2024年高考湖南卷物理試題（原卷+解析）

2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（湖南卷）

物理試題本試卷共100分，考試時(shí)間75分鐘.

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)

是符合題目要求的。

1.量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)，下列關(guān)于量子論的說(shuō)法正確的是（）

A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的

B光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出，若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面

逸出

C.康普頓研究石墨對(duì)X射線散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長(zhǎng)小于原波長(zhǎng)的射線成分

D.德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動(dòng)性，而電子不具有波動(dòng)性

2.如圖，健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動(dòng)長(zhǎng)繩的一端，長(zhǎng)繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏，可近似

為單向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。長(zhǎng)繩上/、8兩點(diǎn)平衡位置相距6m,/（）時(shí)刻/點(diǎn)位于波谷，8點(diǎn)位于波峰，兩者

之間還有一個(gè)波谷。下列說(shuō)法正確的是（）

波峰

A,波長(zhǎng)為3mB.波速為12m/s

C./o+0.25s時(shí)刻，B點(diǎn)速度為0D.%+0.50s時(shí)刻，/點(diǎn)速度為0

3.如圖，質(zhì)量分別為4加、3m、2加、機(jī)的四個(gè)小球/、B、C、D,通過(guò)細(xì)線或輕彈簧互相連接，懸掛于

。點(diǎn)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。若將3、C間的細(xì)線剪斷，則剪斷瞬間3和C的加速度大小分別為

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A.g,L5gB.2g,L5gC.2g,0.5gD.g,0.5g

4.如圖，有一硬質(zhì)導(dǎo)線。Me,其中蘇是半徑為R的半圓弧，6為圓弧的中點(diǎn)，直線段。。長(zhǎng)為R且垂直

于直徑死。該導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞。點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線始終在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。則。、°、氏c

各點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為()

XXXX

A.(po>(pa>(pb>(pcB.(po<(pa<(pb<(pc

C.%〉%〉%=%D.(po<(pa<(pb=(pc

5.真空中有電荷量為+4q和-q的兩個(gè)點(diǎn)電荷，分別固定在x軸上-1和0處。設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,x正

6.根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，截止到2023年9月，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在

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國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實(shí)驗(yàn)小組模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)

電機(jī)轉(zhuǎn)子以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡(jiǎn)化為一個(gè)定值

電阻冬。當(dāng)用戶端接一個(gè)定值電阻R時(shí)，凡上消耗的功率為P。不計(jì)其余電阻，下列說(shuō)法正確的是（）

A.風(fēng)速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則凡上消耗的功率為4P

B.輸電線路距離增加，若叫阻值增加一倍，則&消耗的功率為4P

C.若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則&上消耗的功率為8P

D.若在用戶端再并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻凡則凡上消耗的功率為6P

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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)是

符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7.2024年5月3日，“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器順利進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，正式開(kāi)啟月球之旅。相較于“嫦娥四號(hào)”

和“嫦娥五號(hào)”，本次的主要任務(wù)是登陸月球背面進(jìn)行月壤采集并通過(guò)升空器將月壤轉(zhuǎn)移至繞月運(yùn)行的返

回艙，返回艙再通過(guò)返回軌道返回地球。設(shè)返回艙繞月運(yùn)行的軌道為圓軌道，半徑近似為月球半徑。己知

月球表面重力加速度約為地球表面的」，月球半徑約為地球半徑的工。關(guān)于返回艙在該繞月軌道上的運(yùn)動(dòng),

下列說(shuō)法正確的是（）

A.其相對(duì)于月球的速度大于地球第一宇宙速度

B.其相對(duì)于月球的速度小于地球第一宇宙速度

C.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的

D.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的

8.某電磁緩沖裝置如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端與一阻值為R的定值

電阻相連，導(dǎo)軌8C段與耳G段粗糙，其余部分光滑，力4右側(cè)處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量為優(yōu)

的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置?，F(xiàn)讓金屬桿以初速度V。沿導(dǎo)軌向右經(jīng)過(guò)Z4進(jìn)入磁場(chǎng)，最終恰好停在CG處。B

知金屬桿接入導(dǎo)軌之間的阻值為R,與粗糙導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為〃，AB=BC=d.導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力

