1. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置,其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解
释了氢原子的光谱特征。 图为氢原子的能级示意图, 已知紫外光的光子能量大于3.11eV, 当大量处于 $3n=$
能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射不同频率的紫外光有
B
2024 年高考物理真题 297 道,覆盖 33 套试卷。在线查看题干、答案解析与考点标签,从题目进入原卷或同科历年真题,适合学生订正复习和老师备课、讲评与组卷。
1. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置,其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解
释了氢原子的光谱特征。 图为氢原子的能级示意图, 已知紫外光的光子能量大于3.11eV, 当大量处于 $3n=$
能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射不同频率的紫外光有
B
2. 某同学参加户外拓展活动,遵照安全规范,坐在滑板上,从高为 h 的粗糙斜坡顶端由静止下滑,至底端
时速度为 v.已知人与滑板的总质量为m,可视为质点.重力加速度大小为g,不计空气阻力.则此过程中
人与滑板克服摩擦力做的功为( )
D
1. 已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后,剩余钍234的质量为( )
B
2. 一辆汽车以10m/s 速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s 停止,汽车的制动距离为( )的
B
3. 一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮,将气泡内的气体视为理想气体,且气体分子个数不变,外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体( )
D
4. 如图所示,飞船与空间站对接后,在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m 和M,则飞船和空间站之间的作用力大小为( )

A
5. 如图甲所示,理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上,输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示,副线圈接规格为“6V,3W”的灯泡。若灯泡正常发光,下列说法正确的是( )
甲
乙
B
6. 如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是( )
电流表
B
7. 如图所示,光滑水平轨道AB与竖直面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物体将轻弹簧压缩至A点后由静止释放,物体脱离弹簧后进入半圆形轨道,恰好能够到达最高点C。下列说法正确的是( )

C
8. 将小球竖直向上抛出,小球从抛出到落回原处的过程中,若所受空气阻力大小与速度大小成正比,则下列说法正确的是( )
C
10. 水平传送带匀速运动,将一物体无初速度地放置在传送带上,最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是( )
D
11. 如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M、N两点,P、Q 是MN连线上的两点,且 $M P = Q N$ 。下列说法正确的是( )

C
12. 如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动,滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接;固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好,且不计摩擦;两个电源的电动势E相同,内阻不计。两弹簧处于原长时,M位于R的中点,理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q 端时,指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上,则下列说法正确的是( )

D
13. 产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖,阿秒(as)是时间单位, $1 \mathbf { a s } = 1 \times$ $1 0 ^ { - 1 8 } \mathrm { { s } }$ ,阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光,提供了阿秒量级的超快“光快门”,使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as 的阿秒光脉冲,持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速 $c = 3 . 0 \times 1 0 ^ { 8 } \mathrm { m / s }$ ,普朗克常量 $h = 6 . 6 \times 1 0 ^ { - 3 4 } \mathrm { J } { \cdot } \mathrm { s }$ ,下列说法正确的是( )
C
14. 电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ 是电磁学中重要的物理量,其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性,如图所示。类似地,上世纪七十年代有科学家预言 $\varPhi$ 和Q 之比可能也是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法错误的是( )

