黑龙江哈尔滨市2024届招生全国统一考试物理试题

黑龙江哈尔滨市2024届招生全国统一考试物理试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球，U0时，甲静止，乙以6m/s的初速度向甲运动。它们仅在静

电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的一，图像分别如图（b）中甲、乙两曲线所示。

则由图线可知

A.两小球带电的电性一定相反

B.甲、乙两球的质量之比为2：1

C.打时刻，乙球的电势能最大

D.在073时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小

2、2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献。引力波被认为是时空弯曲

的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波

的装置示意图，发射器发出的激光S经半透光分束镜分为相互垂直的两束Si和S,然后经过4km长的两臂，在两臂

端点处经反射镜反射回来，”和S3相遇形成干涉，被探测器接收。精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接

收到的信号强度为0。当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0。下列说法正确的

是

A.引力波可以超光速传播

B.引力波不能传播能量

C.探测器接收到的两束波的频率相同

D.无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为()

3、如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是

A.图甲是a粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行a粒子散射实验研究时，发现了质子和中子

B.图甲是a粒子散射实验装置，汤姆孙根据c粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构

C.图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能

越大

D.图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所

产生的饱和光电流就越大

4、如图所示，N匝矩形线圈以角速度。在磁感应强度为5的匀强磁场中绕轴00,匀速转动，线圈面积为S,线圈电阻

为R,电流表和电压表均为理想表，滑动变阻器最大值为2R,则下列说法正确的是()

XX

A.电压表示数始终为‘曾

B.电流表示数的最大值竺立

R

C.线圈最大输出功率为",空

8H

D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电流表示数变大，电压表示数变大

5、热核聚变反应之一是兄核（；H）和氟核（：H）聚变反应生成氢核（；He）和中子。已知：H的静止质量为2.0136u,

:H的静止质量为3.0150u,；He的静止质量为4.0015U,中子的静止质量为1.0087u。又有lu相当于931.5MeV。则反

应中释放的核能约为（）

A.4684.1MeVB.4667.0MeVC.17.1MeVD.939.6MeV

6、电梯在UO时由静止开始上升，运动的。一/图像如图所示，电梯总质量机=2.0xl（）3kg。电梯内乘客的质量mo=5Okg,

忽略一切阻力，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（）

A.第1s内乘客处于超重状态，第9s内乘客处于失重状态

B.第2s内乘客对电梯的压力大小为450N

C.第2s内钢索对电梯的拉力大小为2.2x104N

D.第2s内电梯对乘客的冲量大小为550N-S

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、玩具车的遥控距离为25m,某同学手持摇控器和玩具车同时从同地由静止沿同方向做匀加速直线运动。若该同学

加速度的大小为Im/s2,最大速度为5m/s；玩具车加速度的大小为Zm/s2,最大速度为10m/s。在达到最大速度后，

二者都能长时间保持最大速度匀速运动。下列说法正确的是（）

A.该同学对玩具车的控制时间为7.0s

B.该同学对玩具车的控制时间为7.5s

C.在控制时间内，该同学的位移大小为25m

D.与静止不动相比，该同学因运动而增加了2.5s的控制时间

8、一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知。=0时的波形如图所示，波上有P、。两点，其纵坐标分别为

%=2cm,=-2cm,下列说法中正确的是

T

A.尸点的振动形式传到。点需要,

B.尸、。在振动的过程中的任一时刻，位移的大小总相同

C.在艾内，尸点通过的路程为20cm

4

3T

D.经过小，。点回到平衡位置

9、a、》两束单色光从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角大于力光的临界角，下列说法正确的是（）

A.以相同的入射角从空气斜射入水中，a光的折射角小

B.分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大

C.若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能

D.通过同一玻璃三棱镜，a光的偏折程度大

E.分别通过同一单缝衍射装置，b光形成的中央亮条纹窄

10、将一小球竖直向上抛出，取竖直向上为正方向，设小球在抛出点的重力势能为零，小球所受空气阻力大小恒定。

从抛出到落回抛出点的过程中，小球的加速度。、速度队机械能£、动能取与其离开抛出点高度〃之间的关系正确

的是（）

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高

实验的精确度，需要测量电压表的内阻。实验器材中恰好有一块零刻度在中央的双电压表，该同学便充分利用这块电

压表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻

的测量，他用到的实验器材有：

待测水果电池组（电动势约4V,内阻约50Q）、双向电压表（量程为2V,内阻约为2AQ）、电阻箱（09999。）、

滑动变阻器（0200。），一个单刀双掷开关及若干导线。

（1）该同学按如图所示电路图连线后，首先测出了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤:

