2024年甘肅省高考物理試題答案

2024年高考甘肅卷物理一、單選題1．2024年2月，我國科學(xué)家在蘭州重離子加速器國家大科學(xué)裝置上成功合成了新核素，核反應(yīng)方程如下：該方程中X是（）A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．粒子【答案】B【詳解】根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得X是。故選B。2．小明測得蘭州地鐵一號線列車從“東方紅廣場”到“蘭州大學(xué)”站的圖像如圖所示，此兩站間的距離約為（）A．980m B．1230m C．1430m D．1880m【答案】C【詳解】圖像中圖線與橫軸圍成的面積表示位移，故可得故選C。3．小杰想在離地表一定高度的天宮實驗室內(nèi)，通過測量以下物理量得到天宮實驗室軌道處的重力加速度，可行的是（）A．用彈簧秤測出已知質(zhì)量的砝碼所受的重力B．測量單擺擺線長度、擺球半徑以及擺動周期C．從高處釋放一個重物、測量其下落高度和時間D．測量天宮實驗室繞地球做勻速圓周運動的周期和軌道半徑【答案】D【詳解】在天宮實驗室內(nèi)，物體處于完全失重狀態(tài)，重力提供了物體繞地球勻速圓周運動的向心力，ABC中的實驗均無法得到天宮實驗室軌道處的重力加速度。由重力提供繞地球做勻速圓周運動的向心力得整理得軌道重力加速度為通過測量天宮實驗室繞地球做勻速圓周運動的周期和軌道半徑可行，D正確。故選D。4．如圖，相距為d的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌與阻值為R的電阻相連，處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中長度為L的導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向右做勻速直線運動，速度大小為v。則導(dǎo)體棒ab所受的安培力為（）A．，方向向左 B．，方向向右C．，方向向左 D．，方向向右【答案】A【詳解】導(dǎo)體棒ab切割磁感線在電路部分得有效長度為d，故感應(yīng)電動勢為回路中感應(yīng)電流為根據(jù)右手定則，判斷電流方向為b流向a。故導(dǎo)體棒ab所受的安培力為方向向左。故選A。5．如圖為某單擺的振動圖像，重力加速度g取，下列說法正確的是（）A．?dāng)[長為1.6m，起始時刻速度最大 B．?dāng)[長為2.5m，起始時刻速度為零C．?dāng)[長為1.6m，A、C點的速度相同 D．?dāng)[長為2.5m，A、B點的速度相同【答案】C【詳解】由單擺的振動圖像可知振動周期為，由單擺的周期公式得擺長為x-t圖像的斜率代表速度，故起始時刻速度為零，且A、C點的速度相同，A、B點的速度大小相同，方向不同，C正確。故選C。6．工業(yè)上常利用感應(yīng)電爐冶煉合金，裝置如圖所示。當(dāng)線圈中通有交變電流時，下列說法正確的是（）A．金屬中產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流 B．金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流C．若線圈匝數(shù)增加，則金屬中感應(yīng)電流減小 D．若線圈匝數(shù)增加，則金屬中感應(yīng)電流不變【答案】B【詳解】AB．當(dāng)線圈中通有交變電流時，感應(yīng)電爐金屬內(nèi)的磁通量也不斷隨之變化，金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流，A錯誤，B正確；CD．若線圈匝數(shù)增加，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢增大，則金屬中感應(yīng)電流變大，CD錯誤。故選B。7．一平行板電容器充放電電路如圖所示。開關(guān)S接1，電源E給電容器C充電；開關(guān)S接2，電容器C對電阻R放電。下列說法正確的是（）A．充電過程中，電容器兩極板間電勢差增加，充電電流增加B．充電過程中，電容器的上極板帶正電荷、流過電阻R的電流由M點流向N點C．放電過程中，電容器兩極板間電勢差減小，放電電流減小D．放電過程中，電容器的上極板帶負(fù)電荷，流過電阻R的電流由N點流向M點【答案】C【詳解】A．充電過程中，隨著電容器帶電量的增加，電容器兩極板間電勢差增加，充電電流在減小，A錯誤；B．根據(jù)電路圖可知，充電過程中，電容器的上極板帶正電荷、流過電阻R的電流由N點流向M點，B錯誤；C．放電過程中，隨著電容器帶電量的減小，電容器兩極板間電勢差減小，放電電流在減小，C正確；D．根據(jù)電路圖可知，放電過程中，電容器的上極板帶正電荷，流過電阻R的電流由M點流向N點，D錯誤。