2024年高考物理最后一卷（广东卷）（全解全析）

2024年高考最后一卷（广东卷）

物理•全解全析

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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）

1.2023年12月14日，在法国卡达拉奇，中核集团核工业西南物理研究院与国际热核聚变实验堆ITER总

部签署协议，宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放，邀请全世界科学家来中国集智公关，共

同追逐“人造太阳”梦想。“人造太阳”内部发生的一种核反应其反应方程为He+X,已知汨的

比结合能为E-：H的比结合能为E2,:He的比结合能为E3,光在真空中的传播速度为c。下列说法正

确的是（）

A.核反应方程中X为-:e

B.该核反应是一个吸热反应

C.:He的比结合能小于汨的比结合能

D.核反应中的质量亏损为生二竺北回

c-

【答案】D

【详解】A.根据质量数守恒和电荷数守恒，可得x的电荷数为1+1-2=0,质量数为2+3-4=1,故X为"，A

不符合题意；

B.该核反应为轻核聚变，为放热反应，B不符合题意；

C.反应过程中释放大量热量，所以：He的比结合能大于：H及；H的比结合能，C不符合题意；

D.对该核反应，由能量守恒可得44一（2g+3石2）=&〃。2；解得&拒二^纪匈，D符合题意。

C

故答案为：D。

2.如图甲，燃气灶具有四个相同的支撑架，每个支撑架均匀分布。假设支撑架上部分为一斜面，且该斜面

与竖直方向的夹角为凡如图乙所示。现将一质量为机的半球形锅正放在燃气灶上，且锅与支撑架斜面接

触，重力加速度大小为g,下列说法正确的是（）

B.每个支撑架给锅的弹力大小为:”zgsin。

4

C.每个支撑架与锅之间存在摩擦力

D.无论支撑架斜面光滑与否，每个支撑架给锅的作用力大小不变

【答案】D

【详解】C.假设支撑面光滑，则支撑架与锅可以保持静止，因此支撑架给锅的摩擦力为0。c错误；

B.设每个支撑架与锅之间的弹力为N,则弹力与水平方向的夹角为仇竖直方向根据平衡条件可得4NsinO=/〃g,

每个支撑架给锅的弹力大小为孤，B错误；

A.由于摩擦力为0,因此支撑架对锅的作用力等于支撑架对锅的弹力，A错误;

D.无论支撑架斜面光滑与否，摩擦力均为。，因此每个支撑架给锅的作用力大小不变，均为喘/D正

确。

故选Do

3.在2024年世界泳联跳水世界杯女子10m跳台的决赛中，中国选手再次夺冠。如图所示为中国选手（可

视为质点）跳水过程简化的V7图像，以离开跳台时作为计时起点，取竖直向上为正方向，关于运动员说

法正确的是（）

A.%时刻达到最高点

B.芍时刻到达最低点

C.时间段与马■时间段的加速度方向相同

D.0~4时间段的平均速度比4时间段的平均速度大

【答案】A

【详解】A.04时间段向上做减速运动，r时刻达到最高点，选项A正确;

