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2024 年高考广东卷物理真题
一、单选题
1．(2024·广东卷·1)将阻值为50 Ω 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100 Hz
B．通过电阻电流的峰值为0.2 A
C．电阻在1 秒内消耗的电能为1 J
D．电阻两端电压表达式为u＝10sin (100πt) V
2．(2024·广东卷·2)我国正在建设的大科学装置——“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Y＋Am→X＋2n 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Fe，A＝299
B．Y 为Fe，A＝301
C．Y 为Cr，A＝295
D．Y 为Cr，A＝297
3.(2024·广东卷·3)一列简谐横波沿x 轴正方向传播。波速为1 m/s，t＝0 时的波形如图所示。
t＝1 s 时，x＝1.5 m 处的质点相对平衡位置的位移为( )
A．0
B．0.1 m
C．－0.1 m
D．0.2 m
4．(2024·广东卷·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BL2
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
5．(2024·广东卷·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．r
B．l
C．r
D．l
6.(2024·广东卷·6)如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ 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θ 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．θ 逐渐增大时，红光的全反射现象先消失
C．θ 逐渐增大时，入射光可能在MN 面发生全反射
D．θ 逐渐减小时，两束光在MN 面折射的折射角逐渐增大
7．(2024·广东卷·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F－y 图像或y－t 图像可能正确的是( )
二、多选题
8.(多选)(2024·广东卷·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
9．(多选)(2024·广东卷·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60 m/s 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1 000 kg，背罩质量为50 kg，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g＝10 m/s2。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4 m/s2
B．该行星的第一宇宙速度为7.9 km/s
C．“背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为80 m/s2
D．“背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30 kW
10.(多选)(2024·广东卷·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H 甲、H 乙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μ，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H 乙无关
D．甲最终停止位置与O 处相距
三、实验题
11．(2024·广东卷·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50 Hz，则小车的加速度大小为__________ m/s2(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圆柱
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__________。
12．(2024·广东卷·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3 V)；电压表(V1)和(V2)(量程均有3 V 和15 V，内阻均可视为无
穷大)；滑动变阻器R；两个相同的光敏电阻RG1和RG2；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RG1和RG2，使RG1表面的
光照强度比RG2表面的小。
②闭合S，将R 的滑片缓慢滑到某一位置。(V1)的示数如图丙所示，读数U1为______ V，U2
的示数为1.17 V。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RG1和RG2。
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U1<U2，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。
四、解答题
