏电阻 Rt浸入一盆温度为 50的水中，闭合开关 S，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至风扇开启，表示电磁继电器开始工作。24（14 分）如图所示，一个侧壁光滑的质量为 M 的矩形装置放置在水平地面上，现有一个固定在矩形装置上的滑轮和一个固定在竖直墙壁上的滑轮，滑轮质量均不计。一

36、木块通过轻质细线绕过两个滑轮系在竖直墙壁上，细线有两部分处于水平状态、有一部分处于竖直状态，重力加速度为 g，假定装置不翻转。（1）若地面光滑，当木块的质量0.1mM=，用一向左的水平恒力 F 使系统静止，求水平恒力 F 的大小；（2）若装置 M 与地面的动摩擦因数为0.4m=，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个系统始终处于静止状态，求木块质量 m 的最大值；（3）若地面光滑，当木块的质量0.1mM=，整个系统从静止开始运动，当木块沿装置 M 侧壁下降高度 h时，求装置 M 的速度大小。【答案】（1）0.2Mg；（2）0.25M；（3）215gh【详解】（1）对木块受力分析，根据平衡条件可知绳子

37、拉力大小为Tmg=对矩形装置和木块整体，根据平衡条件可知2FT=解得0.2FMg=（2）根据平衡条件可知矩形装置应满足2Mgmgmgm+=解得0.25mM=（3）矩形装置上的滑轮相当于动滑轮，因此物块竖直向下的速度是矩形装置的二倍，水平方向与举行装置相同，根据系统机械能守恒有22211222mghmvvMv=+解得215vgh=25（20 分）我国在高铁列车和电动汽车的设计和制造领域现在处于世界领先水平，为了节约利用能源，在“刹车”时采用了电磁式动力回收装置，可将部分动能转化为电能并储存起来。如图所示为该装置的简化模型，在光滑的水平面内，一个“日”字形的金属线框，各边长0.5ml=，其中CD、

38、JK、MN边电阻均为13R=，CM、DN电阻可忽略，线框以09m/sv=速度冲进宽度也为 l，磁感应强度0.4TB=的匀强磁场，最终整个线框恰好能穿出磁场，忽略空气阻力的影响，求：（1）线框刚进磁场时流过MN的电流大小和方向，并指出 M、N 哪端电势高；（2）整个线框的质量 m；（3）MN边穿过磁场过程中，MN边中产生的焦耳热 Q。【答案】（1）3.6A=I，电流的方向 N 到 M，M 端电势高；（2）1kg75m=；（3）0.2JQ=【详解】（1）导体MN进入磁场切割感应电动势为01.8VEBlv=回路的总电阻为12RRRRRR=+=+总流过导体MN的电流大小为3.6AEIR=总根据楞次定律

39、或右手定则，电流的方向 N 到 M；M 端电势高；（2）在整个线框穿过磁场的过程中，总有一个边在切割磁感线，回路的总电阻相当于不变，根据动量定理11220()0nnBil tBi l tBi l tmv-+=-11BlviR=总111vtx=22BlviR=总222vtx=nnBlviR=总nnnvtx=123nxxxl+=整理后得2 203B llmvR=总解得1kg75m=（约为 0.013kg）（3）对MN边通过磁场的过程使用动量定理，1t为MN穿过磁场的时间，10BIltmvmv-=-2 20B l lmvmvR-=-总解得026m/s3vv=根据能量守恒定律2201122Qmvmv=

40、-总MN导体棒生的热20.2J3QQ=总（二）选考题：共 15 分。请考生从给出的 2 道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。33【物理选修 3-3】（15 分）（1）（5 分）如图为一定质量的理想气体经历 abc 过程的压强 p 随摄氏温度 t 变化的图像，其中 ab 平行于 t 轴，cb 的延长线过坐标原点。下列判断正确的是（）Aab 过程，有些气体分子的运动速率增加Bab 过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加Cab 过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数不变Dbc 过程，气体从外界吸的热量等于其内能增加量Ebc 过程，气体分子数密度变大【答案】ABE【详解】Aab 过

41、程，温度降低，气体分子的平均动能减小，平均速率减小，但有些气体分子的运动速率增加，故 A 正确；BCab 过程，气体压强不变，温度降低，气体分子的平均动能减小，根据压强微观意义可知，单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加，故 B 正确，C 错误；DE把该图像转化为pT-图像如图所示在 bc 过程，图像上的点与坐标原点连线斜率增加，根据pVCT=，可得CpTV=，可知气体体积减小，气体分子数密度变大；在 bc 过程，由于气体体积减小，外界对气体做功，气体温度升高，气体内能增加，根据热力学第一定律UWQD=+，可知气体从外界吸的热量不等于其内能增加量，故 D 错误，E 正确。故选 ABE。（2）（1

42、0 分）油电混合车汽油发动机燃烧室的结构如图 a，汽油机工作过程中在一个冲程内燃烧室内气体的pV-曲线如图 b 所示，其中 BC 和 DA 为两个绝热过程。燃烧室内的气体可看做理想气体。一定质量的油气混合气体进入燃烧室，初始状态 A 点处混合气体的温度为1300KT=，压强约为1100kPaP=。火花塞点火瞬间，燃料燃烧使得燃烧室内的压强迅速增大到2300kPaP=，然后，活塞被推动向下移动，在经历BC 的绝热膨胀过程中，由于气体对外做功驱动汽车前进，使得气缸内温度降低了 300K，膨胀结束到达状态 C 时，燃烧室内压强降低到125kPa，求：（1）在一个冲程内燃烧室内能达到的最高温度；（2）