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加速度為g,下列說(shuō)法正確的是（）

A\B\c

------------------------1-----------

I

XXXX

I

XX：XX

RI

I

XXX!XXX；XX

d—>|

A.金屬桿經(jīng)過(guò)的速度為々

1,1

B.在整個(gè)過(guò)程中，定值電阻7?產(chǎn)生的熱量為］加喝加gd

C.金屬桿經(jīng)過(guò)44/田與區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量相同

D.若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離大于原來(lái)的2倍

9.1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn)），平面鏡沿。4放置，靠近并垂直于

光屏。某同學(xué)重復(fù)此實(shí)驗(yàn)時(shí)，平面鏡意外傾斜了某微小角度，，如圖所示。S為單色點(diǎn)光源。下列說(shuō)法正確

的是（）

光屏

S^^^^7777777r---^豆---匚,A

平面鏡

A.沿/。向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動(dòng)

B.沿。4向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小

C.若6=0。，沿。4向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變

D.若6=0。，沿/。向左略微平移平面鏡，干涉條紋向/處移動(dòng)

10.如圖，光滑水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy.A、5兩小球同時(shí)從。點(diǎn)出發(fā)，4球速度大小為也，方向沿

x軸正方向，5球速度大小為V2=2m/s、方向與x軸正方向夾角為凡坐標(biāo)系第一象限中有一個(gè)擋板￡,與x

軸夾角為。。B球與擋板L發(fā)生碰撞，碰后B球速度大小變?yōu)閘m/s,碰撞前后B球的速度方向與擋板L法

線的夾角相同，且分別位于法線兩側(cè)。不計(jì)碰撞時(shí)間和空氣阻力，若4、5兩小球能相遇，下列說(shuō)法正確的

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是（）

A.若。=15。，則vi的最大值為扇/s，且&=15°

B.若。=15。，則電的最大值為一Gm/s,且a=0。

3

C.若。=30°,則VI的最大值為一J3m/s,且a=0。

3

D.若，=30°,則vi的最大值為行m/s，且￡=15。

三、非選擇題：本大題共5題，共56分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如圖（a）所示的裝置。電阻測(cè)量原理如

V為電壓表，A為電流表。

圖(d)

（1）保持玻璃管內(nèi)壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，電流表示數(shù)為100mA,電壓表量程為3V,表盤如圖（c）所示,

示數(shù)為V,此時(shí)金屬絲阻值的測(cè)量值R為Q（保留3位有效數(shù)字）；

（2）打開(kāi)抽氣泵，降低玻璃管內(nèi)氣壓p,保持電流/不變，讀出電壓表示數(shù)。，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的金屬絲阻值;

（3）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制R-p關(guān)系圖線，如圖”）所示；

（4）如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，保持電流為100mA,電壓表指針應(yīng)該在圖（c）指針位置的

側(cè)（填“左”或“右”）；

（5）若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測(cè)量值真實(shí)值（填“大于”“小于”或“等于"）=

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12.在太空，物體完全失重，用天平無(wú)法測(cè)量質(zhì)量。如圖，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)動(dòng)力學(xué)方法測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)

驗(yàn)方案，主要實(shí)驗(yàn)儀器包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊、輕彈簧、標(biāo)準(zhǔn)祛碼、光電計(jì)時(shí)器和待測(cè)物體，主要步驟如

(1)調(diào)平氣墊導(dǎo)軌，將彈簧左端連接氣墊導(dǎo)軌左端，右端連接滑塊；

(2)將滑塊拉至離平衡位置20cm處由靜止釋放，滑塊第1次經(jīng)過(guò)平衡位置處開(kāi)始計(jì)時(shí)，第21次經(jīng)過(guò)平衡

位置時(shí)停止計(jì)時(shí)，由此測(cè)得彈簧振子的振動(dòng)周期T；

(3)將質(zhì)量為a的祛碼固定在滑塊上，重復(fù)步驟(2)；

(4)依次增加祛碼質(zhì)量m,測(cè)出對(duì)應(yīng)的周期7,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，在圖中繪制/一加關(guān)系圖線；

m/kg77sr/s2

0.0000.6320.399

0.0500.7750.601

0.1000.8930.797

0.1501.0011.002

0.2001.1051.221

0.2501.1751.381

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（5）由F—m圖像可知，彈簧振子振動(dòng)周期的平方與祛碼質(zhì)量的關(guān)系是（填“線性的”或“非線