A
15. 某同学测量玻璃的折射率,作出了如图所示的光路图,测出了入射角i和折射角 $r ,$ ,则此玻璃的折射率$n =$

$\frac { \sin i } { \sin r }$
17. 某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池,并用数字电压表(可视为理想电压表)和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r,实验电路如图1所示。连接电路后,闭合开关S,多次调节电阻箱的阻值R,记录电压表的读数U,绘出图像,如图2所示,可得:该电池的电动势$E= \_\_\_\_\_V$,内阻$r=k$Ω。(结果保留两位有效数字)
图1
图2
(1) 1.0; (2) 3.3
18. 如图甲所示,让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。
甲
(1)关于本实验,下列做法正确的是\_ \_\_(填选项前的字母)。A. 实验前,调节装置,使斜槽末端水平B. 选用两个半径不同的小球进行实验C. 用质量大的小球碰撞质量小的小球
(2)图甲中O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影,首先,将质量为 $m _ { 1 }$ 的小球从斜槽上的S位置由静止释放,小球落到复写纸上,重复多次。然后,把质量为 $m _ { 2 }$ 的被碰小球置于斜槽末端,再将质量为 $m _ { 1 }$ 的小球从S位置由静止释放,两球相碰,重复多次。分别确定平均落点,记为M、N和P(P为 $m _ { 1 }$ 单独滑落时的平均落点)。
乙
a.图乙为实验的落点记录,简要说明如何确定平均落点
b.分别测出O 点到平均落点的距离,记为OP、OM和ON。在误差允许范围内,若关系式\_\_\_\_\_成立,即可验证碰撞前后动量守恒。
(3)受上述实验的启发,某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示,用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O 点和 $O ^ { \prime }$ 点,两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放,在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′,小球2向右摆动至最高点D。测得小球1,2的质量分别为m 和M,弦长$A B = l _ { 1 } , ~ A ^ { \prime } B = l _ { 2 } , ~ C D = l _ { 3 }$ 。
丙
推导说明,m、M、l 、l 、l 满足\_\_\_\_\_关系即可验证碰撞前后动量守恒。
(1)AC (2) ①. 用圆规画圆,尽可能用最小的圆把各个落点圈住,这个圆的圆心位置代表平均落点 ②. $m _ { 1 } O P = m _ { 1 } O M + m _ { 2 } O N$ > ③ $m l _ { 1 } = - m l _ { 2 } + M l _ { 3 }$
19. 如图所示,水平放置的排水管满口排水,管口的横截面积为 $S ,$ ,管口离水池水面的高度为 $h ,$ ,水在水池中的落点与管口的水平距离为 $d _ { \circ }$ 。假定水在空中做平抛运动,已知重力加速度为 $^ { g , }$ ,h远大于管口内径。求:
(1)水从管口到水面的运动时间t;
(2)水从管口排出时的速度大小 $\nu _ { 0 }$ ;
(3)管口单位时间内流出水的体积 $\mathcal { Q }$ 。

(1) $\sqrt { \frac { 2 h } { g } }$ ;(2) $d { \sqrt { \frac { g } { 2 h } } }$ ;(3) $S d \sqrt { \frac { g } { 2 h } }$
20. 如图甲所示为某种“电磁枪”的原理图。在竖直向下的匀强磁场中,两根相距L 的平行长直金属导轨水平放置,左端接电容为C的电容器,一导体棒放置在导轨上,与导轨垂直且接触良好,不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦。已知磁场的磁感应强度大小为B,导体棒的质量为m、接入电路的电阻为R。开关闭合前电容器的电荷量为 $\mathcal { Q }$ 。
(1)求闭合开关瞬间通过导体棒的电流 $I ;$
(2)求闭合开关瞬间导体棒的加速度大小 $a ;$
(3)在图乙中定性画出闭合开关后导体棒的速度v随时间t的变化图线。

