2024年高考广东卷物理真题（解析版）_高考真题全网收集_物理_2024年新高考广东卷物理高考真题解析（参考版）

2024 年普通高中学业水平选择性考试（广东卷） 物理 木试卷满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有 一项符合题目要求） 1. 将阻值为 的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正 确的是（ ） A. 该交流电的频率为 B. 通过电阻电流的峰值为 C. 电阻在1秒内消耗的电能为1J D. 电阻两端电压表达式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知交流电的周期为0.02s，则频率为 故A错误； B．根据图像可知电压的峰值为 ，根据欧姆定律可知电流的峰值 故B错误； C．电流的有效值为所以电阻在1s内消耗的电能为 故C错误； D．根据图像可知其电压表达式为 故D正确。 故选D。 的 2. 我国正在建设 大科学装置——“强流重离子加速器”。其科学目标之一是探寻神秘的“119号” 元素，科学家尝试使用核反应 产生该元素。关于原子核Y和质量数A，下列选项 正确的是（ ） A. Y为 B. Y为 为 C. Y D. Y为 【答案】C 【解析】 【详解】根据核反应方程 根据质子数守恒设Y的质子数为y，则有 可得 即Y为 ；根据质量数守恒，则有 可得故选C。 3. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为 ， 时的波形如图所示。 时， 处的质 点相对平衡位置的位移为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知简谐波的波长为 ，所以周期为 当t=1s时，x=1.5m处的质点运动半个周期到达波峰处，故相对平衡位置的位移为0.1m。 故选B。 4. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随 发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．磁场中，边长为L 的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线 不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量为 B. 永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大 C. 永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小 D. 永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，故A错误；BC．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越快，磁通量变化越快，线圈中感应电动势越大， 故BC错误； D．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方 向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为 、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固 定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。 若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不 停止，v的最大值为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】有题意可知当插销刚卡紧固定端盖时弹簧的伸长量为 ，根据胡克定律有 插销与卷轴同轴转动，角速度相同，对插销有弹力提供向心力 对卷轴有 联立解得故选A。 6. 如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以 角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折 射光束在NP面发生全反射。反射光射向PQ面。若 逐渐增大。两束光在NP面上的全反射现象会先后消 失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（ ） A. 在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B. 逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C. 逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D. 逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．红光的频率比绿光的频率小，则红光的折射率小于绿光的折射率，在 面，入射角相同， 根据折射定律 可知绿光在 面的折射角较小，根据几何关系可知绿光比红光更靠近P点，故A错误； 1 B．根据全反射发生的条件sinC= 可知红光发生全反射的临界角较大， 逐渐增大时，折射光线与 n 面的交点左移过程中，在 面的入射角先小于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失， 故B正确；C．在 面，光是从光疏介质到光密介质，无论 多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误； D．根据折射定律 可知 逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原 点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F，运动时间为t。忽略空气阻力，弹簧在弹性 限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其 图像或 图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．在木块下落 高度之前，木块所受合外力为木块的重力保持不变，即 当木块接触弹簧后，弹簧弹力向上，则木块的合力 到合力为零前，随着 增大 减小；当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点,之后，木块开始反弹，过程中木块所受合外力向上，随着 减小 增大，反弹过程，随着y减小，图像向x轴负方向原路返回，故A 错误、B正确； 在 CD． 