2024年高考廣東卷物理真題（解析版）

2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（廣東卷）物理木試卷滿分100分，考試時間75分鐘一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題列出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1.將阻值為的電阻接在正弦式交流電源上。電阻兩端電壓隨時間的變化規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是（）A.該交流電的頻率為B.通過電阻電流的峰值為C.電阻在1秒內(nèi)消耗的電能為1D.電阻兩端電壓表達式為【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知交流電的周期為0.02s，則頻率為故A錯誤；B．根據(jù)圖像可知電壓的峰值為，根據(jù)歐姆定律可知電流的峰值故B錯誤；C．電流的有效值為所以電阻在1s內(nèi)消耗的電能為故C錯誤；D．根據(jù)圖像可知其電壓表達式為故D正確。故選D。2.我國正在建設(shè)大科學(xué)裝置——“強流重離子加速器”。其科學(xué)目標之一是探尋神秘的“119號”元素，科學(xué)家嘗試使用核反應(yīng)產(chǎn)生該元素。關(guān)于原子核Y和質(zhì)量數(shù)A，下列選項正確的是（）A.Y為 B.Y為C.Y D.Y為【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)核反應(yīng)方程根據(jù)質(zhì)子數(shù)守恒設(shè)Y的質(zhì)子數(shù)為y，則有可得即Y為；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，則有可得故選C。3.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播。波速為，時的波形如圖所示。時，處的質(zhì)點相對平衡位置的位移為（）A.0 B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由圖可知簡諧波的波長為，所以周期為當t=1s時，x=1.5m處的質(zhì)點運動半個周期到達波峰處，故相對平衡位置的位移為0.1m。故選B。4.電磁俘能器可在汽車發(fā)動機振動時利用電磁感應(yīng)發(fā)電實現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B．磁場中，邊長為L的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示，永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈。下列說法正確的是（）A.穿過線圈的磁通量為B.永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應(yīng)電動勢越大C.永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應(yīng)電動勢越小D.永磁鐵相對線圈下降時，線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)圖乙可知此時穿過線圈的磁通量為0，故A錯誤；BC．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知永磁鐵相對線圈上升越快，磁通量變化越快，線圈中感應(yīng)電動勢越大，故BC錯誤；D．永磁鐵相對線圈下降時，根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向，故D正確。故選D。5.如圖所示，在細繩的拉動下，半徑為r的卷軸可繞其固定的中心點O在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。卷軸上沿半徑方向固定著長度為l的細管，管底在O點。細管內(nèi)有一根原長為、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧底端固定在管底，頂端連接質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的插銷。當以速度v勻速拉動細繩時，插銷做勻速圓周運動。若v過大，插銷會卡進固定的端蓋。使卷軸轉(zhuǎn)動停止。忽略摩擦力，彈簧在彈性限度內(nèi)。要使卷軸轉(zhuǎn)動不停止，v的最大值為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】有題意可知當插銷剛卡緊固定端蓋時彈簧的伸長量為，根據(jù)胡克定律有插銷與卷軸同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，對插銷有彈力提供向心力對卷軸有聯(lián)立解得故選A。