2024年九省聯(lián)考甘肅高考物理卷試題真題答案詳解

物理

注意事項(xiàng)：

L答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答

案標(biāo)號(hào)框涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)框。回答

非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、選擇題：本題共10小題，共43分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7

題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8To題有多項(xiàng)符合題目要求，

每小題5分，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

1.1906年，賴曼發(fā)現(xiàn)了氫原子的賴曼系譜線，其波長(zhǎng)滿足公式：

；二〃=2,3.4..R為里德堡常量.氫原子從〃=3和〃=2的激發(fā)態(tài)躍遷到基

態(tài)時(shí)，輻射光子的能量之比為（）

A.9:4B.32:27C.4:3D.4:1

2.某星球質(zhì)量約為地球質(zhì)量的300倍，半徑約為地球半徑的1（）倍，則一物體在該星球

和地球表面的重量比約為（）

A.3B.30C.900D.9000

3.如圖，水平帶電平面上力有一質(zhì)量為〃，、帶電量為9的點(diǎn)電荷，當(dāng)它在M點(diǎn)時(shí)所受

合力為零。M點(diǎn)與平面的垂直距離為乩女和g分別為靜電力常量和重力加速度，則與M

點(diǎn)對(duì)稱的N點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為（）

mgkq

D*+奈

q4d2

4.如圖，波長(zhǎng)為4的單色光，照射到間距為d的雙縫上，雙縫到屏的距離為/（/

屏上觀察到明暗相間的條紋?，F(xiàn)將屏向右平移，則移動(dòng)前和移動(dòng)后，屏上兩相鄰亮

條紋中心的間距之比為（)

D.5:4

5.圖為兩單擺的振動(dòng)圖像，。為擺線偏離豎直方向的角度（。＜5。）°兩單擺的擺球質(zhì)量

相同，則（）

L.9

B.擺長(zhǎng)之比裝=￡

E4

D.擺球的最大動(dòng)能之比k皆=￡

￡9

6.1831年，法拉第發(fā)明了第一臺(tái)發(fā)電機(jī)，示意圖如下。半徑為廠的銅盤(pán)安裝在金屬軸

上，其邊緣置于一個(gè)磁鐵兩極之間的狹縫里，銅盤(pán)邊緣與軸通過(guò)導(dǎo)線與檢流計(jì)連接。銅

盤(pán)以周期丁勻速旋轉(zhuǎn)，檢流計(jì)中有電流通過(guò)。已知狹縫沿半徑方向的長(zhǎng)度為。，狹縫間

為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,忽略狹縫之外的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）

B.若銅盤(pán)旋轉(zhuǎn)方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)反向，則檢流計(jì)中電流方向也反向

C.銅盤(pán)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為電絲業(yè)

T

D.銅盤(pán)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

T

7.游樂(lè)場(chǎng)里小明坐在一輛小車?yán)?，車前方有一靜止排球，排球前面6m處有一面墻。小

華川力推了一下小車后，小車以2m/s的速度撞向排球。排球被撞后向前運(yùn)動(dòng)，被墻壁

反彈后再次與小車正面相撞。忽略小車、排球與地面的摩擦，碰撞均視為彈性碰撞，與

試卷第2頁(yè)，共6頁(yè)

小車兩次碰撞期間，排球運(yùn)動(dòng)的路程約為（）

A.7mB.8mC.9mD.10m

8.將一個(gè)氣球向上拋出，氣球上升2m后豎直下落，下列說(shuō)法正確的是（）

A.氣球.上升過(guò)程中受到的空氣浮力大于重力

B.氣球下落過(guò)程中受到的空氣浮力小于重力

C.氣球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度和加速度都為零

D.氣球下落過(guò)程中速度變化率逐漸減小

9.用于醫(yī)學(xué)成像的X射線是由電子加速后轟擊重金展靶產(chǎn)生的。圖（a）中M、N是電

子被電場(chǎng)加速過(guò)程中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)。電子在電場(chǎng)力的作用下從“點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，

其運(yùn)動(dòng)的—圖像如圖（b）所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

B.”點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)

C.電子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功

D.電子在用點(diǎn)的電勢(shì)能大于N點(diǎn)的電勢(shì)能

10.圖為一透明均勻介質(zhì)球的橫截面，。為圓心，A4為直徑。一束光以0=60。從4點(diǎn)

入射，弧面出射的光與A8平行。下列說(shuō)法正確的是（）

B.介質(zhì)球的折射率約為1.73

C.。在。?90。變化時(shí)，AC8弧面上觀察不到全反射現(xiàn)象

D.若入射光為白光，八。8弧面上出射光形成彩色光帶

二、非選擇題：本題共5小題，共57分。

13.半圓形金屬線圈放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里，如圖（a）。磁感

應(yīng)強(qiáng)度8隨時(shí)間，的變化關(guān)系如圖（b）。已知線圈的電雙R=0.1C,半徑，=0.1m。求：

（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。?/p>

（2）線圈的電功率，及0~0.005s時(shí)間內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）t=0.003s時(shí)半圓弧MPN受到的安培力的大小和方向。

