湖北省2024年高考物理模擬試卷及答案3

湖北省2024年高考物理模擬試卷及答案閱卷人一、選擇題：本題共10小題，每小題4分．共40分。第1-7題只有一項符合題目要求，第8-10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。得分1．關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法錯誤的是（）A．做功與傳熱對改變系統(tǒng)的內(nèi)能是等價的B．熱力學(xué)第一定律實(shí)際上是內(nèi)能與其他形式能量發(fā)生轉(zhuǎn)化時的能量守恒定律C．一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是不可逆的D．能源的使用過程中雖然能的總量保持守恒，但能量的品質(zhì)下降2．某實(shí)驗(yàn)興趣小組對實(shí)驗(yàn)室的兩個電動模型車進(jìn)行性能測試。如圖所示，0時刻電動模型車1、2相距10m，兩車此時同時開始向右做勻減速運(yùn)動，車1的速度為10m/s，加速度為2m/s2，車2的速度為6m/s，加速度大小為1m/s2，則在此后的運(yùn)動過程中，下列說法正確的是（）A．0～6s內(nèi)，車1的位移是24m B．6s時，車2的速度大小為1m/sC．兩車間的距離一直在減小 D．兩車最近距離為2m3．如圖所示，豎直固定放置的光滑大圓環(huán)，其最高點(diǎn)為P，最低點(diǎn)為Q?，F(xiàn)有兩個輕彈簧1、2的一端均栓接在大圓環(huán)P點(diǎn)，另一端分別拴接M、N兩小球，兩小球均處于平衡態(tài)。已知輕彈簧1、2上的彈力大小相同，輕彈簧1、2軸線方向與PQ連線的夾角分別30°、60°，則下列說法正確的是（）A．輕彈簧1處于壓縮狀態(tài)，輕彈簧2處于伸長狀態(tài)B．大圓環(huán)對兩小球的彈力方向均指向圓心C．M、N兩小球的質(zhì)量比為mD．大圓環(huán)對M、N兩小球的彈力大小之比為F4．如圖所示，懸掛點(diǎn)O通過輕繩連接了一個質(zhì)量為m的小球，O點(diǎn)到水平地面的高度為h。輕繩的長度L可以變化，且15A．輕繩割斷前的彈力大小均不相同 B．小球落地前瞬間速度均相同C．重力的瞬時功率一直在增大 D．小球平拋運(yùn)動水平位移先增大后減小5．如圖所示，一光滑的正三角形斜面體OAB放在光滑的水平地面上，不可伸長的輕繩兩端分別栓接質(zhì)量為m1、m2的兩物體，輕繩跨過固定在O點(diǎn)的光滑滑輪，m1、m2分別放在OA、OB面上，兩部分輕繩與斜面均平行。作用在斜面體上的恒力使斜面體向右做勻加速運(yùn)動，m1、m2與斜面體保持相對靜止，且A．1∶2 B．1∶1 C．3∶4 D．2∶16．如圖所示，有一個邊長為L的立方體空間ABCD?MNPQ，一長度為3LA．若磁場沿M指向A的方向，安培力的大小為3B．若磁場沿M指向A的方向，安培力的大小為2C．若磁場沿M指向Q的方向，安培力的大小為6D．若磁場沿M指向Q的方向，安培力的大小為37．如圖所示，真空中水平連線上固定放置著兩個場源點(diǎn)電荷Q1、Q2，它們相距L，Q1電荷量的絕對值為Q。在Q1左側(cè)某一與連線垂直的豎直平面內(nèi)，帶負(fù)電的試探電荷、其電荷量為?q(q>0)，以某一合適的速度繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，半徑為32L，O點(diǎn)在Q1A．Q1帶負(fù)電，Q2帶正電 C．Q2的電荷量的絕對值為3Q D．該試探電荷在8．2030年以后，我國航天領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步向深空進(jìn)行探索。在某一星球表面的試驗(yàn)基地中，可以人員進(jìn)行如下研究，光滑水平桌面上放一四分之一光滑圓弧軌道，半徑R=0.9m，質(zhì)量M=2kg。一個質(zhì)量為m=1kg的小球從圓弧軌道頂端沿軌道靜止釋放，測得小球離開圓弧軌道時的速度大小為2m/s。已知地球的表面的重力加速度A．該星球表面的重力加速度大小為103m/s2 C．該星球與地球的第一宇宙速度之比為1:2 9．如圖所示，x軸上有兩個波源S1、S2，位置坐標(biāo)分別為-6m、6m，兩個波源形成的簡諧橫波已沿x軸穩(wěn)定傳播，波速均為1m/s，形成了穩(wěn)定的干涉。從某時刻開始，波源S1的振動方程為y1=10(sinπ2A．兩列波的波長均為2m B．2s內(nèi)，A點(diǎn)走過的路程為40cmC．S1S2連線間共有6個振動加強(qiáng)點(diǎn) D．S1S2連線閫共有7個振動減弱點(diǎn)10．如圖所示，光滑平行等間距且足夠長的導(dǎo)軌水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3T，導(dǎo)軌寬度L=1m，左端通過導(dǎo)線連接了電源和一個開關(guān)K，電源的電動勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω。一質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置，其電阻R=2Ω。導(dǎo)體棒的中部通過絕緣輕繩繞過光滑的定滑輪連接了一個質(zhì)量M=0.5kg的物塊，用手托住物塊保持靜止且輕繩恰好處于伸直狀態(tài)。