6.如圖所示，紅綠兩束單色光，同時從空氣中沿同一路徑以角從MN面射入某長方體透明均勻介質(zhì)。折射光束在NP面發(fā)生全反射。反射光射向PQ面。若逐漸增大。兩束光在NP面上的全反射現(xiàn)象會先后消失。已知在該介質(zhì)中紅光的折射率小于綠光的折射率。下列說法正確的是（）A.在PQ面上，紅光比綠光更靠近P點B.逐漸增大時，紅光的全反射現(xiàn)象先消失C.逐漸增大時，入射光可能在MN面發(fā)生全反射D.逐漸減小時，兩束光在MN面折射的折射角逐漸增大【答案】B【解析】【詳解】A．紅光的頻率比綠光的頻率小，則紅光的折射率小于綠光的折射率，在面，入射角相同，根據(jù)折射定律可知綠光在面的折射角較小，根據(jù)幾何關(guān)系可知綠光比紅光更靠近P點，故A錯誤；B．根據(jù)全反射發(fā)生的條件sinC=1n可知紅光發(fā)生全反射的臨界角較大，逐漸增大時，折射光線與面的交點左移過程中，在面的入射角先小于紅光發(fā)生全反射的臨界角，所以紅光的全反射現(xiàn)象先消失，故B正確；C．在面，光是從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)，無論多大，在MN面都不可能發(fā)生全反射，故C錯誤；D．根據(jù)折射定律可知逐漸減小時，兩束光在MN面折射的折射角逐漸減小，故D錯誤。故選B。7.如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定。木塊從彈簧正上方H高度處由靜止釋放。以木塊釋放點為原點，取豎直向下為正方向。木塊的位移為y。所受合外力為F，運動時間為t。忽略空氣阻力，彈簧在彈性限度內(nèi)。關(guān)于木塊從釋放到第一次回到原點的過程中。其圖像或圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】AB．在木塊下落高度之前，木塊所受合外力為木塊的重力保持不變，即當木塊接觸彈簧后，彈簧彈力向上，則木塊的合力到合力為零前，隨著增大減小；當彈簧彈力大于木塊的重力后到最低點,之后，木塊開始反彈，過程中木塊所受合外力向上，隨著減小增大，反彈過程，隨著y減小，圖像向x軸負方向原路返回，故A錯誤、B正確；CD．木塊下落高度之前，木塊做自由落體運動，根據(jù)速度逐漸增大，圖像斜率逐漸增大，當木塊接觸彈簧后到合力為零前，根據(jù)牛頓第二定律木塊的速度繼續(xù)增大，做加速度減小的加速運動，所以圖像斜率繼續(xù)增大，當彈簧彈力大于木塊的重力后到最低點過程中木塊所受合外力向上，木塊做加速度增大的減速運動，所以圖斜率減小，到達最低點后，木塊向上運動，經(jīng)以上分析可知，木塊先做加速度減小的加速運動，再做加速度增大的減速運動，再做勻減速直線運動到最高點，而C圖中H點過后速度就開始逐漸減小，實際速度還應(yīng)該增大，直到平衡位置速度到達最大，然后速度逐漸減為零；D圖前半段速度不變，不符合題意，正確示意圖如下故CD錯誤。故選B。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題列出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8.污水中的污泥絮體經(jīng)處理后帶負電，可利用電泳技術(shù)對其進行沉淀去污，基本原理如圖所示。涂有絕緣層的金屬圓盤和金屬棒分別接電源正、負極、金屬圓盤置于底部、金屬棒插入污水中，形成如圖所示的電場分布，其中實線為電場線，虛線為等勢面。M點和N點在同一電場線上，M點和P點在同一等勢面上。下列說法正確的有（）A.M點的電勢比N點的低B.N點的電場強度比P點的大C.污泥絮體從M點移到N點，電場力對其做正功D.污泥絮體在N點的電勢能比其在P點的大【答案】AC【解析】【詳解】AC．根據(jù)沿著電場線方向電勢降低可知M點的電勢比N點的低，污泥絮體帶負電，根據(jù)可知污泥絮體在M點的電勢能比在N點的電勢能大，污泥絮體從M點移到N點，電勢能減小，電場力對其做正功，故AC正確；B．根據(jù)電場線的疏密程度可知N點的電場強度比P點的小，故B錯誤；D．M點和P點在同一等勢面上，則污泥絮體在M點的電勢能與在P點的電勢能相等，結(jié)合AC選項分析可知污泥絮體在P點的電勢能比其在N點的大，故D錯誤。故選AC。9.如圖所示，探測器及其保護背罩通過彈性輕繩連接降落傘。在接近某行星表面時以的速度豎直勻速下落。此時啟動“背罩分離”，探測器與背罩斷開連接，背罩與降落傘保持連接。已知探測器質(zhì)量為1000kg，背罩質(zhì)量為50kg，該行星的質(zhì)量和半徑分別為地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大氣對探測器和背罩的阻力。下列說法正確的有（）A.