B.马时刻运动员到达水面，4时刻到达水内最低点，选项B错误；

C.图像的斜率等于加速度，可知％G时间段与L-3时间段的加速度方向相反，选项C错误；

一Y

D.。~4时间段的位移比44时间段的位移小，但是。~4时间段比44时间段长，根据v=—可知，。~4

t

时间段的平均速度比4与时间段的平均速度小，选项D错误。

故选Ao

4.均匀介质中。点处的质点在f=0时刻开始做简谐运动，形成的简谐横波在坐标系尤Oy平面内传播，以垂

直纸面向外为z轴正方向，振源偏离平衡位置的位移随时间变化的关系z=2sin4加（cm）,xOy平面内的质点

A、。第一次处于波峰时，如图所示的虚线圆为波谷，实线圆为相邻的波峰，下列说法正确的是（）

A.振源的频率为0.5Hz

B.图示对应的时刻f=0.5s

C.简谐横波在坐标系xOy平面内传播的速度为5m/s

D.当简谐横波刚传到C点时，振源通过的路程为20cm

【答案】D

【详解】A.由题意可得，振源的频率为/=*=2Hz,选项A错误；

C.相邻的波峰和波谷距离为1m,波长为2m,波的传播速度为v=2/=4m/s,选项C错误；

B.振源的振动周期T=Q5s,图示对应的时亥U=T=0.625s,选项B错误；

4

x5195

D.当简谐横波刚传到C点时对应的时刻，=—=：s=1.25s,振源通过的路程为s=Wx4A=10A=20cm,

v40.5

选项D正确。

故选D。

5.如图所示，在同一竖直面内，物块1从。点以速度匕水平抛出，同时物块2从6点以速度v?抛出，两物

块在落地前相遇，两物块均视为质点，除重力外不受其他作用力。下列说法正确的是（）

A.相遇点在二者初速度连线交点的正下方

B.只改变匕的大小，两物块仍可相遇

C.只改变匕的大小，两物块仍可相遇

D.只把匕的方向向左转动，两物块仍可相遇

【答案】A

【详解】A.令物块1的高度为两物块的水平间距为x,物块2的速度与水平方向夹角为凡两物块水

vcos3t2

平方向均做匀速直线运动，则有玉=卬，=2-竖直方向上有4=(g/，h2=v2sin0t-^gt,根据

h

几何关系有x=X|+W，h=h+h,解得％=x——根据几何关系可知，相遇点在二者初速度连线交点

}2tan」

的正下方，故A正确；

BC.结合上述解得上=至"-cos。，可知，物块1与物块2的速度的比值为一个定值，若两物块相遇，

v2n

速度比值一定等于注g-cos氏可知，只改变匕的大小，或者只改变V?的大小，速度本质发生变化，则

n

两物块不能够再相遇，故BC错误；

D.结合上述可知，两物块相遇时，速度比值一定，则夹角夕运动，即物块2速度方向一定，即若只把％的

方向向左转动，两物块不能够再相遇，故D错误。

故选Ao

6.我国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场由“长征5号”运载火箭发射升空，开启了我国行

星探测之旅。“天问一号”离开地球时，所受地球的万有引力B与它距离地面高度历的关系图像如图甲所示，

“天问一号”奔向火星时，所受火星的万有引力仍与它距离火星表面高度生的关系图像如图乙所示，己知地

甲乙

A.地球与火星的表面重力加速度之比为3:2

B.地球与火星的质量之比为3:2

C.地球与火星的密度之比为9:8

D.地球与火星的第一宇宙速度之比为应：3

【答案】C

【详解】AB.根据题意有』火=4片，-2鼠，所以**

故AB错误；

加地

已咽9

-

C.地球与火星的密度之比为维=七一-8-

P,火用火

D.地球与火星的第一宇宙速度之比为组=幸卑=措，故D错误。

v火Jg火R火«

故选C。

7.如图甲所示，平面直角坐标系xOy的第一象限（含坐标轴）内有垂直平面周期性变化的均匀磁场（未画

出），规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正，磁场变化规律如图，已知磁感应强度大小为线，不计粒子重

力及磁场变化影响。某一带负电的粒子质量为加、电量为9，在彳=0时从坐标原点沿y轴正向射入磁场中,

将磁场变化周期记为要使粒子在时距y轴最远，则心的值为（）

甲

1437rm2兀m371nl1437rm

72悯B.诉D，144祖

qB。

【答案】A

。守时间内，有以稣=吟,解刷嗡,周期为

【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动,

e27rq27rm2、，，2正3mv、广_.,2»r）371m.…

4=工=百，/乜时间内，有“§综=仁，解得钎荻n=1为，周期为广工=国=1%,

要求在八时，粒子距y轴最远，做出粒子运动轨迹如图

2143°-143万根

可得/=旃小联立，解得心药，故选A。

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的四个选项中，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.如图，理想变压器原、副线圈匝数比为3：1,原线圈中接有定值电阻飞，副线圈接有定值电阻&和滑

