1、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 50 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 100HzB. 通过电阻电流的峰值为 0.2AC. 电阻在 1 秒内消耗的电能为 1JD. 电阻两端电压表达式为 u=102sin100tV2. 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
2、“119 号”元 素. 科学家尝试使用核反应 Y+102Am119AX+ 201n 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 2058Fe,A=299 B. Y 为 2654Fe,A=301C. Y 为 2131Cr,A=295 D. Y 为 2151Cr,A=2973. 一列简谐横波沿 x 轴正方向传播. 波速为 1m/st=0 时的波形 如图所示. t=1s 时. x=1.5m 处的质点相对平衡位置的位移为 ( )A. 0 B. 0.1mC. 0.1m D. 0.2m4. 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
3、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 BL2B. 水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. 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
4、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 l2 、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. rk2m B. lk2mC. r2km D. l2km6. 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 而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
5、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. 0 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
6、的过程中. 其 Fy 图像或 yt 图像 可能正确的是 ( )A BC D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. 污水中的污泥絮体金属圆盘经处理后带负电. 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、金属圆盘置于名 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.
7、 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. 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 接近某行星表而时以 60m/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 1000kg ,背罩质量为 50kg ,该行星的质量和 半径分别为地球的 110 和 12 . 地球表面重力加速度 大小取 g=10m/s2 . 忽略大气对探测器和背罩的 阻力. 下列
8、说法正确的有 ( )A. 该行星表面的重力加速度大小为 4m/s2B. 该行星的第一宇宙速度为 7.9km/sC. “背罩分离”后瞬间,背罩的加速度大小为 80m/s2D. “背罩分离”后瞬间, 探测器所受重力对其做功 的功率为 30kW10. 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 、 HZ 窝度同时由静 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
9、间与 H乙 无关D. 甲最终停止位置与 O 处相距 HL三、非选择题 (本题共 5 小题, 共 54 分. 考生根据要 求作答) 11. (7 分) 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_ 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
10、 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. (9 分) 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)1 电压表 V 和
11、 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 RGI 和 RGI ; 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.将图甲中 R 的滑片置于_端. 用手电 筒的光斜照射到
12、 RG1 和 RG2 ,使 RG1 表面的光照 强度比 RGZ 表面的小. 闭合 S . 将 R 的滑片缓丙慢滑到某一位置. V) 的示 数如图丙所示,读数 U1 为_ V . 的示数U 为 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”).断开 S.（3）光源跟踪测试. 将手电筒的光从电池板上方斜照射到 RGl 和 RCE . 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 U1U2 ,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1
13、3. (9 分) 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 的体积不变. 当 A 内气体压强减去 B 内气体压强大于 p 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 p 时差压阀 关闭. 当环境温度 T1=300K 时, A 内气体体积 V=4.0102m3:B 内气体压强 pD1 等于大 气压强 p0 . 已知活塞的横截面积 S=0.10m2 , p=0.11p0,p0=1.0105Pa . 重力加速度大小 取 g=10m/s2.A、B 内的气体可视为理想气
14、体. 忽 略活塞与汽缸间的摩擦, 差压阀与连接管道内的气 体体积不计. 当环境温度降低到 T2=270K 时:(1) 求 B 内气体压强 pIE ;(2) 求 A 内气体体积 VA ;（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. (18 分) 汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘 客的装置.(1) 安全带能通过感甲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
15、 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 .(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 处做自由物理2024 广东卷N1-4 落体运动. 与正下方的气囊发生碰撞. 以头每 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=30kgH= 3.2m . 重力加速度大小取 g=10m/s2 . 求: 碰撞过程中 F 的冲量大小和方向; 碰撞结束后头锤上升的最大高度.
16、乙15. (16 分) 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 t 。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 3 倍,粒子质量为 m . 忽 略粒子所受的重力和场的边缘效应.(1) 判断带电粒甲乙子的电性并求其 所带的电荷量 q : (2) 求金属板的板 间距离 D 和带电 柱子在 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 .