釋放物塊的瞬間閉合開關(guān)K，已知重力加速度A．導(dǎo)體棒先向左運(yùn)動后向右運(yùn)動 B．導(dǎo)體棒最終速度大小為1C．流經(jīng)導(dǎo)體棒的電荷量為0.6C D．電源消耗的能量為4.8J閱卷人二、非選擇題：本題共5小題。共60分。得分11．某實(shí)驗(yàn)小組想利用楊氏雙縫干涉裝置測量某紅光的波長，他們利用普通光源按照如圖甲所示的擺放順序安裝好實(shí)驗(yàn)器材，最終在目鏡中觀察到了如圖乙所示的紅光的干涉條紋。（1）若將普通光源換成改紅色激光光源，則下列____儀器可以撤掉；A．凸透鏡 B．紅色濾光片 C．單縫 D．雙縫（2）通過測量頭，記錄A、B兩條亮條紋的位置如下圖，其中A位置的讀數(shù)為xA=mm；相鄰亮條紋的間距為Δx=（3）已知雙縫間的距離d=0.5mm，雙縫到屏的距離為L=0.6m12．某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室已有的器材設(shè)計了如下電路測量某一太陽能電池的電動勢和內(nèi)電阻，已知電源的電動勢大約為5.8V，內(nèi)電阻大約為幾十歐，實(shí)驗(yàn)中用到的其他器材有：A．電壓表V1（量程為3V，內(nèi)阻約為5000Ω）B．電壓表V2（量程為15V，內(nèi)阻約為10000Ω）C．表頭G（量程10mA，內(nèi)阻rg待測量）D．定位電阻R0=200ΩE．保護(hù)電阻R1=100ΩF．電阻箱（量程0～99.99Ω）G．開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干（1）為了使電壓表在實(shí)驗(yàn)的過程中有更大的變化范圍，電壓表應(yīng)選擇（選填選項字母）；（2）將電阻調(diào)整調(diào)整到最大值，閉合開關(guān)S1、S2，緩慢調(diào)節(jié)電阻箱大小，使表頭的示數(shù)為4mA。此時電壓表示數(shù)為滿偏的23，則表頭的電阻rg=（3）斷開開關(guān)S2，多次改變電阻箱的阻值，記錄阻值大小為R，同時記錄對應(yīng)的表頭的電流值為I，建立1I?1R圖像，描點(diǎn)連線得到如圖線性圖像。根據(jù)圖中的效據(jù)，可得該太陽能電池的電動勢E=13．1907年起，美國物理學(xué)家密立根開始以精湛的技術(shù)測量光電效應(yīng)中幾個重要的物理量。他的目的是：測量金屬的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν，由此算出普朗克常量h，并于普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較，以檢驗(yàn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。某實(shí)驗(yàn)小組實(shí)踐密立根的研究過程，在對同一個光電管（陰極材料）進(jìn)行多次試驗(yàn)后，得到了的Uc-ν圖像，其中ν1、ν2，U1均為已知量，已知電子的電荷量為e。（1）求普朗克常量h的表達(dá)式；（2）求該陰極材料的逸出功W0的表達(dá)式。14．如圖所示，一傳送帶傾斜放置，其與水平面間的夾角θ=37°，傳送帶順時針勻速率運(yùn)轉(zhuǎn)，速度大小v=2m/s。傳送帶上表面PQ兩點(diǎn)間的距離L=12m。t=0時刻，物塊1以初速度v0=2m/s從Q點(diǎn)滑上傳送帶向下運(yùn)動、物塊2以初速度v2=2m/s從P點(diǎn)滑上傳送帶向上運(yùn)動，經(jīng)過時間t1，物塊1、2在傳送帶上M點(diǎn)（圖中未畫出）發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短。已知物塊1的質(zhì)量m1=6kg（1）求P點(diǎn)到M點(diǎn)間的距離x2（2）求物塊2從0時刻到離開傳送帶經(jīng)歷的時間t；（3）從0時刻，到兩物塊恰好要相碰，求傳送帶多消耗的能量ΔE。15．豎直平面內(nèi)建立如圖所示的xOy直角坐標(biāo)系，在?L≤y<0的區(qū)域Ⅰ內(nèi)，存在著水平方向的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場（圖中均未畫出），在y<?L的區(qū)域Ⅱ內(nèi)，存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一個帶正電的小球從y軸上的P點(diǎn)以初速度v0水平向右拋出，僅在重力的作用下經(jīng)過x軸上的Q點(diǎn)，隨后沿直線運(yùn)動穿過區(qū)域Ⅰ，通過M點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ做曲線運(yùn)動。已知OP的長度與OQ的長度之比為3:2，小球的質(zhì)量為m，電荷量為+q，區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2與區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1滿足B（1）求小球到達(dá)Q點(diǎn)時的速度大小和方向；（2）求區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1（3）若L=3v022g

