广东省揭阳市统考2023-2024学年高考压轴卷物理试卷含解析

广东省揭阳市统考2023-2024学年高考压轴卷物理试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、平行板电容器的两极4、8接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S,电容器充电，这时

悬线偏离竖直方向夹角为。，小球始终未碰到极板，如图所示，那么（）

A.保持电键S闭合，带正电的A板向B板缓慢靠近，则。减小

B.保持电键S闭合，带正电的A板向2板缓慢靠近，则。不变

C.电键S断开，带正电的A板向8板缓慢靠近，则。增大

D.电键S断开，带正电的A板向2板缓慢靠近，则。不变

2、如图所示，在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的大小为5,方向垂直于xOy平面向里。现有一

质量为机、电量为q的带正电粒子，从x轴上的某点尸沿着与x轴成30。角的方向射入磁场。不计重力影响，则可以

确定的物理量是（）

A.粒子在磁场中运动的时间B.粒子运动的半径

C.粒子从射入到射出的速度偏转角D.粒子做圆周运动的周期

3、古时有“守株待兔”的寓言。假设兔子质量约为2kg,以10m/s的速度奔跑，撞树后反弹的速度为lm/s,设兔子与

树的作用时间为0.1s。下列说法正确的是（）

①树对兔子的平均作用力大小为180N②树对兔子的平均冲量为18N-S

③兔子动能变化量为-99J④兔子动量变化量为-22kg,m/s

A.①②B.①③C.③④D.②④

4、如图所示，其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；%的阻值等于电流表

1

内阻的K；旦的阻值等于电流表内阻的4倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确

22

的是（）

A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A

B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02A

C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A

D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A

5、如图甲所示，单匝矩形线圈。庆0垂直固定在匀强磁场中。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，磁感应强度

随时间变化的规律如图乙所示。以顺时针方向为电流正方向,以向右方向为安培力正方向，下列关于Ac段导线中的感

应电流，和受到的安培力厂随时间变化的图象正确的是（）

A.B.

C.D.

6、我国“北斗三号”全球组网卫星采用星载氢原子钟。如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基

态（量子数〃=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为

“V

wO

3E-54

SQ-85

45

3OL.1

24O

3.

1----------------------13-6

A.13.6eVB.3.4eVC.12.09eVD.12.75eV

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务。如图所示为飞艇拖拽扫雷具扫除水雷的模拟图。当

飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成，角。已知扫雷具质量为机，重力加速度为g,扫雷具所受浮力不能忽略，下

列说法正确的是（）

A.扫雷具受4个力作用

B.绳子拉力大小为^

C.海水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力

D.绳子拉力一定大于mg

8、如图所示，光滑半圆轨道竖直放置，在轨道边缘处固定一光滑定滑轮（忽略滑轮大小），一条轻绳跨过定滑轮且两端

分别连接小球A、B,小球A在水平拉力厂作用下静止于轨道最低点P。现增大拉力方使小球A沿着半圆轨道运动,

当小球A经过。点时速度为叭0。连线与竖直方向的夹角为30。，则下列说法正确的是（）

A.小球A、B的质量之比为播：2

v

B.小球A经过。点时，小球B的速度大小为］

C.小球A从尸运动到。的过程中，小球A、B组成的系统机械能一定在增加

D.小球A从尸运动到。的过程中，小球B的动能一直增加

R

9、如图，光滑平行导轨MN和尸。固定在同一水平面内，两导轨间距为"用尸间接有限值为q的定值电阻。两导轨

L

间有一边长为爹的正方形区域该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为5,ad平行MN。一粗细均

匀、质量为根的金属杆与导轨接触良好并静止于仍处，金属杆接入两导轨间的电阻为火。现用一恒力F平行MN向

右拉杆，已知杆出磁场前已开始做匀速运动，不计导轨及其他电阻，忽略空气阻力，则（）

T,2FR

B.出磁场时，de间金属杆两端的电势差。=--

deBL

2FL

C.从〃到c的过程中，金属杆产生的电热为一^

D.从。到C的过程中，通过定值电阻的电荷量为•一

6R

10、某时刻。处质点沿y轴开始做简谐振动，形成沿“轴正方向传播的简谐横波，经过0.8s形成的波动图象如图所示。

产点是x轴上距坐标原点96m处的质点。下列判断正确的是（）

A.该质点开始振动的方向沿y轴向上

B.该质点振动的周期是0.8s

C.从。处质点开始振动计时，经过3.2s,尸处质点开始振动

D.该波的波速是24m/s

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.（6分）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守

恒定律.该装置中的打点计时器所接交流电源频率是50Hz.

