上海市十一校2024届高三压轴卷物理试卷含解析

上海市十一校2024届高三压轴卷物理试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号”1”、B端输入电信号”0”时，则在C和D端输出的电信号分别为
A．1和0 B．0和1 C．1和l D．0和0
2、甲、乙两汽车在两条平行且平直的车道上行驶，运动的v—t图象如图所示，已知t=0时刻甲、乙第一次并排，则（）
A．t=4s时刻两车第二次并排
B．t=6s时刻两车第二次并排
C．t=10s时刻两车第一次并排
D．前10 s内两车间距离的最大值为12m
3、甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动，其速度时间（v－t）图像分别如图中a、b两条图线所示，其中a图线是直线，b图线是抛物线的一部分，两车在t1时刻并排行驶。

下列关于两车的运动情况，判断正确的是（）
A．甲车做负方向的匀速运动
B．乙车的速度先减小后增大
C．乙车的加速度先减小后增大
D ．在t 2时刻两车也可能并排行驶
4、关于固体、液体、气体和物态变化，下列说法中正确的是（ ）
A ．晶体一定具有各向异性的特征
B ．液体表面张力是液体内部分子间的相互作用
C ．0℃的铁和0℃的铜，它们的分子平均速率相同
D ．一定质量的某种理想气体状态改变时，内能不一定改变
5、如图所示，一小物体沿光滑斜面做匀变速直线运动经过a c b 、、三点。

已知c 为a b 、的中点，小物体经过a b 、两点的速度大小分别为21m/s a v =和3m/s b v =，则小物体从a 点运动到c 点的时间与从c 点运动到b 点的时间之比ac cb t t 可能为（ ）
A ．13
B ．16
C ．5
D ．4
6、下列说法正确的是（ ）
A ．光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性
B ．原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变的实质
C ．一个氘核2
1H 与一个氚核31H 聚变生成一个氦核4
2He 的同时，放出一个电子 D ．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变
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，质量均为m 的两辆拖车甲、乙在汽车的牵引下前进，当汽车的牵引力恒为F 时，汽车以速度v 匀速前进。

某时刻甲、乙两拖车之间的挂钩脱钩，而汽车的牵引力F 保持不变（将脱钩瞬间记为t ＝0时刻）。

则下列说法正确的是（ ）
A ．甲、乙两车组成的系统在0~mv F
时间内的动量守恒
B．甲、乙两车组成的系统在2mv
F
~
3mv
F
时间内的动量守恒
C．2mv
F
时刻甲车动量的大小为2mv
D．3mv
F
时刻乙车动量的大小为mv
8、如图所示，由某种粗细均匀的总电阻为2R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。

一电阻为R的导体棒PQ接入电路，在水平拉力作用下沿ab、de。

以速度D匀速滑动，滑动过程PQ 始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。

在PQ从靠近ad边向bc边滑动的过程中（）
A．PQ中电流先增大后减小
B．PQ两端电压先减小后增大
C．PQ上拉力的功率先减小后增大
D．线框消耗的电功率先增大后减小
9、下列关于热力学定律的说法正确的是_______。

A．如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等
B．外界对某系统做正功，该系统的内能一定增加
C．可以找到一种材料做成墙壁，冬天供暖时吸收热量温度升高，然后向房间自动释放热量供暖，然后再把热量吸收回去，形成循环供暖，只需要短时间供热后即可停止外界供热
D．低温系统可以向高温系统传递热量
E.无论科技如何进步与发展，绝对零度都不可以达到
10、半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示。

整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。

在N、Q之间接有一阻值也为R的电阻。

导体棒AB在水平外力作用下，以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。

导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）
A．导体棒中的电流方向为A→B B．导体棒A端相等于电源正极
C．导体棒AB两端的电压为
2 3
4 Br
D．若保持导体棒转动的角速度不变，同时使竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则通过电阻R的电流可能一直为零
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）如图所示是研究电源电动势和电路内、外电压关系的实验装置。

