2024年高考物理真题及详细解析

2024年高考物理真题及详细解析

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.关于简谐横波，下列说法正确的是A.质点振动方向与波传播方向一定垂直B.波峰处质点加速度最大C.波速由介质与频率共同决定D.波形曲线即各质点同时的位置分布2.氢原子从n=4跃迁到n=2能级时，辐射光子能量约为A.0.85eVB.1.51eVC.2.55eVD.3.40eV3.理想变压器原副线圈匝数比1:10，若原线圈接220V交流电源，副线圈接一理想二极管全波整流后给电阻供电，则电阻两端电压有效值为A.22VB.31VC.220VD.311V4.质量为m的卫星在半径为R的圆轨道运行，周期为T。若轨道半径变为2R，则新周期为A.TB.√2TC.2√2TD.8T5.如图，光滑水平面上静止放置质量M=2kg的长板，质量m=1kg的小铁块以v0=3m/s滑上长板，最终二者共速。若铁块与板间动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s²，则系统机械能损失为A.1JB.2JC.3JD.4J6.在真空中，两点电荷+q与−q相距2a，中垂线上距中点x处电场强度大小E与x关系图像为A.线性递减B.先增后减C.单调递增D.与x²成反比7.关于热力学第二定律，下列表述错误的是A.热量不能自发由低温物体传向高温物体B.任何热机效率不可能等于1C.孤立系统熵永不减少D.等温膨胀过程系统熵减少8.一束单色光从空气射入玻璃，频率f、波长λ、速度v、折射角θ₂，下列组合正确的是A.f不变λ减小v减小B.f减小λ不变v减小C.f不变λ增大v增大D.f减小λ减小v不变9.在光电效应实验中，用频率ν₁的光恰能发生光电效应，改用频率ν₂>ν₁的光照射同一金属，则A.遏止电压与ν₂成正比B.光电子最大初动能与ν₂−ν₁成正比C.饱和光电流与ν₂成正比D.逸出功随ν₂增大而增大10.如图，匀强磁场B垂直纸面向里，边长L的正方形线框以速度v匀速拉出磁场，若线框电阻R，则拉出过程中通过线框截面的电量为A.BLv/RB.B²L²v/RC.BL²/RD.0二、填空题（每题2分，共20分）11.一物体做匀变速直线运动，第3s内位移为15m，第5s内位移为25m，则加速度大小为________m/s²。12.某理想气体经历ABCA循环，AB为等温膨胀，BC为等压压缩，CA为等容升压。若AB对外做功200J，CA吸热300J，则循环对外净功为________J。13.平行板电容器两极板间距d，电压U，板间充满介电常数为εᵣ的电介质，则极板间电场能量密度为________（用ε₀、εᵣ、U、d表示）。14.一轻绳跨过定滑轮，两端分别悬挂质量m₁=2kg与m₂=3kg的物体，忽略摩擦，则绳张力大小为________N。（g=10m/s²）15.氢原子基态电子轨道半径0.53×10⁻¹⁰m，则第一激发态轨道半径为________×10⁻¹⁰m。16.某放射性核素半衰期T，现有N₀个核，经时间t=3T后尚未衰变的核数目为________。17.一物体在水平面做半径2m的匀速圆周运动，周期4s，则向心加速度大小为________m/s²。（π取3.14）18.用游标卡尺测小球直径，主尺读数12mm，游标第7条刻线与主尺对齐，卡尺精度0.1mm，则直径为________mm。19.某金属电阻温度系数α=0.004°C⁻¹，0°C时阻值50Ω，则100°C时阻值为________Ω。20.一束波长为600nm的光子能量为________×10⁻¹⁹J。（h=6.63×10⁻³⁴J·s，c=3×10⁸m/s）三、判断题（每题2分，共20分，正确打“√”，错误打“×”）21.机械波传播过程中，各质点做简谐振动且能量随波前进。22.理想气体分子间无相互作用力，因此内能只与温度有关。23.在静电平衡时，导体内部场强为零，电势也为零。24.光电效应中，光强越大，光电子初动能越大。25.根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。26.卫星在椭圆轨道上运行，近地点速度最大，远地点速度最小。27.布朗运动说明分子在永不停息地做无规则运动。28.核反应中，质量数守恒意味着总质量不变。29.简谐振动中，回复力与位移成正比且方向相反。30.光从光密介质射向光疏介质时，可能发生全反射。四、简答题（每题5分，共20分）31.说明用单摆测重力加速度时，为何摆角必须小于5°，并写出实验数据处理公式。32.比较理想气体等温膨胀与绝热膨胀对外做功的大小，并说明理由。33.解释为什么高压输电可降低电能损耗，并给出定量关系。34.概述光电效应实验曲线中光电流与电压、光强、频率三者关系。五、讨论题（每题5分，共20分）35.讨论地球同步卫星轨道高度固定的原因，并计算其轨道半径（地球质量M=6.0×10²⁴kg，自转周期T=24h）。36.结合热力学第二定律，讨论为何实际热机效率存在上限，并给出卡诺效率表达式。37.分析带电粒子在匀强磁场中做螺旋运动的条件，并讨论螺距与哪些因素有关。38.讨论LC振荡电路中能量转化过程，并说明如何改变其振荡频率。答案与解析一、单项选择题1.D2.C3.B4.C5.C6.B7.D8.A9.B10.C二、填空题11.512.10013.ε₀εᵣU²/(2d²)14.2415.2.1216.N₀/817.4.9318.12.719.7020.3.32三、判断题21√22√23×24×25√26√27√28×29√30√四、简答题31.摆角小于5°时，单摆回复力与位移近似成正比，运动方可视为简谐振动，周期公式T=2π√(l/g)成立。实验测多组l与T，作T²−l图，斜率=4π²/g，即可求g。32.等温膨胀内能不变，吸热全部用于对外做功；绝热膨胀无吸热，靠内能减少做功，故等温做功大于绝热。33.输电功率P=UI，线路损耗P损=I²R线，若电压升高n倍，电流减为1/n，损耗降为1/n²，故高压可大幅降低损耗。34.光电流随正向电压增大而趋近饱和；饱和值与光强成正比；遏止电压与频率呈线性，斜率h/e，截距−W/e。五、讨论题35.同步卫星角速度与地球自转相同，由GMm/r²=mω²r得r³=GM/ω²，代入ω=2π/T得r≈4.2×10⁷m，故高度固定。36.热机需向低温热源放热，熵增加，效率η=1−T₂/T₁<1；卡诺效