铁架台.一纸带

铁夹限位孔

彳打点计时器

接电源Q4*

▼77//////7A重物

(1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是

A.精确测量出重物的质量

B.两限位孔在同一竖直线上

C.重物选用质量和密度较大的金属锤

D.释放重物前，重物离打点计时器下端远些

(2)按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示.纸带上各点是打点计时器打出

的计时点，其中。点为纸带上打出的第一个点.

①重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有

A.04、OB和0G的长度

B.0E、OE和EJF的长度

C.BD、BF和EG的长度

D.AC,5尸和EG的长度

②用刻度尺测得图中A3的距离是1.76cm,FG的距离是3.71cm,则可得当地的重力加速度是m/s2.(计算结

果保留三位有效数字)

12.(12分)如图甲所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，主要过程如下：

A,设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W.....；

B.分析纸带，求出橡皮筋做功使小车获得的速度匕、々、&、

C.作出W-v图象；

D.分析W-v图象.如果W-v图象是一条直线，表明亚8u；如果不是直线，可考虑是否存在W8V2、W8V3、VF°=Jv

等关系.

(1)实验中得到的一条如图乙所示的纸带，求小车获得的速度应选(选填“43”或“CD”)段来计算.

<2.93,7,4.55.S72~72T2~~云)

乙

(2)关于该实验，下列说法正确的有

A.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加

B.通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功

C.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致

D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

(3)在该实验中，打点计时器正常工作，纸带足够长，点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点，造成这种情况的

原因可能是.(写出一条即可)

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图所示，圆心为0、半径为r的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场，

外部磁场的磁感应强度大小为50。尸是圆外一点，OP=2ra一质量为机、电荷量为q的带正电粒子从尸点在纸面内垂

直于OP射出，第一次从A点(图中未画出)沿圆的半径方向射入圆内后从0点(P、0、0三点共线)沿尸。方向射出圆

形区域。不计粒子重力，sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：

(1)粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径；

⑵圆内磁场的磁感应强度大小；

(3)粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。

14.(16分)如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一矩形区域。仪力，ab和be边长度分别为9cm和8cm,O为矩形

的中心。在矩形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为8=0.57。在O点把一带电小球向各个方向发射,

小球质量为根=001kg、所带电荷量为q=+2C。

(1)求小球在磁场中做完整圆周运动时的最大速度吃；

8

(2)现在把小球的速度增大为：的5倍，欲使小球尽快离开矩形，求小球在磁场中运动的时间。

XXXXXXXK

KXKHXKKK

XXXX^XXKX

xxxxxxxx

XXXXXXXK

15.(12分)如图所示，为某娱乐活动项目的示意图;参加活动的人员从右侧平台上的A点水平跃出，到达B点恰好抓

住摆过来的绳索，这时人的速度恰好垂直于OB向左下，然后摆到左侧平台上的D点。不计一切阻力和机械能损失，

不计绳的重力，人可以看作质点，绳索不可伸长。设人的质量为m=50kg,绳索长/=25m,A点比D点低h=3.2m。人

刚抓住绳索以及摆到D点时绳索与竖直方向的夹角分别如图所示(g=10m/s2)。若使人能刚好到达D点，求：

(1)人从A点水平跃出的速度；

(2)A、B两点间的水平距离；

⑶在最低点C,人对绳索的拉力。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D

【解析】

AB.保持电键S闭合，电容器两端间的电势差不变，A板向B板靠近，极板间距离减小，根据石=4,可知电场强

a

度E变大，小球所受的电场力变大，°增大，选项AB错误；

U02s

CD.断开电键S,电容器所带的电量不变，根据£=二和。=称，可知

dU4nkd

4兀左。

JLL-------------

sS

带正电的A板向B板缓慢靠近d变小，E不变，电场力不变，°不变，选项C错误，D正确。

故选D。

2、D

【解析】

AC.粒子在磁场中做圆周运动，由于尸点位置不确定，粒子从x轴上离开磁场或粒子运动轨迹与y轴相切时，粒子在

磁场中转过的圆心角最大，为

a=300°

max

粒子在磁场中的最长运动时间

t_叱,7_300。/兀〃2_5由

max360。360°qB3qB

粒子最小的圆心角为尸点与坐标原点重合，最小圆心角

a=120°

min

粒子在磁场中的最短运动时间

a7172兀m

t——min1——1------

mm360°33qB

粒子在磁场中运动所经历的时间为

2jim571m

-----<t<------

3qB3qB

说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角，故AC错误；

B.粒子在磁场中做圆周运动，由于P点位置不确定，粒子的偏转角不确定，则无法确定粒子的运动半径，故B错误;

