湖北省武漢市武漢某中學2024屆高考物理押題試卷含解析

湖北省武漢市武漢外國語學校2024屆高考物理押題試卷

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。

4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題；木題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、如圖，理想變壓器原、副線圈匝數之比為1：2,原線圈與定值電阻品串聯后，接入輸出電壓有效值恒定的正弦交

流電源。副線圈電路中負載電阻為可變電阻A、V是理想電表。當此=2用時，電流表的讀數為1A,電壓表的讀

數為4V,則（）

A.電源輸出電壓為8V

B.電源輸出功率為4W

C.當凡=8Q時，電壓表的讀數為3V

D.當肥=8。時，變壓器輸出功率最大

2、在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一個質量分布均勻的球體，已知地球半徑為R,地

球自轉的周期為T,則地球兩極處的重力加速度與赤道處的重力加速度之差為

3不火2江C.竽4/R

A.下yrT-

3、關于玻爾的原子模型，下列說法正確的是（）

A.按照玻爾的觀點，電子在定態(tài)軌道上運行時不向外輻射電磁波

B.電子只能通過吸收或放出一定頻率的光子在軌道間實現躍遷

C.電子從外層軌道躍遷到內層軌道時，動能增大，原子能量也增大

D.電子繞著原子核做勻速圓周運動。在外層軌道運動的周期比在內層軌道運動的周期小

4、2020年1月我國成功發(fā)射了“吉林一號"衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道可看作距地面高度為650km的圓，地球半徑為6400km,

第一宇宙速度為7.9km/s。則該衛(wèi)星的運行速度為（）

A.11.2km/sB.7.9km/sC.7.5km/sD.3.1km/s

5、如圖所示，足夠長的直線H靠近通電螺線管的一端，且與螺線管垂直。用磁傳感器測量"上各點沿打方向上的

磁感應強度分量氏的大小，在計算機屏幕上顯示的圖像大致是（）

6、基于人的指紋具有終身不變性和唯一性的特點，發(fā)明了指紋識別技術,目前許多國產手機都有指紋解鎖功能，常用

的指紋識別傳感器是電容式傳感器,如圖所示.指紋的凸起部分叫“蠟”，凹下部分叫“峪”.傳感器上有大量面積相同

的小極板，當手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在暗處和峪處形成

的電容器的電容大小不同.此時傳感器給所有的電容器充電后達到某一電壓值，然后電容器放電，電容值小的電容器

放電較快，根據放電快慢的不同，就可以探測到喳和峪的位置，從而形成指紋圖象數據.根據文中信息，下列說法正

確的是（）

A.在峪處形成的電容器電容較大

B.在峪處形成的電容器放電較慢

C.充電后在崎處形成的電容器的電荷量大

D.潮濕的手指頭對指紋識別絕對沒有影響

二、多項選擇題：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，有多個選項是符合題目要求的。

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、如圖，正方形金屬線框自某一高度在空氣中豎直下落（空氣阻力不計），然后進入并完全穿過與正方形等寬的勻強

磁場區(qū)域，進入時線框動能為良】，穿出時線框動能為質2。從剛進入到剛穿出磁場這一過程，線框產生的焦耳熱為。,

克服安培力做的功為Wi,重力做的功為1%,線框重力勢能的減少量為AEp,則下列關系正確的是（）

XXXXX

XXXXX

A.0=W1B.Q=W2-VV1

C.Q=AEP+Eki~Ek2D.VVz=1%+(Ek2-EH)

8、一簡諧機械橫波沿，軸負方向傳播，已知波的波長為8m,周期為2s,f=Os時刻波形如圖甲所示，a、b、d是波

上的三個質點。圖乙是波上某一點的振動圖象，則下列說法正確的是

B.在0~0.25s和0.25~0.5s兩段時間內，質點〃運動位移相同

C.該波傳播速度為y=16m/s

D.質點。在Z=ls時位于波谷

E.質點d簡諧運動的表達式為y=O.lsinm(m)

