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冲刺2024 年高考物理真题重组卷（全国专用）
真题重组卷01
（考试时间：90 分钟 试卷满分：110 分）
第I 卷（选择题）
一、单项选择题：本题共5 小题，每小题6 分，共30 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要
求的。
14．（2023·浙江·高考真题）宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14 会产
生以下核反应：
，产生的
能自发进行
衰变，其半衰期为5730 年，利用碳14 的衰
变规律可推断古木的年代．下列说法正确的是（ ）
A．
发生
衰变的产物是
B．
衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子
C．近年来由于地球的温室效应，引起
的半衰期发生微小变化
D．若测得一古木样品的
含量为活体植物的
，则该古木距今约为11460 年
【答案】D
【详解】A．根据
即
发生
衰变的产物是
，选项A 错误；
B．
衰变辐射出的电子来自于原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B 错误；
C．半衰期是核反应，与外界环境无关，选项C 错误；
D．若测得一古木样品的
含量为活体植物的
，可知经过了2 个半衰期，则该古木距今约为5730×2 年
=11460 年，选项D 正确。
故选D。
15．（2023·浙江·统考高考真题）AB、CD 两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定，竖直截面如图所
示。两板间距10cm，电荷量为
、质量为
的小球用长为5cm 的绝缘细线悬挂于A 点。
闭合开关S，小球静止时，细线与AB 板夹角为30°；剪断细线，小球运动到CD 板上的M 点（未标出），
1
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则（ ）
A．MC 距离为
B．电势能增加了
C．电场强度大小为
D．减小R 的阻值，MC 的距离将变大
【答案】B
【详解】A．根据平衡条件和几何关系，对小球受力分析如图所示
根据几何关系可得
，
联立解得
剪断细线，小球做匀加速直线运动，如图所示
根据几何关系可得
故A 错误；
B．根据几何关系可得小球沿着电场力方向的位移
与电场力方向相反，电场力做功为
2
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则小球的电势能增加
，故B 正确；
C．电场强度的大小
故C 错误；
D．减小R 的阻值，极板间的电势差不变，极板间的电场强度不变，所以小球的运动不会发生改变，MC
的距离不变，故D 错误。
故选B。
16．（2021·湖北·统考高考真题）如图所示，由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜
后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O 是两单色光中央
亮条纹的中心位置，P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O 点最近的亮条纹中心位置。反射光入射
到三棱镜一侧面上，从另一侧面M 和N 位置出射，则（ ）
A．λ1<λ2，M 是波长为λ1的光出射位置
B．λ1<λ2，N 是波长为λ1的光出射位置
C．λ1>λ2，M 是波长为λ1的光出射位置
D．λ1>λ2，N 是波长为λ1的光出射位置
【答案】D
【分析】本题考查折射定律以及双缝干涉实验。
【详解】由双缝干涉条纹间距的公式
可知，当两种色光通过同一双缝干涉装置时，波长越长条纹间距越宽，由屏上亮条纹的位置可知
反射光经过三棱镜后分成两束色光，由图可知M 光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同时，折射
率越大的色光折射角越大，由于
则
所以N 是波长为λ1的光出射位置，故D 正确，ABC 错误。
故选D。
3
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17．（2023·广东·统考高考真题）如图（a）所示，太阳系外的一颗行星P 绕恒星Q 做匀速圆周运动。由于
P 的遮挡，探测器探测到Q 的亮度随时间做如图（b）所示的周期性变化，该周期与P 的公转周期相同。已
知Q 的质量为
，引力常量为G。关于P 的公转，下列说法正确的是（ ）
A．周期为
B．半径为
C．角速度的大小为
D．加速度的大小为
【答案】B
【详解】A．由图（b）可知探测器探测到Q 的亮度随时间变化的周期为
则P 的公转周期为
，故A 错误；
B．P 绕恒星Q 做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得
解得半径为
故B 正确；
C．P 的角速度为
故C 错误；
D．P 的加速度大小为
故D 错误。
故选B。
18．（2022·辽宁·高考真题）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝
与竖直方向夹角分别为
。用
分别表示
的拉力，则（ ）
4
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A．
的竖直分力大于
的竖直分力
B．
的竖直分力等于
的竖直分力
C．
的水平分力大于
的水平分力
D．
的水平分力等于
的水平分力
【答案】D
【详解】CD．对结点O 受力分析可得，水平方向
即F2的水平分力等于F2的水平分力，选项C 错误，D 正确；
AB．对结点O 受力分析可得，竖直方向
解得
，
则F1的竖直分量
，F2的竖直分量
因
可知
选项AB 错误。
故选D。
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，有多项符合题目的
要求，全部选对的得6 分，部分选对的得3 分，有选错的得0 分。
19．（2023·海南·统考高考真题）如图所示，质量为
，带电量为
的点电荷，从原点以初速度
射入第
一象限内的电磁场区域，在
（
为已知）区域内有竖直向上的匀强电场，在
