2024年高考物理模擬卷01（湖南卷）（全解全析版）

2024年高考物理第一次模擬考試

物理?全解全析

注意事項：

i.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

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題目的答案標號涂黑。如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫

在本試卷上無效。

3.考試結束后，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.水袖是對古代服飾衣袖的夸張展現(xiàn)，是戲裝的重要組成部分。戲曲演員經(jīng)常通過對水袖的運用來

刻畫人物。水袖的運用，不僅肢體動作得以延伸，更是擴展了身體的表現(xiàn)力和延伸了內在感情。演

員通過技法和身體的表現(xiàn)力，體現(xiàn)出“行云流水''般的美感。如果某段時間里水袖波形可視為簡諧波，

如圖甲所示為演員水袖表演過程口某時刻的波形圖，此時刻記為f二°,M是平衡位置、=8m的質

點，圖乙為質點切的振動圖像，則（）

A.該簡諧波沿》軸正方向傳播

B.該簡諧波的傳播速度為O?25m/s

C.質點M在5s內通過的路程為200cm

D.質點〃在5s內在x軸方向上移動了20m

【答案】C

【解析】A.由圖乙可知，時刻，質點”向上振動，根據(jù)波形平移法結合圖甲可知，波沿x軸

負方向傳播，故A錯誤；

B.由圖可知％=8m,F=2s,所以波的傳播速度為

故B錯誤；

C.由于

則質點用在5s內通過的路程為

故C正確；

D.質點只在平衡位置上下振動，并不會隨波遷移，故D錯誤。

故選C。

2.某興趣小組自制了一臺風力發(fā)電機，試驗中葉輪帶動線圈在勻強磁場中轉動，產(chǎn)生的交流電電流

隨時間變化的圖象如圖乙中所示，則下列說法中正確的是（）

A.甲圖線圈在磁場中位置時產(chǎn)生的電流最大

B.電流的頻率為5Hz

C.電流的有效值為10A

D.電流的瞬時值表達式為'=108so.2m（A）

【答案】B

【解析】A.甲圖線圈與磁場垂直，處在中性面，感應電流為零，A錯誤；

B.電流的頻率為

D匚確；

C.電流的有效值為

C錯誤；

D.電流的瞬時值表達式為

D錯誤。

故選B。

3.建筑工人用如圖所示的方式將重物從平臺緩慢下放到地面上，固定重物的光滑圓環(huán)套在輕繩上，

輕繩的一端固定在豎直墻上，工人手握的部分有足夠長的繩子，工人站在平臺上的位置保持不變，

緩慢拉起手中的繩子，重物緩慢上升，則在重物上升的過程中（）

A.平臺對工人的支持力保持不變

B.工人對繩的拉力不變

C.繩對圓環(huán)的作用力逐漸減小

D.平臺對工人的摩擦力逐漸減小

【答案】A

【解析】AB.設重物重力為G,繩與豎直方向的夾角為仇繩的拉力為R根據(jù)力的平衡可知

緩慢拉起手中的繩子，圓環(huán)兩側繩間夾角變大，繩上拉力變大，對工人研究可知

即平臺對工人的支持力保持不變，故A正確，B錯誤；

C.繩對圓環(huán)的作用力等于重物的重力，保持不變，故C錯誤；

D.平臺對工人的摩擦力等于繩的拉力的水平分力，即

因此平臺對工人的摩擦力逐漸增大，故D錯誤。

故選Ao

4.2023年5月IIH,我國發(fā)射的“天舟六號”貨運飛船與“天和.’核心艙實現(xiàn)快速交會對接，形成的

組合體在離地面高為/?的空間站軌道繞地球做勻速圓周運動，如圖所示，已知地球半徑為地球

表面的重力加速度為g,則下列說法正確的是（）

A.組合體處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用

B.組合體的運行速度大于7.9km/s

C.組合體的運仃周期

D.由于稀薄空氣的阻力作用，組合體如果沒有動力補充，速度會越來越小

【答案】C

【解析】A.組合體在太空中做圓周運動，由萬有引力提供向心力，萬有引力的分力提供重力，組

合體仍受重力作用，故A錯誤；

B.7.9km/s是第一■宇宙速度，是飛行器環(huán)繞地球的最大支行速度，組合體速度應小于7.9km/s,故B

錯誤;