9、地球探測器的發(fā)射可簡化為以下過程。先開動發(fā)動機使探測器從地表由靜止勻加速上升至100km高處，該過程的

平均加速度約為30m/s2。再開動幾次發(fā)動機改變探測器速度的大小與方向，實現變軌，最后該探測器在100km高度

繞地球做勻速圓周運動。已知探測器的質量約為2xl()2kg,地球半徑約為6400km,萬有引力常量為

6.67xlO-MN.m2/kg2,?探測器上升過程中重力加速度可視為不變，約為9.8m/s2。則關于探測器的下列說法，正

確的是()

A.直線上升過程的末速度約為1.73xl()3m/s

B.直線上升過程發(fā)動機的推力約為7.96x1O'N

C.直線上升過程機械能守恒

I).繞地球做勻速圓周運動的速度約為7.86xl()3m/s

10、水平地面上有一個質量為6kg的物體，在大小為12N的水平拉力尸的作用下做勻速直線運動，從x=2.5m位置處

拉力逐漸減小，拉力產隨位移x變化規(guī)律如圖所示，當x=7m時拉力減為零，物體也恰好停下，取g=10N/kg,下列說

法正確的是()

FN

A.2.5m后物體做勻減速直線運動

B.合外力對物體所做的功為一27J

C.物體在減速階段所受合外力的沖量為-12N?S

D.物體勻速運動時的速度大小3m/s

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）為了探究質量一定時加速度與力的關系，一同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的

質量，血為砂和砂桶的質量。（滑輪質量不計）

（1）實驗時，一定要進行的操作是______。

A.用天平測出砂和砂桶的質量

B.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

C.小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數

D.改變砂和砂桶的質量，打出幾條紙帶

E.為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量〃，遠小于小車的質量M

⑵該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（兩相鄰計數點間還有兩個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為

50Hz的交流電，根據紙帶可求出小車的加速度為m/s"結果保留兩位有效數字）。

單位：cm

⑶以彈簧測力計的示數戶為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的。?尸圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為伍求得

圖線的斜率為A,則小車的質量為o

12

A.2tan6^B.-------c.kD.-

tan9k

12.（12分）為了測量一個電動勢約為6V~8V,內電阻小于3。的電源，由于直流電壓表量程只有3V,需要將這只電

壓表通過連接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程9V的電壓表，然后再用伏安法測電源的電動勢和內電阻，以

下是他們的實驗操作過程：

⑴把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，實驗步驟如下，完成填空。

第一步：按電路圖連接實物

第二步：把滑動變阻器滑動片移到最右端，把電阻箱阻值調到零

第三步：閉合電鍵，把滑動變阻器滑動片調到適當位置，使電壓表讀數為3.0V

第四步：把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數為Vo

第五步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯，撤去其它線路，即得量程為9V的電壓表

⑵以上實驗可供選擇的器材有：

A.電壓表（量程為3V,內阻約2kC）

B.電流表（量程為3A,內阻約0.1C）

C.電阻箱（阻值范圍0~9999。）

D.電阻箱（阻值范圍999。）

E.滑動變阻器（阻值為0?20Q,額定電流3A）

F.滑動變阻器（阻值為（）?20k。,額定電流0.2A）

電阻箱應選______,滑動變阻器應選________o

③用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢￡和內電阻「，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓

表U和電流/的值，并作出U—/圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為—V,內電阻為（結果保留2位

有效數字）

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）如圖所示為俯視圖，兩半徑均為A=0.2m的光滑半圓軌道PM、QN處于同一光滑水平面內，兩半圓軌道

剛好與直線PQ、MN相切于P、Q和M、N點。水平面上MF部分的虛線方框內涂有粗糙介質，滑塊與MF段材料

間的動摩擦因數為4=01,該區(qū)城的寬度為L”尸=0.2m,質量均為利=1kg的兩相同的滑塊A、B固定于直線MN

上，它們不在AF區(qū)域，且A滑塊靠近F,AB之間夾有少量火藥，點燃爆炸后產生沿MN方向的速度，重力加速度g

取10m/s:o

（1）已知火藥點燃爆炸A、B分離后兩滑塊獲得的動能均為昂=0.5J,求B在Q點所受半圓軌道的彈力大小;