性的”）；

（6）取下祛碼后，將待測(cè)物體固定在滑塊上，測(cè)量周期并得到尸=0.880s2,則待測(cè)物體質(zhì)量是kg

（保留3位有效數(shù)字）；

（7）若換一個(gè)質(zhì)量較小的滑塊重做上述實(shí)驗(yàn)，所得r~m圖線與原圖線相比將沿縱軸移動(dòng)（填“正

方向”“負(fù)方向”或“不”）。

13.一個(gè)充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為人體積為吸氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。

（1）若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強(qiáng)力，求此時(shí)氣體的體積后（用po、p和「表示）；

（2）小贊同學(xué)想測(cè)量該氣球內(nèi)氣體體積廠的大小，但身邊僅有一個(gè)電子天平。將氣球置于電子天平上，示

數(shù)為加=8.66xlO-kg（此時(shí)須考慮空氣浮力對(duì)該示數(shù)的影響）。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時(shí)氣球內(nèi)氣體

53

壓強(qiáng)p和體積『還滿足：（p-po）（7-KBo）=C,其中小=1.0x10Pa為大氣壓強(qiáng)，7BO=0.5xlO^m為氣球無(wú)

張力時(shí)的最大容積,C=18J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為%o=8.4Oxl（r3kg,外界空氣密度為m=L3kg/m3,

求氣球內(nèi)氣體體積%的大小。

14.如圖，有一內(nèi)半徑為2人長(zhǎng)為上的圓筒，左右端面圓心。二。處各開(kāi)有一小孔。以。為坐標(biāo)原點(diǎn)，取

。'。方向?yàn)閄軸正方向建立孫Z坐標(biāo)系。在筒內(nèi)xW0區(qū)域有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦方向沿x

軸正方向；筒外xNO區(qū)域有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿了軸正方向。一電子槍在。，處向圓筒內(nèi)多

個(gè)方向發(fā)射電子，電子初速度方向均在xOy平面內(nèi)，且在x軸正方向的分速度大小均為vo。已知電子的質(zhì)

量為機(jī)、電量為e,設(shè)電子始終未與筒壁碰撞，不計(jì)電子之間的相互作用及電子的重力。

（1）若所有電子均能經(jīng)過(guò)。進(jìn)入電場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度8的最小值；

（2）?。?）問(wèn)中最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度2,若進(jìn)入磁場(chǎng)中電子的速度方向與x軸正方向最大夾角為仇求tan。

的絕對(duì)值；

（3）取（1）問(wèn)中最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度3,求電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)了軸正方向的最大位移。

15.如圖，半徑為R的圓環(huán)水平放置并固定，圓環(huán)內(nèi)有質(zhì)量為加A和加B的小球A和B（mA>mB）o初始時(shí)小

球A以初速度vo沿圓環(huán)切線方向運(yùn)動(dòng)，與靜止的小球B發(fā)生碰撞。不計(jì)小球與圓環(huán)之間的摩擦，兩小球始

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終在圓環(huán)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。

(1)若小球A與B碰撞后結(jié)合在一起，求碰撞后小球組合體的速度大小及做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小;

(2)若小球A與B之間為彈性碰撞，且所有的碰撞位置剛好位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，求小球的質(zhì)量比

加A

加B

(3)若小球A與B之間為非彈性碰撞，每次碰撞后的相對(duì)速度大小為碰撞前的相對(duì)速度大小的e倍

(0<e<l),求第1次碰撞到第2?+1次碰撞之間小球B通過(guò)的路程。

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2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（湖南卷）

物理試題本試卷共100分，考試時(shí)間75分鐘.

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)

是符合題目要求的。

1.量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)，下列關(guān)于量子論的說(shuō)法正確的是（）

A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的

B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出，若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面

逸出

C.康普頓研究石墨對(duì)X射線散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長(zhǎng)小于原波長(zhǎng)的射線成分

D.德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動(dòng)性，而電子不具有波動(dòng)性

【答案】B

【解析】

【詳解】A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是一份一份的，是量子化的，故A錯(cuò)誤；

B.產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是光的頻率大于金屬的極限頻率，紫光的頻率大于紅光，若紅光能使金屬發(fā)生光電