①将飞的滑动触头滑至最左端，将S拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；

②调节用的滑动触头，使电压表示数达到满偏；

③保持不变，调节凡，使电压表的示数达到;

④读出电阻箱的阻值，记为&，则电压表的内阻&=。

（2）若测得电压表内阻为2女C,可分析此测量值应______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

（3）接下来测量水果电池组的电动势和内阻，实验步骤如下：

①将开关S拨至______（选填“1”或“2”）位置，将R1的滑动触片移到最端，不再移动；

②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一个合适值，记录下电压表的示数和电阻箱的阻值；

③重复步骤②，记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值。

（4）若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R,作出;图象，则可消除系统误差，如图所示，其中纵截距为。，

斜率为左，则电动势的表达式为，内阻的表达式为»

12.（12分）某实验室欲将电流表改装为两用电表：欧姆表：中央刻度为30的“xio”档；电压表：量程0〜6V。

A.干电池组（E=3.0V）

B.电流表Ai（量程0〜10mA,内阻为100。）

C.电流表A2（量程0〜0.6A,内阻为0.2。）

D.滑动变阻器Ri（0〜300Q）

E.滑动变阻器后（0〜30。）

F.定值电阻用（10。）

G.定值电阻尺4（500ft）

H.单刀双掷开关S,一对表笔及若干导线

（1）图中A为（填“红”或“黑”）表笔，测量电阻时应将开关S扳向（填“1”或"2”）。

⑵电流表应选用（填“Ai”或“A2”），滑动变阻器应选用（填或“用”），定值电阻/?应选

（填或“R”）。

⑶在正确选用器材的情况下，正确连接好实验电路，若电流表满偏电流为品，则电阻刻度盘上指针指在处所对应

5b

的阻值__________Si.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）在实验室内小张站在某高处水平伸出手以6m/s的初速度竖直上抛一玩具球，如图所示从抛出开始计时，

玩具球在空中运动0.5s刚好到达最高点，已知手离地面高h为2.5m,球在空气中受到大小恒定的空气阻力g取10m/s2.

求：

⑴玩具球下降过程中的加速度大小；

⑵玩具球第一次即将落地前瞬间的速度大小。

14.（16分）电荷周围存在电场，电场虽然看不见，但是它却是客观存在的，可以通过实验对它进行观察和研究。如

图所示，。是一个均匀带电球，把一个系在丝线上的带电量为+4、质量为”的试探小球先后依次挂在图中耳、鸟、4

三个不同位置，调整丝线长度，使小球静止时的三个位置43、。与带电球。的球心处于同一水平线上，三处的丝

线与竖直方向的夹角分别为4、4、4,且“>%>仇。已知重力加速度为g。

⑴对带电小球静止于A位置时的受力进行分析，画出受力示意图，并求小球所受电场力的大小工；

⑵根据电场强度的定义，推导带电球产生的电场在A位置处的场强大小&的表达式，并据此比较A、B、。三个位置

的电场强度怎、EB、%的大小关系。

15.（12分）如图所示，在直角坐标xOy平面内，第一、二象限有平行y轴的匀强电场，第三、四象限有垂直坐标平

面的匀强电磁场。一质量为小、电荷量为g的正电粒子，从坐标原点。以大小为％,方向与x轴正方向成37°的速度

沿坐标平面射入第一象限，粒子第一次回到x轴时，经过x轴上的尸点（图中未标出），已知电场强度大小为E,粒子

重力不计，sin37°=0.6,cos37=0.8

⑴求p点的坐标；

（2）若粒子经磁场偏转后，第二次回到x轴的位置与坐标原点。的距离为。尸的一半，求磁场的磁感应强度大小和方向。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、B

【解题分析】

A.由图可知乙球减速的同时，甲球正向加速，说明两球相互排斥，带有同种电荷，故A错误；

B.两球作用过程动动量守恒

m乙kv乙=机甲△u甲

解得

㈣1_2

叫7

故B正确;

