2024年港澳台华侨生入学考试物理试卷试题真题（含答案详解）

第1页/共1页2024年中华人民共和国普通高等学校联合招收华侨港澳台学生入学考试物理一、选择题：本题共13小题，每小题4分，共52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.甲、乙两汽车在同一平直公路运动的位置—时间（）图像如图所示，则（）A.甲的速度是乙的3倍 B.甲、乙都做匀加速运动C.在时刻，甲在乙的前方 D.在0到4s内，乙的位移为6m2.一质量为1.5kg的质点只受两个力作用，两个力的大小分别为1.5N和4.5N。则该质点加速度大小的可能值为（）A.0.5m/s2 B.1.5m/s2 C.3.5m/s2 D.4.5m/s23.将弹簧测力计悬挂在升降机内，升降机静止时，测力计示数为5.0N。升降机匀加速上升时，测力计示数为5.3N。重力加速度取。升降机上升的加速度大小为（）A. B. C. D.4.如图，两个质量不等、带有等量同种电荷的小球置于等高的小平台上，在水平外力作用下保持静止。在同一时刻撤掉加在两个小球上的水平外力，忽略小平台的宽度和所有摩擦阻力，若小平台足够高，则两球组成的系统在运动过程中（）A.机械能守恒 B.水平方向上动量守恒C.电场力做功之和为零 D.任意时刻两球速度大小相等5.水平弹性轻绳右端固定，左端a与波源相连，绳上a、b间距是b、c间距的2倍。波源振动一段时间后的波形如图所示，则当波传播到c点时（  ）A.a、c两点均将向上运动 B.a、c两点均将向下运动C.a点将向上运动，c点将向下运动 D.a点将向下运动，c点将向上运动6.如图，一单摆悬挂于O点，摆长为l，周期为T，P点位于O点正下方（图中未画出）。在单摆背后的竖直墙面上钉一个经过P点、能挡住摆线的长钉后，测得该摆做小角度摆动的周期变为。若运动中摆线始终与墙面平行，则O、P两点的距离为（）A B. C. D.7.一定量的理想气体从图上的初始状态a可沿直线ab到达状态b，也可沿直线ac到达状态c。已知b和c处于同一条等温线上，则气体在（  ）A.状态b的内能大于状态c的内能 B.状态b的内能小于状态c的内能C.ab过程中吸收的热量大于ac过程中吸收的热量 D.ab过程中吸收的热量小于ac过程中吸收的热量8.如图（a），有四个相同的金属板M、N、P、Q，M与N平行、P与Q平行，O点到各板的距离相等。两对金属板上的电势差及随时间按图（b）规律做周期性变化，和均为已知。在时将电子从O点由静止释放，不计电子所受重力，忽略边缘效应，经过一段时间（大于）后电子将到达（）A.M板 B.N板 C.P板 D.Q板9.如图，水平光滑桌面（纸面）上两根长直导线M、N相互垂直固定放置，两者彼此绝缘，M通有向上的电流，N通有向右的电流，桌面上4个圆形金属线框a、b、c、d分别放在两导线交叉所形成的编号为1、2、3、4的区域内，每个线框距两导线的距离均相同。当两导线中的电流都由i然增大到2i时（）A.a向左下方运动 B.b向右下方运动C.c向左下方运动 D.d向右下方运动10.如图，E是电源，S是开关，和是定值电阻，L可视为电阻为零的自感线圈，电流表和可视为理想电流表。在开关S闭合后的很短时间内（  ）A示数减小，示数增大 B.示数增大，示数增大C.示数增大，示数减小 D.示数减小，示数减小11.通过实验，科学家发现了光电效应现象的若干实验规律，如果仅用经典的电磁理论分析，能够解释的是（  ）A.存在着饱和电流 B.遏止电压和频率有关C.存在着截止频率 D.光电效应具有瞬时性12.如图，原子核X在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场方向垂直纸面向里。某时刻X突然裂变成Y、Z两个子核，Y的质量大于Z的质量。已知裂变发生后瞬间，Y、Z两子核的运动方向相反，则（  ）A.Y的轨道半径一定比Z的小B.Y动量与电荷的比值一定比Z的小C裂变发生后，Y、Z两核均沿顺时针方向做圆周运动D.裂变发生后瞬间，Y、Z的运动方向一定与裂变发生前瞬间X的运动方向平行13.依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞LB-1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，黑洞和恒星都绕二者的质量中心做圆周运动，恒星的质量约为，为太阳的质量；恒星距黑洞的距离约为，为日地距离；恒星做圆周运动的周期约为，为地球绕太阳的运动周期。