山西省太原市第二十一中學2024年高三（最后沖刺）物理試卷含解析

山西省太原市第二十一中學2024年高三（最后沖刺）物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：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、如圖所示，輕繩跨過光滑定滑輪，左端與水平地面上的物塊M相連，右端與小球N相連，整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對小球N施加一水平拉力使其緩慢移動一小段距離，整個過程物塊M保持靜止，地面對物塊M的摩擦力為f則此過程中（）A．f變大，F(xiàn)變大B．f變大，F(xiàn)變小C．f變小，F(xiàn)變小D．f變小，F(xiàn)變大2、2019年1月3日嫦娥四號月球探測器成功軟著陸在月球背面，著陸前在離月球表面的高空僅在月球萬有引力作用下環(huán)月球做勻速圓周運動，向心加速度大小為，周期為；設貼近地面的近地衛(wèi)星僅在地球萬有引力作用下環(huán)地球做勻速圓周運動，向心加速度大小為，周期為。已知月球質(zhì)量，半徑；地球質(zhì)量，半徑。則（）A．，B．，C．，D．，3、AB是固定在空中的光滑水平橫桿，一質(zhì)量為M的物塊穿在桿AB上，物塊通過細線懸吊著一質(zhì)量為m的小球．現(xiàn)用沿桿的恒力F拉物塊使物塊、小球一起（保持相對靜止）向右運動，細線與豎直方向夾角為θ，則以下說法正確的是（）A．桿對物塊的支持力為MgB．細線上的拉力為C．D．物塊和小球的加速度為4、如圖所示，一根質(zhì)量為M、長為L的銅管放置在水平桌面上，現(xiàn)讓一塊質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的釹鐵硼強磁鐵從銅管上端由靜止下落，強磁鐵在下落過程中不與銅管接觸，在此過程中（）A．桌面對銅管的支持力一直為MgB．銅管和強磁鐵組成的系統(tǒng)機械能守恒C．銅管中沒有感應電流D．強磁鐵下落到桌面的時間5、如圖甲所示的理想變壓器，原線圈接一定值電阻R0，副線圈與一額定電流較大的滑動變阻器R相連接，現(xiàn)在M、N間加如圖乙所示的交變電壓。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，定值電阻的額定電流為2.0A，阻值為R=10Ω。為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的電阻值至少為（）A．1Ω B．ΩC．10Ω D．102Ω6、理想變壓器的輸入端、輸出端所連接電路如圖所示，圖中交流電源的電動勢e=311sin(100πt)V，三只燈泡完全相同。當電鍵S1、S2均斷開時，交流電源的輸出功率為理想變壓器輸出功率的3倍。下列各說法中正確的是（）A．理想變壓器的匝數(shù)比為1：3B．燈泡L1消耗的功率是燈泡L2消耗功率的4倍C．斷開電鍵S1，閉合電鍵S2時，燈泡L1兩端的電壓有效值為110VD．斷開電鍵S2，閉合電鍵S1時，燈泡L1的亮度與C項情況下相比較較暗二、多項選擇題：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，有多個選項是符合題目要求的。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（a）所示，在勻強磁場中，一電阻均勻的正方形單匝導線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，若線框總電阻為，則（）A．邊兩端電壓的有效值為B．當線框平面與中性面的夾角為時，線框產(chǎn)生的電動勢的大小為C．從到時間內(nèi)，通過線框某一截面的電荷量為D．線框轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的焦耳熱為8、下列說法中正確的是()A．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積B．懸浮在液體中微粒的無規(guī)則運動并不是分子運動，但微粒運動的無規(guī)則性，間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性C．理想氣體在某過程中從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能減小D．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能夠從低溫物體傳到高溫物體9、下列說法正確的是___________A．溫度高的物體分子平均動能和內(nèi)能一定大B．液晶既具有液體的流動性又像某些晶體具有各向異性C．一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加D．空氣的相對濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時空氣中所含水蒸氣的壓強之比E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間分子平均動能一定相同10、如圖所示，質(zhì)量為m的托盤P（包括框架）懸掛在輕質(zhì)彈簧的下端處于靜止狀態(tài)，托盤的上表面水平。t=0時刻，將質(zhì)量也為m的物塊Q輕輕放到托盤上，t1時刻P、Q速度第一次達到最大，t2時刻，P、Q第一次下降到最低點，下列說法正確的是（）A．Q剛放上P瞬間它們的加速度大小為B．0~t1時間內(nèi)彈簧彈力的沖量大于2mgt1C．0~t1時間內(nèi)P對Q的支持力不斷增大D．0~t2時間內(nèi)P、Q的重力勢能和彈簧彈性勢能的總和不斷減小三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）歐姆表的內(nèi)部電路可簡化為一個電動勢為E的電源、一個電流表和一個阻值為r的電阻串聯(lián)而成(如圖甲所示)。小明同學欲測量某多用電表歐姆擋在“×100”擋時的內(nèi)部電阻和電動勢，選用的器材如下：多用電表，電壓表(量程0~3V、內(nèi)阻為3kΩ)，滑動變阻器(最大阻值2kΩ)，導線若干。請完善以下步驟：(1)將多用電表的選擇開關調(diào)到“×100”擋，再將紅、黑表筆短接，進行_____(機械/歐姆)調(diào)零；(2)他按照如圖乙所示電路進行測量，將多用電表的紅、黑表筆與a、b兩端相連接，此時電壓表右端應為_____接線柱(正/負)；(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片至某位置時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為________V。(4)改變滑動變阻器阻值，記錄不同狀態(tài)下歐姆表的示數(shù)R及相應電壓表示數(shù)U。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖線如圖丁所示，由圖可得電動勢E=________V，內(nèi)部電路電阻r=________kΩ。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))12．（12分）測定一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻，電路如圖甲所示，MN為一段粗細均勻、電阻率較大的電阻絲，定值電阻R0=1.0Ω。調(diào)節(jié)滑片P，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對應的PN長度x，繪制了U-I圖像如圖乙所示。(1)由圖乙求得電池的電動勢E＝_______V，內(nèi)阻r=_______Ω。(2)實驗中由于電表內(nèi)阻的影響，電動勢測量值_______其真實值（選填“大于”、“等于”或“小于”）。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可繪出-x圖像，如圖丙所示。圖像斜率為k，電阻絲橫截面積為S，可求得電阻絲的電阻率ρ＝_______，電表內(nèi)阻對電阻率的測量_______（選填“有”或“沒有”）影響。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）某透明柱體的橫截面如圖所示，弧面部分的半徑為R，平面部分的寬度為。一束平行光從空氣以與平面成角方向射向平面，進入透明柱體后折射光線與平面的夾角為。求：(1)透明柱體材料的折射率；(2)弧面上能透射出光的圓弧長度。（不考慮多次反射）14．（16分）如圖所示的空間中有一直角坐標系Oxy，第一象限內(nèi)存在豎直向下的勻強電場，第四象限x軸下方存在沿x軸方向足夠長，寬度m的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小B=0.4T，一帶正電粒子質(zhì)量m＝3.2×10－4kg、帶電量q＝0.16C，從y軸上的P點以v0=1.0×103m/s的速度水平射入電場，再從x軸上的Q點進入磁場，已知OP=9m，粒子進入磁場時其速度方向與x軸正方向夾角θ=，不計粒子重力，求：(1)OQ的距離；(2)粒子的磁場中運動的半徑；(3)粒子在磁場中運動的時間；（π值近似取3）15．（12分）如圖為一定質(zhì)量的理想氣體的體積V隨熱力學溫度T的變化關系圖像。由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中氣體吸收熱量Q1=220J，氣體在狀態(tài)A的壓強為p0=1.0×105pa。求：①氣體在狀態(tài)B時的溫度T2；②氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體向外放出的熱量Q2。