C.A时刻，两球共速，距离最近，则乙球的电势能最大，故C错误；

D.在。6白时间内，甲的动能一直增大，乙的动能先减小，右时刻后逐渐增大，故D错误。

故选B。

2、C

【解题分析】A、B项：由题干中信息可知，引力波以光速向外传播能量，故A,B均错误；

C项：光在传播过程中频率保持不变，故C正确；

D项：两个波能形成干涉，故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同，故D错误。

点晴：此题属于科普信息阅读题，一般从文章中结合学过的知识即可直接获得答案，难度一般不会太难，但是需要学

生能够快速阅读，并从文章中准确的获得关键信息，也体现了北京高考灵活性高的特点。

3、C

【解题分析】

AB、图甲是《粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用a粒子轰击氮原子放出氢核，发现了

质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A、B错误；

C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程纭,可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电

子的最大初动能越大，故选项C正确；

D、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率

越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D错误.

4、C

【解题分析】

AB.线圈中产生的交流电最大值为

E„,=NBcoS

有效值

广NBcoS

电流表示数是

_E_NBa)S

-R+Rj向R+RQ

电流表示数的最大值

,NBcoS

max41R

电压表两端电压是路端电压

U_ER外_NBcoSR外

—R+RJ向R+RQ

选项AB错误；

C.当外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，线圈最大输出功率为

2

cEN232s2病

_4R_8/?

选项C正确；

D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电阻变大，则电流表示数变小，电压表示数变大，D错误。

故选C。

5、C

【解题分析】

反应的质量亏损

A/n=(2.0136u+3.0150u)-(4.0015u+1.0()87u)=0.0184u

根据爱因斯坦的质能方程，可得放出的能量为

=Am-c2

又有

lu=931.5MeV/c2

解以上各式得

A£«17.1MeV

所以C正确，ABD错误。

故选C。

6、D

【解题分析】

A.第1s内和第9s内加速度均竖直向上，乘客处于超重状态，故A错误；

B.第2s内研究乘客，根据牛顿第二定律

F一%g=m()a

代入数值解得电梯对乘客的支持力为550N,由牛顿第三定律可知，乘客对电梯的压力为550N,故B错误;

