1．答卷前，學生務必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。
2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。
3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。
考試時間為75分鐘，滿分100分
一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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．如圖甲所示，中國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909m．創(chuàng)造了我國載人深潛新紀錄。已知在深度3000m以下，海水溫度基本不變?，F利用如圖乙所示固定在潛水器外的一個密閉氣缸做驗證性實驗．氣缸內封閉一定質量的理想氣體，輕質導熱活塞可自由移動。若將氣體分子撞擊缸壁視為彈性正碰，則在潛水器從4000m處下潛到5000m深度的過程中，下列說法正確的是（ ）
A．封閉氣體從外界吸收熱量
B．封閉氣體的壓強與潛水器下潛的深度成正比
C，封閉氣體分子單位時間撞擊缸壁單位面積的次數增加
D．封閉氣體分子每次對缸壁的平均撞擊的沖量增大
2．如圖所示，等邊三角形線框LMN由三根相同的導體棒連接而成，O為線框的幾何中心。線框頂點M、N與直流電源兩端相接，已知電流為I的直導線產生的磁場的磁感應強度計算公式為（k為常數，r為某點到直導線的距離），若MN邊在O點產生的磁場的磁感應強度大小為，則ML、LN兩邊在O點產生的合磁場磁感應強度大小及方向為（ ）
A．0B．C．D．
3．一物體做平拋運動，從拋出時開始計時，第1s內的位移為，第2s內的位移為，第3s內的位移為，已知，則下列關于的說法正確的是（ ）
A．B．C．D．
4．如圖甲所示，一列簡諧橫波沿直線傳播，P、Q為波傳播路徑上相距12m的兩個質點，P、Q兩個質點的振動規(guī)律分別如圖乙、丙所示。下列說法正確的是（ ）
A．該波一定從Q點向P點傳播
B．時，P、Q兩質點的位移可能相同
C．時刻，P、Q連線中點處的質點有可能處于平衡位置
D．該波的傳播速率可能為4m/s
5．如圖甲所示，質量為m的單匝正方形金屬線框用絕緣細線懸掛于天花板上處于靜止狀態(tài)，線框平面在紙面內，線框的邊長為a，總電阻為R，線框的下半部分（總面積的一半）處于垂直紙面的有界磁場中，磁場的磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化，以垂直紙面向里為正方向，線框始終不動，重力加速度為g，圖中、T均為已知量，下列說法正確的是（ ）
A．線框中電流方向始終不變B．時刻，細線中的拉力大于
C．時間內，線框中的平均電動勢為D．線框中感應電流的電功率為
6．如圖所示，半徑為R、圓心為O的光滑大圓環(huán)懸掛并固定在豎直平面內，質量為m的小圓環(huán)套在大圓環(huán)上，從大圓環(huán)頂端由靜止開始下滑，當小圓環(huán)運動到P點（圖中未畫出）時，向心加速度大小等于重力加速度g的3倍，下列說法正確的是（ ）
A．小圓環(huán)運動到P點的過程中重力勢能減少
B．小圓環(huán)運動到P點時的速度大小為
C．PO連線與豎直方向的夾角為60°
D．小圓環(huán)運動到P點時大圓環(huán)對小圓環(huán)的彈力大小為
二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