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A.做功與傳熱是改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種方式，是等價的，A不符合題意；

B.熱力學(xué)第一定律實(shí)際上是內(nèi)能與其他形式能量發(fā)生轉(zhuǎn)化時的能量守恒定律，揭示了熱力學(xué)第一定律與能量守恒定律之間的關(guān)系，B不符合題意；

C.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的，要強(qiáng)調(diào)“自然”，C符合題意；

D.能源的使用過程中存在能量耗散，雖然能的總量保持守恒，但能量的品質(zhì)下降，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式；根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析B項；根據(jù)熱力學(xué)第二定律分析C項；由能量耗散現(xiàn)象分析D項。2．【答案】D【解析】【解答】AB.根據(jù)題目信息可知，車1停下來的時間為

t1=v1a1=102s=5s

車2停下來的時間為

t2=v2a2=61s=6s

故在6s時車1已經(jīng)停止運(yùn)動，所以0～6s內(nèi)，車1的位移為

x3．【答案】C【解析】【解答】AB.對兩個小球受力分析并畫力的矢量三角形，如圖所示：

兩小球受到的彈力均指向P點(diǎn)，故兩彈簧均處于拉伸狀態(tài)，大圓環(huán)對兩球的彈力均背離圓心，AB不符合題意；

CD.M的力矢量三角形相似于三角形OPM，故

FN1=m1g=33T1，F(xiàn)N2=m24．【答案】D【解析】【解答】A.對小球從釋放到最低點(diǎn)的過程，由動能定理可得

mgL=12mv2

在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得

T?mg=mv2L

解得

T=3mg

可知輕繩割斷前的彈力大小與繩長L無關(guān)，A不符合題意；

B.無論繩長多少，從開始到落地，都只有重力對小球做功，根據(jù)動能定理可知，落地前瞬間小球的速度大小相同，設(shè)小球落地時的速度與水平方向的夾角為θ，則由

tanθ=vgt=2gLgt

又

??L=12gt2

解得

tanθ=L5．【答案】A【解析】【解答】分別做出m1、m2的受力分析，如圖所示：

因?yàn)閙1恰好沒有離開斜面，故其和斜面無彈力，由牛頓第二定律可得，繩上的彈力

T=233m1g

加速度

a=m1gtan30°m1=33g

對m6．【答案】B【解析】【解答】AB.若磁場沿M指向A的方向，在平面ACPM中對磁感應(yīng)強(qiáng)度沿AP和與AP垂直的方向分解，如圖：

則與電流平行的磁場分量對電流沒有作用力，電流受到安培力等于與電流垂直的磁場分量對它的作用力，為

F=Bcosα·ILAP=23B×I×3L=2ILB

A不符合題意，B符合題意；

CD.若磁場沿M指向Q的方向，對磁場沿平行、垂直于面ACPM的方向分解，如圖：

分量

B1=B27．【答案】C【解析】【解答】A.如圖所示，試探電荷做勻速圓周運(yùn)動，說明Q1和Q2對試探電荷的電場力的合力應(yīng)該指向O點(diǎn)，則其受力分析如圖：