故選C。二、多選題8．電動小車在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．小車的動能不變 B．小車的動量守恒C．小車的加速度不變 D．小車所受的合外力一定指向圓心【答案】AD【詳解】A．做勻速圓周運動的物體速度大小不變，故動能不變，A正確；B．做勻速圓周運動的物體速度方向時刻在改變，故動量不守恒，B錯誤；C．做勻速圓周運動的物體加速度大小不變，方向時刻在改變，C錯誤；D．做勻速圓周運動的物體所受的合外力一定指向圓心，D正確。故選AD。9．某帶電體產(chǎn)生電場的等勢面分布如圖中實線所示，虛線是一帶電粒子僅在此電場作用下的運動軌跡，M、N分別是運動軌跡與等勢面b、a的交點，下列說法正確的是（）A．粒子帶負(fù)電荷 B．M點的電場強度比N點的小C．粒子在運動軌跡上存在動能最小的點 D．粒子在M點的電勢能大于在N點的電勢能【答案】BCD【詳解】A．根據(jù)粒子所受電場力指向曲線軌跡的凹側(cè)可知，帶電粒子帶正電，A錯誤；B．等差等勢面越密集的地方場強越大，故M點的電場強度比N點的小，B正確；CD．粒子帶正電，因為M點的電勢大于在N點的電勢，故粒子在M點的電勢能大于在N點的電勢能；由于帶電粒子僅在電場作用下運動，電勢能與動能總和不變，故可知當(dāng)電勢能最大時動能最小，故粒子在運動軌跡上到達(dá)最大電勢處時動能最小，CD正確。故選BCD。10．如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束紅光a從空氣沿半徑方向入射到圓心O，當(dāng)時，反射光b和折射光c剛好垂直。下列說法正確的是（）A．該材料對紅光的折射率為 B．若，光線c消失C．若入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光 D．若入射光a變?yōu)樽瞎?，光線b和c仍然垂直【答案】ABC【詳解】A．根據(jù)幾何關(guān)系可知從材料內(nèi)發(fā)生折射時光線的折射角為，故折射率為

，A正確；B．設(shè)臨界角為C，得，故，故若，會發(fā)生全反射，光線c消失，B正確；C．由于光線b為反射光線，反射角等于入射角，故當(dāng)入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光，C正確；D．對同種介質(zhì)，紫光的折射率比紅光大，故若入射光a變?yōu)樽瞎?，折射角將變大，光線b和c不會垂直，D錯誤。故選ABC。三、實驗題11．用圖1所示實驗裝置探究外力一定時加速度與質(zhì)量的關(guān)系。(1)以下操作正確的是______（單選，填正確答案標(biāo)號）。A．使小車質(zhì)量遠(yuǎn)小于槽碼質(zhì)量 B．調(diào)整墊塊位置以補償阻力C．補償阻力時移去打點計時器和紙帶 D．釋放小車后立即打開打點計時器(2)保持槽碼質(zhì)量不變，改變小車上砝碼的質(zhì)量，得到一系列打點紙帶。其中一條紙帶的計數(shù)點如圖2所示，相鄰兩點之間的距離分別為，時間間隔均為T。下列加速度算式中，最優(yōu)的是______（單選，填正確答案標(biāo)號）。A．B．C．D．(3)以小車和砝碼的總質(zhì)量M為橫坐標(biāo)，加速度的倒數(shù)為縱坐標(biāo)，甲、乙兩組同學(xué)分別得到的圖像如圖3所示。由圖可知，在所受外力一定的條件下，a與M成（填“正比”或“反比”）；甲組所用的（填“小車”、“砝碼”或“槽碼”）質(zhì)量比乙組的更大?！敬鸢浮?1)B(2)D(3)反比槽碼【詳解】（1）A．為了使小車所受的合外力大小近似等于槽碼的總重力，故應(yīng)使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量，A錯誤；B．為了保證小車所受細(xì)線拉力等于小車所受合力，則需要調(diào)整墊塊位置以補償阻力，也要保持細(xì)線和長木板平行，B正確；C．補償阻力時不能移去打點計時器和紙帶，需要通過紙帶上點跡是否均勻來判斷小車是否做勻速運動，C錯誤；D．根據(jù)操作要求，應(yīng)先打開打點計時器再釋放小車，D錯誤。故選B。（2）根據(jù)逐差法可知，，，聯(lián)立可得小車加速度表達(dá)式為故選D。（3）[1]根據(jù)圖像可知與M成正比，故在所受外力一定的條件下，a與M成反比；[2]設(shè)槽碼的質(zhì)量為m，則由牛頓第二定律化簡可得故斜率越小，槽碼的質(zhì)量m越大，由圖可知甲組所用的槽碼質(zhì)量比乙組的更大。12．精確測量干電池電動勢和內(nèi)阻需要考慮電表內(nèi)阻的影響?？捎闷鞑挠校弘妷罕恚砍?.5V，內(nèi)阻約為）、電流表（量程0.6A）、滑動變阻器、開關(guān)、干電池和導(dǎo)線若干。某小組開展了以下實驗。