(1) $I = { \frac { Q } { C R } }$ ;② $a = { \frac { B Q L } { C R m } }$ (3) 在做彼此远离运动,且质量始终均匀分布,在宇宙中所有位置观测的结果都一样。以某一点O 为观测点,以质量为m的小星体(记为P)为观测对象。当前P到O 点的距离为 $r _ { 0 }$ ,宇宙的密度为 $\rho _ { 0 }$ 。
(1)求小星体P 远离到 $2 r _ { 0 }$ 处时宇宙的密度 $\rho ;$
(2)以O 点为球心,以小星体P 到O 点的距离为半径建立球面。P 受到的万有引力相当于球内质量集中于O 点对P的引力。已知质量为 $m _ { 1 }$ 和 $m _ { 2 }$ 、距离为R的两个质点间的引力势能 $E _ { \mathrm { p } } = - G { \frac { m _ { 1 } m _ { 2 } } { R } }$ ,G为引力常量。仅考虑万有引力和P 远离O 点的径向运动。
a.求小星体P从 $r _ { 0 }$ 处远离到 $2 r _ { 0 }$ 。处的过程中动能的变化量 $\Delta E _ { \mathrm { k } }$
b.宇宙中各星体远离观测点的速率v满足哈勃定律 $\nu = H r$ ,其中r为星体到观测点的距离,H为哈勃系数。H与时间t有关但与r无关,分析说明H随t增大还是减小。
① $\rho = \frac { 1 } { 8 } \rho _ { \scriptscriptstyle 0 }$ ;②a $\Delta E _ { \mathrm { k } } = - \frac { 2 } { 3 } G \pi \rho _ { \mathrm { 0 } } m r _ { \mathrm { 0 } } ^ { 2 }$ ;b.H随t增大而减小
22. 我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和修正轨道。图为某种霍尔推进器的放电室(两个半径接近的同轴圆筒间的区域)的示意图。放电室的左、右两端分别为阳极和阴极,间距为 $d _ { \circ }$ 。阴极发射电子,一部分电子进入放电室,另一部分未进入。稳定运行时,可视为放电室内有方向沿轴向向右的匀强电场和匀强磁场,电场强度和磁感应强度大小分别为E和 $B _ { 1 }$ ;还有方向沿半径向外的径向磁场,大小处处相等。放电室内的大量电子可视为处于阳极附近,在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动(如截面图所示),可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离。每个氙离子的质量为M、电荷量为+e,初速度近似为零。氙离子经过电场加速,最终从放电室右端喷出,与阴极发射的未进入放电室的电子刚好完全中和。
已知电子的质量为m、电荷量为-e;对于氙离子,仅考虑电场的作用。
(1)求氙离子在放电室内运动 加速度大小a;的
(2)求径向磁场的磁感应强度大小 $B _ { 2 }$ ;
③设被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k,单位时间内阴极发射的电子总数为n,求此霍尔推进器获得的推力大小 $F _ { c }$ 。

(1) $a = { \frac { e E } { M } }$ ;② $B _ { 2 } = \sqrt { \frac { m E } { 2 e d } } \ ;$ ;③ $F = \frac { n k \sqrt { 2 e M E d } } { 1 + k }$
1. 已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后,剩余钍234的质量为( )
B
2. 一辆汽车以 10m/s 速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s 停止,汽车的制动距离为( )
B
3. 一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮,将气泡内的气体视为理想气体,且气体分子个数不变,外界大气
压不变。在上浮过程中气泡内气体
D
5. 如图甲所示,理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上,输入电压 u 随时间 t 变化的图像如图乙所示,
副线圈接规格为“ 6V,3W”的灯泡。若灯泡正常发光,下列说法正确的是
B
7. 如图所示,光滑水平轨道 AB 与竖直面内的光滑半圆形轨道 BC 在 B 点平滑连接。一小物体将轻弹簧压
缩至 A 点后由静止释放,物体脱离弹簧后进入半圆形轨道,恰好能够到达最高点 C。下列说法正确的是
C
8. 将小球竖直向上抛出,小球从抛出到落回原处的过程中,若所受空气阻力大小与速度大小成正比,则下
列说法正确的是( )
C
10. 水平传送带匀速运动,将一物体无初速度地放置在传送带上,最终物体随传送带一起匀速运动。下列
说法正确的是
D
12. 如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动,滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接;固定
在滑块上的滑动片 M 下端与滑动变阻器R 接触良好,且不计摩擦;两个电源的电动势 E 相同,内阻不
计。两弹簧处于原长时,M 位于R 的中点,理想电压表的指针位于表盘中央。当 P 端电势高于 Q 端时,
指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上,则下列说法正确的是

D