C.組合體運動半徑為

r=R+h

由

可得

故C正確；

D.受阻力作用，如果沒有動力補充，組合體逐漸做近心運動，軌道半徑逐漸減小，運動速度越來

越大，故D錯誤。

故詵C。

5.如圖所示，/8CD是邊長為L的正四面體，虛線圓為三角形力4。的內切圓，M、N、Q分別為

40、/出和/。邊與圓的切點，。為圓心，正四面體的頂點力、4和。分別固定有電荷量為+2、+。

和一。的點電荷，則（）

A.M、P兩點的電場強度相等

B.將正試探電荷由。移動到電勢能減少

C.將4點放置的點電荷沿4C移動，電場力一直不做功

D.M、。、N、P四點的電勢如>%>%>%

【答案】C

【解析】A.正四面體的頂點力、8和。分別固定有電荷量為十°、+。和一。的點電荷，而電場強度

是矢量，其疊加遵循平行四邊形定則，根據(jù)平行四邊形定則可知，在M、尸兩點的電場強度其方向

不同，故A項錯誤；

B.當僅考慮8處和。處的點電荷時，由等量異種電荷的等勢面關系圖可知，其C點和M點的電勢

為零，當正試探電荷由C移動到其在靠近力點處的正點電荷，其電場力做負功，所以電勢能增

加，故B項錯誤；

C.當僅考慮力處和。處的點電荷時，由等量異種電荷的等勢面關系圖可知，其C點和8點的電勢

為零，即8C連線為等勢面，當點電荷電荷由8移動到C,其電勢能不發(fā)生變化，即電場力不做功,

故C項正確；

D.根據(jù)等量同種正點電荷空間等勢面的分布特點可知，在A8兩處的正點電荷產(chǎn)生的電場中，M、

P兩點的電勢相等，且N點電勢高于。點的電勢，。點的電勢高于和M、尸點的電勢；在。點的負

C.三棱鏡對該單色光的折射率為夜

拒L

D.該單色光從。點傳播到E點的時間為三

【答案】ABD

【解析】ABC.作出光路圖如圖所示

入射光平行于8c邊，因此入射角i=60。，在4c邊上，折射角

由幾何關系知，在棱鏡內兩折射角的角度關系為

根據(jù)折射定律有

聯(lián)立解得

,=a=30。，〃二百

由兒何關系可知，三角形力?！晔堑冗吶切?，則

故AB正確，C錯誤；

_c

D.光在三棱鏡中的傳播速度'=7

求得

根據(jù)幾何關系有

該單色光從。點傳播到E點的時間

故D正確。

故選ABDo

8.上海光源是一臺同步輻射光源，其基本原理是通過直線加速器加速到接近光速的電子在磁場中偏

轉時，會沿圓弧軌道切線發(fā)出波長連續(xù)的電磁輻射（從遠紅外到X光波段，波長范圍約為

lO-m?可用于研究生物大分子結構、材料理化性質等。若加速器中獲得接近光速運動的

單個電子動能為耳，在磁場中偏轉過程輻射波長為2的X射線，已知電子質量為〃?，普朗克常量為

兒光速為c,不考慮相對論效應，下列說法正確的是（）

A.此電子物質波的波長為“必垢

B.若X射線照射石墨表面時，會出現(xiàn)波長更長的X射線散射光

c.若x射線照射逸出功為〃的鋅金屬上，打出光電子的最大速度為寸石〃

D.新冠病毒的線度約為1。%。，不能用同步輻射光得到其衍射圖樣

【答案】BC

【解析】

得

故A借誤;

B.X射線照射石墨表面時，會出現(xiàn)波長更長的X射線散射光為康普頓散射，故B正確；

故C正確；

D.新冠病毒線度小于同步輻射光波長，能發(fā)牛.明顯衍射現(xiàn)象，故D錯誤。

故選BCo

9.在半徑為R、圓心為。的圓內存在垂直紙面向里的勻強磁場，力3是圓的一條直徑，圓外存在另

一跟圓°為同心圓的環(huán)形勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外。一電荷量為飛、質量為加的粒子從

