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2024年天津高考物理真题详解
一、单选题(共5题,每题5分)
第1题:空缺
说明:原文档中第1题题文空缺,考试院未展示,因此无法提供答案和解析。
第2题:空缺
说明:原文档中第2题题文空缺,考试院未展示,因此无法提供答案和解析。
第3题(2024年,第3题)
题目:一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,图1是t=1s时该波的波形图,图2是x=0处质点的振动图像。则t=11s
时该波的波形图为( )。
答案:C
解析:
波的周期T可从振动图像(图2)中读出,T=4s。t=11s时,相当于从t=1s开始经过10s,即2.5个周期(10s / 4s =
2.5T)。经过整数周期时波形重复,但2.5T相当于半个周期加两个整周期,因此波形会反向。原点x=0处的质点从
t=1s的平衡位置经2.5T后到达波谷位置(由振动图像可知,t=1s时质点向上运动,经2.5T后向下运动到最低
点)。对比选项,波形图C符合此特征,表现为波谷位于原点。因此,正确答案为C。
第4题(2024年,第4题)
题目:如图所示,两根不计电阻的光滑金属导轨平行放置,导轨及其构成的平面均与水平面成某一角度,导轨上
端用直导线连接,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。具有一定阻值的金属棒MN从某高度由静止开
始下滑,下滑过程中MN始终与导轨垂直并接触良好,则MN所受的安培力F及其加速度a、速度v、电流I,随时间t
变化的关系图像可能正确的是( )。
答案:A
解析:
金属棒MN下滑时,切割磁感线产生感应电动势,形成感应电流。安培力大小为 ,即F与速度v成
正比。由牛顿第二定律:加速度 。随着v增大,a逐渐减小,当a=0时速度达到最
大值并做匀速运动。
F-t图像:由于F ∝ v,而v-t图像斜率(加速度)减小,因此F-t图像斜率也应逐渐减小至零,对应选项A。
其他选项:B和C中F-t斜率不变或增大,错误;D中I-t图像斜率应减小(因为 ,斜率与a成正比,a减
小),但D显示斜率不变,错误。
故正确答案为A。
第5题:空缺
说明:原文档中第5题题文空缺,考试院未展示,因此无法提供答案和解析。
二、多选题(共3题,每题5分)
第6题(2024年,第6题)
题目:中国钍基熔盐堆涉及核反应方程:① ;② 。下列说法正确的
是( )。
答案:AB
解析:
A选项:方程①中,根据质量数和电荷数守恒,X的质量数为1、电荷数为0,应为中子,正确。
B选项:方程②中,钍-233放出电子(β粒子),是β衰变,正确。
C选项:半衰期是原子核固有属性,不受温度影响,错误。D选项:β衰变释放的电子是中子转化为质子时产生的,并非原子核内含电子,错误。
故正确答案为AB。
第7题(2024年,第7题)
题目:卫星未发射时静置在赤道上随地球转动,地球半径为R。卫星发射后在地球同步轨道上做匀速圆周运动,轨
道半径为r。则卫星未发射时和在轨道上运行时( )。
答案:AC
解析:
A选项:同步轨道卫星角速度与地球自转角速度相同,未发射时随地球转动,角速度相同,比值1:1,正确。
B选项:线速度 ,角速度相同,线速度比等于轨道半径比R:r,但选项给出 ,错误。
C选项:向心加速度 ,角速度相同,加速度比等于半径比R:r,正确。
D选项:万有引力 ,与r²成反比,比值应为 ,错误。
故正确答案为AC。
第8题(2024年,第8题)
题目:某静电场在x轴正半轴的电势φ随x变化的图像如图所示,a、b、c、d为x轴上四个点。一负电荷仅受静电
力,从d点沿x轴负方向运动到a点,则该电荷( )。
答案:BD
解析:
电势能分析:负电荷电势能 (q为负),电势越高处电势能越小。图中a点电势最高,c点最低,因此
电荷在a点电势能最小,在c点最大。
能量守恒:仅静电力作用,动能与电势能之和守恒。电势能最大时(c点)动能最小,速度最小,故B正确。A
错误(b点非极值)。
电场力方向:沿电场线电势降低,c点左侧电场沿x轴正方向,右侧沿x轴负方向。负电荷在c点右侧受电场力沿x
轴正方向,在左侧沿x轴负方向。从d到a,电荷先向右运动(d到c)电场力做负功,后向左运动(c到a)电场
力做正功,故C错误。在a点,电场方向沿x轴负方向,负电荷受电场力沿x轴负方向,D正确。