由以上数据可估算这个黑洞的质量约为（  ）A B. C. D.二、实验题：本题共2小题，共24分。按题目要求作答。14.某同学用伏安法测量二极管在正向电压下的伏安特性，所用的器材如图（a）所示。回答下列问题：（1）将图（a）的器材连接成测量电路，要求采用分压电路，电流表外接。（2）该同学连接电路后将测量结果绘制成图线，如图（b）所示。根据图（b）求出当二极管两端电压为0.80V和1.3V时，二极管的正向电阻分别为______Ω和______Ω。（结果均保留2位有效数字）（3）从（2）的计算结果可以判断，当加在二极管两端的电压升高时，二极管的正向电阻______（填“增大”或“减小”）。15.某同学利用图（a）所示装置验证弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x之间的关系。实验中将弹簧一端固定在水平气垫导轨左端，移动滑块将弹簧压缩，然后放开滑块，记录遮光片通过光电门所用的时间t。多次改变弹簧的压缩量x，所得的测量数据和相应的计算结果在下表中给出。表中v为遮光片通过光电门的速度，Ek为滑块和遮光片脱离弹簧后的总动能。已知滑块和遮光片的总质量为m=0.400kg，遮光片的宽度为d=1.00cm。（1）将表中的数据补充完整。x/cm1.02.03.04.05.0t/ms43.022.015.011.08.9v/(m∙s−1)0.230.450.67____1.12Ek/J0.0110.0410.090____0.251（2）根据表中的相关数据在图（b）中画出Ek–x2图线。（3）从图中可得该图线的斜率为α=______N/m。已知弹簧弹性势能与弹簧的形变量x之间的理论关系为（k为弹簧的劲度系数），则k与α的关系为k=______。（4）已知实验所用的弹簧劲度系数为204N/m，则本实验的相对误差为______%（保留1位有效数字）。三、计算题：本题共4小题，共74分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤。只写出最后答案，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。16.半径为R的透明半圆柱置于空气中，横截面如图所示，为圆心与半圆顶点间连线。真空中波长为的单色光射入其半圆面上，入射方向与平行，入射点为P，，半圆柱的折射率为。求（1）光从半圆柱出射的位置与O点之间的距离；（2）光线在半圆柱中的波长。17.如图，顶部封闭竖直放置的不对称U形玻璃管中，左侧A管的横截面积是右侧B管的2倍，管中充有水银，A管和B管中水银液面的高度相同，水银液面上方的管中有压强均为84cmHg的空气，A管中空气柱的长度为15cm，B管中空气柱的长度为30cm。打开管底部的阀门K，缓慢放出部分水银后再关闭K。已知放出部分水银后B管中水银面下降了5cm，在放出水银的过程中温度保持不变。求A管中水银面下降的高度。18.如图，竖直面（纸面）内A、B、C三点为等腰直角三角形的顶点，。一带电粒子从B点垂直于AB边射出，速度大小为。若施加方向垂直于纸面的匀强磁场，粒子恰好能击中C点；若撤去磁场，施加方向平行于AB边的匀强电场，粒子也恰好能击中C点。不计重力，求电场强度与磁感应强度的大小之比。19.如图，一倾角（）的光滑固定斜面上，一质量为的滑块与劲度系数为的轻弹簧的一端相连，弹簧的另一端固定在斜面顶端，开始时滑块处于静止状态。一质量为的泥团以的速度沿斜面从滑块下方与滑块发生碰撞并与滑块粘在一起，两者一起在斜面上沿斜面做上下振动，重力加速度g取。求（1）泥团与滑块碰撞后的瞬间两者的速度大小；（2）滑块与泥团所能达到的最高位置与最低位置之间的距离；（3）滑块与泥团振动过程中速度的最大值。2024年中华人民共和国普通高等学校联合招收华侨港澳台学生入学考试物理一、选择题：本题共13小题，每小题4分，共52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.甲、乙两汽车在同一平直公路运动的位置—时间（）图像如图所示，则（）A.