2024年高考物理模擬卷（湖南卷專用）含解析

【贏在高考?黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷（湖南卷專用）

黃金卷01

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在本試卷和答題卡上.

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑.如需改

動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號.回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上.寫在本

試卷上無效.

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回.

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分.在每小題給出的四個選項中，只有一項

符合題目要求.

1.笊核：H和瓶核：H發(fā)生核聚變的反應(yīng)式為；H+：Hf；He+X+17.6MeV。關(guān)于核聚變，下列說法中正確

的是（）

A.X粒子是電子

B.只要核聚變反應(yīng)原料純度足夠高，聚變反應(yīng)可以在常溫常壓下發(fā)生

17.6MeV

C.:H和汨發(fā)生一次核聚變的質(zhì)量虧損為一3一，其中。為真空中的光速

D.現(xiàn)在我們國家的核電站都是通過核聚變獲得核能

2.為了測一口枯井的深度，用一把玩具小手槍從井口豎直向下打出一顆彈珠，1.5s后聽到彈珠撞擊井底的

聲音，然后再用玩具小手槍從井口豎直向上打出另一顆彈珠，2.5s后聽到彈珠從井口落回井底撞擊的聲音,

假設(shè)彈珠從槍口射出速度大小不變，忽略聲音傳播時間，g取10m/s2,則（）

A.枯井的深度為18.25m

B.向下打出一顆彈珠，運動過程平均速度為12.5m/s

C.彈珠從槍口射出速度大小為10m/s

D.兩種打出彈珠方式，彈珠到達(dá)井底的速度都為25m/s

3.如圖所示，電荷量為夕的點電荷與均勻帶電薄板相距24,點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。

若圖中A點的電場強(qiáng)度為0,靜電力常量為上則圖中4點的電場強(qiáng)度大小為（)

kqlOkq

C.9/D.牙

4.2023年7月10H,經(jīng)國際天文學(xué)聯(lián)合會小行星命名委員會批準(zhǔn)，中國科學(xué)院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的、國

際編號為381323號的小行星被命名為“樊錦詩星”。如圖所示，“樊錦詩星”繞口運行的橢圓軌道面與地球圓

軌道面間的夾角為20.11度，軌道半長軸為3.18天文單位（日地距離為1天文單位），遠(yuǎn)日點到太陽中心距

離為4.86天文單位。若只考慮太陽對行星的引力，下列說法正確的是（）

A.“樊錦詩星”繞太陽一圈大約需要2.15年

B.“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點的速度大于地球的公轉(zhuǎn)速度

C.“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點的加速度與地球的加速度大小之比為4.86，

4.86

D.“樊錦詩星”在遠(yuǎn)、近日點的速度大小之比為7M

5.如圖所示，一足夠長固定的粗糙傾斜絕緣管處于勻強(qiáng)磁場中，一帶正電小球從靜止開始沿管下滑，下列

關(guān)于小球的加速度〃隨時間/（沿斜面向下為正方向），受到的典力"隨時間/（垂直斜面向下為正方向），

以開始下落點為零重力勢能參考點，小球的重力勢能與隨位移x，機(jī)械能E隨位移x的關(guān)系圖像可能正確

的是（）

?a

6.如圖所示，兩端分別固定有小球A、B(均視為質(zhì)點)的輕桿豎直立在水平面上并靠在豎直墻面右側(cè)處

于靜止?fàn)顟B(tài)。由于輕微擾動，A球開始沿水平面向右滑動，B球隨之下降，此過程中兩球始終在同一豎直平

面內(nèi)。已知輕桿的長度為/,兩球的質(zhì)量均為〃?，重力加速度大小為g,不計一切摩擦，下列說法正確的是

()

A.A球動能最大時對水平面的壓力大小等于

B.豎直墻面對B球的沖量大小為9

23mgi

C.A球的最大動能為27

26mgi

D.B球的最大動能為方一

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分.在每小題給出的四個選項中，有多項符

的變化為△/,則在滑動變阻器R滑片向右調(diào)節(jié)的過程中，下列說法正確的是（)

A.電壓表的示數(shù)U不變

U_

B.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值/變大

C.電壓表示數(shù)的變化與電流表示數(shù)的變化的比值不不變

D.變壓器的輸出功率先增大后減小

10.如圖所示，小物塊質(zhì)量〃?=lkg,長木板質(zhì)量M=3kg（假設(shè)木板足夠長），小物塊與長木板間的動摩擦

因數(shù)A=0.2,長木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)〃2=0/，小物塊以初速度%=6m/s向右滑上長木板，長

木板初始受力產(chǎn)=14N,初速度為0,尸維持1.5s后撤去，以初始狀態(tài)為計時起點，g=l0m/s2,下列說法

正確的是（）

'〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃/、

A.經(jīng)過1s二者速度第一次大小相等B.速度第一次大小相等后二者一起加速，再一起減速

19

D.經(jīng)過五,二者速度第二次大小相等

C.小物塊相對長木板向右最遠(yuǎn)運動3m

三、非選擇題：本題共5小題，共56分.