參考答案一、單項選擇題：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、A【解析】

對小球N進行分析，分析其受力情況，設細繩與豎直方向夾角為，則有細繩與豎直方向夾角逐漸增大，增大，所以水平拉力增大；減小，所以繩子拉T增大；由于物塊M始終靜止在地面上，在水平方向，由平衡條件可得f=Tcosθ則地面對物塊M的摩擦力f也變大，故A正確，BCD錯誤。故選A。2、C【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力有：，解得：，根據(jù)萬有引力提供向心力有：，解得：，可得：，即a月＜a地；周期比為：，所以T月＞T地。A．，，故A不符合題意；B．，，故B不符合題意；C．，，故C符合題意；D．，，故D不符合題意。故選C正確。3、C【解析】

對小球和物塊組成的整體，分析受力如圖1所示，根據(jù)牛頓第二定律得：水平方向：，豎直方向：．故A錯誤；以小球為研究對象，分析受力情況如圖2所示，由牛頓第二定律得：；,故B錯誤；對整體在水平方向：，故選項C正確，選項D錯誤．【點睛】以小球和物塊整體為研究對象，分析受力，根據(jù)牛頓第二定律研究橫桿對M的摩擦力、彈力與加速度的關系．對小球研究，根據(jù)牛頓第二定律，采用合成法研究細線與豎直方向的夾角、細線的拉力與加速度的關系．4、D【解析】

C．強磁鐵通過鋼管時，導致鋼管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；B．磁鐵在銅管中運動的過程中，雖不計空氣阻力，但在過程中，出現(xiàn)安培力做功產(chǎn)生熱能，所以系統(tǒng)機械能不守恒，故B錯誤；A．由于圓管對磁鐵有向上的阻力，則由牛頓第三定律可知磁鐵對圓管有向下的力，則桌面對銅管的支持力F＞Mg，故A錯誤；D．因圓管對磁鐵有阻力，所以運動時間與自由落體運動相比會變長，即有，故D正確。故選D。5、A【解析】

