2024年高考全国Ⅰ卷理综物理试题及解析
一、单选题
1.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（ ） A．增加了司机单位面积的受力大小 B．减少了碰撞前后司机动量的变化量 C．将司机的动能全部转换成汽车的动能
D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 【.答案】D
【解析】行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内安全气囊被弹出并瞬间充满气体，增大了司机的受力面积，减少了司机单位面积的受力大小，可以延长司机的受力时间，从而减小了司机受到的作用力，A项错误，D项正确；碰撞前司机动量等于其质量与速度的乘积，碰撞后司机动量为零，所以安全气囊不能减少碰撞前后司机动量的变化量，B项错误；碰撞过程中通过安全气囊将司机的动能转化为司机对安全气囊做的功，C项错误。 2.火星的质量约为地球质量的
11，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面102受到的引力的比值约为（ ）
A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5
【.答案】B
【解析】由万有引力定律可得，质量为m的物体在地球表面上时，受到的万有引力大小为F地?GF火F地M火mM地mF?Gm，质量为的物体在火星表面上时，受到的万有引力大小为火，二者的22R地R火?2M火R地2M地R火比值?0.4，B正确，ACD错误。
3.如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ）
A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N
【.答案】B
【解析】该同学身高相对于秋千的绳长可忽略不计，可以把该同学看成质点。当该同学荡到秋千
mv2支架的正下方时，由牛顿第二定律有2F?mg?，代入数据解得F?410N，选项B正确。
L4.图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【.答案】A
【解析】由图（b）可知，在0~1 s时间内，电容器两极板之间电压为零，说明电容器没有充放电，电路中没有电流，根据欧姆定律可知电阻R两端电压为零；在1~2 s时间内，电容器两极板之间电压均匀增大，根据I??q?U?C可知电路中有恒定电流对电容器充电，则电阻R两端电压恒?t?t定；在2~3 s时间内，电容器两极板之间电压恒定且不为零，说明电容器带电荷量不变，电路中没有电流，电阻R两端电压为零；在3~5 s时间内，电容器两极板之间电压均匀减小，说明电容器均匀放电，则电路中有反方向恒定电流，且电流小于充电电流，电阻R两端电压恒定，且电压小于充电时两端电压，所以电阻R两端电压UR随时间t变化的图像正确的是A。
5.一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，ab为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q(q?0)的粒子，
在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（ ）
A．
7πm 6qBB．
5πm 4qBC．
4πm 3qBD．
3πm 2qB【.答案】C
v2【解析】带电粒子在匀强磁场中运动，运动轨迹如图所示，由洛伦兹力提供向心力有qvB?m，
r解得r??r?mmv?,?为带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角，粒子在磁场中，运动时间t?vqBqB运动时间由轨迹所对圆心角决定。采用放缩法，粒子垂直ac射入磁场，则轨迹圆圆心必在直线ac上，将粒子的轨迹半径从零开始逐渐放大，当r0.5R（R为ab的半径）和r1.5R时，粒子从ac、bd区域射出磁场，运动时间等于半个周期。当0.5R?r?1.5R时，粒子从弧ab上射出，轨迹
半径从0.5R逐渐增大，粒子射出位置从a点沿弧向右移动，轨迹所对圆心角从π逐渐增大，当半径为R时，轨迹所对圆心角最大，再增大轨迹半径，轨迹所对圆心角减小，因此轨迹半径等于R时，所对圆心角最大，为?m?π?4πmπ4π?，粒子最长运动时间为。
3qB33
6.下列核反应方程中，X1，X2，X3，X4代表α粒子的有（ ）
21A．21H+1H→0n+X1
114489C．23592U+0n→56Ba+36Kr+3X3
31B．21H+1H→0n+X2 13n+6D．03Li→1H+X4
【.答案】BD
【解析】根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知选项B中的X2质量数是4，电荷数是2，代表α粒子，B项正确；选项D中的X4质量数是4，电荷数是2，代表α粒子，D项正确。 根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知选项A中的X1质量数是3，电荷数是2，A项错误；选项C中的X3质量数是1，电荷数是0，代表中子，C项错误。
2024年高考全国Ⅰ卷理综物理试题解析
