廣西南寧市第十四中學2024屆高三TOP20十二月聯考（全國Ⅰ卷）物理試題試卷考生須知：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、某體育場看臺的風雨棚是鋼架結構的，兩側傾斜鋼柱用固定在其頂端的鋼索拉住，下端用較鏈與水平地面連接，鋼索上有許多豎直短鋼棒將棚頂支撐在鋼索上，整個系統左右對稱，結構簡化圖如圖所示。假設鋼柱與水平地面所夾銳角為，鋼索上端與鋼柱的夾角為，鋼索、短鋼棒及棚頂的總質量為m，重力加速度為g。則鋼柱對鋼索拉力的大小為（）A．mg B．mg C．mg D．2mg2、AB兩物體同時同地從靜止開始運動，其運動的速度隨時間的v—t圖如圖所示，關于它們運動的描述正確的是（）A．物體B在直線上做往返運動B．物體A做加速度增大的曲線運動C．AB兩物體在0-1s運動過程中距離越來越近D．B物體在第1s內、第2s內、第3s內的平均速度大小為1:3:23、如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數比為5：1，原線圈中接入u=100sin（100πt）V的正弦交流電，保險絲的熔斷電流為1A，電表為理想電表，定值電阻R0=10Ω。各元件正常工作，下列判斷正確的是（）A．電流表的讀數為2A B．電容器的擊穿電壓不得低于20VC．原線圈中最大電流不能超過1A D．流過電容器C的電流每秒方向改變50次4、如圖所示的電路，閉合開關S后，a、b、c三盞燈均能發光，電源電動勢E恒定且內阻r不可忽略．現將變阻器R的滑片稍向上滑動一些，三盞燈亮度變化的情況是（）A．a燈變亮，b燈和c燈變暗B．a燈和c燈變亮，b燈變暗C．a燈和c燈變暗，b燈變亮D．a燈和b燈變暗，c燈變亮5、恒星在均勻地向四周輻射能量的過程中，質量緩慢減小，圍繞恒星運動的小行星可近似看成在做圓周運動.則經過足夠長的時間后，小行星運動的（）A．半徑變大B．速率變大C．角速度變大D．加速度變大6、某同學釆用如圖所示的裝置來研究光電效應現象。某單色光照射光電管的陰極K時，會發生光電效應現象，閉合開關S，在陽極A和陰極K之間加反向電壓，通過調節滑動變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計中電流恰為零，此時電壓表顯示的電壓值U稱為反向截止電壓。現分別用頻率為v1和v2的單色光照射陰極，測量到的反向截止電壓分別為U1和U2設電子質量為m，電荷量為e，則下列關系式中不正確的是A．頻率為的單色光照射陰極K時光電子的最大初速度B．陰極K金屬的極限頻率C．普朗克常量D．陰極K金屬的逸出功二、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、如圖所示，半徑為R的光滑圓環固定在豎直平面內，AB、CD是圓環相互垂直的兩條直徑，C、D兩點與圓心O等高。一個質量為m的光滑小球套在圓環上，一根輕質彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點，P點在圓心O的正下方處.小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內，重力加速度為g。下列說法正確的有（）A．小球運動到B點時的速度大小為B．彈簧長度等于R時，小球的機械能最大C．小球運動到B點時重力的功率為D．小球在A、B兩點時對圓環的壓力差為4mg8、如圖所示．直線1和2分別為兩個不同電源的路端電壓和電流的關系圖象，E1、r1，分別為電源1的電動勢和內阻，E2、r2分別為電源2的電動勢和內阻，則下述說法正確的是（）A．E1=E2B．r1＞r2C．當兩個電源短路時電源l的短路電流大D．當兩個電源分別接相同電阻時，電源2的輸出功率小9、圖是某繩波形成過程的示意圖．質點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動質點2、3、4，…各個質點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端．t=T/4時，質點5剛要開始運動．下列說法正確的是A．t＝T/4時，質點5開始向下運動B．t＝T/4時，質點3的加速度方向向下C．從t＝T/2開始的一小段時間內，質點8的速度正在減小D．