甲的速度是乙的3倍 B.甲、乙都做匀加速运动C.在时刻，甲在乙的前方 D.在0到4s内，乙的位移为6m【答案】A【解析】【详解】AB．根据图像的斜率表示速度，可知甲、乙都做匀速运动，甲、乙的速度分别为，可知甲的速度是乙的3倍，故A正确，B错误；CD．由图像可知，在时刻，乙在甲的前方；在0到4s内，乙的位移为2m，故CD错误。故选A。2.一质量为1.5kg的质点只受两个力作用，两个力的大小分别为1.5N和4.5N。则该质点加速度大小的可能值为（）A.0.5m/s2 B.1.5m/s2 C.3.5m/s2 D.4.5m/s2【答案】C【解析】【详解】由得，1.5N和4.5N的合力范围为由牛顿第二定律得，该质点加速度范围即故选C。3.将弹簧测力计悬挂在升降机内，升降机静止时，测力计示数为5.0N。升降机匀加速上升时，测力计示数为5.3N。重力加速度取。升降机上升的加速度大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】升降机静止时F=mg升降机匀加速上升时，对重力受力分析，根据牛顿第二定律可知可得故选B。4.如图，两个质量不等、带有等量同种电荷的小球置于等高的小平台上，在水平外力作用下保持静止。在同一时刻撤掉加在两个小球上的水平外力，忽略小平台的宽度和所有摩擦阻力，若小平台足够高，则两球组成的系统在运动过程中（）A.机械能守恒 B.水平方向上动量守恒C.电场力做功之和为零 D.任意时刻两球速度大小相等【答案】B【解析】【详解】A．两球组成的系统在运动过程中，除了重力做功，电场力对两小球也做功，所以系统机械能不守恒，故A错误；B．水平方向上，两小球受到它们之间的库仑力作用，但是库仑力对于系统是内力，两小球水平方向不受外力作用，所以水平方向上动量守恒，故B正确；C．电场力对两小球都做正功，所以电场力做功之和大于零，故C错误；D．竖直方向上，两小球只受重力，加速度为重力加速度，所以竖直方向上两小球的运动是相同的，任意时刻竖直分速度相等；水平方向上，两小球所受电场力大小相等，方向相反，但是两小球质量不一样，所以加速度不同，即任意时刻水平分速度不相等。所以任意时刻两球的合速度也不相等，故D错误。故选B。5.水平弹性轻绳右端固定，左端a与波源相连，绳上a、b间距是b、c间距的2倍。波源振动一段时间后的波形如图所示，则当波传播到c点时（  ）A.a、c两点均将向上运动 B.a、c两点均将向下运动C.a点将向上运动，c点将向下运动 D.a点将向下运动，c点将向上运动【答案】C【解析】【详解】介质中各质点起振的方向与振源起振方向相同。由图知，b向下振动，则振源起振方向向下，当波传播到c点时，c点将向下运动，由于a、c间距为半波长的奇数倍，所以a点将向上运动。故选C。6.如图，一单摆悬挂于O点，摆长为l，周期为T，P点位于O点正下方（图中未画出）。在单摆背后的竖直墙面上钉一个经过P点、能挡住摆线的长钉后，测得该摆做小角度摆动的周期变为。若运动中摆线始终与墙面平行，则O、P两点的距离为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】根据单摆周期公式可得在单摆背后的竖直墙面上钉一个经过P点、能挡住摆线的长钉后，测得该摆做小角度摆动的周期变为，则有联立解得则O、P两点的距离为故选D。7.一定量的理想气体从图上的初始状态a可沿直线ab到达状态b，也可沿直线ac到达状态c。已知b和c处于同一条等温线上，则气体在（  ）A.状态b内能大于状态c的内能 B.状态b的内能小于状态c的内能C.ab过程中吸收的热量大于ac过程中吸收的热量 D.ab过程中吸收的热量小于ac过程中吸收的热量【答案】D【解析】【详解】AB．b和c处于同一条等温线上，则状态b的平均动能等于状态c的平均动能，状态b的内能等于状态c的内能，故AB错误；CD．ab过程与ac过程内能变化量相同，由于ab过程与ac过程气体对外均做负功，且ab过程气体对外做功值较小，所以ab过程中吸收的热量小于ac过程中吸收的热量，故C错误，D正确。故选D。8.如图（a），有四个相同的金属板M、N、P、Q，M与N平行、P与Q平行，O点到各板的距离相等。两对金属板上的电势差及随时间按图（b）规律做周期性变化，和均为已知。