区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，控制电场强度（
值有多种可能），可让粒子从
射入磁场后偏转
打到接收器
上，则（ ）
5
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A．粒子从
中点射入磁场，电场强度满足
B．粒子从
中点射入磁场时速度为
C．粒子在磁场中做圆周运动的圆心到
的距离为
D．粒子在磁场中运动的圆周半径最大值是
【答案】AD
【详解】A．若粒子打到PN 中点，则
，
解得
选项A 正确；
B．粒子从PN 中点射出时，则
速度
选项B 错误；
6
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C．粒子从电场中射出时的速度方向与竖直方向夹角为θ，则
粒子从电场中射出时的速度
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，则
则粒子进入磁场后做圆周运动的圆心到MN 的距离为
解得
选项C 错误；
D．当粒子在磁场中运动有最大运动半径时，进入磁场的速度最大，则此时粒子从N 点进入磁场，此时竖直
最大速度
，
出离电场的最大速度
则由
可得最大半径
选项D 正确；
故选AD。
20．（2022·湖北·统考高考真题）如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒
与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水
平向右方向的夹角θ 可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场
方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为
g；减
速时，加速度的最大值为
g，其中g 为重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
7
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A．棒与导轨间的动摩擦因数为
B．棒与导轨间的动摩擦因数为
C．加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60°
D．减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150°
【答案】BC
【详解】设磁场方向与水平方向夹角为θ1，θ1<90°;当导体棒加速且加速度最大时，合力向右最大，根据左
手定则和受力分析可知安培力应该斜向右上方，磁场方向斜向右下方，此时有
令
，
根据数学知识可得
则有
同理磁场方向与水平方向夹角为θ2，θ2<90°，当导体棒减速，且加速度最大时，合力向左最大，根据左手
定则和受力分析可知安培力应该斜向左下方，磁场方向斜向左上方，此时有
有
所以有
当加速或减速加速度分别最大时，不等式均取等于，联立可得
带入
可得α=30°，此时
加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向右下方，有
减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向左上方，有
8
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故BC 正确，AD 错误。
故选BC。
21．（2023·浙江·高考真题）氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1
所示。氢原子从能级6 跃迁到能级2 产生可见光I，从能级3 跃迁到能级2 产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉
装置研究两种光的干涉现象，得到如图2 和图3 所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4 所示的实验装
置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（ ）
A．图1 中的
对应的是Ⅰ
B．图2 中的干涉条纹对应的是Ⅱ
C．Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量
D．P 向a 移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大
【答案】CD
【详解】根据题意可知。氢原子发生能级跃迁时，由公式可得
可知，可见光I 的频率大，波长小，可见光Ⅱ的频率小，波长大。
A．可知，图1 中的
对应的是可见光Ⅱ，故A 错误；
B．由公式有，干涉条纹间距为
由图可知，图2 中间距较小，则波长较小，对应的是可见光I，故B 错误；
C．根据题意，由公式可得，光子动量为
可知，Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量，故C 正确；
D．根据光电效应方程及动能定理可得
9
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可知，频率越大，遏止电压越大，则P 向a 移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故D
正确。
故选CD。
第II 卷（非选择题）
三、实验题：本题共2 小题，22 题6 分，23 题9 分，共15 分。
22．（2023·河北·高考真题）（6 分）某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在
点，下端
悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。
（1）关于本实验，下列说法正确的是 。（多选）
A．小钢球摆动平面应与光电门
形平面垂直 B．应在小钢球自然下垂时测量摆线长度
C．小钢球可以换成较轻的橡胶球 D．应无初速度、小摆角释放小钢球
（2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度
，用螺旋测微器测量小钢球直径
。螺旋测微器示数如图，
小钢球直径
，记摆长
。
