2024届广东省四校高三8月联考物理试题及答案

2024届广东省四校高三第一次联考本卷满分分，考试时间75分钟。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．如题图，起重机将一半径为R的圆柱体缓慢吊起，有四根长度均为R的钢绳，一端分别固定在圆柱上端圆面边缘的四个等分点处，另一端汇聚在挂钩上，四根钢绳的质量忽略不计，圆柱体的质量为m，当地的重力加速度为g，则每根钢绳的受力大小为（）31A．C．mgB．mg623233D．42．2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三名航天员安全返回。如题图为质量为m的神舟十四号飞船成功对接于空间站画面，此时飞船与空间站相对静止，共同在距地面高为h处做匀速圆周运动，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。忽略地球自转，则下列关于神舟十四号飞船说法正确的是（）h31A．周期为．动能为mgRRg2gR2gC．角速度为RD．向心加速度为(+)Rh2R+h高三四校联考物理学科第1页，共8页{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}3.如图所示，上、下表面平行的玻璃砖置于空气中，一束复色光斜射到上表面，穿过玻璃后从下表面射出，分成b两束平行单色光。下列说法中正确的是（A.玻璃对b光的折射率较大）B.在真空中a光的速度大于b光的速度C.a光光子能量大于b光光子能量D.如果b光是绿光，那么a光可能是红光4．2022年2月5日，北京冬奥会短道速滑项目在首都体育馆开赛，中国队以2分37秒夺得混合团体冠军，比赛中接棒运动员（称为甲”）在前面滑行，交棒运动员（称为乙”从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法正确的是（A．乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力）B．甲、乙两运动员相互作用力的冲量之和一定等于零C．甲、乙两运动员相互作用力做功之和一定等于零D．甲、乙两运动员组成的系统动量和机械能均守恒5.如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。实验中观察到，开关闭合瞬间，电流表指针向右偏转，则（）A.开关断开瞬间，电流表指针不偏转B.开关闭合瞬间，两个线圈中的电流方向可能同为顺时针或逆时针C.开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向右偏转D.开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将对线圈A产生排斥力高三四校联考物理学科第2页，共8页{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}6．如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，MN两点关于两电荷连线对称，P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（AM点的场强比P点的场强大BM点的电势比N点的电势高CN点的场强与P点的场强相同）D．电子在M点的电势能比在P点的电势能大7．某实验室进行交变电流实验研究，交流发电机输出的交变电压如图甲所示，将其接在如图乙所示电路的a、b端，滑动变阻器总电阻为R3只相同灯泡的电阻为R且电阻恒定不变。接通电源后调节滑片P处于正中央时，三只相同灯泡均正常发光。下列说法中正确的是（）A．变压器原、副线圈的匝数比为：1C．滑片P向下移动，L变暗、L变暗B．小灯泡的额定电压为D．滑片P向上移动，L变暗、L变亮12123618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.如图所示为一列沿x轴传播的简谐波在＝0时刻的波形图，质点Ax＝2m处，质点B位于x＝3mAB处，＝2s时，质点B第一次出现在波峰位置；3s时，质点A第一次出现在波峰位置．则()A．波速为1m/sB．波的周期为4sC．波沿x轴正方向传播D．0.5s时，质点A和质点B的加速度相同高三四校联考物理学科第3页，共8页{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}9.图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是()1200A．甲图中，物体在～t这段时间内的位移大于vt0B．乙图中，物体的加速度为2m/s2C．丙图中，阴影面积表示t～t时间内物体的加速度变化量12D．丁图中，3s时物体的速度为m/s10．某新能源汽车生产厂家在一条水平封闭道路上进行汽车性能测试实验，汽车自动驾驶系统操作一辆质量为m的汽车从静止开始以恒定加速度启动，经过一段时间汽车速度达到最大，保持匀速行驶一段时间后采取紧急制动，最后停止运动。通过电脑系统近似处理，得到该过程中汽车功率P、速度v随时间t像，如图甲、乙所示。