故正确答案为BD。
三、实验题(共6空,每空2分)
第9(1)题(2024年,第9(1)题)
题目:
(1)根据闭合电路欧姆定律,电源输出功率P与外电阻R关系图像如图所示,则P的峰值对应的外电路电阻值R应
______电源内阻r(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)测定电源电动势和内阻,器材略。
(i)滑动变阻器应选______(填字母);
(ii)实物电路中,单刀双掷开关S₂为使内阻测量更准确,应与______端闭合。
答案:(1)等于 (2)(i)C (ii)2
解析:(1)详解:电源输出功率公式为 。通过求导或配方法可知,当 时P最大,故填“等于”。
(2)详解:
(i)滑动变阻器应选阻值较小的C(20Ω),便于调节且减少误差。
(ii)电压表内阻远大于电源内阻,采用电流表外接法(S₂接2端)可减少系统误差,使内阻测量更接近真
实值。
第9(2)题(2024年,第9(2)题)
题目:
(1)补偿阻力时,调节木板倾角使小车不挂槽码匀速运动,图中能表明补偿恰当的是______。
(2)纸带数据:s₁=6.20 cm, s₂=6.70 cm, s₃=7.21 cm, s₄=7.73 cm,交流电源频率50 Hz,小车加速度a=______
m/s²(保留两位有效数字)。
(3)用传感器测拉力,小车总质量210g,槽码质量依次为5g、10g、20g、40g。两种方式(槽码重力作合力/传
感器示数作合力)得到的合力差异最大时,槽码质量为______。
答案:(1)B (2)0.51 (3)40
解析:
(1)详解:补偿阻力后小车应做匀速运动,纸带点迹均匀。选项B显示点间距相等,表明补偿恰当。
(2)详解:相邻计数点时间间隔 (因每5点取一计数点)。加速度公式:
(3)详解:由牛顿第二定律,传感器示数 。当m增大时,T与mg差异增大。m=40g时差异
最大,因 比值最大。
四、计算题(共3题,分值14+16+18)
第10题(2024年,第10题)
题目:光滑半圆轨道直径竖直,最低点与水平面相切。小球A静置于最低点,受水平向左冲量I=1.8 N·s,沿轨道
运动到最高点与静止小球B正碰并粘一起。已知m_A=0.3 kg, m_B=0.1 kg, 轨道半径和绳长均为R=0.5 m, g=10
m/s²。求:
(1)碰前A的速度大小;
(2)碰后轻绳拉力大小。
答案:(1)4 m/s (2)11.2 N
解析:
(1)碰前速度:由冲量定理 得初速 。从最低点到最高点,动能
定理:
代入数据: ,解得 。(2)绳拉力:碰撞动量守恒 共,得 共 。在最高点,由牛顿第二定律:
代入数据: ,解得 。
第11题(2024年,第11题)
题目:第一象限内,半圆形匀强磁场区域半径R,半圆与x轴切于M点,与y轴切于N点。匀强电场沿+x方向,场强
E。带负电粒子(质量m,电量-q)从M点以速度v沿+y方向射入,匀速穿过半圆区域。求:
(1)磁感应强度B大小;
(2)仅有电场时,粒子从M到y轴时间t;
(3)仅有磁场时,粒子改变速度能到达x轴上P点(MP=√3 R),求磁场中运动时间t₁。
答案:(1) (2) (3)
解析:
(1)B的大小:粒子匀速运动,电场力与洛伦兹力平衡: ,解得 。
(2)仅有电场时时间:粒子受电场力沿-x方向,加速度 。从M到y轴位移为R,由 得
。
(3)仅有磁场时时间:粒子在磁场中做圆周运动,半径 ,周期 。由几何关系:
MP=√3 R,轨迹圆心角θ=120°,故运动时间 。
第12题(2024年,第12题)
题目:发电机简化为单匝正方形线框ABCD,边长L,电阻不计,匀强磁场B,转轴OO'与AB、CD等距。
(1)图示位置AB中电流方向;
(2)线框以角速度ω匀速转动,从中性面垂直开始计时,求t时刻AB感应电动势;
(3)电动汽车制动储能假设:储能装置换为电阻R,线框转动角速度每周减半(ω₀, ω₀/2, ...),汽车质量m,加
速度a,储能占初动能50%,求制动最大距离x。
答案:(1)从B到A (2) (3)
解析:
(1)电流方向:由右手定则,AB切割磁感线,电流从B流向A。
(2)感应电动势:线框转动角度θ=ωt,AB速度垂直分量 ,电动势 。
(3)制动距离:
每周感应电动势最大值 ,有效值 。
第n周储能 。
总储能 。储能占初动能50%,故初动能 。
由动能定理 ,且f=ma,解得 .