2024年湖北省高考物理試卷真題（含答案解析）

2024年湖北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并認(rèn)真核準(zhǔn)準(zhǔn)考證號(hào)條形碼上的以上信息，將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.請(qǐng)按題號(hào)順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.《夢(mèng)溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件：房屋被雷擊后，屋內(nèi)的銀飾、寶刀等金屬熔化了，但是漆器、刀鞘等非金屬卻完好（原文為：有一木格，其中雜貯諸器，其漆器銀扣者，銀悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一寶刀，極堅(jiān)鋼，就刀室中熔為汁，而室亦儼然）。導(dǎo)致金屬熔化而非金屬完好的原因可能為（）A.摩擦 B.聲波 C.渦流 D.光照2.硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進(jìn)的手段之一、是該療法中一種核反應(yīng)的方程，其中X、Y代表兩種不同的原子核，則（）A.a=7，b=1 B.a=7，b=2 C.a=6，b=1 D.a=6，b=23.如圖所示，有五片荷葉伸出荷塘水面，一只青蛙要從高處荷葉跳到低處荷葉上。設(shè)低處荷葉a、b、c、d和青蛙在同一豎直平面內(nèi)，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分別在c、d正上方。將青蛙的跳躍視為平拋運(yùn)動(dòng)，若以最小的初速度完成跳躍，則它應(yīng)跳到（）A荷葉a B.荷葉b C.荷葉c D.荷葉d4.太空碎片會(huì)對(duì)航天器帶來危害。設(shè)空間站在地球附近沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖中實(shí)線所示。為了避開碎片，空間站在P點(diǎn)向圖中箭頭所指徑向方向極短時(shí)間噴射氣體，使空間站獲得一定的反沖速度，從而實(shí)現(xiàn)變軌。變軌后的軌道如圖中虛線所示，其半長(zhǎng)軸大于原軌道半徑。則（）A.空間站變軌前、后在P點(diǎn)加速度相同B.空間站變軌后運(yùn)動(dòng)周期比變軌前的小C.空間站變軌后在P點(diǎn)的速度比變軌前的小D.空間站變軌前的速度比變軌后在近地點(diǎn)的大5.在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡的電阻是燈泡的2倍。假設(shè)兩個(gè)二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關(guān)S，燈泡、的電功率之比為（）A.2︰1 B.1︰1 C.1︰2 D.1︰46.如圖所示，兩拖船P、Q拉著無動(dòng)力貨船S一起在靜水中沿圖中虛線方向勻速前進(jìn)，兩根水平纜繩與虛線的夾角均保持為30°。假設(shè)水對(duì)三艘船在水平方向的作用力大小均為f，方向與船的運(yùn)動(dòng)方向相反，則每艘拖船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力大小為（）A. B. C.2f D.3f7.如圖所示，在以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。圓形區(qū)域外有大小相等、方向相反、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的帶電粒子沿直徑AC方向從A點(diǎn)射入圓形區(qū)域。不計(jì)重力，下列說法正確的是（）A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能經(jīng)過O點(diǎn)B.粒子射出圓形區(qū)域時(shí)的速度方向不一定沿該區(qū)域的半徑方向C.粒子連續(xù)兩次由A點(diǎn)沿AC方向射入圓形區(qū)域的最小時(shí)間間隔為D.若粒子從A點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短，粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為8.關(guān)于電荷和靜電場(chǎng)，下列說法正確的是（）A.一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變B.電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)低的等勢(shì)面指向電勢(shì)高的等勢(shì)面C.點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從靜止釋放，該點(diǎn)電荷的電勢(shì)能將減小D.點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從靜止釋放，將從高電勢(shì)的地方向低電勢(shì)的地方運(yùn)動(dòng)9.磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，MN和PQ是兩平行金屬極板，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里。等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）從左側(cè)以某一速度平行于極板噴入磁場(chǎng)，極板間便產(chǎn)生電壓。下列說法正確的是（）A.極板MN是發(fā)電機(jī)正極B.僅增大兩極板間的距離，極板間的電壓減小C.僅增大等離子體的噴入速率，極板間的電壓增大D.僅增大噴入等離子體的正、負(fù)帶電粒子數(shù)密度，極板間的電壓增大10.如圖所示，在光滑水平面上靜止放置一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木塊，質(zhì)量為m的子彈水平射入木塊。