假设汽车行驶过程中所受的阻力恒定，则以下说法正确的有（）A1过程中，汽车克服阻力做功等于Pt01B1时间内，汽车克服阻力做功小于0（t2−t）1PtCt2时刻汽车的速度大小为Dt2时刻汽车的速度大小为02m(−)Ptt032m高三四校联考物理学科第4页，共8页{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}三、非选择题（本题共5小题，共分，考生根据要求作答）7分）利用图（）所示的装置验证动量守恒定律.在图（）中，气垫导轨上有AB两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。实验测得滑块Am=0.310kg，滑块B的质量m=0.108kg，遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时器所用的交流电的频率为12f=50Hz，将光电门固定在滑块的右侧，启动打点计时器，给滑块一向右的初速度，使它与B相BAΔtB=3.500ms碰；碰后光电计时器显示的时间为，碰撞前后打出的纸带如图（）所示。（1）两滑块碰撞前A滑块的速度大小为______m/s，两滑块碰撞后B滑块的速度大小为______m/s；（2）碰撞前的两滑块的总动量大小为______kg·m/s；碰撞后的两滑块的总动量大小为______kg·m/s保留三位有效数字）碰撞前后总动量之差（3）若实验允许的相对误差绝对值（______%。×100%）最大为5%，试计算本实验相对误差为碰前总动量（4）本实验方法是否可以验证动量守恒定律，并说明理由______。12Rt1K与1tt12IIK与2I，I1212RR…12高三四校联考物理学科第5页，共8页{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}2ΩΩbc，abct和R2R随t。））高三四校联考物理学科第6页，共8页{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}139分）一定质量的理想气体被一个质量为m5kg、横截面积为==cm2的活塞封闭在竖直放置的圆S柱形汽缸内。汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时活塞下表面相对于汽缸底部的高度为275界大气压强为0110Pa=，重力加速度大小g10m/s2。求：5（1）初始状态封闭气体的压强；（2）物块的质量M。14．(13分）如图所示，在正交坐标系的空间中，同时存在匀强电场和匀强磁场。匀强磁场的磁感应强q0）的带电粒子度大小为B，方向与平面平行，且与轴的夹角为x。一质量为m、电荷量为（q从轴上的点P（0，h，0）沿平行于z轴正方向以速度vy射入场区保持匀速直线运动，不计重力。0（1）求电场强度E的大小；（2）若撤去磁场，求带电粒子从P射入后运动到平面时的坐标。高三四校联考物理学科第7页，共8页{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}15.(15分）如图所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为，导轨平面与水平面成θ角，质量均为m、阻值均为R的金属棒ab紧挨着放在两导轨上，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场F=2mgsin中，磁感应强度大小为，以平行于导轨平面向上的恒力拉a棒，同时由静止释放棒，直至bb棒刚好匀速时，在此过程中通过棒的电量为，棒与导轨始终垂直并保持良好接触，重力加速度为。求：（1b棒刚好匀速时、b棒间的距离s。（2b棒最终的速度大小v。b（3）此过程中a棒产生的热量Q。高三四校联考物理学科第8页，共8页{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}2024届广东省四校高三第一次联考物理答案及评分标准1．如题图，起重机将一半径为R的圆柱体缓慢吊起，有四根长度均为2R的钢绳，一端分别固定在圆柱上端圆面边缘的四个等分点处，另一端汇聚在挂钩上，四根钢绳的质量忽略不计，圆柱体的质量为m，当地的重力加速度为g，则每根钢绳的受力大小为（）313233A．mgB．mgC．D．624【答案】A【详解】每根钢绳的受力大小为F，一端分别固定在圆柱上端圆面边缘的四个等分点处，故根据几何关系可知4Fcos30=解得3F=mg6故选A。22022年12月4日时09陆，三名航天员安全返回。如题图为质量为m的神舟十四号飞船成功对接于空间站画面，此时飞船与空间站相对静止，共同在距地面高为h处做匀速圆周运动，地球半径为Rg法正确的是（）{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}h31A．周期为B．动能为mgRRg2gR2gC．角速度为R【答案】DD．向心加速度为(+)Rh2R+h【详解】．根据0=0gR2GMm2=m(+)Rh(+)2T2Rh解得(+)3RhT=gR2故A错误；B．空间站的线速度(+)v=RhT又1Ek=mv22解得mgR2Ek=(+)2Rh故B错误；C．角速度为Rg==TR+hR+h故C错误；{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}D．向心加速度为gR2a=r=2(+)2Rh故D正确。故选D。3.过玻璃后从下表面射出，分成a、b两束平行单色光。下列说法中正确的是（）A.玻璃对b光的折射率较大B.