效應(yīng)，可知紫光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確；

C.石墨對(duì)X射線的散射過(guò)程遵循動(dòng)量守恒，光子和電子碰撞后，電子獲得一定的動(dòng)量，光子動(dòng)量變小，根

ch

據(jù)2=一可知波長(zhǎng)變長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤；

P

D.德布羅意認(rèn)為物質(zhì)都具有波動(dòng)性，包括質(zhì)子和電子，故D錯(cuò)誤。

故選B。

2.如圖，健身者在公園以每分鐘60次的頻率上下抖動(dòng)長(zhǎng)繩的一端，長(zhǎng)繩自右向左呈現(xiàn)波浪狀起伏，可近似

為單向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。長(zhǎng)繩上/、8兩點(diǎn)平衡位置相距6m,%時(shí)刻/點(diǎn)位于波谷，2點(diǎn)位于波峰，兩者

A.波長(zhǎng)為3mB.波速為12m/s

第1頁(yè)/共22頁(yè)

C.J+0.25s時(shí)刻，B點(diǎn)速度為0D./（）+0.50s時(shí)刻，/點(diǎn)速度為0

【答案】D

【解析】

【詳解】A.如圖根據(jù)題意可知

%=gx=6m

解得

2=4m

故A錯(cuò)誤；

B.波源的振動(dòng)頻率為

/=—Hz=lHz

60

故波速為

v=Af=4m/s

故B錯(cuò)誤；

C.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為T=Is,因?yàn)?.25s=；,故2點(diǎn)在。+0.25s運(yùn)動(dòng)到平衡位置，位移為0,速度最

大，故C錯(cuò)誤；

D.0.5s故/點(diǎn)在。+0.5s運(yùn)動(dòng)到波峰，位移最大，速度為0,故D正確。

2

故選D。

3.如圖，質(zhì)量分別為4加、3m、2m%的四個(gè)小球/、B、C、D,通過(guò)細(xì)線或輕彈簧互相連接，懸掛于

。點(diǎn)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。若將3、C間的細(xì)線剪斷，則剪斷瞬間3和C的加速度大小分別為

A.g,L5gB.2g,L5gC.2g,0.5gD.g,0.5g

第2頁(yè)/共22頁(yè)

【答案】A

【解析】

【詳解】剪斷前，對(duì)BCD分析

FAB=(3m+2m+m^g

對(duì)D

FCD=mg

剪斷后，對(duì)B

FAB-3mg=3maB

解得

aB=g

方向豎直向上；對(duì)C

FDC+2mg=2mac

解得

ac=1.5g

方向豎直向下。

故選Ao

4.如圖，有一硬質(zhì)導(dǎo)線。Me,其中蘇是半徑為R的半圓弧，6為圓弧的中點(diǎn)，直線段。。長(zhǎng)為R且垂直

于直徑死。該導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞。點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線始終在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。則。、°、氏c

各點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為（）

XXXX

A.(po>(pa>(pb>(pcB.(po<(pa<(pb<(pc

C.%〉%〉%=%D.(po?pa<(pb=(pc

【答案】C

第3頁(yè)/共22頁(yè)

【解析】

【詳解】如圖，相當(dāng)于。心Ob.Oc導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，根據(jù)右手定則可知。點(diǎn)電勢(shì)最高；根據(jù)

1,

E=Blv=-Bed1

2

同時(shí)有

=l()c=后R

可得

0<Uo<UOb=UOc

得

>(>(=(

<PoPaPhPc

故選c。

XX"&父2X

Xv^7>^c

X必文二X

°B

XXXX

5.真空中有電荷量為+4q和-4的兩個(gè)點(diǎn)電荷,分別固定在X軸上-1和0處。設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,X正半

軸上各點(diǎn)電勢(shì)。隨X變化的圖像正確的是()

B.0___一>C.0...------------

卜

【答案】D

【解析】

【詳解】根據(jù)點(diǎn)電荷周圍的電勢(shì)公式夕=設(shè)x'處(x'>0)的電勢(shì)為0,得

r

第4頁(yè)/共22頁(yè)

/十號(hào)=°

解得

3

故可知當(dāng)0<x<；時(shí)，（p<0；當(dāng)時(shí)，（p>0o

故選D。

6.根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，截止到2023年9月，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)4億千瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在

國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實(shí)驗(yàn)小組模擬風(fēng)力發(fā)電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)

電機(jī)轉(zhuǎn)子以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，升、降壓變壓器均為理想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡(jiǎn)化為一個(gè)定值

