2024年高考真題-物理（貴州卷） 含解析

物理注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。答案寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.某研究人員將一鐵質(zhì)小圓盤放入聚苯乙烯顆粒介質(zhì)中，在下落的某段時間內(nèi)，小圓盤僅受重力G和顆粒介質(zhì)對其向上的作用力f。用高速相機(jī)記錄小圓盤在不同時刻的位置，相鄰位置的時間間隔相等，如圖所示，則該段時間內(nèi)下列說法可能正確的是（）A.f一直大于G B.f一直小于GC.f先小于G，后大于G D.f先大于G，后小于G【答案】C【解析】【詳解】有圖可知相等時間內(nèi)鐵質(zhì)小圓盤的位移先增大后減小，可知鐵質(zhì)小圓盤的速度先增大后減小，以向下為正方向，即鐵質(zhì)小圓盤的加速度先正后負(fù)，根據(jù)牛頓第二定律可知f先小于G，后大于G。故選C。2.土星的部分衛(wèi)星繞土星的運(yùn)動可視為勻速圓周運(yùn)動，其中的兩顆衛(wèi)星軌道半徑分別為，且，向心加速度大小分別為，則（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)土星的質(zhì)量為，兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量分別為、，對兩顆衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律整理可得故選D。3.一種測量液體折射率的V形容器，由兩塊材質(zhì)相同的直角棱鏡粘合，并封閉其前后兩端制作而成。容器中盛有某種液體，一激光束從左邊棱鏡水平射入，通過液體后從右邊棱鏡射出，其光路如圖所示。設(shè)棱鏡和液體的折射率分別為，光在棱鏡和液體中的傳播速度分別為，則（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】由圖可知光從棱鏡進(jìn)入液體中時，入射角小于折射角，根據(jù)折射定律可知根據(jù)折射率的速度表達(dá)式可得故選A。4.如圖（a），一質(zhì)量為m的勻質(zhì)球置于固定鋼質(zhì)支架的水平橫桿和豎直墻之間，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中一個視圖如圖（b）所示。測得球與橫桿接觸點到墻面的距離為球半徑的1.8倍，已知重力加速度大小為g，不計所有摩擦，則球?qū)M桿的壓力大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】對球進(jìn)行受力分析如圖，設(shè)球的半徑為R，根據(jù)幾何知識可得根據(jù)平衡條件得解得根據(jù)牛頓第三定律得球?qū)M桿的壓力大小為故選D。5.如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線與一“凸”形導(dǎo)線框固定在同一豎直平面內(nèi)，導(dǎo)線框的對稱軸與兩長直導(dǎo)線間的距離相等。已知左、右兩長直導(dǎo)線中分別通有方向相反的恒定電流，且，則當(dāng)導(dǎo)線框中通有順時針方向的電流時，導(dǎo)線框所受安培力的合力方向（）A.豎直向上 B.豎直向下 C.水平向左 D.水平向右【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線框所在磁場方向向里，由于，可知左側(cè)的磁場強(qiáng)度大，同一豎直方向上的磁場強(qiáng)度相等，故導(dǎo)線框水平方向?qū)Ь€所受的安培力相互抵消，根據(jù)左手定則結(jié)合可知左半邊豎直方向的導(dǎo)線所受的水平向左的安培力大于右半邊豎直方向的導(dǎo)線所受的水平向右的安培力，故導(dǎo)線框所受安培力的合力方向水平向左。故選C。6.質(zhì)量為的物塊靜置于光滑水平地面上，設(shè)物塊靜止時的位置為x軸零點。