2024年高考物理最后一卷（福建卷）（全解全析）

2024年高考最后一卷（福建卷）

物理”全解全析

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用

橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回

1.2024年3月5日，李强总理在全国人大会议的政府工作报告中提出：鼓励和推动消费品以旧换新，提振

智能网联新能源汽车、电子产品等大宗消费。智能网联汽车也将是未来的趋势。假设某智能网联汽车在平

直路面上启动后的牵引力厂随时间f变化的图像如图所示，已知该汽车以额定功率启动，在平直路面上运动

的最大速度为心，所受阻力恒定，由此可知该汽车（）

A.在。f（）时间内做加速度增大的加速运动

B,启动后速度为2时的加速度为工

2m

C.额定功率为2户m

D.在。务时间内位移可能小于争

【答案】B

【详解】A.汽车在平直路面上启动由牛顿第二定律有尸-/=3，在。％时间内牵引力厂逐渐减小，则汽

车做加速度减小的加速运动，故A错误；

BC.汽车运动的最大速度为Vm，则有%=:，可得额定功率为p=，而启动后速度为3时，有尸=8，

Fx-f=ma.,联立解得q=工，故B正确，C错误；

m

D.若。时间做匀加速直线运动，则位移为%=»爰r0,而汽车在。才。内做的是加速度减小的直线运

动，若其位移一定大于乎，故D错误。

故选B。

2.2023年6月7日，世界首台第四代核电技术牡基熔盐堆在我国甘肃并网发电。牡基熔盐堆用我国储量丰

富的牡T）Th作为燃料，并使用熔盐冷却剂，避免了核污水排放，减少了核污染。如图所示是不易裂变的叫Th

转化为易发生裂变的并裂变的过程示意图。下列说法正确的是（）

电子电子中子

2；；Pa2机2种产物及

2〜3个中子

A.中子轰击端Th生成唱Th的核反应是核聚变

B.唱Th释放的电子是由原子核内部核反应产生的

C.aPa的比结合能大于常U的比结合能

D.可以通过升温、加压的方式减小核废料的半衰期，从而减少核污染

【答案】B

【详解】A.中子轰击23grh生成黑Th的核反应不是核聚变，故A错误；

B.2篇111释放电子的过程是。衰变，实质是原子核中一个中子转变成一个质子和一个电子，故B正确;

C.整个过程中释放能量，用Pa的比结合能小于常U的比结合能，故C错误；

D.放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度、压强无关，与化学状态也无关，故D错误。

故选Bo

3.2024年3月2日13时32分，神舟十七号航天员乘组再次出舱，此次重点完成了天和核心舱太阳翼的维

修工作，为我国空间站的稳定运行提供了坚实保障，书写了中国航天史上的辉煌篇章。根据卫星跟踪网站

的实时数据，目前中国天宫空间站在近地点高度为392.6公里，远地点高度为400.2公里，倾角为41.5度的

近圆轨道上运行，运行周期为L5h,已知地球半径R=6400km,地球表面重力加速度为g,月球公转周期为

27天，下列说法正确的是（）

A.空间站在近地点的速度可能大于第一宇宙速度

B.空间站运行角速度比月球运行角速度要小

C.空间站绕地球运动的向心加速度大小约为g

D.若某时刻空间站与同步卫星共线最近，则至少需要8h后再次共线最近

【答案】C

【详解】A.近地卫星周期为84min,空间站周期为1.5h,由万有引力定律和开普勒第三定律可知，空间站

在近地点的速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；

B.月球公转周期为27天，轨道更高，角速度更小，即空间站运行角速度比月球运行角速度要大，故B错

误；

C.根据。="，GM=gR2,7?=6400km,6800km,解得加速度约为。g,故C正确；

D.空间站周期7]=L5h,同步卫星周期5=24h,再次共线最近至少需时为3则有—?=解

IAk)

