2024届高三年级下册4月金太阳全国大联考物理试卷及答案

高三物理考试

本试卷满分100分，考试用时75分钟。

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在

本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1〜7题只有一项符

合题目要求，每小题4分第8〜10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分,

选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.放射性同位素热电机是各种深空探测器中最理想的能量源，它不受温度及宇宙射线的影响，使用寿命可

达十几年。用大量笊核轰击翼U时可产生放射性元素普Pu,皆pu的半衰期为87.74年，含有普Pu的化

合物核电池的原理是其发生a衰变时将释放的能量转化为电能，我国的火星探测车用放射性材料PuC>2作为

燃料，Put）?中的Pu元素就是皆Pu,下列判断正确的是（）

A.；H+；『UT：PU

B.^8PuU+jHe

C.皆pu的比结合能大于的比结合能

D.1kg化合物带皆PuC）2经过87.74年后剩余0.5kg

2.如图甲所示，固定的矩形铜线框左半部分处于垂直纸面向里的匀强磁场中，当匀强磁场的磁感应强度由

纭均匀减小到0后反向增大到-品，如图乙所示。关于此过程，下列说法正确的是（）

XXXX

XX~X~X

XXXX

XXX&X

XXXX

XX~X~X

甲

A.铜线框中的自由电子先顺时针定向移动、后逆时针定向移动

B.铜线框中的自由电子始终逆时针定向移动

C.铜线框围成的面积始终有扩大的趋势

D.铜线框受到的安培力大小不变

3.均匀介质中。点处的质点在，=0时刻开始做简谐运动，形成的简谐横波在坐标系xOy平面内传播，以

垂直纸面向外为z轴正方向，振源偏离平衡位置的位移随时间变化的关系z=2sin4R（cm）,xQy平面内的

质点。第一次处于波峰时，如图所示的虚线圆为波谷，实线圆为相邻的波峰，下列说法正确的是（）

A.振源的频率为0.5Hz

B.图示对应的时亥！R=0.5s

C.简谐横波在坐标系平面内传播的速度为5m/s

D.当简谐横波刚传到C点时，振源通过的路程为20cm

4.一辆汽车在平直公路上由静止开始做匀加速直线运动，达到最大速度后保持匀速运动。已知汽车在启动

后的第2s内前进了6m、第4s内前进了13.5m,下列说法正确的是（）

A.汽车匀加速时的加速度大小为6m/s?B.汽车在前4s内前进了31.5m

C.汽车的最大速度为16m/sD.汽车的加速距离为20m

5.如图所示，固定的激光笔可以向平行玻璃胸上表面的。点发射不同颜色的单色光，不同颜色的单色光在

玻璃砖中传播的时间分别记为Z红、/橙、/黄、f绿、“、f靛、t紫,不考虑光在玻璃砖内部的反射，已知激

光笔发射一束绿光时的折射角为45。，下列判断正确的是（）

A.f红〉/橙〉/黄B.f黄＞/绿＞/蓝CD•/蓝＞/靛＞/紫

6.如图所示，在光滑的绝缘水平面上相距为轨的/、2两点固定两个等量正点电荷，C、。、。三点将线

段四等分，一带正电、可视为点电荷的小球从C点由静止释放后，在C、。两点之间做往复运动。已知

小球运动过程中的最大动能为当，带电荷量为。的点电荷在空间某点的电势。=丝"为静电力常量，r

r

为该点到点电荷的距离），下列说法正确的是（）

AB

(+)----------------•-------•-------(±)

