2024屆高三第四次校際聯考物理試題注意事項：1.本試題共6頁，滿分100分，時間90分鐘。2.答卷前，務必將答題卡上密封線內的各項目填寫清楚。3.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B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，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結束后，監考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第I卷（選擇題共40分）一、選擇題：本大題共10小題，每小題4分，計40分。在每小題給出的四個選項中，第1~6題只有一項符合題目要求；第7~10題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。1.氚在自然界中存量極少，工業上一般用中子轟擊鋰獲取氚，其核反應方程為，已知氚半衰期為12.5年，下列說法正確的是（）A.X與互為同位素 B.X的質子數是3，中子數是2C.10個氚核，經過12.5年一定還剩5個 D.上述獲取氚的核反應是裂變反應【答案】A【解析】【詳解】AB．根據核反應的質量數守恒與電荷數守恒可知，X的質子數是質量數為則X的中子數是3-2=1所以X為，則X與互為同位素，故A正確，B錯誤；C．半衰期概念是針對大量的原子核，符合統計規律的隨機過程量，對于個別原子來說半衰期是沒有意義的，故C錯誤；D．上述獲取氚的核反應是原子核的人工轉變，故D錯誤。故選A。2.某同學踩著滑板先沖上一個斜坡，又從斜坡滑下，若沖上和滑下斜坡的兩個階段加速度大小相等，則圖中可以大致表示這一運動過程的圖像是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】AB．滑板先沖上斜坡后滑下斜坡，兩個過程速度方向相反。沖上和滑下斜坡的兩個階段加速度大小相等，結合圖像的斜率表示加速度，可知兩個過程圖像的斜率相同，故A正確；B錯誤；C．根據圖像表示速度，知該圖表示先勻速上滑，后勻速下滑，與滑板的運動情況不符。故C錯誤；D．根據圖像表示速度，知該圖表示滑板不停地沿同一方向做勻速運動，與滑板的運動情況不符。故D錯誤。故選A。3.如圖，豎直面內兩個完全相同的光滑圓弧軌道平滑對接，P、Q是等高的兩端。讓一可視為質點的小球以沿切線的初速度從P端進入軌道，則（）A.小球在軌道最低點的機械能最大B.小球在軌道最低點對軌道的壓力最大C.初速度足夠大時，小球可能飛離“凹形”軌道D.初速度足夠大時，小球一定能通過“凸形”軌道最高點【答案】B【解析】【詳解】A．小球在光滑圓弧軌道上運動，只有重力做功，機械能守恒，故A錯誤；B．小球在軌道最低點有根據機械能守恒則小球在軌道最低點速度最大，則球在軌道最低點軌道對球的支持力最大，根據牛頓第三定律球對軌道的壓力最大，故B正確；C．設小球與豎直方向的夾角為，在“凹形”軌道運動，根據牛頓第二定律有球的重力與軌道對球的支持力的合力提供向心力，初速度足夠大時，小球不可能飛離“凹形”軌道，故C錯誤；D．在“凸形”軌道運動，根據牛頓第二定律有初速度足夠大時，球的重力與軌道對球的支持力的合力不足以提供向心力，小球不能通過“凸形”軌道最高點，故D錯誤。故選B。4.如圖甲，起重船“振浮8號”將一個質量為550t的巨型圓鋼筒吊在空中，特制起吊繩通過液壓機械抓手連接鋼筒，每根繩與豎直方向的夾角為，如圖乙所示，每根繩所能承受的最大拉力為8.0×105N，圖乙中僅畫出兩根起吊繩，則至少需要多少根繩子才能成功起吊（，g=10m/s2）（）A.10根 B.9根 C.8根 D.7根【答案】C【解析】【詳解】設至少需要根繩子才能成功起吊，則有可得解得可知至少需要8根繩子才能成功起吊。故選C。5.如圖所示，在絕緣光滑水平面上的C點固定正點電荷甲，帶負電的試探電荷乙（可看成點電荷）僅受甲的庫侖力作用沿橢圓軌道I運動，C點是橢圓軌道的其中一個焦點。乙在某一時刻經過A點時因速度大小突然發生改變（電量不變）而進入以C為圓心的圓形軌道Ⅱ做勻速圓周運動，下列說法錯誤的是（）A.在甲電荷的電場中，軌道I上的各點，D點的電勢最高B.乙在軌道I運動，經過D點時電勢能最大C.乙在兩個軌道運動時，經過A點的加速度大小相等D.乙從軌道I進入軌道Ⅱ運動時，速度變小【答案】A【解析】【詳解】A．電場線從正電荷出發到無窮遠終止，根據正點電荷電場的分布規律是越靠近正電荷電勢越高。