11.（7分）為了驗證機(jī)械能守恒定律，物理實驗小組設(shè)計了如下方案：

（1）A組同學(xué)利用自由落體運動驗證機(jī)械能守恒定律，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜

止開始自由下落。

①本實驗中，不同學(xué)生在實驗操作過程中出現(xiàn)如圖所示的四種情況，其中操作正確的是

②進(jìn)行正確操作后，打出的紙帶如圖乙所示，在選定的紙帶上依次取計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為。

則紙帶的(選填“左”或“右”)端與重物相連。設(shè)重物質(zhì)量為加，根據(jù)測得的林松X3、刈,可

得在打點計時器打B點到。點的過程中，重物動能增加量的表達(dá)式為?

③換用兩個質(zhì)量分別為"〃、"2的重物產(chǎn)、。進(jìn)行實驗，多次實驗記錄下落高度〃和相應(yīng)的速度大小V，作

出的自人圖像如圖丙所示。對比圖像分析正確的是o

A.阻力可能為零B.阻力不可能為零C."〃可能等于/zD.〃〃一定小于也

(2)B組同學(xué)按照圖丁組裝實驗器材，調(diào)整定滑輪位置，使連接滑塊與托盤的輕繩與氣墊導(dǎo)軌平行，接通

電源，由靜止釋放托盤與祛碼，并測得遮光條寬度",遮光條到光目門的距離/，遮光條通過光電門的時間，/,

托盤與祛碼質(zhì)量〃小滑塊與遮光條質(zhì)量〃。.已知重力加速度大小為g，若表達(dá)式成立，即可驗

證機(jī)械能守恒。

托盤和底碼

T

12.（9分）國內(nèi)廣泛使用的電熱絲的主要材料是鐵銘鋁、銀銘電熱合金兩類，它們各具優(yōu)點。某同學(xué)在測

定一根廢舊電熱絲的電阻實驗中：

（1）首先用螺旋測微器測量該電熱絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)應(yīng)為mm。

（2）再用歐姆表粗測其電阻值，測得待測電阻值為川4。同時發(fā)現(xiàn)歐姆表有多個倍率，想探究其原理，查

資料發(fā)現(xiàn)有圖乙、丙兩種情形。

若圖乙中歐姆表有xl和XI。兩個擋位且開關(guān)接3時為xl檔，則E：￡=.

若圖丙中歐姆表也有xl和xio兩個擋位，則R=（用圖丙表頭電阻力表示）。

（3）然后用伏安法準(zhǔn)確測量上面廢舊電熱絲電阻段，備選器材有：

電源E,電動勢約為5.5V,內(nèi)阻可忽略不計；

電壓表Y,量程為0~0.5V,內(nèi)阻4=1000%

電壓表曠2,量程為06V,內(nèi)阻4約為109；

電流表A,量程為00.6A,內(nèi)阻4約為O.5Q；

定位電阻凡，?=50C

滑動變阻器〃，最大阻值為20C；

單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。

①測量中要求所用電表的讀數(shù)都不小于其量程的3,并盡可能多測量多組數(shù)據(jù)-，請合理選擇器材并在圖所

示虛線框中畫出測量電阻段的實驗電路圖（圖中標(biāo)明所選器材的符號）

②若電壓表Vj電壓表V2、電流表A示數(shù)分別用符號〃、加、/表示，則由實驗電路圖選月的兩個電表

對應(yīng)示數(shù)的符號和題中已知量的代表符號計算&的表達(dá)式為R，=0

13.（10分）如圖所示，活塞將左側(cè)導(dǎo)熱汽缸分成容積均為V的A、B兩部分，汽缸A部分通過帶有閥門

V

的細(xì)管與容積為7、導(dǎo)熱性良好的汽缸C相連。開始時閥門關(guān)閉，A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)分別為％和L5"。。

V

現(xiàn)將閥門打開，當(dāng)活塞穩(wěn)定時，B的體積變?yōu)?，然后再將閥門關(guān)閉。已知A、B、C內(nèi)為同種理想氣體,

細(xì)管及活塞的體積均可忽略，外界溫度保持不變，活塞與汽缸之間的摩擦力不計。求：

（1）閥門打開后活塞穩(wěn)定時，A部分氣體的壓強(qiáng)P八；

（2）活塞穩(wěn)定后，C中剩余氣體的質(zhì)量“2與最初C中氣體質(zhì)量之比。

14.（14分）如圖所示，一質(zhì)量為叫=1kg的小物塊。從半徑為R=3.2m的光滑四分之一圓弧軌道的頂端人

點由靜止開始下滑，4點和圓弧對應(yīng)的圓心。點等高，小物塊。在3點與靜止的大小相同的小物塊人發(fā)生彈

性碰撞，之后兩物塊先后水平拋出，都恰好能從。點沿方向滑上傳送帶。傳送帶以-=的速度沿逆

時針方向勻速轉(zhuǎn)動。已知傳送帶氏乙=27.75m,傾角9等于37。，傳送帶與小物塊之間的動摩擦因數(shù)為0.5

2

(sin370=0.6,cos37°=0.8,^=10nVsk求:

（1）小物塊b的質(zhì)量啊;

（2）B、0二點間的水平距離d：

（3）小物塊匕在傳送帶上因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q.

