2024年廣東省普通高中學業水平選擇性考試（物理）一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題列出的四個選項中,只有一項符合題目要求。1.將阻值為50Ω的電阻接在正弦式交流電源上,電阻兩端電壓隨時間的變化規律如圖所示,下列說法正確的是A.該交流電的頻率為100HzB.通過電阻電流的峰值為0.2AC.電阻在1秒內消耗的電能為1JD.電阻兩端電壓表達式為u=102sin(100πt)V2.我國正在建設的大科學裝置——“強流重離子加速器”,其科學目標之一是探尋神秘的“119號”元素。科學家嘗試使用核反應Y+95243Am→119AX+201nA.Y為

2658Fe,A=299 B.Y為

26C.Y為

2454Cr,A=295 D.Y為

243.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為1m/s,t=0時的波形如圖所示。t=1s時,x=1.5m處的質點相對平衡位置的位移為A.0B.0.1mC.-0.1mD.0.2m4.電磁俘能器可在汽車發動機振動時利用電磁感應發電實現能量回收,結構如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發動機一起上下振動,每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場,磁感應強度大小均為B。磁場中,邊長為L的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示,永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關于圖乙中的線圈,下列說法正確的是A.穿過線圈的磁通量為BL2B.永磁鐵相對線圈上升越高,線圈中感應電動勢越大C.永磁鐵相對線圈上升越快,線圈中感應電動勢越小D.永磁鐵相對線圈下降時,線圈中感應電流的方向為順時針方向5.如圖所示,在細繩的拉動下,半徑為r的卷軸可繞其固定的中心點O在水平面內轉動。卷軸上沿半徑方向固定著長度為l的細管,管底在O點。細管內有一根原長為l2、勁度系數為k的輕質彈簧,彈簧底端固定在管底,頂端連接質量為m、可視為質點的插銷。當以速度v勻速拉動細繩時,插銷做勻速圓周運動。若v過大,插銷會卡進固定的端蓋,使卷軸轉動停止。忽略摩擦力,彈簧在彈性限度內,要使卷軸轉動不停止,vA.rk2m B.lk2m C.r26.如圖所示,紅綠兩束單色光,同時從空氣中沿同一路徑以θ角從MN面射入某長方體透明均勻介質,折射光束在NP面發生全反射,反射光射向PQ面。若θ逐漸增大,兩束光在NP面上的全反射現象會先后消失。已知在該介質中紅光的折射率小于綠光的折射率。下列說法正確的是A.在PQ面上,紅光比綠光更靠近P點B.θ逐漸增大時,紅光的全反射現象先消失C.θ逐漸增大時,入射光可能在MN面發生全反射D.θ逐漸減小時,兩束光在MN面折射的折射角逐漸增大7.如圖所示,輕質彈簧豎直放置,下端固定。木塊從彈簧正上方H高度處由靜止釋放。以木塊釋放點為原點,取豎直向下為正方向。木塊的位移為y,所受合外力為F,運動時間為t。忽略空氣阻力,彈簧在彈性限度內。關于木塊從釋放到第一次回到原點的過程中,其F-y圖像或y-t圖像可能正確的是A. B. C. D.二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題列出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.污水中的污泥絮體經處理后帶負電,可利用電泳技術對其進行沉淀去污,基本原理如圖所示。涂有絕緣層的金屬圓盤和金屬棒分別接電源正、負極,金屬圓盤置于容器底部,金屬棒插入污水中,形成如圖所示的電場分布,其中實線為電場線,虛線為等勢線。M點和N點在同一電場線上,M點和P點在同一等勢線上。下列說法正確的有A.M點的電勢比N點的低B.N點的電場強度比P點的大C.污泥絮體從M點移到N點,電場力對其做正功D.污泥絮體在N點的電勢能比其在P點的大9.如圖所示,探測器及其保護背罩通過彈性輕繩連接降落傘,在接近某行星表面時以60m/s的速度豎直勻速下落。此時啟動“背罩分離”,探測器與背罩斷開連接,背罩與降落傘保持連接。已知探測器質量為1000kg,背罩質量為50kg,該行星的質量和半徑分別為地球的110和12,地球表面重力加速度大小取g=10m/sA.該行星表面的重力加速度大小為4m/s2B.該行星的第一宇宙速度為7.9km/sC.“背罩分離”后瞬間,背罩的加速度大小為80m/s2D.“背罩分離”后瞬間,探測器所受重力對其做功的功率為30kW10.如圖所示,光滑斜坡上,可視為質點的甲、乙兩個相同滑塊,分別從H甲、H乙高度同時由靜止開始下滑。斜坡與水平面在O處平滑相接,滑塊與水平面間的動摩擦因數為μ,乙在水平面上追上甲時發生彈性碰撞。忽略空氣阻力。下列說法正確的有A.甲在斜坡上運動時與乙相對靜止B.碰撞后瞬間甲的速度等于碰撞前瞬間乙的速度C.乙的運動時間與H乙無關D.甲最終停止位置與O處相距H三、非選擇題:本題共5小題,共54分。考生根據要求作答。11.(7分)下列是《普通高中物理課程標準》中列出的三個必做實驗的部分步驟,請完成實驗操作和計算。(1)圖甲是“探究加速度與物體受力、物體質量的關系”實驗裝置示意圖,圖中木板右端墊高的目的是。圖乙是實驗得到紙帶的一部分,每相鄰兩計數點間有四個點未畫出,相鄰計數點的間距已在圖中給出。打點計時器電源頻率為50Hz,則小車的加速度大小為m/s2(結果保留3位有效數字)。

