陜西西安地區(qū)2023-2024學(xué)年高考壓軸卷物理試卷

請考生注意：

1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答

案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。

2.答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。

一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、1789年英國著名物理學(xué)家卡文迪許首先估算出了地球的平均密度.根據(jù)你所學(xué)過的知識，估算出地球密度的大小

最接近（）（地球半徑R=6400km,萬有引力常量G=6.67xlO-"N?m2/kg2）

A.5.5xl（Pkg/m3B.5.5x104kg/nr'C.7.5xl03kg/m3D.7.5xl04kg/m3

2、自然界的電、磁現(xiàn)象和熱現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)。下列說法正確的

是（）

A.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系

B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，揭示了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系

C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流與其產(chǎn)生磁場的方向關(guān)系，并提出了電流產(chǎn)生磁場的“分子電流假說”

D.庫侖設(shè)計了電荷扭秤實(shí)驗(yàn)，并總結(jié)出了電荷間相互作用規(guī)律的“庫侖定律”

V

3、。、力是兩種單色光，其頻率分別為外加且上=3則下列說法不正確的是（）

%

A.力光子動量之比為莊二2

Pb

B.若〃、b光射到同一干涉裝置上，則相鄰條紋的間距之比為尸=攵

C.若》都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光子的最大初動能之差線“一線b=/”b（左T）

D.若°、。是處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到A態(tài)和B態(tài)產(chǎn)生的，則A、B兩態(tài)的能級之差耳、一綜=力%（1—%）

4、如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1,原線圈中接入“l(fā)OOsin（100k）V的正弦交流電，保險絲的熔

斷電流為1A,電表為理想電表，定值電阻各元件正常工作，下列判斷正確的是（）

A.電流表的讀數(shù)為2AB.電容器的擊穿電壓不得低于20V

C.原線圈中最大電流不能超過1AD.流過電容器C的電流每秒方向改變50次

5、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)

星送入同步衛(wèi)星軌道3（如圖所示）。則衛(wèi)星分別在1、3軌道上正常運(yùn)行時，以下說法正確的是（）

A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

C.衛(wèi)星在軌道3上具有的機(jī)械能大于它在軌道1上具有的機(jī)械能

D.衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過2點(diǎn)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過2點(diǎn)的加速度

6、一質(zhì)量為〃，的物體用一根足夠長細(xì)繩懸吊于天花板上的。點(diǎn)，現(xiàn)用一光滑的金屬鉤子勾住細(xì)繩，水平向右緩慢拉

動繩子（鉤子與細(xì)繩的接觸點(diǎn)A始終在一條水平線上），下列說法正確的是（）

A.鉤子對細(xì)繩的作用力始終水平向右

B.OA段繩子的力逐漸增大

C.鉤子對細(xì)繩的作用力逐漸增大

D.鉤子對細(xì)繩的作用力可能等于血

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，尸和。是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=lm和x=7m的兩個質(zhì)點(diǎn),U0時刻波傳到尸

質(zhì)點(diǎn)，尸開始沿y軸正方向振動，Uis時刻尸第1次到達(dá)波峰，偏離平衡位置位移為0.2m；U7s時刻。第1次到達(dá)波

峰。下列說法正確的是（）

A.波的頻率為4Hz

B.波的波速為lm/s

C.P和。振動反相

D.r=13s時刻，。加速度最大，方向沿j軸負(fù)方向

E.0~13s時間，。通過的路程為1.4m

8、如圖（a）所示，在x軸上有。、F、Q三點(diǎn),且”=L8m,OQ=3.0m。一列簡諧波沿x軸正方向傳播，圖示為

0時刻的波形。再過Q6s的時間〃質(zhì)點(diǎn)第二次振動至波峰。對此下列說法正確的是

A.Q點(diǎn)的振幅為10cm

B.波速為3m/s

C.頻率為2Hz

D.質(zhì)點(diǎn)。在。?0.6s內(nèi)的運(yùn)動路程為25cm

E.質(zhì)點(diǎn)。在/=0.6s時沿）'軸正方向運(yùn)動

9、下列圖中線圈按圖示方向運(yùn)動時（圖示磁場均為勻強(qiáng)磁場，除B項(xiàng)外，其余選項(xiàng)中的磁場范圍均足夠大）能產(chǎn)生

感應(yīng)電流的是（）

xx名，：x

A.xxxB.；xx

xxx僅…xf

XXX

10、如圖所示，電阻不計、間距為/的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為3、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，

導(dǎo)軌左端接一定值電阻凡質(zhì)量為〃八電阻為「的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力尸的作用由

靜止開始運(yùn)動，外力尸與金屬棒速度y的關(guān)系是尸=尸。+h（&、A是常量），金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好.金屬

棒中感應(yīng)電流為i,受到的安培力大小為尸A,電阻R兩端的電壓為UK,感應(yīng)電流的功率為P,它們隨時間，變化圖象

可能正確的有

B.

