广东省2024年高考物理模拟试卷及答案41

广东省2024年高考物理模拟试卷及答案阅卷人一、选择题（本题共10小题，共46分.在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题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）得分1．“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜.核电池将94238Pu衰变释放的核能一部分转换成电能.94238A．衰变方程中的x=233 B．24He的穿透能力比C．94238Pu比92xU的比结合能小 2．一列沿x轴负方向传播的简谐横波t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.3s时刻的波形如图中虚线所示，质点振动的周期为T.已知A．t=0时刻质点P沿y轴正方向运动 B．波的周期为0.4sC．波的频率为4Hz D．波的传播速度为20m/s3．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中.已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行.该导线受到的安培力大小为（）A．0 B．BIl C．2BIl D．54．音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉，随着音乐变换，竖直向上喷出的水柱可以高达几十米，为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴.现有一音乐喷泉，竖直向上喷出的水上升的最大高度为H.若水通过第一个H4用时t1，通过最后一个H4用时tA．0.5 B．3−2 C．2−15．人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程.如图所示，设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，两个黑洞中心间的距离为L，则下列说法正确的是（）A．两黑洞的运动周期均为2πL3GM B．黑洞AC．两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越大 D．黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量6．一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验.用图（a）所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通.两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端.实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图（b）和图（c）所示，分析可知（）图（a）图（b）图（c）A．图（c）是用玻璃管获得的图像B．在铝管中下落，小磁体做匀变速运动C．在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D．用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短7．近几年我国大力发展绿色环保动力，新能源汽车发展前景广阔.质量为1kg的新能源实验小车在水平直轨道上以额定功率启动，达到最大速度后经一段时间关闭电源，其动能与位移的关系如图所示.假设整个过程阻力恒定，重力加速度g取10m/sA．小车的最大牵引力为1N B．小车的额定功率为4WC．小车减速时的加速度大小为2m/s D．小车加速的时间为2s8．回热式制冷机是一种极低温设备，制冷极限约50K.某台回热式制冷机工作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程.已知状态A、B的温度均为27℃，状态C、D的温度均为−133°C，下列说法正确的是（）

A．气体由状态A到状态B的过程，温度先升高后降低B．气体由状态B到状态C的过程，分子平均动能保持不变C．气体由状态C到状态D的过程，分子间的平均间距变大D．气体由状态D到状态A的过程，其热力学温度与压强成反比9．如图甲所示，在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定两正点电荷，其电量分别为QA，QB，A、B连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像如图乙所示，其中，x=L点为图线的最低点.若将带正电的小球（可视为质点）在x=2L的甲乙A．QA:QB=4:1 C．小球向左运动过程中，加速度先增大后减小 D．小球恰好能到达x=−2L点处10．光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场，筒上P点开有一个小孔，过P的横截面是以O为圆心的圆，如图所示。一带电粒子从P点沿PO射入，然后与筒壁发生碰撞。假设粒子在每次碰撞前、后瞬间，速度沿圆上碰撞点的切线方向的分量大小不变，沿法线方向的分量大小不变、方向相反；电荷量不变。不计重力。下列说法正确的是（）A．粒子的运动轨迹可能通过圆心OB．最少经2次碰撞，粒子就可能从小孔射出C．射入小孔时粒子的速度越大，在圆内运动时间越短D．每次碰撞后瞬间，粒子速度方向一定平行于碰撞点与圆心O的连线阅卷人二、实验题（本题共2小题，共16分）得分11．某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系，实验装置如图（a）所示，轻质弹簧上端悬挂在铁架台上，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁，其正下方放置智能手机，手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像，实验步骤如下：图（a）图（b）（1）测出钩码和小磁铁的总质量m.（2）在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁，使弹簧振子在竖直方向做简谐运动，打开手机的磁传感器软件，此时磁传感器记录的磁感应强度变化周期等于弹簧振子振动周期.（3）某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图（b）所示，从图中可以算出弹簧振子振动周期T=.（用“t0（4）改变钩码质量，重复上述步骤.（5）实验测得数据如下表所示，分析数据可知，弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是（填“线性的”或“非线性的”）.m/kg10T/sT/sT0.0152.430.2430.0590.0253.140.3140.0990.0353.720.3720.1380.0454.220.4220.1780.0554.660.4660.217（6）设弹簧的劲度系数为k，根据实验结果并结合物理量的单位关系，弹簧振子振动周期的表达式可能是____.（填正确答案标号）A．2πmk B．2πkm C．（7）除偶然误差外，写出一条本实验中可能产生误差的原因：.12．学校实验室提供器材有：毫安表（量程10mA）、电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）、滑动变阻器R（1）某同学打算制作一简易的双倍率欧姆表，找到一节干电池（标称值为1.5V，内阻不计），但不确定其电动势是否与标称值一致，他设计了如图甲所示的电路来测量电池的电动势和毫安表内阻，并完成实物连接，闭合开关S，调节电阻箱R1的阻值，当R1的阻值为75Ω时，电流表示数为8.0mA，当R1的阻值为250Ω时，电流表示数为4.0mA，则干电池的电动势为E=V（保留三位有效数字），毫安表的内阻为R甲乙（2）利用上述干电池设计的欧姆表电路图如图乙所示，操作步骤如下：a.按照图乙所示电路完成实物连接，并将表笔连到对应位置；b.断开开关S，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R1的阻值，使电流表满偏，此时R1的阻值为c.保持R1的阻值不变，闭合开关S，将红、黑表笔短接进行欧姆调零，当滑动变阻器R2接入回路的阻值为d.步骤c完成后，将红、黑表笔与待测电阻相连，电流表的示数为3.5mA，则待测电阻的阻值为R=Ω.阅卷人三、计算题（本题共3小题，共38分.作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）得分13．如图所示，半径为R的玻璃球，削去球冠形成台面，球台平面对应的球心角为120°，与球台平面等面积的单色光柱垂直台面射向球体，与玻璃球台边缘距离为34R的单色光恰好可以在球台底部发生全反射.已知光在真空中的速率为（1）玻璃球台对该单色光的折射率；（2）光在玻璃球台内传播的最长时间.（只考虑全反射）14．如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的直径为d=0.2m、匝数N=50的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）.线圈所在位置的磁感应强度大小均为B=2πT，线圈内阻为r=1Ω，它的引出线接有R=9Ω的小电泡L.外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小灯泡L.从t=0甲乙丙（1）电压表的示数；（2）t=0.1s时外力15．如图所示，竖直平面内有一段固定的光滑圆弧轨道PQ，所对应圆心角θ=53°，半径为R=2.5m，O为圆心，末端Q点与粗糙水平地面相切.圆弧轨道左侧有一沿顺时针方向转动的水平传送带，传送带上表面与P点高度差为H=0.8m现一质量m=1kg（可视为质点）的滑块从传送带的左侧由静止释放后，由P点沿圆弧切线方向进入圆弧轨道，滑行一段距离后静止在地面上，已知滑块与传送带、地面间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g取（1）传送带的最短长度及最小运行速度；（2）滑块经过Q点时对圆弧轨道的压力大小；（3）在（1）问情景下，滑块运动全过程因摩擦产生的热量.

