【334416】2024年普通高中学业水平选择性物理考试广东卷

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159040-卷7 2024年普通高中学业水平选择性考试(广东卷)《2025高考必刷卷 三年真题 物理》

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意事项:

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

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 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=10 sin(100πt)V

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+ n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=299B.Y为 Fe,A=301

C.Y为 Cr,A=295D.Y为 Cr,A=297

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.0B.0.1 mC.-0.1 mD.0.2 m

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     （      ）

甲　 乙

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．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．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     （      ）

　 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,金属圆盘置于容器底部,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．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．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、非选择题:本题共5小题,共54分。

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50 Hz,则小车的加速度大小为　　　　m/s²(结果保留3位有效数字)。 

甲

乙

(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。 

丙　　　　　　　　　　　　丁

(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3 V);电压表 和 (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R_G1和R_G2;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 间的实物图连线。

甲

乙

(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R_G1和R_G2,使R_G1表面的光照强度比R_G2表面的小。 

丙

②闭合S,将R的滑片缓慢滑到某一位置。 的示数如图丙所示,读数U₁为　　　　V。 的示数U₂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R_G1和R_G2。

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。

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,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V_A1=4.0×10^-2 m³;B内气体压强p_B1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,差压阀与连接管道内的气体体积不计。当环境温度降低到T₂=270 K时:

(1)求B内气体压强p_B2;

(2)求A内气体体积V_A2;

(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．(13分)汽车的安全带和安全气囊是有效保护乘客的装置。

甲

(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_N,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,以头锤碰到气囊表面为计时起点,气囊对头锤竖直方向的作用力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。

乙　 丙

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。

甲

乙

参考答案

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. D　

由题图可知T=0.02 s,该交流电的频率为f= =50 Hz,A错误;由图可知电阻两端电压的峰值为U_m=10 V,通过电阻电流的峰值为I_m= = A,B错误;通过电阻电流的有效值为I_有= =0.2 A,电阻在1秒内消耗的电能为Q= Rt=2 J,C错误;电阻两端电压表达式为u=U_msin t=10 sin(100πt)V,D正确。

2. C　

设Y的质量数为a,电荷数为b,根据质量数守恒与电荷数守恒有a+243=A+2×1,b+95=119,解得b=24,A、B错误;当a=54时,则有A=295,C正确,D错误。

3. B　

由图可知λ=2 m,可得振动周期为T= =2 s,由图可知x=1.5 m处的质点在t=0时相对平衡位置的位移为y=-0.1 m,所以x=1.5 m处的质点在t=1 s= T时相对平衡位置的位移为y'=0.1 m,B正确。

4. D

图乙中的线圈位置,垂直纸面向外的磁通量与垂直纸面向里的磁通量抵消,穿过线圈的磁通量为零,A错误;根据法拉第电磁感应定律E= 可知,永磁铁相对线圈上升越快,线圈中感应电动势越大,永磁铁相对线圈上升得高,由于运动时间未知,线圈中感应电动势不一定大,B、C错误;永磁铁相对线圈下降时,穿过线圈的垂直纸面向外的磁通量增加,根据楞次定律和安培定则可知,线圈中感应电流的方向为顺时针方向,D正确。

5. A

卷轴与细管同轴转动,角速度相同,当以速度 匀速拉动细绳,且插销恰好位于端盖处时,插销做匀速圆周运动的线速度为 ,卷轴转动不停止时,弹簧最大伸长量为 ,根据牛顿第二定律有 ,联立解得 正确.

6. B　

由题意,该介质对红光的折射率较小,则入射角θ相同时,红光折射角较大,由光路图可知,在PQ面上,红光更靠近Q点,A错误;折射角设为α,由n= 得sin α= sin θ,该介质对红光的折射率较小,入射角θ增大时,红光的折射角增大得更快,即红光在界面NP上的入射角减小得更快,且开始时红光在NP界面上的入射角更小,故红光的全反射现象先消失,B正确;在MN面,光从光疏介质到光密介质,不能发生全反射,C错误;由折射定律n= 可知,入射角θ减小,折射角必然也减小,D错误。

7. B　

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,当木块接触弹簧后到合力为零前,F=mg-kΔy,随着Δy增大,F线性减小,当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中F=kΔy'-mg,木块所受合外力向上,随着Δy增大F线性增大,木块返回到原点过程是下落过程的逆过程,受力情况完全相同,A错误,B正确;同理,在木块下落H高度之前,木块做自由落体运动,根据y= gt²和v=gt可知速度逐渐增大,所以y-t图像为抛物线,斜率逐渐增大,当木块接触弹簧后到合力为零前,木块的速度继续增大,做加速度减小的加速运动,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,木块所受合外力向上,木块做加速度增大的减速运动,所以y-t图像斜率减小,到达最低点后,木块向上运动,由对称性可知,返回过程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,最后做匀减速直线运动回到原点,C、D错误。

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. AC　

M、N在一条电场线上,沿电场线方向电势降低,故φ_M<φ_N,A正确;电场线疏密程度反映电场强度大小,电场线密的地方电场强度大,故E_N<E_P,B错误;污泥絮体带负电,由M点到N点电势升高,电场力做正功,C正确;P点电势等于M点电势,则N点电势高于P点电势,污泥絮体带负电,则污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小,D错误。

9. AC　

根据万有引力定律 =mg可得 = ,解得 g₁=4 m/s²,A正确;地球的第一宇宙速度v₀=7.9 km/s,根据万有引力提供向心力 =m 可得 = · ,解得v₁= v₀, B错误;“背罩分离”前,绳中弹力F_弹=(m_探+m_背)g₁,“背罩分离”后瞬间,绳中弹力不变,a= =80 m/s²,C正确;探测器所受重力对其做功的功率P=m_探g₁v=240 kW,D错误。

10. ABD　

由于斜坡光滑,则两滑块加速度相同,两滑块的初速度都为0,所以在斜坡上运动过程中两滑块始终保持相对静止,A正确;由于甲、乙的碰撞属于弹性碰撞,又因为两滑块的质量相同,所以碰撞前后甲、乙交换速度,B正确;H_乙越大,乙在斜面上运动的位移越大,运动时间越长,滑到水平面上的速度越大,由动能定理mgH_乙= m ,解得v_乙= ,同理v_甲= ,在水平面上运动时,二者加速度相同,则有(v_乙-v_甲)t= - ,解得t= ,则当H_甲一定时,H_乙越大,乙在水平面上运动时间也越长,故乙的运动时间与H_乙有关,C错误;由于甲、乙碰撞后交换速度,甲在水平面上的位移可以等效为没有甲时乙单独在水平面上的位移,由能量守恒定律得mgH_乙-μmgx=0,解得x= ,D正确。