現(xiàn)給物塊施加一沿x軸正方向的水平力F，其大小隨位置x變化的關(guān)系如圖所示，則物塊運(yùn)動到處，F(xiàn)做功的瞬時功率為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)圖像可知物塊運(yùn)動到處，F(xiàn)做的總功為該過程根據(jù)動能定理得解得物塊運(yùn)動到處時的速度為故此時F做功的瞬時功率為故選A。7.如圖，A、B、C三個點位于以O(shè)為圓心的圓上，直徑與弦間的夾角為。A、B兩點分別放有電荷量大小為的點電荷時，C點的電場強(qiáng)度方向恰好沿圓的切線方向，則等于（）A. B. C. D.2【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意可知兩電荷為異種電荷，假設(shè)為正電荷，為負(fù)電荷，兩電荷在C點的場強(qiáng)如下圖，設(shè)圓的半徑為r，根據(jù)幾何知識可得，同時有，聯(lián)立解得故選B。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.我國在貴州平塘建成了世界最大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，其科學(xué)目標(biāo)之一是搜索地外文明。在寧宙中，波長位于搜索地外文明的射電波段的輻射中存在兩處較強(qiáng)的輻射，一處是波長為的中性氫輻射，另一處是波長為的羥基輻射。在真空中，這兩種波長的輻射相比，中性氫輻射的光子（）A.頻率更大 B.能量更小 C.動量更小 D.傳播速度更大【答案】BC【解析】【詳解】D．所有光波在真空中傳播的速度相同，都是c，D錯誤；ABC．由光子頻率與波長公式，能量公式，動量與波長公式可知，波長更長，頻率更小，能量更小，動量更小，A錯誤，BC正確。故選BC。9.如圖，一玻璃瓶的瓶塞中豎直插有一根兩端開口的細(xì)長玻璃管，管中一光滑小球?qū)⑵恐袣怏w密封，且小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，裝置的密封性、絕熱性良好。對小球施加向下的力使其偏離平衡位置，在時由靜止釋放，小球的運(yùn)動可視為簡諧運(yùn)動，周期為T。規(guī)定豎直向上為正方向，則小球在時刻（）A.位移最大，方向為正 B.速度最大，方向為正C.加速度最大，方向為負(fù) D.受到的回復(fù)力大小為零【答案】AC【解析】【詳解】對小球施加向下的力使其偏離平衡位置，在時由靜止釋放，可知此時小球位于最低點，且小球的運(yùn)動可視為簡諧運(yùn)動，周期為T。則小球在時刻處于最高點位置，此時位移最大，方向向上（正方向）；小球受到的回復(fù)力最大，方向向下，則小球的加速度最大，方向向下（負(fù)方向）；此時小球的速度為0。故選AC。10.如圖，間距為L的兩根金屬導(dǎo)軌平行放置并固定在絕緣水平桌面上，左端接有一定值電阻R，導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m的金屬棒置于導(dǎo)軌上，在水平拉力作用下從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，一段時間后撤去水平拉力，金屬棒最終停在導(dǎo)軌上。已知金屬棒在運(yùn)動過程中，最大速度為v，加速階段的位移與減速階段的位移相等，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計摩擦及金屬棒與導(dǎo)軌的電阻，則（）A.加速過程中通過金屬棒的電荷量為 B.金屬棒加速的時間為C.加速過程中拉力的最大值為 D.加速過程中拉力做的功為【答案】AB【解析】【詳解】A．設(shè)加速階段的位移與減速階段的位移相等為，根據(jù)可知加速過程中通過金屬棒的電荷量等于減速過程中通過金屬棒的電荷量，則減速過程由動量定理可得解得A正確；B．由解得金屬棒加速的過程中，由位移公式可得可得加速時間為B正確；C．金屬棒在水平拉力作用下從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，加速過程中，安培力逐漸增大，加速度不變，因此拉力逐漸增大，當(dāng)撤去拉力的瞬間，拉力最大，由牛頓第二定律可得其中聯(lián)立解得C錯誤；D．加速過程中拉力對金屬棒做正功，安培力對金屬棒做負(fù)功，由動能定理可知，合外力的功可得因此加速過程中拉力做的功大于，D錯誤。