得t=1.6h,故D错误。

故选C。

4.空间存在沿x轴方向的电场，从。点沿x轴正方向释放一质量为机、电荷量为q的带正电粒子，粒子只

在电场力作用下刚好运动到匕处，粒子在运动过程中电势能随位置变化的关系如图所示，下列说法正确的

A.由图可知，粒子在用处受到的电场力最大

B.电场中尤2点的电势低于X/点

C.粒子释放时的动能为14+综。

D.粒子经过X2处的动能为

【答案】D

【详解】A.1-％图像的斜率表示左=如，由于x/处的斜率为零，则粒子在x/处受到的电场力为零，故A

错误；B.粒子带正电，粒子在电势高处电势能大，因为Eg>心一故%>/，故B错误；

粒子运动过程中能量守恒+综。=解得粒子释放时的动能为£=综-综。，粒子经

CD.EMEk2+EV2=Ep4,k04

过X2处的动能为线2=综4-丸2,故D正确，C错误。

故选D。

二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题只有两个选项符合题目要求，全部选对

的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。）

5.如图，圆心为O、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为8.一带电

粒子从磁场边界上的尸点沿纸面射入磁场，射入速度大小为丫、方向与连线的夹角0=60。，粒子运动过

程中恰能经过。点，不计粒子的重力。下列说法正确的是（）

B.该粒子的荷质比为普

C.该粒子可能从尸点离开磁场

D.若仅增大射入速度，粒子在磁场中运动的时间将变短

【答案】BD

【详解】A.根据题意可知，粒子向下偏转，根据左手定则可知该粒子带负电，故A错误;

R

根据几何关系可得粒子做匀速圆周运动的半径为....出口

-cos300-3

2

根据洛伦兹力提供向心力可得qvB=m-

r

解得旦=工=叵，由图可知该粒子不可能从尸点离开磁场，故B正确，C错误；

mBrBR

D.根据/2=根匕可得粒子运动的半径r=/，若仅增大射入速度，粒子做圆周运动的半径增大，根据几

rqB

e6m

何关系可知粒子在磁场运动的圆心角变小，粒子在磁场中运动的时间”丁厅=一3，可知粒子在磁场中运

27rqB

动的时间变短，故D正确。

故选BD„

6.如图甲所示，劲度系数上500N/m的轻弹簧，一端固定在倾角为在37。的带有挡板的光滑斜面体的底端,

另一端和质量为，物的小物块A相连，质量为"ZB的物块B紧靠A一起静止，现用水平推力使斜面体以加速

度。向左匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为无。在不同推力作用下、稳定时形变量大小无随加速度a

