2024年高考真题 物理
精品
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单选题 本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的4个选项中,有且只有一项是符合题目要求。
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题型: 单选题
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分值: 4分

2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭托举嫦娥六号探测器进入地月转移轨道,火箭升空过程中,以下描述其状态的物理量属于矢量的是(  )

A质量

B速率

C动量

D动能

正确答案

C

解析

本题考查矢量基本知识。

速率是标量,速度是矢量,B错误;AD显然错误。

故选:C.

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题型: 单选题
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分值: 4分

“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上PQ两点做圆周运动的(  )

A半径相等

B线速度大小相等

C向心加速度大小相等

D角速度大小相等

正确答案

D

解析

本题考查圆周运动的基本知识。

过程:由图可知,P的半径比Q小,A错误;绕同轴转动,故角速度大小相等,D正确;v=ωR,线速度大小不相等,B错误;a=vω,向心加速度大小不相等,C错误。

故选:D.

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题型: 单选题
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分值: 4分

利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,(  )

A砚台对墨条的摩擦力方向水平向左

B桌面对砚台的摩擦力方向水平向左

C桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力

D桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力

正确答案

C

解析

本题考查受力分析的相关知识。

过程:先对墨条受力分析,墨条相对砚台向左运动,故受到向右的摩擦力,A错误;由牛顿第三定律知,砚台受到墨条对它向左的摩擦力;而因为砚台静止,故受力平衡,得出桌面对砚台的摩擦力向右,B错误;由平衡力定义,C正确。D选项是竖直方向上的力,需重新分析,对于砚台,受到竖直向下的重力和墨条对其的压力,同时受到桌面向上的支持力,在竖直方向上受力平衡,D错误。

故选:C.

1
题型: 单选题
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分值: 4分

某同学自制双缝干涉实验装置,在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示。用绿色激光照双缝,能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是(  )

A换用更粗的头发丝

B换用红色激光照双缝

C增大纸板与墙面的距离

D减小光源与纸板的距离

正确答案

A

解析

本题考查双缝干涉的基本知识。

过程:根据双缝干涉中条纹间距△x=Lλ/d,其中d为双缝间距,L为双缝到屏的距离,△x为条纹间距。头发丝更粗则d变大,△x变小,A正确;红色激光波长比绿色激光大,△x变大,B错误;L变大,△x变大,C错误;双缝干涉的前提条件是平行光入射,光源于纸板间的距离变化不影响干涉结果,D错误。

故选:A

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题型: 单选题
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分值: 4分

某种不导电溶液相对介电常数与浓度的关系曲线如图(a)所示,将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中,并与恒压电源,电流表等构成如图(b)所示的电路,闭合开关S后,若降低溶液浓度,则(  )

A电容器的电容减小

B电容器所带的电荷量增大

C电容器两极板之间的电势差增大

D溶液浓度降低过程中电流方向为MN

正确答案

B

解析

本题考查平行板电容器和电路分析的基本知识。

过程:电容,由图(a)知降低溶液浓度会使介电常数升高,故而电容升高,A错误。而电源恒压,两板之间电势差恒定不变,C错误;又有Q=CU,所以电荷量Q增加,电流从N到M,B正确,D错误。

故选:B.

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题型: 单选题
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分值: 4分

在水平方向的匀强电场中,一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面(纸面)内运动。如图,若小球的初速度方向沿虚线,则其运动轨迹为直线,若小球的初速度方向垂直于虚线,则其从O点出发运动到O点等高处的过程中(  )

A动能减小,电势能增大

B动能增大,电势能增大

C动能减小,电势能减小

D动能增大,电势能减小

正确答案

D

解析

本题考查电场和能量的综合应用。

过程:由若初速度防线沿虚线,则直线运动,推理出电场力的方向,如图。

当考虑垂直于虚线出发时,可类比平抛运动分析。电场力做正功,故电势能减小;合外力做正功,故动能增大。另:可用能量守恒检验,已知重力势能不变。

故选:D.

