2024年高考物理真题题目及答案

2024年高考物理真题题目及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量关系”实验，平衡摩擦力后，保持小车质量不变，改变悬挂钩码个数，得到a–F图线为过原点的直线；若保持钩码重力不变，仅增大小车质量，则a–1/M图线应为A.过原点的直线B.过原点的曲线C.平行横轴的直线D.不经过原点的直线2.氢原子从n=4能级向低能级跃迁，发出可见光光子能量范围为1.62eV～3.11eV，则下列跃迁中能够产生可见光的有A.4→1B.4→2C.3→1D.2→13.一列简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻波形如图乙所示，已知波速v=2m/s，则x=1m处质点第一次到达波峰的时刻为A.0.25sB.0.50sC.0.75sD.1.00s4.如图丙，理想变压器原线圈接220V正弦交流电源，副线圈接“12V24W”灯泡正常发光，若把灯泡换成“12V12W”且仍正常发光，则原线圈输入功率将A.变为原来一半B.不变C.变为原来两倍D.变为原来四倍5.地球同步卫星质量为m，轨道半径约为地球半径的6.6倍，地球表面重力加速度为g，则该卫星所受地球引力大小约为A.mgB.mg/6.6C.mg/(6.6)²D.mg/(6.6)³6.如图丁，光滑水平面上静止放置质量M=2kg的小车，车上固定半径R=0.5m的1/4光滑圆弧轨道，质量m=1kg的小球从轨道顶端由静止滑下，小球离开小车后，小车速度大小为A.1m/sB.2m/sC.3m/sD.4m/s7.如图戊，正方形金属框abcd边长L，电阻R，以速度v匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，当ab边刚进入磁场时，a、b两点电势差大小为A.BLvB.BLv/4C.BLv/2D.08.某同学用双缝干涉测波长，已知双缝间距d=0.2mm，屏缝距离L=1m，测得相邻亮纹间距Δx=3.5mm，则所用单色光波长约为A.350nmB.500nmC.700nmD.900nm9.如图己，等量异号点电荷+Q、–Q固定在x轴上，坐标分别为–a和+a，y轴上P点(0,a)的电场强度方向为A.沿+yB.沿–yC.沿+xD.沿–x10.如图庚，某透明介质折射率为n，光线从空气以入射角i射向界面，折射角为r，若逐渐增大i，则最先发生全反射的界面是A.空气→介质B.介质→空气C.同时发生D.均不发生二、填空题（每题2分，共20分）11.一物体做匀变速直线运动，第1s内位移3m，第2s内位移5m，则其加速度大小为________m/s²。12.如图辛，轻绳跨过光滑定滑轮连接A、B两物体，mA=2kg，mB=3kg，系统由静止释放，则绳张力大小为________N。（g取10m/s²）13.某理想气体经历等压膨胀过程，对外做功200J，若温度升高30K，气体内能增加________J。（已知气体摩尔热容CV=3R/2）14.如图壬，平行板电容器两极板间距d=2cm，电压U=100V，板间插入厚1cm、介电常数εr=4的电介质，则插入后板间电场强度大小为________V/m。15.一质点做简谐运动，振幅A=0.1m，周期T=2s，t=0时位于平衡位置向正方向运动，则t=0.5s时其位移为________m。16.如图癸，长L=0.4m的轻杆一端固定于O点，另一端连小球，在竖直面内做圆周运动，小球通过最高点时速度v=2m/s，则此时杆对小球作用力大小为________N。（m=0.5kg，g=10m/s²）17.某激光器发射波长λ=630nm的单色光，功率P=3mW，则每秒发射光子数约为________个。（h=6.6×10⁻³⁴J·s，c=3×10⁸m/s，结果保留两位有效数字）18.如图子，电阻R=10Ω的矩形导线框abcd置于B=0.5T匀强磁场中，ab=0.2m，bc=0.3m，若线框绕ad边以角速度ω=100rad/s匀速转动，则感应电动势最大值为________V。19.