(1)考慮電流表內(nèi)阻影響①用圖1所示電路測量電流表的內(nèi)阻。從圖2電壓表和電流表讀數(shù)可得電流表內(nèi)阻（保留2位有效數(shù)字）。②用圖3所示電路測量干電池電動勢和內(nèi)阻。電壓表讀數(shù)、電流表讀數(shù)、干電池內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻分別用U、I、r和表示。則干電池電動勢（用I、r和表示）。③調(diào)節(jié)滑動變阻器測得多組電表讀數(shù)，作出圖4所示的圖像。則待測干電池電動勢V（保留3位有效數(shù)字）、內(nèi)阻（保留1位小數(shù)）。(2)考慮電壓表內(nèi)阻影響該小組也嘗試用圖5所示電路測量電壓表內(nèi)阻，但發(fā)現(xiàn)實驗無法完成。原因是______（單選，填正確答案標(biāo)號）。A．電路設(shè)計會損壞儀器 B．滑動變阻器接法錯誤C．電壓太大無法讀數(shù) D．電流太小無法讀數(shù)【答案】(1)1.01.401.0(2)D【詳解】（1）[1]由圖2可知，電壓表讀數(shù)為，電流表讀數(shù)為根據(jù)歐姆定律可得電流表內(nèi)阻為[2]由閉合電路歐姆定律可知，干電池電動勢的表達(dá)式為[3][4]根據(jù)變形為根據(jù)圖像可知，縱截距斜率的絕對值所以待測干電池電動勢為電源內(nèi)阻為（2）由于將電壓表串聯(lián)接在電路中，電壓表內(nèi)阻很大，電路中電流太小，故無法完成實驗的原因可能是電流太小無法讀數(shù)。故選D。四、解答題13．如圖，剛性容器內(nèi)壁光滑、盛有一定量的氣體，被隔板分成A、B兩部分，隔板與容器右側(cè)用一根輕質(zhì)彈簧相連（忽略隔板厚度和彈簧體積）。容器橫截面積為S、長為2l。開始時系統(tǒng)處于平衡態(tài)，A、B體積均為Sl，壓強均為，彈簧為原長?，F(xiàn)將B中氣體抽出一半，B的體積變?yōu)樵瓉淼?。整個過程系統(tǒng)溫度保持不變，氣體視為理想氣體。求：（1）抽氣之后A、B的壓強。（2）彈簧的勁度系數(shù)k?！敬鸢浮浚?），；（2）【詳解】（1）設(shè)抽氣前兩體積為，對氣體A分析：抽氣后根據(jù)玻意耳定律得解得對氣體B分析，若體積不變的情況下抽去一半的氣體，則壓強變?yōu)樵瓉淼囊话爰?，則根據(jù)玻意耳定律得解得（2）由題意可知，彈簧的壓縮量為，對活塞受力分析有根據(jù)胡克定律得聯(lián)立得14．如圖，質(zhì)量為2kg的小球A（視為質(zhì)點）在細(xì)繩和OP作用下處于平衡狀態(tài)，細(xì)繩，與豎直方向的夾角均為60°。質(zhì)量為6kg的木板B靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為2kg的物塊C靜止在B的左端。剪斷細(xì)繩，小球A開始運動。（重力加速度g?。?）求A運動到最低點時細(xì)繩OP所受的拉力。（2）A在最低點時，細(xì)繩OP斷裂。A飛出后恰好與C左側(cè)碰撞（時間極短）、碰后A豎直下落，C水平向右運動。求碰后C的速度大小。（3）A、C碰后，C相對B滑行4m后與B共速。求C和B之間的動摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】根據(jù)題意，設(shè)AC質(zhì)量為，B的質(zhì)量為，細(xì)繩長為，初始時細(xì)線與豎直方向夾角。（1）A開始運動到最低點有對最低點受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得解得，（2）A與C相碰時，水平方向動量守恒，由于碰后A豎直下落可知解得（3）A、C碰后，C相對B滑行4m后與B共速，則對CB分析，過程中根據(jù)動量守恒可得根據(jù)能量守恒得聯(lián)立解得15．質(zhì)譜儀是科學(xué)研究中的重要儀器，其原理如圖所示。Ⅰ為粒子加速器，加速電壓為U；Ⅱ為速度選擇器，勻強電場的電場強度大小為，方向沿紙面向下，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為，方向垂直紙面向里；Ⅲ為偏轉(zhuǎn)分離器，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為，方向垂直紙面向里。從S點釋放初速度為零的帶電粒子（不計重力），加速后進(jìn)入速度選擇器做直線運動、再由O點進(jìn)入分離器做圓周運動，最后打到照相底片的P點處，運動軌跡如圖中虛線所示。（1）粒子帶正電還是負(fù)電？求粒子的比荷。（2）求O點到P點的距離。（3）若速度選擇器Ⅱ中勻強電場的電場強度大小變?yōu)椋源笥冢较虿蛔?，粒子恰好垂直打在速度選擇器右擋板的點上。求粒子打在點的速度大小。【答案】（1）帶正電，；（2）；（3）【詳解】（1）由于