2024年高考广东卷物理真题T1-T3变式题

1．将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该交流电的频率为 B．通过电阻电流的峰值为 C．电阻在1秒内消耗的电能为 D．电阻两端电压表达式为 2．如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流。已知发电机内阻，与其串联的白炽灯泡额定电压为、阻值为。若该灯泡恰好正常发光，则此时发电机（　　） A．输出电流的有效值为 B．输出电流的最大值为 C．输出的交流电频率为 D．输出的交流电频率为 3．图甲是小型交流发电机的示意图，两做极N，S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该交变电流的额率为0.5Hz B．该交变电流的有效值是A C．t=0.01s时，穿过线圈的磁通量为零 D．该交变电流瞬时值表达式为（A） 4．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻。下列说法正确的是（　　） A．交变电流的频率为8Hz B．交变电流的有效值为A C．交变电流的最大值为4A D．电流的瞬时值表达式为 5．小型发电机的工作原理如图甲所示，两磁极之间可视为匀强磁场，发电机产生的交变电流的电动势随时间变化的关系图像如图乙所示，将线圈与阻值为的定值电阻相连。不计线圈内阻。下列说法正确的是（    ） A．该交变电流的频率为 B．时，线圈平面转到中性面位置 C．内，通过线圈的电荷量为 D．如把击穿电压为的电容器接在发电机两端，电容器刚好不会被击穿 6．如图所示，KLMN是一个竖直的单重矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R，MN边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度匀速转动，转动方向为俯视顺时针。在时刻，MN边与磁场方向的夹角为30°。则下列判断正确的是（    ） A．从图示位置开始，转动30°的过程中，穿过线框的磁通量的变化率逐渐减小 B．从图示位置开始，转动60°的过程中，导线框中电流方向由KLMNK变为KNMLK C．在时刻，导线框中感应电动势的瞬时值为 D．从图示位置开始，转动180°的过程中导线框中产生的焦耳热为 7．图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R=10Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10V。图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图像，则（　　） A．电阻R上的电功率为20W B．0.02s时R两端的电压瞬时值为零 C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos100πt（V） D．通过R的电流i随时间t变化的规律是i=cos50πt（A） 8．如图为某风力发电机简易模型图。在风力作用下，风叶通过转轴带动条型磁铁转动，在线圈L中产生感应电动势的瞬时表达式为（V）,将线圈L与一电阻R相连，则（　　） A．磁铁转到图示位置时，线圈L中的磁通量最小 B．线圈L中感应电动势的有效值为44V C．风叶每转动一圈，电阻R中电流方向改变两次 D．若风叶的转速不变，增大R的阻值，则电阻R上消耗的功率一定增大 9．发电机的示意图如图所示，n匝正方形线圈在匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动，阻值为R的电阻两端电压的有效值为。线圈电阻为r，其余电阻不计，转动过程中，线圈中磁通量的最大值为（　　）    A． B． C． D． 10．如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所.机器人内电池的容量为，负载时正常工作电流约为，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示.下列说法正确的是（    ） A．充电器的输入电流频率为 B．充电器的输入电压瞬时表达式为 C．机器人充满电后电池的电量为 D．机器人充满电后，负载时大约可以持续正常工作 11．我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”。其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素，科学家尝试使用核反应产生该元素。关于原子核Y和质量数A，下列选项正确的是（　　） A．Y为 B．Y为 C．Y为 D．Y为 12．我国发射的“嫦娥”系列月球探测器，在着陆器和月球车内均安置有钚-238，以确保仪器仓内温度不会很低，让搭载的仪器安然度过月夜，成为仪器的“暖宝宝”。可以通过以下过程得到：，，则下列说法正确的是（　　） A．k=1，X为质子 B．k=2，X为电子 C．k=1，X为电子 D．k=2，X为质子 13．2021年九月下旬，世界首个钍核反应堆在我国甘肃省测试成功！该装置中的钍吸收某个粒子X后转变成钍，然后衰变为铀，同时放出两个相同的粒子Y，则（    ） A．