7．如圖所示為我國自主研發(fā)的三代核電——“華龍一號”示范工程?！叭A龍一號”利用核裂變發(fā)電，一期工程建設了兩臺125萬千瓦的AP1000三代核電機組。已知在中子的轟擊下裂變?yōu)楹?，質量，，，，1u相當于931.5MeV的能量，，鈾礦石中的含量為3%。下列說法正確的是（ ）
A．該核反應方程為B．一個鈾核裂變放出的能量約為140 MeV
C．的比結合能比和的都大D．“華龍一號”一期工程一年消耗鈾礦石約46噸
8．2023年9月21日15時48分，中國空間站“天宮課堂”第四課正式開講．新晉“太空教師”景海鵬、朱楊柱、桂海潮為廣大青少年帶來了一堂精彩的太空科普課，這是中國航天員首次在夢天實驗艙內進行授課。地球半徑為R，引力常量為G，若夢天實驗艙做勻速圓周運動的軌道半徑是地球半徑的k倍，夢天實驗艙與地球中心的連線在單位時間內掃過的面積為S，則下列說法正確的是（ ）
A．夢天實驗艙的環(huán)繞周期為B．地球的質量為
C．夢天實驗艙處的重力加速度大小為D．地球的密度為
9．如圖所示，用輕質網兜將一質量均勻的足球懸掛在豎直木板的A點，輕繩與木板之間的夾角，將木板以底端為軸順時針緩慢轉動直至木板水平，轉動過程中繩與木板之間的夾角保持不變，忽略一切摩擦，足球的重力為9N，設木板對球的支持力為、繩上的拉力為，木板在轉動過程中，下列說法正確的是（ ）
A．的最小值為B．的最大值為9N
C．當木板轉動60°時，是大小的三倍D．當木板轉動30°時，與大小相等
10．如圖所示，足夠長的光滑金屬導軌水平固定于豎直方向的勻強磁場（圖中未畫出）中，窄軌部分的間距為，寬軌部分的間距為L，兩根完全相同的導體棒1、2垂直于導軌靜止放置并與導軌接觸良好，導體棒的長度均為L?，F使導體棒1瞬間獲得一個平行于導軌向右的初速度開始運動，已知導體棒1在到達寬窄導軌的連接處之前就已經勻速運動，經過足夠長的時間，兩根導體棒都在部分勻速運動，不考慮導體棒1經過寬窄導軌連接處時的速度變化。下列說法正確的是（ ）
A．導體棒1前后兩次勻速運動的速率之比為3∶2
B．導體棒1前后兩次勻速運動的速率之比為1∶2
C．導體棒2前后兩次勻速運動的速率之比為1∶2
D．導體棒2前后兩次勻速運動的速率之比為1∶3
三、非選擇題：本題共5小題．共56分。
11．（7分）利用如圖甲所示的實驗裝置“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”，且采用如圖乙所示計時器。
（1）下列實驗操作正確的是______。（多選）
A．打點計時器的電源應該使用6～8 V的交變電源
B．將紙帶固定在小車尾部，并穿過電火花打點計時器的限位孔
C．把一根細線拴在小車上，細線跨過定滑輪，下面吊著適當重量的鉤碼
D．開始實驗時，先釋放小車，再接通電源
（2）某實驗小組得到如圖丙所示紙帶，紙帶上的部分計數點用1、2、3、4、5、6表示（每相鄰兩個計數點間還有4個計時點，圖中未畫出），打點計時器所用的交流電頻率為50Hz。打下第2點時小車的速度大小為______m/s，小車的加速度大小為______。（結果均保留三位有效數字）
（3）如果當時電網中交變電流的頻率稍有減小，頻率從50Hz變成了49Hz，而做實驗的同學并不知道，仍按照50 Hz進行處理，那么速度的測量值與實際值相比______，加速度的測量值與實際值相比______。（均選填“偏大”“偏小”或“不變”）。
12．（9分）某物理實驗小組準備測量未知電阻（約為2kΩ）的阻值和某型號手機鋰電池的電動勢和內阻。電池已拆開，電動勢E標稱值為3.4 V，允許最大放電電流為100mA。在實驗室備有如下實驗器材：