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（3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长对应的小钢球摆动周期
，并作出
图像，如图。
根据图线斜率可计算重力加速度
（保留3 位有效数字，
取9.87）。
（4）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将 （填
“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 ABD 20.035 9.87 不变
【详解】（1）[1]A．使用光电门测量时，光电门
形平面与被测物体的运动方向垂直是光电门使用的基
本要求，故A 正确；
B．测量摆线长度时，要保证绳子处于伸直状态，故B 正确；
C．单摆是一个理想化模型，若采用质量较轻的橡胶球，空气阻力对摆球运动的影响较大，故C 错误；
D．无初速度、小摆角释放的目的是保持摆球在竖直平面内运动，不形成圆锥摆，且单摆只有在摆角很小
的情况下才可视为简谐运动，使用
计算单摆的周期，故D 正确。
故选ABD。
（2）[2]小钢球直径为
（3）[3]单摆周期公式
整理得
由图像知图线的斜率
解得
（4）[4]若将摆线长度
误认为摆长，有
则得到的图线为
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仍用上述图像法处理数据，图线斜率不变，仍为
，故得到的重力加速度值不变。
23．（2023·海南·统考高考真题）（9 分）用如图所示的电路测量一个量程为100μA，内阻约为2000Ω 的
微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12V，有两个电阻箱可选，R1（0 ~ 9999.9Ω），R2（99999.9Ω）
（1）RM应选 ，RN应选 ；
（2）根据电路图，请把实物连线补充完整 ；
（3）下列操作顺序合理排列是 ：
①将变阻器滑动头P 移至最左端，将RN调至最大值；
②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；
③断开S2，闭合S1，调节滑动头P 至某位置再调节RN使表头满偏；
④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材
（4）如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为 ，该测量值 （填“大于”、“小
于”、“等于”）真实值。
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（5）将该微安表改装成量程为2V 的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为 V
（保留3 位有效数字）。
（6）某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P 不变，S2闭合后调
节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP 间电压不变，则微安表内阻为 （用RM、RN表
示）
【答案】 R1 R2
1998.0Ω
①③②④
小于 1.28
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【详解】（1）[1][2]根据半偏法的测量原理可知，RM与R1相当，当闭合S2之后，变阻器上方的电流应基
本不变，就需要RN较大，对下方分压电路影响甚微。故RM应选R1，RN应选R2。
（2）[3]根据电路图连接实物图有
（3）[4]根据半偏法的实验步骤应为
①将变阻器滑动头P 移至最左端，将RN调至最大值；
③断开S2，闭合S1，调节滑动头P 至某位置再调节RN使表头满偏；
②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；
④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。
（4）[5]根据RM调节后面板读数为1998.0Ω。
[6]当闭合S2后，原电路可看成如下电路
闭合S2后，相当于RM由无穷大变成有限值，变小了，则流过RN的电流大于原来的电流，则流过RM的电
流大于
，故待测表头的内阻的测量值小于真实值。
（5）[7]将该微安表改装成量程为2V 的电压表，则需要串联一个电阻R0，则有U = Ig(Rg＋R0)
此时的电压读数有U′ = I′(Rg＋R0)其中U = 2V，Ig= 100μA，I′ = 64μA
联立解得U′ = 1.28V
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（6）根据题意OP 间电压不变，可得
解得
四、计算题：本题共3 小题，共47 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后
答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
24．（2022·浙江·统考高考真题）（12 分）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜
滑轨与水平面成24°角，长度
，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由
静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为
，货物可视为质点（取
，
，重
力加速度
）。
（1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度
的大小；
（2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小；
（3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度
。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【详解】（1）根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
（2）根据运动学公式
解得
（3）根据牛顿第二定律
15