圓周上的4點以速度丫射入圓內，其速度方向與力月的夾角°=30,從〃點進入環(huán)形磁場。己知粒子

在環(huán)形磁場中運動的圓周軌跡半徑為A,且粒子不能穿出環(huán)形磁場。下列說法中正確的是（）

tnv

A.圓內磁場的磁感應強度大小為gR

mv

B.環(huán)形磁場的磁感應強度大小為gR

C.環(huán)形磁場的徑向寬度至少為GR

InR

D.該粒子的運動周期為v

【答案】BCD

【解析】AB.粒子從A點出發(fā)后的運動軌跡如圖所示

在磁場區(qū)域內做速圓周運動由洛倫茲力提供向心力，有

粒子從圓內磁場離開，點時，速度方向與的夾角為30。粒子從/到4速度方向改變了60°,軌

跡圓弧對應的圓心角為60°。在由幾何關系可知，粒子在國內磁場的運動半徑為2R。解得圓內磁場

的磁感應強度大小為

粒子在環(huán)形磁場中運動的圓周軌跡半徑為火，環(huán)形磁場的磁感應強度大小為

A錯誤；B正確：

C.由圖根據(jù)幾何關系可知，中間圓形磁場區(qū)域半徑與粒子在環(huán)形磁場區(qū)域做圓周運動半徑均為A,

則環(huán)形磁場區(qū)域的徑向寬度最小值

故c正確；

D.粒子在中間圓形磁場區(qū)域做圓周運動的半徑為2及，則在該區(qū)域運動的總時間為

在環(huán)形區(qū)域運動的總時間

所以完成一次周期性運動的時間

故D.正確。

故選BCDo

10.長木板A放在光滑的水平面上，質量為m=2kg的另一物體B以水平速度vo=2m/s滑上原來靜

止的長木板A的上表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如圖所示，g=10

m/s2?下列說法正確的是()

A.木板獲得的動能為1J

B.系統(tǒng)損失的機械能為1J

C.木板A的最小長度為2m

【答案】AD

【解析】A.由題圖可知，最終木板獲得的速度為i，=lm/s,A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，以B的初

速度方向為正方向，由動量守恒定律得

m)v

解得

M=2kg

則木板獲得的動能為

\_\_

&=5歷/=5x2x12j=ij

故A正確；

B.系統(tǒng)損失的機械能

\_\_

△E=22(m+Wv2

代人數(shù)據(jù)解得

△￡=2J

故B錯誤；

C.根據(jù)丫一，圖像中圖線與，軸所圍的面積表示位移，由題圖得到。?1s內B的位移為

I

SB=2x(2+1)x1m=1.5m

A的位移為

SA=2xlxlm=0.5m

則木板A的最小長度為

L=SB~SA=1m

故C錯誤；

D.由題圖可知，B的加速度

Av

a=△，=-1m/s2

負號表示加速度的方向與屈的方向相反，由牛頓第二定律得

—pmg=ma

解得

故D.正確。

故選AD。

三、非選擇題：本題共5小題，共56分.

11.（7分）某實驗小組為了測量某種材料制成的電阻絲的電阻，實驗室提供的器材有：

A.電流表仇（內阻心=10℃,滿偏電流4=l°mA）

B.電流表5（內阻勺=10℃,滿偏電流〃=25mA）

C.定值電阻"。（100C,IA）

D.電阻箱4（0-9999Q,1A）

%（100Q,IA）

E（36V,內阻不計）

某同學進行了以下操作：

（1）用多用電表粗測電阻絲的阻值，當用“xlO”擋測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小，為了更準確地

測量該電阻絲的阻值，將多用電表的歐姆擋位換到（填以1”或“xlOO”）進行再次測量，并重

新進行（填“機械調零”或“歐姆調零”），若測量時指針位置如圖甲所示，則示數(shù)為。。

（2）測量電阻絲阻值，某同學設計電路圖如圖乙所示。為采集到多組數(shù)據(jù)，應盡可能讓電表同時接

近滿偏狀態(tài)。所以圖乙中，Ai處應選擇（填“G]”或"G?，，）與電阻箱串聯(lián)，改裝成量程為36V

的電壓表

（3）調節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置測得電流表5的示數(shù)為《，電流表5的示數(shù)為乙，則該種

材料的甩阻A=o

一―+凡）

【答案】（1）xl0°;歐姆調零；900：（2）G'；（3）2…

【解析】（1）用多用電表粗測電阻絲的阻值時，指針偏轉角度過小，說明電阻較大，應該換用大倍

率的，即將多用電表的歐姆擋位換到Xi。。進行再次測量，并重新進行歐姆調零。則圖甲的讀數(shù)為

（2）根據(jù)題意可知，讓電表同時接近滿偏狀態(tài)，A1處電表改裝后量程為36V,由歐姆定律可知，

流過&的電流為

若A?處選擇5,和凡并聯(lián)后量程為20mA,不能滿足實驗要求，則應Ai處選擇d,A?處選抵G?。

（3）由于凡與G?內阻相等，則流過凡的電流為八，則流過凡的電流為

段兩端的電壓為

由歐姆定律可得

12.（9分）某同學用如圖甲所示的實驗裝置，探究一定質量的小車的加速度與力的關系。一質量為

，吸的光滑滑輪用一輕質細桿固定在小車的前端，小車的質量為M,砂和砂桶的質量為〃3打點計時

器所接電源頻率為50Hz的交流電。

（1）此實驗正確的操作是。

A.實驗前需要將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

B.讓小車靠近打點計時器，先釋放小車，再接通電源

C.為減小系統(tǒng)誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量機遠小于小車的質量M

（2）該同學以小車的加速度a為縱坐標、力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，畫出的“產(chǎn)的關系圖像如圖

