广东省百所学校2024年高考物理一模试卷含解析

广东省百所学校2024年高考物理一模试卷

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、如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2,原线圈与固定电阻品串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交

流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻A、V是理想电表。当&=22时，电流表的读数为1A,电压表的读

数为4V,则()

B.电源输出功率为4W

C.当肥=8。时，变压器输出功率最大

D.当此=8。时，电压表的读数为3V

2、2019年11月4日美国正式启动退出《巴黎气候变化协定》的程序，《巴黎协定》是人类历史上应对全球温室效应

带来的气候变化的第三个里程碑式的国际法律文本。为了减少二氧化碳的排放，我国一直在大力发展新能源汽车，己

知某型号的电动汽车主要技术参数如下：

车型尺寸长X宽X高4870x1950x1725最高时速(kni/li)120

电机型式交流永磁同步电机电机最大电功率(kW)180

工况法纯电续驶里程(km)500等速法纯电续驶里程(km)600

电池容量(kWh)82.8快充时间(h)1.4

0・50km/h加速时间(s)20・100km/h加速时间(s)4.6

根据电动汽车行业国家标准(GB/T18386-2017)、电机的最大功率为电机输出的最大机械功率：电池容量为电池充满

电时储存的最大电能根据表中数据，可知()

A.0-100kni/h的加速过程中电动车行驶的路程一定大于66m

B.电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时，车受到的阻力大小为5000N

C.该车在0-50km/h的加速过程中平均加速度为25m/s2

D.用输出电压为220y的充电桩给电池快速充电时，充电电流为269A

3、如图所示，长为d、质量为小的导体棒置于倾角为〃的光滑斜面上。导体棒与斜面的水平底边始终平行。已

知导体棒电流方向从。到儿大小为/,重力加速度为g。若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在

斜面上，则磁感应强度的最小值和对应的方向是()

A.”誓，方向垂直于斜面向下

Id

〃吆sin。—+।

B.------------,方向垂直于斜面向上

Id

C.笔畛方向竖直向上

D.当吆，方向竖直向下

la

4、一个中子与原子核A发生核反应，生成一个笊核，核反应放出的能量为。，则笊核的比结合能和原子核A分别为

()

A.e，>B.3,：HC.Q,；HD.争；e

5、将输入电压为220V、输出电压为6V的变压器改装成输出电压为30V的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线

圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为()

A.150匝B.144匝C.130匝D.120匝

6、如图所示，空间有一正三棱锥尸。点是〃。边的中点，。点是底面ABC的中心。现在顶点尸固定一负点电

荷，下列说法正确的是()

B.A、8、。三点的电场强度相同

C.若B、0、C三点的电势为°"、(po>(pct贝!I有°〃一90

D.将一正的试探电荷从笈点沿直线BC经过。点移到C点，静电力对该试探电荷先做负功后做正功

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、如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传动带的左端，传送带右端4点坐标为X、=8m,匀速运动的速

度％=5m/s,一质量〃『lkg的小物块，轻轻放在传送带上04的中点位置，小物块随传动带运动到4点后，冲上光滑

斜面且刚好能够到达N点处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数〃=0.5,斜面上M点为AN的中点，重力