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根据运动学公式
代入数据联立解得
25．（2023·重庆·统考高考真题）（15 分）某同学设计了一种粒子加速器的理想模型。如图所示，xOy 平
面内，x 轴下方充满垂直于纸面向外的匀强磁场，x 轴上方被某边界分割成两部分，一部分充满匀强电场
（电场强度与y 轴负方向成α 角），另一部分无电场，该边界与y 轴交于M 点，与x 轴交于N 点。只有经
电场到达N 点、与x 轴正方向成α 角斜向下运动的带电粒子才能进入磁场。从M 点向电场内发射一个比荷
为
的带电粒子A，其速度大小为v0、方向与电场方向垂直，仅在电场中运动时间T 后进入磁场，且通过
N 点的速度大小为2v0。忽略边界效应，不计粒子重力。
（1）求角度α 及M、N 两点的电势差。
（2）在该边界上任意位置沿与电场垂直方向直接射入电场内的、比荷为
的带电粒子，只要速度大小适
当，就能通过N 点进入磁场，求N 点横坐标及此边界方程。
（3）若粒子A 第一次在磁场中运动时磁感应强度大小为B1，以后每次在磁场中运动时磁感应强度大小为
上一次的一半，则粒子A 从M 点发射后，每次加速均能通过N 点进入磁场。求磁感应强度大小B1及粒子
A 从发射到第n 次通过N 点的时间。
【答案】（1）
，
；（2）
，
；（3）
，
【详解】（1）粒子M 点垂直于电场方向入射，粒子在电场中做类平抛运动，沿电场方向做匀加速直线运
动，垂直于电场方向做匀速直线运动，在N 点将速度沿电场方向与垂直于电场方向分解，在垂直于电场方
16
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向上有
解得
粒子从
过程，根据动能定理有
解得
（2）对于从M 点射入的粒子，沿初速度方向的位移为
沿电场方向的位移为
令N 点横坐标为
，根据几何关系有
解得
根据上述与题意可知，令粒子入射速度为v，则通过N 点进入磁场的速度为2v，令边界上点的坐标为（x，
y）则在沿初速度方向上有
在沿电场方向有
解得
（3）由上述结果可知电场强度
解得
设粒子A 第
次在磁场中做圆周运动的线速度为
，可得第
次在N 点进入磁场的速度为
第一次在N 点进入磁场的速度大小为
，可得
设粒子A 第
次在磁场中运动时的磁感应强度为
，由题意可得
由洛伦兹力提供向心力得
联立解得
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粒子A 第n 次在磁场中的运动轨迹如图所示
粒子每次在磁场中运动轨迹的圆心角均为300°，第n 次离开磁场的位置C 与N 的距离等于
，由C 到N 由
动能定理得
联立上式解得
由类平抛运动沿电场方向的运动可得，粒子A 第n 次在电场中运动的时间为
粒子A 第n 次在磁场中运动的周期为
粒子A 第n 次在磁场中运动的时间为
设粒子A 第n 次在电场边界MN 与x 轴之间的无场区域的位移为
，边界与x 轴负方向的夹角为
，则根
据边界方程可得
，
由正弦定理可得
解得
18
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粒子A 第n 次在电场边界MN 与x 轴之间运动的时间为
粒子A 从发射到第n 次通过N 点的过程，在电场中运动n 次，在磁场和无场区域中均运动n-1 次，则所求
时间
由等比数列求和得
解得
26．（2023·山东·统考高考真题）（20 分）如图所示，物块A 和木板B 置于水平地面上，固定光滑弧形轨
道末端与B 的上表面所在平面相切，竖直挡板P 固定在地面上。作用在A 上的水平外力，使A 与B 以相同
速度
向右做匀速直线运动。当B 的左端经过轨道末端时，从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块C 恰好到
达最低点，并以水平速度v 滑上B 的上表面，同时撤掉外力，此时B 右端与P 板的距离为s。已知
，
，
，
，A 与地面间无摩擦，B 与地面间动摩擦因数
，C 与B 间动摩
擦因数
，B 足够长，使得C 不会从B 上滑下。B 与P、A 的碰撞均为弹性碰撞，不计碰撞时间，取
重力加速度大小
。
（1）求C 下滑的高度H；
（2）与P 碰撞前，若B 与C 能达到共速，且A、B 未发生碰撞，求s 的范围；
（3）若
，求B 与P 碰撞前，摩擦力对C 做的功W；
（4）若
，自C 滑上B 开始至A、B、C 三个物体都达到平衡状态，求这三个物体总动量的变化量
的大小。
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【答案】（1）
；（2）
；（3）
；（4）
【详解】（1）由题意可知滑块C 静止滑下过程根据动能定理有
代入数据解得
（2）滑块C 刚滑上B 时可知C 受到水平向左的摩擦力，为
木板B 受到C 的摩擦力水平向右，为
B 受到地面的摩擦力水平向左，为
所以滑块C 的加速度为
木板B 的加速度为
设经过时间t1，B 和C 共速，有
代入数据解得
木板B 的位移
共同的速度
此后B 和C 共同减速，加速度大小为
设再经过t2时间，物块A 恰好滑上模板B，有
整理得
解得
，
（舍去）
此时B 的位移
共同的速度
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综上可知满足条件的s 范围为
（3）由于
所以可知滑块C 与木板B 没有共速，对于木板B，根据运动学公式有
整理后有
解得
，
（舍去）
滑块C 在这段时间的位移
所以摩擦力对C 做的功
（4）因为木板B 足够长，最后的状态一定会是C 与B 静止，物块A 向左匀速运动。木板B 向右运动
0.48m 时，有
，
此时A、B 之间的距离为
由于B 与挡板发生碰撞不损失能量，故将原速率反弹。接着B 向左做匀减速运动，可得加速度大小
物块A 和木板B 相向运动，设经过t3时间恰好相遇，则有
整理得
解得
，
（舍去）
此时有
方向向左；
方向向右。
接着A、B 发生弹性碰撞，碰前A 的速度为v0=1m/s，方向向右，以水平向右为正方向，则有
，
代入数据解得
，
而此时
21
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物块A 向左的速度大于木板B 和C 向右的速度，由于摩擦力的作用，最后B 和C 静止，A 向左匀速运动，
系统的初动量
末动量
则整个过程动量的变化量
即大小为9.02kg m/s
⋅
。
22
