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．年月日，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，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为。下列说法正确的是（ ）A．核反应方程中为B．该核反应是一个吸热反应C．的比结合能小于的比结合能D．核反应中的质量亏损为【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，所以的比结合能大于及的比结合能，C不符合题意；D.对该核反应，由能量守恒可得；解得，D符合题意。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，如图乙所示。现将一质量为m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（ ）A．每个支撑架给锅的作用力大小为B．每个支撑架给锅的弹力大小为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θ，竖直方向根据平衡条件可得4Nsinθ=mg，每个支撑架给锅的弹力大小为，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0，因此每个支撑架给锅的作用力大小不变，均为，D正确。故选D。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v﹣t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．时刻到达最低点C．时间段与时间段的加速度方向相同D．时间段的平均速度比时间段的平均速度大【答案】A【详解】A．时间段向上做减速运动，时刻达到最高点，选项A正确；B．时刻运动员到达水面，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，可知时间段与时间段的加速度方向相反，选项C错误；D．时间段的位移比时间段的位移小，但是时间段比时间段长，根据可知，时间段的平均速度比时间段的平均速度小，选项D错误。故选A。4．均匀介质中O点处的质点在时刻开始做简谐运动，形成的简谐横波在坐标系xOy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，xOy平面内的质点A、D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0.5HzB．图示对应的时刻C．简谐横波在坐标系xOy平面内传播的速度为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，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，选项C错误；B．振源的振动周期，图示对应的时刻，选项B错误；D．当简谐横波刚传到C点时对应的时刻，振源通过的路程为，选项D正确。故选D。5．如图所示，在同一竖直面内，物块1从a点以速度水平抛出，同时物块2从b点以速度抛出，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．只改变的大小，两物块仍可相遇C．只改变的大小，两物块仍可相遇D．只把的方向向左转动，两物块仍可相遇【答案】A【详解】A．令物块1的高度为h，两物块的水平间距为x，物块2的速度与水平方向夹角为，两物块水平方向均做匀速直线运动，则有，，竖直方向上有，，根据几何关系有，，解得，根据几何关系可知，相遇点在二者初速度连线交点的正下方，故A正确；BC．结合上述解得，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，速度比值一定等于，可知，只改变的大小，或者只改变的大小，速度本质发生变化，则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A。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F1与它距离地面高度h1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F2与它距离火星表面高度h2的关系图像如图乙所示，已知地球半径是火星半径的两倍，下列说法正确的是（ ）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3:2C．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【答案】C【详解】AB．根据题意有，，，所以，，故AB错误；C．地球与火星的密度之比为，故C正确；D．地球与火星的第一宇宙速度之比为，故D错误。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，不计粒子重力及磁场变化影响。某一带负电的粒子质量为m、电量为q，在时从坐标原点沿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，则的值为（ ）A． B． C． D．【答案】A【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，0~时间内，有，解得，周期为，时间内，有，解得，周期为，要求在T0时，粒子距y轴最远，做出粒子运动轨迹如图根据几何关系，可得，解得，则0~时间内圆周运动转过的圆心角为，可得，联立，解得，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，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器R。已知，ab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不变【答案】AD【详解】A．将原、负线圈和电阻R1等效为电源。等效后，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，由题可知，根据理想变压器原副线圈关系，，，联立可得，由于变小，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，当外电阻接近内阻时，输出功率增大，由于R1:R2=9:1，即，所以当R减小，输出功率一直增大，故C错误；D．由上述可知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AD。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。蓝球经的时间向前运动刚好（速度为0）落入袋中，而白球沿同一方向运动停止运动，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（ ）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C．碰撞前白球的速度大小为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，又两球的加速度大小相等，则由公式得，解得碰后瞬间白球的速度大小为，则碰后蓝球与白球的速度之比为，B正确；C．碰撞过程中两球组成的系统动量守恒，则，代入数据解得，C正确；D．两球碰前的动能为，两球碰后的总动能为，由于，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O点为坐标原点建立x轴，如图甲所示。现有一个质量为m、电量为＋q的带电微粒，在t＝0时刻以一定初速度从x轴上的a点开始沿顺时针做匀速圆周运动，圆心为O、半径为R。已知图中圆为微粒运动轨迹，ab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P随时间t的变化图像如图乙所示，其中。下列说法正确的是（ ）A．电场强度的方向与x轴正方向成B．从a点到b点F做功为C．微粒在a时所受变力F可能达最小值D．圆周运动的过程中变力F的最大值为【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，电势最低值，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a点电势相同的点A，如图aA垂直于电场线电场强度的方向与x轴正方向为，由几何关系，解得，A错误；B．由上述分析可知，从a点到b点由动能定理，又，解得，B正确；C．圆周运动的过程中电势为时变力F达到最小值，C错误；D．由乙图可知，微粒做圆周运动的周期为，故速度为，电场强度为，圆周运动的过程中电势为时变力F达到最大值，有，解得，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，用刻度尺量出点到点A间的细线长度。②将物体拉起一个小的角度（小于）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，算出摆动周期。③改变摆线长，重复步骤②，测出几组摆线长和对应的周期的数据。④作出图像如图2所示，可得到图像斜率为，纵截距为。⑤用弹簧测力计将重物静止悬挂，测得重力大小为。（1）步骤②中摆动周期；（2）物体质量为，物体重心到物体悬挂点A的距离为。（均用所测物理量符号表示）【答案】【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，则（2）根据单摆周期公式知设物体重心到物体悬挂点A的距离为，则摆长等于摆线的长度与物体重心到物体悬挂点的距离之和。代入得联立可知重力大小为，则质量为由截距为，根据图像关系有得，故填。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Ex和内阻rx非常感兴趣，设计了如图甲所示的电路图。图中R1和R2为电阻箱（0~999.9Ω），S1和S2为开关，E0为干电池（电动势为1.5V，内阻未知）；G是灵敏电流计。        （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S1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R1和R2，则有（用R1、R2和rx表示）（3）闭合开关S1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和；（4）某次实验、、、，由此可测出Ex=，rx=。【答案】见解析6.