动变阻器凡已知K：兄=9:1,4两端接一正弦式交流电，当滑动变阻器R的滑片向左滑动过程中，下列

说法正确的是（）

A.电流表A示数变小

B.电压表V示数保持不变

C.变压器的输出功率先增大后减小

D.电压表示数变化与电流表示数变化的比值当不变

A/

【答案】AD

【详解】A.将原、负线圈和电阻E等效为电源。等效后人="万,当滑动变阻器R的滑片向左滑动

过程中，电阻变大，所以电流变小，电流表A示数变小，故A正确;

B.根据闭合电路欧姆定律6=%体，由题可知q=4-1内，根据理想变压器原副线圈关系

,母""j联立可得由于A变小,所以,变大,电压表V示数变大,

故B错误;

C.由上式可知等效内阻住=卷，当外电阻接近内阻时，输出功率增大，由于4:&=9:1,即与4a+R,

所以当R减小，输出功率一直增大，故C错误；

D.由上述可知詈二皆吟电压表示数变化与电流表示数变化的比值不变，故D正确。

故选ADc

9.2024年2月5日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以10-5战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简

易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经f=0.6s的时间

向前运动网=0.36m刚好（速度为0）落入袋中，而白球沿同一方向运动X2=016m停止运动，已知两球的

质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外

力），则下列说法正确的是（）

甲乙

A.由于摩擦不能忽略，则碰撞过程动量不守恒

B.碰后蓝球与白球的速度之比为3:2

C.碰撞前白球的速度大小为2m/s

D,该碰撞为弹性碰撞

【答案】BC

【详解】A.由题意两球碰撞的时间极短，碰撞过程中产生极大的内力，两球与桌面间的摩擦力远远小于内

力，所以该碰撞过程的动量守恒，A错误；

B.碰后，蓝球做匀减速直线运动且刚好落入袋内，由匀变速直线运动的规律得蓝球碰后瞬间的速

度为匕=^=L2m/s,又两球的加速度大小相等，则由公式V?=2办得工=五，解得碰后瞬间白球的速度

tv2x2

大小为匕=0.8m/s,则碰后蓝球与白球的速度之比为3:2,B正确；

C.碰撞过程中两球组成的系统动量守恒，则加％=根匕+根%，代入数据解得~=2m/s,C正确；

D.两球碰前的动能为E"=2根，两球碰后的总动能为■相■加破=L04加，由于4＞稣2,

所以该碰撞过程有机械能损失，即该碰撞为非弹性碰撞，D错误。

故选BC。

10.空间中存在平行于纸面的匀强电场，在纸面内取。点为坐标原点建立X轴，如图甲所示。现有一个质

量为加、电量为+q的带电微粒，在f=0时刻以一定初速度从x轴上的。点开始沿顺时针做匀速圆周运动,

圆心为。、半径为R。已知图中圆为微粒运动轨迹，4为圆轨迹的一条直径；除电场力外微粒还受到一个

变力F,不计其它力的作用;测得试探电荷所处位置的电势尸随时间/的变化图像如图乙所示，其中6>0V。

下列说法正确的是（）

n

A.电场强度的方向与x轴正方向成：

6

B.从。点到b点厂做功为明

C.微粒在a时所受变力方可能达最小值

2

D.圆周运动的过程中变力尸的最大值为租金“+

【答案】BD

【详解】A.由乙图可知，带电微粒在转动过程中，电势最高值为L50,电势最低值-0.5/,最高点、最低

点分别位于轨迹直径的两端，将直径取四等分点，找到与。点电势必=。相同的点4如图垂直于电场线

_RTT

电场强度的方向与无轴正方向为6,由几何关系“2_1，解得。=£，A错误；

COS（7=—=—3

R2

B.由上述分析可知外=1.。夕1,从a点到6点由动能定理W+=。，又U"=夕"-弘=-1。/，解得W=g%,

B正确；

C.圆周运动的过程中电势为L50时变力下达到最小值，C错误；

2TTR2TIR7iR—2%_9i

D.由乙图可知，微粒做圆周运动的周期为T=12J故速度为v=一］，电场强度为E=

114OIj2R—R'