(2)在“長度的測量及其測量工具的選用”實驗中,某同學用50分度的游標卡尺測量一圓柱體的長度,示數如圖丙所示,圖丁為局部放大圖,讀數為cm。

(3)在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗調節過程中,在光具座上安裝光源、遮光筒和光屏,遮光筒不可調節,打開并調節,使光束沿遮光筒的軸線把光屏照亮。取下光屏,裝上單縫、雙縫和測量頭。調節測量頭,并緩慢調節單縫的角度直到目鏡中觀察到。

12.(9分)某科技小組模仿太陽能發電中的太陽光自動跟蹤系統,制作光源跟蹤演示裝置,實現太陽能電池板方向的調整,使電池板正對光源。圖甲是光照方向檢測電路,所用器材有:電源E(電動勢3V);電壓表和(量程均有3V和15V,內阻均可視為無窮大);滑動變阻器R;兩個相同的光敏電阻RG1和RG2;開關S;手電筒;導線若干。圖乙是實物圖,圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板,隔板兩側裝有光敏電阻,電池板固定在電動機轉軸上,控制單元與檢測電路的連接未畫出,控制單元對光照方向檢測電路無影響。請完成下列實驗操作和判斷。(1)電路連接。圖乙中已正確連接了部分電路,請完成虛線框中滑動變阻器R、電源E、開關S和電壓表間的實物圖連線。(2)光敏電阻阻值與光照強度關系測試。①將圖甲中R的滑片置于端,用手電筒的光斜照射到RG1和RG2,使RG1表面的光照強度比RG2表面的小。

②閉合S,將R的滑片緩慢滑到某一位置,的示數如圖丙所示,讀數U1為V,的示數U2為1.17V。由此可知,表面光照強度較小的光敏電阻的阻值(填“較大”或“較小”)。

③斷開S。(3)光源跟蹤測試。①將手電筒的光從電池板上方斜照射到RG1和RG2上。②閉合S,并啟動控制單元,控制單元檢測并比較兩光敏電阻的電壓,控制電動機轉動。此時兩電壓表的示數U1<U2,圖乙中的電動機帶動電池板(填“逆時針”或“順時針”)轉動,直至時停止轉動,電池板正對手電筒發出的光。

