陕西省柞水中学2024届全国高考冲刺压轴（一）理科综合试卷-高中物理（含解析）

这是一份陕西省柞水中学2024届全国高考冲刺压轴（一）理科综合试卷-高中物理（含解析），共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列关于原子物理知识说法正确的是（ ）
A．甲图为氢原子的能级结构图，当氢原子从基态跃迁到激发态时，放出能量
B．乙图中重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续的进行，称为链式反应，其中一种核裂变反应方程为
C．丙图为光电效应中光电子最大初动能与入射光频率的关系图线，不同频率的光照射同种金属发生光电效应时，图线的斜率相同
D．核反应方程中，是质子
2．“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备[火箭（含燃料）、椅子、风筝等]总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．火箭的推力来自空气对它的作用力
B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
C．喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D．在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备动量守恒
3．微信运动这一软件设计的基本原理是，走路时会先有一个向前的加速度再有一个向后的加速度，根据身高体重调整这两次加速度大小和时间间隔的阈值就能统计步数，当然还有很多优化的细节。手机微信运动步数的测量原理如图所示，M和N为电容器两极板，M固定，N两端与固定的两轻弹簧连接，只能按图中标识的“前后”方向运动。则手机（ ）
A．由静止突然向前加速时，电流由a点流向b点
B．匀速运动时，电流表示数不为零且保持不变
C．由向前匀速突然减速时，电容器带电量增大
D．保持向后的匀加速运动时，M、N之间的电场强度增大
4．如图甲所示，金属导轨abc和deO水平放置，bc段是以O为圆心的圆弧。ad之间连接电阻为R的灯泡，abed构成边长为l的正方形，。t＝0时刻，导体棒绕O沿圆弧由b向c匀速转动，角速度为，转动时间为。已知在扇形Obc区域内分布着方向垂直纸面向外、大小恒为的匀强磁场；abed区域内匀强磁场B随时间变化如图乙所示，其方向垂直纸面向里。不计其它的电阻。下列说法正确的是（ ）
A．在时间内灯泡中电流方向由a→d
B．在时间内灯泡两端电压为
C．在时间内abed区域中的磁通量均匀减小
D．若时间内灯泡中无电流，则图乙中B的变化率为
5．水平地面上有一质量的长木板，木板的左端上有一质量的小物块，如图甲所示，水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图乙所示，其中、分别为、时刻F的大小，木板的加速度随时间t的变化关系如图丙所示．已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度，物块始终未从木板上滑落，不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．木板加速度所能达到的最大值为
D．在时间段内物块做匀加速直线运动
二、多选题
6．手动挡汽车最大的驾驶乐趣就是自己能随时控制挡位，加速时可以二挡2000转，也可以二挡4000转．把挡位推入后带来的不同动力感受，有人车合一的感觉．自己有什么操作，车辆就有什么反馈，做一些降挡补油、跟趾动作等等，很有成就感．如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”~“5”挡速度增大，R是倒车挡，某型号轿车发动机的额定功率为，在水平路面上行驶的最大速度可达，假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（ ）
A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡
B．该车在水平路面上行驶时所受阻力大小为
C．以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为
D．改变输出功率，以的速度在同一水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为
7．2023年10月3日，中国选手严浪宇在男子个人比赛中为中国蹦床队再添一金。如图甲所示，在亚运会蹦床项目比赛中，当严浪宇下落到离地面高处时开始计时，其动能与离地高度h的关系如图乙所示．在阶段图像为直线，其余部分为曲线，若严浪宇的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力和一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．整个过程中严浪宇与蹦床组成的系统机械能守恒