電阻R。。當(dāng)用戶端接一個(gè)定值電阻R時(shí)，&上消耗的功率為尸。不計(jì)其余電阻，下列說(shuō)法正確的是（）

A,風(fēng)速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則凡上消耗的功率為4P

B.輸電線路距離增加，若&阻值增加一倍，則叫消耗的功率為4尸

C.若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則凡上消耗的功率為8尸

D.若在用戶端再并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻凡則凡上消耗的功率為6尸

【答案】A

如圖為等效電路圖，設(shè)降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為左：1,則輸電線上的電流為

一3

22

Ro+kR

轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

e=NBScosincot

第5頁(yè)/共22頁(yè)

A.當(dāng)轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時(shí)，升壓變壓器原副線圈兩端電壓都增加一倍，輸電線上的電流變?yōu)镮=2,2,

故凡上消耗的電功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故A正確；

C.升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加一倍，副線圈兩端電壓增加一倍，輸電線上的電流增加一倍，故以上消耗

的電功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故C錯(cuò)誤；

B.若叫阻值增加一倍，輸電線路上的電流

2&+k2R

凡消耗的功率

月=/；2.24力40

故B錯(cuò)誤；

D.若在用戶端并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻上用戶端電阻減為原來(lái)的一半，輸電線上的電流為

「仇2-

2-?k2R~2R^+k2R

火（）H-

“2

R。消耗的功率

舄=豐6P

故D錯(cuò)誤。

故選A。

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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)是

符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7.2024年5月3日，“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器順利進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，正式開(kāi)啟月球之旅。相較于“嫦娥四號(hào)”

和“嫦娥五號(hào)”，本次的主要任務(wù)是登陸月球背面進(jìn)行月壤采集并通過(guò)升空器將月壤轉(zhuǎn)移至繞月運(yùn)行的返

回艙，返回艙再通過(guò)返回軌道返回地球。設(shè)返回艙繞月運(yùn)行的軌道為圓軌道，半徑近似為月球半徑。已知

月球表面重力加速度約為地球表面的月球半徑約為地球半徑的工。關(guān)于返回艙在該繞月軌道上的運(yùn)動(dòng),

下列說(shuō)法正確的是（）

A.其相對(duì)于月球的速度大于地球第一宇宙速度

B.其相對(duì)于月球的速度小于地球第一宇宙速度

第6頁(yè)/共22頁(yè)

C.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的1倍

D.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.返回艙在該繞月軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力，且返回艙繞月運(yùn)行的軌道為圓軌道，半

徑近似為月球半徑，則有

其中在月球表面萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系有

聯(lián)立解得

由于第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，同理可得

代入題中數(shù)據(jù)可得

故A錯(cuò)誤、B正確;

CD.根據(jù)線速度和周期的關(guān)系有

根據(jù)以上分析可得

故C錯(cuò)誤、D正確;

故選BDo

8.某電磁緩沖裝置如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端與一阻值為R的定值

第7頁(yè)/共22頁(yè)

電阻相連，導(dǎo)軌8。段與4G段粗糙，其余部分光滑，力4右側(cè)處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量為〃?

的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置?，F(xiàn)讓金屬桿以初速度沿導(dǎo)軌向右經(jīng)過(guò)44］進(jìn)入磁場(chǎng)，最終恰好停在CG處。已

知金屬桿接入導(dǎo)軌之間的阻值為凡與粗糙導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為〃，AB=BC=d.導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力

加速度為g,下列說(shuō)法正確的是（）

\C

------------------------1----------

I

XX;XX

I

XX：XX

RI

I

XXX!XXX；XX

d—>|

A.金屬桿經(jīng)過(guò)AB1的速度為以

2

1,1

B.在整個(gè)過(guò)程中，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為萬(wàn)加片-5〃加gd

C.金屬桿經(jīng)過(guò)44RR與54GC區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量相同

D.若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離大于原來(lái)的2倍

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.設(shè)平行金屬導(dǎo)軌間距為金屬桿在NNLB由區(qū)域向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中切割磁感線有

,E

E=BLv,I=——

2R

金屬桿在區(qū)4//區(qū)域運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中根據(jù)動(dòng)量定理有

一BILNt=mAv

則

A/=mAv

2R

由于d=2匕則上面方程左右兩邊累計(jì)求和，可得

第8頁(yè)/共22頁(yè)