22

圆周运动的过程中电势为-。$0时变力下达到最大值，有F*%解得「呜吟,D正确。

故选BD„

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）一同学在暑期旅行时捡到一个带有悬挂点的不规则物体，他想测出该物体的质量及重心的位置，

随身携带的物品只有细线、刻度尺、手表及弹簧测力计，于是进行了如下操作。

①如图1所示，将重物通过细线挂在悬挂点0,用刻度尺量出点。到点A间的细线长度L。

②将物体拉起一个小的角度（小于5。）后无初速释放，从摆球第1次经过最低点开始计时，第〃次沿同一

方向经过最低点结束计时，记录摆动时间办，算出摆动周期7。

③改变摆线长，重复步骤②，测出几组摆线长L和对应的周期T的数据。

④作出乙一图像如图2所示，可得到图像斜率为3纵截距为-6。

⑤用弹簧测力计将重物静止悬挂，测得重力大小为下。

（2）物体质量为，物体重心到物体悬挂点A的距离为o（均用所测物理量符号表示）

【答案】上F

4々兀2b

【详解】（1）除第一次经过平衡位置，物体在每一个周期内沿同一方向经过平衡位置1次，有仅-1）7=3

贝附=4

n—1

（2）根据单摆周期公式知T=

设物体重心到物体悬挂点A的距离为x,则摆长等于摆线的长度与物体重心到物体悬挂点A的距离之和。

I=L+x

代入得L=17T2-x

4万,

联立可知g=4/%

FF

重力大小为尸，则质量为优=工=不改

由截距为-人根据图像关系有-x=-6

得x=b,故填bo

12.（10分）国产锂电池产能占全世界60%以上，某同学对一块锂电池的电动势反和内阻△非常感兴趣，

设计了如图甲所示的电路图。图中R/和及为电阻箱（0-999.9Q）,Si和S2为开关，及为干电池（电动势为

1.5V,内阻未知）；G是灵敏电流计。

甲乙

（1）用笔画线代替导线，按照图甲将乙图中的实物连接成完整电路;

（2）闭合开关Si和S2,调节两电阻箱，当G表示数为零时，记录下电阻箱的阻值为R/和则有今=

乜0

（用R/、&和%表示）

（3）闭合开关Si和S2,改变两电阻箱阻值，当G表示数重新为零时，记录下电阻箱的阻值为尺和尺；

（4）某次实验K=4.5Q、&=1.5Q、尺=9.5。、尺=3.00由此可测出反=,一产。

4K+凡

【答案】见解析d—16.5V0.5Q

4

(2)当G表示数为零时,白2％=E°,得]='、+[+/

G+%+44火2

(3)把Eo=1.5V,R=4.5Q,凡=1.5。，R=9.5。，吊=3.00,代入一=品，联立得匚=0.5。，

.G+%+4

Ex=6.5V

13.（9分）两端开口的薄壁汽缸竖直放置在地面上，用两个质量及厚度均忽略不计的活塞A、B封闭一定

质量的理想气体，原长为/、劲度系数为平的轻弹簧一端与活塞B连接，另一端固定于汽缸口的。点，

如图所示。已知汽缸内壁光滑且导热良好，横截面积为S。初始整个装置置于温度为27℃、大气压强为P。的

环境中，活塞A、B静止时相距2/。若在活塞A上放一质量为逆的物体，装置重新达到平衡，重力加速

g

度为g。

（i）求放上物体重新达到平衡时活塞A下降的距离；

（ii）改变汽缸内气体的温度使活塞A再次回到初始位置，则此时气体的温度应为多少K?