木块下落 高度之前，木块做自由落体运动，根据 速度逐渐增大， 图像斜率逐渐增大，当木块接触弹簧后到合力为零前，根据牛顿第二定律 木块的速度继续增大，做加速度减小的加速运动，所以 图像斜率继续增大，当弹簧弹力大于木块的重 力后到最低点过程中 木块所受合外力向上，木块做加速度增大的减速运动，所以 图斜率减小，到达最低点后，木块向上运 动，经以上分析可知，木块先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，再做匀减速直线运 动到最高点，而C图中H点过后速度就开始逐渐减小，实际速度还应该增大，直到平衡位置速度到达最大， 然后速度逐渐减为零；D图前半段速度不变，不符合题意，正确 示意图如下 故CD错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多 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0分） 8. 污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘 层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。 下列说法正确的有（ ） A. M点的电势比N点的低 B. N点的电场强度比P点的大 C. 污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功 D. 污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．根据沿着电场线方向电势降低可知M点的电势比N点的低，污泥絮体带负电，根据 可知污泥絮体在M点的电势能比在N点的电势能大，污泥絮体从M点移到N点，电势能减小， 电场力对其做正功，故AC正确； B．根据电场线的疏密程度可知N点的电场强度比P点的小，故B错误； D． M点和P点在同一等势面上，则污泥絮体在M点的电势能与在P点的电势能相等，结合AC选项分析 可知污泥絮体在P点的电势能比其在N点的大，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以 的速度竖直匀 速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为 1000kg，背罩质量为50kg，该行星的质量和半径分别为地球的 和 。地球表面重力加速度大小取 。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（ ）A. 该行星表面的重力加速度大小为 B. 该行星的第一宇宙速度为 C. “背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为 D. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30kW 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在星球表面，根据 可得 行星的质量和半径分别为地球的 和 。地球表面重力加速度大小取 ，可得该行星表面的重 力加速度大小 故A正确； B．在星球表面上空，根据万有引力提供向心力 可得星球的第一宇宙速度行星的质量和半径分别为地球的 和 ，可得该行星的第一宇宙速度 地球的第一宇宙速度为 ，所以该行星的第一宇宙速度 故B错误； C．“背罩分离”前，探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动，对探测器受力分子，可知探测 器与保护背罩之间的作用力 “背罩分离”后，背罩所受的合力大小为4000N，对背罩，根据牛顿第二定律 解得 故C正确； D．“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率 故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，光滑斜坡上，可视为质点的甲、乙两个相同滑块，分别从 、 高度同时由静止开始 下滑。斜坡与水平面在O处平滑相接，滑块与水平面间的动摩擦因数为 ，乙在水平面上追上甲时发生弹 性碰撞。忽略空气阻力。下列说法正确的有（ ） A. 甲在斜坡上运动时与乙相对静止B. 碰撞后瞬间甲的速度等于碰撞前瞬间乙的速度 C. 乙的运动时间与 无关 D. 甲最终停止位置与O处相距 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．两滑块在光滑斜坡上加速度相同，同时由静止开始下滑，则相对速度为0，故A正确； B．两滑块滑到水平面后均做匀减速运动，由于两滑块质量相同，且发生弹性碰撞，可知碰后两滑块交换 速度，即碰撞后瞬间甲的速度等于碰撞前瞬间乙的速度，故B正确； C．设斜面倾角为θ，乙下滑过程有 在水平面运动一段时间t 后与甲相碰，碰后以甲碰前速度做匀减速运动t，乙运动的时间为 2 3 由于t 与 有关，则总时间与 有关，故C错误； 1 D．乙下滑过程有 由于甲和乙发生弹性碰撞，交换速度，则可知甲最终停止位置与不发生碰撞时乙最终停止的位置相同；则 如果不发生碰撞，乙在水平面运动到停止有 联立可得 即发生碰撞后甲最终停止位置与O处相距 。故D正确。 故选ABD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。（1）图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是 _____。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中 给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为_____ （结果保留3位有效数字）。 （2）在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度， 示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为_____cm。 （3）在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光 筒不可调节。打开并调节_____。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏，装上单缝、双缝和测量 头。调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到_____。 【答案】（1） ①. 平衡摩擦力 ②. 2.86 （2）4.108 （3） ①. 光源 ②. 干涉条纹 【解析】 【小问1详解】 [1]木板右端抬高的目的是平衡摩擦力； [2]小车的加速度大小 【小问2详解】 游标卡尺读数为 4.1cm+4×0.02mm=4.108cm 【小问3详解】 [1][2]在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏，遮光筒不可调节，打开并调节光源，使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮，取下光屏，装上、双缝和测量头，调节测 量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到干涉条纹。 