軌道I上的各點，D點的電勢最低，故A錯誤，符合題意；B．負電荷在電勢高處電勢能小，負電荷在電勢低處電勢能大，所以乙球在軌道I運動時，經過D點時系統的電勢能最大，故B正確，不符合題意；C．乙球在兩個軌道運動時，經過A點時所受的庫侖力相等，則加速度相等，故C正確，不符合題意；D．乙球從軌道I進入軌道Ⅱ運動時由離心運動變為勻速圓周運動，必須減速，故D正確，不符合題意。故選A。6.2023年12月1日晚，我國多地出現絕美極光，如圖甲所示，實際上極光是太陽風和地球磁場相互作用產生的。地磁產生至少有35億年歷史，它通過地球內部延伸到宇宙中，形成地球磁層，這個磁層可以阻擋太陽帶電粒子流的侵害，保護地球的大氣層和自然生態。如圖乙所示，是來自太陽的高能帶電粒子流被地磁場俘獲后的運動軌跡示意圖，忽略引力和帶電粒子間的相互作用，以下說法正確的是（）A.圖甲中的極光現象只能出現在北半球B.帶電粒子在靠近地球北極過程中旋轉周期變大C.帶電粒子在靠近地球北極過程中動能增大D.圖乙中所示的帶電粒子帶負電【答案】D【解析】【詳解】A．地球的南北半球的中高緯度都有可能出現極光現象，故A錯誤；B．南北兩極的磁感應強度較強，粒子在運動過程中，由洛倫茲力提供向心力，周期公式可知，當磁感應強度增大時，周期減小，故B錯誤；C．洛倫茲力始終與速度垂直，所以洛倫茲力不做功，動能不變，故C錯誤；D．地球的磁場由南向北，根據左手定則可知，粒子帶負電，故D正確。故選D。7.2022年11月30日，神舟十五號載人飛船與空間站組合體完成自主交會對接。交會對接前，空間站組合體會從距地面較高的軌道變軌到距地面較低的軌道，等待神舟十五號載人飛船的到來。變軌前后，空間站組合體繞地球的運行均視為勻速圓周運動，則空間站組合體變軌后相對于變軌前運行的（）A.速度減小 B.周期減小 C.加速度增大 D.機械能增大【答案】BC【解析】【詳解】ABC．根據可得空間站組合體變軌后相對于變軌前運行的軌道半徑減小，周期減小，速度增大，加速度增大，故A錯誤，BC正確；D．從高軌道到低軌道要點火減速制動，則機械能減小，故D錯誤。故選BC。8.某同學設計的水量計原理如圖（a）所示：電源（，）、電壓表V（量程3V，內阻約3kΩ）、定值電阻（）、滑動變阻器R（用長3m、橫截面積且涂有絕緣漆的金屬絲緊密纏繞在圓柱形瓷筒上，使用前刮掉與滑片P接觸部分的絕緣漆），圖（b）所示為備選金屬絲及其參數。兩根相同彈簧的形變始終在彈性限度內，容器中無水時，滑片P在上端a。下列分析正確的是（）A.金屬絲可選銅絲B.V表的示數范圍約為0~2.5VC.V表的示數U與水的質量m成正比D.若將V表刻度盤轉換為水的質量刻度盤，則刻度是不均勻的【答案】BC【解析】【詳解】A．根據電阻定律，銅絲的電阻為可知銅絲的電阻過小，電壓表示數變化不明顯，故金屬絲不可選用銅絲，故A錯誤；B．由A分析可知，金屬絲應選用鎳鉻合金，鎳鉻合金的電阻為V表的示數最大值為故V表的示數范圍約為0～2.5V，故B正確；CD．設容器中加水后，每根彈簧的下降的距離為，根據平衡條件可得V表的示數為則故V表的示數U與水的質量m成正比，若將V表刻度盤轉換為水的質量刻度盤，則刻度是均勻的，故C正確，D錯誤。故選BC。9.新一代航母阻攔系統將采用電磁阻攔技術，基本原理如圖所示，飛機著艦時關閉動力系統，通過絕緣阻攔索鉤住軌道上的一根金屬棒，導軌間距為d，飛機質量為M，金屬棒質量為m，飛機著艦鉤住金屬棒后與金屬棒以共同速度進入磁場，軌道端點間電阻為R、金屬棒電阻為r，不計其它電阻和阻攔索的質量。軌道間有豎直方向的勻強磁場，磁感應強度為B。金屬棒運動一段距離x后飛機停下，測得此過程電阻R上產生焦耳熱為Q，則（）A.金屬棒中感應電流方向由b到aB.通過金屬棒的最大電流為C.通過金屬棒的電荷量D.飛機和金屬棒克服摩擦阻力和空氣阻力所做的總功【答案】AC【解析】【詳解】A．根據右手定則可知金屬棒中感應電流方向由b到a，A正確；B．金屬棒向右運動時，受到向左的安培力使其減速，故可知金屬棒產生的最大感應電動勢為以共同速度進入磁場的瞬間，此時最大電流為B錯誤；C．通過金屬棒的電荷量為C正確；D．電阻R上產生焦耳熱為Q，根據焦耳定律可得金屬棒上產生的焦耳熱為根據能量守恒可知飛機和金屬棒克服摩擦阻力和空氣阻力所做的總功為D錯誤。故選AC。10.如圖所示，有三個斜面a、b、c，底邊分別為L、L、2L，高度分別為2h、h、h，同一物體與三個斜面的動摩擦因數相同，這個物體分別沿三個斜面從頂端由靜止下滑到底端的三種情況相比較，下列說法正確的是（）A.物體損失的機械能B.物體運動的時間C.