B．严浪宇处于高度时，他开始接触蹦床
C．严浪宇处于高度时，蹦床的弹性势能为
D．从严浪宇接触蹦床直至蹦床被压缩至最低点的过程中，其加速度先增大后减小
8．如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为，原线圈接一电压为交流电，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机，电动机线圈电阻为R，当开关S接通后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的物块以速度v匀速上升，电动机内部摩擦均可忽略，下列判断正确的是（ ）
A．电动机两端电压为，其消耗的电功率为
B．原线圈电流为，变压器的输入功率为
C．副线圈电压的有效值为，电动机的输入功率为
D．电动机的效率为
三、实验题
9．小俞同学用如图甲所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律，正确操作后获得如图乙所示的一条纸带。他用刻度尺测得纸带上自0点到连续点1、2、3、4、5、6的距离分别为，，，，，。电源的频率。
（1）打点4时小车的速度大小为 （结果保留三位有效数字）；
（2）小车运动过程中的加速度大小为 （用题中所给字母表示）；
（3）若电源的实际频率，则加速度的测量值相比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。
10．小峰实验小组为了测量某品牌纯净水样品的电阻率，将采集的水样装入粗细均匀的玻璃管内，玻璃管两端用装有金属圆片电极的橡胶塞密封，构成可接入电路的电阻。
（1）先用多用电表粗测该电阻的阻值，选择开关旋转到欧姆挡的“”挡，多用电表使指针指在图甲中的位置，读出粗测电阻的阻值 。
（2）为了精确测量该电阻的阻值，该同学从实验室选取的器材有：
A．电流表（，内阻约）
B．电流表（，内阻约）
C．电压表（，内阻）
D．定值电阻
E．定值电阻
F．滑动变阻器（，额定电流）
G．电源（，内阻约）
H．开关和导线若干
（3）测量时，为使电流表读数大于量程，应选择电流表 （填器材前面的字母）。
（4）为了减小系统误差，请根据所选实验仪器在图乙方框中设计出合理的实验电路，并标记电学元件符号 。
（5）若实验小组用刻度尺测出水样两电极相距，用游标卡尺测得玻璃管的内径为，请利用电路中电压表示数，电流表示数，及相关物理量的表示符号，表示出该水样品电阻率的表达式 。
四、解答题
11．有一款闯关游戏可以简化为如图所示模型。可视为质点的物块A和长的木板B叠放在左侧粗糙水平地面上，A、B的质量分别为和，A、B之间以及B与地面之间的动摩擦因数分别为和。距B右侧处有一与B上表面平齐的光滑台面，台面上固定一半径的光滑圆弧轨道，其底端两侧稍微错开，分别与左右台面平滑过渡（未画出）。现让A以初速度从B上某一位置开始向右滑动，一段时间后经由B的右端滑上台面，沿圆弧轨道做完整的圆周运动，并最终被接收盒“捕获”，游戏便获得成功。已知B与台面相碰反弹运动一小段距离便被锁定静止不动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。求：
（1）A、B刚开始滑动时的加速度大小；
（2）A以多大速度滑上台面，可以恰好过最高点；
（3）为确保游戏能成功，A的初速度的取值范围。
12．某款空气净化器采用了“等离子灭活”技术，内部有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个真空区域，其中L=5cm，如下图所示。Ⅰ区中平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板的电势变化周期为s，规律如下（中）图所示，B板粒子发生处能连续均匀地释放质量kg，电量C的带电粒子。Ⅱ、Ⅲ两条形区存在着宽度分别为L，0.5L，竖直方向无界、方向相反的匀强磁场，其中，T，不计粒子间的相互作用力和重力。求：
（1）一个周期内穿出电场的粒子数和B板所释放的粒子数之比；
（2）一个周期内穿过Ⅱ区进入Ⅲ区的粒子数和B板所释放的粒子数之比；
（3）粒子将从Ⅲ区右边界的不同位置穿出，求穿出位置最高点与最低点之间的距离。
五、多选题
13．下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰在熔化时，每个分子的动能可能发生变化
B．对于一定质量的理想气体，在压强不变，体积增大时，内能一定增大
C．在绝热条件下压缩气体，气体内能可能不变
D．自然界中要涉及热现象的宏观过程有的有方向性，有的没有方向性
E．空调的工作过程表明，热量可以从低温物体传递给高温物体
六、解答题
14．汽车行驶时，轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。夏季午时路面温度很高，汽车行驶时极易产生爆胎事故。已知某型号轮胎能在2.0atm～2.8atm下安全运行，清晨出发前对轮胎进行检查，胎压为2.5atm，气温为27℃。若轮胎不漏气，忽略轮胎容积的变化，求