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A.根据质量数和电荷数守恒可得，x=238-4=234，A不符合题意；

B.He是α粒子，穿透能力比γ射线弱，B不符合题意；

C.比结合能越大原子核越稳定，衰变反应中，生成物比反应物更稳定，可知94238Pu比92234U的比结合能小，C符合题意；

D.半衰期是由原子核本身因素决定的，与所处的物理环境和化学环境无关，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据质量数和电荷数守恒可得求解x对应的数值；三种射线中2．【答案】B【解析】【解答】A.由题意可知，波沿x轴负方向传播，由波形平移法可知，t=0时刻质点P沿y轴负方向运动，A不符合题意；

B.根据一个周期波向前传播一个波长的距离，又T>0.3s，可得

∆t=34T

解得该波的周期为

T=0.4s

B符合题意；

C.由公式

f=1T

可得，波的频率为

f=10.4Hz=2.5Hz

C不符合题意；

D.由图可知，该波的波长为24m，由波速公式

v=λT

3．【答案】C【解析】【解答】根据安培力公式

F=BILsinθ

可知，bc段与磁场方向平行，不受安培力；ab段与磁场方向垂直，受安培力为

Fab=BI·2l=2BIl

则该导线受到的安培力为2BIl，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。4．【答案】D【解析】【解答】将喷泉向上喷的过程逆过来看成自由落体运动，有自由落体运动的位移-时间公式

ℎ=12gt2

对最后一个H4，有

H4=12gt22

解得

t2=H2g

对全程，有

H=12gt2

解得

t=2Hg

对最后三个H5．【答案】A【解析】【解答】AC.设两个黑洞质量分别为mA、mB，轨道半径分别为RA、RB，角速度为ω，则由万有引力定律可得，对A有

GmAmBL2=mAω2RA

对B有

GmAmBL2=mBω2RB

又

RA+RB=L

联立得到

M=mA+mB=ω2L3G

可知当总质量M一定，L越大，角速度越小，而且

T=6．【答案】A【解析】【解答】A.强磁体在铝管中运动，铝管会形成涡流，漆包线中也会产生感应电流，二者都对强磁铁的运动有阻尼作用，玻璃是绝缘体，故强磁体在玻璃管中运动，玻璃管不会形成涡流，只有漆包线中产生的感应电流对强磁体的运动产阻尼作用，所以玻璃管中磁铁下落较快，线圈中磁通量的变化较快，产生的感应电动势较大，感应电流较大，故图（c）应该是用玻璃管获得的图像，A符合题意；