物體到達底端的動能D.因摩擦產生的熱量【答案】CD【解析】【詳解】AD．設斜面和水平方向夾角為，斜面長度為，則物體下滑過程中克服摩擦力做功為即為底邊長度。物體下滑，除重力外有摩擦力做功，根據能量守恒，損失的機械能轉化成摩擦產生的內能。由圖可知a和b底邊相等且等于c的一半，故摩擦生熱關系為所以損失的機械能A錯誤，D正確；C．設物體滑到底端時的速度為v，根據動能定理得則有根據圖中斜面高度和底邊長度可知滑到底邊時動能大小關系為C正確；B．沿斜面運動的時間求得，，所以，由于動摩擦因數和斜面a、b的傾角關系未知，無法確定和，B錯誤。故選CD。第II卷（非選擇題共60分）二、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分，第11~14題為必考題，每個考生都必須作答；第15、16題為選考題，考生應按要求作答。（一）必考題（共4小題，計45分）11.學校物理興趣小組在暗室中用如圖甲所示的裝置測定當地的重力加速度。實驗器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管螺絲夾子、接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀。實驗步驟如下：A.在漏斗內盛滿水，旋松螺絲夾子，使水滴以一定的頻率一滴滴落下；B.用頻閃儀發出的白閃光將水滴照亮，由大到小逐漸調節頻閃儀的頻率，直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴；C.用豎直放置的米尺測得各水滴所對應的刻度;D.采集數據進行處理。（1）在步驟B中，當看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率___________(填“大于”、“小于”或“等于”)水滴滴落的頻率。（2）若觀察到水滴“固定不動”時頻閃儀的閃光頻率為12.5Hz，讀出其中幾個連續的水滴的距離關系如圖乙所示，則當地的重力加速度大小g=______m/s2，第3個水滴此時的速度大小v3=______m/s。(結果均保留兩位有效數字)（3）該實驗引起系統誤差的原因可能是_________________________(寫出一條即可)。【答案】①.等于②.9.6③.2.3④.存在空氣阻力或水滴滴落的頻率變化【解析】【詳解】（1）[1]當頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率時，可看到一串仿佛固定不動的水滴。（2）[2]頻閃儀的閃光頻率為12.5Hz，則閃光周期為由逐差法可知解得重力加速度[3]第3個水滴此時的速度大小（3）[4]由于空氣阻力對水滴作用，水滴不是嚴格的自由落體；或者滴水的頻率改變了，都會產生誤差。12.物理小組的同學在實驗室測量兩節干電池組成的電池組的電動勢和內阻，實驗室提供了如下器材：A．電流表的量程為，內阻B．電流表的量程為，內阻C．定值電阻D．定值電阻E．滑動變阻器F．電阻箱G．開關、導線若干H．干電池兩節（1）小組的同學通過討論，認為需要將電阻箱與電流表串聯，將電流表改裝成了量程為的電壓表，則電阻箱的阻值應調為__________。（2）小組的同學通過討論，設計了如圖1所示的電路，請根據電路圖，把圖2所示實物圖連接完整__________。（3）閉合開關K前，應將圖2中滑動變阻器的滑片移到__________（填“a”或“b”）端，閉合電鍵后，多次調節滑動變阻器的滑片，得到多組電流表、的示數、，以為縱軸、為橫軸作圖像，得到圖像與縱軸的截距為，圖像斜率絕對值為2，則電池組的電動勢__________V，內阻__________（結果均保留3位有效數字）。【答案】①.10②.③.a④.2.85⑤.1.33【解析】【詳解】（1）[1]電阻箱與串聯，將電流表改裝成了量程為的電壓表，則由歐姆定律可得電阻箱電阻（2）[2]實物圖連線如下（3）[3]閉合開關前，應將圖1中滑動變阻器的滑片移到a端，使滑動變阻器接入電路的電阻最大。[4][5]根據閉合電路歐姆定律有代入數據可得整理由題意有，聯立解得，13.如圖甲所示，帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N豎直放置（板N上有一小孔），M、N兩板間的距離d=0.8m，現將一質量、電荷量的帶正電小球從兩極板上方的A點以v0=4m/s的初速度水平拋出，A點距離兩板上端的高度h=0.45m。