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2024年高考物理终极压题【新高考通用】（试题+全解全析）
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这是一份2024年高考物理终极压题【新高考通用】（试题+全解全析），共15页。
物理
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本题共7小题，每小题4份，共28份。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．某新能源汽车开启最新技术的“隐私声盾”功能后，司机将无法听到后排乘客说话的内容。“隐私声盾”系统能采集后排乘客的声音信号，并通过司机头枕音箱发出自适应的抵消声波，将对话声音抵消，从而屏蔽90%以上的后排对话信息，提高驾驶员的专注度，同时保护后排乘客的隐私。下列说法正确的是（ ）
A．“隐私声盾”技术运用了多普勒效应
B．抵消声波与后排说话声波的频率相同
C．抵消声波比后排说话声波的传播速度快
D．抵消声波与后排说话声波的相位差为零
2．扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定气流，从而将谷物中的秕粒a（秕粒为不饱满的谷粒，质量较轻）和饱粒b分开。若所有谷粒进入分离仓时，在水平方向获得的动量相同。之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。下图中虚线分别表示a、b谷粒的轨迹，、为相应谷粒所受的合外力。下列四幅图中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．2023年9月，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在离地球表面400 km的“天宫二号”空间站上为广大青少年带来了一堂精彩的太空科普课。已知地球同步卫星、天宫二号沿圆轨道运行的向心加速度和地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小分别为、、，它们运行的速率分别为、、。则（ ）
A．
B．
C．
D．
4．如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的连线的中垂线上，且a、b到两电荷连线的中点O的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，c、d位于MN的连线的中垂线上，且c、d到MN连线的中点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（ ）
A．O点处的电场强度为零
B．点处的磁感应强度为零
C．a、b处的电场强度大小相等，方向相反
D．c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同
5．M、N是某电场中一条电场线上的两点，一个电子从M点以一定的初速度向N点运动，电子仅受电场力的作用，其电势能随位移变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电子的速度在不断地减小
B．电子的加速度在不断地增大
C．M点的电场强度大于N点的电场强度
D．M点的电势高于N点的电势
6．一椭球形玻璃置于真空中，其中心截面的椭圆长轴和短轴长度分别为10cm和6cm。一束从左焦点射向最高点P的激光，恰好在P点发生全反射。已知光在真空中的速度为c，则该光线在玻璃中传播的速度为（ ）
A．B．C．D．
7．在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场宽度HP及PN均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框abcd，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．当ab边刚越过JP时，导线框的加速度大小为
B．导线框两次匀速直线运动的速度之比
C．从t1到t2的过程中，导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量
D．从t1到t2的过程中，有机械能转化为电能
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．智能手机内装有光敏电阻，可利用光电效应原理自动调节屏幕亮度。某金属发生光电效应时，其遏止电压与入射光的频率v的关系如图所示，图中横轴截距为a，纵轴截距为-b，元电荷为e。则（ ）
A．普朗克常量B．普朗克常量
C．该金属的逸出功为eaD．该金属的逸出功为eb