15.（16分）如圖，水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌，其平行部分的間距為乙導(dǎo)軌的最右端與桌子右

邊緣對齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向二的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大G為3。一質(zhì)

量為機(jī)、電阻為A、長度也為/的金屬棒。靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為3帆的絕緣棒。位于P的左側(cè)，以

大小為%的速度向P運動并與。發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間很短。碰撞一次后，。和。先后從導(dǎo)軌的最右端

滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點。戶在導(dǎo)軌上運動時，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，戶與Q始終平行。不計空

氣阻力。求

（1）金屬棒P滑出導(dǎo)軌時的速度大小；

（2）金屬棒P在導(dǎo)軌上運動過程中產(chǎn)生的熱量；

（3）與P碰撞后，絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運動的時間。

八B八

【贏在高考?黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷（湖南卷專用）

黃金卷01

（考試時間：75分鐘試卷滿分：10（）分）

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在本試卷和答題卡上.

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑.如需改

動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號.回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上.寫在本

試卷上無效.

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回.

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分,在每小題給出的四個選項中，只有一項

符合題目要求.

1.笊核：H和炭核：H發(fā)生核聚變的反應(yīng)式為：H+：Hf；Hc+X+17.6McV。關(guān)于核聚變，下列說法中正確

的是（）

A.X粒子是電子

B.只要核聚變反應(yīng)原料純度足夠高，聚變反應(yīng)可以在常溫常壓下發(fā)生

l7.6MeV

C.汨和：H發(fā)生一次核聚變的質(zhì)量虧損為丁一，其中c為真空中的光速

D.現(xiàn)在我們國家的核電站都是通過核聚變獲得核能

【答案】C

【解析】A.根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X粒子核電荷數(shù)是0,質(zhì)量數(shù)是1,所以X粒子是中子，

故A錯誤：

B.核聚變是熱核反應(yīng)，只有在超高溫和高密度下才能發(fā)生核聚變反應(yīng)，故B錯誤；

C.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程

△E=A/nc2

可知上述反應(yīng)過程發(fā)生的質(zhì)量虧損為

17.6McV

=----；---

c2

其中。為真空中的光速，故C正確；

D.可控核聚變還處于實驗階段，現(xiàn)在的核電站都還是采用核裂變核反應(yīng)，故D錯誤。

故選c。

2.為了測一口枯井的深度，用一把玩具小手槍從井口豎直向下打出一顆彈珠，1.5s后聽到彈球撞擊井底的

聲音，然后再用玩具小手槍從井口豎直向上打出另一顆彈珠，2.5s后聽到彈珠從井口落回井底撞擊的聲音,

假設(shè)彈珠從槍口射出速度大小不變，忽略聲為?傳播時間，g取lOm/s?,則（）

A.枯井的深度為18.25m

B.向下打出一顆彈珠，運動過程平均速度為12.5m/s

C.彈珠從槍口射出速度大小為10m/s

D.兩種打出彈珠方式，彈珠到達(dá)井底的速度都為25m/s

【答案】B

【解析】AC.根據(jù)對稱性，可知豎直向上打出的彈珠從井口到最高點的時間與最高點落回井口的時間相等，

均為“0.5s,根據(jù)

可得彈珠從槍口射出速度大小為5m/s；從井口向下到井底，根據(jù)

12

/fz=V/+—

可知，枯井的深度為

力=18.75m

故AC錯誤；

B.向下打出一顆彈珠運動過程平均速度

—h18.75ms_.

v.=—=----------=12.5in/s

1t1.5s

故B正確；

D.根據(jù)對稱性，兩次打出彈珠方式，子彈到達(dá)井底的速度一樣，都為

v,==20m/s

故D錯誤。

故選Bo

3.如圖所示，電荷量為q的點電荷與均勻帶電薄板相距〃/，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。

若圖中A點的電場強(qiáng)度為0,靜電力常量為X則圖中8點的電場強(qiáng)度大小為（）

10kq

C.9/D.9F

【答案】D

【解析1圖中A點的電場強(qiáng)度為0,表明薄板帶負(fù)電，且薄板在A點的電場強(qiáng)度大小為

E=k-^—4

A(3d)29d2

根據(jù)對稱性，薄板在4點的電場強(qiáng)度大小與薄板在4點的相等，方向相反，圖中8點的電場強(qiáng)度大小為

故選D。

4.2023年7月10日，經(jīng)國際天文學(xué)聯(lián)合會小行星命名委員會批準(zhǔn)，中國科學(xué)院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的、國

