陕西省延安市实验中学2024届高三下学期联合考试物理试题含解析

陕西省延安市实验中学2024届高三下学期联合考试物理试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，让辐射出的光子照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，则打出的光电子的最大初动能为（）A．0B．1.89eVC．10.2eVD．12.09eV2、下列说法正确的是（）A．卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构B．在一根长为0.2m的直导线中通入2A的电流将导线放在匀强磁场中，受到的安培力为0.2N，则匀强磁场的磁感应强度的大小可能是0.8TC．伽利略利用理想斜面实验得出物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态，开创了物理史实验加合理外推的先河D．比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，电流强度I的定义式是3、甲、乙两物体同时同地沿同一直线运动的速度一时间图象如图所示，下列说法正确的是（）A．时刻两物体的加速度方向相同B．时刻两物体的速度方向相同C．甲物体的加速度逐渐减小D．时刻两物体相遇4、利用放置在绝缘水平面上的环形电极与环外点电极，可模拟带电金属环与点电荷产生电场的电场线分布情況，实验现象如图甲所示，图乙为实验原理简图。图乙中实线为电场线，a、d关于直线MN对称，b、c为电场中的点，e为环内一点。由图可知()A．带电金属环与点电荷带等量异种电荷B．b、c、e三点场强的大小关系为Eb＞Ec＞EeC．a、d的场强相同D．c点的电势比d点高5、如图所示，xOy直角坐标系在竖直平面内，x轴水平，坐标系内的直线方程为y＝，y轴上P点的坐标为(0.4)，从P点以v0＝2m/s的初速度沿x轴正方向抛出一小球，小球仅在重力作用下运动．已知重力加速度g取10m/s2，则小球运动轨迹与图中直线交点的纵坐标值为A．0.6 B．0.8 C．1 D．1.26、一颗子弹沿水平方向射向一个木块，第一次木块被固定在水平地面上，第二次木块静止放在光滑的水平地面上，两次子弹都能射穿木块而继续飞行，这两次相比较（）A．第一次系统产生的热量较多B．第一次子弹的动量的变化量较小C．两次子弹的动量的变化量相等D．两次子弹和木块构成的系统动量都守恒二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，竖直平面内有一光滑圆环，圆心为O，OA连线水平，AB为固定在A、B两点间的光滑直杆，在直杆和圆环上分别套着一个相同的小球M、N．先后两达让小球M、N以角速度ω和2ω随圆环一起绕竖直直径BD做匀速圆周运动．则A．小球M第二次的位置比第一次时离A点近B．小球M第二次的位置比第一次时离B点近C．小球N第二次的竖直位置比第一次时高D．小球N第二次的竖直位置比第一次时低8、如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和－Q，在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一带电荷量为＋q的小球以初速度v0从上端管口射入，重力加速度为g，静电力常量为k，则小球（）A．下落过程中加速度始终为gB．受到的库仑力先做正功后做负功C．速度先增大后减小，射出时速度仍为v0D．管壁对小球的弹力最大值为9、如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的图像，其中段为双曲线，段与横轴平行，则下列说法正确的是（）A．过程①中气体分子的平均动能不变B．过程②中气体需要吸收热量C．过程②中气体分子的平均动能减小D．过程③中气体放出热量E.过程③中气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数增大10、如图所示，A、B两个矩形木块用轻弹簧和一条与弹簧原长相等的轻绳相连，静止在水平地面上，绳为非弹性绳且可承受的拉力足够大。弹簧的劲度系数为k，木块A和木块B的质量均为m。现用一竖直向下的压力将木块A缓慢压缩到某一位置，木块A在此位置所受的压力为F（F>mg），弹簧的弹性势能为E，撤去力F后，下列说法正确的是（）A．当A速度最大时，弹簧仍处于压缩状态B．弹簧恢复到原长的过程中，弹簧弹力对A、B的冲量相同C．当B开始运动时，A的速度大小为D．全程中，A上升的最大高度为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验室提供了如下器材：A．小灯泡(3V，1．8W)B．电压表(量程3V，内阻约为22kΩ)C．电流表(量程2.6A，内阻约为2．2Ω)D．滑动变阻器(2～12Ω，2A)E．电源(电动势3V，内阻不计)F．开关及导线若干，坐标纸实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确，调节测量多组对应的U、I值。如图甲所示，一组同学已经完成导线的连接。(1)如图甲连接好电路，不闭合电键，滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数_______________(填“为零”“不为零”)。(2)在图甲中闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程中灯泡亮度变化情况是____________。(3)指出图甲中该组同学连接错误的两条导线_______________(填导线编号)。(4)图乙中a图线是改正后描出的灯泡U—I图线，图乙中b图线是另一个电源路端电压U与电源电流I的图线。如果将这样的一个灯泡与该电源连成闭合电路，该灯泡消耗电功率为____________W；如果将这样的两个灯泡串联接在该电源上，则每个灯泡消耗电功率为____________W。(结果均保留两位小数)12．（12分）实验室购买了一捆标铜导线，小明同学想通过实验测定其长度。按照如下步骤进行操作：(1)该同学首先使用螺旋测微器测得导线的直径如图(1)所示，则导线的直径d＝___________mm；(2)通过查阅资料查得铜的电阻率为ρ；(3)使用多用电表欧姆档初步估测其电阻约为6Ω：(4)为进一步准确测量导线的电阻，实验室提供以下器材：A．直流电流表A（量程0~0.6A，内阻RA=3Ω）B．直流电压表V1（量程0~3V，内阻约100Ω）C．直流电压表V2（量程0~15V，内阻约100Ω）D．滑动变阻器R1（阻值范围0~5Ω）F．滑动变阻器R2（阻值范围0~100Ω）G．直流电源E（输出电压3V，内阻不计）H．开关S一个、导线若干①为了得到尽量多的测量数据并精确的测定标铜导线的电阻，实验中应选择的电压表是___________（用所选器材前的字母表示）；选择的滑动变阻器是___________（用所选器材前的字母表示）；②按实验要求在图(2)中，还需要连接的接线柱有___________（填相应接线柱的符号，如“ab”、“cd”等）；③若测得电压表的读数为U，电流表的读数为I，则可得铜导线的长度可表示为L=___________（用题目提供的已知量的字母表示）；四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用一根长度为L的刚性轻质细杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气，大、小活塞的质量分别为2m、m，横截面积分别为2S、S。氮气和汽缸外大气的压强均为p0，大活塞与大圆筒底部相距。现通过电阻丝缓慢加热氮气，使小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐位置。已知大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热，两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g。求：①初始状态下氧气的压强；②小活塞与大圆筒底部平齐时，氧气的压强。14．（16分）如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，斜面上两个位置之间的距离为2m，第一次用沿斜面向上、大小为的力把质量为0.5kg的物体由静止从处拉到处，所用时间为1s;第二次用水平向右、大小为的力作用在物体上，物体仍由A处从静止沿斜面向上运动，一段时间后撤去外力，物体运动到B处时速度刚好减为零。已知，不计物体大小，重力加速度。求:（1）物体与斜面间的动摩擦因数;（2）物体第二次从运动到的过程，水平力F'的作用时间。(结果可保留根式)15．（12分）如图所示，光滑斜面倾角=30°，一个质量m=3kg的物块在大小为F的恒力作用下，在t=0时刻从斜面底端由静止开始上滑。在t1=3s时撤去力F，物块在t2=6s时恰好回到斜面的底端。已知重力加速度g=10m/s2。求：(1)恒力的大小F；(2)物块沿斜面上升的最大距离。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】