9．如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平面上，一段轻绳左端拴接在质量为M的物体P上，右端跨过光滑的定滑轮连接质量为m的物体Q，整个系统处于静止状态。对Q施加始终与轻绳OQ端夹角为的拉力F，使Q缓慢移动直至轻绳OQ端水平，该过程中物体P始终静止。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F先变大后变小B．轻绳的拉力先增大后减小
C．物体P所受摩擦力可能先增大后减小D．地面对斜面体的摩擦力一直变大
10．如图（a），轿厢内质量为的物块的右边被一根轻弹簧用的水平拉力向右拉着且保持静止，物块与轿厢水平底面间的动摩擦因数为0.3。时，轿厢在竖直轨道作用下由静止开始运动，轨道对轿厢竖直向上的作用力F的大小随时间t的变化如图（b）所示，时，物块恰好相对轿厢底面滑动。轿厢和厢内物块的总质量为，重力加速度大小取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ）
A．时，轿厢的加速度大小为
B．时，轨道对轿厢的作用力大小为
C．时，轿厢的速度大小为
D．物块从开始滑动到弹簧恢复原长的过程中，物块在水平方向上做匀加速直线运动
三非选择题：共54分，考生根据要求作答。
11．(6分)某同学采用如图甲所示装置验证物块A与物块B（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调，滑轮质量不计，细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。，遮光条质量不计，遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过光电门的瞬时速度，实验时将物块B由静止释放。
(1)用螺旋测微器测出遮光条宽度d，如图乙所示，则 。
(2)某次实验中，测得，则此时A的速度为 （保留2位有效数字）。
(3)改变光电门与物块B之间的高度h，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间t，以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出图像，如图丙所示，该图像的斜率为k，在实验误差允许范围内，若 （用含g、d字母的表达式表示），则验证了机械能守恒定律。
12．（12分）小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0=30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为 Ω。
(2)由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，电路中的电流将会 ，继电器的磁性将 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)图甲中警铃的接线柱D应与接线柱 相连。（选填“A”或“B”）。
(4)请计算说明，环境温度在大于等于 范围内时，警铃报警。
四、解答题
13．(8分)一篮球的质量m=0.6 kg，其最大容积V=7L，用打气筒给篮球打气，每打一次把压强p0=1.0×105Pa的空气打进去V1=200cm3，不计篮球的厚度，整个打气过程中，认为空气的温度不变，将空气视为理想气体。
（1）打气前球内有，压强的空气，打30 次气后篮球达到最大体积，求此时球内的压强（结果保留三位有效数字）；
（2）将打好气的篮球从高处自由释放，篮球与水平地面接触的时间，反弹后上升的最大高度，取重力加速度大小，忽略空气阻力，不计篮球内空气的质量，求地面对篮球的平均作用力大小。
14．(12分)如图所示，两平行金属板水平放置，板间存在垂直纸面的匀强磁场和电场强度为E的匀强电场。金属板右上方以为下边界，为上边界，为左边界的区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为d，与金属板的上极板等高，与金属板右端在同一竖直线。一个电荷量为q、质量为m的负离子以初速度在两板间沿平行于金属板的虚线从A点射入金属板间。不计粒子重力。
（1）已知离子恰好做匀速直线运动，求金属板间的磁感应强度；
（2）若撤去板间磁场，离子恰好从上极板的右侧边缘射出电场，方向与水平方向成60°角，离子进入磁场运动后从磁场边界P点射出，求该磁场的磁感应强度的大小及离子从M点射入到从P点射出的时间是多长？
15．(16分)如图所示，在长度足够的水平直轨道AG上，有一半径的光滑圆形轨道BCD与之平滑相切连接，圆轨道的左侧是细管道，在底端B、D轨道错开，其右侧有长的水平传送带EF与直轨道无缝平滑连接，在传送带的F右侧的G处连接光滑圆弧轨道，轨道半径。在轨道A处有弹射器，一质量的a滑块以初速度水平向右弹射出来，滑块a恰好能过圆轨道。当滑块a滑上传送带后及时在水平轨道E处固定一弹性挡板，在G处放置质量M的滑块b，a与b发生完全弹性碰撞后反弹，以后a、b能在G处发生多次碰撞。已知传送带以恒定速度顺时针转动，滑块与传送带之间的动摩擦因数，其余部分均光滑，取：，。求：