從t＝T/2開始的一小段時間內，質點8的加速度正在減小10、如圖，水平面上從B點往左都是光滑的，從B點往右都是粗糙的．質量分別為M和m的兩個小物塊甲和乙（可視為質點），與粗糙水平面間的動摩擦因數分別為μ甲和μ乙，在光滑水平面上相距L以相同的速度同時開始向右運動，它們在進入粗糙區域后最后靜止。設靜止后兩物塊間的距離為s，甲運動的總時間為t1、乙運動的總時間為t2，則以下說法中正確的是A．若M=m，μ甲=μ乙，則s=LB．若μ甲=μ乙，無論M、m取何值，總是s=0C．若μ甲＜μ乙，M＞m，則可能t1=t2D．若μ甲＜μ乙，無論M、m取何值，總是t1＜t2三、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）某實驗小組的同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證了動能定理，實驗時該小組的同學將小車由光電門1的左側靜止釋放，通過細繩在砝碼的牽引下開始運動，先后經過光電門1、2，并通過計算機記錄了擋光時間。經測量可知小車和擋光片的總質量為M，砝碼盤及砝碼的總質量為m。根據所學的知識回答下列問題：(1)摩擦力的影響會對該實驗帶來一定的誤差，為了平衡摩擦力，實驗時應________（填“取下”或“掛上”）砝碼盤，并適當地墊高長木板的________（填“左”或“右”）端；(2)在(1)的前提下，為了使細繩的拉力大小近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力，應使小車和擋光片的總質量為M________（填“遠大于”“大于”“等于”“小于”或“遠小于”）砝碼盤及盤中砝碼的總質量；(3)實驗小組的同學用游標卡尺對擋光片的寬度進行了測量，讀數如圖乙所示，則擋光片的寬度d=________cm；(4)計算機記錄小車通過光電門1、2的時間分別為、，且兩光電門之間的距離為L，重力加速度用g表示，則驗證動能定理的關系式應為________（用以上相關物理量的字母表示）。12．（12分）如圖甲所示為利用多用電表的電阻擋研究電容器的充、放電的實驗電路圖。多用電表置于×1k擋，電源電動勢為，內阻為，實驗中使用的電解電容器的規格為“”。歐姆調零后黑表筆接電容器正極，紅表筆接電容器負極。(1)充電完成后電容器兩極板間的電壓________（選填“大于”“等于”或“小于”）電源電動勢，電容器所帶電荷量為________C；(2)如圖乙所示，充電完成后未放電，迅速將紅、黑表筆交換，即黑表筆接電容器負極，紅表筆接電容器正極，發現電流很大，超過電流表量程，其原因是___________。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）一U形管豎直放置，管內橫截面積處處相等，左管絕熱且上端封閉，右管導熱且用活塞封閉。活塞a、b、c為厚度可忽略的光滑輕活塞，a隔熱，b、c導熱，a、b活塞下方為水銀，上方為空氣（可視為理想氣體）。初始時，兩空氣柱和環境溫度均為27℃，管內水銀柱和空氣柱長度如圖所示。緩慢向下推動活塞c，直至a、b活塞處于同一高度為止。測量發現左側空氣柱溫度升高5℃。已知大氣壓強p0=76.0cmHg。（計算結果保留一位小數）(1)求溫度升高后左側空氣柱的壓強；(2)求c活塞向下推動的距離。14．（16分）如圖所示的xOy平面直角坐標系內，在x≤a的區域內，存在著垂直于xOy平面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，位于坐標原點O的粒子源在xOy平面內沿各個方向發射速率相同的同種帶正電的粒子．已知沿y軸正方向發射的粒子經時間t0恰好從磁場的右邊界P(a，a)射出磁場．不計粒子的重力與相互作用力，求：(1)粒子的比荷；(2)磁場右邊界有粒子射出區域的長度。15．（12分）一列簡諧橫波在介質中沿x軸正向傳播，波長λ≥80cm．O和A是介質中平衡位置分別位于x=0和x=40cm處的兩個質點．t＝0時開始觀測，此時質點O的位移y=-8cm，質點A處于y=-16cm的波谷位置；t＝0.5s時，質點O第一次回到平衡位置，而t=1.5s時，質點A第一次回到平衡位置．求：（ⅰ）這列簡諧橫波的周期T、波速v和波長λ；（ⅱ）質點A振動的位移y隨時間t變化的關系式．