設(shè)子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變，其大小f與射入初速度大小成正比，即（k為已知常數(shù)）。改變子彈的初速度大小，若木塊獲得的速度最大，則（）A.子彈的初速度大小為B.子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.木塊和子彈損失的總動(dòng)能為D.木塊在加速過程中運(yùn)動(dòng)的距離為二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某同學(xué)利用激光測(cè)量半圓柱體玻璃磚的折射率，具體步驟如下：①平鋪白紙，用鉛筆畫兩條互相垂直的直線和，交點(diǎn)為O。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼，并使其圓心位于O點(diǎn)，畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線，如圖（a）所示。②將一細(xì)激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚，記錄折射光線與半圓弧的交點(diǎn)M。③拿走玻璃磚，標(biāo)記CO光線與半圓弧的交點(diǎn)P。④分別過M、P作BB'的垂線、，、是垂足，并用米尺分別測(cè)量、的長(zhǎng)度x和y。⑤改變?nèi)肷浣?，重?fù)步驟②③④，得到多組x和y的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出圖像，如圖（b）所示。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是_____（單選，填標(biāo)號(hào)）。A入射角越小，誤差越小B.激光的平行度好，比用插針法測(cè)量更有利于減小誤差C.選擇圓心O點(diǎn)作為入射點(diǎn)，是因?yàn)榇颂幍恼凵洮F(xiàn)象最明顯（2）根據(jù)圖像，可得玻璃磚的折射率為_____（保留三位有效數(shù)字）。（3）若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑，則折射率的測(cè)量結(jié)果_____（填“偏大”“偏小”或“不變”）。12.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量重力加速度大小g的實(shí)驗(yàn)方案，所用器材有：2g砝碼若干、托盤1個(gè)、輕質(zhì)彈簧1根、米尺1把、光電門1個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器1臺(tái)等。具體步驟如下：①將彈簧豎直懸掛在固定支架上，彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤，在托盤內(nèi)放入一個(gè)砝碼，如圖（a）所示。②用米尺測(cè)量平衡時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l，并安裝光電門。③將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定長(zhǎng)度后釋放，使其在豎直方向振動(dòng)。④用數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄30次全振動(dòng)所用時(shí)間t。⑤逐次增加托盤內(nèi)砝碼的數(shù)量，重復(fù)②③④的操作。該同學(xué)將振動(dòng)系統(tǒng)理想化為彈簧振子。已知彈簧振子的振動(dòng)周期，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，M為振子的質(zhì)量。（1）由步驟④，可知振動(dòng)周期_____。（2）設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為，則l與g、、T的關(guān)系式為_____。（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線如圖（b）所示，可得_____（保留三位有效數(shù)字，取9.87）。（4）本實(shí)驗(yàn)的誤差來源包括_____（雙選，填標(biāo)號(hào)）。A.空氣阻力B.彈簧質(zhì)量不為零C.光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置13.如圖所示，在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分理想氣體，活塞橫截面積為S，能無摩擦地滑動(dòng)。初始時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度為，氣柱的高度為h。當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收一定熱量后，活塞緩慢上升再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量ΔU與溫度變化量ΔT的關(guān)系式為，C為已知常數(shù)，大氣壓強(qiáng)恒為，重力加速度大小為g，所有溫度為熱力學(xué)溫度。求（1）再次平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度。（2）此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量。14.如圖所示，水平傳送帶以5m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶左右兩端的距離為。傳送帶右端的正上方有一懸點(diǎn)O，用長(zhǎng)為、不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛一質(zhì)量為0.2kg的小球，小球與傳送帶上表面平齊但不接觸。在O點(diǎn)右側(cè)的P點(diǎn)固定一釘子，P點(diǎn)與O點(diǎn)等高。