可得Q1對試探電荷是引力的作用，Q2對試探電荷是斥力的作用，故Q1帶正電、Q2帶負(fù)電，A不符合題意；

C.根據(jù)幾何關(guān)系可得

2F1cos30°=Fn，F(xiàn)2=Fn

可得

F1=3F2

即

k·QqL2=3k·Q2q3L2

解得

Q2=3Q

C符合題意；

B.根據(jù)合力提供向心力8．【答案】A,C【解析】【解答】A.小球從釋放到最低點(diǎn)，小球與圓弧軌道構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向上動量守恒、機(jī)械能守恒，有

mg星R=12mv12+12Mv22

mv1=Mv2

解得

g星=103m/s2

A符合題意；

B.對于星球表面的物體，萬有引力近似等于重力，即

GM星mR星2=mg星

可得星球質(zhì)量

M9．【答案】B,C【解析】【解答】A.根據(jù)振動方程可得周期為

T=2πω=4s

故波長為

λ=vT=4m

A不符合題意；

B.零時刻，波源S1、S2，相位不同，不便于判斷振動加強(qiáng)或者減弱的情況，假設(shè)在S1左側(cè)，坐標(biāo)為-6.5m處有一同向波源S3，S2右側(cè)坐標(biāo)為7.5m處有一同向波源S4，如圖所示：

此刻兩波源均處于波峰位置，而A到S3和S4距離相等，則A點(diǎn)必然為振動加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為20cm，2s10．【答案】B,D【解析】【解答】A、閉合開關(guān)的瞬間，導(dǎo)體棒速度為0，電流

I=ER+r=2A

導(dǎo)體棒受到的安培力

F=ILB=6N>Mg=5N

故導(dǎo)體棒和物塊將向左加速，導(dǎo)體棒切割磁感線，產(chǎn)生反電動勢，有

E?BLv=I(R+r)

隨著速度的增加，電流逐漸減小，導(dǎo)體棒受到的安培力逐漸減小，導(dǎo)體棒和物塊受到的向左的合力逐漸減小，加速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到0時，系統(tǒng)受力平衡，保持向左勻速直線運(yùn)動，A不符合題意；

B、當(dāng)導(dǎo)體棒向左做勻速運(yùn)動時，速度達(dá)到穩(wěn)定，對導(dǎo)體棒和物體整體，由共點(diǎn)力平衡條件可得

ILB=Mg

又

I=E?BLvR+r

可知解得速度

v=13m/s

B符合題意；

C、對導(dǎo)體棒和物塊，由動量定理可得

BLq?Mgt=(m+M)v

代入數(shù)據(jù)

q=0.8C

11．【答案】（1）A；B；C（2）10.8；0.8（3）667【解析】【解答】（1）激光具有良好的相干性，因此透鏡、濾光片、單縫均不需要。故選ABC。

（2）圖中游標(biāo)卡尺的精確度為0.1mm，根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則可得，A位置的讀數(shù)為

xA=10mm+8×0.1mm=10.8mm

B位置的讀數(shù)為

xB=15mm+6×0.1mm=15.6mm

相鄰亮條紋間距

?x=15.6?10.8612．【答案】（1）A（2）300（3）6.0；60【解析】【解答】（1）電源電動勢約為5.8V，保護(hù)電阻R1=100Ω，定位電阻R0=200Ω，因此電壓表示數(shù)的最大值在4V左右，若選擇電壓表V2，則最大示數(shù)不能超過路程的三分之一，測量誤差較大，故電壓表應(yīng)選擇V1，即A。

（2）由于電壓表示數(shù)為滿偏的23，即電壓為2V，根據(jù)歐姆定律可得

rg+R0=UI

解得

rg=300Ω

（3）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，由閉合電路的歐姆定律可得

E=I(rg+R0)+[I+I(Ig+R0)R](R1+r)13．【答案】（1）由愛因斯坦光電效應(yīng)方程有E由動能定理有?聯(lián)立得U結(jié)合圖像可得k=解得?=（2）根據(jù)逸出功的定義W解得W【解析】【分析】（1）根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程及遏止電壓與光電子的最大初動能的關(guān)系式，推導(dǎo)Uc?ν的關(guān)系，再結(jié)合14．【答案】（1）對物塊1受力分析，由牛頓第二定律有m解得a同理對物塊2受力，由牛頓第二定律有m解得a故物塊1沿斜面向下做勻加速運(yùn)動，物塊2沿斜面向上做勻速運(yùn)動，則物塊1的位移x=物塊2的位移x由位移關(guān)系x代入數(shù)據(jù)解得x（2）由（1）可知t則碰前物塊1的速度v解得v碰撞過程，由動量守恒、機(jī)械能守恒，有m1聯(lián)立解得vv則物塊2將以10m/s的速度沿傳送帶向下做勻速直線運(yùn)動直至離開傳送帶，向下運(yùn)動的時間t解得t故運(yùn)動總時間t=（3）物塊1下滑的過程中，對傳送帶產(chǎn)生沿傳送帶向下的滑動摩擦力f物塊2在上滑的過程中，對傳送帶產(chǎn)生沿傳送帶向下的最大靜摩擦力f電動機(jī)多消耗的能量