故選AB。三、非選擇題：本題共5小題，共57分。11.智能手機(jī)內(nèi)置很多傳感器，磁傳感器是其中一種。現(xiàn)用智能手機(jī)內(nèi)的磁傳感器結(jié)合某應(yīng)用軟件，利用長直木條的自由落體運(yùn)動測量重力加速度。主要步驟如下：（1）在長直木條內(nèi)嵌入7片小磁鐵，最下端小磁鐵與其他小磁鐵間的距離如圖（a）所示。（2）開啟磁傳感器，讓木條最下端小磁鐵靠近該磁傳感器，然后讓木條從靜止開始沿豎直方向自由下落。（3）以木條釋放瞬間為計時起點，記錄下各小磁鐵經(jīng)過傳感器的時刻，數(shù)據(jù)如下表所示：0.000.050.150.300.500.751.050.0000.1010.1750.2470.3190.3910.462（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡上補(bǔ)全圖（b）中的數(shù)據(jù)點，并用平滑曲線繪制下落高度h隨時間t變化的圖線_____。（5）由繪制的圖線可知，下落高度隨時間的變化是_____（填“線性”或“非線性”）關(guān)系。（6）將表中數(shù)據(jù)利用計算機(jī)擬合出下落高度h與時間的平方的函數(shù)關(guān)系式為。據(jù)此函數(shù)可得重力加速度大小為_____。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】①.②.非線性③.【解析】【詳解】（4）[1]由表中數(shù)據(jù)在圖（b）中描點畫圖，如圖所示。（5）[2]由繪制的圖線可知，下落高度隨時間的變化是非線性關(guān)系。（6）[3]如果長直木條做自由落體運(yùn)動，則滿足由可得解得12.某實驗小組根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律，探測溫度控制室內(nèi)的溫度。選用的器材有：熱敏電阻；電流表G（內(nèi)阻為，滿偏電流為）；定值電阻R（阻值為）；電阻箱（阻值）；電源E（電動勢恒定，內(nèi)阻不計）；單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)；導(dǎo)線若干。請完成下列步驟：（1）該小組設(shè)計了如圖（a）所示的電路圖。根據(jù)圖（a），在答題卡上完成圖（b）中的實物圖連線。（2）開關(guān)開，將電阻箱的阻值調(diào)到_____（填“最大”或“最小”）。開關(guān)接1，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為時，電流表示數(shù)為。再將改接2，電流表示數(shù)為，斷開。得到此時熱敏電阻的阻值為_____Ω。（3）該熱敏電阻阻值隨溫度t變化的曲線如圖（c）所示，結(jié)合（2）中的結(jié)果得到溫度控制室內(nèi)此時的溫度約為_____℃。（結(jié)果取整數(shù)）（4）開關(guān)接1，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)為。再將改接2，如果電流表示數(shù)為，則此時熱敏電阻_____（用k表示），根據(jù)圖（c）即可得到此時溫度控制室內(nèi)的溫度?！敬鸢浮浚?）（2）①.最大②.（3）9（4）【解析】【小問1詳解】由圖（a）所示的電路圖，圖（b）中的實物圖連線如圖所示?！拘?詳解】[1]由圖（a）可知，電阻箱起到保護(hù)電路的作用，因此開關(guān)閉合前，將電阻箱的阻值調(diào)到最大。[2]開關(guān)接1時，由歐姆定律可得接2時，則有聯(lián)立解得【小問3詳解】由圖（c）可知，時，對應(yīng)的溫度約為9℃?！拘?詳解】開關(guān)接1，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)為。由并聯(lián)電路的分流作用，結(jié)合，可得干路電流為，則有并聯(lián)部分的電阻由歐姆定律可得結(jié)合解得接2時，電流表示數(shù)為，同理可得干路電流可為，由歐姆定律可得結(jié)合其中解得13.制作水火箭是青少年科技活動的常見項目之一。