2024年高考甘肅卷物理真題一、單選題1．(2024·甘肅卷·1)2024年2月，我國(guó)科學(xué)家在蘭州重離子加速器國(guó)家大科學(xué)裝置上成功合成了新核素eq\o\al(160,76)Os，核反應(yīng)方程如下：eq\o\al(106,48)Cd＋eq\o\al(58,28)Ni→eq\o\al(160,76)Os＋4X，該方程中X是()A．質(zhì)子B．中子C．電子D．α粒子答案B解析根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得X是eq\o\al(1,0)n。故選B。2．(2024·甘肅卷·2)小明測(cè)得蘭州地鐵一號(hào)線列車從“東方紅廣場(chǎng)”到“蘭州大學(xué)”站的v－t圖像如圖所示，此兩站間的距離約為()A．980m B．1230mC．1430m D．1880m答案C解析v－t圖像中圖線與橫軸圍成的面積表示位移，故可得x＝(74－25＋94)×20×eq\f(1,2)m＝1430m，故選C。3．(2024·甘肅卷·3)小杰想在離地表一定高度的天宮實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，通過(guò)測(cè)量以下物理量得到天宮實(shí)驗(yàn)室軌道處的重力加速度，可行的是()A．用彈簧秤測(cè)出已知質(zhì)量的砝碼所受的重力B．測(cè)量單擺擺線長(zhǎng)度、擺球半徑以及擺動(dòng)周期C．從高處釋放一個(gè)重物、測(cè)量其下落高度和時(shí)間D．測(cè)量天宮實(shí)驗(yàn)室繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期和軌道半徑答案D解析在天宮實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，物體處于完全失重狀態(tài)，故A、B、C中的實(shí)驗(yàn)均無(wú)法得到天宮實(shí)驗(yàn)室軌道處的重力加速度。由重力提供天宮實(shí)驗(yàn)室繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力得mg＝meq\f(4π2,T2)r整理得軌道處重力加速度為g＝eq\f(4π2,T2)r故通過(guò)測(cè)量天宮實(shí)驗(yàn)室繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期和軌道半徑可行，D正確。4．(2024·甘肅卷·4)如圖，相距為d的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌與阻值為R的電阻相連，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒電阻不計(jì)，則導(dǎo)體棒ab所受的安培力為()A.eq\f(B2d2v,R)，方向向左 B.eq\f(B2d2v,R)，方向向右C.eq\f(B2L2v,R)，方向向左 D.eq\f(B2L2v,R)，方向向右答案A解析導(dǎo)體棒ab切割磁感線的有效長(zhǎng)度為d，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝Bdv回路中感應(yīng)電流為I＝eq\f(E,R)根據(jù)右手定則，知感應(yīng)電流方向?yàn)閎流向a。故導(dǎo)體棒ab所受的安培力大小為F＝BId＝eq\f(B2d2v,R)，由左手定則知方向向左。故選A。5．(2024·甘肅卷·5)如圖為某單擺的振動(dòng)圖像，重力加速度g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是()A．?dāng)[長(zhǎng)為1.6m，起始時(shí)刻速度最大B．?dāng)[長(zhǎng)為2.5m，起始時(shí)刻速度為零C．?dāng)[長(zhǎng)為1.6m，A、C點(diǎn)的速度相同D．?dāng)[長(zhǎng)為2.5m，A、B點(diǎn)的速度相同答案C解析由單擺的振動(dòng)圖像可知振動(dòng)周期為T＝0.8πs，由單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))得擺長(zhǎng)為l＝eq\f(gT2,4π2)＝1.6m，B、D錯(cuò)誤；起始時(shí)刻位于正向最大位移處，速度為零，且A、C點(diǎn)的速度相同，A錯(cuò)誤，C正確。6．(2024·甘肅卷·6)工業(yè)上常利用感應(yīng)電爐冶煉合金，裝置如圖所示。當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．金屬中產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流B．金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流C．若線圈匝數(shù)增加，則金屬中感應(yīng)電流減小D．若線圈匝數(shù)增加，則金屬中感應(yīng)電流不變答案B解析當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí)，感應(yīng)電爐金屬內(nèi)的磁通量也不斷隨之變化，金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤，B正確；若線圈匝數(shù)增加，根據(jù)電磁感應(yīng)定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，則金屬中感應(yīng)電流變大，C、D錯(cuò)誤。7．(2024·甘肅卷·7)一平行板電容器充放電電路如圖所示。