的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,

下列说法正确的是（）

B.7〃A=3kg

C.若a=ao,稳定时A、B间弹力大小为0

D.若稳定时A对斜面的压力大小为12.5N

【答案】ACD

【详解】A.由图结合题意可知。。时弹簧处于原长状态，对AB整体，根据牛顿第二定律

（znA+mB）^tan37=（「+7）%,解得%=7.5m/s2,故A正确；

B.当a=0时，对AB整体分析有（祖A+%）gsin37=kx0,当时，图中另一纵截距的意义为

mAgsin37=塔,联立解得叫=1kg,恤=2kg,故B错误；

C.当。=4时，对B,根据牛顿第二定律&sin<9-%cos0=〃％a,4cos6>+%sin。=,解得%=0,

故C正确；

D.当。=4时，物块A、B恰要分离，对A有稣A=」*=12.5N,由牛顿第三定律知A对斜面的压力

cos37

大小为12.5N,故D正确。

故选ACD„

7.自耦变压器以结构简单，体积小、成本低广泛运用于各种需要变换电压的场合，一自耦理想变压器结构

如图乙所示，电路中的电流表和电压表均为理想电表，已知定值电阻&=220。、6=45。、Z?2=20Q,滑

动变阻器&的最大阻值为40。，电源电压随时间的变化如图甲所示（电源内阻不计），下列说法正确的是

A.当段滑片滑至正中间时，电流表读数为Q5A,则々：%=2:1

B.保持〃|：丐不变，眉滑片往下移动，电流表读数减小

C.如果4:%=2:1,变压器输出功率最大值时居=2。。，最大输出功率为55W

D.如果%:%=4:1,4滑片滑至正中间，4）功率为4.4W

【答案】AC

【详解】A.当以滑片滑至正中间时，变压器输出端总电阻为尺=55。，电压为乙、电流为右，根据

-=TF=IT=k'可得"0",心=3,『牛，又联立可得左=2:1,故A正确；

n2U2kK

B.&滑片下滑，输出端总电阻减小，总电流增大，则输入电流增大，电流表读数增大，故B错误；

C.当变压器输出功率最大时，输出端总电阻R,有k2R=%,可得R=55。，根据串并联电路电阻的规律有

RR

尺=片+音匕，可得招=2。。，根据，可得最大输出功率为Q=R=55W,故C正确；

D.根据区可得4=4%,"包，又R。,当&滑片滑至正中间时，变压器输出端总电

阻为R=55O,可得号=88OQ,又U\=U-IR,可得］=0.2A,所以《=//=8.8W,故D错误。

故选ACo

8如图所示，正四棱锥PTQ的底面边长为3侧棱长均为净，水平底面的四个顶点处均固定着电

荷量为+4（4＞。）的点电荷，另一个质量为根的带电小球M恰好可以静止在尸点，把该带电小球M从点尸

移动到无穷远处，电场力做功为卬。不考虑带电小球M对电场的影响，取无穷远处电势为零，静电力常量

为左，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

p

a

//\\

--、'―

Ab--------------------

B

A.P点的电场强度大小为随生

9L2

B.P点的电场强度大小为萼i

c.P点的电势为幽”

3mgl3

D.尸点的电势为舅1绊

9mg匕

【答案】AD

E=_—_

【详解】AB.水平底面的四个顶点处均固定着电荷量为+4（4＞。）的点电荷，在尸处的场强为。一旦「

设四棱锥的侧棱与竖直线的夹角为a；由几何关系可知sina=%=*,…飞］，再由场强的分

V63-^―

kqy/6gRkq

E=4g）coscc=----------yx—=------—

解法则可知四个顶点的点电荷在P的小球的合场强为39匕，故A正确，B

错误；

CD.质量为小的带电小球M恰好可以静止在尸点，设电量为Q,有8伙0=把该带电小球M从点

913

尸移动到无穷远处电场力做功为W,由功能关系有W=2。，联立解得p点的电势为（P=8燃，，故C错

误，D正确。

故选ADo

三、非选择题：共60分，其中9、10题为填空题，11、12题为实验题，13〜15题为计算题。考生根据要

求作答。

9.（4分）x轴上的波源1、邑分别位于西=。和无2=L4m处，7=0时刻两波源同时开始振动，产生的两列

简谐横波沿1、力连线相向传播，％=2s时两列波的图像如图所示。质点M的平衡位置位于无3=0・7m处，

则两列波传播速度的大小是;质点M从好0时刻到L=7.5s时运动的路程是o

【详解】由图像可知，两列波的波长4=0.4m,2s内传播了一个波长，该波的周期T=2s。两列波的传播

速度相同，由V二亍

解得v=0.2m/s

设再经时间两列波传播至M点，贝（JAx=uA*解得加1=1.5s£2=7.5s,M点振动时间

A/2=4s,M点为振动加强点，其振幅A=A+&=12cm,质点M从开始振动灰=7.5s运动的

路程s=84=96cm

10.（4分）一定质量的理想气体由状态M-N变化的p—V图像为如图所示的直线。已知气体在此过程中的

最高热力学温度r皿=320K,气体内能的变化满足AU=MT,常量b=1000J/K,则此过程中气体对外界做

的功W二;气体在状态M时的热力学温度TM=o

【详解】气体p—v图线与横轴所围的面积就是气体对外界做的功，有W=（1+3）；105X2J,解得W=4X105J

设气体在状态N时的热力学温度为"，某状态时的气体对应的压强、体积、热力学温度分别为p、KT,

则有p=（-1+4）x105

TM~TN~T~T

当V=2m3时，T取最大值，代入上式解得心=5=24OK

11.(5分)在“金属丝电阻率的测量”的实验中:

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量示数如图1所示，金属丝直径d=—mm。

(2)按图2所示的电路测量金属丝的电阻尺。小明将单刀双掷开关分别打到。处和b处，通过观察分析，发

现电压表示数变化更明显，由此判断开关打到—(填％“、》“)处时进行实验系统误差较小。

(3)小明为了消除系统误差，他设计用电流计G和电阻箱替代V,电路如图3所示。实验绘制出了—一R箱图

1g

像是如图4所示直线,斜率为晨纵截距为机4为电阻箱阻值读数，/为A示数，4为G示数。试求4=—。

【答案】⑴0.500(0.498-0.502均可)⑵a(3)-

k

【详解】(1)由图中的显示可知，螺旋测微器读数为d=0.5mm+0x0.01mm=0.500mm

(2)单刀双掷开关分别打到。处和。处，发现电压表示数变化更明显，说明电流表分压对实验影响较大,

应采用电流表外接法，即开关应接。处。

(3)根据并联电路两支路电压相等可得4(4+娱)=(/-4)4

化简整理可得，=1+寸箱厂一R箱

图像中的斜率为七,所以可得尺=1

k

12.(7分)如图所示，某实验小组用轨道和两辆相同规格的小车验证动量守恒定律。该小组首先通过实验

验证了小车在水平轨道上运动所受阻力正比于小车重力，然后验证动量守恒定律实验步骤如下：

①在小车上适当放置祛码，分别测量甲车总质量四和乙车总质量m2;

②将卷尺固定在水平轨道侧面，零刻度与水平轨道左端对齐。先不放乙车，让甲车多次从倾斜轨道上挡板

位置由静止释放，记录甲车停止后车尾对应刻度，求出其平均值助；

③将乙车静止放在轨道上，设定每次开始碰撞位置如图所示，此时甲车车尾与水平轨道左端刚好对齐，测

出甲车总长度(含弹簧)Lo由挡板位置静止释放甲车，记录甲车和乙车停止后车尾对应刻度，多次重复实

验求出其对应平均值X/和X2；

④改变小车上祛码个数，重复①、②、③步骤。

(1)由图可知得£=cm；

(2)实验中，在倾斜轨道上设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放，其原因是；

(3)若本实验所测的物理量符合关系式(用所测物理量的字母表示)，则验证了小车碰撞前后动量守

恒；

(4)某同学先把4个50g的祛码全部放在甲车上，然后通过逐次向乙车转移一个祛码的方法来改变两车质量

进行实验，若每组质量只采集一组位置数据，则该同学最多能采集组有效数据；

(5)实验小组通过分析实验数据发现，碰撞前瞬间甲车的动量总是比碰撞后瞬间两车的总动量略大，原因

是o

A,碰撞过程中弹簧上有机械能损失

B.两车间相互作用力冲量大小不等

C.碰撞过程中阻力对两小车有冲量

【答案】(1)20.00(19.50-20.50)(2)确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等

(3)见值+祖2一D(4)3(5)C

【详解】(1)刻度尺估读到01mm，甲车车尾与水平轨道左端刚好对齐，测出甲车总长度(含弹簧)L为

20.00cm(19.50~20.50)；

(2)在倾斜轨道上设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放，其原因是确保每次甲车尾部到达水平轨

道左端时速度相等；

(3)小车在水平轨道上运动所受阻力正比于小车重力，即/=初?g,甲车停止后车尾对应刻度，求出其平

均值xo,则甲的初速度为%="菽=".依・%

由挡板位置静止释放甲车，记录甲车和乙车停止后车尾对应刻度，多次重复实验求出其对应平均值制和尤2,

则碰后的速度为Vj=J201Al="2®%

V2=12a2(X2-L)=J2.依GT)

由碰撞过程满足动量守恒，有叫后=叫嘉+?-L)

(4)两辆相同规格的小车，即质量相同，而甲车上装上钩码后与乙车碰撞，为了防止反弹，需要甲的总质

量大于等于乙的质量，则最多能够转移2个钩码两车的质量就相等，算上最开始4个钩码在甲车上的一组

数据，共可以获得3组碰撞数据；

(5)碰撞前瞬间甲车的动量总是比碰撞后瞬间两车的总动量略大，则碰撞过程有外力作用，即碰撞过程中

阻力对两小车有冲量；故选C。

13.(10分)用某透明材料制作的半球形光学元件如图所示，平行单色光垂直射到半径为R的半球底平面上,

材料对该单色光的折射率"=［，半球的上方平行于半球底平面放置一足够大的光屏，单色光经半球折射后

在光屏上可形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉、衍射及在半球内的多次反射，真空中光速为以求：

(1)当以临界角入射时，光线汇集点到。点的距离；

(2)圆心。到光屏的距离1=^r时，光屏被照亮的面积。

525

【答案】(1)(2)日成2

49

【详解】(1)作出剖面图如图所示，光线入射到〃点时恰好发生全反射

则有sinC=L

n

OF=---=-卜=—

由几何关系可得COSC42_]4

n

(2)由上图可得JO'F=tanC

O'F=d-OF=-R--R=-R

244

解得r=gR

5

光屏被照亮的面积s=〃/=n(-Ry=亍成?