OO

三、實(shí)驗(yàn)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）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(shí)驗(yàn)電路圖。多用電表置于xlk擋，電源電

動勢為E-L5V,內(nèi)阻為A-15kH,實(shí)驗(yàn)中使用的電解電容器的規(guī)格為“10001F25V”。歐姆調(diào)零后黑表筆接電

容器正極，紅表筆接電容器負(fù)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；

⑵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(fù)極，紅表筆接電容器正極，發(fā)現(xiàn)電

流很大，超過電流表量程，其原因是___________。

MPMM

甲乙

12.（12分）如圖甲（側(cè)視圖只畫了一個小車）所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來驗(yàn)證“牛頓第二定律”。兩個相同的小車放在

光滑水平桌面上，右端各系一條細(xì)繩，跨過定滑輪各掛一個相同的小盤，增減盤中的祛碼可改變小車受到的合外力，

增減車上的祛碼可改變小車的質(zhì)量。兩車左端各系條細(xì)線，用一個黑板擦把兩細(xì)線同時按在固定、粗糙的水平墊片上,

使小車靜止（如圖乙）。拿起黑板擦兩車同時運(yùn)動，在兩車尚未碰到滑輪前，迅速按下黑板擦，兩車立刻停止，測出兩

車在此過程中位移的大小。

圖丙為某同學(xué)在驗(yàn)證“合外力不變加速度與質(zhì)量成反比”時的某次實(shí)驗(yàn)記錄，已測得小車1的總質(zhì)量叫=100g,小車2

的總質(zhì)量團(tuán)2=200g。由圖可讀出小車1的位移％=5.00cm,小車2的位移9=cm,可以算出

a.

（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，」一（選填“大于”、“小于”或“等

4,犯

子》

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）如圖所示，長為七的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定在。點(diǎn)，下端連接一個質(zhì)量為，〃的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球

靜止在水平向左的勻強(qiáng)電場中的A點(diǎn)，繩與豎直方向的夾角0=37。。此勻強(qiáng)電場的空間足夠大，且場強(qiáng)為E。取

sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力。

⑴請判斷小球的電性，并求出所帶電荷量的大小0;

⑵如將小球拉到。點(diǎn)正右方C點(diǎn)（OC=L）后靜止釋放，求小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時所受細(xì)繩拉力的大小戶；

（3）0點(diǎn)正下方B點(diǎn)固定著鋒利刀片，小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時細(xì)繩突然斷了。求小球從細(xì)繩斷開到再次運(yùn)動到O點(diǎn)正下方

的過程中重力對小球所做的功W。

14.（16分）如圖所示，內(nèi)徑粗細(xì)均勻的U形管豎直放置在溫度為7C的環(huán)境中，左側(cè)管上端開口，并用輕質(zhì)活塞封

閉有長/.=14cm的理想氣體,右側(cè)管上端封閉，管上部有長6=24cm的理想氣體,左右兩管內(nèi)水銀面高度差h=6cm.

若把該裝置移至溫度恒為27c的房間中（依然豎直放置），大氣壓強(qiáng)恒為"。=76cmHg.不計活塞與管壁間的摩擦.分別

求活塞再次平衡時左、右兩側(cè)管中氣體的長度.

15.（12分）如圖所示，在第一象限有一勻強(qiáng)電場。場強(qiáng)大小為E，方向與）'軸平行。一質(zhì)量為、電荷量為-9何＞0）

的粒子沿x軸正方向從），軸上夕點(diǎn)射入電場，從x軸上的Q點(diǎn)離開電場.已知=不計粒子重力.