（1）大小；
（2）滑块a第一次通过传送带的时间和系统摩擦产生的热量；
（3）b的质量M和相邻两次碰撞的时间间隔。
2024年高考终极压题【新高考通用】
物理·全解全析
1．B
【解析】A．“隐私声盾”利用的是两列声波相互干涉的原理，故A错误；
B．由于两列声波需要相互干涉，故抵消声波与后排说话声波的频率相同，故B正确；
C．机械波的传播速度与介质有关，故抵消声波与后排说话声波的传播速度一样快，故C错误；
D．抵消声波与后排说话声波相互抵消，在干涉点处的振动相位差为的奇数倍，故D错误。
故选B。
2．B
【解析】从力的角度看，水平方向的力相等，饱粒b的重力大于秕粒a的重力，如图所示
从运动上看，在水平方向获得的动量相同，饱粒b的水平速度小于秕粒a的水平速度，而从竖直方向上高度相同运动时间相等所以综合可知B正确。故选B。
3．A
【解析】AB．由于同步卫星与地球自转周期相同，根据可知又万有引力为其做圆周运动提供向心力，则有同步卫星的轨道半径大于天宫二号的轨道半径，则有三者加速度的关系
所以A正确，B错误；CD．由于同步卫星与地球自转周期相同，根据可知又万有引力为其做圆周运动提供向心力，则有可知三者的速度关系CD错误。故选A。
4．D
【解析】A．正、负电荷在O点处的电场强度方向均水平向右，根据场强叠加可知，O点电场强度不为零，故A错误。
C．根据等量异种电荷中垂线电场分布特点，结合对称性可知，a、b处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故C错误；
BD．根据安培定则以及磁场叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向均沿cd向下，点处的磁感应强度不为零，也沿cd向下，故B错误，D正确。
故选D。
5．C
【解析】A．电子仅受电场力的作用，由图像可知电势能随位移增加而减小，根据功能关系可知，电场力做正功，电子的动能在不断增加，电子的速度也在不断地增加，故A错误；BC．根据动能定理有
图像的斜率反映了电场强度的变化，图像斜率逐渐减小，则电场强度逐渐减小，所以M点的电场强度大于N点的电场强度，电子在M点受到的电场力大于N点的电场力，根据牛顿第二定律可知电子的加速度在不断地减小，故C正确，B错误；D．由图像可知电子的电势能逐渐减小，根据
可知M点的电势低于N点的电势，故D错误。故选C。
6．D
【解析】如图所示
由题意可知∠C为单色光发生全反射的临界角，设椭圆的半长轴为a，半短轴为b，则离心率
由几何关系得由折射定律可知透明柱体对单色光的折射率为
所以单色光在柱形物体中传播的速度为故选D。
7．D
【解析】A．ab边刚越过GH即做匀速直线运动，表明线框此时所受的合力为0，即
在ab边刚越过JP时，ab、cd边都切割磁感线产生感应电动势，但线框的运动速度不能突变，仍为v1，则此时回路中的总感应电动势为
设此时线框的加速度为a，则ab边刚越过JP时，受到的安培力方向沿斜面向上，cd边受到的安培力也沿斜面向上，根据牛顿第二定律可得联立可得方向沿斜面向上，故A错误；
B．由于线框再做匀速运动时的速度为v2，则线框受力平衡，即结合A中分析可知故B错误；
C．从t1到t2的过程中，根据能量守恒得，导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少加上线框动能的减少量，故C错误；D．根据能量守恒定律有故转化为电能的机械能为
故D正确。故选D。
8．BD
【解析】AB．根据光电效应方程有根据动能定理有解得结合图像有解得故A错误，B正确；CD．根据上述，结合图像有解得故C错误，D正确。故选BD。
9．BC
【解析】AB．设右侧轻绳与竖直方向的夹角为，设绳子上的力为T，如图所示
由正弦定理可知==即==
当时，即细绳水平时力F最大，故轻绳拉力T由mg增大到mg后又减小到mg，力F一直增大，故A错误，B正确；C．对P受力分析可知，物体P受到的摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件得
轻绳拉力T由mg增大到mg后又减小到mg，物体P所受摩擦力可能先增大后减小，故C正确；D．对斜面和P整体分析可知则地面对斜面体的摩擦力先变大后变小，故D错误。
故选BC。
10．BC
【解析】AB．物块恰好相对轿厢底面滑动，根据平衡条件可知此时弹簧弹力等于物块与木箱间的摩擦力，对木箱受力分析，竖直方向对物块受力分析其中解得
故A错误，B正确；C．根据动量定理可得解得故C正确；
D．物块从开始滑动到弹簧恢复原长的过程中，开始时物块在水平方向上受摩擦力和弹力作用，而恢复原长后，水平方向上只受摩擦力，方向与开始时合力方向不同，故不是匀加速直线运动，故D错误。
故选BC。
11．(1)1.195 (2)0.10 (3)每空2分
【解析】（1）[1]螺旋测微器测出遮光条宽度为
