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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
D. 电阻两端电压表达式为
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 产生该元素. 关于原子核 和质量数 ,下列 选项正确的是 ( )
A. 为 B. 为
C. 为 D. 为
3. 一列简谐横波沿 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.
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 . 磁场 中,边长为 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. 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 的卷轴可绕 其固定的中心点 在水 平面内转动. 卷轴上沿半 径方向固定着长度为 的细管,管底在 点. 细管 内有一根原长为 、劲度系数为 的轻质弹簧,弹 簧底端固定在管底,顶端连接质量为 、可视为质 点的插销. 当以速度 匀速拉动细绳时,插销做匀 速圆周运动. 若 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, 的最大值为
A. B.
C. D.
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 而射入某长方体透明均匀介
质. 折射光束在 面发生全
反射. 反射光射向 面. 若 逐渐增大,两束光在 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 面上,红光比绿光更靠近 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 面发生全反射
D. 逐渐减小时、两束光在 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 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 . 所受 合外力为 ,运动时间为 . 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
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. 点和 点 在同一电场线上, 点和 点在同一等势面上. 下列说法正确的有 ( )
A. 点的电势比 点的低
B. 点的电场强度比 点的大
C. 污泥絮体从 点移到 点,电场力对其做正功
D. 污泥絮体在 点的电势能比其在 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 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 ,背罩质量为 ,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
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 、 窝度同时由静 止开始下滑. 斜坡与水平面在 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 处相距
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 ,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圆柱体 的长度, 示数如图丙所示. 图丁为局部放大图. 读 数为___ .
(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 (电动势 电压表 和 (量程均有 和 ,内阻均可视为无穷大): 滑动变阻器 : 两个相同的光敏电阻 和 ; 开关 : 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 、电源 、开关 和电压表 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 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 . 将 的滑片缓
丙
慢滑到某一位置. V) 的示 数如图丙所示,读数 为___ . 的示数
为 . 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 ,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
13. (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. 两个导热良好的 汽缸通过差压阀连接, 内轻质活塞的上方与大 气连通. 的体积不变. 当 内气体压强减去 内气体压强大于 时差压阀打开. 内气体缓 慢进入 中: 当该差值小于或等于 时差压阀 关闭. 当环境温度 时, 内气体体积 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 内的气体可视为理想气体. 忽 略活塞与汽缸间的摩擦, 差压阀与连接管道内的气 体体积不计. 当环境温度降低到 时:
(1) 求 内气体压强 ;
(2) 求 内气体体积 ;
（3）在活塞上缓慢倒入
铁砂. 若 内气体压强 回到 并保持不变. 求 已倒入铁砂的质量 .
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 ,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 ,敏感 球的质量为 . 重力加速度为 . 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 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 随时间 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 的冲量大小和方向;
② 碰撞结束后头锤上升的最大高度.
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 、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 . 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 . 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 : (2) 求金属板的板 间距离 和带电 柱子在 时刻 的速度大小 ;
(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 .
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
D. 电阻两端电压表达式为
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 产生该元素. 关于原子核 和质量数 ,下列 选项正确的是 ( )
A. 为 B. 为
C. 为 D. 为
3. 一列简谐横波沿 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.
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 . 磁场 中,边长为 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. 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 的卷轴可绕 其固定的中心点 在水 平面内转动. 卷轴上沿半 径方向固定着长度为 的细管,管底在 点. 细管 内有一根原长为 、劲度系数为 的轻质弹簧,弹 簧底端固定在管底,顶端连接质量为 、可视为质 点的插销. 当以速度 匀速拉动细绳时,插销做匀 速圆周运动. 若 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, 的最大值为
A. B.
C. D.
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 而射入某长方体透明均匀介
质. 折射光束在 面发生全
反射. 反射光射向 面. 若 逐渐增大,两束光在 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 面上,红光比绿光更靠近 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 面发生全反射
D. 逐渐减小时、两束光在 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 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 . 所受 合外力为 ,运动时间为 . 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
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. 点和 点 在同一电场线上, 点和 点在同一等势面上. 下列说法正确的有 ( )
A. 点的电势比 点的低
B. 点的电场强度比 点的大
C. 污泥絮体从 点移到 点,电场力对其做正功
D. 污泥絮体在 点的电势能比其在 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 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 ,背罩质量为 ,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
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 、 窝度同时由静 止开始下滑. 斜坡与水平面在 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 处相距
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 ,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圆柱体 的长度, 示数如图丙所示. 图丁为局部放大图. 读 数为___ .
(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 (电动势 电压表 和 (量程均有 和 ,内阻均可视为无穷大): 滑动变阻器 : 两个相同的光敏电阻 和 ; 开关 : 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 、电源 、开关 和电压表 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 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 . 将 的滑片缓
丙
慢滑到某一位置. V) 的示 数如图丙所示,读数 为___ . 的示数
为 . 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 ,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
13. (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. 两个导热良好的 汽缸通过差压阀连接, 内轻质活塞的上方与大 气连通. 的体积不变. 当 内气体压强减去 内气体压强大于 时差压阀打开. 内气体缓 慢进入 中: 当该差值小于或等于 时差压阀 关闭. 当环境温度 时, 内气体体积 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 内的气体可视为理想气体. 忽 略活塞与汽缸间的摩擦, 差压阀与连接管道内的气 体体积不计. 当环境温度降低到 时:
(1) 求 内气体压强 ;
(2) 求 内气体体积 ;
（3）在活塞上缓慢倒入
铁砂. 若 内气体压强 回到 并保持不变. 求 已倒入铁砂的质量 .
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 ,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 ,敏感 球的质量为 . 重力加速度为 . 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 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 随时间 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 的冲量大小和方向;
② 碰撞结束后头锤上升的最大高度.
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 、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 . 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 . 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 : (2) 求金属板的板 间距离 和带电 柱子在 时刻 的速度大小 ;
(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 .
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