2023高考物理试题分类汇编与解析

2024高考物理试题分类汇编与解析2024年高考物理试题分类汇编及解析

专题01.直线运动力和运动

专题02.曲线运动万有引力与航天

专题03.机械能和动量

专题04.电场

专题05.磁场

专题06.电磁感应

专题07.电流和电路

专题08.选修3-3

专题09.选修3-4

专题10.波粒二象性、原子结构和原子核

专题11.力学试验

专题12.电学试验

专题13.力与运动计算题

专题14.电与磁计算题

专题01.直线运动力和运动

1．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）

A．86cmB．92cmC．98cmD．104cmB

胡克定律、物体的平衡

在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，再依据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解；假如物体受到三力处于平衡状态，可依据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后依据正弦定理列式求解。前后两次始终处于静止状态，即合外力为零，在转变绳长的同时，绳与竖直方向的夹角跟着转变。

2．如图所示，轻质不行伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。假如只人为转变一个条件，当衣架静止时，下列说法正

确的是

A．绳的右端上移到b'，绳子拉力不变

B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大

C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小

D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移AB

设两杆间距离为d，绳长为l，Oa、Ob段长度分别为la和lb，则balll+=，两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β，受力分析如图所示。

绳子中各部分张力相等，FFFba==，则βα=。满意mgF=αcos2，αααsinsinsinllldba=+=，即ld=

αsin，α

cos2mgF=，d和l均不变，则sinα为定值，α为定值，cosα为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不变，故A正确，CD错误；将杆N向右移一些，d增大，则sinα增大，cosα减小，绳子的拉力增大，故B正确。

受力分析，共点力的平衡

本题是力的动态平衡的典型模型，同学并不生疏，关键要推断出绳子和竖直方向的夹角只与绳长和两杆间的距离有关。

3．如图，松软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一

端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（π

2α>

）。现将重物向右上方缓

慢拉起，并保持夹角α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中

A．MN上的张力渐渐增大

B．MN上的张力先增大后减小

C．OM上的张力渐渐增大

D．OM上的张力先增大后减小

AD

以重物为讨论对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1渐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以AD正确，BC错误。

共点力的平衡、动态平衡

本题考查动态平衡，留意重物受三个力中只有重力恒定不变，且要求OM、MN两力的夹角不变，两力的大小、方向都在变。三力合力为零，能构成封闭的三角形，再借助圆，同一圆弧对应圆周角不变，难度较大。

4．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大

小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为

A

．2

B

．6

C

．3

D

．

C

物体的平衡

此题考查了正交分解法在解决平衡问题中的应用问题；关键是列出两种状况下水平方向的平衡方程，联马上可求解。

专题02.曲线运动万有引力与航天

1．发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽视空气的影响）。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其缘由是A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多

B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大

C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少

D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大

C

平抛运动

重点要理解题意，本题考查平抛运动水平方向的运动规律。理论学问简洁，难在由题意分析出水平方向运动的特点。

2．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为

（A）（B）

2（C）

2

t

（D）

4

t

C

设第一次抛出时A球的速度为v1，B球的速度为v2，则A、B间的水平距离x=(v1+v2)t，其次次两球的速度为第一次的2倍，但两球间的水平距离不变，则x=2(v1+v2)T，联立得T=t∕2，所以C正确；ABD错误．平抛运动

本题的关键信息是两球运动时间相同，水平位移之和不变．

3．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环遇到杆上的钉子P后立即停止，物块向上摇摆．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g．下列说法正确的是

（A）物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F

（B）小环遇到钉子P时，绳中的张力大于2F

（C）物块上升的最大高度为

22vg

（D）速度vD

物体的平衡圆周运动

在分析问题时，要细心．题中给的力F是夹子与物块间的最大静摩擦力，而在物块运动的过程中，没有信息表明夹子与物块间静摩擦力达到最大．另小环遇到钉子后，物块绕钉子做圆周运动，夹子与物块间的静摩擦力会突然增大．

4．利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）B．人造卫星在地面四周绕地球做圆周运动的速度及周期C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离D

在地球表面四周，在不考虑地球自转的状况下，物体所受重力等于地球对物体的万有引力，有

，可得，A能求出地球质量。依据万有引力供应卫星、月球、地球做圆周运动的向心力，由，，解得；由，解得；由，会消去两边的M；故BC能求出地球质量，D不能求出。万有引力定律的应用

利用万有引力定律求天体质量时，只能求“中心天体”的质量，无法求“环绕天体”的质量。5．2024年4月，我国胜利放射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间试验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的A．周期变大B．速率变大C．动能变大

D．向心加速度变大

C

万有引力定律的应用、动能

万有引力与航天试题，涉及的公式和物理量特别多，理解万有引力供应做圆周运动的向心力，

2GMmmgR=2

gRMG

=22GMmmvRR=2πvTR=32πvTMG=222π()GMmmrrT=月月月2324πrMGT=月2

2

2π()GMMMrrT=日日日

日

适当选用公式，是解题的关键。要知道周期、线速度、角速度、向

心加速度只与轨道半径有关，但动能还与卫星的质量有关。

6．“天舟一号”货运飞船于2024年4月20日在文昌航天放射中心胜利放射升空，与“天宫二号”空间试验室对接前，“天舟一号”在距离地面约380km的圆轨道上飞行，则其（A）角速度小于地球自转角速度（B）线速度小于第一宇宙速度（C）周期小于地球自转周期