加速度g=10mH。则下列说法正确的是（）

A.N点纵坐标为yN=l.25m

B.小物块第一次冲上斜面前，在传送带上运动产生的热量为12.5J

C.小物块第二次冲上斜面，刚好能够到达M点

D.在x=2m位置释放小物块，小物块可以滑动到N点上方

8、如图为乒乓球发球机的工作示意图。若发球机从球台底边中点的正上方某一固定高度连续水平发球，球的初速度大

小随机变化，发球方向也在水平面内不同方向随机变化。若某次乒乓球沿中线恰好从中网的上边缘经过，落在球台上

的A点，后来另一次乒乓球的发球方向与中线成。角，也恰好从中网上边缘经过，落在桌面上的8点。忽略空气对乒

乓球的影响，则（）

发球机

甲线

A.第一个球在空中运动的时间更短

B.前后两个球从发出至到达中网上边缘的时间相等

C.前后两个球发出时的速度大小之比为1：COS。

D.48两落点到中网的距离相等

9、如图甲所示，两个平行金属板尸、。正对且竖直放置，两金属板间加上如图乙所示的交流电压，，=0时，夕板的

电势比Q板的电势高在两金属板的正中央M点处有一电子（电子所受重力可忽略）在电场力作用下由静止开始

运动，已知电子在。一〃0时间内未与两金属板相碰，则（）

A.2~2fo时间内，电子的动能减小

B.3fo时刻，电子的电势能最大

C.。~4%时间内，电子运动的方向不变

D.3%~4/o时间内，电子运动的速度方向向右，且速度逐渐减小

10、a、氏c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心。，

光线。、c从光线b的两侧对称入射，光线°、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线力交于P、Q两点，则下列说法正

确的是()

A.玻璃对三种光的折射率关系为na>nb>nc

B.玻璃对。光的折射率大于对c光的折射率

C.在相同条件下进行双缝干涉实验，。光的条纹间距比。光窄

D.a、。光分别从空气射入某种介质中，c光发生全反射时临界角较小

E.”光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长

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)欲测量G表的内阻々和一个电源的电动势E内阻厂要求：测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调

节方便，电表最大读数不得小于量程的;.待测元件及提供的其他实验器材有：

A、待测电源E：电动势约1.5V,内阻在0.4—0.7。间

B、待测G表：量程5()()RA,内阻在150〜250c间

C、电流表A：量程2A,内阻约0.1。

D、电压表V：量程300mV,内阻约500。

E、定值电阻凡：%=300。；

F、滑动变阻器飞：最大阻值10C,额定电流1A

G、电阻箱R2：0〜9999Q

（1）小亮先利用伏安法测量G表内阻％.

①图甲是小亮设计的实验电路图，其中虚线框中的元件是______；（填元件序号字母）

②说明实验所要测量的物理量______；

③写出G表内阻的计算表达式J.

（2）测出％=200。后，小聪把G表却电阻箱6串联、并将&接入电路的阻值调到2800C,使其等效为一只电压

表，接着利用伏安法测量电源的电动势E及内阻

①请你在图乙中用笔画线，将各元件连接成测量电路图，

（）

②若利用测量的数据，作出的G表示/个与通过滑动变阻器与的电流/的关系图象如图丙所示，则可得到电源的电动

势E=V,内阻厂=Q.

12.（12分）某同学用长木板、小车、光电门等装置做探究加速度与质量关系的实验。装置如图所示。

（1）实验前先用游标卡尺测出安装在小车上遮光条的宽度九

⑵按图示安装好装置，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，小车（填“连接”或“不连接）祛码盘，轻

推小车，如果计时器记录小车通过光电门的时间力、力满足人_______以填“大于”“小于”或“等于")，则摩擦力得到了

平衡。

(3)保证注码和祛码盘的总质量远小于小车的质量，调节好装置后，将小车由静止释放，读出遮光条通过光电门A、B

的时间分别为4、h,测出两光电门间的距离为L,则小车的加速度即(用已知或测出的物理量字母

表示)。

(4)保持两个光电门间的距离、祛码和破码盘的总质量均不变，改变小车的质量M重复实验多次，测出多组加速度。

的值，及对应的小车质量作出。图象。若图象为一条过原点的倾斜直线，则得出的结论

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，两根平行光滑金属导轨固定在水平桌面上，左端连接定值电阻R=2n,导轨间距L=1m。整

个装置处在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度8=2T,一质量〃?=lkg、电阻,・=的金属棒放在导轨上，