由題意可知，定值電阻R0在額定電流情況下分得的電壓為：則原線圈輸入電壓：U1=220V－20V=200V由變壓器的工作原理：可知：允許電流最大時原線圈的輸入功率為：P1=U1I=200×2W=400W由變壓器輸出功率等于輸入功率可得：P2=P1=400W又由公式可知可得：故A正確，BCD錯誤。6、B【解析】

AB．變壓器的輸出功率等于輸入功率，電源的輸出功率等于燈泡L1的功率和變壓器的輸入功率之和，所以由已知條件知燈泡L1的功率等于變壓器輸入功率的2倍，也就是燈泡L1的功率等于燈泡L2、L3的功率之和的2倍，所以燈泡L1的功率是燈泡L2功率的4倍，則變壓器原線圈的電流是副線圈電流的2倍，由理想變壓器電流與匝數(shù)成反比，可得匝數(shù)比為1：2，故A錯誤，B正確；C．斷開電鍵S1，閉合電鍵S2時，由上面分析知，則UL1=2UL2變壓器的輸入電壓和輸出電壓關系為U2=2U1而U2=UL2UL1+U1=V=220V所以UL1=176V，UL2=88V故C錯誤；D．斷開電鍵S2，閉合電鍵S1時，U1=220V，則U2=440V，所以UL2=220V與C中相比電壓升高，燈泡變亮，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：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，有多個選項是符合題目要求的。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、AB【解析】

A．根據(jù)電動勢隨時間的變化曲線可得，交流電的電動勢的瞬時值為則交流電的電動勢的有效值為邊兩端電壓的有效值為所以A正確；B．當線框平面與中性面的夾角為時，即則此時的電動勢為所以B正確；C．由圖象可得交流電的周期為從到時間內(nèi)，即半個周期內(nèi)，通過線框某一截面的電荷量為由電動勢的瞬時值表達式可知則所以C錯誤；D．此交流電的電流有效值為根據(jù)焦耳定律可得，線框轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的焦耳熱為所以D錯誤。故選AB。8、BCD【解析】

A．知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，能算出一個氣體分子所占有的體積，故A錯誤；B．懸浮在液體中微粒的無規(guī)則運動并不是分子運動，但微粒運動的無規(guī)則性，間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性，故B正確；C．理想氣體在吸收熱量的同時，若對外做功，其內(nèi)能可能減小，故C正確；D．若有第三者介入，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，故D正確。故選BCD。9、BCE【解析】

本題考查熱學相關知識?！驹斀狻緼.溫度是分子的平均動能的標志，而物體的內(nèi)能不僅與溫度有關，還有物體的物質(zhì)的量、體積、物態(tài)有關，故A錯誤；B.液晶是一種比較特殊的物態(tài)，它既具有液體的流動性又向某些晶體具有各向異性，故B正確；C.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，P不變，V增大，溫度T增大，分子的平均動能增大，分子勢能可以忽略不計，內(nèi)能一定增加，故C正確；D.空氣的相對濕度定義為水的實際氣壓與同溫度下飽和蒸氣壓之比，故D錯誤；E.如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間必定處于熱平衡，溫度相同，分子平均動能一定相同，故E正確。故選BCE。10、AC【解析】

A．Q剛放上P瞬間，彈簧彈力不變，仍為mg，故根據(jù)牛頓第二定理可知，它們的加速度故A正確；B．t1時刻P、Q速度第一次達到最大，此時P、Q整體合力為零，此時彈簧彈力故0~t1時間內(nèi)彈簧彈力小于2mg，故0~t1時間內(nèi)彈簧彈力的沖量小于2mgt1，故B錯誤；C．0~t1時間內(nèi)整體向下的加速度逐漸減小到零，對Q有故P對Q的支持力N不斷增大，故C正確；D．t2時刻，P、Q第一次下降到最低點，動能為零，故根據(jù)機械能守恒可知，0~t2時間內(nèi)P、Q的重力勢能和彈簧彈性勢能的總和先減小再增大，故D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、歐姆正0.95(0.94~0.96)1.45(1.41~1.47)1.57(1.52-1.59)【解析】

（1）[1]選擇合適的檔位進行歐姆調(diào)零，使指針指向歐姆表的零刻度位置；（2）[2]黑表筆和歐姆檔內(nèi)部的電源正極相連，電壓表右端和黑表筆相連，所以電壓表右端應為正接線柱；（3）[3]電壓表分度值為，所以電壓表讀數(shù)為：；（4）[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律：變形得：根據(jù)圖像中的斜率：解得：；[5]根據(jù)圖像中的縱截距：解得：。12、1.490.45小于kS沒有【解析】

(1)[1][2]由閉合電路歐姆定律可知U=E-I(r+R0)則可知圖2中的圖象與縱坐標間的交點表示電動勢，故E=1.49V；

圖象的斜率表示(r+R0)，則解得r=