小球恰好從靠近M板上端B處進入兩板間且沿直線運動。設勻強電場只存在于兩板之間，不計空氣阻力，g取10m/s2。（1）求M、N兩板間的電壓UMN；（2）求小球到達C點時的動能Ek；（3）若將平行金屬板M、N水平放置，如圖乙所示，將帶電小球從板N小孔正上方高H處由靜止開始下落，穿過小孔到達板M時速度恰為零，空氣阻力忽略不計。則H為多大？（結果用分式表示）【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）小球從A到B點做平拋運動，設到達B點的豎直速度為vy，則由于小球進入兩板間后做直線運動，所以重力和電場力的合力方向沿直線方向，設速度方向與水平方向的夾角為θ，則有聯立解得（2）小球進入電場后，設從B點運動到C點的豎直位移為h'。根據動能定理可得解得（3）根據動能定理可得解得14.交通法規明文規定超載車輛嚴禁上路。為了定量研究貨車超載造成的危害，某同學將超載貨車的剎車過程抽象成了圖示模型，并通過實驗加以模擬。貨車相當于一個質量M＝2kg的木板，車頭相當于固定在板右側的豎直擋板，貨物相當于一個質量m＝3kg、尺寸可不計且初始時刻位于木板最左側的木塊。剎車前，木板（貨車）和木塊（貨物）以共同的速度向右做勻速運動；由于前方突發狀況，貨車開始剎車且僅在摩擦力作用下減速。已知木板與木塊之間的動摩擦因數，木板與地面之間的動摩擦因數，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。（結果可用分式表示）（1）求剎車后瞬間木塊和木板的加速度大小；（2）如果貨物與車頭發生碰撞，將對駕駛室造成極大的沖擊力，可能危及駕駛員的生命安全。試求在木塊不固定的情況下，為了使木塊與擋板不發生碰撞，木板長度的最小值；（3）除了碰撞對駕駛員造成的傷害外，超載還會增大貨車總的剎車距離，危及其他車輛的安全。假設在木塊與擋板發生時間極短的碰撞前瞬間，木板的速度剛好減為零，且木塊與擋板碰后粘合在一起，并最終停下來。求從開始剎車到木板最后停下來總的剎車距離。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）剎車后瞬間木塊的加速度大小為剎車后瞬間木板的加速度大小為（2）木板減速到靜止的時間在內木板的位移在內木塊的位移木塊相對木板的位移時刻木塊的速度為此后木塊速度為0時的位移為了使木塊與擋板不發生碰撞，木板長度的最小值（3）在（2）問上，木塊與擋板碰撞，由動量守恒定律有得此后整體一起以減速直到靜止，有從開始剎車到木板最后停下來總剎車距離（二）選考題（15分。請考生從所給的2道題目中任選一題作答，并在答題卡指定位置答題。如果多做，則按所做的第一題計分[選修3-3]（15分）15.如圖所示，圖線a為一定質量的理想氣體絕熱變化的圖線，圖線b為某條等溫線，則關于圖線a說法正確的是（）A.氣體的溫度一直降低B.氣體的溫度先降低后升高C.氣體分子在單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數減少D.此過程說明自發情況下內能可以完全轉化成機械能E.氣體分子在單位時間內碰撞單位面積器壁的平均沖量減小【答案】ACE【解析】【詳解】AB．圖線a為一定質量的理想氣體絕熱變化的圖線，由圖線可知氣體體積逐漸增大，則外界對氣體做負功，根據熱力學第一定律可知，氣體內能減小，則氣體的溫度一直降低，故A正確，B錯誤；C．由于氣體溫度降低，氣體分子的平均動能減小，且氣體體積增大，單位體積內的氣體分子數減速，可知氣體分子在單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數減少，故C正確；D．內能不可以自發地完全轉化成機械能，故D錯誤。E．由圖線a可知，氣體壓強逐漸減小，則氣體分子在單位時間內碰撞單位面積器壁的平均沖量減小，故E正確。故選ACE。16.如圖所示，豎直放置的導熱性能良好的汽缸內用活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞能在汽缸內卡口上方無摩擦地滑動且不漏氣，活塞的橫截面積為S。開始時汽缸內的氣體壓強為，環境溫度為，活塞與汽缸底部之間的距離為h，活塞到汽缸口的距離為，緩慢升高環境溫度，當汽缸內氣體的溫度為時，活塞剛好到缸口。已知大氣壓強恒為，重力加速度為g。汽缸側面有一個閥門，開始時閥門關閉，閥門中氣體體積忽略不計。（1）求活塞的質量；（2）若保持環境溫度不變，通過閥門向缸內緩慢充入氣體，使活塞也剛好到缸口，則后來充入的氣體