際編號為381323號的小行星被命名為“樊錦詩星”。如圖所示，“樊錦詩星”繞日運行的橢圓軌道面與地球圓

軌道面間的夾角為20.11度,軌道半長軸為3.18天文單位（日地距離為1天文單位）,遠(yuǎn)日點到太陽中心距

離為4.86天文單位。若只考慮太陽對行星的引力，下列說法正確的是（）

B.“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點的速度大于地球的公轉(zhuǎn)速度

C.“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點的加速度與地球的加速度大小之比為4*6

4.86

D.“樊錦詩星”在遠(yuǎn)、近日點的速度大小之比為L5

【答案】C

【解析】A.根據(jù)開普勒第三定律有

端二d

靠F

解得

%~5.67年

故A錯誤；

B.根據(jù)萬有引力提供向心力可知

G絲j地或

則地球公轉(zhuǎn)速度

“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點做向心運動

G警>〃%%

則“樊錦詩星''在遠(yuǎn)日點的速度

[GM

5M

由干分>%,所以“樊錦詩星”在遠(yuǎn)口點的速度小于地球的公轉(zhuǎn)速度，故B錯誤;

C.根據(jù)牛頓第二定律可知

「Mm

G——=ma

“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點的加速度與地球的加速度大小之比為

組=員=I

%44.862

故C正確；

D,軌道半長軸為3.18天文單位，遠(yuǎn)日點到太陽中心距離，?聲4.86天文單位，則近日點到太陽中心距離「近

-1.5天文單位，對于“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點和近日點附近很小一段時間4內(nèi)的運動，根據(jù)開普勒第二定律有

解得

%=%=L5

也公4.86

故D錯誤。

故選C。

5.如圖所示，一足夠長固定的粗糙傾斜絕緣管處于勻強(qiáng)磁場中，一帶正電小球從靜止開始沿管下滑，下列

關(guān)于小球的加速度。隨時間，（沿斜面向下為正方向），受到的彈力”隨時間，（垂直斜面向下為正方向），

以開始下落點為零重力勢能參考點，小球的重力勢能昂隨位移心機(jī)械能E隨位移x的關(guān)系圖像可能正確

的是（）

c.

【答案】D

【解析】AB.當(dāng)〃次cosa>>8時，由牛頓第二定律得

mgsina-(mgcosa-qvB)=nui

則

△aoAv

——=/.jqB—=pqBa-----=qBD—=qBa

ArAr.Ar△/

可見圖像的斜率越來越大，國7圖像的斜率越來越大;

當(dāng)〃?gCOS〃<G火時，由牛頓第二定律得

〃⑤sina-(qvB-mgcosa)二ma

則

—=-/jqB—=-piqBa^^-=(/B—=qBa

ArAr.A/Ar

可見4T的斜率越來越小，尸N-圖像的斜率越來越小，故AB錯誤;

C.小球重力勢能

綜=一嶼

可得廝7?圖像為傾斜直線，故C錯誤;

D.因為摩擦力先減小再變大后不變，所以機(jī)械能石-工的關(guān)系圖像斜率先減小再變大后不變，故D正確。

故選D。

6.如圖所示，兩端分別固定有小球A、B(均視為質(zhì)點)的輕桿豎直立在水平面上并靠在豎直墻面右側(cè)處

于靜止?fàn)顟B(tài)。由于輕微擾動，A球開始沿水平面向右滑動，B球隨之下降，此過程中兩球始終在同一豎直平

面內(nèi)。已知輕桿的長度為/,兩球的質(zhì)量均為〃?，重力加速度大小為g,不計一切摩擦，下列說法正確的是

()

B

處3

A.A球動能最大時對水平面的壓力大小等于2,

B.豎直墻面對B球的沖量大小為9

23mgi

C.A球的最大動能為27

26mgi

D.B球的最大動能為27

【答案】D

【解析】AC.假設(shè)小球B能一直沿著墻面向下運動，設(shè)輕桿與水平方向的夾角為。時，兩小球的速度大小

分別為人、%,根據(jù)關(guān)聯(lián)速度知識，兩小球沿桿方向速度相等，可得

vAcossin0

即

由根據(jù)機(jī)械能守恒，有

mgl(1-sin/?)=—niv1+—〃八彳=—mn；+—mVA

2222tan0

運用數(shù)學(xué)知識，整理得

v；=2^/(i-sin<9)sin2^<^

當(dāng)

sin<9=-

3

取等號，說明小球A的動能先增大后減小，即桿中先存在擠壓的內(nèi)力，之后出現(xiàn)拉伸的內(nèi)力，當(dāng)桿中內(nèi)力

為0時，A球的動能最大，最大動能為

F-'/J8gL4〃磔

此時對水平面的壓力大小等于〃火，故AC錯誤：

B.當(dāng)桿中存在擠壓的內(nèi)力，此時墻壁對B球有沖最，又由于在運動過程中B球水平方向速度始終為零，

所以豎直墻面對B球的沖量大小等于桿對B球在水平方向的沖量大小，進(jìn)一步可知豎直墻面對B球的沖量

大小等于桿對A球在水平方向的沖量大小，該過程就是A球獲得最大動量過程，由動量定理，可知

“B=%A=〃WAmax=——

y

故B錯誤：

D.分析可知B球著地時的動能最大，由于桿中先存在擠壓的內(nèi)力，之后出現(xiàn)拉伸的內(nèi)力，當(dāng)桿中內(nèi)力為0

時，B球與豎直墻面分離，分離后兩球在水平方向動量守恒，設(shè)B球著地時A球的速度人小為％’,則有

〃叫高環(huán)=2〃?以

解得

%=傍

整個過程根據(jù)能量守恒，可得B球的最大動能為

1/226〃儂

小3初燈-3叫=~27~

選項D正確。

故選Do

二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分.在每小題給出的四個選項中，有多項符

合題目要求.全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.