12. 某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统，制作光源跟踪演示装置，实现太阳能电池板方 向的调整，使电池板正对光源。图甲是光照方向检测电路。所用器材有：电源E（电动势3V）、电压表 （V）和（V）（量程均有3V和15V，内阻均可视为无穷大）：滑动变阻器R：两个相同的光敏电阻 1 2 和 ；开关S：手电筒：导线若干。图乙是实物图。图中电池板上垂直安装有半透明隔板，隔板两侧装 有光敏电阻，电池板固定在电动机转轴上。控制单元与检测电路的连接未画出。控制单元对光照方向检测 电路无影响。请完成下列实验操作和判断。 （1）电路连接。 图乙中已正确连接了部分电路，请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表（V）间的实物图 连线_____。 （2）光敏电阻阻值与光照强度关系测试。 ①将图甲中R的滑片置于_____端。用手电筒的光斜照射到 和 ，使 表面的光照强度比 表面 的小。 ②闭合S，将R的滑片缓慢滑到某一位置。（V）的示数如图丙所示，读数 为_____V，U 的示数为 2 1.17V。由此可知，表面光照强度较小的光敏电阻的阻值_____（填“较大”或“较小”）。 ③断开S。 （3）光源跟踪测试。 ①将手电筒的光从电池板上方斜照射到 和 。②闭合S。并启动控制单元。控制单元检测并比较两 光敏电阻的电压，控制电动机转动。此时两电压表的示数 ，图乙中的电动机带动电池板_____（填 “逆时针”或“顺时针”）转动，直至_____时停止转动，电池板正对手电筒发出的光【答案】（1） （2） ①. b ②. 1.60 ③. 较大 . （3） ① 逆时针 ②. U=U 1 2 【解析】 【小问1详解】 电路连线如图 【小问2详解】 ①[1]为了保证电路的安全，实验开始前要将R的滑片置于阻值最大处，即置于b端。 ②[2][3]电压表 量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为1.60V；电压表U 比电压表U 的示数大，说明 1 2 R ＞R ，由此可知表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大。 G1 G2 【小问3详解】 [1][2]电压表的示数U ＜U ，说明R 表面的光照强度比R 表面的大，因此电动机带动电池板逆时针转动， 1 2 G1 G2 直至U=U，时停止转动，电池板正对手电筒发出的光。 1 2 13. 差压阀可控制气体进行单向流动，广泛应用于减震系统。如图所示，A、B两个导热良好的气缸通过差 压阀连接，A内轻质活塞的上方与大气连通，B内气体体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于 时差压阀打开，A内气体缓慢进入B中；当该差值小于或等于 时差压阀关闭。当环境温度 时，A内气体体积 ，B内气体压强 等于大气压强 ，已知活塞的横截面 积 ， ， ，重力加速度大小取 ，A、B内的气体可视为 理想气体，忽略活塞与气缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到 时：（1）求B内气体压强 ； （2）求A内气体体积 ； （3）在活塞上缓慢倒入铁砂，若B内气体压强回到 并保持不变，求已倒入铁砂的质量 。 【答案】（1） ；（2） ；（3） 【解析】 【详解】（1、2）假设温度降低到 时，差压阀没有打开，A、B两个气缸导热良好，B内气体做等容变 化，初态 ， 末态 根据 代入数据可得 A内气体做等压变化，压强保持不变，初态 ， 末态 根据代入数据可得 由于 假设成立，即 （3）恰好稳定时，A内气体压强为 B内气体压强 此时差压阀恰好关闭，所以有 代入数据联立解得 14. 汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的装置。 （1）安全带能通过感应车的加速度自动锁定，其原理的简化模型如图甲所示。在水平路面上刹车的过程 中，敏感球由于惯性沿底座斜面上滑直到与车达到共同的加速度a，同时顶起敏感臂，使之处于水平状态， 并卡住卷轴外齿轮，锁定安全带。此时敏感臂对敏感球的压力大小为F ，敏感球的质量为m，重力加速度 N 为g。忽略敏感球受到的摩擦力。求斜面倾角的正切值 。 （2）如图乙所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运 动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的 变化规律，可近似用图丙所示的图像描述。已知头锤质量 ，重力加速度大小取。求： ①碰撞过程中F的冲量大小和方向； ②碰撞结束后头锤上升的最大高度。 【答案】（1） ；（2）①330N∙s，方向竖直向上；②0.2m 【解析】 【详解】（1）敏感球受向下的重力mg和敏感臂向下的压力F 以及斜面的支持力N，则由牛顿第二定律可 N 知 解得 （2）①由图像可知碰撞过程中F的冲量大小 方向竖直向上； ②头锤落到气囊上时 的速度 与气囊作用过程由动量定理（向上为正方向） 解得 v=2m/s 则上升的最大高度15. 如图甲所示。两块平行正对的金属板水平放置，板间加上如图乙所示幅值为 、周期为 的交变电 压。金属板左侧存在一水平向右的恒定匀强电场，右侧分布着垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度大小 为B．一带电粒子在 时刻从左侧电场某处由静止释放，在 时刻从下板左端边缘位置水平向右进 入金属板间的电场内，在 时刻第一次离开金属板间的电场、水平向右进入磁场，并在 时刻从 下板右端边缘位置再次水平进入金属板间的电场。已知金属板的板长是板间距离的 倍，粒子质量为m。 忽略粒子所受的重力和场的边缘效应。 （1）判断带电粒子的电性并求其所带的电荷量q； （2）求金属板的板间距离D和带电粒子在 时刻的速度大小v； （3）求从 时刻开始到带电粒子最终碰到上金属板的过程中，电场力对粒子做的功W。 【答案】（1）正电； ；（2） ； ；（3） 【解析】 【详解】（1）根据带电粒子在右侧磁场中的运动轨迹结合左手定则可知，粒子带正电；粒子在磁场中运动的周期为 根据 2πm T= qB 则粒子所带的电荷量 （2）若金属板的板间距离为D，则板长 粒子在板间运动时 出电场时竖直速度为零，则竖直方向 在磁场中时 其中的 联立解得（3）带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图，由（2）的计算可知金属板的板间距离 则粒子在3t 时刻再次进入中间的偏转电场，在4 t 时刻进入左侧的电场做减速运动速度为零后反向加速， 0 0 在6 t 时刻再次进入中间的偏转电场，6.5 t 时刻碰到上极板，因粒子在偏转电场中运动时，在时间t 内电 0 0 0 场力做功为零，在左侧电场中运动时，往返一次电场力做功也为零，可知整个过程中只有开始进入左侧电 场时电场力做功和最后0.5t 时间内电场力做功，则 0