將質(zhì)量為0.1kg的小物塊無初速輕放在傳送帶左端，小物塊運(yùn)動(dòng)到右端與小球正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后瞬間小物塊的速度大小為、方向水平向左。小球碰后繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輕繩被釘子擋住后，小球繼續(xù)繞P點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。已知小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度大小。（1）求小物塊與小球碰撞前瞬間，小物塊的速度大??；（2）求小物塊與小球碰撞過程中，兩者構(gòu)成的系統(tǒng)損失的總動(dòng)能；（3）若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正上方，繩子不松弛，求P點(diǎn)到O點(diǎn)的最小距離。15.如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行金屬直導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L(zhǎng)，固定在同一水平面內(nèi)，直導(dǎo)軌在左端M、P點(diǎn)分別與兩條豎直固定、半徑為L(zhǎng)的圓弧導(dǎo)軌相切。MP連線與直導(dǎo)軌垂直，其左側(cè)無磁場(chǎng)，右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab跨放在兩圓弧導(dǎo)軌的最高點(diǎn)。質(zhì)量為2m、電阻為6R的均勻金屬絲制成一個(gè)半徑為L(zhǎng)的圓環(huán)，水平放置在兩直導(dǎo)軌上，其圓心到兩直導(dǎo)軌的距離相等。忽略導(dǎo)軌的電阻、所有摩擦以及金屬環(huán)的可能形變，金屬棒、金屬環(huán)均與導(dǎo)軌始終接觸良好，重力加速度大小為g。現(xiàn)將金屬棒ab由靜止釋放，求（1）ab剛越過MP時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大??；（2）金屬環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大?。唬?）為使ab在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中不與金屬環(huán)接觸，金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離。

2024年湖北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理參考答案（逐題解析附后）一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.C2.B3.C4.A5.C6.B7.D8.AC9.AC10.AD二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.（1）B（2）1.57（3）不變12.（1）（2）（3）（4）AB13.（1）；（2）14.（1）；（2）；（3）15.（1）；（2）；（3）2024年湖北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理解析一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.C【解析】在雷擊事件中金屬和非金屬都經(jīng)歷了摩擦，聲波和光照的影響，而金屬能夠因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流非金屬不能，因此可能原因?yàn)闇u流。故選C。2.B【解析】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得10+1=a+4,5+0=3+b解得a=7,b=2故選B。3.C【解析】青蛙做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向勻速直線，豎直方向自由落體則有x=vt,h=可得v=x因此水平位移越小，豎直高度越大初速度越小，因此跳到荷葉c上面。故選C。4.A【解析】A.在P點(diǎn)變軌前后空間站所受到的萬有引力不變，根據(jù)牛頓第二定律可知空間站變軌前、后在P點(diǎn)的加速度相同，故A正確；B.因?yàn)樽冘壓笃浒腴L(zhǎng)軸大于原軌道半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知空間站變軌后的運(yùn)動(dòng)周期比變軌前的大，故B錯(cuò)誤；C.變軌后在P點(diǎn)因反沖運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于瞬間獲得豎直向下的速度，原水平向左的圓周運(yùn)動(dòng)速度不變，因此合速度變大，故C錯(cuò)誤；D.由于空間站變軌后在P點(diǎn)的速度比變軌前大，而比在近地點(diǎn)的速度小，則空間站變軌前的速度比變軌后在近地點(diǎn)的小，故D錯(cuò)誤。第1頁/共9頁故選A。5.C【解析】?jī)蓚€(gè)二極管正向電阻為0，反向電阻無窮大，二極管導(dǎo)通則短路并聯(lián)的燈泡，此時(shí)另一個(gè)燈泡與電源串聯(lián)，根據(jù)電路圖可知在一個(gè)完整的周期內(nèi)，兩個(gè)燈泡有電流通過的時(shí)間相等都為半個(gè)周期，電壓有效值相等，則根據(jù)P=可知P故選C。6.B【解析】根據(jù)題意對(duì)S受力分析如圖正交分解可知2Tcos30°=所以有T=對(duì)P受力分析如圖則有Tsin30°解得第2頁/共9頁F=故選B。7.D【解析】AB.在圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，沿著徑向射入的粒子，總是沿徑向射出的；根據(jù)圓的特點(diǎn)可知粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡不可能經(jīng)過O點(diǎn)，故AB錯(cuò)誤；C.粒子連續(xù)兩次由A點(diǎn)沿AC方向射入圓形區(qū)域，時(shí)間最短則根據(jù)對(duì)稱性可知軌跡如圖t=2T=故C錯(cuò)誤；D.