7.一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸方向傳播，戈二0處的波源從，二°時刻開始振動，，=5s時該波剛好傳

到M點，形成的波形圖如圖所示，P、。是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，下列說法正確的是（）

A.該簡諧橫波的波速大小為1.5m/s

B.該簡諧橫波的周期為4s

C.質(zhì)點P在，=5S時的振動方向沿y軸負(fù)向

D.質(zhì)點Q的平衡位置橫坐標(biāo)q=1°田

【答案】BD

【解析】AB.該波的傳播速度為

A.V..

v=——=3m/s

A/

傳播周期

T=—=4s

v

選項A錯誤、B正確；

C.根據(jù)同側(cè)法，質(zhì)點。在，=5s時的振動方向沿），軸正向，選項C錯誤；

D.根據(jù)波動方程

、（2乃Y、

y-2cos^—xj（cm）

解得

xQ-1Om

選項D正確。

故選BDo

8.等腰三棱鏡48c的頂角為夕=30。，A3邊的邊長為心光線射到A4邊的中點o,當(dāng)入射角,=45。時,

光最后垂直AC邊射出，已知光在真空中的傳播速度為c,不考慮光的多次反射，則（）

A

A.三棱鏡的折射率為行

及L

B.光在三棱鏡中的傳播時間為4c

C.換用頻率更高的光仍以相同入射角照射到。點，則光在棱鏡中的傳播時間一定變長

D.換用頻率更高的光仍以相同入射角照射到。點，則光在棱鏡中的傳播時間可能不變

【答案】BC

【解析】AB.作出光路圖如圖所示

A

根據(jù)幾何關(guān)系有折射角

y-O

根據(jù)

sin/

-----=n

sin。

解得

n=5/2

光在棱鏡鏡中的傳播距離為

s=-sin。

2

傳播速度

而

s

t=-

V

解得

*

4c

故A錯誤，B正確；

CD.由于頻率越大，折射率越大，若換用頻率更高的光仍以相同入射角照射到。點，則可知折射角將減小,

根據(jù)幾何關(guān)系可知光的傳播距離變大，而根據(jù)

可知，同時傳播速度變小，因此可知光在棱鏡中的傳播時間一定變長，故C正確，D錯誤。

故選RU

9.在如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1,原線圈中串一定值電阻副線圈連接定

值電阻R和滑動變阻器R，4：&=4：1,電壓表和電流表均為理想交流電表，〃、力兩端接有效值恒為4

的正弦交流電源。電壓表的示數(shù)用U表示，電流表的示數(shù)用/表示，電壓表示數(shù)的變化為AU,電流表示數(shù)

的變化為A/,則在滑動變阻器R滑片向右調(diào)節(jié)的過程中，下列說法正確的是（）

U_

B.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值7變大

△u

c.電壓表示數(shù)的變化與電流表示數(shù)的變化的比值不不變

D.變壓器的輸出功率先增大后減小

【答案】BC

【解析】A.設(shè)變壓器原、副線圈的電壓分別為5、%,電流分別為人、,2,正弦交流電源的輸出電壓

5=1禹+5

對理想變壓器得

4_=上心=%

3n2,/2n}

根據(jù)歐姆定律可得

U2=I2(R2+R)

以上四式聯(lián)立得

■/\2■

U°=La+叢(&+A)

\tl2)

電壓”。恒定，滑片調(diào)節(jié)電阻火連入電路中的電阻增大，則副線圈電流‘2減小，從而原線圈電流L減小，則

電阻K上分壓減小，正弦交流電源輸出電壓的有效值恒定，則原線圈電壓q增大，副線圈電壓也增大，即

電壓表的示數(shù)U增大，故A錯誤；

B.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值為電阻用和滑動變阻器/?阻值之和,滑動變阻器電阻變大，則比值變大，

故B正確；

C.由A選項分析可得

u0=i禺+5=以八%+殳u,

/■%'

整理得

+

%=-上/?)/2~^0

AU

則△/為函數(shù)%—人的斜率，為VV,所以木不變，故C正確;

D.變壓器的輸出功率為

P=U1YR\=-RJ；+UJ

根據(jù)二次函數(shù)知識可知，當(dāng)

一W丸

12a-2/?,2K

時，變壓器的輸出功率最大，與

'/\2-

U0=LR+3（&+R）

聯(lián)立可得

當(dāng)

上圖"+R）

即

（\2.