在真空中a光的速度大于b光的速度C.a光光子能量大于b光光子能量D.如果b光是绿光，那么a光可能是红光【答案】C4．2022年2月5日，北京冬奥会短道速滑项目在首都体育馆开赛，中国队以2分37秒348“接棒甲”“”运动员（称为乙”从后面用力推前方接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设在交接棒过程，下列说法正确的是（）{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}A．乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力B．甲、乙两运动员相互作用力的冲量之和一定等于零C．甲、乙两运动员相互作用力做功之和一定等于零D．甲、乙两运动员组成的系统动量和机械能均守恒AB相反，且作用时间相等，根据I=FtA错误；B正确；C．两运动员相互作用时，相对地面的位移不一定相同，因此相互作用力的功之和不一定等于零。故CD“”运动员从后面用力推前方接棒”运动员D错误。故选B。5.AB的两端连到电流A装在线圈B右偏转，则（）A.开关断开瞬间，电流表指针不偏转B.开关闭合瞬间，两个线圈中的电流方向可能同为顺时针或逆时针C.开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向右偏转D.开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将对线圈A产生排斥力【答案】C6MN两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（）{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}A．M点的场强比P点的场强大C．N点的场强与P点的场强相同能大B．M点的电势比N点的电势高DM点的电势能比在P点的电势【答案】C【详解】AC．根据等量异种点电荷的电场线分布得：M点的场强与P点的场强大小相等，N点的场强与P故A错误C正确；BDM点的电势与NM点的电势高于PEp=qM点的电势能比在P势能小，故BD错误。故选C。7接在如图乙所示电路的ab2R3只相同灯泡的电阻为RP下列说法中正确的是（）A．变压器原、副线圈的匝数比为2：1B．小灯泡的额定电压为6VC．滑片P向下移动，L变暗、L变暗D．滑片P向上移动，L变暗、L变亮1212{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}【答案】DABII1的电压为UIUU122电源后调节滑片P处于正中央时，滑动变阻器的电阻为R，三只相同灯泡均正常发光，则有I1=II2=3IU2=ULU=UL+U1根据原副线圈两端电流与匝数成反比，得1I23I31===2I1I根据原副线圈两端电压与匝数成正比，1U12U231U1U===L得U1=3UL根据欧姆定律的U=U+U=U=18VL1L解得UL=故AB错误；CDPII变21UUUL变亮、LP1212I变小，IU不变，U增大，UL21121变暗、2变亮，故CD正确。故选D。8.如图所示为一列沿x轴传播的简谐波在＝0时刻的波形图，质点A位于xA＝2m处，质点BxB＝3m处，t＝2s时，质点B第一次出现在波峰位置；t＝3s时，{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}质点A第一次出现在波峰位置．则()A．波速为1m/sB．波的周期为4sC．波沿x轴正方向传播D．t＝0.5s时，质点A和质点B的加速度相同【答案】ABD据＝2sB2sλ444mv＝＝m/s＝1m/sABT4期为4，故Δt＝343＝T时，质点A第一次出现在波峰位置，故＝0时刻质点Ay方向振动，结合波形平移法得到波形沿xC错误．t＝0.5sx轴负方x＝vt0.5mABkx据a＝－知加速度相同，故D正确．m9.图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是()1200A．甲图中，物体在0t这段时间内的位移大于vt0{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}B．乙图中，物体的加速度为2m/s2C．丙图中，阴影面积表示tt时间内物体的加速度变化量12D．丁图中，t＝3s时物体的速度为25m/s【答案】AD【解析】由v­t图线与时间坐标轴围成的面积表示位移，可知甲图中，物体在0～011这段时间内的位移大于vt平均速度大于vAv22可知乙图20020中，2a＝1m/s20.5m/s2Bv＝at12中阴影部分的面积表示t～tCx＝vt＋at2120xt121210212可得＝v＋ata＝m/s2＝5m/sa前面的a＝m/s，0则v＝－5m/s，故t3s时物体的速度为v－5＋10×3)m/s＝m/s，选项D正03确。10．某新能源汽车生产厂家在一条水平封闭道路上进行汽车性能测试实验，汽车自动驾驶系统操作一辆质量为m的汽车从静止开始以恒定加速度启动，经过一段时间汽车速度达到最大，保持匀速行驶一段时间后采取紧急制动，最后停止运动。通过电脑系统近似处理，得到该过程中汽车功率P、速度v随时间t变化图像，如图甲、乙所示。假设汽车行驶过程中所受的阻力恒定，则以下说法正确的有（）A．在0~1过程中，汽车克服阻力做功等于Pt01B．