B.由图（b）可知，强磁体在铝管中下落，脉冲电流的峰值一样，说明磁通量的变化率相同，故小磁体做匀速运动，B不符合题意；

C.在玻璃管中下落，玻璃管为绝缘体，线圈的脉冲电流峰值增大，电流不断在变化，故小磁体受到的电磁阻力在不断变化，C不符合题意；

D.因为强磁体在铝管中受到的阻尼作用较大，所以强磁体在铝管中运动的平均速度较小，故用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】强磁体分别通过铝管和玻璃管时，铝管中会产生涡流，而玻璃管中没有涡流，所以强磁体在铝管中受到的阻尼作用较大，会更快达到受力平衡而做匀速运动。7．【答案】D【解析】【解答】A.由图可知，4s时关闭电源，小车向前运动2m后停止运动，当关闭电源后只有阻力对小车做功，根据动能定理有

∆Ek=−fx

即

2J=f×2m

解得

f=1N

根据图像可知，小车在0-2s做加速运动，小车受到的牵引力大于1N，A不符合题意；

B.由图可知，小车的最大动能为

Ekm=12mvm2=2J

解得小车的最大速度

vm=2m/s8．【答案】A,C【解析】【解答】A.状态A、B的温度相等，经过A、B的等温线应是过A、B的双曲线，根据理想气体状态方程

pVT=C

可得

pV=CT

可知沿直线由A到B，pV先增大后减小，所以温度先升高后降低，A符合题意；

B.由pVT=C可知，气体由状态B到状态C的过程，体积不变，压强减小，故温度降低，分子平均动能减小，B不符合题意；

C.由pVT=C可知，气体由状态C到状态D的过程，温度不变，压强减小，故体积增大，分子间的平均间距变大，C符合题意；

D.由pVT9．【答案】A,B【解析】【解答】A.根据φ−x图象切线的斜率表示场强E，可知x=L处场强为0，则有

kQA4L2=kQB2L2

解得

QA:QB=4:1

A符合题意；

C.根据沿电场线方向电势降低，结合φ−x图象可知，x=L右侧电场方向向左，左侧电场方向向右，将带正电小球在x=2L的C点由静止释放后，小球先向左加速到x=L处再向左减速，故电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，C不符合题意；

B.根据φ−x图象切线的斜率的绝对值表示场强大小，从x=L处向左和向右电场强度都是逐渐增大，x=0处，电场强度为零，故小球由x=L处向左运动过程中加速度先减小后增大，B符合题意；10．【答案】B,C,D【解析】【解答】A.粒子从P点沿磁场半径方向进入磁场区域，以O1为圆心做圆周运动，在A点沿半径方向与圆筒碰撞，轨迹如图：

粒子与圆筒碰撞后依然沿半径方向进入磁场区域，所以粒子不可能通过圆心O，故A不符合题意；

B.由图可知，粒子至少与圆筒碰撞两次（A、B点），然后从小孔射出，故B符合题意；

C.设粒子在磁场中运动的轨道半径为r，圆筒的半径为R，粒子在磁场中做圆周运动有：qvB=mv2r，设∠POA=θ，由几何关系得：tanθ2=rR=mvqBR，粒子在磁场中做圆周运动的时间为：t=2πθ×11．【答案】（1）无（2）无（3）t（4）无（5）线性的（6）A（7）空气阻力【解析】【解答】（3）从图中可知，t0时间内，钩码共完成10次全振动，可得弹簧振子振动周期

T=t010

（5）分析数据可知，弹簧振子振动周期的平方与质量的比值接近于常量3.95，则弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是线性的；

（6）因2πmk的单位为

kgN12．【答案】（1）1.40；100（2）b.40；c.15.6；d.26【解析】【解答】（1）由闭合电路欧姆定律可得

I=ERA+R1

当电阻箱阻值为75Ω和250Ω时，有

8.0mA=ERA+75Ω，4.0mA=ERA+250Ω

联立解得

E=1.40V，RA=100Ω

（2）b、将两表笔短接进行欧姆调零，有

E=Ig(RA+13．【答案】（1）解：作出光路图如图所示设光在玻璃球台内发生全反射的临界角为C由几何关系有sin则玻璃球台的折射率为n=（2）解：该单色光在玻璃球台中的传播速度为v=由几何关系可知，最边缘光线在球台底部界面的入射角为θ=60°>C该光线经过3次全反射而射出球台，传播时间最长为t=【解析】【分析】（1）根据题意做出光路图，由全反射的临界角公式，求出玻璃球台的折射率；（2）最边缘光线在玻璃球台内传播时间最长，由几何关系求出对应的传播路程，再根据折射率公式求