開關(guān)S接1，電源E給電容器C充電；開關(guān)S接2，電容器C對(duì)電阻R放電。下列說(shuō)法正確的是()A．充電過(guò)程中，電容器兩極板間電勢(shì)差增加，充電電流增加B．充電過(guò)程中，電容器的上極板帶正電荷、流過(guò)電阻R的電流由M點(diǎn)流向N點(diǎn)C．放電過(guò)程中，電容器兩極板間電勢(shì)差減小，放電電流減小D．放電過(guò)程中，電容器的上極板帶負(fù)電荷，流過(guò)電阻R的電流由N點(diǎn)流向M點(diǎn)答案C解析充電過(guò)程中，電容器的上極板帶正電荷、流過(guò)電阻R的電流由N點(diǎn)流向M點(diǎn)，隨著電容器帶電荷量的增加，電容器兩極板間電勢(shì)差增加，充電電流在減小，故A、B錯(cuò)誤；放電過(guò)程中，電容器的上極板帶正電荷，流過(guò)電阻R的電流由M點(diǎn)流向N點(diǎn)，電容器兩極板間電勢(shì)差減小，放電電流在減小，故C正確，D錯(cuò)誤。二、多選題8．(多選)(2024·甘肅卷·8)電動(dòng)小車在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．小車的動(dòng)能不變B．小車的動(dòng)量守恒C．小車的加速度不變D．小車所受的合外力一定指向圓心答案AD解析做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小車速度大小不變，方向時(shí)刻在改變，故動(dòng)能不變，但動(dòng)量不守恒，故A正確，B錯(cuò)誤；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小車加速度大小不變，方向時(shí)刻在改變，故C錯(cuò)誤；小車所受的合外力一定指向圓心，故D正確。9.(多選)(2024·甘肅卷·9)某帶電體產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖中實(shí)線所示，虛線是一帶電粒子僅在此電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N分別是運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面b、a的交點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A．粒子帶負(fù)電荷B．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的小C．粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡上存在動(dòng)能最小的點(diǎn)D．粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能答案BCD解析根據(jù)粒子所受靜電力與等勢(shì)面垂直且指向曲線軌跡的凹側(cè)可知，粒子帶正電荷，故A錯(cuò)誤；等差等勢(shì)面越密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，故M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的小，故B正確；粒子帶正電，因?yàn)镸點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)，故粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能；由于帶電粒子僅在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能與動(dòng)能總和不變，故可知當(dāng)電勢(shì)能最大時(shí)動(dòng)能最小，故粒子在運(yùn)動(dòng)軌跡上到達(dá)最大電勢(shì)處時(shí)動(dòng)能最小，故C、D正確。10．(多選)(2024·甘肅卷·10)如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面，一束紅光a從空氣沿半徑方向入射到圓心O，當(dāng)θ＝30°時(shí)，反射光b和折射光c剛好垂直。下列說(shuō)法正確的是()A．該材料對(duì)紅光的折射率為eq\r(3)B．若θ＝45°，光線c消失C．若入射光a變?yōu)榘坠?，光線b為白光D．若入射光a變?yōu)樽瞎?，光線b和c仍然垂直答案ABC解析由幾何關(guān)系可知當(dāng)入射角為30°時(shí)，折射角為60°，故折射率為n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，故A正確；設(shè)臨界角為C，得sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,\r(3))<eq\f(1,\r(2))故C<45°，故若θ＝45°，會(huì)發(fā)生全反射，光線c消失，故B正確；由于反射角等于入射角，故當(dāng)入射光a變?yōu)榘坠猓饩€b也為白光，故C正確；對(duì)同種介質(zhì)，紫光的折射率比紅光大，故若入射光a變?yōu)樽瞎?，折射角將變大，光線b和c不會(huì)垂直，故D錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)題11．(2024·甘肅卷·11)用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置探究外力一定時(shí)加速度與質(zhì)量的關(guān)系。(1)以下操作正確的是____________(單選，填正確答案標(biāo)號(hào))。A．使小車質(zhì)量遠(yuǎn)小于槽碼質(zhì)量B．