电池的两极A、B与电压表V2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压表V1相连，R是滑动变阻器，电流表A测量通过滑动变阻器的电流，置于电池内的挡板向上移动可以使内阻减小。

当电阻R的滑臂向左移动时，电压表V2的示数_______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

若保持滑动变阻器R的阻值不变，将挡板向上移动，则电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表示数变化量ΔI的比值_______________。

（选填“变大”、“变小”或“不变”）
12．（12分）某同学用如图甲所示的实验装置某测量木块与木板间动摩擦因数：
(1)从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条，纸带上A、B、C、D、E这些点的间距如图中标示，其中每相邻两点间还有4个计时点未画出。

打点计时器的电源频率是50Hz，根据测量结果计算：则打C点时纸带的速度大小为
___________m/s ；纸带运动的加速度大小为___________m/s 2。

（结果保留3位有效数字）
(2)通过(1)测得木块的加速度为a ，还测得钩码和木块的质量分别为m 和M ，已知当地重力加速度为g ，则动摩擦因数μ=_________。

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ABCD 是一玻璃砖的截面图,一束光沿与AB 面成30°角从AB 边上的E 点射入玻璃砖中,折射后经玻璃砖的BC 边反射后,从CD 边上的F 点垂直于CD 边射出．已知
90B ∠=︒,60C ∠=°,10EB cm =,
30BC cm =．真空中的光速8310/c m s =⨯,求:
①玻璃砖的折射率;
②光在玻璃砖中从E 传播到F 所用的时间．
14．（16分）在竖直平面内，一根长为L 的绝缘细线，一端固定在O 点，另一端拴着质量为m 、电荷量为+q 的小球。

小球始终处在场强大小为32mg q
、方向竖直向上的匀强电场中，现将小球拉到与O 点等高处，且细线处于拉直状态，由静止释放小球，当小球的速度沿水平方向时，细线被拉断，之后小球继续运动并经过P 点，P 点与O 点间的水平距离为L 。

重力加速度为g ，不计空气阻力，求
（1）细线被拉断前瞬间，细线的拉力大小；
（2）O 、P 两点间的电势差。

15．（12分）如图所示，有一玻璃做成的工件，上半部分是半径为R 的半球体，球心为O 。

下半部分是半径为R ，高157
h R =的圆柱体。

圆柱体底面是一层发光面。

发光面向上竖直发出平行于中心轴OO '的光线，有些光线能够从上半部的球面射出（不考虑半球的内表面反射后的光线）。

已知从球面射出的光线对应的入射光线间的最大距离为32L R =。

（取sin370.6︒=，cos370.8︒=）
(1)求该玻璃工件的折射率；
(2)求从发射面发出的光线中入射角都为37︒的入射光线经球面折射后交于中心轴OO '的交点离发光面中心O '的距离。

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、C
【解析】
B 端输入电信号“0”时，经过非门输出端D 为“1”，AD 为与门输入端，输入分别为“1”、“1”，经过与门输出端
C 为“1”。

故C 正确，AB
D 错误。

2、C
【解析】
AB.由图像可知，在前8s 内，甲的位移
x ′=vt =48m
乙的位移
x ″=262
+·12m=48m 说明t =8s 时刻两车第二次并排，选项AB 均错误；
C.两车第二次并排后，设经过△t 时间两车第三次并排，有：
v ·△t =v 1·△t-2212
a t ⋅∆
解得△t =2s ，两车恰好在乙速度为零时第三次并排，第三次两车并排的时刻为t =10s ，选项C 正确；
D.由图像可知，前10s 内两车在t =4s 时刻两车距离最大（图像上左侧的梯形面积），
△x =242
+×6m=18m 选项D 错误。

3、C
【解析】
A ．甲车向正方向做匀减速运动，选项A 错误；
B ．由图像可知，乙车的速度先增大后减小，选项B 错误；
C ．图像的斜率等于加速度，可知乙车的加速度先减小后增大，选项C 正确；
D ．因t 1到t 2时间内乙的位移大于甲的位移，可知在t 2时刻两车不可能并排行驶，选项D 错误。