在外力广的作用下以恒定的功率P=12W从静止开始运动，当运动距离.r=3m时金属棒达到最大速度.此时撤夫外

力，金属棒最终停下，设导轨足够长。求：

(1)金属棒的最大速度；

⑵在这个过程中，外力的冲量大小；

⑶撤去外力后电阻R放出的热量。

14.(16分)竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，。端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一

段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0=75cmHg。

(1)若从右侧缓慢注入一定量的水银，可使封闭气体的长度减小为20cm,需要注入水银的总长度为多少？

<2)若将玻璃管绕经过A点的水平轴顺时针转动90。，当4万段处于竖直、8c段处于水平位置时，封闭气体的长度

变为多少？

60cm

I25cm

25cm25cm

15.(12分)如图，在工仍，平而内，x=0与x=3七两直线之间存在两匀强磁场，磁感应强度大小相同，方向均垂直于

xOy平面，x轴为两磁场的分界线；在第/象限内存在沿)，轴负方向、场强大小为E的匀强电场。一质量为〃?、电荷

量为《(它0)的粒子从，轴上的A点以某一初速度射入电场，一段时间后，该粒子运动到y轴上的尸(0,-)点,

2

以速度”垂直于)，轴方向进入磁场。不计粒子的重力。

(1)求4点的坐标；

(2)若粒子能从磁场右边界离开，求磁感应强度的取值范围；

(3)若粒子能从O'(3L0)点离开，求磁感应强度的可能取值。

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、C

【解析】

A.当肥=22时，电流表的读数为1A,电压表的读数为4V,所以肥=4。，2=2。，理想变压器原、副线圈匝数之比

为1：2,根据电压与匝数成正比得原线圈电压是Uk2V,根据电流与匝数成反比得原线圈电流是/尸2A,所以电源输

出电压为

C7=C7i+/i/?i=2+2x2=6V

故A错误;

B.电源输出功率为

P=67i=12VV

故B错误；

5必

C.根据欧姆定律得副线圈电流为K，所以原线圈电流是2丁，所以

A2

一U「工U、〃12凡

6=2一旦+一，U、=----

R2'2~8+为

变压器输出的功率

144R,_144

2二元―十处讨6

■Rz

9

所以当品=8。时，变压器输出的功率P2最大，即为一W,故C正确；

2

D.当肥=8。时，(72=6V,即电压表的读数为6V,故D错误。

故选C。

2、D

【解析】

250

A.l()0km/h=—m/s,0・100km/h的加速时间为4.6s,假设电动车做匀加速直线运动，该过程中电动车行驶的路程

9

v

s=—t=64m

2

实际上电动车做加速度减小的加速运动，故路程一定大于64〃?，故A错误。

B.P=180kVV=180000W,v,„=120km//i=33.3m/s,电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时，牵引力等于阻力

P

/=F=—=5400N

%

故车受到的阻力大小为5400N,故B错误。

125

C.50kfM=^-m/sf该车在0-50km/h的加速过程中，用时2s,平均加速度

V

«=—=6.9m/s2

故C错误。

D.电池容量82.8kW・h,快充时间为1.4h,用输出电压为220V的充电桩给电池快速充电时，充电电流

/=A=82,8X1Q3A=269A

Ut220x1.4

故D正确。

故选D。

3、A

【解析】

根据三角形定则知，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，根据共点力平衡可知，安培力的最小值为

F=mgsina

此时所加的磁场方向垂直于斜面向下，即为

mgsinQ=BId

解得

6=mgsing

-Id

方向垂直于斜面向下，故A正确、BCD错误。

故选A。

4、B

【解析】

写出核反应方程式

根据质量数和电荷数守恒可以求出z=l;〃=1,说明原子核A是;H,两个核子反应结合成笊核放出的能量为。，比

结合能指的是平均一个核子释放的能量，即为多；故B正确，ACD错误；

故选B。

5、D

【解析】

副线圈匝数为〃2=30匝，输入电压Ui=220V,输出电压S=6V,根据变压比公式有

Ui_220_n,

原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，输入电压也不变，输出电压变为30V,根据变压比公式有