調(diào)整墊塊位置以補(bǔ)償阻力C．補(bǔ)償阻力時(shí)移去打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶D．釋放小車后立即打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2)保持槽碼質(zhì)量不變，改變小車上砝碼的質(zhì)量，得到一系列打點(diǎn)紙帶。其中一條紙帶的計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示，相鄰兩點(diǎn)之間的距離分別為s1，s2，…，s8，時(shí)間間隔均為T。下列加速度算式中，最優(yōu)的是__________(單選，填正確答案標(biāo)號(hào))。A．a(chǎn)＝eq\f(1,7)(eq\f(s8－s7,T2)＋eq\f(s7－s6,T2)＋eq\f(s6－s5,T2)＋eq\f(s5－s4,T2)＋eq\f(s4－s3,T2)＋eq\f(s3－s2,T2)＋eq\f(s2－s1,T2))B．a(chǎn)＝eq\f(1,6)(eq\f(s8－s6,2T2)＋eq\f(s7－s5,2T2)＋eq\f(s6－s4,2T′2)＋eq\f(s5－s3,2T2)＋eq\f(s4－s2,2T2)＋eq\f(s3－s1,2T2))C．a(chǎn)＝eq\f(1,5)(eq\f(s8－s5,3T2)＋eq\f(s7－s4,3T2)＋eq\f(s6－s3,3T2)＋eq\f(s5－s2,3T2)＋eq\f(s4－s1,3T2))D．a(chǎn)＝eq\f(1,4)(eq\f(s8－s4,4T2)＋eq\f(s7－s3,4T2)＋eq\f(s6－s2,4T2)＋eq\f(s5－s1,4T2))(3)以小車和砝碼的總質(zhì)量M為橫坐標(biāo)，加速度的倒數(shù)eq\f(1,a)為縱坐標(biāo)，甲、乙兩組同學(xué)分別得到的eq\f(1,a)－M圖像如圖丙所示。由圖丙可知，在所受外力一定的條件下，a與M成____________(填“正比”或“反比”)；甲組所用的____________(填“小車”“砝碼”或“槽碼”)質(zhì)量比乙組的更大。答案(1)B(2)D(3)反比槽碼解析(1)為了使小車所受的合外力大小近似等于槽碼的總重力，應(yīng)使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量，且需要調(diào)整墊塊位置以補(bǔ)償阻力，也要保持細(xì)線和長(zhǎng)木板平行，故A錯(cuò)誤，B正確；補(bǔ)償阻力時(shí)不能移去打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶，需要通過(guò)紙帶上點(diǎn)跡是否均勻來(lái)判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)操作要求，應(yīng)先打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車，故D錯(cuò)誤。(2)根據(jù)逐差法可知s5－s1＝4a1T2s6－s2＝4a2T2s7－s3＝4a3T2s8－s4＝4a4T2聯(lián)立可得小車加速度表達(dá)式為a＝eq\f(1,4)(eq\f(s8－s4,4T2)＋eq\f(s7－s3,4T2)＋eq\f(s6－s2,4T2)＋eq\f(s5－s1,4T2))故選D。(3)根據(jù)圖像可知eq\f(1,a)與M成正比，故在所受外力一定的條件下，a與M成反比；設(shè)槽碼的質(zhì)量為m，由牛頓第二定律mg＝(m＋M)a化簡(jiǎn)可得eq\f(1,a)＝eq\f(1,mg)·M＋eq\f(1,g)故斜率越小，槽碼的質(zhì)量m越大，由題圖丙可知甲組所用的槽碼質(zhì)量比乙組的更大。12．(2024·甘肅卷·12)精確測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻需要考慮電表內(nèi)阻的影響。可用器材有：電壓表(量程1.5V，內(nèi)阻約為1.5kΩ)、電流表(量程0.6A)、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、干電池和導(dǎo)線若干。某小組開展了以下實(shí)驗(yàn)。(1)考慮電流表內(nèi)阻影響①用圖甲所示電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻。從圖乙電壓表和電流表讀數(shù)可得電流表內(nèi)阻RA＝____________Ω(保留2位有效數(shù)字)。②用圖丙所示電路測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電壓表讀數(shù)、電流表讀數(shù)、干電池內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻分別用U、I、r和RA表示。則干電池電動(dòng)勢(shì)E＝U＋____________(用I、r和RA表示)。③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得多組電表讀數(shù)，作出圖丁所示的U－I圖像。則待測(cè)干電池電動(dòng)勢(shì)E＝____________V(保留3位有效數(shù)字)、內(nèi)阻r＝____________Ω(保留1位小數(shù))。(2)考慮電壓表內(nèi)阻影響該小組也嘗試用圖戊所示電路測(cè)量電壓表內(nèi)阻，但發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成。原因是____________________(單選，填正確答案標(biāo)號(hào))。A．