R="R「R、'R「R、=O

4

時，變壓器的輸出功率最大，在滑動變阻器/，滑片向右調(diào)節(jié)的過程中，電阻a>°且一直增大，則電源的輸

出功率一直減小，故D錯誤。

故選BCo

10.如圖所示，小物塊質(zhì)量〃'=lkg,長木板質(zhì)量”=3kg（假設(shè)木板足夠長），小物塊與長木校間的動摩擦

因數(shù)必=0.2,長木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)外=01，小物塊以初速度%=6m/s向右滑上長木板，長

木板初始受力尸=14N,初速度為0,尸維持1.5s后撤去，以初始狀態(tài)為計時起點，g=1°m/s;下列說法

正確的是（）

m

■

"/〃/》/〃〃〃〃〃〃//〃〃//〃〃〃/〃/〃/〉〃〃〃

A.經(jīng)過Is二者速度第一次大小相等B.速度第一次大小相等后二者一起加速，再一起減速

19

D.經(jīng)過五,二者速度第二次大小相等

C.小物塊相對長木板向右最遠(yuǎn)運動3m

【答案】ACD

【解析】A.對物塊應(yīng)用牛頓第二定律得物塊加速度大小

4=W=〃由=2m/s2

m

對木板應(yīng)用牛頓第二定律得

_F+一+M)g14+0.2x1x10-0.1x(1+3)x10通2_4mzs?

M3

則二者速度相等時，由

%一知=%八

即

6-24=4。

解得

tx=Is

故A正確；

B.第一次速度相等后，假設(shè)兩者一起加速，則一起加速的加速度為

JF("M)gJ"0[x0+3)xl。-5曲

M+m1+3

物塊此時所需的合外力即摩擦力為

f=ma0=1x2.5N>ig=0.2x1xlON=2N

所以假設(shè)不成立，即笫一次速度相等后二者不會一起加速，故B錯誤;

C.兩者共速的速度為

V)=a2t1=4m/s

”作用過程中，速度第一次相等時，小物塊的位移是

v+V,6+4,_

x=-0-t.=----xIm=5m

'212

木板的位移

v.4,_

x,=—t,=—xlm=2m

-212

這個過程中的位移差為3m,之后小物塊相對于木板向左運動，則木板的加速度

_F一從mg—乂，m+M)g_14-().2xlxl()-().lx(l+3)xl()_8

33

再經(jīng)過

12=1.5—/1=0.5s

小物塊和木板的速度分別為

4匆=%-4%+“也=(6-2xl+2x0.5)ni/s=5nVs

依-4xl++”s若m/s

撤去尸后，木板開始減速，直到再次共速時，小物塊速度都小于木板的速度，所以1s之后，小物塊相對于

木板一直向左運動，故小物塊相對長木板向右最遠(yuǎn)運動3m,故C正確;

D.撤去尸后，兩物體再次共速前木板加速度大小

_+〃式〃?+M)g_0.2x1x10+0.1x(14-3)x10^2_2mzs?

M3

且

%+.也=|'板一七4

即

uc16r

5+2q=7-2/3

解得

所以

“1、19

t=(1.5+—)s——s

1212

故D正確。

故選ACDo

三、非選擇題：本題共5小題，共56分.

11.（7分）為了驗證機(jī)械能守恒定律，物理實驗小組設(shè)計了如下方案:

（1）A組同學(xué)利用自由落體運動驗證機(jī)械能守恒定律，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜

止開始自由下落。

①本實驗中，小同學(xué)生在實驗操作過程中出現(xiàn)如圖所示的四種情況，其中操作止確的是

②進(jìn)行正確操作后，打出的紙帶如圖乙所示，在選定的紙帶上依次取計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為一

則紙帶的（選填“左”或“右”）端與重物相連。設(shè)重物質(zhì)量為機(jī)，根據(jù)測得的X/、E、X3、X4,可

得在打點計時器打B點到D點的過程中，重物動能增加量的表達(dá)式為。

③換用兩個質(zhì)量分別為"〃、機(jī)2的重物產(chǎn)、。進(jìn)行實驗，多次實驗記錄下落高度力和相應(yīng)的速度大小v,作

出的v2-/?圖像如圖丙所示。對比圖像分析正確的是。

A.阻力可能為零B.阻力不可能為零C.〃〃可能等于〃22D.〃〃一定小于〃?2

（2）B組同學(xué)按照圖丁組裝實驗器材，調(diào)整定滑輪位置，使連接滑塊與托盤的輕繩與氣墊導(dǎo)軌平行，接通

電源，由靜止釋放托盤與祛碼，并測得遮光條寬度d,遮光條到光耳門的距離/,遮光條通過光電門的時間，

托盤與祛碼質(zhì)量〃滑塊與遮光條質(zhì)量小4.已知重力加速度大小為g，若表達(dá)式成立，即可驗

證機(jī)械能守恒。

靜…)

【答案】⑴①B；②左;:③BC；(2)