X为质子，Y是中子 B．X为质子．Y是电子 C．X为中子，Y是质子 D．X为中子，Y是电子 14．宇宙射线轰击大气分子中的原子核，产生大量中子，中子与大气中的氮14反应，生成碳14，即。则X为（　　） A．质子 B．中子 C．正电子 D．电子 15．俘获一个慢中子后发生裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：（x，y待求），则核反应方程中Sr的中子数为（　　） A．38 B．56 C．65 D．94 16．核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年。燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成（）和两个相同的粒子X，核反应方程是；②镎（）放出一个粒子Y后转变成（），核反应方程是，则X粒子和Y粒子是（    ） A．中子，电子 B．质子，电子 C．正电子，质子 D．正电子，电子 17．科学家设想未来较为理想的可控核聚变反应方程为H+B→3X，下列说法正确的是（　　） A．X为C B．该方程为α衰变方程 C．该反应质量数守恒 D．大亚湾核电站采用核聚变反应发电 18．2023年3月23日，“点燃中国的人造太阳”核聚变能源科普系列活动在北京一零一中学启动。活动旨在激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培养学生群体的科技热情与爱国情怀。下列核反应方程式中，表示重核裂变过程的是（　　） A． B． C． D． 19．有些核反应是放出能量的，如自然衰变反应，有些核反应是吸收能量的，如人工核反应。现有核反应甲： 、弱核反应乙：，下列说法正确的是（　　） A．核反应甲放出能量，X为电子 B．核反应甲吸收能量，X为正电子 C．核反应乙吸收能量，Y为电子 D．核反应乙放出能量，Y为正电子 20．利用氘和氚的核反应可获得核能，方程为：①；科学家用X轰击Y得到氚核，方程为：②。下列说法正确的是（　　） A．X是质子 B．Y的质子数、中子数均为3 C．两个核反应都是轻核聚变反应 D．目前我国核电站是利用核反应①的核能发电 21．一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为，时的波形如图所示。时，处的质点相对平衡位置的位移为（　　） A．0 B． C． D． 22．一列向右传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，A、B两质点间距为，B、C两质点的平衡位置间距为，时质点C恰好向下通过平衡位置，则该波的最小波速为（　　）    A． B． C． D． 23．一列简谐横波向x轴负方向传播，在时的波形如图所示，该时刻波刚好传播到处，P、Q两质点的平衡位置的坐标分别为、。已知时，质点P第二次出现波谷，则下列说法正确的是（　　） A．该波的波长为4m B．该波的传播速度为 C．振源的起源方向沿y轴负方向 D．当质点Q位于波峰时，质点P位于波峰 24．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s。某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是（　　） A．这列波的周期为4s B．这列波的振幅为8cm C．此时a处质点将沿y轴正方向运动 D．再经过2s，a处质点会运动到b处 25．如图所示，一列沿轴负方向传播的机械波在时刚好传到处，由于某种原因，中间有一部分无法看清，已知该波的波速，下列说法正确的是（    ） A．此波的波长为 B．此机械波的波源起振方向沿轴负方向 C．再经过处的质点传播到处 D．时间内，处的质点通过的路程小于 26．一列简谐横波在时刻的波形如图所示，该波的波速为，则下列说法正确的是（　　）    A．波源的振动周期为0.4s B．经过0.1s，质点M通过的路程为12cm C．经过0.2s，波沿传播方向前进4cm D．若质点M比质点N先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播 27．如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下列说法中正确的是（　　） A．这列波的波长是5m B．这列波的传播速度是10m/s C．质点Q（x=9m）经过0.5s第一次到达波峰 D．M点以后各质点开始振动的方向都是向上的 28．在x轴上和处有两持续振动的振源A、B，从t=0时刻同时开始振动，在同一介质中形成沿x轴相向传播的两列波，t=2s时刻波形如图所示。则（　　） A．两列波的波长不同 B．振源A的振动方程为 C．x=0.4m处的质点为振动加强点 D．x=0.4m处的质点在t=6.5s时第1次达到正向最大位移 29．图甲为一列简谐横波在t=0.10s时的波形图，P是平衡位置在x=0.5m处的质点，Q是平衡位置在x=2.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　）    A．这列波沿x轴正方向传播 B．这列波的传播速度为20m/s C．