由题可知，某种频率的光照射处于基态的氢原子后，处于激发态的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，表面氢原子激发后处于n=3的激发态，辐射出的光子中，两种频率较高的光子能量为hv1=E3﹣E1=12.09eV，hv2=E2﹣E1=10.2eV，由于这两种光子中有一种光子恰好能使该金属发生光电效应，由此可知，该金属的逸出功为10.2eV，则打出的光电子的最大初动能为Ek=12.09eV﹣10.2eV=1.89eV，故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】解决本题的关键知道能级间吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，掌握光电效应方程，并能灵活运用。2、B【解析】

A．天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构，故A错误；B．长为0.2m的直导线中通入2A的电流，将导线放在匀强磁场中,受到的安培力为0.2N，故有因为故可得，即大小可能是0.8T，故B正确；C．物体不受外力作用时总保持静止或匀速直线运动的状态，是牛顿在伽利略、笛卡尔的研究基础上得到的牛顿第一定律，故C错误；D．比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，电流强度I的定义式是故D错误。故选B。3、B【解析】

A．由图象可知，斜率表示加速度，则时刻两物体的加速度方向相反，选项A错误；B．v-t图象中速度在时间轴的同一侧表示速度方向相同，则时刻两物体的速度方向相同，选项B正确；C．由斜率表示物体的加速度可知，甲物体的切线斜率越来越大，即加速度逐渐增大，选项C错误；D．v-t图象所围面积表示位移，相遇表示位移相等，由图象可得，时刻两物体不相遇，选项D错误。故选B。4、B【解析】

A．由图可知金属环与点电荷一定带异种电荷，但不一定等量，故A错误；B．由电场线的疏密可知又因为e点为金属环内部一点，由静电平衡可知金属环内部场强处处为零，故B正确；C．a、d场强大小相等方向不同，故C错误；D．由等势面与电场线垂直和沿电场线电势逐渐降低可知c点的电势比d点低，故D错误。故选B。5、B【解析】