【解析】（1）①打點計時器應(yīng)接交流電源，操作時應(yīng)用手提住紙帶的上端，讓重物盡量靠近打點計時器。

故選Bo

②紙帶上的點跡從左向右間距逐漸變大，則紙帶的左端與重物相連。打點計時器打8點時的速度大小為

v--

1B12T

打D點時的速度大小為

在打B點到。點的過程中，重物動能增加量的表達(dá)式為

△耳=吟=器（凡一2%）

③AB.根據(jù)題意，設(shè)阻力大小為了,由動能定理有

（mg-f）h=—mv2

整理可得

v2=2\g-^]-h

ktn）

若阻力為零，則兩次實驗的--力圖像斜率相等，由圖可知，斜率不等，則阻力不為零，故A錯誤，B正確；

CD.雖然斜率不相等，但不知道兩重物所受阻力的情況，則兩重物的質(zhì)量關(guān)系不確定，即〃?/可能等于〃?2,

故C正確，D錯誤。

故選RC.

（2）若機(jī)械能守恒成立，有

?/4仙+/）（￡|

12.（9分）國內(nèi)廣泛使用的電熱絲的主要材料是鐵絡(luò)鋁、銀格電熱合金兩類，它們各具優(yōu)點。某同學(xué)在測

定一根廢舊電熱絲的電阻實驗中：

（1）首先用螺旋測微器測量該電熱絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)應(yīng)為mm。

（2）再用歐姆表粗測其電阻值，則得待測電阻值為532。同時發(fā)現(xiàn)歐姆表有多個倍率，想探究其原理，查

資料發(fā)現(xiàn)有圖乙、丙兩種情形。

若圖乙中歐姆表有X1和X10兩個擋位且開關(guān)接3時為X1檔，則￡￡=。

若圖丙中歐姆表也有xl和乂1°兩個擋位，則女=（用圖丙表頭電阻凡表示）。

（3）然后用伏安法準(zhǔn)確測量上面廢舊電熱絲電阻段，備選器材有：

電源E,電動勢約為5.5V,內(nèi)阻可忽略不計；

電壓表Y,量程為0~0?5V,內(nèi)限4=1°°0%

電壓表V2,量程為06V,內(nèi)阻弓約為I（）kn；

電流表A,量程為°0.6A,內(nèi)阻々約為Q5C；

定值電阻凡，凡=50。；

滑動變阻器R,最大阻值為20C；

單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。

①測量中要求所用電表的讀數(shù)都不小于其量程的3,并盡可能多測量多組數(shù)據(jù)，請合理選擇器材并在圖所

示虛線框中畫出測量電阻尺的實驗電路圖（圖中標(biāo)明所選器材的符號）

②若電壓表,、電壓表丫2、電流表A示數(shù)分別用符號4、U2、/表示，則由實驗電路圖選月的兩個電表

對應(yīng)示數(shù)的符號和題中已知量的代表符號計算用的表達(dá)式為&=

1M-uj

一R“

【答案】（1）0.749~0.751；（2）上1°；9:(3)①②■(?)+')

【解析】（1）螺旋測微器可動尺精度為0.01mm,需要估讀一位，則其讀數(shù)為

D=0.5min+25.0xO.Olmni=0.750mm

（2）由公式

倍率為10倍關(guān)系，則電動勢為10倍關(guān)系，故

E:EZ=1:1O

當(dāng)開關(guān)“1”閉合，“2”斷開，歐姆表指針指在表盤中間時有

電流表改裝成有兩個倍率的歐姆表("，"和”1()，，)，故當(dāng)開關(guān)都閉合時，并聯(lián)分流，歐姆表中值電

1

阻變?yōu)檎?，此時干路總電流擴(kuò)大十倍，故并聯(lián)的電阻大小

R=-R

91

(3)測量電阻&的實驗，為盡可能的多測幾組數(shù)據(jù)，故滑動變阻器選用分壓式連接；待測電阻約為勿4,

電源電動勢5-5V,則電路中最大電流小于電流表量程的3,故不選擇電流表，而是選擇兩個電壓表來測量

電阻R'的電阻，根據(jù)電壓表量程與定值電阻的關(guān)系，用小量程電壓表擴(kuò)大量程后測量定值電阻的電流，綜

上所述，電路設(shè)計如圖

根據(jù)并聯(lián)分流，串聯(lián)分壓和歐姆定律可得

二％-4二一uj

￡L-a(g)

其中■為電壓表V1的讀數(shù)；?為電壓表V?的讀數(shù)；凡為定值電阻的阻值；"為電壓表V］的內(nèi)阻。

13.(10分)如圖所示，活塞將左側(cè)導(dǎo)熱汽缸分成容積均為V的A、B兩部分，汽缸A部分通過帶有閥門

V

的細(xì)管與容積為了、導(dǎo)熱性良好的汽缸C相連。開始時閥門關(guān)閉，A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)分別為〃。和L5〃。。