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题型: 单选题
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分值: 4分

如图(a),将一弹簧振子竖直悬挂,以小球的平衡位置为坐标原点O,竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放,其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如(b)所示(不考虑自转影响),设地球、该天体的平均密度分别为,地球半径是该天体半径的n倍。的值为(  )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

本题考查天体运动和简谐运动的综合应用。

过程:先抽象考虑任意天体上的该运动。由能量守恒,,所以g与A成正比。

后续计算如图,故选:C

多选题 本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求,全对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分。
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题型: 多选题
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分值: 6分

X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子,并对光电子进行分析的科研仪器,用某一频率的X光照射某种金属表面,逸出了光电子,若增加此X光的强度,则(  )

A该金属逸出功增大

BX光的光子能量不变

C逸出的光电子最大初动能增大

D单位时间逸出的光电子数增多

正确答案

B,D

解析

本题考查光电效应的基本知识。

过程:逸出功为金属固有属性,不变化,A错误;光子的能量只与光的频率有关,与光的强度无关,强度的增加只是表示单位时间内通过单位面积的光子数量增多,而不改变单个光子的能量,B正确,D正确;由知,hv和W0均不变,则Ek不变,C错误。

故选:BD.

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题型: 多选题
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分值: 6分

如图,两条“∧”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为L,左、右两导轨面与水平面夹角均为30°,均处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小分别为2BB。将有一定阻值的导体棒abcd放置在导轨上,同时由静止释放,两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好,abcd的质量分别为2mm,长度均为L。导轨足够长且电阻不计,重力加速度为g,两棒在下滑过程中(  )

A回路中电流方向为abcda

Bab中电流趋于

Cabcd加速度大小之比始终为2︰1

D两棒产生的电动势始终相等

正确答案

A,B

解析

本题考察电磁感应相关知识。

过程:由右手定则,两棒中感应电动势方向分别为a到b,c到d,A正确。E=2BLV1+BLV2,I=E/R,如图进行沿斜面方向受力分析,得两杆加速度相同即v1=v2=v,C错误。当v增大到一定程度,使得安培力与重力沿斜面方向上分力平衡,此时√3BIL=mg,故B正确;两棒产生的电动势始终不等,D错误。

故选:AB.

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题型: 多选题
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分值: 6分

一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知的时间内,木板速度v随时间t变化的图像如图所示,其中g为重力加速度大小。时刻,小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是(  )

A小物块在时刻滑上木板

B小物块和木板间动摩擦因数为2μ

C小物块与木板的质量比为3︰4

D之后小物块和木板一起做匀速运动

正确答案

A,B,D

解析

本题考查受力分析和运动学的综合应用。

过程:如图,t=3t0时木板速度突变,显然此时物块滑上木板,A正确;小物块在t0时间内速度变化量为2μgt0,故加速度a=2μgt0/t0=2μg,因为f=ma=μ1mg(μ1表示小物块与木板之间的动摩擦因素),故B正确;分别对突变前后进行分析,如图所示,C错误;

共速后,地板的摩擦f=μ(m+M)g=F,故恰好可以一起匀速运动,D正确。

故选:ABD.

简答题(综合题) 本大题共54分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
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题型:简答题
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分值: 6分

某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有:电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为)、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。

(1)实验步骤如下:

①将电阻丝拉直固定,按照图(a)连接电路,金属夹置于电阻丝的_____。(填“A”或“B”)端;

②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U,断开开关S,记录金属夹与B端的距离L

③多次重复步骤②,根据记录的若干组UL的值,作出图(c)中图线Ⅰ;

④按照图(b)将定值电阻接入电路,多次重复步骤②,再根据记录的若干组UL的值,作出图(c)中图线Ⅱ。

(2)由图线得出纵轴截距为b,则待测电池的电动势

(3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为,若则待测电池的内阻r=(用n和表示)。

正确答案

(1)B

解析

本题考查电路的基础知识。第一问考查实验室安全。

电阻丝的电阻与长度成正比,设R=kL,关键步骤如图,很容易推出答案。

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题型:简答题
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分值: 8分

