广东省深圳市2024年高考压轴卷物理试卷含解析

广东省深圳市2024年高考压轴卷物理试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

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

选涂其它答案标号。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、如图所示为单摆的振动图像，根据此振动图像不能确定的物理量是（）

A.摆长B.回复力C.频率D.振幅

2、一质量为1.5x103kg的小汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎的径向最大静摩擦

力为9X1（PN,下列说法正确的是（）

A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力

B.汽车转弯的速度为6m/s时，所需的向心力为6.75X103N

C.汽车转弯的速度为20m/s时，汽车会发生侧滑

D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过6.0m/s2

3、某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。一带电粒子在坐标原点。处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴

正方向运动。下列说法正确的是

B.粒子在M处受到的电场力最大

C.粒子从原点运动到口过程中，电势能增大

I）.粒子能够运动到处处

4、如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为a=15。，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的

两端分发固定于直杆上的A、8两点，细线依次穿过小环甲、小轻环。和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环。

的两侧.调节A、8间细线的长度，当系统处于静止状态时/?=45。.不计一切摩擦.设小环甲的质量为，川，小环乙的质

A.tan15°B.tan30°C.tan60°D.tan75°

5、如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从N点出发经夕点到达例点，已知弧长大于

弧长PN,质点由N点运动到P点与从2点运动到用点的时间相等。下列说法中正确的是（）

A.质点从N点运动到M点的过程中，速度大小保持不变

B.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同

C.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同

D.质点在NM间的运动可能是变加速曲线运动

6、轰炸机进行实弹训练，在一定高度沿水平方向匀速飞行，轰炸机在某时刻释放炸弹，一段时间后击中竖直悬崖上的目标

P点.不计空气阻力，下列判断正确的是〔）

A.若轰炸机提前释放炸弹,则炸弹将击中P点上方

B.若轰炸机延后释放炸弹，则炸弹将击中P点下方

C.若轰炸机在更高的位置提前释放炸弹，则炸弹仍可能击中P点

D.若轰炸机在更高的位置延后释放炸弹，则炸弹仍可能击中P点

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、如图所示，半径为£的半圆弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直径水平，一个质量为血的物块从P点由静止

释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中，并沿圆弧槽匀速率地滑行到8点，不计物块的大小，0点到A点高度为人

重力加速度大小为g,则下列说法正确的是（）

PP

:%o

B

A.物块从P到"过程克服摩擦力做的功为/叫/

B.物块从A到3过程与圆弧槽间正压力为々警

C.物块在B点时对槽底的压力大小为（*-2/7）“收

R

D.物块滑到C点（C点位于A、3之间）且。。和04的夹角为〃，此时时重力的瞬时功率为mgC0S。

8、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A-B和C-D为等温

过程，B-C和DTA为绝热过程.该循环过程中，下列说法正确的是.

A.A—B过程中,气体对外界做功，吸热

B.B—C过程中,气体分子的平均动能增加

C.C—D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少

D.D—A过程中,气体分子的速率分右曲线发生变化

E.该循环过程中，气体吸热

9、图甲为一列简谐横波在，=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在工=1.0m处的质点，。是平衡位置在x=4.0m处

的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（）

A.在f=0.10s时，质点。向y轴正方向运动

B.在E=0.25s时，质点尸的加速度方向与y轴正方向相同

C.从f=0.10s到f=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m

D.从f=0.10s到，=0.25s,质点尸通过的路程为30cm

E.质点。简谐运动的表达式为丁=0/Osin10加（国际单位）

10、如图所示，两个平行的导轨水平放置，导轨的左侧接一个阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为L导轨处在

匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为小方向竖直向上.一质量为电阻为「的导体棒岫垂直于两导轨放置,