某研究小組為了探究水火箭在充氣與噴水過程中氣體的熱學(xué)規(guī)律，把水火箭的塑料容器豎直固定，其中A、C分別是塑料容器的充氣口、噴水口，B是氣壓計，如圖（a）所示。在室溫環(huán)境下，容器內(nèi)裝入一定質(zhì)量的水，此時容器內(nèi)的氣體體積為，壓強(qiáng)為，現(xiàn)緩慢充氣后壓強(qiáng)變?yōu)椋挥嬋萜鞯娜莘e變化。（1）設(shè)充氣過程中氣體溫度不變，求充入的氣體在該室溫環(huán)境下壓強(qiáng)為時的體積。（2）打開噴水口閥門，噴出一部分水后關(guān)閉閥門，容器內(nèi)氣體從狀態(tài)M變化到狀態(tài)N，其壓強(qiáng)p與體積V的變化關(guān)系如圖（b）中實線所示，已知?dú)怏w在狀態(tài)N時的體積為，壓強(qiáng)為。求氣體在狀態(tài)N與狀態(tài)M時的熱力學(xué)溫度之比。（3）圖（b）中虛線是容器內(nèi)氣體在絕熱（既不吸熱也不放熱）條件下壓強(qiáng)p與體積V的變化關(guān)系圖線，試判斷氣體在圖（b）中沿實線從M到N的過程是吸熱還是放熱。（不需要說明理由）【答案】（1）（2）（3）吸熱【解析】【小問1詳解】設(shè)充入的氣體在該室溫環(huán)境下壓強(qiáng)為時的體積為V，充氣過程中氣體溫度不變，則有解得【小問2詳解】容器內(nèi)氣體從狀態(tài)M變化到狀態(tài)N，由理想氣體狀態(tài)方程可得可得【小問3詳解】由圖像與橫坐標(biāo)軸所圍面積表示氣體做功可知，從M到N的過程對外做功更多，和都是從M狀態(tài)變化而來，應(yīng)該相同，可得可知從M到N的過程內(nèi)能降低的更少。由熱力學(xué)第一定律可知，從M到的過程絕熱，內(nèi)能降低等于對外做功；從M到N的過程對外做功更多，內(nèi)能降低反而更少，則氣體必然吸熱。14.如圖，邊長為L的正方形區(qū)域及矩形區(qū)域內(nèi)均存在電場強(qiáng)度大小為E、方向豎直向下且與邊平行的勻強(qiáng)電場，右邊有一半徑為且與相切的圓形區(qū)域，切點為的中點，該圓形區(qū)域與區(qū)域內(nèi)均存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子從b點斜向上射入電場后沿圖中曲線運(yùn)動，經(jīng)邊的中點進(jìn)入?yún)^(qū)域，并沿直線通過該區(qū)域后進(jìn)入圓形區(qū)域。所有區(qū)域均在紙面內(nèi)，粒子始終在該紙面內(nèi)運(yùn)動，不計粒子重力。求：（1）粒子沿直線通過區(qū)域時的速度大??；（2）粒子的電荷量與質(zhì)量之比；（3）粒子射出圓形區(qū)域時速度方向與進(jìn)入圓形區(qū)域時速度方向的夾角。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】帶電粒子在區(qū)域做直線運(yùn)動，則有電場力與洛倫茲力平衡，可知粒子帶正電，經(jīng)邊的中點速度水平向右，設(shè)粒子到達(dá)邊的中點速度大小為，帶電荷量為，質(zhì)量為，由平衡條件則有解得【小問2詳解】粒子從b點到邊的中點的運(yùn)動，可逆向看做從邊的中點到b點的類平拋運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動時間為，加速度大小為，由牛頓第二定律可得由類平拋運(yùn)動規(guī)律可得聯(lián)立解得粒子的電荷量與質(zhì)量之比【小問3詳解】粒子從中點射出到圓形區(qū)域做勻圓周運(yùn)動，設(shè)粒子的運(yùn)動半徑為，由洛倫茲力提供向心力可得解得粒子在磁場中運(yùn)動軌跡圖如圖所示，由圖可知，粒子沿半徑方向射入，又沿半徑方向射出，設(shè)粒子射出圓形區(qū)域時速度方向與進(jìn)入圓形區(qū)域時速度方向的夾角為，由幾何關(guān)系可知可得則有15.如圖，半徑為的四分之一光滑圓軌道固定在豎直平面內(nèi)，其末端與水平地面相切于P點，的長度。一長為的水平傳送帶以恒定速率逆時針轉(zhuǎn)動，其右端與地面在M點無縫對接。物塊a從圓軌道頂端由靜止釋放，沿軌道下滑至P點，再向左做直線運(yùn)動至M點與靜止