電路設(shè)計(jì)會(huì)損壞儀器 B．滑動(dòng)變阻器接法錯(cuò)誤C．電壓太大無(wú)法讀數(shù) D．電流太小無(wú)法讀數(shù)答案(1)1.0I(r＋RA)1.401.0(2)D解析(1)由題圖乙可知，電壓表讀數(shù)為U＝0.60V電流表讀數(shù)為I＝0.58A根據(jù)歐姆定律可得電流表內(nèi)阻為RA＝eq\f(U,I)＝eq\f(0.60,0.58)Ω≈1.0Ω由閉合電路歐姆定律可知，干電池電動(dòng)勢(shì)E＝U＋I(xiàn)(r＋RA)變形為U＝－(r＋RA)I＋E結(jié)合U－I圖像可知，縱軸截距即為電動(dòng)勢(shì)E＝1.40V斜率的絕對(duì)值為r＋RAr＋RA＝eq\f(1.40－1.00,0.20－0)Ω＝2.0Ω所以電源內(nèi)阻為r＝1.0Ω(2)由于電壓表內(nèi)阻很大，將電壓表串聯(lián)接在電路中，電路中電流太小，導(dǎo)致電流表無(wú)法讀數(shù)，無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)。故選D。四、解答題13.(2024·甘肅卷·13)如圖，剛性容器內(nèi)壁光滑、盛有一定量的氣體，被隔板分成A、B兩部分，隔板與容器右側(cè)用一根輕質(zhì)彈簧相連(忽略隔板厚度和彈簧體積)。容器橫截面積為S、長(zhǎng)為2l。開始時(shí)系統(tǒng)處于平衡態(tài)，A、B體積均為Sl，壓強(qiáng)均為p0，彈簧為原長(zhǎng)?，F(xiàn)將B部分氣體抽出一半，系統(tǒng)穩(wěn)定后B的體積變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(3,4)。整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)溫度保持不變，氣體視為理想氣體。求：(1)抽氣之后A、B內(nèi)氣體的壓強(qiáng)pA、pB。(2)彈簧的勁度系數(shù)k。答案(1)eq\f(4,5)p0eq\f(2,3)p0(2)eq\f(8p0S,15l)解析(1)對(duì)A內(nèi)氣體分析：抽氣前：體積V＝Sl壓強(qiáng)p0抽氣后：VA＝2V－eq\f(3,4)V＝eq\f(5,4)Sl根據(jù)玻意耳定律得p0V＝pAVA解得pA＝eq\f(4,5)p0對(duì)B內(nèi)氣體分析，若體積不變的情況下抽去一半的氣體，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的一半即eq\f(1,2)p0，則根據(jù)玻意耳定律得eq\f(1,2)p0V＝pB·eq\f(3,4)V解得pB＝eq\f(2,3)p0(2)由題意可知，彈簧的壓縮量為eq\f(l,4)，對(duì)隔板受力分析有pAS＝pBS＋F根據(jù)胡克定律得F＝keq\f(l,4)聯(lián)立得k＝eq\f(8p0S,15l)。14．(2024·甘肅卷·14)如圖，質(zhì)量為2kg的小球A(視為質(zhì)點(diǎn))在細(xì)繩O′P和OP作用下處于平衡狀態(tài)，細(xì)繩O′P＝OP＝1.6m，與豎直方向的夾角均為60°。質(zhì)量為6kg的木板B靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為2kg的物塊C靜止在B的左端。剪斷細(xì)繩O′P，小球A開始運(yùn)動(dòng)。(重力加速度g取10m/s2)(1)求A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩OP所受的拉力。(2)A在最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩OP斷裂。A飛出后恰好與C左側(cè)碰撞(時(shí)間極短)、碰后A豎直下落，C水平向右運(yùn)動(dòng)。求碰后C的速度大小。(3)A、C碰后，C相對(duì)B滑行4m后與B共速。求C和B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。答案(1)40N(2)4m/s(3)0.15解析設(shè)A、C質(zhì)量為m＝2kg，B的質(zhì)量為M＝6kg，細(xì)繩OP長(zhǎng)為l＝1.6m。(1)A從開始運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)由動(dòng)能定理mgl(1－cos60°)＝eq\f(1,2)mv02－0對(duì)A在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得F－mg＝eq\f(mv02,l)解得v0＝4m/s，F(xiàn)＝40N(2)A與C相碰時(shí)由于碰后A豎直下落，可知A水平速度變?yōu)?，由水平方向動(dòng)量守恒，可知mv0＝0＋mvC故解得vC＝v0＝4m/s(3)C相對(duì)B滑行4m后與B共速，根據(jù)動(dòng)量守恒可得mv0＝(M＋m)v根據(jù)能量守恒得μmgL相對(duì)＝eq\f(1,2)mv02－eq\f(1,2)(m＋M)v2聯(lián)立解得μ＝0.15。15.(2024·甘肅卷·15)質(zhì)譜儀是科學(xué)研究中的重要儀器，其原理如圖所示。Ⅰ為粒子加速器，加速電壓為U；Ⅱ?yàn)樗俣冗x擇器，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1，方向沿紙面向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向垂直紙面向里；Ⅲ為偏轉(zhuǎn)分離器，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，方向垂直紙面向里。從S