O

31

【答案】（1）彳；（2）750K

【详解】（1）将活塞A、B及封闭的一定质量的理想气体看作整体，根据胡克定律△尸=4Rxg=AAX|

g

其中左=孥

解得心|=：

活塞A下降时封闭的理想气体温度不变，当活塞稳定时，设封闭气体的压强为Pi，根据活塞A受力平衡

p0S+^-xg=PiS

§

解得A=2Po

根据玻意耳定律。/2/5=「产（2-2）S

解得此=/

3/

所以，放上物体重新达到平衡时活塞A下降的距离为Ar=打+Ax2=y

(2)改变汽缸内气体的温度使活塞A再次回到初始位置的过程，封闭气体的压强不变，初始温度为

7；=4+273K=300K

体积为h=(2Z-AX2)S=IS

活塞A回到初始位置时，气体的体积为％=2/+A%=|/

VV

根据盖一吕萨克定律k=黄

解得5=750K

14.(13分)如图所示，半径分别为r和;的均匀金属圆盘G、N垂直固定在水平金属转轴。上，圆盘中

心位于转轴中心线上，其中r=Q5m,不计转轴粗细。G为发电盘，处于平行转轴向右、3=0.5T的匀强磁

场中，并通过电刷P和。连接两间距d=lm的平行金属导轨，导轨某点处用绝缘材料平滑连接，导轨左侧

足够远处接有自感系数为2H的纯电感线圈L导轨水平且处于竖直向下、3=Q5T匀强磁场中。N为转动

盘，所在处无磁场，其上绕有绝缘细线，在外力尸作用下，两圆盘会按图示方向转动。质量加=Q5kg的金

属杆ab放置在绝缘点右侧某位置，仅与绝缘点左侧导轨间有大小恒定的摩擦阻力/=1N,其余接触处均无

摩擦。发电盘G接入电路的电阻尺=0.50,不计金属杆、导线、电刷电阻及接触电阻，忽略转动的摩擦阻

力。现保持金属圆盘按图示方向以0=32rad/s匀速转动。

(1)锁定金属杆”6,求通过ab的电流以及外力歹的大小；

(2)静止释放金属杆漏，通过绝缘点时的速度为v=3m/s,求此过程中通过漏的电荷量q和发电盘G上

的发热量Q-,

(3)在(2)问基础上，金属杆ab通过绝缘点后，求第一次向左运动至最远处离绝缘点的距离s。

【详解】(1)金属圆盘G转动切割磁感线，产生感应电动势为E=g及"2=2V

F

由闭合电路欧姆定律可得电流为/=^=4A

根据能量关系可得EI=r

解得外力尸的大小尸=IN

(2)对金属杆用动量定理可得&///=〃zv-0

则有Bdq=mv

电荷量好震=3C

Ba

回路能量关系Eq=-mv2+Q

热量。=%-；，加=3.75J

（3）对金属杆和电感有BdVi=L^-

所以金属杆开始运动后杆上电流与杆的位移成正比，即/=半

根据功能关系工〃”=八+_1"S2

22L

代入可得s=2m

15.（15分）如图，在一粗糙水平平台最右端并排静止放置可视为质点的两个小滑块A和B,质量叫=6kg,

mB=2kg,A、B间有被压缩的轻质弹簧，弹簧储存的弹性势能叫=108J,弹簧与滑块不拴接。滑块A左

侧有一系列间距无。=1m的微型减速带（大小可忽略不计），A距左侧第一个减速带的距离为国=1m。平台

右侧有一长木板C,静止在水平地面上，木板C的质量相=lkg,长Z=14m,木板C最右端到右侧墙面的

距离S=7m,木板C上表面与左侧平台齐平，与右侧竖直面内固定的半径R=0.2m的光滑半圆形轨道最低

点d等高，e点与圆心等高，/点为半圆形轨道的最高点。现解除弹簧约束，弹力作用时间极短，滑块A、B

立即与弹簧分离；滑块A通过每个减速带损失的机械能为到达该减速带时机