13.(9分)差壓閥可控制氣體進行單向流動,廣泛應用于減震系統。如圖所示,A、B兩個導熱良好的汽缸通過差壓閥連接,A內輕質活塞的上方與大氣連通,B的體積不變。當A內氣體壓強減去B內氣體壓強大于Δp時差壓閥打開,A內氣體緩慢進入B中;當該差值小于或等于Δp時差壓閥關閉。當環境溫度T1=300K時,A內氣體體積VA1=4.0×10-2m3;B內氣體壓強pB1等于大氣壓強p0。已知活塞的橫截面積S=0.10m2,Δp=0.11p0,p0=1.0×105Pa。重力加速度大小取g=10m/s2。A、B內的氣體可視為理想氣體,忽略活塞與汽缸間的摩擦,差壓閥與連接管道內的氣體體積不計。當環境溫度降低到T2=270K時:(1)求B內氣體壓強pB2;(2)求A內氣體體積VA2;(3)在活塞上緩慢倒入鐵砂,若B內氣體壓強回到p0并保持不變,求已倒入鐵砂的質量m。14.(13分)汽車的安全帶和安全氣囊是有效保護乘客的裝置。(1)安全帶能通過感應車的加速度自動鎖定,其原理的簡化模型如圖甲所示。在水平路面上剎車的過程中,敏感球由于慣性沿底座斜面上滑直到與車達到共同的加速度a,同時頂起敏感臂,使之處于水平狀態,并卡住卷軸外齒輪,鎖定安全帶。此時敏感臂對敏感球的壓力大小為N,敏感球的質量為m。重力加速度為g。忽略敏感球受到的摩擦力,求斜面傾角的正切值tanθ。(2)如圖乙所示,在安全氣囊的性能測試中,可視為質點的頭錘從離氣囊表面高度為H處做自由落體運動,與正下方的氣囊發生碰撞,以頭錘到氣囊表面為計時起點,氣囊對頭錘豎直方向的作用力F隨時間t的變化規律,可近似用圖丙所示的圖像描述。已知頭錘質量M=30kg,H=3.2m,重力加速度大小取g=10m/s2,求:①碰撞過程F的沖量大小和方向;②碰撞結束后頭錘上升的最大高度。15.(16分)如圖甲所示,兩塊平行正對的金屬板水平放置,板間加上如圖乙所示幅值為U0、周期為t0的交變電壓。金屬板左側存在一水平向右的恒定勻強電場,右側分布著垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B。一帶電粒子在t=0時刻從左側電場某處由靜止釋放,在t=t0時刻從下金屬板左端邊緣位置水平向右進入金屬板間的電場內,在t=2t0時刻第一次離開金屬板間的電場、水平向右進入磁場,并在t=3t0時刻從下金屬板右端邊緣位置再次水平進入金屬板間的電場。已知金屬板的板長是板間距離的π3倍,粒子質量為m,(1)判斷帶電粒子的電性并求其所帶的電荷量q;(2)求金屬板的板間距離D和帶電粒子在t=t0時刻的速度大小v;(3)求從t=0時刻開始到帶電粒子最終碰到上金屬板的過程中,電場力對粒子所做的功W。參考答案1.D2.C3.B4.D5.A6.B7.B8.AC9.AC10.ABD11.(1)平衡摩擦力(1分)2.86(2分)(2)4.108(2分)12.(1)如圖所示(2分)(2)①b(1分)②1.63(1.61~1.65均可,2分)較大(1分)(3)逆時針(1分)U1=U2(答案合理即可,2分)13.