（2）若A、B兩滑塊獲得沿MN方向大小相等、方向相反的速度%,若要求二者只能在MN間相碰，求％的取值范

圍。（結果可用根式表示）

14.（16分）如圖所示，圓心為0、半徑為「的圓形區(qū)域內、外分別存在磁場方向垂直紙面向內和向外的勻強磁場，

外部磁場的磁感應強度大小為瓦。P是圓外一點，OP=2ro一質量為加、電荷量為q的帶正電粒子從P點在紙面內垂

直干。尸射出.第一次從4點（圖中未畫出）沿圓的半杼方向射入圓內后從。點（P、O,。二點共線）沿尸。方向射出圓

形區(qū)域。不計粒子重力，sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：

⑴粒子在圓外部磁場和內部磁場做圓周運動的軌道半徑；

⑵圓內磁場的磁感應強度大??；

⑶粒子從第一次射入圓內到第二次射入圓內所經過的時間。

15.（12分）如圖所示，質量加i=lkg的木板靜止在傾角為。=30。足夠長的、固定的光滑斜面上，木板下端上表而與半

徑/?=6111的固定的光滑圓弧軌道相切圓弧軌道最高點B與圓心O等高。一質量機2=2kg、可視為質點的小滑塊以

vo=15m/s的初速度從長木板頂端沿木板滑下已知滑塊與木板之間的動摩擦因數”走,木板每次撞擊圓弧軌道時都會

3

立即停下而不反彈，最終滑未從木板上端滑出，取重力加速度g=10m/s2。求

⑴滑塊離開圓弧軌道B點后上升的最大高度；

（2）木板的最小長度；

⑶木板與圓弧軌道第二次碰撞時損失的機械能。

參考答案

一、單項選擇題：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，只有一項是符合題目要求的。

1、D

【解析】

A.當凡=2凡時，電流表的讀數為1A,電壓表的讀數為4V,根據歐姆定律

凡=^2_=-Q=4Q

■I21

a=2C,理想變壓器原、副線圈匝數之比為1：2,根據電壓與匝數成正比得原線圈電壓是

q=^UJ」x4V=2V

n2~2

根據單相變壓器中電流與匝數成反比得原線圈電流是

/)=—12=1A=2A

所以電源輸出電壓為

U=q+/內=2V+2x2V=6V

A錯誤；

B.電源輸出功率為

P==12W

B錯誤;

D.根據歡姆定律得副線圈電流為『，所以原線圈電流是2丁，所以

12R2

當&=8。時，t/2=6V,即電壓表的讀數為6V；變壓器輸出的功率

_]44鳥_144

耳（3）2-髀6

所以滿足

時變壓器輸入功率最大，解得

R2=8。

9

變壓器輸出的功率6最大為5W,C錯誤，D正確。

故選Do

【解析】

一?一mM——八2兀、、c27rl4兀

在兩極：G-^-=mg]；在赤道上：O-^-mg2=m（-）R,則Ag=g1-g?=（于）~R=—產

A.三,與結論不相符，選項A錯誤；

T2

B.冬，與結論不相符，選項B錯誤；

占，與結論不相符，選項C錯誤;

苓四，與結論相符，選項D正確;

【解析】

A.根據玻爾的原子模型可知，電子在定態(tài)軌道上運行時不向外輻射電磁波，A正確;

B.電子在軌道間躍遷時，可通過吸收或放出一定頻率的光子實現，也可通過其他方式實現（如電子間的碰撞），B錯

誤；

C.電子從外層軌道（高能級）躍遷到內層軌道（低能級）時。動能增大，但原子的能量減小，C錯誤；

D.電子繞著原子核做勻速圓周運動，具有“高軌、低速、大周期”的特點。即在外層軌道運動的周期比在內層軌道運

動的周期大，D錯誤。

故選A。

4、C

【解析】

近地衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，則有

-MmV

G——=m——

R2R

則有第一宇宙速度

v==7.9km/s

“吉林一號”衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，則有

-Mmv'2

G-----7=m-------

（R+/;）2R+h

聯立解得

v'=7.5km/s

故C正確，ABD錯誤。

故選C。

5、C

【解析】

通電螺線管的磁場分布相當于條形磁鐵，因此根據磁感線的分布，再由磁感線的疏密程度來確定磁感應強度的大小，

如圖所示：那么各點沿功方向上的磁感應強度分量員的大小從。向力先增大，后減小到零，再反向增大，最后減小,

故C正確。

故選C。

6、C

【解析】

根據電容的決定式C=:之分析d改變時電容的變化以及電荷量的多少；

4/rkd

根據電荷量的多少分析放電時間長短.