导体棒与导轨的动摩擦因数为〃。导体库仍在水平外力尸作用下，由岸止开始运动了x后，速度达到最大，重力加速

度为g,不计导轨电阻。则（）

A.导体棒。力的电流方向由a到8

B.导体棒ab运动的最大速度为4—刖部"）

B2I3

2y2

C.当导体棒。力的速度为WCo小于最大速度）时，导体棒面的加速度为£-）5-〃g

m（K4-r）m

D.导体棒成由静止达到最大速度的过程中，外棒获得的动能为Ek,则电阻R上产生的焦耳热是E"〃〃zg."Ek

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）图示为做“碰撞中的动量守恒”的实验装置

入射小球

弋、不碰小球

垂I

0MPN

（1）入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，这是为了一

A.入射小球每次都能水平飞出槽口

B.入射小球每次都以相同的速度飞出槽口

C.入射小球在空中飞行的时间不变

D.入射小球每次都能发生对心碰撞

（2）入射小球的质量应一（选填“大于”、“等于”或“小于”）被碰小球的质量；

⑶设入射小球的质量为犯，被碰小球的质量为〃芍，2为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式町方=（用

町、〃芍及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒。

12.（12分）某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，利用以下器材：

两个轻弹簧A和4、白纸、方木板、橡皮筋、图钉、细线、钩码、刻度尺、铅笔。

实验步骤如下：

（1）用刻度尺测得弹簧4的原长为6.00cm,弹簧B的原长为8.00cm；

（2）如图甲，分别将弹簧A、5悬挂起来，在弹簧的下端挂上质量为勿=100g的钩码，钩码静止时，测得弹簧A长度

为6.98cm,弹簧3长度为9.96cm。取重力加速度#=9.8mH,忽略弹簧自重的影响，两弹簧的劲度系数分别为

k\=N/m,kn=N/m；

（3）如图乙，将木板水平固定，再用图钉把白纸固定在木板上，将橡皮筋一端固定在M点，另一端系两根细线，弹

簧A、吕一端分别系在这两根细线上，互成一定角度同时水平拉弹簧.4、把橡皮筋结点拉到纸面上某一位置，用铅

笔描下结点位置记为仪测得此时弹簧4的长度为8.10cm,弹簧B的长度为11..80cm,并在每条细线的某一位置用铅

笔记下点P和尸2；

4

橡皮筋

O

九P*

；弹簧B

丙

（4）如图丙，取下弹簧A,只通过弹簧B水平拉细线，仍将橡皮筋结点拉到O点，测得此时弹簧B的长度为13.90cm,

并用铅笔在此时细线的某一位置记下点P,此时弹簧B的弹力大小为F=N（计算结果保留3位有效数字）;

L-lh-j丫

.0

P一・工

T

（5）根据步骤（3）所测数据计算弹簧A的拉力入、弹簧5的拉力FB,在图丁中按照给定的标度作出FA、见的图

示,根据平行四边形定则作出它们的合力户的图示，测出尸的大小为No（结果保留3位有效数字）

（6）再在图丁中按照给定的标度作出广的图示一，比较尸与尸的大小及方向的偏差，均在实验所允许的误差范围

之内，虹该实验验证了力的平行四边形定则。

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）；Li（锂核）是不稳定的，它会分裂成一个a粒子和一个质子，同时释放一个丫光子

（1）写出核反应方程；

（2）一个静止的；Li分裂时释放出质子的动量大小为外，a粒子的动量大小为尸2,丫光子与a粒子运动方向相同，普

朗克常量为人求y光子的波长鼠

14.（16分）如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，其横截面积为S=lxl0Tm2,质量为〃『1kg,

活塞上放有一个质量M=2kg的物块，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有一定质量的理想气体，气柱高度

/i=0.2nio已知大气压强"o=l.Oxlo5pa,重力加速度g=10m/s2。

（1）如果拿掉活塞上的物块，气柱高度将变为原来的多少倍；

⑵如果缓慢降低环境温度，使活塞恢复到原高度，此过程中气体放出热量5J,求气体内能的增量AU。

15.（12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=2H,导轨间距L=Im。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〃z=lkg、电阻〃=的金属棒放在导轨上，