设小球的运动轨迹与线的交点坐标为（x，y），则：x=v0t，4-y=gt2又有：y=x解得：y=0.1．ACD.由上计算可得y=0.1，ACD错误；B.由上计算可得y=0.1，B正确．6、B【解析】

ABC．因为第一次木块固定，所以子弹减少的能量全部转化成内能，而第二次木块不固定，根据动量守恒，子弹射穿后，木块具有动能，所以子弹减少的能量转化成内能和木块的动能，因为产热即两次产热相同，所以第二次子弹剩余动能更小，速度更小，而动量变化量等于所以第一次速度变化小，动量变化小，故AC错误，B正确；D．第一次木块被固定在地面上，系统动量不守恒，故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】

设AB与竖直方向夹角为θ，则mgtan450=mω2r，则当ω变为2ω时，r变为原来的1/4，则小球M第二次的位置比第一次时离A点远，离B点近，选项A错误，B正确；对放在N点的小球：mgtanα=mω2Rsinα，则，则当ω越大，α越大，物体的位置越高，故选项C正确，D错误；故选BC。8、AD【解析】

A．电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入的过程，因库仑力与速度方向垂直，竖直方向只受重力作用，加速度始终为g，故A正确；B．小球有下落过程中，库仑力与速度方向垂直，则库仑力不做功，故B错误；C．电场力不做功，只有重力做功；根据动能定理，速度不断增加，故C错误；D．在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：E=根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为，因此电荷量为+q的小球受到最大库仑力为，结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为，故D正确；故选AD.点睛：对于等量异种电荷，根据矢量的合成法则，中垂线的中点的电场强度最大，在无穷远的电场强度为零；点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程，电场力不做功；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，从而即可求解．9、BDE【解析】

根据理想气体状态方程，可得：故可知，图象的斜率为：而对一定质量的理想气体而言，斜率定性的反映温度的高低；A.图象在过程①的每点与坐标原点连线构成的斜率逐渐减小，表示理想气体的温度逐渐降低，可知平均动能减小，故A错误；B.图象过程②的每点与坐标原点连线构成的斜率逐渐逐渐增大，则温度升高，吸收热量，平均动能增大，故B正确，C错误；D.过程③可读出压强增大，斜率不变，即温度不变，内能不变，但是体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体向外界放出热量，故D正确；E.过程③可读出压强增大，温度不变，分子的平均动能不变，根据理想气体压强的微观意义，气体压强与气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数、气体分子平均动能有关，在压强增大，温度不变以及体积减小的情况下，气体分子对容器壁的碰撞次数增大，故E正确；故选BDE。10、AD【解析】

A．由题意可知当A受力平衡时速度最大，即弹簧弹力大小等于重力大小，此时弹簧处于压缩状态，故A正确；B．由于冲量是矢量，而弹簧弹力对A、B的冲量方向相反，故B错误；C．设弹簧恢复到原长时A的速度为v，绳子绷紧瞬间A、B共同速度为v1，A、B共同上升的最大高度为h，A上升最大高度为H，弹簧恢复到原长的过程中根据能量守恒得绳子绷紧瞬间根据动量守恒定律得mv=2mv1A、B共同上升的过程中据能量守恒可得可得B开始运动时A的速度大小为A上升的最大高度为故C错误，D正确。故选AD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、不为零先变暗再变亮5、61.242.44【解析】

（1）由实物电路图可知，开关不能控制分压电路的闭合和断开，比如闭合电建，滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数不为零。（2）由实物电路图可知，闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程滑动变阻器接入电路的阻值增大，流过灯泡的电流减小，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，当滑片到达左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，灯泡两端电压增大，灯泡实际功率增大，灯泡变亮，（3）描绘灯泡伏安特性曲线实验滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，所以连线5、6接法错误；（4）由图乙所示数据可知，灯泡两端电压为2.1V，流过灯泡的电流为2.5A，灯泡实际功率为：（1.23V-1.26V）由图乙所示图线可知电源电动势为，电源内阻为：当两灯泡串联，设每个灯泡两端的电压为U，流过每一个灯泡的电流为I则，在灯泡U-I图象坐标系内阻作出如图所示：由图可知此时灯泡两端电压为1.2V，通过灯泡的电流为2.37A，则灯泡的功率为故本题答案是：(1).不为零(2).先变暗再变亮(3).5、6(4).1.24(5).2.4412、0.680（0.678~0.682）BDkj（或ej）、bd（或bh）、dh（或dg）【解析】

(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度的读数为：0.01mm×18.0=0.180mm，故导线的直径为d=0.680