220_n,

30%+△”

联立得

加=120

故D正确，ABC错误。

故选Do

6、C

【解析】

A.O到尸点距离比三点到尸点距离短，故电势比48C三点电势低，又。点为底面上的一点，故底面

不为等势面，故A错误；

B.A、8、C三点到P点距离相同，故三点电场强度大小相等，但方向不同，故A、3、C三点的电场强度不相同，

故B错误；

C.4c两点到。点距离相等，两点电势相等，则

(PH-(P()=(PC-(PO

故C正确；

D.3C两点到P点距离相等，两点电势相等，。点到尸点距离小于3P、或CP两点距离，故。的电势低于8、。两

点电势，故正试探电荷从B点沿直线经过O点移到C点，电势能先减小后增加，故静电力对该试探电荷先做正功

后做负功，故D错误；

故选C。

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、AB

【解析】

A.小物块在传送带上匀加速运动的加速度

a=/ig=5m/s2

小物块与传送带共速时，所用的时间

运动的位移

2。。[

AX=—=——=2.5m<-X.=4m

2a2x52

故小物块与传送带达到相同速度后以vc=5m/s的速度匀速运动到Q,然后冲上光滑斜面到达N点，由机械能守恒定律

得

12

2WV()=WN

解得

JN=1.25m

选项A正确；

B.小物块与传送带速度相等时，传送带的位移

x=voT=5xl=5m

传送带受摩擦力的作用，小物块在传送带上运动产生的热量

Q=f(x-Ax)=〃/wg(x-Ax)=O.5xlOx2.5=12.5J

选项B正确；

C.物块从斜面上冉次回到4点时的速度为5m/s,滑上传送带后加速度仍为5m/s2,经过2.5m后速度减为零，然后反

向向右加速，回到A点时速度仍为5m/s,则仍可到达斜面上的N点，选项C错误；

D.在x=2m位置释放小物块，则小滑块在传送带上仍滑动2.5m后与传送带相对静止，则到达A点时的速度等于5m/s,

则小物块仍可以滑动到N点，选项D错误。

故选AB。

8、BD

【解析】

A.乒乓球发球机从固定高度水平发球，两个球的竖直位移相同，由

/if"

可知，两个球在空中的运动时间相等，故A错误；

B.由于发球点到中网上边缘的竖直高度一定，所以前后两个球从发出至到达中网上边缘的时间相等，故B正确；

C.两球均恰好从中网上边缘经过，且从发出至到达中网上边缘的时间相等，由

x=vt

可知前后两个球发出时的速度大小之比等于位移大小之比，为cos〃:l,故C错误；

D.前后两球发出时速度大小之比为cosO:l,且在空中运动时间相同，故水平位移之比为cos。：1,结合几何关系可

知，A、8两落点到中网的距离相等，故D正确。

故选BD.