該行星表面的重力加速度大小為B.該行星的第一宇宙速度為C.“背罩分離”后瞬間，背罩的加速度大小為D.“背罩分離”后瞬間，探測器所受重力對其做功的功率為30kW【答案】AC【解析】【詳解】A．在星球表面，根據(jù)可得行星的質(zhì)量和半徑分別為地球的和。地球表面重力加速度大小取，可得該行星表面的重力加速度大小故A正確；B．在星球表面上空，根據(jù)萬有引力提供向心力可得星球的第一宇宙速度行星的質(zhì)量和半徑分別為地球的和，可得該行星的第一宇宙速度地球的第一宇宙速度為，所以該行星的第一宇宙速度故B錯誤；C．“背罩分離”前，探測器及其保護背罩和降落傘整體做勻速直線運動，對探測器受力分子，可知探測器與保護背罩之間的作用力“背罩分離”后，背罩所受的合力大小為4000N，對背罩，根據(jù)牛頓第二定律解得故C正確；D．“背罩分離”后瞬間探測器所受重力對其做功的功率故D錯誤。故選AC。10.如圖所示，光滑斜坡上，可視為質(zhì)點的甲、乙兩個相同滑塊，分別從、高度同時由靜止開始下滑。斜坡與水平面在O處平滑相接，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為，乙在水平面上追上甲時發(fā)生彈性碰撞。忽略空氣阻力。下列說法正確的有（）A.甲在斜坡上運動時與乙相對靜止B.碰撞后瞬間甲的速度等于碰撞前瞬間乙的速度C.乙的運動時間與無關(guān)D.甲最終停止位置與O處相距【答案】ABD【解析】【詳解】A．兩滑塊在光滑斜坡上加速度相同，同時由靜止開始下滑，則相對速度為0，故A正確；B．兩滑塊滑到水平面后均做勻減速運動，由于兩滑塊質(zhì)量相同，且發(fā)生彈性碰撞，可知碰后兩滑塊交換速度，即碰撞后瞬間甲的速度等于碰撞前瞬間乙的速度，故B正確；C．設(shè)斜面傾角為θ，乙下滑過程有在水平面運動一段時間t2后與甲相碰，碰后以甲碰前速度做勻減速運動t3，乙運動的時間為由于t1與有關(guān)，則總時間與有關(guān)，故C錯誤；D．乙下滑過程有由于甲和乙發(fā)生彈性碰撞，交換速度，則可知甲最終停止位置與不發(fā)生碰撞時乙最終停止的位置相同；則如果不發(fā)生碰撞，乙在水平面運動到停止有聯(lián)立可得即發(fā)生碰撞后甲最終停止位置與O處相距。故D正確。故選ABD。三、非選擇題（本題共5小題，共54分。考生根據(jù)要求作答）11.下列是《普通高中物理課程標準》中列出的三個必做實驗的部分步驟，請完成實驗操作和計算。（1）圖甲是“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置示意圖。圖中木板右端墊高的目的是_____。圖乙是實驗得到紙帶的一部分，每相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出。相鄰計數(shù)點的間距已在圖中給出。打點計時器電源頻率為50Hz，則小車的加速度大小為_____（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2）在“長度的測量及其測量工具的選用”實驗中，某同學(xué)用50分度的游標卡尺測量一例柱體的長度，示數(shù)如圖丙所示，圖丁為局部放大圖，讀數(shù)為_____cm。（3）在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗調(diào)節(jié)過程中，在光具座上安裝光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可調(diào)節(jié)。打開并調(diào)節(jié)_____。使光束沿遮光筒的軸線把光屏照亮。取下光屏，裝上單縫、雙縫和測量頭。調(diào)節(jié)測量頭，并緩慢調(diào)節(jié)單縫的角度直到目鏡中觀察到_____?！敬鸢浮浚?）①.平衡摩擦力②.2.86（2）4.108（3）①.光源②.干涉條紋【解析】【小問1詳解】[1]木板右端抬高的目的是平衡摩擦力；[2]小車的加速度大小【小問2詳解】游標卡尺讀數(shù)為4.1cm+4×0.02mm=4.108cm【小問3詳解】[1][2]在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗調(diào)節(jié)過程中，在光具座上安裝光源、遮光筒和光屏，遮光筒不可調(diào)節(jié)，打開并調(diào)節(jié)光源，使光束沿遮光筒的軸線把光屏照亮，取下光屏，裝上、雙縫和測量頭，調(diào)節(jié)測量頭，并緩慢調(diào)節(jié)單縫的角度直到目鏡中觀察到干涉條紋。12.某科技小組模仿太陽能發(fā)電中的太陽光自動跟蹤系統(tǒng)，制作光源跟蹤演示裝置，實現(xiàn)太陽能電池板方向的調(diào)整，使電池板正對光源。圖甲是光照方向檢測電路。