图(a)为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图,不同颜色的积木直径不同。某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期T与外径D之间的关系。

(1)用刻度尺测量不同颜色积木的外径D,其中对蓝色积木的某次测量如图(b)所示,从图中读出D=____cm。

(2)将一块积木静置于硬质水平桌面上,设置积木左端平衡位置参考点O,将积木的右端按下后释放,如图(c)所示。当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时,第20次时停止计时,这一过程中积木摆动了_____个周期。

(3)换用其他积木重复上述操作,测得多组数据。为了探究TD之间的函数关系,可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究,数据如下表所示:

根据表中数据绘制出图像如图(d)所示,则TD的近似关系为     

A.          B.    C.       D.

(4)请写出一条提高该实验精度的改进措施:______。

正确答案

(1)7.54/7.55/7.56

(2)10

(3)A

(4)换更光滑的硬质水平桌面

解析

本题考查基础物理实验的相关应用。

过程:(1)注意估读;(2)简单分析可得;(3)如图,近似有,两边同时以e作为底数,则A正确;(4)误差出现在D和T的测量上,可分别改进提高精度。

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题型:简答题
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分值: 10分

如图,理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2 = 5:1,原线圈接在电压峰值为Um的正弦交变电源上,副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝,电热丝密封在绝热容器内,容器内封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热,加热前气体温度为T0

(1)求变压器的输出功率P

(2)已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量ΔT成正比,即Q = CΔT,其中C已知。若电热丝产生的热量全部被气体吸收,要使容器内的气体压强达到加热前的2倍,求电热丝的通电时间t

正确答案

解析

本题考查交流电和电路的基本知识

(1)设输入、输出电压分别为

(2)为常数

要使P加倍,需使T加倍。即

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题型:简答题
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分值: 12分

如图,高度的水平桌面上放置两个相同物块A、B,质量。A、B间夹一压缩量的轻弹簧,弹簧与A、B不栓接。同时由静止释放A、B,弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出,水平射程;B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离后停止。A、B均视为质点,取重力加速度。求:

(1)脱离弹簧时A、B的速度大小

(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ

(3)整个过程中,弹簧释放的弹性势能

正确答案

(1)1m/s,1m/s;(2)0.2;(3)0.1J

解析

本题考查运动学、动量、能量

(1)

由动量守恒:

(2)由动能定理,对B:

(3)由能量守恒

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题型:简答题
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分值: 18分

现代粒子加速器常用电磁场控制粒子团的运动及尺度。简化模型如图:Ⅰ、Ⅱ区宽度均为L,存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度等大反向;Ⅲ、Ⅳ区为电场区,Ⅳ区电场足够宽,各区边界均垂直于x轴,O为坐标原点。甲、乙为粒子团中的两个电荷量均为+q,质量均为m的粒子。如图,甲、乙平行于x轴向右运动,先后射入Ⅰ区时速度大小分别为。甲到P点时,乙刚好射入Ⅰ区。乙经过Ⅰ区的速度偏转角为30°,甲到O点时,乙恰好到P点。已知Ⅲ区存在沿+x方向的匀强电场,电场强度大小。不计粒子重力及粒子间相互作用,忽略边界效应及变化的电场产生的磁场。

(1)求磁感应强度的大小B

(2)求Ⅲ区宽度d

(3)IV区x轴上的电场方向沿x轴,电场强度E随时间t、位置坐标x的变化关系为

其中常系数已知、k未知,取甲经过0点时t=0。已知甲在IV区始终做匀速直线运动,设乙在IV区受到的电场力大小为F,甲、乙间距为△x,求乙追上甲前F与△x间的关系式(不要求写出△x的取值范围)

正确答案

解析

本题考查粒子电场、磁场中运动的综合应用

(1)对乙在I区:

速度偏转角为.

(2)对甲在、Ⅱ区

水平向右从P点进入Ⅲ区

由题意:甲从P到O用时恰为乙从进入区到用时

(3)甲初速度

甲一直做匀速直线运动

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