A．電壓表V（量程4V，內阻約為10kΩ）
B．電流表（量程100mA，內阻為25Ω）
C．電流表（量程2mA，內阻約為100Ω）
D．滑動變阻器R（0～40Ω，額定電流1A）
E．電阻箱（0～9 999Ω）
F．開關S一個、導線若干
（1）為了測定電阻的阻值，實驗小組設計了如圖甲所示的電路原理圖，電源用待測的鋰電池，則電流表應選用______（選填“”或“”），將電壓表的讀數除以電流表的讀數作為的測量值，則測量值______（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。
（2）該實驗小組設計了如圖乙所示的電路原理圖來測量鋰電池的電動勢E和內阻r。
①電流表示數的倒數與電阻箱阻值之間的關系式為______（用字母E，r，表示）。
②在實驗中，多次改變電阻箱的阻值，獲得多組數據，根據數據作出的圖像為圖丙所示的直線，根據圖像可知該鋰電池的電動勢______V，內阻______Ω。（結果均保留兩位有效數字）
13．（10分）如圖所示為某玻璃工件的截面圖，上半部分為等腰直角三角形ABC，，BC邊的長度為2R；下半部分是半徑為R的半圓，O是圓心，AD、BC垂直相交于O點?，F有一束平行于AD方向的光射到AB面上．從A點射入玻璃工件的光折射到半圓弧BDC上的P點，已知CP的弧長是DP弧長的2倍。光在真空中傳播的速度為c，，若只考慮光從AB界面一次折射到圓弧界面。求：
（1）圓弧界面有光射出的部分的長度；
（2）這束光從AB面上射到圓弧界面上的最長時間。
14．（14分）如圖所示，在直角坐標系xOy中，x軸上方存在沿y軸負方向的勻強電場，x軸下方存在垂直紙面向外的勻強磁場；質量為m、帶電荷量為的粒子從軸上的P點，以與y軸正方向成角的初速度射入第一象限，第一次經過x軸后恰好能通過坐標原點O。已知粒子經過x軸時速度方向與x軸正方向也成53°角，且．不計粒子重力，，。
（1）求勻強電場的電場強度大?。?br>（2）求勻強磁場的磁感應強度大??；
（3）若僅改變勻強磁場的磁感應強度大小，使粒子從軸上的P點以同樣方式射出后，進出磁場一次后又恰好能回到P點，求改變后的磁感應強度與改變前的磁感應強度大小之比。
15．（16分）如圖所示，光滑絕緣水平桌面位于以ab、cd為邊界的勻強電場中，電場方向垂直邊界向右。兩小球A和B放置在水平桌面上，其位置連線與電場方向平行。兩小球質量分別為、，A帶電荷量為，B不帶電。初始時小球A距ab邊界的距離為L，兩小球間的距離也為L。已知電場區(qū)域兩個邊界ab、cd間的距離為30L，電場強度大小為?，F釋放小球A，A在電場力作用下沿直線加速運動，與小球B發(fā)生彈性碰撞。兩小球碰撞時沒有電荷轉移，碰撞的時間極短。求：
（1）第一次碰撞后A和B的速度大小；
（2）在第一次碰撞到第二次碰撞之間，A與B間的最遠距離；
（3）B球在出邊界cd之前，A與B碰撞的次數。
2024屆高三沖刺卷（二）
物理參考答案及評分意見
1．C 【解析】根據熱力學第一定律，由于溫度不變，氣體的內能不變，氣體壓強增大，體積減小，外界對氣體做正功，則氣體放出熱量，并且外界對氣體做的功等于氣體放出的熱量，A錯誤；氣體壓強，壓強與潛水器下潛的深度成一次函數關系，B錯誤；下潛過程中，潛水器的壓強增大，氣體被壓縮，氣體分子數密度增大，氣體分子單位時間撞擊缸壁單位面積的次數增加，C正確；潛水器下潛過程中，溫度不變，氣體分子的平均動能不變，氣體分子每次對缸壁的平均撞擊的沖量大小不變，D錯誤。