（2）[1] A的速度为
（3）[1]系统减小的重力势能为
系统增加的动能为
在实验误差允许范围内，机械能守恒有
化解得在实验误差允许范围内，若则验证了机械能守恒定律。
12．(1)70 (2) 减小 增大 增大 (3)B (4)80℃每空2分
【解析】（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为70Ω。
（2）[1][2][3]环境温度升高时，电路中的总电阻减小，电源电压不变，通过继电器的电流增大，磁性增大。
（3）由题可知“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱D应与接线柱B相连。；
（4）由题知，当线圈中的电流I=50mA=0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警；则控制电路的总电阻
由电阻的串联可知，此时热敏电阻的阻值
由图乙可知，此时
环境温度在大于等于范围内时，警铃报警。
13．（1）；（2）336 N
【解析】（1）对篮球内的空气，根据玻意耳定律有
分
解得 分
（2）设篮球着地前瞬间和反弹后瞬间的速度大小分别为v1、v2，则有
分
分
以竖直向上为正方向，对篮球，根据动量定理有
分
解得 F=分
14．（1），方向垂直纸面向里；（2），
【解析】（1）离子在金属板间做匀速直线运动，受到的电场力和洛伦兹力平衡，则有
分
解得 分
方向垂直纸面向里。
（2）离子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速运动,则离子进入磁场的速度为
分
设离子进入磁场后做匀速圆周运动的半径为r，由洛伦兹力提供向心力可得
分
由几何关系可得
分
联立解得
分
离子从M点射入到从P点射出对应的圆心角
分
则时间为
分
15．（1）；（2）0.5s，；（3）9kg，，都以、的间隔循环。
【解析】（1）在C点由重力提供向心力
分
从A到C由动能定理得
分
解得
分
（2）设a在传送带上一直加速，则
分
分
假设成立，故
分
滑块a第一次通过传送带系统摩擦产生的热量为
分
（3）碰撞后滑上圆弧轨道，由于半径很大，作简谐运动
分
设a反弹速度大小为，向左滑上传送带后又滑回到G点
分
分
且
分
所以此解合理
分
分
第一次与第二次碰撞间隔
第二次碰撞与第三次碰撞的间隔为，第一次碰撞后，都滑回到点后再次碰撞，根据碰撞的对称性，碰后停止，以
分
速度向左滑，到达E点反弹回来。由（2）小题得
分
以后都以、的间隔循环。
1
2
3
4
6
7
8
9
10
B
B
A
D
C
D
BD
BC
BC
物理
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本题共7小题，每小题4份，共28份。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．某新能源汽车开启最新技术的“隐私声盾”功能后，司机将无法听到后排乘客说话的内容。“隐私声盾”系统能采集后排乘客的声音信号，并通过司机头枕音箱发出自适应的抵消声波，将对话声音抵消，从而屏蔽90%以上的后排对话信息，提高驾驶员的专注度，同时保护后排乘客的隐私。下列说法正确的是（ ）
A．“隐私声盾”技术运用了多普勒效应
B．抵消声波与后排说话声波的频率相同
C．抵消声波比后排说话声波的传播速度快
D．抵消声波与后排说话声波的相位差为零
2．扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定气流，从而将谷物中的秕粒a（秕粒为不饱满的谷粒，质量较轻）和饱粒b分开。若所有谷粒进入分离仓时，在水平方向获得的动量相同。之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。下图中虚线分别表示a、b谷粒的轨迹，、为相应谷粒所受的合外力。下列四幅图中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．2023年9月，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在离地球表面400 km的“天宫二号”空间站上为广大青少年带来了一堂精彩的太空科普课。已知地球同步卫星、天宫二号沿圆轨道运行的向心加速度和地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小分别为、、，它们运行的速率分别为、、。则（ ）
A．
B．
C．
D．
4．如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的连线的中垂线上，且a、b到两电荷连线的中点O的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，c、d位于MN的连线的中垂线上，且c、d到MN连线的中点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（ ）