【詳解】

A.根據電容的計算公式C二:果可得，極板與指紋峪（凹下部分）距離d大，構成的電容器電容小，故A錯誤；

4兀kd

BC.傳感器給所有的電容器充電后達到某一電壓值，然后電容器放電，所以所有的電容器電壓一定，根據

Q=CU=苦；可知，極板與指紋溝｛凹的部分，d大，電容?。嫵傻碾娙萜鞒渖系碾姾奢^少，所以在峪處形成的電

容器放電過程中放電時間短，放電快；反之，在靖處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，故C正確，B錯

誤；

D.濕的手與傳感器之間有水填充，改變了原來匹配成平行板電容器的電容，所以會影響指紋解鎖，故D錯誤.

二、多項選擇題：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，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、ACD

【解析】

AR.由能量關系可知.線框產生的焦耳熱。等于克服安培力做的功為W-選項A正確，R錯誤：

CD.由動能定理

叱

即

W2=Wi+（Ek2-Eki）

而

W2=AEp

則

Q=Wi=A￡p+Eki.Eki

選項CD正確。

故選ACDo

8、ADE

【解析】

A.由圖乙知，U0時刻質點經過位置向下運動，圖甲是U0時刻的波形，此時〃位于波峰，位移最大，與圖乙中U0

時刻質點的狀態(tài)不符，而質點力在U0時刻經過平衡位置向下運動，與圖乙中U0時刻質點的狀態(tài)相符，所以圖乙不

能表示質點d的振動，可以表示質點。的振動，故A正確；

B.由于質點做簡諧振動，并不是勻速直線運動，則在0?0.25s和0.25?0.5s兩段時間內，質點力運動位移不相同，

故B錯誤；

C.由圖可知，波的波長為8m,周期為2s,故傳播速度

v=—=4m/s

T

故C錯誤；

D.因周期T=2s,那么質點〃在Qis時，即振動半個周期，其位于波谷，故D正確;

E.根據平移法可知，質點d下一時刻沿著y軸正方向運動，振幅

A=10cm=0.1m

而

2兀..

co=—=7irad/s

T

因此質點d簡諧運動的表達式為

y=0.1sin7ir(m)

故E正確。

故選ADEc

9、BD

【解析】

A.勻加速上升過程有

v2=2ah

解得

v=12x30xl00xl03m/s=2.45x10?m/s

A錯誤；

B.勻加速上升過程有

F-mg=ma

解得

/=m(g+a)=2x1(尸x(9.8+30)N=7.96xlO3N

B正確；

C.勻加速上升過程除地球引力做功外，還有發(fā)動機推力做功，則機械能不守恒，C錯誤;

D.勻速圓周運動過程有

「Mm咽

(R+hfR+h

解得

JGM

咻1=NR+h

又有

「Min

解得

9.8x（6400xl03）,

--------J--------Jm/s?7.86x1O'm/s

6400X103+100X103

D正確。

故選BD,

10、BD

【解析】

A.由題意知2.5m后拉力逐漸減小，摩擦力不變，所以合外力在改變，根據牛頓第二定律可知加速度也在改變，不是

勻減速直線運動，故A錯誤;

B.圖象與坐標軸圍成的面積表示拉力做的功，則由圖象可知

唯=g(2.5+7)xl2J=57J

物體做勻速運動時，受力平衡，則

/=F=12N

所以

一二上二0.2

mg6x10

所以滑動摩擦力做的功

Wf=-/.ungx=-0.2x6x10x7J=-84J

所以合外力做的功為

W,r=W,+WE=-84+57J=-27J

故B正確;

CD.根據動能定理有

卬介=。-；〃忐

代入數據解得％=3m/s；根據動量定理可知，物體在減速過程中合外力的沖量等于動量的變化量，即

/=0-mvQ=-6x3N-s=-18N-s

故C錯誤，D正確。

故選BD.