(1)對活塞受力分析,有pA1=p0(1分)假設環境溫度從T1降低到T2的過程差壓閥關閉,則B內氣體發生等容變化,由查理定律有pB1T1=B內氣體初始壓強pB1=p0代入數據解得pB2=9×104Pa由于pA1-pB2=0.1p0<Δp=0.11p0(1分)故假設成立,則pB2=9×104Pa(1分)(2)結合(1)問分析可知,環境溫度從T1降低到T2的過程,A內氣體發生等壓變化,由蓋-呂薩克定律可得VA1T1=V解得VA2=3.6×10-2m3(1分)(3)在活塞上緩慢倒入鐵砂過程,A內氣體壓強增大,兩汽缸內氣體壓強差大于Δp時差壓閥打開,B內氣體壓強增大,要使B內氣體壓強回到p0并保持不變,則B內氣體壓強為p0時,差壓閥恰好關閉,此時有pA2=p0+Δp(1分)末狀態對活塞和鐵砂整體受力分析,由力的平衡條件有pA2S=p0S+mg(1分)解得m=110kg(1分)14.(1)對敏感球受力分析,如圖所示由幾何關系知tanθ=maN+mg(2)①F-t圖像與坐標軸所圍成圖形的面積表示F的沖量大小,則碰撞過程F的沖量大小為IF=6600×0.12N·s=330N·方向豎直向上(2分)②頭錘自由下落的過程,有v02=2gH(2在碰撞過程,對頭錘由動量定理可得IF-Mgt=Mv+Mv0(2分)碰撞結束后頭錘上升的過程,頭錘做豎直上拋運動,由速度位移關系可得0-v2=-2gh(2分)解得h=0.2m(2分)15.(1)粒子在t=0時刻從左側電場僅受電場力由靜止釋放后水平向右運動,又電場方向水平向右,則粒子帶正電(1分)粒子在磁場中,由牛頓第二定律有qvB=mv2R(1由T=2πRv可得T=2πm根據題意可知,粒子在磁場中運動時間為t0,由題意及題圖可知粒子在磁場中做圓周運動的圓心角為π,有t0=T2(1分解得q=πmBt(2)粒子進入金屬板間的電場,在t0~1.5t0時間內做類平拋運動,1.5t0~2t0時間內金屬板間的電場反向,粒子的逆運動為類平拋運動t0~2t0時間內粒子在水平方向始終做勻速直線運動,有π3D=vt0(1分t0~1.5t0時間內豎直方向的位移為粒子在磁場中做圓周運動的半徑,有R=12·qU0mD·t0粒子在磁場中,由牛頓第二定律有qvB=mv聯立解得D=3πU0tv=π3U0(3)粒子的運動軌跡如圖所示由(1)(2)問分析可知R=πU0粒子在t=3t0時刻再次進入金屬板間電場,在t=4t0時刻進入金屬板左側的電場做減速運動,速度為零后反向加速,在t=6t0時刻再次進入金屬板間電場,t=6.5t0時刻碰到上金屬板,因粒子在金屬板間電場中運動時,在t0~2t0、3t0~4t0時間內電場力做功為零,在金屬板左側電場中運動時,往返一次電場力做功也為零,可知整個過程只有0~t0時間內和最后0.5t0時間內電場力做功,則在金屬板間電場中電場力做的功W1=qER=qU0D·D3=在金屬板左側電場內電場力做的功W2=12mv2=π3U所以電場力對粒子所做的功W=W1+W2=πmU02024年廣東省普通高中學業水平選擇性考試（物理）試卷分析一、試卷總體評價2024年廣東省普通高中學業水平選擇性考試（物理）試卷充分體現了高考命題的新趨勢和要求，注重考查學生的物理學科素養、關鍵能力和創新思維。試卷結構合理，難度適中，既覆蓋了物理學科的基礎知識和基本技能，又注重考查學生的應用能力、實驗能力和科學探究能力。二、試卷特點分析1.注重基礎知識的考查：試卷從物理學科的基本概念、定律和原理出發，設計了多道選擇題和填空題，旨在考查學生對物理基礎知識的掌握程度。這些題目難度適中，能夠全面檢驗學生的基礎知識和基本技能。2.強化實驗能力的考查：試卷中設置了實驗題，考查學生的實驗設計、實驗操作、數據處理和實驗分析能力。這些題目注重實驗情境的創設和實驗方法的運用，旨在引導學生重視實驗教學，培養實驗能力。3.突出應用能力的考查：試卷中的計算題和應用題注重將物理知識與生產生活實際