C.第2s内研究乘客和电梯整体，根据牛顿第二定律

丁一（肛）+Z77）g=（/叫）+777）a

代入数值解得钢索对电梯的拉力为22550N,故C错误；

D.a-/图像的面积表示速度变化，得第2s内速度的变化量为

Av=1m/s

第2s内研究乘客，根据动量定理

I-m0gt=/n0Av

代入数值解得电梯对乘客的冲量为550NS故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、BCD

【解题分析】

AB.由题意可得，该同学加速到最大速度所用时间与玩具车加速到最大速度所用时间相同，为

：=5s

在此期间该同学和玩具车运动的位移分别为

12——

%)=—=12.5m,x,=25m

则两者相距

Ax,=/一玉=12.5m

已知遥控距离为25m,则

Ax,=*2'-X：=25m-12.5m=12.5m

AX2=V2t2-卬2

解得

t2-2.5s

该同学对玩具车的控制时间为

Z=/1+Z,=7.5s

所以B正确，A错误；

C.在控制时间内，该同学的位移为

x=%+x：=~ai^+卬2=25m

所以C正确；

D.如果该同学静止不动，玩具车向前加速运动，则

£=3。2尸=25m

解得

t'—5s

即此时该同学对玩具车的控制时间为5s,则

A/=r-f=2.5s

所以与静止不动相比，该同学因运动而增加了2.5s的控制时间，所以D正确。

故选BCD。

8、AB

【解题分析】

由图看出,P、。两点平衡位置间的距离等于半个波长，因简谐波传播过程中,在一个周期内传播一个波长，所以振动形式从

T

P传到Q需要半个周期彳，故A正确；P、Q的振动情况总是相反，所以在振动过程中，它们的位移大小总是相等，故B正

确；若图示时刻尸在平衡位置或最大位移处，在笠内，尸点通过的路程为：S=5A=5x4cm=20cm，而实际上图示时

4

刻，尸点不在平衡位置或最大位移处，在生内，P点通过的路程不等于20cm,故C错误；图示时刻,。点向下运动，速

4

度减小，所以从图示位置运动到波谷的时间大于工，再从波谷运动到平衡位置的时间为二，所以经过三，。点没有回到平

848

衡位置.故D错误.故选AB

9、BCE

【解题分析】

A.由题知。光的临界角大于力光的临界角，根据

.「1

sinC=—

n

可知〃光的折射率较小，波长较大，光以相同的入射角从空气斜射入水中，根据

sinz

n=-----

sinr

可知。光的折射角较大，故A错误；

B.根据双缝干涉条纹间距公式

A.r=­A

d

因a光的波长较大，所以a光形成的相邻亮条纹间距大，故B正确；

C.a光的频率小，照射某金属表面能发生光电效应，所以b光频率大，也一定能发生光电效应，故C正确；

D.a光的折射率较小，通过玻璃三棱镜后，偏折程度小，故D错误；

E.a光的频率小，波长长，通过单缝发生衍射，中央亮条纹宽，故E正确。

故选BCE,

10、AD

【解题分析】

A.小球所受空气阻力大小恒定，上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有

~(mg+/)=max

m大小恒定，方向向下，小球所受空气阻力大小恒定，下降阶段是匀加速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二

定律有

f-mg-ma2

“2大小恒定，方向向上，且有

a]>a2

故A正确；

B.上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，有

v2-匕；=

非一次线性函数，同理可知，下降过程的丫-〃图像也非一次线性函数，故B错误；

C.上升过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为

E=E°-fh

下降过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为

E=E「f(H—h)

由图像可知，故C错误；

D.上升过程动能心与小球离抛出点高度h的关系为

Ek^Ek0-(mg+f)h

下降过程动能跳与小球离抛出点高度A的关系为

E；=(mg-f)(H-h)

且落回出发点的动能小于抛出时的动能，故D正确。

故选AD»

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

Ik

③半偏(或最大值的一半)④R(2)大于(3)①2左(4)E=—r=-

bb

【解题分析】

(I)由题图可知，当s拨向I位置，滑动变阻器在电路中为分压式接法，利用电压表的半偏法得：调节"使电压

表满偏；

⑴・保持用不变，R?与电压表串联；

⑵.调节&使电压表的示数达到半偏(或最大值的一半)；

网.则电压表的内阻R、与电阻箱示数Rz相同。

(2)[4].由闭合电路欧姆定律可知，调节与变大使电压表达到半偏的过程中，总电阻变大。干路总电流变小，由

E=//+U外得U外变大，由电路知。外并+U右，滑动变阻器的滑动触头右侧分得的电压。右=/左右变小，则。井

变大，电压表半偏时，与上分得的电压就会大于电压表上分得的电压，那么R?的阻值就会大于电压表的阻值。

(3)测水果电池组的电动势和内阻，利用伏阻法，S拨到2位置，同时将用的滑动触头移到最左端。利用

uu'

E=七=5'+±",联立求E、人

K]K2

(4)[7M8].由闭合电路欧姆定律得：

E=U+--r,

R

变形得

1rli

—=----1--•

UERE

则

r_1

—Kb9-b,

EE

解得：

.1k

E=—r=­o

bfb

12、黑1AlRi&1200

【解题分析】

(1)口1从多用电表的表头共用特征来看，黑表笔和欧姆档内部电源的正极相连，确定A表笔为黑表笔；

[2]测电阻时，需要内接电源，要将转换开关接到1位置；

⑵⑶由于改装后的欧姆表的内阻为300。(即中值电阻)，且电源电动势为3.0V,所以最大电流为：

3

I=—mA=10mA

30

所以电流表选Ai；

[4]改装成欧姆表时，接入一个调零电阻，由题意知欧姆表的内阻为300。，当接入滑动器要满偏，贝！I：

E

%=1-&=200。

故滑动变阻器选Ri；

[5]当改装为量程为0〜4V的电压表时，应串联一个阻值为:

=500。

g

故定值电阻选Ri；

(3)[6]若电阻值指在工(处，即此时电流为:

5g

/=-/=20mA

5g

所以待测电阻：

E

6=丁=1200C.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、(l)8m/s2；(2)8m/s

【解题分析