9、AD

【解析】

A.在。~0时间内，电场方向水平向右，电子所受电场力方向向左，所以电子向左做匀加速直线运动；在，o~2,o时

间内，电场方向水平向左，电子所受电场力方向向右，电子向左做匀减速直线运动，电场力做负功，电子的电势能增

加，动能减小，故A正确；

BC.2fo时刻电子的速度为零，在24）~3。时间内，电场方向水平向左，电子所受电场力方向向右，电子向右做初速

度为零的匀加速直线运动，运动方向发生改变，3fo时刻速度最大，动能最大，电势能并不是最大，故BC错误；

D.在阻~4%时间内，电场方向水平向右，电子的加速度方向向左，电子向右做匀减速直线运动，到乜）时刻速度为

零，恰好又回到M点，故D正确。

故选：ADO

10>BCE

【解析】

AB.由图可知，。光和c光入射角相同，但是c光折射角较大，根据折射率公式可知玻璃对。光的折射率大于对c光

的折射率，但是由于力光经过玻璃时没有发生偏折，故无法比较力光与。、c光的折射率大小，故A错误，B正确；

C.由于。光的折射率较大，波长较短，则在相同条件下进行双缝干涉实验，由小可得。光的条纹间距比c光

a

窄，故C正确；

D.因%根据临界角公式sinC二!知，。光发生全反射时临界角较小，故D错误；

n

E.根据公式u=£,由于。光的折射率大，则〃光在玻璃中的传播速度较小，由几何关系可知。光在玻璃中传播的路

n

程较长，故〃光比。光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长，故E正确。

故选BCEo

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、EG表示数1,V表示数U,凡电路图见解析1.50.6

【解析】

（1）[1].G表本身可以测量通过的电流，但由题意可知，G表内阻较小，无法直接用电压表进行测量，故应与E：定

值电阻&串联后再与电压表并联；

[21（31.同时由于两表量程偏低，且滑动变阻器阻值偏小，为了安全，采用滑动变阻器分压接法；故原理图如甲图所示;

为了更好地保护电路，也可以与电阻箱串联后给G供电；故电路图可以是甲图中的任一个；

由欧姆定律可知

1=」一

R+&

解得;

DUD

则要测量的量是：G表示数Z,V表示数U；

(2)①[4].将G表与电阻箱串联后，可以充当电压表使用，则其应并联在电源两端，滑动变阻器与电流表串联后即

可进行测电源电动势和内电阻的实验，实物电路图如图所示：

②⑸⑹.电源的路端电压

U=1G(200+2800)=3000/(；

故图象与纵坐标的交点为500pA,则电源的电动势为:

E=5fl0|i/\x3000=1.5V：

内阻

1.5-350x10-6x3000

r=-------------------------Q=0.6Q

0.75

>2/।1\

12、不连接等于--T--在祛码和祛码盘总质量不变时，即小车所受拉力不变时，小车的加速度与

24考"

拉力成反比

【解析】

(2)[11(21平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用，具体做法是：将小车轻放(静止)在长

木板上，挂好纸带(纸带和打点计时器的限位孔之间有摩擦力)、不连接硅码盘，将长木板靠近打点计时器的一端适当

垫高，形成斜面，轻推小车，使小车做匀速运动即可，此时小车通过光电门的时间力、力满足人等于d

(3)[3]遮光条经过光电门A时的速度表达式

d

经过光电门8时的速度表达式

所以

2A2认成打

(4)(41由牛顿第二定律可知,

M

保持两个光电门间的距离、硅码和祛码盘的总质量均不变，改变小车的质量M重复实验多次，是一条过原点

M

的直线，说明在祛码和祛码盘总质量不变时，即小车所受拉力不变时，小车的加速度与拉力成反比，

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、(l)3m/s；(2)7kg-m/s；(3)3J

【解析】

⑴根据法拉第电磁感应定律知，当金属棒速度为y时，金属棒中的感应电动势

E=BLv

根据闭合电路欧姆定律可知，金属棒中的感应电流

/上

R+r

金属棒受到的安培力

当金属棒加速度为零时，其速度达到最大，有

P=F安％

联立以上各式，并代入数据解得

=3m/s

%BL

⑵设金属棒经过时间t由静止加速至速度最大，在这个过程中金属棒受到的平均安培力

B生

~F^=BlL=

R+r

金属棒运动的距离

x=vt

根据动量定理有

安

/外_Fi=mvm

联立以上各式并代入数据解得

/外==一+〃，%=7kg.m/s

R+r

⑶撤去外力后，金属棒由最大速度逐渐减速至零，对此过程，根据能量守恒定律，可知电阻R放出的热量

_WV)=3J

QR-△纥=7T4-

/?+/•R+r2

14、(1)30cm,(2)39.04cmo

【解析】

(1)由玻意耳定律：

=p2v2

得到：

(Po+Pg