2．B 【解析】設每一根導體棒的電阻為R，長度為L，則電路中，上下兩路電阻之比為，根據并聯電路兩端電壓相等的特點可知，上下兩路電流之比，又因為通電直導線在O點產生磁場的磁感應強度與導線中的電流強度成正比，根據安培定則和矢量疊加原理可知，MLN支路電流在O點產生的磁場與MN支路在O點產生的磁場磁感應強度大小相等，方向相反，所以大小為，方向垂直紙面向里，B正確。
3．B 【解析】設第1s內水平方向的位移為x、豎直方向的位移為y，則第2 s內水平方向的位移為x、豎直方向的位移為3y，第3s內水平方向的位移為x、豎直方向的位移為5y，可知第1s內的位移，第2s內的位移，第3s內的位移，由解得，B正確。
4．D 【解析】由題意無法確定波的傳播方向，A錯誤；時，P、Q兩質點的位移方向不同，B錯誤；時刻，P質點位于平衡位置，Q質點位于波峰位置，P、Q連線中點處的質點不可能處于平衡位置，C錯誤；當該列波從P點向Q點傳播時，則，則由可得波速；當波從Q點向P點傳播時滿足，則，當時，可得，D正確。
5．D 【解析】由于磁感應強度隨時間按余弦規(guī)律變化，線框中產生正弦式交變電流，方向周期性變化，A錯誤；時刻，因此感應電流為零，安培力為零，根據力的平衡，懸線的拉力，B錯誤；時間內，根據法拉第電磁感應定律，這段時問內的平均感應電動勢，C錯誤；線框中電動勢的最大值，有效值，則線框中感應電流的電功率，D正確。
6．C 【解析】小圓環(huán)運動到P點時向心加速度，即，B錯誤；小圓環(huán)從靜止開始運動到P點的過程中機械能守恒，設環(huán)與圓心的連線跟豎直方向的夾角為，有，大圓環(huán)對小圓環(huán)的彈力大小滿足，解得，，重力勢能減少，A、D錯誤，C正確。
7．BD 【解析】根據核裂變規(guī)律可得方程為，A錯誤；裂變過程的質量虧損，釋放的能量，B正確；裂變生成和，生成物比反應物更穩(wěn)定，而比結合能越大原子核越穩(wěn)定，則可知的比結合能比和的都小，C錯誤；核電站一年的發(fā)電量，由可得，代入數據解得，D正確。
8．AD 【解析】由幾何關系得，所以夢天實驗艙的環(huán)繞周期，A正確；由萬有引力提供向心力得，解得地球的質量，B錯誤；由、可得地球的密度，D正確；由萬有引力等于重力得，所以夢天實驗艙處的重力加速度大小為，C錯誤。
9．AD 【解析】足球的受力如圖所示，因為繩與板的夾角不變，三力首尾相接可得與所在直線的夾角不變，即它們的矢量圖被限制在一個外接圓上移動?？梢娎K對足球的拉力一直減小，木板對足球的支持力先增大后減小，初狀態(tài)時的最小值為，A正確；當木板轉動60°時，最大，最大值為，此時大小為，即是大小的兩倍，B、C錯誤；當木板轉動30°時，、與三力構成等邊三角形，即與大小相等，D正確。
10．AC 【解析】設導體棒1瞬間獲得向右的初速度為，當導體棒1在窄導軌上運動與導體棒2在寬導軌上運動切割磁感線產生的感應電動勢相等時，兩導體棒勻速，此時有，對導體棒1根據動量定理有，對導體棒2根據動量定理有，聯立解得，；二者都在寬軌上勻速運動時，有，，解得，則導體棒1前后兩次勻速運動的速率之比為，A正確，B錯誤；導體棒2前后兩次勻速運動的速率之比為，C正確，D錯誤。
12．（1）BC（2分） （2）0.396（1分） 0.380（2分） （3）偏大（1分） 偏大（1分）
【解析】（1）圖乙為電火花打點計時器，工作電壓為交流220V，A錯誤；將紙帶同定在小車尾部，并穿過電火花打點計時器的限位孔，B正確；細繩系上重物跨過定滑輪與小車相連，在釋放小車前，小車要靠近打點計時器，C正確；為充分利用紙帶，應先接通電源，后釋放小車，D錯誤。
（2）計數點2的瞬時速度大小為；根據，運用逐差法得，代入數據得。