13．(2024·广东卷·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 两个导热良好的汽缸通过差压阀连接，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Δp 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Δp 时差压阀关闭。当环境温度T1＝300 K 时，A 内气体体积VA1＝
4.0×102 m3，B 内气体压强pB1 等于大气压强p0，已知活塞的横截面积S＝0.10 m2，Δp＝
0.11p0，p0＝1.0×105 Pa，重力加速度大小取g＝10 m/s2，A、B 内的气体可视为理想气体，
忽略活塞与汽缸间的摩擦，差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到T2＝270 K
时：
(1)求B 内气体压强pB2；
(2)求A 内气体体积VA2；
(3)在活塞上缓慢倒入铁砂，若B 内气体压强回到p0并保持不变，求已倒入铁砂的质量m。
14．(2024·广东卷·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FN，敏感球的质量为m，重力加速度为g。忽略敏感球受到的摩擦力。求斜面倾角的正
切值tan θ。
(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M＝30
kg，H＝3.2 m，重力加速度大小取g＝10 m/s2。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。
15．(2024·广东卷·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U0、周期为t0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t＝0 时刻从左侧电场某处
由静止释放，在t＝t0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t＝2t0时
刻第一次离开金属板间的电场、水平向右进入磁场，并在t＝3t0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t＝t0时刻的速度大小v；
(3)求从t＝0 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。
答案精析
1．答案 D
解析 由题图可知交流电的周期为0.02 s，则频率为f＝＝50 Hz，故A 错误；
根据题图可知电压的峰值为10 V，
根据欧姆定律，电流的峰值Im＝＝＝0.2 A，故B 错误；
电流的有效值为I＝＝0.2 A
所以电阻在1 秒内消耗的电能W＝I2Rt＝0.22×50×1 J＝2 J，故C 错误；
根据题图可知电阻两端电压表达式为
u＝Umsin ωt＝Umsin(t)＝10sin (100πt) V，故D 正确。
2．答案 C
解析 根据核反应方程Y＋Am→X＋2n
设Y 的质子数为y，根据电荷数守恒
则有y＋95＝119＋0，可得y＝24，即Y 为Cr；
根据质量数守恒，则有54＋243＝A＋2
可得A＝295，故选C。
3.答案 B
解析 由题图可知该简谐横波的波长为λ＝2 m，所以周期为T＝＝＝2 s
当t＝1 s 时，x＝1.5 m 处的质点运动半个周期到达波峰处，相对平衡位置的位移为0.1 m。
故选B。
4．答案 D
解析 题图乙所示位置穿过线圈的磁通量Φ＝|BS 上－BS 下|≠BL2，故A 错误；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
B、C 错误；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。
5．答案 A
解析 由题意可知当插销刚卡进固定端盖时弹簧的伸长量为Δx＝，
根据胡克定律有F＝kΔx＝
插销与卷轴同轴转动，角速度相同，对插销，弹力提供向心力，则有F＝mlω2
对卷轴有v＝rω
联立解得v＝r，故选A。
6.答案 B
解析 在MN 面，入射角相同，红光的折射率小于绿光的折射率，根据折射定律n＝，可知
绿光在MN 面的折射角较小，由题图可知绿光比红光更靠近P 点，故A 错误；
根据发生全反射的临界条件sin C＝可知红光发生全反射的临界角较大，θ 逐渐增大时，折
射光线与NP 面的交点左移过程中，在NP 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；
在MN 面，光是从光疏介质到光密介质，无论θ 多大，在MN 面都不可能发生全反射，故C
错误；根据折射定律n＝可知θ 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。
7．答案 B
解析 在木块下落H 高度之前，木块所受合外力为木块的重力，保持不变，即F＝mg
当木块接触弹簧后
合外力F＝mg－kx，
其中x 为压缩量且x＝y－H
F－y 图像如图甲所示
故B 正确，A 错误；
在木块下落H 高度之前，木块做自由落体运动，根据y＝gt2，知y－t 图像为抛物线，故D
错误；
在O～H 的过程中，速度逐渐增大，y－t 图像斜率逐渐增大，当木块接触弹簧后到合外力为
零前，木块的速度继续增大，
所以y－t 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F＝kx－mg
木块所受合外力向上，木块速度减小，所以y－t 图像斜率减小，到达最低点后，木块向上
运动，经以上分析可知，y－t 图像大致为如图乙所示，故C、D 错误。
8.答案 AC
解析 因沿着电场线方向电势降低，所以M 点的电势比N 点的低，A 正确；污泥絮体带负
电，从M 至N 的过程中，电场力做正功，电势能减小，因M 与P 在同一等势面上，故污泥