故选C 。

4、D
【解析】
A ．单晶体具有各向异性的特征，多晶体表现为各向同性，选项A 错误；
B ．液体表面张力是液体表面层分子间的相互作用，选项B 错误；
C ．0℃的铁和0℃的铜，它们的分子平均动能相同，但是分子平均速率不相同，选项C 错误；
D ．一定质量的理想气体的状态改变时，若温度不变，则其内能不变，故D 正确；
故选D 。

5、A
【解析】
中点位移的瞬时速度大小
15m/s c v == 若小物体反向之前经过c b 、两点，则有
1:2
ac c a b c cb t v v v v t a a --==； 若小物体反向之前经过c 点、反向之后经过b 点，则有
1:3
ac c a b c cb t v v v v t a a ---==； 综合上述可知，选项A 正确，BCD 错误；
故选A 。

6、B
【解析】
A ．光电效应说明了光子具有能量，显示了光的粒子性，故A 错误；
B ．原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变的实质，故B 正确；
C ．核反应方程满足质量数和质子数守恒
2
3411120H H He n +→+
所以放出的是中子，不是电子，故C 错误；
D ．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量减小，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、AC
【解析】
A ．设两拖车受到的滑动摩擦力都为f ，脱钩前两车做匀速直线运动，根据平衡条件得
F ＝2f
设脱钩后乙车经过时间t 0速度为零，以F 的方向为正方向，对乙车，由动量定理得
－ft 0＝0－mv
解得
t 0＝2mv F
以甲、乙两车为系统进行研究，在乙车停止运动以前，两车受到的摩擦力不变，两车组成的系统所受外力之和为零，则系统的总动量守恒，故在0至
2mv F 的时间内，甲、乙两车的总动量守恒，A 正确； B ．在2mv F
时刻后，乙车停止运动，甲车做匀加速直线运动，两车组成的系统所受的合力不为零，故甲、乙两车的总动量不守恒，故B 错误， CD ．由以上分析可知，
3mv F 时刻乙车的速度为零，动量为零，以F 的方向为正方向， t 0＝2mv F
时刻，对甲车，由动量定理得 Ft 0－ft 0＝p －mv
又
f ＝2
F 解得
p ＝2mv
故C 正确，D 错误。

故选AC 。

8、CD
【解析】
A ．导体棒为电源产生的电动势为
E BLv =
等效电路为左边电阻1R 和右边2R 并联，总电阻为
1212
R R R R R R =++总 又线框总电阻为2R ，在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中，总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，故A 项错误；
B ．PQ 两端电压为路端电压
U E IR =-
即先增大后减小，故B 项错误；
C ．拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有
P BILv EI ==安
先减小后增大，故C 项正确；
D ．根据功率曲线可知当外电阻1212R R R R R =+时输出功率最大，而外电阻先由小于R 的某值开始增加到12
R ，再减小到小于R 的某值，所以线框消耗的功率先增大后减小，故D 项正确．
故选CD 。

9、ADE
【解析】
A ．如果两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度一定相等，A 正确；
B ．外界做正功，有可能同时放热，内能的变化不确定，B 错误；
C ．根据热力学第二定律，题中所述的问题不可能实现，选项C 错误；
D ．低温系统向高温系统传递热量是可以实现的，前提是要引起其他变化，D 正确；
E ．绝对零度不可以达到，E 正确．
故选ADE 。

10、AC
【解析】
AB ．由右手定则可知，导体棒中的电流方向为A →B ，导体棒相当于电源，电源内部电流由负极流向正极，则B 端相当于电源正极，故A 正确，B 错误；
C ．AB 棒产生的感应电动势为
222113(2)222
E B r Br Br ωωω=-= 导体棒AB 两端的电压为 2324R U E Br R ω=
= 故C 正确；
D ．若保持导体棒转动的角速度不变，由于磁场均匀增大，则导体棒切割磁感线产生的电动势增大，如果导体棒不动，竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大，回路中产生的电动势不变，且与导体棒切割磁感线产生的电动势方向相反，则两电动势不可能一直相等，即通过电阻R 的电流不可能一直为零，故D 错误。