求：

（1）場強(qiáng)E的方向和粒子在第一象限中運(yùn)動的時間;

⑵粒子離開第一象限時速度方向與4軸的夾角。

p-

________Q

o-

參考答案

一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、A

【解析】

由黃金代換〃田二9絲可得地球質(zhì)量做二標(biāo)地球體積公式丫=可得密度p=3—=5.5xl()3kg/m3,

R-G341GR

故A正確BCD錯誤。

2、D

【解析】

A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系c不是安培，所以A錯誤；

B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了電路中的電流與電壓及電阻的關(guān)系。所以B錯誤；

C.安培發(fā)現(xiàn)了電流與其產(chǎn)生磁場的方向關(guān)系，并提出了電流產(chǎn)生磁場的“分子電流假說”。不是法拉第，所以C錯誤;

D.庫侖設(shè)計了電荷扭秤實(shí)驗(yàn)，并總結(jié)出了電荷間相互作用規(guī)律的“庫侖定律％符合物理學(xué)史。所以D正確。

故選D。

3、B

【解析】

A.光子的能量E=所以兩種光子能量分別為E,和舔，且

”=女

則:

工k

vb

光子的動量為〃二色，所以

C

Pb

A正確；

B.光子的波長/=￡,雙縫干涉裝置上相鄰亮條紋的間距為加所以

Vd

&%_4/b_-1-

%4匕%

B錯誤；

C.根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能為紇〃=捫一卬，其中W為金屬的逸出功；則有

4一J=牝-牝=牝(左T)

C正確；

D.若〃、力是由處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到4態(tài)和8態(tài)時產(chǎn)生的，設(shè)初始激發(fā)態(tài)的能量為￡o,則有

Ea=/7va=E0-EA

所以

E,\=E「E“=E「hL

同理

EB=E「Eb=E「hVb

則

E八一4=牝-牝=恤(i)

D正確。

本題選不正確的，故選B。

4、B

【解析】

A.電容器接入交流電后，產(chǎn)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(shù)未知，A

錯誤：

B.輸入電壓的最大值為

Gm=ioov

電容器擊穿電壓與交流電的最大值有關(guān)，由

14m

得

U2m=20V

副線圈中交流電壓的最大值為20V,所以電容器的擊穿電壓不得低于20V,B正確；

C.保險絲的熔斷電流1A為有效值，所以通過原線圈的電流最大值可以大于1A,c錯誤；

D.由交流電的電壓表達(dá)式可知

.2兀2兀八

7=——=-------=0.02s

0)100兀

一個周期內(nèi)電流方向改變2次，1s內(nèi)有50個周期，故電流每秒方向應(yīng)改變100次，D錯誤。

故選Bo

5、C

【解析】

ABD.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為機(jī)、軌道半徑為八地球質(zhì)量為

有

Mm/2萬、2V

G——=tn(——)r-m—=2r=ma

r2Tr

軌道3半徑比軌道1半徑大，根據(jù)①②④三式，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，角速度也較大，衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過尸點(diǎn)

的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過。點(diǎn)的加速度，故ABD均錯誤；

C.衛(wèi)星從軌道1到軌道3需要克服引力做較多的功，故在軌道3上機(jī)械能較大，故C正確；

故選C。

6、C

【解析】

A.的子對繩的力與繩子對鉤子的力是相互作用力，方向相反，兩段繩子對的子的作用力的合力是向左下方的，故鉤

子對細(xì)繩的作用力向右上方，故A錯誤；

B.物體受重力和拉力而平衡，故拉力Trig,而同一根繩子的張力處處相等，故04段繩子的拉力大小一直為〃怯，

大小不變，故B錯誤；

C.兩段繩子拉力大小相等，均等于〃也，夾角在減小，根據(jù)平行四邊形定則可知，合力變大，故根據(jù)牛頓第三定律，

鉤子對細(xì)繩的作用力也是逐漸變大，故c正確；

D.因?yàn)殂^子與細(xì)繩的接觸點(diǎn)4始終在一條水平線上，兩段繩子之間的夾角不可能達(dá)到90。，細(xì)繩對鉤子的作用力不可

能等于應(yīng)〃吆，鉤子對細(xì)繩的作用力也不可能等于血〃吆，故D錯誤。

故選C。

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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。分。

