2024年高考物理真题及答案解析

2024年高考物理真题及答案解析

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.一辆汽车以20m/s的速度匀速行驶，司机发现前方障碍物后立即以5m/s²的加速度刹车，汽车刚好在障碍物前停下。司机发现障碍物时汽车距障碍物的距离为A.20mB.40mC.60mD.80m2.如图，理想变压器原线圈接220V交流电源，副线圈接“110V60W”灯泡正常发光。若把灯泡换成“110V40W”仍能正常发光，则原线圈输入功率将A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小3.氢原子从n=4跃迁到n=2能级时辐射光子，该光子照射逸出功为2.3eV的金属，产生光电子的最大初动能为A.0.3eVB.0.6eVC.0.9eVD.1.2eV4.地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，其向心加速度大小为a。若把该卫星移到轨道半径为原来2倍的位置，其向心加速度大小变为A.a/4B.a/2C.aD.2a5.一列简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻波形如图，P点位于x=3m处，经0.2s第一次到达波峰，则波速为A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s6.在“验证机械能守恒定律”实验中，下列操作能减小系统误差的是A.选用密度大的金属锤B.增大打点计时器电压C.减小纸带与限位孔摩擦D.选用更重的夹子和纸带7.如图，两根无限长平行直导线通有同向电流I，在两导线中垂线上放一小磁针，磁针N极指向A.平行导线向上B.平行导线向下C.垂直导线向里D.垂直导线向外8.密闭汽缸内理想气体经历等压膨胀，若气体吸收热量为Q，对外做功为W，则内能变化ΔU为A.Q+WB.Q-WC.W-QD.-Q-W9.一物体从静止开始做匀加速直线运动，第1s内位移1m，则第3s内位移为A.3mB.5mC.7mD.9m10.如图，质量m的小球用轻绳悬挂于O点，在水平恒力F作用下缓慢移动，直到绳与竖直方向成θ角静止，则F大小为A.mgtanθB.mgsinθC.mgcosθD.mg/cosθ二、填空题（每题2分，共20分）11.一质点做匀速圆周运动，半径0.2m，周期0.4s，则其线速度大小为________m/s。12.把标有“3.8V0.3A”的小灯泡接在电动势4.0V、内阻0.5Ω的电源两端，灯泡实际功率为________W。13.某放射性元素半衰期为10天，现有80g，经过30天后剩余质量为________g。14.如图，匀强电场E=2×10³N/C，方向水平向右，把q=+5×10⁻⁶C电荷沿电场线方向移动0.1m，电场力做功________J。15.一物体以初速度v₀竖直上抛，忽略空气阻力，落回抛出点时间为4s，则v₀=________m/s。（g取10m/s²）16.在“测定金属电阻率”实验中，测得金属丝长度0.500m，直径0.400mm，电阻2.00Ω，则电阻率为________×10⁻⁷Ω·m。（保留三位有效数字）17.如图，质量2kg的滑块以6m/s速度滑上静止在光滑水平面上的3kg小车，最终两者一起运动，则系统机械能损失________J。18.一理想气体经历ABCA循环，AB为等温膨胀，BC为等压压缩，CA为等容升压，若AB过程对外做功100J，则循环中气体对外做的净功为________J。19.把一物体从地球表面移到离地高度等于地球半径R处，其重力势能变化量为________。（地表重力加速度g，物体质量m）20.如图，平行板电容器两极板间距d，电压U，板间充满介电常数εᵣ的电介质，则板间电场强度大小为________。三、判断题（每题2分，共20分，正确打“√”，错误打“×”）21.做平抛运动的物体，其速度方向与水平方向夹角随时间均匀增大。22.布朗运动就是分子无规则运动本身。23.在LC振荡电路中，电场能与磁场能之和始终保持不变。24.光从光疏介质射向光密介质时，折射角一定小于入射角。25.核反应中质量数守恒意味着总质量不变。26.根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体传到高温物体。27.安培力方向一定垂直于电流方向与磁场方向所决定的平面。28.简谐运动的回复力大小与位移成正比，方向与位移相反。29.光电效应中，光强越大光电子初动能越大。30.卫星在圆轨道上速度越大，其机械能越大。四、简答题（每题5分，共20分）31.说明用单摆测重力加速度时，为什么要选择摆角小于5°、摆线不可伸长、摆球密度大的条件。32.在“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验中，滑动变阻器应采用分压式还是限流式？说明理由。33.简述用干涉法测量薄膜厚度的实验原理。34.说明为什么在远距离输电中要采用高压输电。五、讨论题（每题5分，共20分）35.讨论汽车ABS防抱死系统如何利用传感器与电控单元实现最佳制动，并分析其物理本质。36.结合电磁感应原理，讨论磁悬浮列车如何实现非接触支撑与推进，并评估其能量效率。37.从热力学角度讨论家用变频空调如何实现节能，并与定频空调对比。38.结合波动理论，讨论主动降噪耳机的工作原理，并分析其对不同频率噪声的抑制效果差异。答案与解析一、单项选择题1.B2.B3.A4.A5.B6.C7.D8.B9.B10.A二、填空题11.3.1412.1.0813.1014.1×10⁻³15.2016.1.2617.7.218.019.mgR/220.U/d三、判断题21.√22.×23.√24.√25.×26.×27.√28.√29.×30.√四、简答题（每题约200字示例）31.摆角小于5°时，回复力与位移近似成正比，运动才可视为简谐，周期公式成立；摆线不可伸长可保证摆长恒定；摆球密度大可减小空气阻力与浮力对周期的影响，从而提高测量精度。32.小灯泡电阻随温度变化显著，若用限流式，电压调节范围小且无法从零开始；分压式可使电压从零连续可调，完整描绘非线性特性曲线，故应选分压式。33.将薄膜置于两玻璃板间形成劈尖，入射光在上下表面反射后产生等厚干涉，出现平行等距条纹。测出相邻条纹间距l，由Δ=λ/2n及几何关系得厚度d=Nλ/2n，N为条纹数，即可求出薄膜厚度。34.输送功率P一定时，电流I=P/U，线路损耗P损=I²R，提高U可大幅降低I，使P损显著减小；同时导线截面积可减小，节约材料，故远距离输电采用高压。五、讨论题（每题约200字示例）35.ABS通过轮速传感器实时监测各轮转速，电控单元计算滑移率，当滑移率超过最佳值即指令液压调节器减小制动压力，使轮胎恢复滚动，避免抱死。物理本质是保持轮胎与地面间最大静摩擦系数，缩短制动距离并保证转向能力。36.磁悬浮列车利用车载超导磁体与轨道感应板产生强大感应电流，感应磁场与车载磁场相斥实现悬浮；车载磁体与轨道长定子同步电机作用产生行波磁场，推动列车前进。非接触使机械摩擦损耗趋零，能量效率可达90%以上，远高于轮轨列车。37.变频空调通过调节压缩机供电频率改变制冷剂流量，使制冷量与室内热负荷实时匹配，避免定频空调频繁启停造成的启