故选AC 。

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、变小 不变
【解析】
[1]根据题意，电压表1V 测量是电源的内电压，电压表2V 测量是路端电压，由闭合电路欧姆定律：
E I R r
=+ 可知，当电阻R 的滑臂向左移动时外电阻减小，总电流增大，由：
U Ir =内
可知内电压变大，故电压表2的示数变小；
[2]因电源电动势等于电源内外电路之和，故电压表1和电压表2的示数之和不变；若保持滑动变阻器R 的阻值不变，将挡板向上移动，则电源的内电阻将减小，根据
U E Ir =-
结合数学推理可知：
U r I
∆=∆ 所以电压表1的示数变化量U ∆与电流表示数变化量I ∆的比值大小等于电源的内阻，由于挡板向上运动时，液体的横截面积变大，根据电阻定律：
L R S
ρ= 可知内电阻减小，故比值变小。

12、1.18m/s 1.50m/s 2 ()mg m M a Mg
μ-+= 【解析】
(1)[1][2]．因纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s ，设s 1=9.50cm 、s 2=11.00cm 、s 3=12.5cm 、s 4=14.00cm ，打C 点时纸带的速度大小为
23
2s s v c T +=
代入数值得
v c =1.18m/s
加速度
()()4312122
24s s s s a a a T +-++== 代入数值得
a =1.50m/s 2
(2)[3]．对木块、砝码盘和砝码组成的系统，由牛顿第二定律得
mg －μMg =(M +m ）a
解得
()mg m M a Mg
μ-+=
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、①n =
②10910 1.7910t s s --==⨯ 【解析】
本题考查光的折射和全反射．
① 光在玻璃砖中传播的光路如图所示，由几何关系可得60i =︒
光在BC 边发生反射后垂直BC 边射出，可得30r BQE CQF =∠=∠=︒ 由折射定律sin sin i n r =
解得3n =② 光在玻璃砖中的速度为c v n
= 由几何关系得220EQ EB cm ==
0tan 60BQ BE =
()()cos30cos3015315QF QC BC BQ cm =︒=-︒= 所以109455310 1.79103
EQ QF t s s v --++===⨯ 14、（1）1.5mg （2）158OP mgL U q
=
【解析】 （1）小球受到竖直向上的电场力：
F = qE = 1.5mg ＞mg
所以小球被释放后将向上绕O 点做圆周运动，到达圆周最高点时速度沿水平方向，设此时速度为v ，由动能定理： 21()2
F mg L mv -= 设细线被拉断前瞬间的拉力为F T ，由牛顿第二定律：
2
T v F mg F m L
+-= 联立解得： F T = 1.5mg
（2）细线断裂后小球做类平抛运动，加速度a 竖直向上，由牛顿第二定律 F - mg = ma
设细线断裂后小球经时间t 到达P 点，则有：
L = vt
小球在竖直方向上的位移为：
212
y at = 解得：4L y =
O 、P 两点沿电场方向（竖直方向）的距离为：
d = L + y
O 、P 两点间的电势差：
U OP = Ed 联立解得：158OP mgL U q =
15、 (1)43n =
；(2)5R 【解析】
（1）在球面上发生折射时的入射角2θ等于发生全反射临界角C 时对应入射光之间的间距最大， 1sin C n
=， 由几何关系可得
2sin 2L
L C R R
==， 解得
43
n =； （2）光路图如图所示，
由折射定律可得：
12
sin sin n θθ=， 由题知237θ︒=，则
153θ︒=，
在三角形ΔAON 中，由正弦定理可得
()1sin 180sin N R ON θ︒
-∠=， 由几何关系可知：
12N θθ∠=-，
解得
20sin 7
R ON R N ==∠， 所以37︒入射角的光线经球面折射后交于OO '的交点N 距O '的距离为 2015577O N ON OO R R R ''=+=
+=。