B2I^d

mvmv

2R=Bo

則

B2lrd

/%2cmRD

設(shè)金屬桿在83CC區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:o,同理可得，則金屬桿在3SGC區(qū)域運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中有

B2I：d

mv

2R〃掰g%=B

解得

B2cd

V

B=2mR0+悶曉

綜上有

Vvn----1------>--

B222

則金屬桿經(jīng)過(guò)8歷的速度大于人,故A錯(cuò)誤;

2

B.在整個(gè)過(guò)程中，根據(jù)能量守恒有

12

~mv0=Rmgd+Q

則在整個(gè)過(guò)程中，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為

1121

QR=50=1加%--^mgd

故B錯(cuò)誤；

C.金屬桿經(jīng)過(guò)44避避與88CC區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量為

NBILM=—￡紅匕加=

乙乙2R'2R

則金屬桿經(jīng)過(guò)44//與381cle區(qū)域滑行距離均為d,金屬桿所受安培力的沖量相同，故C正確;

D.根據(jù)A選項(xiàng)可得，金屬桿以初速度%在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)有

B2l}x2d

2R叩哂=mv0

金屬桿的初速度加倍，設(shè)此時(shí)金屬桿在BBiCiC區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為〃，全過(guò)程對(duì)金屬棒分析得

第9頁(yè)/共22頁(yè)

-/Lirngt'=0-2mv0

聯(lián)立整理得

B2l}（x-Ad\/,、

-------L=〃加g⑶T）

ZK

分析可知當(dāng)金屬桿速度加倍后，金屬桿通過(guò)321cle區(qū)域的速度比第一次大，故，＜%,可得

x〉4d

可見(jiàn)若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離大于原來(lái)的2倍，故D正確。

故選CD?

【點(diǎn)睛】

9.1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn)），平面鏡沿。4放置，靠近并垂直于

光屏。某同學(xué)重復(fù)此實(shí)驗(yàn)時(shí)，平面鏡意外傾斜了某微小角度，，如圖所示。S為單色點(diǎn)光源。下列說(shuō)法正確

的是（）

光屏

A.沿/。向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動(dòng)

B.沿。4向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小

C.若6=0。，沿。4向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變

D.若。=0。，沿/。向左略微平移平面鏡，干涉條紋向/處移動(dòng)

【答案】BC

【解析】

【詳解】CD.根據(jù)題意畫(huà)出光路圖

第10頁(yè)/共22頁(yè)

如圖所示，S發(fā)出的光與通過(guò)平面鏡反射光（可以等效成虛像S，發(fā)出的光）是同一列光分成的，滿足相干光

條件。所以實(shí)驗(yàn)中的相干光源之一是通過(guò)平面鏡反射的光，且該干涉可看成雙縫干涉，設(shè)S與S的距離為d,

則

d=2a

S到光屏的距離為/，代入雙縫干涉公式

可得

則若。=0。，沿。/向右（沿向左）略微平移平面鏡，對(duì)/和d均沒(méi)有影響，則干涉條紋間距不變，也

不會(huì)移動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤;

AB.同理再次畫(huà)出光路圖有

沿。/向右略微平移平面鏡，即圖中從①位置一②位置，由圖可看出雙縫的間距增大，則干涉條紋間距減小,

沿/O向左略微平移平面鏡，即圖中從②位置一①位置，由圖可看出干涉條紋向上移動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正

確。

故選BCo

10.如圖，光滑水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy./、3兩小球同時(shí)從。點(diǎn)出發(fā)，/球速度大小為vi,方向沿

x軸正方向，2球速度大小為V2=2m/s、方向與x軸正方向夾角為。。坐標(biāo)系第一象限中有一個(gè)擋板與x

軸夾角為a。8球與擋板￡發(fā)生碰撞，碰后2?球速度大小變?yōu)閘m/s,碰撞前后8球的速度方向與擋板入法

線的夾角相同，且分別位于法線兩側(cè)。不計(jì)碰撞時(shí)間和空氣阻力，若/、3兩小球能相遇，下列說(shuō)法正確的

是（）

第11頁(yè)/共22頁(yè)