V

現(xiàn)將閥門打開，當(dāng)活塞穩(wěn)定時，B的體積變?yōu)?，然后再將閥門關(guān)閉。已知A、B、C內(nèi)為同種理想氣體,

細(xì)管及活塞的體積均可忽略，外界溫度保持不變，活塞與汽缸之間的摩擦力不計。求:

（1）閥門打開后活塞穩(wěn)定時，A部分氣體的壓強(qiáng)〃仆

（2）活塞穩(wěn)定后，C中剩余氣體的質(zhì)量“2與最初C中氣體質(zhì)量之比。

【答案】（1）2.5〃。；Q）27

【解析】（1）初始時對活塞有

p0S+mg=\.5p0S

得到

，ng=0.5p（）S

打開閥門后，活塞穩(wěn)定時，對B氣體有

V

l.5p°-V=PB3

對活塞有

pAS+mg=pBS

所以得到

PA=2.5%

（2）設(shè)未打開閥門前，C氣體的壓強(qiáng)為Pco,

對A、C兩氣體整體有

%?V+"co?彳=必，（5+R

得到

27

〃以，=彳〃0

所以，C中剩余氣體的質(zhì)量M2與最初C中氣體質(zhì)量之比

M：二/0二5

Mpco27

14.(14分)如圖所示，一質(zhì)量為町的小物塊”從半徑為R=3.2m的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A

點由靜止開始下滑，八點和圓弧布應(yīng)的圓心。點等高，小物塊。在8點與靜止的大小相同的小物塊〃發(fā)生彈

性碰撞，之后兩物塊先后水平拋出，都恰好能從0點沿。。方向滑上傳送帶。傳送帶以-=i()ws的速度沿逆

時針方向勻速轉(zhuǎn)動。已知傳送帶長L=27.75m,傾角8等于37。，傳送帶與小物塊之間的動摩擦因數(shù)為0-5

2

(sin37°=0.6,cos37°=0.8,^=IOm/s)o求：

(D小物塊力的質(zhì)量啊;

(2)B、C二點間的水平距離d：

(3)小物塊〃在傳送帶上因摩擦而產(chǎn)生的熱量°。

【答案】⑴3kg；⑵L2m；⑶63J

【解析】(1)小物塊”從A運動到碰小物塊人前的過程有

T町y；_()=，〃話A

所以

%==8m/s

時兩物塊相碰的過程有

叫％=班匕+m2V2

3,叫叫嶺

因為必兩物塊先后從C點進(jìn)入斜面，得

聯(lián)立上列方程得

v=4m/s/%=3kg

29

(2).平拋過程有

d-v2t

外=gi

—=tan

彩

v2

所以得到

Vc=5nVs,d=1.2m

(3)人進(jìn)入傳送帶的第一階段，受力分析有

m2gsin6+〃叫g(shù)cos0=m2a}

q=l()m/s2

設(shè)人經(jīng)時間與傳送帶達(dá)到共速，則有

v=vc+卬?

/,=0.5s

b的位移

力與傳送帶間的相對位移

所以

xhl=3.75m』=1.25m

沙球與傳送帶共速后，受力分析有

sin0-〃"八gcos0=/n,?,

q=2m/s2

可知〃球?qū)⒃趥魉蛶侠^續(xù)加速向下到底部，有

,I2

L-=vt2+—42G

得

i2=2s

這一階段的相對位移

S2=（Lf）-%=4m

所以小物塊〃在傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的熱量

Q=〃"/2gcos，（S1+與）=63J

15.（16分）如圖，水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌，其平行部分的間距為/,導(dǎo)軌的最右端與桌子右

邊緣對齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向二的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3。一質(zhì)

量為，〃、電阻為氏、長度也為/的金屬棒夕靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為3，〃的絕緣棒Q位于P的左側(cè)，以

大小為％的速度向。運動并與。發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間很短。碰撞一次后，。和。先后從導(dǎo)軌的最右端

滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點。P在導(dǎo)軌上運動時，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，P與。始終平行。不計空

氣阻力。求

（1）金屬棒尸滑出導(dǎo)軌時的速度大?。?/p>

（2）金屬棒P在導(dǎo)軌上運動過程中產(chǎn)生的熱量；

（3）與P碰撞后，絕緣棒。在導(dǎo)軌上運動的時間。

【解析】（1）由于絕緣棒Q與金屬棒P發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒可得

3"?%=3mvQ+niVp

gx3w；=gx3〃%+g所

聯(lián)立解得

3I

%=5%%=*

由題知，碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點，則金屬棒P滑出導(dǎo)

軌時的速度大小為

,1

VP=VQ=2VO

（2）根據(jù)能量守恒有

解得

Q=%

（3）P、Q碰撞后，對金屬棒P分析，根據(jù)動量定理得

-B7/ZX/=mvp-mvp

又

_7=-=—=—

q=,一/一疝一疝

聯(lián)立可得

丫_〃?%力

而

由于Q為絕緣棒，無電流通過，做勻速直線運動，故Q運動的時間為

x2mR

t=---=------

“B不

【贏在高考?黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷（湖南卷專用）

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