粒子從A點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短，則軌跡如圖所示設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系可知r=根據(jù)洛倫茲力提供向心力有qvB=m可得v=故D正確。故選D。第3頁/共9頁8.AC【解析】A.根據(jù)電荷守恒定律可知一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的電荷總量是不變的，故A正確；B.根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面的關(guān)系可知電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，故B錯(cuò)誤；CD.點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下從靜止釋放，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，根據(jù)=可知正電荷將從電勢(shì)高的地方向電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng)，負(fù)電荷將從電勢(shì)低的地方向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.AC【解析】A.帶正電的離子受到的洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，極板MN帶正電為發(fā)電機(jī)正極，A正確；BCD.離子受到的洛倫茲力和電場(chǎng)力相互平衡時(shí)，此時(shí)令極板間距為d，則qvB=q可得U=Bdv因此增大間距U變大，增大速率U變大，U大小和密度無關(guān)，BD錯(cuò)誤C正確。故選AC。10.AD【解析】A.子彈和木塊相互作用過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，令子彈穿出木塊后子彈和木塊的速度的速度分別為v?,v?,則有mv?=mv?+Mv?子彈和木塊相互作用過程中合力都為.f=kv?,因此子彈和物塊的加速度分別為a由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得子彈和木塊的位移分別為2x?-x?=L聯(lián)立上式可得v因此木塊的速度最大即ν0-ν02-2kv0B.則子彈穿過木塊時(shí)木塊的速度為v由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v?=a?t可得t=故B錯(cuò)誤；C.由能量守恒可得子彈和木塊損失的能量轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)摩擦生熱，即E=Q=fL=故C錯(cuò)誤；D.木塊加速過程運(yùn)動(dòng)的距離為x故D正確。故選AD。11.(1)B(2)1.57(3)不變【小問1詳解】A.入射角適當(dāng)即可，不能太小，入射角太小，導(dǎo)致折射角太小，測(cè)量的誤差會(huì)變大，故A錯(cuò)誤；B.激光的平行度好，比用插針法測(cè)量更有利于減小誤差，故B正確；C.相同的材料在各點(diǎn)的折射效果都一樣，故C錯(cuò)誤。故選B?！拘?詳解】設(shè)半圓柱體玻璃磚的半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系可得入射角的正弦值為sini=折射角的正弦值為sinr=折射率n=可知y-x圖像斜率大小等于折射率，即n=【小問3詳解】根據(jù)(2)中數(shù)據(jù)處理方法可知若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑，則折射率的測(cè)量結(jié)果不變。12.(1)1302l0+gT24π2【小問1詳解】30次全振動(dòng)所用時(shí)間t，則振動(dòng)周期T=【小問2詳解】彈簧振子的振動(dòng)周期T=2π可得振子的質(zhì)量M=振子平衡時(shí)，根據(jù)平衡條件Mg=k△l可得l=則l與g、l?、T的關(guān)系式為l=【小問3詳解】根據(jù)l=ll=則l-T2圖像斜率k=解得g≈9.59m/s2【小問4詳解】A.空氣阻力的存在會(huì)影響彈簧振子的振動(dòng)周期，是實(shí)驗(yàn)的誤差來源之一，故A正確；B.根據(jù)彈簧振子周期公式可知，振子的質(zhì)量影響振子的周期，通過光電門測(cè)量出的周期T為振子考慮彈簧質(zhì)量的真實(shí)周期，而根據(jù)(3)問求出的l-T2l的關(guān)系是不考慮彈簧質(zhì)量的關(guān)系式子，二者的中的T是不相等的，所以彈簧質(zhì)量不為零是誤差來源之一，故B正確；C.利用光電門與數(shù)字計(jì)時(shí)器的組合測(cè)量周期的原理：根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，只要從開始計(jì)時(shí)起，振子的速度第二次與開始計(jì)時(shí)的速度相等即為一個(gè)周期，與是否在平衡位置無關(guān)，故C錯(cuò)誤。故選AB。13.【解析】(1)氣體進(jìn)行等壓變化，則由蓋呂薩克定律得V即hS解得T(2)此過程中氣體內(nèi)能增加U=CT=氣體對(duì)外做功大小為W=pSh=由熱力學(xué)第一定律可得此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量Q=ΔU+W=14.(1)5m/s;(2)0.3J;(3)0.2m【解析】(1)根據(jù)題意，小物塊在傳送帶上，由牛頓第二定律有μmg=ma解得a=5m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，小物塊與傳送帶共速時(shí)運(yùn)動(dòng)的距離為x=可知，小物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端前與傳送帶共速，即小物塊與小球碰撞前瞬間，小物塊的速度大小等于傳送帶的速度大小5m/