（1）汽车安全行驶时路面的最高温度为多少摄氏度；
（2）若午时路面温度为77℃，为保证安全行驶，出发前应调整胎压，使胎压不超过多少？
七、多选题
15．时刻一列机械波波形如图所示，A与两质点相距1m，此时A点速度方向沿轴向上，经过0.02s，质点A第一次到达波峰，下列说法正确的有（ ）
A．该波沿轴负方向传播
B．该波的波长
C．该波的周期T=0.08s
D．该波的传播速度v=12.5m/s
E．从时刻开始再经过0.04s，质点速度沿轴正方向
八、解答题
16．如图所示，一条光线垂直侧面射入一个直角三棱镜，在面恰好发生全反射，然后在面射出，介质的折射率为，求：
（1）的大小；
（2）光线在面射出时折射角的正弦值。（结果可以用正弦表示）
参考答案：
1．C
【详解】A．甲图为氢原子的能级结构图，当氢原子从基态跃迁到激发态时，吸收能量，故A错误；
B．铀核裂变的核反应方程式为
故B错误；
C．根据爱因斯坦光电效应方程
可知该图线的斜率表示普朗克常量，不同频率的光照射同种金属发生光电效应时，图线的斜率相同，故C正确；
D．由质量数守恒和电荷数守恒可知，核反应方程中，的质量数为0，电荷数为，则为电子，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．火箭的推力是燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故A错误；
B．在燃气喷出后的瞬间，万户及所携设备组成的系统动量守恒，设火箭的速度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，则有
解得火箭的速度大小为
故B正确；
C．喷出燃气后，万户及所携设备做竖直上抛运动，根据运动学公式可得，最大上升高度为
故C错误；
D．在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备因为受重力，系统动量不守恒，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．由静止突然向前加速时，N板由于惯性向后移，d增大、C减小、Q减小，所以有放电电流，电流方向为由b向a，故A错误；
B．匀速运动时加速度为0，电容C不变，线路中无电流，故B错误；
C．由向前匀速突然减速时，N板由于惯性向前移动，则d减小，由
，
可知电容器带电量增大，故C正确；
D．保持向后的匀加速运动时，a不变，弹簧形变不变，两板间距离d不变，所以MN之间的电场强度不变，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】
A．根据右手定则，在时间内灯泡中电流方向由d→a，故A错误；
B．根据几何关系有
在时间内，abed区域内磁通量不发生变化，不产生感应电动势，灯泡两端电压等于扇形Obc区域产生的感应电动势，大小为
故B错误；
C．由图可知，在时间内abed区域中磁感应强度均匀增大，根据
则磁通量均匀增大，故C错误；
D．若时间内灯泡中无电流，abed区域内产生的感应电动势等于扇形Obc区域产生的感应电动势，且方向相反，有
则图乙中B的变化率为
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
A．木板与地面间的最大静摩擦力
木板与物块间的最大静摩擦力
当拉力F逐渐增大到时，由图像可知木板开始运动，此时木板与地面间的静摩擦力达到最大值，根据平衡条件可知此时拉力大小为
故A错误；
BC．当拉力达到时，木板相对物块发生相对滑动，根据牛顿第二定律，对木板
对物块
解得
此时拉力大小为，木板加速度达到最大值为，故B正确，C错误；
D．在时间段，物块相对木板静止，所受拉力逐渐增大，加速度变大，不做匀加速直线运动，故D错误。
故选B。
6．AC
【详解】
A．由功率的公式有
当车的功率不变时，其速度越小，其牵引力越大，所以当以最大牵引力爬坡时，变速杆应推至“1”档，故A项正确；
BC．当车的牵引力等于车所受的阻力时，其达到最大速度，有
解得
故B错误，C正确；
D．车匀速行驶，所以此时牵引力等于阻力，即
根据功率公式有
解得
故D错误。
故选AC。
7．AC
【详解】A．整个过程中严浪宇与蹦床组成的系统只有重力和弹力做功，机械能守恒，故A正确；
B．从严浪宇下落到离地面高处开始计时，接触蹦床前图像为直线，故高度时，严浪宇开始接触蹦床，故B错误；
C．从到，动能不变，根据系统机械能守恒可知，减小的重力势能转化为蹦床的弹性势能，则蹦床的弹性势能为
故C正确；
D．从严浪宇接触蹦床直至蹦床被压缩至最低点的过程中，严浪宇受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力，弹力从零开始不断增大，弹力先小于重力，后大于重力，合力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故D错误。