絮体在M 点的电势能与在P 点的电势能相等，可知在N 点的电势能比在P 点的小，故C 正
确，D 错误；
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。
9．答案 AC
解析 在星球表面，根据G＝mg
可得g＝
＝·＝×()2＝，
可得该行星表面的重力加速度大小
g 行＝g 地＝g＝4 m/s2，故A 正确；
在星球表面上空，由G＝m
可得星球的第一宇宙速度v＝
得该行星的第一宇宙速度v 行＝v 地＝×7.9 km/s，故B 错误；
“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，对探测器受力分析，
可知探测器与保护背罩之间的作用力F＝mg 行＝4 000 N
“背罩分离”后，背罩所受的合力大小为4 000 N，对背罩，根据牛顿第二定律F＝m′a
解得a＝80 m/s2，故C 正确；
“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率P＝mg 行v＝1 000×4×60 W＝240
kW，故D 错误。
10.答案 ABD
解析 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；
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；
设斜面倾角为θ，乙下滑过程有H 乙＝gsin θ·t1
2
在水平面运动一段时间t2后与甲相碰，碰后以甲碰前速度做匀减速运动，所用时间为t3，
乙运动的时间为t＝t1＋t2＋t3
由于t1和t2与H 乙有关，则总时间与H 乙有关，故C 错误；
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，
乙下滑过程有mgH 乙＝mv 乙
2
乙在水平面运动到停止有v 乙
2＝2μgx
联立可得x＝
即发生碰撞后甲最终停止位置与O 处相距。故D 正确。
11．答案 (1)平衡摩擦力 2.86 (2)4.108
(3)光源 干涉条纹
解析 (1)木板右端抬高的目的是平衡摩擦力；
小车的加速度大小a＝ m/s2≈2.86 m/s2
(2)游标卡尺读数为4.1 cm＋4×0.02 mm＝4.108 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，打开并调节光源，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干涉条纹。
12．答案 (1)见解析图 (2)①b ②1.60 较大 (3)③逆时针 U1＝U2
解析 (1)电路连线如图
(2)①为了保护电路，将图甲中的R 的滑片置于b 端，使两个电压表的示数从0 开始；
②电压表量程为3 V，最小刻度为0.1 V，则读数为1.60 V；由此可知表面光照强度较小的
RG1两端电压较大，说明表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大；
(3)③由于两电压表的示数U1<U2，可知RG1光照强度较大，因此电动机带动电池板逆时针转
动，直至U1＝U2时停止转动，电池板正对手电筒发出的光。
13．答案 (1)9×104 Pa (2)3.6×102 m3
(3)1.1×102 kg
解析 (1)假设温度降低到T2时，差压阀没有打开，A、B 两个汽缸导热良好，B 内气体做等
容变化，初态pB1＝p0，T1＝300 K
末态T2＝270 K
根据＝
代入数据可得pB2＝9×104 Pa
由于p0－pB2<Δp
假设成立，即pB2＝9×104 Pa
(2)A 内气体做等压变化，压强保持不变，
初态VA1＝4.0×102 m3，T1＝300 K
末态T2＝270 K
根据＝
代入数据可得VA2＝3.6×102 m3
(3)恰好稳定时，A 内气体压强为pA′＝p0＋
B 内气体压强pB′＝p0
此时差压阀恰好关闭，
所以有pA′－pB′＝Δp
代入数据联立解得m＝1.1×102 kg。
14．答案 (1)
(2)①330 N·s 竖直向上 ②0.2 m
解析 (1)敏感球受向下的重力mg 和敏感臂向下的压力FN以及斜面的支持力N，
则由牛顿第二定律可知(mg＋FN)tan θ＝ma
解得tan θ＝
(2)①由F－t 图像与t 轴围成的“面积”可知碰撞过程中F 的冲量大小
IF＝×0.1×6 600 N·s＝330 N·s
方向竖直向上；
②设头锤落到气囊上时的速度为v0，则v0
2＝2gH
与气囊作用过程由动量定理(向上为正方向)
IF－Mgt＝Mv－(－Mv0)
解得v＝2 m/s
则上升的最大高度h＝＝0.2 m。
15．答案 (1)正电 (2) π
(3)
解析 (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T＝2t0①
根据T＝②
则粒子所带的电荷量q＝③
(2)若金属板的板间距离为D，则板长为，粒子在板间运动时＝vt0④
出金属板间电场时竖直速度为零，
则竖直方向y＝2××(0.5t0)2⑤
在磁场中时qvB＝m⑥
其中y＝2r＝⑦
联立解得v＝π⑧
D＝⑨
(3)带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图，由③④⑦联立可得金属板的板间距离D＝3r
则粒子在3t0时刻再次进入中间的偏转电场，在4t0时刻进入左侧的电场做减速运动，速度为
零后反向加速，在6t0时刻再次进入中间的偏转电场，6.5t0时刻碰到上金属板，因粒子在偏
转电场中运动时，在时间t0内电场力做功为零，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最初t0在左侧电场时电场力做功和最后0.5t0时间内电场力做功，
则W＝mv2＋q·＝＋＝。