在时将电子从O点由静止释放，不计电子所受重力，忽略边缘效应，经过一段时间（大于）后电子将到达（）A.M板 B.N板 C.P板 D.Q板【答案】A【解析】【详解】根据图（b）可知，在时间内，电子向M板做初速度为0匀加速直线运动；在时间内，电子其中一个分运动向M板做匀速直线运动，同时另一分运动开始向P板做初速度为0匀加速直线运动；在时间内，电子其中一个分运动向M板做匀减速直线运动到速度减为0，另一分运动向P板做匀速直线运动；在时间内，电子向P板做匀减速直线运动到速度减为0；之后重复以上运动，则经过一段时间（大于）后电子将先到达M板。故选A。9.如图，水平光滑桌面（纸面）上两根长直导线M、N相互垂直固定放置，两者彼此绝缘，M通有向上的电流，N通有向右的电流，桌面上4个圆形金属线框a、b、c、d分别放在两导线交叉所形成的编号为1、2、3、4的区域内，每个线框距两导线的距离均相同。当两导线中的电流都由i然增大到2i时（）A.a向左下方运动 B.b向右下方运动C.c向左下方运动 D.d向右下方运动【答案】D【解析】【详解】AC．由右手螺旋定则可知，导线M和N在线框a处的磁感线方向相反，又距导线的距离相同，所以线框a的磁通量为0。同理，线框c处的磁通量也为0。当电流都增大时，两个方向的磁感线都变多，但磁通量不变还是0，所以线框a、c静止不动。故AC错误；B．由右手螺旋定则可知，导线M和N在线框b处的磁感线方向都向外，当两导线电流增大时，线框b的磁通量增加，由楞次定律可知，线框b将远离两导线，向左上方运动。故B错误；D．由右手螺旋定则可知，导线M和N在线框d处的磁感线方向都向里，当两导线电流增大时，线框d的磁通量增加，由楞次定律可知，线框d将远离两导线，向右下方运动。故D正确。故选D。10.如图，E是电源，S是开关，和是定值电阻，L可视为电阻为零的自感线圈，电流表和可视为理想电流表。在开关S闭合后的很短时间内（  ）A.示数减小，示数增大 B.示数增大，示数增大C.示数增大，示数减小 D.示数减小，示数减小【答案】B【解析】【详解】开关S闭合瞬间，线圈由于自感作用，通过它的电流将逐渐增加，即示数增大，电路稳定时，线圈对电流无阻碍作用，将灯泡短路，根据闭合电路欧姆定律，示数增大。故选B。11.通过实验，科学家发现了光电效应现象的若干实验规律，如果仅用经典的电磁理论分析，能够解释的是（  ）A.存在着饱和电流 B.遏止电压和频率有关C.存在着截止频率 D.光电效应具有瞬时性【答案】A【解析】【详解】A．对于光电效应现象，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，但存在着饱和电流，饱和光电流强度与入射光强度成正比，A能用经典电磁理论解释，故A正确；B．按照经典的电磁理论，遏止电压和光的强度有关，所以B不能用经典电磁理论解释，故B错误；C．经典的电磁理论认为光的能量大小是由光强决定的，只要光强足够大，理论上应该能够激发光电子，并且入射光强度越大，光电子获得的动能越大，但实际实验中，必须入射光的频率大于被照射的金属的极限频率才能产生光电效应，所以C不能用经典电磁理论解释，故C错误；D．经典电磁理论认为，电子吸收光子能量是需要时间积累的，但实验中发现，光子激发电子是瞬时的，所以D不能用经典电磁理论解释，故D错误。故选A。12.如图，原子核X在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场方向垂直纸面向里。某时刻X突然裂变成Y、Z两个子核，Y质量大于Z的质量。已知裂变发生后瞬间，Y、Z两子核的运动方向相反，则（  ）A.Y的轨道半径一定比Z的小B.Y动量与电荷的比值一定比Z的小C.裂变发生后，Y、Z两核均沿顺时针方向做圆周运动D.裂变发生后瞬间，Y、Z运动方向一定与裂变发生前瞬间X的运动方向平行【答案】D【解析】【详解】AB．洛伦兹力提供向心力则裂变发生后瞬间，Y、Z两子核动量等大反向，Y的电荷数不一定大于Z的电荷数，Y的轨道半径不一定比Z的小，Y的动量与电荷的比值不一定比Z的小，故AB错误；C．裂变发生后，Y、Z两核若带同种电荷，一定一个沿顺时针方向做圆周运动，一个沿逆时针方向做圆周运动，故C错误；D．根据动量守恒，裂变发生后瞬间，Y、Z的运动方向一定与裂变发生前瞬间X的运动方向平行，故D正确。故选D。13.