2

A.若。=15。，則vi的最大值為扃i/s，且￡=15°

B.若。=15。，則VI的最大值為一Gm/s,且a=0。

3

C.若6=30°,則vi的最大值為2Gm/s,且a=0。

3

D.若。=30。，則vi的最大值為后m/s，且a=15°

【答案】AC

【解析】

【詳解】由于水平面光滑，則兩小球均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若/、3兩小球能相遇，則繪出運(yùn)動(dòng)軌跡圖如下圖

.4=%%=&+，2）匕

sin（2a+，）sin。sin[180°—（2a+26）]

1

AB.若8=15°,帶入數(shù)據(jù)V2=2m/s,v2=Im/s,解得當(dāng)o=15°,也取得最大值為后m/s，故A正確、

B錯(cuò)誤；

CD.若，=30°,帶入數(shù)據(jù)V2=2m/s,v2'=lm/s,解得當(dāng)a=0。，vi取得最大值為一Gm/s,故C正

一3

確、D錯(cuò)誤。

故選AC。

第12頁(yè)/共22頁(yè)

【點(diǎn)睛】

三、非選擇題：本大題共5題，共56分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如圖（a）所示的裝置。電阻測(cè)量原理如

圖（b）所示，E是電源，V為電壓表，A為電流表。

圖(d)

（1）保持玻璃管內(nèi)壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，電流表示數(shù)為100mA,電壓表量程為3V,表盤如圖（c）所小,

示數(shù)為_(kāi)_______V,此時(shí)金屬絲阻值的測(cè)量值R為_(kāi)_______Q（保留3位有效數(shù)字）；

（2）打開(kāi)抽氣泵，降低玻璃管內(nèi)氣壓p,保持電流/不變，讀出電壓表示數(shù)U,計(jì)算出對(duì)應(yīng)的金屬絲阻值;

（3）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制R一0關(guān)系圖線，如圖（d）所示；

（4）如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，保持電流為100mA,電壓表指針應(yīng)該在圖（c）指針位置的

________側(cè)（填“左”或“右”）；

（5）若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測(cè)量值真實(shí)值（填“大于”“小于”或“等于”）o

【答案】①.1.23②.12.3(3).右④.小于

【解析】

【詳解】（1）［1］電壓表量程為0—3V,分度值為0.1V,則電壓表讀數(shù)需估讀一位，讀數(shù)為1.23V,⑵根據(jù)

歐姆定律可知，金屬絲的測(cè)量值

R*=12.3魚(yú)

（4）［3］根據(jù)圖（d）可知?dú)鈮涸叫‰娮柙酱?，再根?jù)

U=IR

可知壓強(qiáng)〃減小，則電阻R增大，故電壓增大，電壓表的指針位置應(yīng)該在題圖（c）中指針位置的右側(cè)。

（5）［4］電流表采用外接法會(huì)導(dǎo)致電壓表分流，即

_U_U_

人測(cè)=丁，/測(cè)=,真+后一

/測(cè)Av

即I測(cè)偏大，故氏測(cè)vR真

第13頁(yè)/共22頁(yè)

12.在太空，物體完全失重，用天平無(wú)法測(cè)量質(zhì)量。如圖，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)動(dòng)力學(xué)方法測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)

驗(yàn)方案，主要實(shí)驗(yàn)儀器包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊、輕彈簧、標(biāo)準(zhǔn)祛碼、光電計(jì)時(shí)器和待測(cè)物體，主要步驟如

（1）調(diào)平氣墊導(dǎo)軌，將彈簧左端連接氣墊導(dǎo)軌左端，右端連接滑塊；

（2）將滑塊拉至離平衡位置20cm處由靜止釋放，滑塊第1次經(jīng)過(guò)平衡位置處開(kāi)始計(jì)時(shí)，第21次經(jīng)過(guò)平衡

位置時(shí)停止計(jì)時(shí)，由此測(cè)得彈簧振子的振動(dòng)周期F；

（3）將質(zhì)量為加的祛碼固定在滑塊上，重復(fù)步驟（2）；

（4）依次增加祛碼質(zhì)量小,測(cè)出對(duì)應(yīng)的周期T,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，在圖中繪制N—加關(guān)系圖線；

m/kg77sr/s2

0.0000.6320.399

0.0500.7750.601

0.1000.8930.797

0.1501.0011.002

0.2001.1051.221

0.2501.1751.381

第14頁(yè)/共22頁(yè)

(5)由r-m圖像可知，彈簧振子振動(dòng)周期的平方與祛碼質(zhì)量的關(guān)系是.(填“線性的”或“非線

性的”);