43、气缸内气体的最大体积2V与最小体积1V之比被称为压缩比g，是汽油机动力大小的一个标志。根据题目中条件，计算该汽油机的压缩比。【答案】（1）900K；（2）85【详解】（1）从 AB 过程气体发生等容升压，气体温度升高；从 BC 过程，气体绝热膨胀，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体内能减少，温度降低；从 CD 过程气体发生等容降压，气体温度降低；从 DA 过程，气体绝热压缩，外界对气体做功，气体内能增加，温度升高；可知在一个冲程内燃烧室内，B 状态的温度最高，根据121BppTT=解得在一个冲程内燃烧室内能达到的最高温度为2 11300 300K900K100Bp TTp=（2）在经历

44、 BC 的绝热膨胀过程中，由于气体对外做功驱动汽车前进，使得气缸内温度降低了 300K，膨胀结束到达状态 C 时，燃烧室内压强降低到125kPa，可知300K600KCBTT=-=，a12 kP5Cp=根据理想气体状态方程可得21 11ccp VpVTT=可得该汽油机的压缩比为1211100 6008125 3005ccpTVVp Tg=34【物理选修 3-4】（15 分）（1）（5 分）如图（a），在均匀介质中有 A、B、C 和 D 四点，其中 A、B、C 三点位于同一直线上，4mACBC=，3mDC=，DC垂直于AB。0=t时，位于 A、B、C 处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动

45、图像均如图（b）所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为 4m。下列说法正确的是（）A这三列波的波速均为 2m/sB3.0st=时，D 处的质点开始振动C5.0st=时，D 处的质点向 y 轴负方向运动D6.0st=时，D 处的质点与平衡位置的距离是 2cmE7.0st=时，D 处的质点与平衡位置的距离是 2cm【答案】BCD【详解】A波速由介质决定，由图（b）的振动图像可知，振动的周期为 4s，故三列波的波速均为4m/s1m/s4vTl=，故 A 错误；B由图（a）可知，D 处距离波源最近的距离为 3m，故开始振动的时间为波源 C 处的横波传播到 D 处所需的时间，则3s3s1CDCtv=

46、，故 B 正确；C由几何关系可知5mADBD=，波源 A、B 产生的横波传播到 D 处所需的时间为5s5s1DADtv=，故5.0st=时，波源 A、B 产生的横波刚传播到 D 处，波源 C 处的横波传播已到 D 处，D 处的质点振动时间为2sCtttD=-=，即 C 处质点的振动形式经过 2s 传播到 D 点，由振动图像可知此时 D 处的质点向 y 轴负方向运动，故 C 正确；D6.0st=时，波源 C 处的横波传播到 D 处后振动时间为13sCttt=-=，由振动图像可知，此时波源 C 的振动形式波谷传播到 D 处；6.0st=时，波源 A、B 处的横波传播到 D 处后振动时间为21sDt

47、tt=-=，由振动图像可知此时波源 A、B 的振动形式波峰传播到处 D 处。根据波的叠加原理可知此时 D 处质点的位移为122cmxAAA=-=，故6.0st=时，D 处的质点与平衡位置的距离是 2cm，故 D 正确。E7.0st=时，波源 C 处的横波传播到 D 处后振动时间为34sCttt=-=，由振动图像可知，此时波源 C 的振动形式平衡位置传播到 D 处；7.0st=时，波源 A、B 处的横波传播到 D 处后振动时间为42sDttt=-=，由振动图像可知此时波源 A、B 的振动形式平衡位置传播到处 D 处。根据波的叠加原理可知此时 D 处质点的位移为200cm0 x=+=，故7.0st

48、=时，D 处的质点与平衡位置的距离为零，故 E 错误。故选 BCD。（2）（10 分）某物理兴趣小组按以下步骤进行了测定玻璃砖折射率的实验：用黑纸制作一个向下开口的黑色圆锥形纸筒，其顶角为120，在顶点内侧固定一发光二极管（可看成点光源）。将锥形光源竖直悬挂在支架上，在水平桌面上平铺一张白纸，画出该白纸被光源照亮的圆形区域；把足够大、厚度为 d 的被测玻璃砖放在白纸上，发现白纸被光源照亮的区域缩小；将锥形光源竖直向上提升了23d，发现白纸被照亮的区域恢复到原有大小.基于以上信息分析，求：（1）该玻璃砖的折射率；（2）设光在真空中的传播速度为 c，则射入玻璃砖中的所有光线，从玻璃砖上表面传播到下表面时间的取值范围。（不考虑光的反射）【答案】（1）3n=；（2）32ddtcc【详解】（1）光路图如图所示设入射角为60i=，折射角为 r，已知23MNFEd=FOGPd=tanOQdi=tanPQdr=2tan3FGdi=FGOP=2tantantan3didrdi-=解得3tan3r=30r=折射率sinsininr=解得3n=（2）传播速度cvn=从上表面到下表面的最短传播时间mindtv=从上表面到下表面的最长传播时间maxcos30dtv=解得32ddtcc