依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞LB-1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，黑洞和恒星都绕二者的质量中心做圆周运动，恒星的质量约为，为太阳的质量；恒星距黑洞的距离约为，为日地距离；恒星做圆周运动的周期约为，为地球绕太阳的运动周期。由以上数据可估算这个黑洞的质量约为（  ）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】万有引力提供向心力且联立得故选C。二、实验题：本题共2小题，共24分。按题目要求作答。14.某同学用伏安法测量二极管在正向电压下的伏安特性，所用的器材如图（a）所示。回答下列问题：（1）将图（a）的器材连接成测量电路，要求采用分压电路，电流表外接。（2）该同学连接电路后将测量结果绘制成图线，如图（b）所示。根据图（b）求出当二极管两端电压为0.80V和1.3V时，二极管的正向电阻分别为______Ω和______Ω。（结果均保留2位有效数字）（3）从（2）的计算结果可以判断，当加在二极管两端的电压升高时，二极管的正向电阻______（填“增大”或“减小”）。【答案】（1）见解析（2）①.67②.20（3）减小【解析】【小问1详解】如图【小问2详解】[1][2]当二极管两端电压为U1=0.80V时，电流I1=12mA二极管的正向电阻当二极管两端电压为U2=1.3V时，电流I2=64mA二极管的正向电阻【小问3详解】从（2）的计算结果可以判断，当加在二极管两端的电压升高时，二极管的正向电阻减小。15.某同学利用图（a）所示装置验证弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x之间的关系。实验中将弹簧一端固定在水平气垫导轨左端，移动滑块将弹簧压缩，然后放开滑块，记录遮光片通过光电门所用的时间t。多次改变弹簧的压缩量x，所得的测量数据和相应的计算结果在下表中给出。表中v为遮光片通过光电门的速度，Ek为滑块和遮光片脱离弹簧后的总动能。已知滑块和遮光片的总质量为m=0.400kg，遮光片的宽度为d=1.00cm。（1）将表中的数据补充完整。x/cm1.02.03.04.05.0t/ms43.022.015.011.08.9v/(m∙s−1)0.230.450.67____1.12Ek/J0.0110.0410.090____0.251（2）根据表中的相关数据在图（b）中画出Ek–x2图线。（3）从图中可得该图线的斜率为α=______N/m。已知弹簧弹性势能与弹簧的形变量x之间的理论关系为（k为弹簧的劲度系数），则k与α的关系为k=______。（4）已知实验所用的弹簧劲度系数为204N/m，则本实验的相对误差为______%（保留1位有效数字）。【答案】（1）①.0.91②.0.166（2）（3）①.100②.2α（4）2【解析】【小问1详解】[1]遮光片通过光电门的速度可近似看成平均速度，则[2]由动能的表达式得，滑块和遮光片脱离弹簧后的总动能【小问2详解】从（1）小问中得到x2与Ek相对应的数据（1，0.011）、（4，0.041）、（9，0.090）、（16，0.166）、（25，0.251），则可画出Ek–x2图线，如下【小问3详解】[1]从（2）小问图中可得该图线的斜率为[2]从（2）小问图中可得图线的函数式为又因为弹簧弹性势能与弹簧的形变量x之间的理论关系为所以k与α的关系为k=2α【小问4详解】由（3）小问可知，弹簧的劲度系数的测量值为k=2α=200N/m由相对误差的定义式得，本实验的相对误差为三、计算题：本题共4小题，共74分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤。只写出最后答案，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。16.半径为R的透明半圆柱置于空气中，横截面如图所示，为圆心与半圆顶点间连线。真空中波长为的单色光射入其半圆面上，入射方向与平行，入射点为P，，半圆柱的折射率为。求（1）光从半圆柱出射的位置与O点之间的距离；（2）光线在半圆柱中的波长。【答案】（1）（2）【解析】【