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、BCD1.3D

【解析】

(DU1AE.本題拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質量，也就不需要使小桶(包括砂)的質

量遠小于車的總質量，AE錯誤；

B.該題是彈簧測力計測出拉力，從而表示小車受到的合外力，將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，B正確;

C.打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質量的關系，要記錄

彈簧測力計的示數，C正確；

D.改變砂和砂桶質量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨尸變化關系，D正確；

故選：BCDo

⑵⑵相鄰計數點間的時間間隔為

T=3x0.02=0.06s,

連續(xù)相等時間內的位移之差：

Ax=0.5cm,

根據Ar=a"得：

67=Ax=O：5xlOlm/s2=13m/s2；

T10.062

⑶⑶對尸圖來說，圖象的斜率表示小車質量的倒數，此題，彈簧測力計的示數:

2F=Ma,

即

。?尸圖線的斜率為A,則

故小車質量為:

M=2,

k

故D正確。

故選I).

12、1.0C6.91.5

【解析】

(1)”］把3V的直流電壓表接一電阻箱，改裝為量程為9V的電壓表時，將直流電壓表與電阻箱串聯，整個作為一只電

壓表，據題分析，電阻箱阻值調到零，電壓表讀數為3V,則知把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數為

U=，3V=1.0V

9

(2)［2］由題，電壓表的量程為3V,內阻約為2kC,要改裝成9V的電壓表，根據串聯電路的特點可知，所串聯的電阻

箱電阻應為

2x2kC=4kQ

故電阻箱應選C；

［3］在分壓電路中，為方便調節(jié)，滑動變阻器選用阻值較小的，即選E；

(3)［4］由丙讀出，外電路斷路時，電壓表的電壓為

U=2.3V

則電源的電動勢為

E=2.3x3V=6.9V

［5］內阻為

2.3x3-1.5x3

Q=1.5Q

1.6

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13、(1)5N(2)正叵m/s

55

【解析】

(1)設A、B分離后獲得的速度大小分別為匕和彩，則由題意可得

口1。12

紇=5陽彳=5〃嗚

解得

H=v2=lm/s

由下半軌道和水平面光滑，B在半圓軌道上做勻速圓周運動，則B在Q點，由牛頓第二定律得

2

N=〃z五=5N

R

（2）由題意可知，A、B分開后，二者獲得的初速度為%,設A能通過涂有粗糙材料的區(qū)域，則A通過涂有粗糙材

料區(qū)域的最長時間為

2L

rAm-

%

2兀R

B運動到M處需要的時間——，通過判斷可得所以若A、B只能在M、N間相碰，則A必須在相碰

%

前就停在M、F間;

A、B初速度大小相等，要滿足在涂有粗糙材料的區(qū)域相碰，則A至少應運動到MF的中點（A、B相遇在中點）至多

運動到M點AB相遇在M點

若停在M點，則由動能定理有

，八12

一〃〃吆=機燈

解得

x/io.

vo=-m/s

若A停在MF的中點，則由動能定理有

1,八1，

--pmgLMF=^--mvQ

解得

%=fn/s

故%的取值范圍為

且巫m/s

505

B674團

14、(l)/?=3r(2)BA=-^-(3)TT—~

243OqB0

【解析】

（1）設粒子在圓外和圓內磁場中運動的軌道半徑分別為此、心,由幾何關系可知:

P+Ri2=(2r-7?i)2

解得

3r

三角形OiAO與三角形OiQOz相似，則

0A_0,4

配二麗

即

二:工

R-,3r—

解得：

&=3r

(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，則有

R

即

mv

B=—

qR

mv

%=3r

儼又

mv

b內=gx3/

解得

B。

8內=受

4

(3)由幾何關系知:

,R,3

tanNOiOA=——=—

r4

解得:

NOiOA=37°

同理可