(6)取下祛碼后，將待測(cè)物體固定在滑塊上，測(cè)量周期并得到。=0.880s2,則待測(cè)物體質(zhì)量是.kg

(保留3位有效數(shù)字);

(7)若換一個(gè)質(zhì)量較小的滑塊重做上述實(shí)驗(yàn)，所得F—m圖線與原圖線相比將沿縱軸移動(dòng)(填“正

②.線性的③.0.120kg④.負(fù)方向

【解析】

【詳解】(4)[1]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，有

(5)[2]圖線是一條傾斜的直線，說(shuō)明彈簧振子振動(dòng)周期的平方與祛碼質(zhì)量為線性關(guān)系。

(6)[3]在圖線上找到F=0.880s2的點(diǎn)，對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)為0.120kgo

(7)[4]已知彈簧振子的周期表達(dá)式為

M是小球質(zhì)量，左是彈簧的勁度系數(shù)，M變小，則7變小，相較原來(lái)放相同質(zhì)量祛碼而言，周期變小，圖

第15頁(yè)/共22頁(yè)

線下移，即沿縱軸負(fù)方向移動(dòng)。

13.一個(gè)充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為0、體積為吸氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。

(1)若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強(qiáng)力，求此時(shí)氣體的體積及(用po、p和憶表示)；

(2)小贊同學(xué)想測(cè)量該氣球內(nèi)氣體體積廠的大小，但身邊僅有一個(gè)電子天平。將氣球置于電子天平上，示

數(shù)為加=8.66x10-3kg(此時(shí)須考慮空氣浮力對(duì)該示數(shù)的影響)。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時(shí)氣球內(nèi)氣體

壓強(qiáng)P和體積「還滿足：(p-poXV-^Bo)=C,其中“)=l.Oxl()5pa為大氣壓強(qiáng)，匠o=o.5義10-3m3為氣球無(wú)

張力時(shí)的最大容積,C=18J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為根o=8.40x10-3kg,外界空氣密度為=1.3kg/m3,

求氣球內(nèi)氣體體積廠的大小。

【答案】(1)—;(2)5x103m3

Po

【解析】

【詳解】(1)理想氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有

PV=PoK

解得

(2)設(shè)氣球內(nèi)氣體質(zhì)量為機(jī)氣，密度為夕氣，則等溫變化中，氣體質(zhì)量不變，有:

機(jī)氣=。氣％=為匕

對(duì)氣球進(jìn)行受力分析如圖所示

根據(jù)氣球的受力分析有

mg+pQgV=m氣g+mog

結(jié)合題中P和『滿足的關(guān)系為

第16頁(yè)/共22頁(yè)

（0一0。）（憶_/。）=0

解得

K=5xl03m3

14.如圖，有一內(nèi)半徑為2八長(zhǎng)為￡的圓筒，左右端面圓心。，、。處各開(kāi)有一小孔。以。為坐標(biāo)原點(diǎn)，取

。79方向?yàn)閤軸正方向建立平坐標(biāo)系。在筒內(nèi)xW0區(qū)域有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2,方向沿x

軸正方向；筒外xNO區(qū)域有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為￡,方向沿y軸正方向。一電子槍在O處向圓筒內(nèi)多

個(gè)方向發(fā)射電子，電子初速度方向均在平面內(nèi)，且在x軸正方向的分速度大小均為vo。已知電子的質(zhì)

量為〃?、電量為e,設(shè)電子始終未與筒壁碰撞，不計(jì)電子之間的相互作用及電子的重力。

（1）若所有電子均能經(jīng)過(guò)。進(jìn)入電場(chǎng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值;

（2）?。?）問(wèn)中最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度8,若進(jìn)入磁場(chǎng)中電子的速度方向與x軸正方向最大夾角為。，求tan。

的絕對(duì)值;

（3）?。?）問(wèn)中最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度3,求電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)y軸正方向的最大位移。

2兀r2兀，飛功

【答案】（1）——；(3)

LEel}

【解析】

【詳解】（1）電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),將其分解為沿X軸的勻速直線運(yùn)動(dòng)和在yOz平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)

動(dòng)，設(shè)電子入射時(shí)沿y軸的分速度大小為匕,，由電子在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)得

L=

在yOz平面內(nèi)，設(shè)電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為七周期為T,由牛頓第二