()D

A.小球在C、D两点之间做简谐运动

B.小球运动过程中机械能守恒

C.小球的最小电势能为纥

D.小球的最大电势能为4gt

7.砖块夹是一种重要的劳动工具，工人用砖块夹将四块并排在一起的砖缓慢提起，如图甲所示。将四块砖

依次编号为1、2、3、4,如图乙所示。已知每块砖的质量均为2.4kg,砖块夹与砖之间的动摩擦因数为0.8,

砖1、2间的动摩擦因数为0.3,砖2、3间的动摩擦因数为0.1,砖3、4间的动摩擦因数为0.2,最大静摩

擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2,则相邻两块砖之间的最小压力为（）

A.60NB.80NC.96ND.120N

8.某发电机的模型如图所示，该发电机的线圈有30匝，线圈的总电阻为10Q,围成的面积为O.Oln?,图

中两电表均为理想交流电表，当线圈以50r/s的转速在磁感应强度大小为逑T的匀强磁场中匀速转动时,

5兀

标称（12V,3.6W）的灯泡L恰好正常发光，下列说法正确的是（）

A.电流表的示数为0.3AB.电压表的示数为15V

C.定值电阻R的阻值为20QD.通过灯泡L的电流方向每秒改变50次

9.如图甲所示，足够长的木板静置于水平地面上，木板左端放置一可看成质点的物块。，=0时对物块施加

一水平向右的恒定拉力尸，在尸的作用下物块和木板发生相对滑动，/=2s时撤去尸，物块恰好能到达木板

右端，整个过程物块运动的V-/图像如图乙所示。已知木板的质量为0.5kg,物块与木板间、木板与地面间

均有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小下列说法正确的是（）

A.木板的长度为3mB.物块的质量为0.8kg

C.拉力厂对物块做的功为9.9JD.木板与地面间因摩擦产生的热量为3.3J

10.如图所示，质量为加的“天问一号”探测器在尸点制动后成功进入长轴为2°、短轴为26的椭圆轨道,

椭圆轨道的半长轴等于火星的直径2凡探测器在椭圆轨道上环绕数圈后，在近火点。（接近火星表面）再

次制动并顺利进入近火圆轨道。已知火星表面的重力加速度大小为g,椭圆轨道上尸、0两点的曲率半径均

为工，椭圆的面积5=万。6,忽略火星的自转及探测器变轨时质量的变化，下列说法正确的是（）

a

A.椭圆轨道围成的面积为2道万氏2

B.探测器在尸点制动后的动能为迎

6

C.探测器在0点制动前的动能为即逑

4

D.探测器在。点变轨时克服发动机做的功为迹

4

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11.（6分）某同学利用如图甲所示的装置验证牛顿第二运动定律，步骤如下:

①用天平分别测得两物块的质量叫=0.230kg、m2=0.170kg；

②将物块1、2用跨过轻质定滑轮的轻绳连接，物块2下端与打点计时器纸带相连，托住物块1.两物块保

持静止；

③接通打点计时器的电源，释放物块1,两物块开始运动，打点计时器打出的纸带如图乙所示，已知打点计

时器所用的交流电源频率为50Hz,每相邻的两个点之间还有四个点未画出。回答下列问题：

（1）根据图乙中的数据可知，物块1匀加速下落时的加速度大小a=m/s2。（保留三位有效数字）

（2）通过该实验可计算出当地的重力加速度大小8=m/s2o（保留两位有效数字）

（3）由于空气阻力及纸带的影响，重力加速度的测量值（填“大于”或“小于”）真实值。

12.（8分）某实验小组为测量一节干电池的电动势和内阻，所用实验器材如下：

A.毫安表（量程为0〜12mA、内阻R“=98Q）；

B.电阻箱R（阻值范围为0〜999.9Q）；

C.定值电阻&=2Q；

D.待测干电池（内阻约为0.5Q）；

E.开关S一个，导线若干。

卜/-l/mA1

-2.40

丙

（1）小组同学设计了如图甲所示的实验电路，请将如图乙所示的实物图用笔画线代替导线连接完整；

（2）当毫安表半偏时，通过干电池的电流为A；

（3）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关，逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R及相应的毫安表示数/,

得到多组R、/,以一为纵坐标、尺为横坐标，作出的一-氏图像如图丙所示，则干电池的电动势£=

内阻升=（结果均保留两位小数）

13.（10分）如图所示，在粗细均匀、顶端平齐、导热良好的竖直固定U形管右侧，用水银封闭一段长

L=76cm的理想气体，左、右两管水银面的高度差〃=19cm；现向左侧管中缓慢加入水银，已知大气压

强p°=76cmHg,环境温度保持不变，求：

（1）当两侧液面相平时，加入的水银柱高度

（2）封闭气体的最大压强夕,“o

14.（12分）如图所示，固定的水平横杆距水平地面的高度〃=1.75m,长1=0.5m的轻质细绳一端系在

水平横杆上，另一端连接质量河=0.2kg的木块（可视为质点），质量机=20g的子弹以%=62m/s的速

度水平射入木块并水平穿出，此后木块恰好能在竖直平面内做圆周运动，忽略空气阻力，取重力加速度大

小g=10m/st求：

（1）子弹射穿木块过程中产生的热量。；

（2）子弹落地点与悬点。的距离心

15.（18分）如图所示，在平面直角坐标系第二象限内存在一理想边界，边界下侧和x轴上侧存在垂直

纸面向里、磁感应强度大小为3的匀强磁场，边界上侧与y轴左侧存在沿x轴负方向、电场强度大小为E

的匀强电场，在第三、四象限内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为25的匀强磁场，y轴上半轴均匀分