A．O点处的电场强度为零
B．点处的磁感应强度为零
C．a、b处的电场强度大小相等，方向相反
D．c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同
5．M、N是某电场中一条电场线上的两点，一个电子从M点以一定的初速度向N点运动，电子仅受电场力的作用，其电势能随位移变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电子的速度在不断地减小
B．电子的加速度在不断地增大
C．M点的电场强度大于N点的电场强度
D．M点的电势高于N点的电势
6．一椭球形玻璃置于真空中，其中心截面的椭圆长轴和短轴长度分别为10cm和6cm。一束从左焦点射向最高点P的激光，恰好在P点发生全反射。已知光在真空中的速度为c，则该光线在玻璃中传播的速度为（ ）
A．B．C．D．
7．在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场宽度HP及PN均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框abcd，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．当ab边刚越过JP时，导线框的加速度大小为
B．导线框两次匀速直线运动的速度之比
C．从t1到t2的过程中，导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量
D．从t1到t2的过程中，有机械能转化为电能
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．智能手机内装有光敏电阻，可利用光电效应原理自动调节屏幕亮度。某金属发生光电效应时，其遏止电压与入射光的频率v的关系如图所示，图中横轴截距为a，纵轴截距为-b，元电荷为e。则（ ）
A．普朗克常量B．普朗克常量
C．该金属的逸出功为eaD．该金属的逸出功为eb
9．如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平面上，一段轻绳左端拴接在质量为M的物体P上，右端跨过光滑的定滑轮连接质量为m的物体Q，整个系统处于静止状态。对Q施加始终与轻绳OQ端夹角为的拉力F，使Q缓慢移动直至轻绳OQ端水平，该过程中物体P始终静止。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F先变大后变小B．轻绳的拉力先增大后减小
C．物体P所受摩擦力可能先增大后减小D．地面对斜面体的摩擦力一直变大
10．如图（a），轿厢内质量为的物块的右边被一根轻弹簧用的水平拉力向右拉着且保持静止，物块与轿厢水平底面间的动摩擦因数为0.3。时，轿厢在竖直轨道作用下由静止开始运动，轨道对轿厢竖直向上的作用力F的大小随时间t的变化如图（b）所示，时，物块恰好相对轿厢底面滑动。轿厢和厢内物块的总质量为，重力加速度大小取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ）
A．时，轿厢的加速度大小为
B．时，轨道对轿厢的作用力大小为
C．时，轿厢的速度大小为
D．物块从开始滑动到弹簧恢复原长的过程中，物块在水平方向上做匀加速直线运动
三非选择题：共54分，考生根据要求作答。
11．(6分)某同学采用如图甲所示装置验证物块A与物块B（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调，滑轮质量不计，细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。，遮光条质量不计，遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过光电门的瞬时速度，实验时将物块B由静止释放。
(1)用螺旋测微器测出遮光条宽度d，如图乙所示，则 。
(2)某次实验中，测得，则此时A的速度为 （保留2位有效数字）。
(3)改变光电门与物块B之间的高度h，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间t，以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出图像，如图丙所示，该图像的斜率为k，在实验误差允许范围内，若 （用含g、d字母的表达式表示），则验证了机械能守恒定律。
12．（12分）小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0=30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为 Ω。