从t=0到t=0.15s，这列波传播的距离为6m D．t=0.15s时，Q的加速度方向与y轴负方向相同 30．一列沿x轴正方向传播的简谐波，t=0时刻的波形如图所示，t=10s时d质点第一次位于波峰位置，下列说法正确的是（　　）    A．波上各质点的起振方向向上 B．波的传播速度大小为2m/s C．0~7s内a、b两质点运动路程均为0.7m D．b质点的振动方程为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【详解】A．由图可知交流电的周期为0.02s，则频率为 故A错误； B．根据图像可知电压的峰值为，根据欧姆定律可知电流的峰值 故B错误； C．电流的有效值为 所以电阻在1s内消耗的电能为 故C错误； D．根据图像可知其电压表达式为 故D正确。 故选D。 2．A 【详解】A．白炽灯泡额定电压为、阻值为，灯泡恰好正常发光，则输出电流的有效值为 故A正确； B．图中电流为正弦式交变电流，则输出电流的最大值为 故B错误； CD．根据图乙可知，周期为0.2s，则频率为 故CD错误。 故选A。 3．C 【详解】A．图像可知，周期为s，则频率为 Hz 选项A错误； B．图像可知，电流的最大值A，有效值 A 选项B错误： C．由题图乙可知t=0.01s时，感应电流最大，则此时穿过线圈的磁通量为零，选项C正确； D．线圈转动的角速度为 rad/s 该交变电流瞬时值表达式为 （A） 选项D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．由图可知交变电流的周期为0.25s，则频率为 故A错误； B．交变电动势的有效值为 则交变电流的有效值为 故B正确； C．交变电流的最大值为 故C错误； D．电流的瞬时值表达式为 故D错误。 故选B。 5．B 【详解】A．由图乙可知交变电流的周期，频率 故A错误； B．时，电动势为零，故线圈平面与中性面重合，故B正确； C．和时，电动势为零，磁通量有最大值，设为，则时间内磁通量变化量，通过线圈的电荷量 由于电动势的最大值 根据图像可知 解得 故C错误； D．发电机的最大电压为，如把击穿电压为的电容器挖在发电机上，电容器会被击穿，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．从图示位置开始转动过程中，磁通量逐渐减小，电动势逐渐增大，磁通量变化率逐渐增大，故A错误； B．由右手定则可知，从图示位置转动过程中，电流方向为KNMLK，故B错误； C．从图示位置开始计时，则线框中产生的感应电流电动势瞬时表达式为 当 时 故C错误； D．线圈转动过程中产生的电动势的有效值为 由周期公式 转动产生的热量 解得 故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．电压表上的示数为有效值，故可知电阻R上的电功率为 A错误； B．由乙图可知0.02s时磁通量为0，但磁通量的变化率是最大的，故此时的电压瞬时值最大，B错误； C．由于磁通量按正弦规律变化，则电动势必按余弦规律变化，且电压最大值为 所以R两端的电压u随时间t变化的规律是 （V） C正确； D．同理可知通过R的电流i随时间t变化的规律是 D错误。 故选C。 8．C 【详解】A．磁铁转到图示位置时，线圈L中的磁通量最大，A错误； B．线圈L中感应电动势的有效值为 B错误； C．风叶每转动一圈，电阻R中电流方向改变两次，C正确； D．电阻R上消耗的功率 若风叶的转速不变，增大R的阻值，则电阻R上消耗的功率一定减小，D错误。 故选C。 9．D 【详解】由闭合电路欧姆定律可得，线圈转动产生感应应电动势的有效值为 最大值为 根据 联立解得 故ABC错误，D正确。 故选D。 10．D 【详解】A．由图可知交变电压的周期为，根据，可知电流频率为，故A错误； B．由图可知周期为0.02s，则角频率为 充电器的输入电压的瞬时值表达式为，故B错误； CD．机器人充满电后电池的电量 正常工作可用电量为，由，可知负载时大约可以持续工作4h，故C错误，D正确。 故选D。 11．C 【详解】根据核反应方程 根据质子数守恒设Y的质子数为y，则有 可得 即Y为；根据质量数守恒，则有 可得 故选C。 12．B 【详解】在核反应方程中 由电荷数守恒和质量数守恒可得 解得 在核反应方程中 由电荷数守恒和质量数守恒可得 解得 所以X为电子，故B正确，ACD错误。 故选B。 13．D 【详解】核反应中，根据质量数和电荷数守恒的原则，两个核反应方程分别为 可知X为中子，Y是电子，故ABC错误，D正确。 故选D。 14．A 【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，X的电荷数为1，质量数为1，故其为质子。 故选A。 15．B 【详解】根据质量数守恒和电荷数守恒可得 解得 所以该核反应方程中Sr的中子数为 故选B。 16．A 【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，则X是中子；Y的质量数为0，电荷数为-1，则Y为电子。 故选A。 17．C 【详解】AC．根据质量数和电荷数守恒可知，的质量数为，电荷数为，则为，故A错误，C正确； B．该方程为可控核聚变，故B错误； D．大亚湾核电站采用核裂变反应发电，故D错误。 故选C。 18．