在外力尸的作用下以恒定的功率P=12W从静止开始运动，当运动距离x=3m时金属棒达到最大速度，此时撤去外

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。

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、B

【解析】

由图可直接看出的物理量有：周期7=2s,振幅A=3cm；由单摆的周期公式：

则频率：

/=l=0.5Hz

可求出摆长为：

由于不知道摆球的质量，所以无法知道回复力。B正确，ACD错误。

故选B。

2、D

【解析】

汽车做圜周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，如果车速达到72km/h,根据牛顿第二定律求出所需

向心力，侧向最大静摩擦力比较判断是否发生侧滑。

【详解】

A.汽车在水平面转弯时，做圆周运动，只受重力、支持力、摩擦力三个力，向心力是重力、支持力和摩擦力三个力

的合力，故A错误。

B.汽车转弯的速度为6m/s时，所需的向心力

F=m—=1.5X103X—=6.75X102N

r80

故B错误。

C.如果车速达到20m/s,需要的向心力

F=/n—=1.5xlO3x—=7.5X105N

r80

小于最大静摩擦，汽车不会发生侧滑，故C错误。

D,最大加速度〃=上=m/s2=6m/s2,故D正确。

m1".51xl°O3

故选D。

【点睛】

本题的关键是找出向心力来源，将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心

运动。

3、A

【解析】

由题中“一带电粒子在坐标原点。处由静止释放”可知本题考查带电粒子在非匀强电场中的运动，根据图像和电势变化

可分析本题。

【详解】

A.由于从坐标原点沿x轴正方向电势先升高后降低，因此电场方向先向左后向右，由于带电粒子在坐标原点静止释

放，沿x轴正方向运动，由此可知粒子带负电，故A正确；

B.由图可知，图像斜率即为电场强度，在X1处斜率为零，因此电场强度最小，电场力也最小，故B错误；

C.从开始运动到为处，电场力做正功，电势能减小，故C错误；

D.由于粒子只在电场力的作用下运动，当运动到与开始时电势相等的位置，粒子速度为零，不能到达刈处，故D

错误。

4、C

【解析】

试题分析：小球C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为6。。,

C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30。，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30。，

乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60。,根据平衡条件，对甲环：2Tcos30°=叼g,对乙环有：2TCOS60°=

得%：％=tan60。，故选C.

【名师点睛】小球C为轻环，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角，然

后分别对甲环和乙环进行受力分析，根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解.

考点：共点力的平衡条件的应用、弹力.

5、B

【解析】

A.因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，由于加速度不变，质点做匀变速曲线运动，由力指向曲线凹面

那一侧可知，质点从N点运动到M点的过程中，相同时间内的路程不同，故速度大小发生了变化，故A错误；

BC.因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同，故B正确、C错误；

D.质点在恒力作用下运动，则质点在NM间的运动是匀变速曲线运动，故D错误。

故选B。

6、C

【解析】

由题意可知，炸弹若提前释放，水平位移增大，在空中的运动时间变长，应落在P点下方，反之落在上方，故AB错

误；炸弹若从更高高度释放，将落在P点上方，若要求仍击中P点，则需要更长的运动时间，故应提前释放，故C正

确，若延后释放，将击中P点上方，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0分。

7、ACD

【解析】

A.物块从A到〃做匀速圆周运动，动能不变，由动能定理得

/wg/?-VVf=0

可得克服摩擦力做功：

yV（=mgR

故A正确；

B.物块从4到3过程做匀速圆周运动，合外力提供向心力，因为重力始终竖直，但其与径向的夹角始终变化，而圆

弧槽对其的支持力与重力沿径向的分力的合力提供向心力，故圆弧槽对其的支持力是变力，根据牛顿第三定律可知，

物块从A到8过程与圆弧槽间正压力是变力，非恒定值，故B错误；

C.物块从尸到A的过程，由机械能守恒得

mgh=^v2

可得物块A到B过程中的速度大小为

物块在B点时，由牛顿第二定律得

N-mg=m~

解得：

%=（R+2/?）〃吆

R

(R+2h)〃ig

根据牛顿第二定律知物块在B点时对槽底的压力大小为故c正确;

R

D.在C点，物体的竖直分速度为

vy=vcos0=cos0

重力的瞬时功率

P=mgvy=mg12ghcos0

故D正确。

故选：ACDo

8、ADE

【解析】

Ar8过程中，体积增大，气体对外界做功，8fC过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，。过程

中，等温压缩，OfA过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高.