14.如圖，一個(gè)盛有氣體的容器內(nèi)壁光滑，被隔板分成A、B兩部分，隔板絕熱。開(kāi)始

時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，A和B體積均為V、壓強(qiáng)均為大氣壓/%、溫度均為環(huán)境溫度”。

現(xiàn)將A接一個(gè)打氣筒，打氣筒每次打氣都把壓強(qiáng)為%、溫度為"、體積為的氣體打

O

入A中。緩慢打氣若干次后，B的體積變?yōu)?V。（所有氣體均視為理想氣體）

（1）假設(shè)打氣過(guò)程中整個(gè)系統(tǒng)溫度保持不變，求打氣的次數(shù)〃；

（2）保持A中氣體溫度不變，加熱B中氣體使B的體積恢復(fù)為V,求B中氣體的溫

度7。

AB

15.半徑為R的光滑圓環(huán)可繞過(guò)圓心的豎直軸。。'轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量為，〃的小球套在圓環(huán)上,

原長(zhǎng)為L(zhǎng)5R的輕質(zhì)彈簧一端固定在小球上，另一端固定在圓環(huán)頂端。點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)靜止

時(shí)，小球在O'點(diǎn)處于平衡且對(duì)圓環(huán)無(wú)壓力。重力加速度為g。

（1）當(dāng)圓環(huán)以角速度為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在P點(diǎn)相對(duì)圓仄靜止，NPOO'=%sina=0.6.

求彈簧彈力的大小及角速度叫；（sin2a=0.96,cos2a=0.28）

（2）利用圖像，證明小球從。'點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力（/=-履）所做

的功為卬=：女卜；-4），其中.和4分別為小球在。和尸點(diǎn)處彈簧的伸長(zhǎng)量；

（3）圓環(huán)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后，小球受輕微擾動(dòng)離開(kāi)O',當(dāng)轉(zhuǎn)速逐漸增大到4時(shí)，小球沿圓環(huán)

緩慢上移到。點(diǎn)并相對(duì)圓環(huán)靜止。求此過(guò)程中圓環(huán)作用在小球上的合力做的功。

試卷第6頁(yè)，共6頁(yè)

I.B

【詳解】氫原子從〃=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)

AI32J

氫原子從〃=2的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)

卜“城

又

E=hv=—

2

聯(lián)立得，輻射光子的能量之比為

￡：￡=32：27

故選Bo

2.A

【詳解】設(shè)中心天體質(zhì)量M

Mm

G「一=mg

r

重力加速度

GM

g-

星球質(zhì)量約為地球質(zhì)量的300倍，半徑約為地球半徑的10倍，則它們重力加速度之比為3:1,

即一物體在該星球和地球表面的重量比約為3。

故選Ao

3.A

【詳解】點(diǎn)電荷在M點(diǎn)時(shí)，所受合力為零，則

qE=mg

解得

EA

q

M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反。

故選Ao

4.C

【詳解】移動(dòng)前屏上兩相鄰亮條紋中心的間距

答案第1頁(yè)，共8頁(yè)

加；=—2

1d

移動(dòng)后屏上兩相鄰亮條紋中心的間距

屏上兩相鄰亮條紋中心的間距之比為

Ax（:AX2=4:5

故選Co

5.D

【詳解】AB.根據(jù)兩單擺的振動(dòng)圖像知，兩單擺的周期之比為g,根據(jù)單擺周期公式

可得

T2=—L=kL

g

故有擺長(zhǎng)之比

故AB錯(cuò)誤：

CD.甲、乙兩個(gè)單擺的擺球完全相同，擺線的最大擺角相同，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，由動(dòng)能

定理有

〃?皿（1一cosO）二線

故擺球的最大動(dòng)能之比

旦=k=上

449

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選Do

6.C

【詳解】A.根據(jù)右手定則可知，檢流計(jì)中電流方向從P向。，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)右手定則可知，若銅盤(pán)旋轉(zhuǎn)方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)反向，則檢流計(jì)中電流方向不變,

答案第2頁(yè)，共8頁(yè)

故B錯(cuò)誤；

CD.銅盤(pán)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

上，>[r-a)(o+rco7ra(2r-a\B

E=Ba----------------=ii—

2T

故C正確D錯(cuò)誤。

故選C。

7.B

【詳解】設(shè)小車的質(zhì)量為叫，排球的質(zhì)量為，〃v小車與排球第一次后的速度為匕、匕；彈

性碰撞滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，有

m}v0=町片2Vz

12I212

-m}v0+/秋%

解得

_(m-w)v..__2嗎-

Vl—}；20，V2-；

m}+/%叫+m2

排球以匕的速度向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，再撞墻原速率反彈，與排球相遇，發(fā)生第二次迎碰,

有

v2t+\\t=2d

而排球運(yùn)動(dòng)的路程為

24/w,24

s=卬=----!—=------

3見(jiàn)一㈣3-/

呵

結(jié)合實(shí)際情況有叱<<叫，則生?-(),故路程s->8m,則排球運(yùn)動(dòng)的路程約為8m。

叫

故選Bo

8.B

【詳解】AB.氣球向上拋出上升最終會(huì)停下來(lái)并開(kāi)始豎直下落，則氣球受到的合外力豎直

向下，即豎直向下的重力大于豎直向上的浮力，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.氣球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零，但是氣球受到的合外力不為零，加速度不為零，故C錯(cuò)誤；