（D）向心加速度小于地面的重力加速度BCD

天体运动

卫星绕地球做圆周运动，考查万有引力供应向心力．与地球自转角速度、周期的比较，要借助同步卫星，天舟一号与同步卫星有相同的规律，而同步卫星与地球自转的角速度相同．

7．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为0

T。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N

的运动过程中

A．从P到M所用的时间等于

0/4

T

B．从Q到N阶段，机械能渐渐变大

C．从P到Q阶段，速率渐渐变小

D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功

CD

从P到Q的时间为1

2T0，依据开普勒行星运动其次定律可知，从P到M运动的速率大于从M到Q运动的速率，可知P到M所用的时间小于1

4T0，选项A错误；海王星在运动过程中只受太阳的引力作用，

故机械能守恒，选项B错误；依据开普勒行星运动其次定律可知，从P到Q阶段，速率渐渐变小，选项C正确；从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，选项D正确；故选CD。开普勒行星运动定律；机械能守恒的条件

22

222π()GMmmvmrmrmarTr

ω===

=

此题主要考查同学对开普勒行星运动定律的理解；关键是知道离太阳越近的位置行星运动的速率越大；远离太阳运动时，引力做负功，动能减小，引力势能增加，机械能不变。

8．我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”放射升空后，与已经在轨运行的“天宫二号”胜利对接形成组合体。假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球的半径为R，地球表面处重力加速度为g，且不考虑地球自转的影响。则组合体运动的线速度大小为__________，向心加速度大小为___________。

22

()

gRRh+

万有引力定律的应用

本题难度不大，应知道在地球表面四周物体所受重力和万有引力近似相等，即“黄金代换”。

专题03.机械能和动量

1．将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽视）

A．30kgm/s?

B．5.7×102kgm/s?

C．6.0×102kgm/s?

D．6.3×102kgm/s?

A

设火箭的质量（不含燃气）为m1，燃气的质量为m2，依据动量守恒，m1v1=m2v2，解得火箭的动量为：p=m1v1=m2v2=30kgm/s?，所以A正确，BCD错误。动量、动量守恒

本题主要考查动量即反冲类动量守恒问题，只要留意动量的矢量性即可，比较简洁。2．如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开头下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力

A．始终不做功

B．始终做正功

C．始终指向大圆环圆心

D．始终背离大圆环圆心

A

圆周运动；功

此题关键是知道小圆环在大圆环上的运动过程中，小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向，先是沿半径向外，后沿半径向里。

3．一小物块沿斜面对上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为k0E，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能kE与位移的关系图线是

C

向上滑动的过程中，依据动能定理：k00()fEmgFx-=-+，同理，下滑过程中，由动能定理可得：k00()fEFmgx-=-，故C正确；ABD错误．

动能定理

本题考查动能定理及同学的识图力量，依据动能定理写出Ek–x图象的函数关系，从而得出图象斜率描述的物理意义．

4．如图，一质量为m，长度为l的匀称松软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为

A．

B．

C．

D．

A

将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，PM段绳的机械能不变，MQ段绳的机械能的增加量为

，由功能关系可知，在此过程中，外力做的功，故选A。

重力势能、功能关系

重点理解机械能变化与外力做功的关系，本题的难点是过程中重心高度的变化状况。5．一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开头沿直线运动。F随时间t

变化

13

l19

mgl1

6

mgl13

mgl1

2

mgl21211()()36339Emglmglmgl?=

---=1

9

Wmgl=

的图线如图所示，则

A．t=1s时物块的速率为1m/s

B．t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s

C．t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s

D．t=4s时物块的速度为零AB

动量定理

求变力的冲量是动量定理应用的重点，也是难点。F–t图线与时间轴所围面积表示冲量。6．“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透亮     座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是

A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变

B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力

C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零

D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变B

机械能等于动能和重力势能之和，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能时刻发生变化，则机械能在变化，故A错误；在最高点对乘客受力分析，依据牛顿其次定律有：

rvmNmg2=-，座椅对他的支持力mgr

vmmgNaB，则Q靠近M端且为正电荷

C．无论Q为正电荷还是负电荷肯定有EpAaB，说明电子在M点受到的电场力较大，M点的电场强度较大，依据点电荷的电场分布可知，靠近M端为场源电荷的位置，应带正电，故B正确；无论Q为正电荷还是负电荷，肯定有电势BA??>，电子电势能pEe?=-，电势能是标量，所以肯定有EpA>

B．bacmmm>>

C．

acb

mmm>>

D．

cba

mmm>>

B

由题意知，mag=qE，mbg=qE+Bqv，mcg+Bqv=qE，所以bac

mmm>>，故B正确，ACD错误。

带电粒子在复合场中的运动

三种场力同时存在，做匀速圆周运动的条件是mag=qE，两个匀速直线运动，合外力为零，重点是洛伦兹力的方向推断。

3．如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面对里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。假如让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为

A．0B

C

D．2B0

C

磁场叠加、安培定则

本题关键为利用安培定则推断磁场的方向，在依据几何关系进行磁场的叠加和计算。4．如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是

0B0B

A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直

B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直

C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:

D．L1、L2和L3

BC

电流磁效应、安培力、安培定则

先依据安培定则推断磁场的方向，再依据磁场的叠加得出直线电流处磁场的方向，再由左手定则推断安培力的方向，本题重点是对磁场方向的推断、大小的比较。

5．某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将

A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉

B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉

C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

AD

电动机原理；安培力

此题是电动机原理，主要考查同学对物理规律在实际生活中的运用力量；关键是通过分析电流方向的变化分析安培力的方向变化状况。

6．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射入磁场。若粒子射入速率为1

v，

这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一