在1时间内，汽车克服阻力做功小于0（t2−t）1PtC．在t2时刻汽车的速度大小为D．在t2时刻汽车的速度大小为02m(−)Ptt032m{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}【答案】BD【详解】A．根据动能定理，在0时间内，对汽车分析有Ptf1112−=1所以此2012过程汽车克服阻力做功f01故A错误；111时间内，P(t−t)−W=mv22−2B．根据动能定理，在11所以此过程汽车克021f222服阻力做功(−)f2Ptt故B正确；021CD．在t2时刻，汽车速度最大，则有Pfv又由于在t2=时间内，汽车减速至零，02所以有v=at−t)=(t−t)联立以上两式，t时刻汽车的速度大小为v=fPt−t)032故C2323222mm错误，D正确。故选BD。7.aA、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全A质量m0.310kg块=1B的质量2=0.108kgd=f=50HzBA速度，使它与B相碰；碰后光电计时器显示的时间为ΔtB=3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图（b）所示。（1A滑块的速度大小为______m/sB滑块的速度大小为______m/s；（2______kg·m/s为______kg·m/s{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}碰撞前后总动量之差碰前总动量（3）若实验允许的相对误差绝对值（计算本实验相对误差为______%。×100%）最大为5%，试（4）本实验方法是否可以验证动量守恒定律，并说明理由______。2.00（1分）2.86（1分）0.620（10.610（1分）1.6（2分）1分）1）[1]打点计时器的打点时间间隔11T=＝s0.02sf50由纸带可知，碰撞前A的速度AT4.0010−2A==m/s=2.00m/s0.02[2]两滑块碰撞后B滑块的速度大小为d110−2B==m/s2.86m/s−3tB3.510（2）[3]碰撞前的两滑块的总动量大小为p=mv=0.3102.00=0.620kgm/sAA[4]A滑块碰撞后的速度为−2x1.9410=A==0.97m/svAT0.02碰撞后的两滑块的总动量大小为=+=BB+=pmvmv0.3100.97kgm/s0.1082.86kgm/s0.610kgm/sAA（3）[5]本实验相对误差为p−p0.6200.610−=100%=1.6%p0.620{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}（4[6]本实验相对误差为1.6%量守恒定律。1230Rt1K与1tt12IIK与212为I，IRR…1212（A（）有以下两种电流表，实验电路中应选用___________A2ΩB（Ω阻箱的旋钮”、”、”，为避免电流表过载，正确的操作顺序是AaBbCc（t和R2tR随tR。（）100.0（）{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}12（（2分）2（2（（或2分）（4示（2分）0.04t+28.8（0.04±0.01，28.6±0.42分）1将开关由1转至2中，电阻箱的阻值会和金属电阻一样，因此整个实验使用的方法是等效替代法，B正确。（2）已知电源的电动势为3.0V，R在常温下阻值约为30Ω，滑动变阻器的阻3值为0Imax＝A＝A=100mA30的阻值最大为30Ω时，电路中的电流最小约为E+3I＝＝0.05RR30+A。（3Ω调节到30.0Ω钮bc调节到a由“0”旋至“3”ABCACB（4R随t的变化关系为R=0.04t+28.8。13（9分）一定质量的理想气体被一个质量为m=5S=cm2的活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内。汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦25cm27℃；5cm强为0=1105Pa，重力加速度大小g10m/s2。求：{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}（1）初始状态封闭气体的压强；（2）物块的质量；131）设初始汽缸内气体压强为p，放上物块后稳定时，汽缸内气体压强为p，12由平衡条件有pS=pS+（2分）10解得1=1.2105Pa（1分）（2）初始气柱长度h，再次稳定后气柱长度=h=25cm−5cm=20cm21由玻意耳定律得11SphS（=222解得2=1.5105Pa（1分）由平衡条件有2S0S(Mm)g（分）=++2解得M=7.5kg（1分）14．(13分）如图所示，在正交坐标系的空间中，同时存在匀强电场和匀强磁Bx轴的夹角为。mqq0）的带电粒子从y轴上的点P（0，h，0）沿平行一质量为、电荷量为（于z轴正方向以速度0射入场区保持匀速直线运动，不计重力。（1）求电场强度E的大小；（2）若撤去磁场，求带电粒子从P射入后运动到平面时的坐标。0qB141）E=02h，0，2）{#{QQABTQQQoggoABIAABgCEQFSCEMQkBCCCAgGxAAIIAAAyRNABAA=}#}1）带电粒子所受的