D.氣球下落過(guò)程中受到的豎直向下的重力和豎直向上的浮力都不變，根據(jù)牛頓第二定律,

即氣球受到的合外力不變，加速度不變，速度的變化率不變，故D錯(cuò)誤。

故選B。

答案第3頁(yè)，共8頁(yè)

9.AD

【詳解】A.根據(jù)v-f圖像的變化特點(diǎn)可知，從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電荷做加速度減小的加速

運(yùn)動(dòng)，負(fù)電荷在M、N兩點(diǎn)的加速度大小關(guān)系為

>aN

負(fù)電荷僅受電場(chǎng)力的作用，則

<70=，叫

=maN

得

EM>ER

故A正確；

BC.由圖乙可知負(fù)電荷的速度在增大，根據(jù)動(dòng)能定理可知從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電

荷做了正功，即

則

得

為<如

故BC錯(cuò)誤；

D.由圖乙可知負(fù)電荷的速度在增大，根據(jù)動(dòng)能定理可知電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做了正功，根據(jù)電

場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系

W=-AEp

因?yàn)殡妶?chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，即得

△Ep=EpM-EpN>。

則

%,>EpN

故D正確。

故選ADo

答案第4頁(yè)，共8頁(yè)

10.BCD

【詳解】AB.根據(jù)題意，由折射定律畫(huà)出光路圖，如圖所示

ZOAD=ZODA

可知

二=。=60。

則有

/3O=NOZM=30°

折射率為

”如￡=石7.73

sin30°

故A錯(cuò)誤，B正確;

C.由AB分析可知，光線在AC8弧面上的入射角等于在A點(diǎn)的折射角，貝IJ。在0~90。變化

時(shí)，不可能在4cB弧面上發(fā)生全反射，故C正確;

D.若入射光為白光，由于各種顏射的光的折射率不同，則各種顏射的光在AC8弧面上的出

射點(diǎn)不一樣，將形成彩色光帶，故D正確。

故選BCDo

11.D/=%孥9.78

【詳解】(I)[1]小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則小球從A到B的過(guò)程

.12

h2一丁

整理得

-h1

VV

=-<=B-TL^

圖(b)中縱坐標(biāo)的物理量為小球在AB間的平均速度。

故選Do

答案第5頁(yè)，共8頁(yè)

(2)[2]由(1)可知圖(〃)中直線的函數(shù)關(guān)系式

hI

(3)[3]直線斜率的值為

:

jt=-la=-4.889nVs

2

則測(cè)得的重力加速度為

g?9.78m/s2

12.偶然螺旋測(cè)微器系統(tǒng)外接AD

【詳解】(I)[1][2]通過(guò)多次測(cè)量金屬絲直徑可以減小測(cè)量的偶然誤差，要使測(cè)量準(zhǔn)確到

0.01mm,應(yīng)選用的儀器是螺旋測(cè)微器，讀數(shù)到mm為單位小數(shù)點(diǎn)后三位，所以精確度為

0.01mmo

(2)[3][41[5]為了減小電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果引起的系統(tǒng)誤差，應(yīng)該采用電流表外接電路,

因?yàn)榇郎y(cè)電阻遠(yuǎn)小「電壓表內(nèi)阻，電流表外接時(shí)，電壓表測(cè)量準(zhǔn)確，電流表測(cè)量偏大，引起

誤差的原因是電壓表分流，

故選A。

(3”6]電路采取外接法，A選項(xiàng)滑動(dòng)變阻器沒(méi)起到調(diào)節(jié)作用，B選項(xiàng)電壓表串聯(lián)到電路中，

C選項(xiàng)采取了內(nèi)接法。

故選Dv

13.(1)0.0UV；(2)/xlO7W,5萬(wàn)葭10日；(3)l^xlO^N,垂直MN向下

【詳解】(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為

E=—=—S=2X1^-XO.12V=O.O1^V

A/△/2

(2)線圈的電功率為

尸=互=(°°尻.W=-x](r3w

R0.1

0~O.(X)5s時(shí)間內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為

Q=夕/=乃2%1()-3%().(x)5J=5開(kāi)2x10-6J

(3)由圖可知

B=2t(T)

，=0.003s時(shí)半圓弧MPN受到的安培力的大小為

答案第6頁(yè)，共8頁(yè)

F=/BL=—B-2r=^^x2x0.003x2x0.1N=1.2^-xl0-4N

R（）.1

根據(jù)左手定則半圓弧MPN受到的安培力的方向?yàn)榇怪盡N向下。

.(I)24次；(2)5"

【詳解】（1）對(duì)B氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

-V

V3

解得

P\=3%

則根據(jù)等溫方程

V+x1V=/?,x(2V-V)

oJ

解得

八=24次

（2）A中氣體溫度不變

Plx(2V-V)=p2V

對(duì)B中氣體