14.(14分)如图所示，长为/的细线一端固定，另一端系着质量为根的小球，细线竖直时，小球恰好与静

止在光滑水平面上的足够长的木板左端接触，长木板C的质量为4w，在长木板上放有质量分别为机、的

A、B两个物体，两物体相距为"现把细线向左侧拉离平衡位置后释放，小球以3%的速度水平向右撞击

木板，木板被撞击后获得速度为为。设B物体与木板间的摩擦不计，A与B碰撞为弹性正碰，重力加速度

为g。

(1)求小球碰撞木板后的瞬间对细线的拉力大小；

(2)要使物体A在与C相对静止后碰撞物体B,求物体A与木板间的动摩擦因数最小值以〃°；

(3)若物体A与木板间的动摩擦因数为〃°,求物体A、B发生第一次碰撞到第二次碰撞所需时间。

【详解】(1)设小球撞击木板后的速度为M,根据动量守恒定律加x3%=4〃%+

解得"=-%

'2

根据牛顿第二定律7-"g=m~j~

/2\

解得T=mg+

7

（2）设A与木板相对静止时的速度为v,根据动量守恒定律=（4根+加）丫

解得v=0.8%

A与木板相对静止前，B物体保持静止，A物体做加速直线运动，根据运动学公式声=20乙

根据牛顿第二定律〃=""

联立解得从二葛

25gL

（3）设A与B碰撞后的速度分别为％、丫2，根据动量守恒定律机x0.8%=:叫+3m%

1911

根据能量守恒定律3〃?x（O.8%）~=5加v；

解得匕=-O-4vo,v2=0.4%

之后B物体向右匀速运动，A与木板相互摩擦，最终速度相同，设为v共，则4根x0.8%-wix0.4%=（4根+根）丫共

解得v共=。.56%

0.4%+0.56vo0.96环

在这一过程中，物体A先向左做匀减速运动，后向右做匀加速运动，所用时间为：=—2-------=——-

〃ogNog

,,,,心人心,0.56v-0.4v0.96Vo0.0768%；

物体A发生向右的位移为4=——n与——n-*——-=-------

2%g氏g

物体B向右匀速直线运动，发生的位移为/=。4%>"公=丝的1

40gNog

aco2

此时，物体A、B相距为%=尾一4="

Nog

______%AB1.92%

物体A和木板共速后一起向右运动追击物体B,所用时间为L=

0.56%-0.4%40g

9L

物体A、B发生前二次碰撞的时间差为/=4+芍=—

%

15.（16分）如图1所示为永磁式径向电磁阻尼器，由永磁体、定子、驱动轴和转子组成，永磁体安装在转

子上，驱动轴驱动转子转动，定子上的线圈切割“旋转磁场”产生感应电流，从而产生制动力。如图2所示，

单个永磁体的质量为相，长为右、宽为4（宽度相对于所在处的圆周长度小得多，可近似为一段小圆弧）、

厚度很小可忽略不计，永磁体的间距为右，永磁体在转子圆周上均匀分布，相邻磁体磁极安装方向相反，

靠近磁体表面处的磁场可视为匀强磁场，方向垂直表面向上或向下，磁感应强度大小为2,相邻磁体间的磁

场互不影响。定子的圆周上固定着多组金属线圈，每组线圈有两个矩形线圈组成，连接方式如图2所示，

每个矩形线圈的匝数为N、电阻为R,长为乙，宽为4，线圈的间距为&。转子半径为r,转轴及转子质量

不计，定子和转子之间的缝隙忽略不计。

(1)当转子角速度为。时，求流过每组线圈电流/的大小;

(2)若转子的初始角速度为。0,求转子转过的最大角度或；

(3)若在外力作用下转子加速，转子角速度。随转过的角度。的图像如图3所示，求转过G过程中外力做

的功吗卜。