7、BCE

【解析】

A.由題意可知

1丁,

—T=1s

4

可得

T=4s

頻率

/=0.25Hz

選項(xiàng)A錯誤；

B.Uis時刻?第1次到達(dá)波峰，Z=7s時刻。第1次到達(dá)波峰，可知在6s內(nèi)波傳播了6m,則波速為

v=—=lm/s

選項(xiàng)B正確；

C.波長為

A=vT=4m

因尸0=6m=l；X,可知尸和。振動反相，選項(xiàng)C正確；

3

DE.7s時刻。第1次到達(dá)波峰，則i=6s時刻。點(diǎn)開始起振，貝h=13s時刻，。點(diǎn)振動了7s=1—T,則此時。點(diǎn)到

4

達(dá)波谷位置，加速度最大，方向沿y軸正方向：此過程中。通過的路程為74=7xO.2m=L4m,選項(xiàng)D錯誤，E正確。

故選BCEo

8、ACE

【解析】

A.由圖像知波長為

A=4.0m

振幅為

A=10cm

故A正確；

B.簡諧波沿人?軸正方向傳播，則尸質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動；0.6s時尸點(diǎn)恰好第二次到達(dá)波峰，對應(yīng)波形如圖所示

傳播距離

Ar=0.8m+2=4.8m

則波速為

Ax.

v=—=8om/s

故B錯誤；

C.簡諧波的周期為

則簡諧波的頻率

f=-=2Hz

T

故C正確；

DE.質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動了時間為

0Av=l-T

5

則運(yùn)動路程小于54=5x5cm=25cm,此時質(zhì)點(diǎn)。在平衡位置的下方，沿》軸正方向運(yùn)動，故D錯誤，E正確;

故選ACEo

9、BC

【解析】

A中線圈運(yùn)動過程中磁通量不變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；D中線圈在運(yùn)動的過程中穿過線圈的磁通量始終是零，不能

產(chǎn)生感應(yīng)電流；B、C兩種情況下線圈運(yùn)動過程中磁通量發(fā)生了變化，故能產(chǎn)生感應(yīng)電流；

故選BC.

10、BC

【解析】

對金屬棒受力分析，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律得出??；表達(dá)式，分情況討論加速

度的變化情況，分三種情況討論：勻加速運(yùn)動，加速度減小的加速，加速度增加的加速，再結(jié)合圖象具體分析.

【詳解】

ERL

設(shè)金屬棒在某一時刻速度為照由題意可知，感應(yīng)電動勢石=3”,環(huán)路電流/=——=——V,

R+rR+r

即/ocU；

安培力，方向水平向左，即

F七—BIL=，

F安a；

R兩端電壓

TTeBLR

UR=IR=----V,

RR+r

即URocu；

感應(yīng)電流功率

2

P=EI=^-vf

R+r

即Pocu?.

分析金屬棒運(yùn)動情況，由力的合成和牛頓第二定律可得：

口口匚口IB2F二〃BR

心二/一程二外+五一福：-二片+伏―瓦

即加速度。=土生，因?yàn)榻饘侔魪撵o止出發(fā)，所以外＞0,且七＞(),即。＞0,加速度方向水平向右.

m

D2P尸

(1)若k=一,尸合二，即。=」，金屬棒水平向右做勻加速直線運(yùn)動.有口=々，說明usr,也即是/ocf,

R+rm

F安小,URM尸8產(chǎn)，所以在此情況下沒有選項(xiàng)符合.

(2)若一，七隨y增大而增大，即a隨v增大而增大，說明金屬棒做加速度增大的加速運(yùn)動，速度與時間

R+r

呈指數(shù)增長關(guān)系，根據(jù)四個物理量與速度的關(guān)系可知B選項(xiàng)符合；

n2r2

(3)若攵一,七隨y增大而減小，即。隨期增大而減小，說明金屬棒在做加速度減小的加速運(yùn)動，直到加速度

減小為0后金屬棒做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)四個物理量與速度關(guān)系可知C選項(xiàng)符合.

三、實(shí)驗(yàn)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、等于1.5x103此時電容器為電源，且與多用電表內(nèi)部電源串聯(lián)

【解析】

(1)閉網(wǎng)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

e=EC=1.5xlO-3C

(2)[4]紅、黑表筆交換后，電容器視為電源，且與多用電表內(nèi)部電源串聯(lián)，總的電動勢變大，電路中電流變大。

12、2.45-2.502.00-2.04等于

【解析】

[1]刻度尺最小分度為0.1cm,則小車2的位移為X2=2.45cm,由于誤差2.45cm—2.50cm均可

[2]由于小車都是做初速度為零的勻加速運(yùn)動，根據(jù)x=可知，由于時間相同，則有

2

色=工=%=2.04

a2x22.45

由于讀數(shù)誤差，則2.00—2.04均可

⑶由題意可知

m2_200_2

班100

故在誤差允許的范圍內(nèi)

幺二心

a2町