乙所示，圖線的斜率為〃，則小車的質量為O

12

———m

A.%B."{yC.kD.2A

（3）某次實驗中，力傳感器的示數(shù)為4.575N,打出的部分計數(shù)點如圖丙所示（每相鄰兩個計數(shù)點

間還有四個計時點未畫出）其中$i=4.78cm,s2=5.44cm,=6.08cm,s4=6.73cm,%=7.38cm,

$6=8.045,則小車的加速度大小為m/s2,此次實驗中砂和砂桶的質量

為kgo（當?shù)刂亓铀俣却笮?.8m/s2,結果均保留兩位有效數(shù)字）

【答案】（1）A；（2）B；（3）0.65；

【解析】（1）A.實驗前需平衡摩擦力，才能用傳感器測量小車所受合力，A正確；

B.應先接通電源，再釋放小車，B錯誤；

C.合力由傳感器測量，不需要保證砂和砂桶的質量機遠小于小車的質量M,C錯誤。

故選A。

（2）根據(jù)牛頓第二定律

得

則

則小車的質量為

故選B。

（3）相鄰計數(shù)點的時間間隔為

小車的加速度大小為

砂和砂桶的加速為加，根據(jù)牛頓第二定律

得

砂和砂桶的質量:為

13.（1（）分）如圖所示，蹦蹦球是一種兒童健身玩具，某同學在熱力學溫度T=300K的室內，用打

氣筒對蹦蹦球充氣，充氣前蹦蹦球內部空氣的壓強%=充氣后蹦蹦球內部氣體的壓強增加到

3atm。已知蹦蹦球的容積P=2.5L,打氣筒每次充入AP=0/L、壓強為1atm的空氣，忽略充氣過

程中氣體溫度及蹦蹦球容積的變化，空氣可視為理想氣體。

（1）求打氣筒充氣的次數(shù)〃：

（2）將蹦蹦球拿到室外，一段時間后蹦蹦球內部空氣的熱力學溫度升高到7=310K,求此時蹦蹦

球內部空氣的壓強P。

【答案】（1）50；（2）3.1atm

【解析】（1）充氣過程中氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有

解得

（2）根據(jù)查理定律有

解杼

14.（14分）如圖所示，平行光滑的金屬導軌由傾斜部分和水平部分組成“傾斜導軌與水平導軌由

兩小段光滑絕緣圓弧軌道（長度可忽略）平滑相連，傾斜部分由傾角為6、間距為L的導軌時、丸

構成，水平部分由兩段足夠長但大等寬的平行金屬導軌構成，be、g/i段間距為￡,加、?段間距為

2L,之間接有阻值為〃的定值電阻。傾斜導軌處于垂直傾斜導軌平面向上的勻強磁場中，磁感

應強度大小為35,水平導軌處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度大小為〃（兩處磁場方向在圖

中均木畫出）。導體棒II靜止于公、"可段，導體棒I從傾斜導磯上某處由靜止拜放，到達理加述

度已達到最大。導體棒I、II的質量均為〃?、電阻均為R,兩導體棒運動過程中始終與導軌垂直且

接觸良好，重力加速度大小為g，導軌電阻和空氣阻力均可忽略不計。

（1）求導體棒I到達力g時的速度大?。?；

（2）導體棒I在水平導軌上運動的過程中，求導體棒I、I【達到穩(wěn)定后的速度大小匕和匕；

（3）整個運動過程中，若導體棒I上產(chǎn)生的焦耳熱是導體棒11的兩倍，求導體棒I釋放的位置到

加的距離X.

_2加gRsin。_SmgRsin0_4mgRsin0_4w2g/?2sin0

【答案】（1）95*:（2）匕=45」.，匕=458*；（3）'=1351〃

【解析】本題考查電磁感應定律，目的是考查學生的模型建構能力。

（1）由題意知導體棒I到達姆前速度已達到最大，由平衡條件有

又

其中

解得

（2）穩(wěn)定時，兩導體棒兩端的感應電動勢相等，則有

可得

對兩導體棒由動量定理分別有

解得

（3）導體棒I在傾斜導軌上運動時，導體棒II中無電流通過，不產(chǎn)生焦耳熱，設導體棒【在傾斜導

軌二產(chǎn)生的焦耳熱為2,導體棒【在傾斜導軌上的運動過程由能量守恒定律有

解得

當導體棒I在水平導軌上運動時，導體棒I、II產(chǎn)生的焦耳熱相同，設均為