（3）如果當時電網中交變電流的頻率稍有減小，實際的計數周期變大，仍按照50 Hz進行數據處理，那么速度及加速度的測量值與實際值相比都偏大。
12．（1）（1分） 大于（2分） （2）①（2分） ②3.3（2分） 8.3（2分）
【解析】（1）根據題意，由歐姆定律可得，流過電流表的最大電流約為，則電流表應該選用；由電路圖甲可知，電流表采用的是內接法，由于電流表的分壓，電壓表的測量值大于真實值，由歐姆定律可知，電阻的測量值大于真實值。
（2）①根據題意及電路圖乙，由閉合電路的歐姆定律有，整理得。
②根據題意，結合圖丙可得，，解得，。
13．（1）（2）
【解析】（1）如圖所示，過A點作AB面的法線，連結OP，根據幾何關系可知從A點射入玻璃的光的入射角（1分）
設OP與AD的夾角為，由于CP的弧長是DP弧長的2倍，則，設AP與AD的夾角為，則，所以光在A點的折射角（1分）
由折射定律可得該玻璃工件的折射率（2分）
設玻璃工件的全反射臨界角為C，由，解得（1分）
作出剛好發(fā)生全反射的光線FQ，連接OQ，FQ與OQ的夾角為全反射臨界角。設FQ與BC的夾角為，由于所有入射光平行，則所有折射光線平行，，可知OB與OQ夾角為60°，OQ與OD夾角為30°，則圓弧PQ對應的圓心角是60°，光能從圓弧界面射出的圓弧長度為（1分）
（2）當光線沿AP射出時，所用時間最長，根據幾何關系可得（1分）
傳播速度（1分）
傳播的時間（1分）
聯立解得（1分）
14．（1）（2）（3）或
【解析】（1）設電場強度為E，粒子第一次經過x軸時的速度為v，磁感應強度為B。
粒子在電場中做斜上拋運動，在磁場中做勻速圓周運動，運動軌跡如圖1所示。
在電場中，根據拋體運動規(guī)律有（1分）
根據動量定理有（1分）
根據動能定理有（1分）
解得，（1分）
（2）在磁場中，根據洛倫茲力提供向心力有（1分）
根據幾何關系知（1分）
解得（1分）
（3）設改變后的磁感應強度大小為，粒子運動軌跡如圖2、3所示。
圖2所示情況中：在第一象限有（1分）
解得，由幾何關系可知
解得
在第三、四象限有（1分）
解得（1分）
圖3所示情況中：設由斜上拋運動的最高點到第一次經過x軸所用時間為，則
（1分）
解得
根據幾何關系有（1分）
則
在第三、四象限有，解得（1分）
則或（1分）
15．（1）（2）L（3）5
【解析】（1）A在電場力作用下加速到與B發(fā)生第一次碰撞前，有（1分）
解得（1分）
A與B發(fā)生第一次彈性碰撞，設碰撞后A、B的速度大小分別為、，由動量守恒和能量守恒，有
（1分）
（1分）
解得，
故第一次碰撞后A的速度大小為，B的速度大小為（1分）
（2）第一次碰后，當二者速度相同時，間距最大，即
解得（1分）
根據運動學公式得最大距離（1分）
解得（1分）
（3）第一次碰撞后到第二次碰撞時，兩者位移相等，則有（1分）
解得（1分）
此時A的速度（1分）
B的速度仍為，這段時間內B的位移（1分）
之后第二次發(fā)生彈性碰撞，根據動量守恒有
根據能量守恒有
聯立解得，
當位移相等時有
解得（1分）
在這段時間內，B運動的位移
之后二者第三次發(fā)生碰撞，碰前A的速度
由動量守恒有
機械能守恒有
解得，
當二者即將發(fā)生第四次碰撞時，
解得（1分）
在這段時間內，B運動的位移（1分）
以此類推，可得出B每次碰后到下一次碰前，B向右的位移逐次增加2L，即，，…
發(fā)生第五次碰撞時，B已經運動的位移為20L，此時B距磁場右邊界為，則不會在電場內發(fā)生第六次碰撞，碰撞次數為5次（1分）

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