布着电荷量为公质量为m的带正电粒子，带电粒子由静止被电场加速后进入磁场区域，均能垂直穿过x轴，

图中尸点坐标为（-£,0）,不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用，求：

（2）粒子经过P点时的最大速度匕“；

（3）所有能经过P点的粒子释放点的纵坐标满足的关系。

高三物理考试参考答案

1.D【解析】本题考查原子物理，目的是考查学生的理解能力。大量笊核轰击TU时产生瞪Pu的反应

方程为2；H+Tu-；；Pu,选项A错误；

瞪Pu衰变时的反应方程为瞪pu.室u+：He,选项B错误；

掌Pu的比结合能小于的比结合能，选项C错误；

半衰期为统计数据，选项D正确。

2.B【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的理解能力。根据楞次定律，变化的磁场产生顺时针

方向的电场，铜线框中的自由电子在电场力的作用下逆时针定向移动，选项A错误、B正确；穿过铜线框

的磁通量先减小后增大，铜线框围成的面积先有扩大的趋势、后有缩小的趋势，选项C错误；通过铜线框

的电流不变，而磁感应强度先减小后增大，所以铜线框受到的安培力先减小后增大，选项D错误。

3.D【解析】本题考查简谐波的产生，目的是考查学生的推理论证能力。由题意可得，振源的频率为

2Hz,选项A错误；

相邻的波峰和波谷距离为1m,波长为2m,波的传播速度为4m/s,选项C错误；

振源的振动周期T=0.5s,图示对应的时刻/=0.625s,选项B错误；

当简谐横波刚传到C点时对应的时刻/=L25S,振源通过的路程为20cm,选项D正确。

4.B【解析】本题考查匀变速直线运动的规律，目的是考查学生的推理论证能力。若汽车在第4s初达到

最大速度，则汽车在第4s内只能前进12m,若汽车在第4s末达到最大速度，则汽车在第4s内能前进14m,

所以汽车在第4s内的某时刻达到最大速度。设汽车启动时的加速度大小为0,则有6m=：a（22-仔卜2,

解得。=4m/s2,选项A错误；

汽车在启动后的前4s内前进了31.5m,选项B正确；

设汽车的加速时间为3则有13.5m=La«2—9s2）+（4st）a/,解得z=3.5s,汽车的最大速度为14m/s,

选项C错误；

汽车的加速距离为24.5m,选项D错误。

5.A【解析】本题考查光的折射，目的是考查学生的模型建构能力。设玻璃砖的厚度为力光进入玻璃

砖后的折射角为人则光在玻璃砖中传播的时间/==,由于0</<45。时，

csinYcosycsin2y

/（7）=sin2/为增函数，45°</<90°时，/（乃=sin2/为减函数，因此/红〉/橙〉/黄〉/绿，

/绿〈/靛<&，选项A正确。

6.D【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的推理论证能力。小球偏离。点的位移为x时，受到的

回方力kQqkQq=SkQqLx

选项A错误;

-(2L+x)2(2Z-x)2-(4Z2-X2V

小球运动过程中动能与电势能相互转化，总能量不变，选项B错误；

。点的电势必=42+丝=丝，c、。两点的电势相同，有%=%=丝+丝=竺2,

°2L2LLcDL3L3L

(羟一%"=线，解得纥=%，所以小球的最小电势能为3纥，最大电势能为4Ek，选项C错误、D

3L

正确。

7.C【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的创新能力。设砖1对砖2的摩擦力大小为了,方向

向上，则砖3对砖2的摩擦力大小为/-掰g,砖4对成3的摩擦力大小为2机g-/,摩擦力和压力需满足

线29①、aJ仁6②、FN»।2%jI③,线性规划如图所示，相邻两块砖之间的最小压力

N0.3No.lN0.2

为96N；若四块砖粘在一起，则砖块夹对砖的最小压力为60N,选项C正确。

8.AB【解析】本题考查交变电流的产生，目的是考查学生的推理论证能力。电表测量的是有效值，有

P

/=—,解得/=0.3A,选项A正确；

U

F

设发电机产生电动势的最大值为号，有Em=2兀nNBS,U=/-Ir,解得。=15V,选项B正确;