(2)由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，电路中的电流将会 ，继电器的磁性将 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)图甲中警铃的接线柱D应与接线柱 相连。（选填“A”或“B”）。
(4)请计算说明，环境温度在大于等于 范围内时，警铃报警。
四、解答题
13．(8分)一篮球的质量m=0.6 kg，其最大容积V=7L，用打气筒给篮球打气，每打一次把压强p0=1.0×105Pa的空气打进去V1=200cm3，不计篮球的厚度，整个打气过程中，认为空气的温度不变，将空气视为理想气体。
（1）打气前球内有，压强的空气，打30 次气后篮球达到最大体积，求此时球内的压强（结果保留三位有效数字）；
（2）将打好气的篮球从高处自由释放，篮球与水平地面接触的时间，反弹后上升的最大高度，取重力加速度大小，忽略空气阻力，不计篮球内空气的质量，求地面对篮球的平均作用力大小。
14．(12分)如图所示，两平行金属板水平放置，板间存在垂直纸面的匀强磁场和电场强度为E的匀强电场。金属板右上方以为下边界，为上边界，为左边界的区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为d，与金属板的上极板等高，与金属板右端在同一竖直线。一个电荷量为q、质量为m的负离子以初速度在两板间沿平行于金属板的虚线从A点射入金属板间。不计粒子重力。
（1）已知离子恰好做匀速直线运动，求金属板间的磁感应强度；
（2）若撤去板间磁场，离子恰好从上极板的右侧边缘射出电场，方向与水平方向成60°角，离子进入磁场运动后从磁场边界P点射出，求该磁场的磁感应强度的大小及离子从M点射入到从P点射出的时间是多长？
15．(16分)如图所示，在长度足够的水平直轨道AG上，有一半径的光滑圆形轨道BCD与之平滑相切连接，圆轨道的左侧是细管道，在底端B、D轨道错开，其右侧有长的水平传送带EF与直轨道无缝平滑连接，在传送带的F右侧的G处连接光滑圆弧轨道，轨道半径。在轨道A处有弹射器，一质量的a滑块以初速度水平向右弹射出来，滑块a恰好能过圆轨道。当滑块a滑上传送带后及时在水平轨道E处固定一弹性挡板，在G处放置质量M的滑块b，a与b发生完全弹性碰撞后反弹，以后a、b能在G处发生多次碰撞。已知传送带以恒定速度顺时针转动，滑块与传送带之间的动摩擦因数，其余部分均光滑，取：，。求：
（1）大小；
（2）滑块a第一次通过传送带的时间和系统摩擦产生的热量；
（3）b的质量M和相邻两次碰撞的时间间隔。
2024年高考终极压题【新高考通用】
物理·全解全析
1．B
【解析】A．“隐私声盾”利用的是两列声波相互干涉的原理，故A错误；
B．由于两列声波需要相互干涉，故抵消声波与后排说话声波的频率相同，故B正确；
C．机械波的传播速度与介质有关，故抵消声波与后排说话声波的传播速度一样快，故C错误；
D．抵消声波与后排说话声波相互抵消，在干涉点处的振动相位差为的奇数倍，故D错误。
故选B。
2．B
【解析】从力的角度看，水平方向的力相等，饱粒b的重力大于秕粒a的重力，如图所示
从运动上看，在水平方向获得的动量相同，饱粒b的水平速度小于秕粒a的水平速度，而从竖直方向上高度相同运动时间相等所以综合可知B正确。故选B。
3．A
【解析】AB．由于同步卫星与地球自转周期相同，根据可知又万有引力为其做圆周运动提供向心力，则有同步卫星的轨道半径大于天宫二号的轨道半径，则有三者加速度的关系
所以A正确，B错误；CD．由于同步卫星与地球自转周期相同，根据可知又万有引力为其做圆周运动提供向心力，则有可知三者的速度关系CD错误。故选A。
4．D
【解析】A．正、负电荷在O点处的电场强度方向均水平向右，根据场强叠加可知，O点电场强度不为零，故A错误。
C．根据等量异种电荷中垂线电场分布特点，结合对称性可知，a、b处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故C错误；
BD．根据安培定则以及磁场叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向均沿cd向下，点处的磁感应强度不为零，也沿cd向下，故B错误，D正确。
故选D。
5．C
【解析】A．电子仅受电场力的作用，由图像可知电势能随位移增加而减小，根据功能关系可知，电场力做正功，电子的动能在不断增加，电子的速度也在不断地增加，故A错误；BC．根据动能定理有
图像的斜率反映了电场强度的变化，图像斜率逐渐减小，则电场强度逐渐减小，所以M点的电场强度大于N点的电场强度，电子在M点受到的电场力大于N点的电场力，根据牛顿第二定律可知电子的加速度在不断地减小，故C正确，B错误；D．由图像可知电子的电势能逐渐减小，根据
可知M点的电势低于N点的电势，故D错误。故选C。
6．D
【解析】如图所示
由题意可知∠C为单色光发生全反射的临界角，设椭圆的半长轴为a，半短轴为b，则离心率
由几何关系得由折射定律可知透明柱体对单色光的折射率为
所以单色光在柱形物体中传播的速度为故选D。