D.粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则

V2

qvB=m一

r

且

2兀厂

v=----

T

则得

.2兀机

1=-----

qB

说明可确定粒子做圆周运动的周期，故D正确。

故选D。

3、C

【解析】

①兔子撞树后反弹，设作用力为K由动量定理得:

mv-mv2[1-(-10)]

F=——2----------u=------------------------N=220N

t0.1

②树对兔子的平均冲量为

A/=mv-mv=-22N-s

21

③动能变化量为

AE=-mv2-1mv2=-99J

K2221

④动量变化量为

AP=mv-mv=-22kg-m/s

21°

所以③④正确，①②错误。

故选C。

4、C

【解析】

AB.由于电流表A的每个最小格表示0.02A,当将接线柱1、2接入电路时，电流表A与电阻叫并联，当电流表中

通过0.02A的电流时，根据欧姆定律可知，流过叫的电路为0.04A,故干路电流为0.06A,即此时每一小格表示0.06A,

故AB均错误；

CD.将接线柱1、3接入电路时，电流表与电阻叫并联后再与电阻与串联，当电流表中通过S02A的电流时，/

中的电流仍是0.04A,故干路电流就是0.06A,所以通过接线柱1的电流值就是0.06A,所以它表示每一小格表示0.06

A,选项C正确，D错误。

故选Co

5、A

【解析】

0〜0.57时间内，5减小，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针

方向，为正值；

4BAB

由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为E=—S,——不变，则E不变，感应电流i不变。由左手定则可知，儿

段导线受到的安培力方向水平向右，是正的。由尸=3江知庆段导线受到的安培力大小随8的减小而逐渐减小。

在0.57-7时间内，5增大，穿过线圈的磁通量增大，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流方向沿逆时

针方向，为负值；

△JB△B

由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为E=-S,—•不变，则E不变，感应电流i不变。由图知：在0.57-7

△B

时间内的一是0〜0.57时间内的2倍，则在0.5T-T时间内的感应电动势E是0〜0.57时间内的2倍，感应电流也是

2倍。在0.5T-7时间内，由左手定则可知，从段导线受到的安培力方向水平向左，是负的，且由知在0.5T-7

时间内加段导线受到的安培力随3的增大而增大，且是0〜0.57时间内的4倍，故BCD错误，A正确。

故选A„

6、D

【解析】

由题意应该有

一_2~

得

n=4

即能发出6种频率光的一定是“=4能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为

-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV

故ABC错误，D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC

【解析】

A.对扫雷具进行受力分析，受到受重力、浮力、拉力和水的水平方向的摩擦阻力，如图，故A正确；

B.根据平衡条件，有:

竖直方向：

F+Tcos0=mg

水平方向：

f=TsinQ

计算得出:

m2—F

T=cosQi；

故B错误；

CD.扫雷器具受到海水的水平方向的作用力摩擦阻力等于拉力的水平分力，即小于绳子的拉力，而绳子拉力不一定大

于nig,故C正确、D错误。

8、BC

【解析】

A.根据题述条件，不能够得出小球A、B的质量之比，A错误；

B.当小球A经过。点时速度为也沿轻绳方向的分速度大小为：

v

vcos60°=—

2

等于此时B的速度大小，B正确；

C.小球A从尸运动到。的过程中，水平拉力歹做正功，小球A、B组成的系统机械能一定增加，C正确；

D.小球A从尸运动到。的过程中，小球B的重力势能一直增加，机械能一直增加，但动能不一定一直增加，D错误。

故选BC。

9、BD

【解析】

A.设流过金属杆中的电流为/,由平衡条件得

F=F=BI-

安2

解得

人竺

BL

根据欧姆定律有

所以金属杆匀速运动的速度为

6FR

v=-----

故A错误；

B.由法拉第电磁感应定律得，杆切割磁感线产生的感应电动势大小为

E=Bv—

2

所以金属杆在出磁场时，de间金属杆两端的电势差为

RR

L2尸2nL2n6FRL_2FR

U=22E=­E=-Bv,———B,------

3323B2b2~~BL

R+-

2

故B正确;