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、B【解題分析】

鋼索、短鋼棒及棚頂作為一個整體受到三個力：兩端的拉力大小均為F（與水平方向的夾角為），豎直向下的重力，如圖，由平衡條件得解得故ACD錯誤，B正確。故選B。2、D【解題分析】v－t圖，其數值代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面積表示位移；由圖可知，B先勻加速直線，再做勻減速直線，速度為正值，為單向直線運動。物體A做加速度增大的直線運動；在0-1s內，B物體在前，A物體在后，距離越來越遠；由于面積表示位移，可求1s內、第2s內、第3s內的位移比為1:3:2，由v=3、B【解題分析】

A．電容器接入交流電后，產生容抗，所以有電流流過電容器，由于流過電容器的電流未知，所以電流表示數未知，A錯誤；B．輸入電壓的最大值為電容器擊穿電壓與交流電的最大值有關，由得副線圈中交流電壓的最大值為，所以電容器的擊穿電壓不得低于，B正確；C．保險絲的熔斷電流為有效值，所以通過原線圈的電流最大值可以大于，C錯誤；D．由交流電的電壓表達式可知一個周期內電流方向改變2次，1s內有50個周期，故電流每秒方向應改變100次，D錯誤。故選B。4、B【解題分析】

變阻器R的滑片稍向上滑動一些，滑動變阻器電阻減小，根據“串反并同”與其串聯的燈泡C電流增大，變亮，與其并聯的燈泡b電流減小，變暗，與其間接串聯的燈泡a電流增大，變亮，B對；5、A【解題分析】

A：恒星均勻地向四周輻射能量，質量緩慢減小，小行星所受的萬有引力減小，小行星做離心運動，即半徑增大，故A正確；B、C、D：小行星繞恒星運動做圓周運動，萬有引力提供向心力，設小行星的質是為m，恒星質量為，則有：．解得：，，，．因變大，質量減小，則速度變小，角速度變小，加速度變小，故BCD錯誤．6、C【解題分析】

A.光電子在電場中做減速運動，根據動能定理得：則得光電子的最大初速度：故A不符題意；BCD.根據愛因斯坦光電效應方程得：聯立可得普朗克常量為：代入可得金屬的逸出功：陰極金屬的極限頻率為：故C符合題意，B、D不符題意。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、BD【解題分析】

A．小球在A點和B點時，彈簧的形變量相同，則彈性勢能的變化量為零，根據能量守恒得解得故A錯誤；B．除重力以外其它力做功等于機械能的增量，當彈簧長度等于R時，彈簧彈力做功最多，則小球的機械能最大，故B正確；C．小球運動到B點時，重力的方向與速度方向垂直，則重力的功率為零，故C錯誤；D．在A點，有在B點，根據牛頓第二定律得解得可知小球在A、B兩點對圓環的壓力差為4mg，故D正確。故選BD。8、ACD【解題分析】

A．根據閉合電路歐姆定律U=E﹣Ir當I=0時U=E說明圖線縱軸截距等于電源的電動勢，由圖可知，兩電源的電動勢相等，即E1=E2故A正確；B．根據數學知識可知，圖線的斜率大小等于電源的內阻，由圖可知，圖線2的斜率大于圖線1的斜率，則r2＞r1故B錯誤；C．短路電流I=故電源1的短路電流要大，故C正確；D．根據當兩個電源分別接相同電阻時，電源內阻大即電源2的輸出功率小，故D正確.故選ACD．9、BC【解題分析】A、t＝T/4時，質點5開始向上運動，A錯誤；B、t＝T/4時，質點3受到指向平衡位置的回復力的作用，加速度方向向下，B正確；CD、從t＝T/2開始的一小段時間內，質點8正在從平衡位置向上運動，速度正在減小，加速度正在增大，C正確，D錯誤．故選：BC．10、BC【解題分析】

A．由動能定理可知：若，，則兩物體在粗糙地面上滑動的位移相同，故二者的距離為零，故A錯誤；B．由動能定理可知：解得：滑行距離與質量無關，故若，無論、取何值，總是，故B正確；CD．兩物體在粗糙斜面上的加速度：則從點運動到停止的時間：若，則有：因乙離點較遠，故可能有：故C正確，D錯誤；故選BC。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、取下左遠大于0.555【解題分析】

(1)[1][2]本實驗為了使細繩拉力為小車的合力，即拉力的功等于合力對小車所做的功，實驗前取下砝碼盤，并將長木板左端略微抬高，平衡小車的摩擦力。(2)[3]只有當M遠大于m時，砝碼盤和盤中砝碼的重力才等于繩子的拉力，即滿足M遠大于m時可以用砝碼盤和盤中砝碼的重力做的功代替小車合力做的功。(3)[4]由游標卡尺的讀數規則可知，主尺示數為5mm，游標尺示數為11×0.05mm=0.55mm則擋光片的寬度d=5mm+0.55mm=5.55mm即為0.555cm。(4)[5]由實驗原理可知，小車的合外力做功近似等于砝碼盤和盤中砝碼受到的重力做功，即W=mgL小車通過光電門1時的速度小車通過光電門2時的速度小車通過兩光電門的過程中動能的變化量驗證動能定理的關系式應為12、等于此時電容器為電源，且與多用電表內部電源串聯【解題分析】

(1)[2][3]電容器充電完成后，電容器兩極板間的電壓等于電源電動勢。由公式可得(2)[4]紅、黑表筆交換后，電容器視為電源，且與多用電表內部電源串聯，總的電動勢變大，電路中電流變大。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、(1)116.6cmHg；(2)8.5cm【解題分析】

(1)左管內氣體初狀態：p1=86cmHg，V1=20cm?S，T1=300K

a、b活塞等高時狀態：p1′=？，V1′=15cm?S，T1′=305K

由理想氣體狀態方程得解得p1′≈116.6cmHg(2)右管內氣體初狀態：p2=76cmHg，V2=10cm?S

a、b活塞等高時狀態：p2′=p1′≈116.6cmH