故选AC。
8．BD
【详解】A．电动机电路属于非纯电阻电路，则欧姆定律不适用，因此电动机两端的电压不是，故A错误；
B．根据
可知变压器原线圈电流为
电动机消耗的电功率为
则有变压器的输入功率为
故B正确；
C．理想变压器的原线圈的电压有效值为
根据
可知变压器副线圈电压有效值为
电动机的输入功率大于，故C错误；
D．电动机的效率为
故D正确。
故选BD。
9． 1.16 偏大
【详解】
（1）[1]相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打点4时小车的速度大小为
（2）[2]根据匀变速直线运动的推论
小车运动过程中的加速度大小为
（3）[3]若电源的实际频率，打点计时器的打点周期变大，纸带上相邻两点的距离增大，则加速度的测量值相比真实值偏大。
10． 19000 A
【详解】（1）[1]粗测电阻的阻值为
（3）[2]通过待测电阻的最大电流为
测量时，为使电流表读数大于量程，应选择电流表量程为的电流表。故选A。
（4）[3]电压表的量程为，需改装成大量程电压表，改装后的电压表量程至少为，根据电压表改装原理有
解得
故应选用定值电阻与电压表串联，为了减小系统误差，且改装后的电压表内阻为已知量，能准确求出电压表的分流所得的电流，电流表应选用外接法。滑动变阻器阻值较小，为方便调节，获取更多组数据，滑动变阻器应采用分压式接法，实验电路如图所示。
（5）[4]根据电阻定律可得
玻璃管的截面积为
根据欧姆定律可得
联立解得
11．（1）1m/s2；（2）2m/s；（3）
【详解】（1）对A根据牛顿第二定律
得
对B
得
（2）要使A恰好做完整的圆周运动，在点有
从到，由动能定理有
联立得
（3）情形：当A相对B从最左端滑到最右端时，B恰好运动到台面处，且时，
A对应的有最大值。设B运动到与台面相碰所用的时间为
对B
对A
解得
此时A到台面的速度为
情形：当A与B达到共同速度时恰好滑到B右端，以后一起减速运动至台面，A对应
的有最小值，设A与B一起运动的加速度为，对A、B整体
设A与B达到共同的速度为，所用时间为，有
木板的总位移为
解得
则初速度的取值范围为
12．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设时刻进入I区的粒子，恰好能到达A板，根据牛顿第二定律有
若加速时间
加速位移
减速位移
又
联立解得
一个周期内时刻后的粒子无法穿过I区，一个周期内穿出电场的粒子和B板所释放的粒子数之比为
（2）粒子能进入III区，有几何关系的，II区中，根据洛伦兹力提供向记力有
解得
假设时刻（）进入I区的粒子，先以加速度a做匀加速，后匀减速，恰好以速度离开并进入II中，则有
加速位移
减速位移
又
解得
一个周期内时刻后的粒子无法进入III区，一个周期内穿过II区进入III区的粒子和B板所释放的粒子数之比
（3）0时刻进入粒子离开速度最大 ，如图所示
在II区中，根据洛伦兹力提供向心力，则有
解最大运动半径，
同理，在III区磁场中半径
由何关系得
，
则离距离
在时刻进入粒子离开速度最小，如图所示
在II区中，，在III区中
由几关系得
，
则离距离
故最高点与最低点之间的距离
13．ABE
【详解】
A．冰熔化时，温度不变，其分子的平均动能保持不变，但是每个分子的动能可能在改变，选项A正确；
B．对于一定质量的理想气体，在压强不变，体积增大时，由可知，温度一定升高，所以内能一定增大，选项B正确；
C．在绝热条件下压缩气体，外界对气体做功，则有，而气体与外界无热交换，则，根据热力学第一定律公式，可知，则有气体内能增加，选项C错误；
D．根据热力学第二定律可知，自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，选项D错误；
E．空调的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，但是要造成其他的影响，选项E正确。
故选ABE。
14．（1）℃；（2）
【详解】（1）设安全行驶的最高温度为T，则
代入可得
℃
（2）设胎压最高调整为p，则
代入可得
15．ACE
【详解】A．质点A点速度沿轴正方向，结合平移法可知波沿轴负方向传播， A正确；
B．由图示波形图可知，A、间的距离等于半个波长，由题意可知，A与两质点相距，则波长
B错误；
C．由图示波形图可知，此时质点A在平衡位置向上振动，经过第一次到达波峰，由题意可知：A点速度方向沿轴向上，经过，质点A第一次到达波峰，则波的周期为
C正确；
D．波速为
D错误；
E．波沿轴负方向传播，由图示波形图可知，此时质点向轴负方向振动，从时刻开始再经过，质点经平衡位置向上振动，即速度沿轴正方向，E正确；
故选ACE。
16．（1）；（2）
【详解】（1）如图所示，光在面恰好发生全反射，临界角满足
由直角三角形几何关系，可得
解得
（2）根据几何关系，光在面折射时，角度
入射角
根据折射定律
解得