C.设整个过程电路中产生的总电热为。，根据能量守恒定律得

Q=F・一一一mv2

22

代入口可得

@='FL一18mF2/?2

84A

所以金属杆上产生的热量为

llmF2Ri

Qr=—Q=-FL-

B山

故C错误;

D.根据电荷量的计算公式可得全电路的电荷量为

畤2

BD

ci—It------

RR~6R

总L

2

故D正确。

故选BD„

10、BC

【解析】

A.由上下坡法可知，质点开始振动的方向沿y轴负方向，故A错误;

B.0.8s传播一个波长，周期为0.8s,故B正确；

CD.波速

九24,

—=——m/s=30m/s

T0.8

传到尸点的时间

96

t=--s=3.2s

故C正确，D错误。

故选BC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、BCBCD9.75

【解析】

1

(1)[1].因为在实验中比较的是帆g/i、-mv2,的大小关系，故机可约去，不需要测量重锤的质量，对减小实验误

差没有影响，故A错误.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，这样可以减小纸带与

限位孔的摩擦，从而减小实验误差，故B正确.实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少

摩擦阻力的影响，从而减小实验误差，故C正确.释放重物前，为更有效的利用纸带，重物离打点计时器下端近些，

故D错误，故选BC.

(2)[2],当知道OA、OB和OG的长度时，无法算出任何一点的速度，故A不符合题意；当知道OE、DE和EF

的长度时，利用DE和EF的长度可以求出E点的速度，从求出O到E点的动能变化量，知道OE的长度，可以求出

O到E重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，故B符合题意；当知道BD、BF和EG的长度时，由BF和EG的

长度，可以得到D点和F点的速度，从而求出D点到F点的动能变化量；由BD、BF的长度相减可以得到DF的长

度，知道DF的长度，可以求出D点到F点重力势能的变化量，即可验证机械能守恒，故C项符合题意；当知道AC、

BF和EG的长度时，可以分别求出B点和F点的速度，从而求B到F点的动能变化量，知道BF的长度，可以求出B

到F点重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，故D正确；故选BCD.

（3）[3],根据A/?=gt2,解得

3.71-1.76

g=xlO-2=9.75m/s2

5x0.022

【点睛】

根据实验原理，结合实验中的注意事项后分析解答；依据这段时间内的平均速度等于中时刻瞬时速度，从而确定动能

的变化，再依据重力势能表达式，进而确定其的变化，即可验证，根据A%=gt2求出重力加速度.

12、CDACD没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小

【解析】

(1)由图知：在AB之间，由于相邻计数间的距离不断增大，而打点计时器每隔0.02s打一个点，所以小车做加速运

动.在CD之间相邻计数间距相等，说明小车做匀速运动.小车离开橡皮筋后做匀速运动，应选用CD段纸带来计算

小车的速度v.求小车获得的速度应选CD段来计算；

(2)该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整

数倍增加.故A正确，B错误；为保证每根橡皮条对小车做功一样多每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需保持一致，

故C正确；在中学阶段，用打点计时器测量时间时，为有效利用纸带，总是先接通电源后释放纸带，故D正确；故选

ACD.

（3）在该实验中，打点计时器正常工作，纸带足够长，点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点，造成这种情况

的原因可能是没有平衡摩擦力或木板的倾角过大或过小.

【点睛】

明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理；数据处理时注意数学知

识的应用，本题是考查实验操作及数据处理的方法等问题.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

B67兀加

瓜⑴吗=3「⑵”才⑶畸

0

【解析】

（1）设粒子在圆外和圆内磁场中运动的轨道半径分别为R2,由几何关系可知：

解得

3r

三角形0^0与三角形相似，则

0A0A

~QO~~OQ

21

即

r_R

~R~~3r-R

2I

解得:

R=3r

(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有

mv2

Bqv=-----

R

即

mv

B=^R

mv

B=3r

°”4

mv

B=-----

内qx3r

解得

B