7．D
【解析】A．ab边刚越过GH即做匀速直线运动，表明线框此时所受的合力为0，即
在ab边刚越过JP时，ab、cd边都切割磁感线产生感应电动势，但线框的运动速度不能突变，仍为v1，则此时回路中的总感应电动势为
设此时线框的加速度为a，则ab边刚越过JP时，受到的安培力方向沿斜面向上，cd边受到的安培力也沿斜面向上，根据牛顿第二定律可得联立可得方向沿斜面向上，故A错误；
B．由于线框再做匀速运动时的速度为v2，则线框受力平衡，即结合A中分析可知故B错误；
C．从t1到t2的过程中，根据能量守恒得，导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少加上线框动能的减少量，故C错误；D．根据能量守恒定律有故转化为电能的机械能为
故D正确。故选D。
8．BD
【解析】AB．根据光电效应方程有根据动能定理有解得结合图像有解得故A错误，B正确；CD．根据上述，结合图像有解得故C错误，D正确。故选BD。
9．BC
【解析】AB．设右侧轻绳与竖直方向的夹角为，设绳子上的力为T，如图所示
由正弦定理可知==即==
当时，即细绳水平时力F最大，故轻绳拉力T由mg增大到mg后又减小到mg，力F一直增大，故A错误，B正确；C．对P受力分析可知，物体P受到的摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件得
轻绳拉力T由mg增大到mg后又减小到mg，物体P所受摩擦力可能先增大后减小，故C正确；D．对斜面和P整体分析可知则地面对斜面体的摩擦力先变大后变小，故D错误。
故选BC。
10．BC
【解析】AB．物块恰好相对轿厢底面滑动，根据平衡条件可知此时弹簧弹力等于物块与木箱间的摩擦力，对木箱受力分析，竖直方向对物块受力分析其中解得
故A错误，B正确；C．根据动量定理可得解得故C正确；
D．物块从开始滑动到弹簧恢复原长的过程中，开始时物块在水平方向上受摩擦力和弹力作用，而恢复原长后，水平方向上只受摩擦力，方向与开始时合力方向不同，故不是匀加速直线运动，故D错误。
故选BC。
11．(1)1.195 (2)0.10 (3)每空2分
【解析】（1）[1]螺旋测微器测出遮光条宽度为
（2）[1] A的速度为
（3）[1]系统减小的重力势能为
系统增加的动能为
在实验误差允许范围内，机械能守恒有
化解得在实验误差允许范围内，若则验证了机械能守恒定律。
12．(1)70 (2) 减小 增大 增大 (3)B (4)80℃每空2分
【解析】（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为70Ω。
（2）[1][2][3]环境温度升高时，电路中的总电阻减小，电源电压不变，通过继电器的电流增大，磁性增大。
（3）由题可知“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱D应与接线柱B相连。；
（4）由题知，当线圈中的电流I=50mA=0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警；则控制电路的总电阻
由电阻的串联可知，此时热敏电阻的阻值
由图乙可知，此时
环境温度在大于等于范围内时，警铃报警。
13．（1）；（2）336 N
【解析】（1）对篮球内的空气，根据玻意耳定律有
分
解得 分
（2）设篮球着地前瞬间和反弹后瞬间的速度大小分别为v1、v2，则有
分
分
以竖直向上为正方向，对篮球，根据动量定理有
分
解得 F=分
14．（1），方向垂直纸面向里；（2），
【解析】（1）离子在金属板间做匀速直线运动，受到的电场力和洛伦兹力平衡，则有
分
解得 分
方向垂直纸面向里。
（2）离子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速运动,则离子进入磁场的速度为
分
设离子进入磁场后做匀速圆周运动的半径为r，由洛伦兹力提供向心力可得
分
由几何关系可得
分
联立解得
分
离子从M点射入到从P点射出对应的圆心角
分
则时间为
分
15．（1）；（2）0.5s，；（3）9kg，，都以、的间隔循环。
【解析】（1）在C点由重力提供向心力
分
从A到C由动能定理得
分
解得
分
（2）设a在传送带上一直加速，则
分
分
假设成立，故
分
滑块a第一次通过传送带系统摩擦产生的热量为
分
（3）碰撞后滑上圆弧轨道，由于半径很大，作简谐运动
分
设a反弹速度大小为，向左滑上传送带后又滑回到G点
分
分
且
分
所以此解合理
分
分
第一次与第二次碰撞间隔
第二次碰撞与第三次碰撞的间隔为，第一次碰撞后，都滑回到点后再次碰撞，根据碰撞的对称性，碰后停止，以
分
速度向左滑，到达E点反弹回来。由（2）小题得
分
以后都以、的间隔循环。
1
2
3
4
6
7
8
9
10
B
B
A
D
C
D
BD
BC
BC
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