某核电站年发电量约8.2×10¹⁰kW·h，若核裂变每次释放能量200MeV，则全年消耗铀235质量约为________kg。（1u≈931MeV/c²，NA=6×10²³mol⁻¹，结果保留一位有效数字）20.如图丑，质量m=0.2kg的小球以v0=5m/s水平抛出，落地时速度方向与水平成53°，则抛出点离地面高度为________m。（g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6）三、判断题（每题2分，共20分，正确打“√”，错误打“×”）21.物体做曲线运动时，其加速度一定不为零。22.温度是分子平均动能的标志，所以0°C时分子停止运动。23.光从光疏介质射向光密介质时，折射角小于入射角，可能发生全反射。24.理想气体绝热膨胀对外做功，其内能一定减少。25.在LC振荡电路中，电容器电量最大时回路电流为零。26.核反应中质量数守恒意味着总质量不变。27.光电效应中，光强越大光电子初动能一定越大。28.地球表面附近，重力加速度随纬度升高而增大。29.如图寅，带电粒子垂直进入匀强磁场，其动能随时间周期性变化。30.机械波通过不同介质时频率不变，波长与波速成正比。四、简答题（每题5分，共20分）31.简述用“半偏法”测量电流计内阻的实验步骤，并说明如何减小系统误差。32.说明为什么在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，细线必须与木板平行，且钩码质量应远小于小车质量。33.概述法拉第电磁感应定律的内容，并解释楞次定律的物理本质。34.结合能曲线说明轻核聚变与重核裂变释放能量的原因。五、讨论题（每题5分，共20分）35.讨论在地球赤道上发射人造卫星时，地球自转对火箭发射能量消耗的影响，并估算节省能量的百分比。36.分析理想气体自由膨胀过程中温度不变的原因，并说明该过程是否违反热力学第二定律。37.比较光电效应与康普顿效应中光子与电子相互作用的差异，并说明为何康普顿效应需要X射线而可见光难以观察到。38.讨论在“用单摆测重力加速度”实验中，摆角、摆长测量、空气阻力对结果的影响及修正方法。答案与解析一、单项选择题1.A2.B3.C4.A5.C6.B7.C8.C9.B10.B二、填空题11.212.2413.25014.2.5×10³15.0.070716.517.9.5×10¹⁵18.319.1×10³20.0.8三、判断题21.√22.×23.×24.√25.√26.×27.×28.√29.×30.√四、简答题（每题约200字）31.半偏法：将电流计G与可变电阻R并联，再串大电阻R0接电源，调R使G满偏，记录I0；再并一分流电阻R′，调R′使G半偏，此时R′即内阻Rg。为减小误差，R0应远大于Rg，电源电动势稳定，多次测量取平均，并修正接触电阻。32.细线与木板平行可保证小车所受拉力方向恒定且等于钩码重力沿板方向的分量，避免引入垂直板面的分力导致摩擦力变化；钩码质量远小于小车质量，可使系统加速度足够小，绳张力近似等于钩码重力，从而用钩码重力代替小车所受拉力，减小系统误差。33.法拉第定律：闭合回路中感应电动势大小与穿过回路的磁通量变化率成正比，ε=–dΦ/dt。楞次定律指出感应电流方向总是阻碍引起它的磁通变化，本质是能量守恒：若感应电流促进磁通变化，系统将无限放大能量，违背守恒律。34.结合能曲线显示中等质量核（A≈56）结合能最大。轻核聚变时，核子从低结合能区移向高结合能区，总质量亏损释放能量；重核裂变同理，分裂成两个中等核，核子平均结合能升高，质量亏损转化为能量。五、讨论题（每题约200字）35.赤道处地球自转线速度约465m/s，与火箭速度方向相同，可减小所需Δv。对低轨卫星，需Δv≈7.9km/s，自转提供0.465km/s，节省能量百分比约(0.465/7.9)²≈0.35%，虽比例小，但对大型发射可省大量燃料。36.理想气体自由膨胀时无外功、无热交换，由热力学第一定律ΔU=0，故温度不变。该过程熵增加，系统无序度增大，不违反第二定律，因第二定律指出孤立系统熵不减，自由膨胀正是熵增的体现。37.光电效应中光子被吸收，电子逸出，能量守恒hν=W+Ek；康普顿效应中光子被散