V2

定值电阻R两端的电压为3V,根据欧姆定律可知其电阻为10Q,选项C错误；

线圈的转速为50r/s,通过灯泡L的电流方向每秒改变100次，选项D错误。

9.CD【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。由图像可知2.5s时两

者共速，木板在0~2.5s内的加速度大小4=2100nl/s?=0.4m/s2},物块在0~2.0s内的加速度大小

3—03—1

一际m/s2=L5m/s2,物块在22.5s内的加速度大小％=•=,

两者在2.5s〜3.0s内的加速度大小为=〃ig=」~—m/s2=2m/s2,可得木板与地面间的动摩擦因数为

3.0—2.5

0.2,物块与木板间的动摩擦因数为0.4,木板的长度L=2」“©一0-8)m=2.75m,选项A错误；

2

t?/(m,s-1)

前2s对木板有〃2根2g-（吗+机2）g=叫%,对物块有尸-〃2机2g=机2a2，解得加2=0-6kg，选项B

错误；

前2s拉力厂对物块做的功少=£Z>=9.9J,选项C正确；

木板与地面间因摩擦产生的热量0=4（吗+机2）gx（L5m）=3.3J,选项D正确。

10.ACD【解析】本题考查天体运动，目的是考查学生的创新能力。如图所示，火星位于椭圆的一个焦

点上，根据几何关系可知，椭圆的半短轴6=百尺，所以椭圆轨道围成的面积为2百万A2,选项A正确；

学,在椭圆上的尸点有会喘%=等,解得%=甯,

椭圆轨道上P、0两点的曲率半径r

选项B错误;

在椭圆上的。点有g=尘，EkQ=^-,解得£殖=即詈，选项C正确;

探测器在近火轨道上的动能项=—,根据动能定理知，探测器在。点变轨时，发动机对探测器做的功

W=Ek-EkQ=-^~,选项D正确。（另解椭圆轨道的周期等于轨道半径为2R的圆轨道周期，椭圆的

面积除以周期可得单位时间扫过的面积，再解得近火点和远火点的速度）

11.(1)1.44(2分)

(2)9.6(2分)

（3）小于（2分）

【解析】本题考查“验证牛顿第二运动定律”实验，目的是考查学生的实验探究能力。

0.103+0.0887-0.0743—0.0598

（1）根据逐差法有。=m/s2=1.44m/s2。

(L04

（2）根据牛顿第二运动定律有（㈣—m2）g=（㈣+机2"，解得g=9.6m/s2。

（3）空气阻力及纸带的影响使得通过纸带得到的加速度比理想情况下的加速度小，从而使得重力加速度的

测量值小于真实值。

（2）0.3或0.30（2分）

（3）1.60（2分）0.44（2分）

【解析】本题考查“测电源电动势和内阻”实验，目的是考查学生的实验探究能力。

（1）如图所示。

（2）改装后的电流表量程扩大了50倍，当毫安表半偏时，通过干电池的电流为0.3A。

（3）根据闭合电路欧姆定律有名=50//+R+&&,整理得,二型火十"正+,结合题

<JIE£（A。+&,

0.075

图丙中的数据有—,0.075mA-1

2.4mA-£2EEI与

解得£=1.60V、内阻r=0.44Q。

13.【解析】本题考查理想气体状态方程，目的是考查学生的推理论证能力。

（1）设开始封闭气体的压强为21,补充水银至两侧液面相平时，右管内水银面上升了X,有

Pi=P「Pgh（1分）

p{SL=paS{L-x）（2分）

Ah=h+2x（1分）

解得A/z=57cm。（2分）

（2）继续向左侧加入水银，直至液面与管口相平，设此时封闭气体柱的长度为4,有

P]S£=（Po+pg4）