所用器材有：電源E（電動勢3V）、電壓表（V1）和（V2）（量程均有3V和15V，內(nèi)阻均可視為無窮大）：滑動變阻器R：兩個相同的光敏電阻和；開關(guān)S：手電筒：導(dǎo)線若干。圖乙是實物圖。圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板，隔板兩側(cè)裝有光敏電阻，電池板固定在電動機轉(zhuǎn)軸上?？刂茊卧c檢測電路的連接未畫出。控制單元對光照方向檢測電路無影響。請完成下列實驗操作和判斷。（1）電路連接。圖乙中已正確連接了部分電路，請完成虛線框中滑動變阻器R、電源E、開關(guān)S和電壓表（V）間的實物圖連線_____。（2）光敏電阻阻值與光照強度關(guān)系測試。①將圖甲中R的滑片置于_____端。用手電筒的光斜照射到和，使表面的光照強度比表面的小。②閉合S，將R的滑片緩慢滑到某一位置。（V）的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為_____V，U2的示數(shù)為1.17V。由此可知，表面光照強度較小的光敏電阻的阻值_____（填“較大”或“較小”）。③斷開S。（3）光源跟蹤測試。①將手電筒的光從電池板上方斜照射到和。②閉合S。并啟動控制單元。控制單元檢測并比較兩光敏電阻的電壓，控制電動機轉(zhuǎn)動。此時兩電壓表的示數(shù)，圖乙中的電動機帶動電池板_____（填“逆時針”或“順時針”）轉(zhuǎn)動，直至_____時停止轉(zhuǎn)動，電池板正對手電筒發(fā)出的光【答案】（1）（2）①.b②.1.60③.較大（3）①逆時針②.U1=U2【解析】【小問1詳解】電路連線如圖【小問2詳解】①[1]為了保證電路的安全，實驗開始前要將R的滑片置于阻值最大處，即置于b端。②[2][3]電壓表量程為3V，最小刻度為0.1V，則讀數(shù)為1.60V；電壓表U1比電壓表U2的示數(shù)大，說明RG1＞RG2，由此可知表面光照強度較小的光敏電阻的阻值較大?！拘?詳解】[1][2]電壓表的示數(shù)U1＜U2，說明RG1表面的光照強度比RG2表面的大，因此電動機帶動電池板逆時針轉(zhuǎn)動，直至U1=U2，時停止轉(zhuǎn)動，電池板正對手電筒發(fā)出的光。13.差壓閥可控制氣體進行單向流動，廣泛應(yīng)用于減震系統(tǒng)。如圖所示，A、B兩個導(dǎo)熱良好的氣缸通過差壓閥連接，A內(nèi)輕質(zhì)活塞的上方與大氣連通，B內(nèi)氣體體積不變。當A內(nèi)氣體壓強減去B內(nèi)氣體壓強大于時差壓閥打開，A內(nèi)氣體緩慢進入B中；當該差值小于或等于時差壓閥關(guān)閉。當環(huán)境溫度時，A內(nèi)氣體體積，B內(nèi)氣體壓強等于大氣壓強，已知活塞的橫截面積，，，重力加速度大小取，A、B內(nèi)的氣體可視為理想氣體，忽略活塞與氣缸間的摩擦、差壓閥與連接管內(nèi)的氣體體積不計。當環(huán)境溫度降到時：（1）求B內(nèi)氣體壓強；（2）求A內(nèi)氣體體積；（3）在活塞上緩慢倒入鐵砂，若B內(nèi)氣體壓強回到并保持不變，求已倒入鐵砂的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1、2）假設(shè)溫度降低到時，差壓閥沒有打開，A、B兩個氣缸導(dǎo)熱良好，B內(nèi)氣體做等容變化，初態(tài)，末態(tài)根據(jù)代入數(shù)據(jù)可得A內(nèi)氣體做等壓變化，壓強保持不變，初態(tài)，末態(tài)根據(jù)代入數(shù)據(jù)可得由于假設(shè)成立，即（3）恰好穩(wěn)定時，A內(nèi)氣體壓強為B內(nèi)氣體壓強此時差壓閥恰好關(guān)閉，所以有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得14.汽車的安全帶和安全氣囊是有效保護乘客的裝置。（1）安全帶能通過感應(yīng)車的加速度自動鎖定，其原理的簡化模型如圖甲所示。在水平路面上剎車的過程中，敏感球由于慣性沿底座斜面上滑直到與車達到共同的加速度a，同時頂起敏感臂，使之處于水平狀態(tài)，并卡住卷軸外齒輪，鎖定安全帶。此時敏感臂對敏感球的壓力大小為FN，敏感球的質(zhì)量為m，重力加速度為g。忽略敏感球受到的摩擦力。求斜面傾角的正切值。（2）如圖乙所示，在安全氣囊的性能測試中，可視為質(zhì)點的頭錘從離氣囊表面高度為H處做自由落體運動。與正下方的氣囊發(fā)生碰撞。以頭錘到氣囊表面為計時起點，氣囊對頭錘豎直方向作用力F隨時間t的變化規(guī)律，可近似用圖丙所示的圖像描述。已知頭錘質(zhì)量，重力加速度大小取。求：①碰撞過程中F的沖量大小和方向；②碰撞結(jié)束后頭錘上升的最大高度?！敬鸢浮浚?）；（2）①330N?s，方向豎直向上；②0.2m【解析】【詳解】（1）敏感球受向下的重力mg和敏感臂向下的壓力FN以及斜面的支持力N，則由牛頓第二定律可知解得（2）①由圖像可知碰撞過程中F的沖量大小方向豎直向上；