B 【详解】A．反应核只有一个，生成核中有氦核，即粒子，可知，该核反应为衰变，故A错误； B．反应核中有重核与中子，生成核中也有中子，可知，该核反应为重核裂变，故B正确； C．反应核中有氦核，即为粒子撞击，可知，该核反应为人工核转变，故C错误； D．反应核中为氢的同位素氘与氚，可知，该核反应为轻核聚变，故D错误。 故选B。 19．D 【详解】AB．根据质量数守恒和电荷数守恒可得核反应甲 可知X为中子，核反应甲是人工核反应，吸收能量，故AB错误； CD．根据质量数守恒和电荷数守恒可得弱核反应乙 可知Y为正电子，核反应乙是衰变反应，放出能量，故C错误，D正确。 故选D。 20．B 【详解】A．在核反应方程中满足质量数守恒和电荷数守恒，可知X是中子，A错误； B．质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程②为 Y的质子数为3，而核子数为6，因此中子数也为3，B正确； C．方程①为轻核聚变反应，而方程②为原子核的人工转变，C错误； D．目前我国核电站是利用重核的裂变的核能发电，D错误。 故选B。 21．B 【详解】由图可知简谐波的波长为，所以周期为 当t=1s时，x=1.5m处的质点运动半个周期到达波峰处，故相对平衡位置的位移为0.1m。 故选B。 22．B 【详解】根据题意可知，，最小波速对应 根据波速的计算公式有 解得 故选B。 23．A 【详解】A．由图知，该波的波长 故A正确； B．P点第二次出现波谷即图中x=8m处质点的振动形式传播到了P点，故波传播的速度 故B错误； C．波的最前端质点开始振动时沿y轴正方向运动，即振源的起振方向沿y轴正方向，故C错误； D．质点Q与质点P之间的距离 故P、Q两点的位移总是相反的，故D错误。 故选A。 24．A 【详解】A．由图可知该列波的波长为 则这列波的周期为 故A正确； B．由图可知该列波的振幅为4cm，故B错误； C．波x轴正方向传播，此时a处质点将沿y轴负方向运动，故C错误； D．简谐波在传播过程中每个振动质点都是以平衡位置为对称点往复运动，并不会随着波传播方向移动，故再经过2s，a处质点会仍然在横坐标为2处上下振动，故D错误。 故选A。 25．D 【详解】A．据题意画出波形图如图 可得波长为12m，故A错误； B．由图可知，处的质点起振方向沿y轴正方向，质点与波源的起振方向相同，则此机械波的波源起振方向沿y轴正方向，故B错误； C．机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移，故C错误； D．该波的周期为 而 由题意可知振幅为，时刻处的质点并不在最大位移处或平衡位置，且位移为正，在沿y轴负方向振动，所以0∼0.5s时间内，x=4m处的质点通过的路程小于0.2m，故D正确。 故选D。 26．A 【详解】A．由图可知波长，则周期为 故A正确； B．质点M通不在波峰、平衡位置、波谷处，则经过0.1s，质点M通过的路程不等于A=12cm，故B错误； C．经过0.2s，波沿传播方向前进 故C错误； D．若质点M比质点N先回到平衡位置，则M点向上振动，根据平移法可知波沿x轴负方向传播，故D错误； 故选A。 27．B 【详解】A．从波的图像可以看出该波的波长为 λ=4 m A错误； B．由于已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，可知该波的周期为 T=0.4s 则该波的传播速度为 B正确； C．波峰第一次传到Q所用的时间为 C错误； D．根据同侧法可知M点开始振动的方向向下，说明M点以后各质点开始振动的方向都是向下，D错误。 故选B。 28．D 【详解】A．同一介质中波的传播速度相同，由图及题意可知，振源A形成的波的波长为0.4m，周期为2s，故有 由图及题意可知振源B形成的波的周期为2s，由 可得 故A错误； B．由同侧法可知振源A向下振动 rad/s 振源A的振动方程为 故B错误； C．x=0.4m处的质点距AB两点的距离差为 则x=0.4m处的质点为振动减弱点，故C错误； D．由图可知，2s时B波的波峰正好位于1.3m处，将此时的振动形式传至x=0.4m点所需时间为 则x=0.4m处的质点首次处于正向位移，所需时间为 故D正确。 故选D。 29．B 【详解】A．振动图象的斜率表示速度，由乙图读出，在时点的速度方向沿轴负方向，由波形的平移法判断可知该波沿轴负方向的传播，故A错误； B．由甲图读出波长为，由乙图读出周期为，则波速为 故B正确； C．从到，经过时间为 这列波传播的距离为 故C错误； D．时，质点Q在负向最大位移处，加速度的方向沿y轴正方向，故D错误。 故选B。 30．C 【详解】A．波沿x轴正向传播，t=0时刻波恰好传到c点，根据波形平移法可知c点振动方向向下，故各质点的起振方向向下，故A错误； B．当t=0时刻原点处波峰传到d质点时，d质点第一次位于波峰位置，则波速为 故B错误； C．由波形图可知，波长为，设周期为T，有 解得 T=4s 由于7s等于个周期的时间，且0时刻a、b两点均在特殊位置，所以两质点振动的总路程相等，大小均为 s=7A=7×10cm=70cm=0.7m 故C正确； D．b质点的振动方程为 故D错误； 故选C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$