【详解】

A.AfB过程中,体积增大,气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A正确;

B.B—C过程中,绝热膨胀,气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误;

C・CfD过程中,等温压缩,体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误;

D.。-A过程中,绝热压缩,外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线

发生变化，故。正确;

E.该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即W<0；一个循环，内能不变，LU=0,根据热力学第一定律,

e>0,即气体吸热，故E正确;

故选ADE

【点睛】

本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用

热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定.

9、BCE

【解析】

A.由y一，图象可知，，=0.10s时质点。沿y轴负方向运动，选项A错误；

C.由），一，图象可知，波的振动周期7=0.2s,由y-x图象可知i=8m,故波速

2

v=—=40ni/s,

T

根据振动与波动的关系知波沿工轴负方向传播，则波在0.10s到0.25s内传播的距离

Ax=vA/=6m,

选项C正确；

B.f=0.25s时，波形图如图所示,

此时质点尸的位移沿y轴负方向，而回复力、加速度方向沿y轴正方向，选项B正确;

D.由

3

A/=0.15s=—T,

4

质点尸在其中的!T内路程为20cm,在剩下的内包含了质点P通过最大位移的位置，故其路程小于10cm,因

24

此在M=0.15s内质点尸通过的路程小于30cm,选项D错误;

E.由J一，图象可知质点。做简谐运动的表达式为

2乃，、，、

j=0.10-sin瓦(m)=0.1Osin10nZkm),

选项E正确.

10、BC

【解析】

A.根据楞次定律，导体棒时的电流方向由力到。，A错误；

B.导体棒岫垂直切割磁感线，产生的电动势大小

E=BLv

由闭合电路的欧姆定律得

/=上

R+r

导体棒受到的安培力

FA=BIL

当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得

B2I3v

m+junig=

R+r

解得最大速度

(F-pmg)(R+r)

%

B21}

B正确;

C.当速度为w由牛顿第二定律得

F.9j…

R+r

解得

FB2I}V.

C正确;

D.在整个过程中，由能量守恒定律可得

Q=Fx

解得整个电路产生的焦耳热为

Q=Fx-pnigx-Ek

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、B大于m}OM+m1ON

【解析】

(1)。］入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，目的是使入射小球每次都以相同的速度飞出槽口，故B正

确,ACD错误。

故选B。

⑵⑵为了防止入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量。

(3)⑶由于小球下落高度相同，则根据平抛运动规律可知，小球下落时间相同；尸为碰前入射小球落点的平均位置，M

为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度

0P

-7

碰撞后入射小球的速度

0M

彩=~r

碰撞后被碰小球的速度

ON

匕二7

如果

匕=m2V台+〃％岭

则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，即

OP="\0M+"与ON

成立，即表示碰撞中动量守恒。

12、100502.95作尸A、PB的图示（户A=2.10N、FB=1.90N）2.80〜2.95

【解析】

（2）[1][2].根据胡克定律，两弹簧的劲度系数分别为

FA0.1X9.8FBO.lx9.8

kA=N/m=10()N/m,k,=N/m=5()N/m.

A%(6.98-6.00)x1O-2T"(9.96-8.00)x10-29

(4)[3J.弹簧。的弹力大小为

F=原Ax8=50x(0.1390-0.08)N=2.95N

(5)(4J|5J.由胡克定律可得：

F/=£Cx八=100x(0.0810-0.06)N=2.1ON

FB'=g8=50x(0.1180-0.08)N=1.90N

画出两个力的合力如图，由图可知合力FN.90N；

,IN