湖北省2024年高考物理模拟试卷及答案6

湖北省2024年高考物理模拟试卷及答案阅卷人一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。得分1．人工转变是用天然或人工加速的粒子轰击原子核，产生新原子核的过程。约里奥·居里夫妇用α粒子轰击1327Al发现了放射性同位素1530P和X，A．X是0B．Y有14个中子C．在人工转变中质量数守恒，但电荷数不守恒D．人类一直生活在各类放射性环境中，任意剂量的射线都不会危及健康2．一定质量的理想气体沿圆弧经历a→b→c→d→a状态变化，其V−T图像如图所示，图中a、b、c、d是圆周的四等分点。下列说法正确的是（）A．a→b是等压过程 B．b→c过程中气体放热C．c→d过程中气体对外界做正功 D．d→a过程中气体分子平均动能增大3．如图是一对等量异种点电荷的电场线，A、C位于电荷连线上，B、D位于电荷连线的中垂线上，四个点到电荷连线中点O距离相等，各点处的电场强度大小分别为EA、EB、EC、ED，电势分别为φA、φA．EA=EC>EB=EC．将电子从B移至D，电场力做正功 D．将电子从A沿不同路径移到D，电场力做功不相等4．2011年我国研制的“天宫一号”成功进入预定轨道环地运行；2021年“天问一号”环绕器成功进入环火遥感探测轨道，开展火星全球遥感探测。已知火星质量约为地球质量的0.1倍，火星半径约为地球半径的0.5倍，“天官一号”和“天问一号”的轨道均为近地、近火圆轨道。由此可推断在稳定运行过程中，相同时间内，“天宫一号”和“天问一号”与各自中心天体球心连线扫过的面积之比约为（）A．8 B．4 C．2 D．15．如图，三根不可伸长的轻质细绳OA、OB、OC交于点O，OB绳水平，有一灯笼静止悬挂于OC绳下端。现保持O点位置不变，对灯笼施加一个始终垂直于OC绳的拉力F，使灯笼沿顺时针缓慢移动直至OC绳水平，绳中拉力分别记为TOA、TOB、A．F一直减小 B．TOCC．TOA先减小再增大 D．T6．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，图中P、Q两质点的位移相等，之后每隔0.3s两质点的位移均相等。已知该波的周期大于0.3s，下列说法正确的是（）A．该波的传播速度为40m/s B．0～1.0s时间内，质点P运动的路程为39cmC．当质点P处于波峰时，质点Q处于平衡位置 D．经过0.4s质点Q第一次到达波峰位置7．如图所示，足够长的光滑水平固定金属导轨宽为L，导轨上静止放置着质量分别为2m、3m的两根导体棒a、b。现给a一水平向右的初速度v。已知导轨电阻不计，两导体棒始终与导轨保持垂直且与导轨接触良好，回路的总电阻为R，垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（）A．a、b稳定前回路中产生顺时针方向的感应电流B．a的速度为3v4时，b的速度为C．a的速度为3v4时，b的加速度为D．从开始到a、b稳定后，a、b间的距离增大了6Rmv8．实验室中有一个电压标称输入220V、输出6.6V的变压器，拆后数出其副线圈匝数是39匝。现将它改绕成输入220V、输出33V的变压器，仅改变原线圈匝数或副线圈匝数，可行的做法有（）A．副线圈的匝数应增加195匝 B．副线圈的匝数应增加156匝C．原线圈的匝数应减少260匝 D．原线圈的匝数应减少1040匝9．如图所示，半径为R、圆心为O的圆形区域外的足够大范围内有磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，距离O点2R处的A点有一粒子源，可以沿纸面内垂直于AO连线发射各种速率的同种离子。已知离子质量为m、电荷量为q，离子第二次通过圆形边界时即被吸收，离子的重力可忽略，不考虑离子间的相互作用力。下列说法正确的是（）A．到达圆形区域的离子最小速度为qBRm B．到达圆形区域的离子最大速度为C．速率为3qBR4m的离子可以经过O点 D．速率为3qBR2m10．如图所示，光滑竖直固定杆上套有一质量为m的小球A，一根竖直轻弹簧上端连接着一个质量为m的物块B，下端连接着一个质量为2m的物块C。一轻绳跨过轻质定滑轮O，一端与物块B相连，另一端与小球A连接，定滑轮到竖直杆的距离为5L。初始时，小球A在外力作用下静止于P点，此时轻绳刚好伸直无张力且OP间细绳水平、OB间细绳竖直。现将小球A由P点静止释放，A沿杆下滑12L到达最低点Q，此时物块C与地面间的相互作用刚好为零。不计滑轮大小及摩擦，重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（）A．弹簧的劲度系数为3mgB．小球A运动到最低点时弹簧的形变量为8C．小球A运动到最低点时弹簧的弹性势能为4mgLD．用质量为m2的小球D替换A，并将其拉至Q点由静止释放，小球D经过P点时的动能为阅卷人二、非选择题：本题共5小题，共60分。得分11．某同学验证机械能守恒定律，具体步骤如下：（1）用细绳将质量均可不计的定滑轮和动滑轮按照图（a）所示的方式连接，细绳的一端系在天花板上，另一端系着重物。纸带竖直穿过固定好的打点计时器并与重物下端相连。用手托住动滑轮与钩码，让系统保持静止；（2）先接通电源，待打点稳定后同时释放钩码和重物，打点计时器打出一系列清晰的点迹。为使重物带动纸带向上运动，钩码的质量M与重物的质量m之间的关系应满足；（3）关闭电源，取下纸带，选取合适的连续点，标记出计数点，如图（b）所示。测量各计数点到A点的距离h，根据打点计时器使用的交流电频率，利用纸带分别计算各计数点对应速度大小v，用电脑绘制ℎ−v用天平测出钩码质量M=200g，重物的质量m=50g，已知当地的重力加速度g=9.80m/s（4）若实际实验过程中阻力不能忽略，则实际图线的斜率与理论值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。12．某实验小组用电阻箱和电压表（内阻可视为无穷大），测量定值电阻R0①闭合S1，断开S2和②闭合S1和S3，断开③闭合S1，断开S2和S3，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数R（1）根据上述步骤，可得出定值电阻R0的阻值为（2）将测量的数据填入表格，利用Excel计算出UR+数据序号123456U/AR+R10020040080016004000U0.90.80.6750.50.3750.1675（3）由测得的数据，利用计算机得出电压表示数U随UR+R0变化的图线如图（b）所示的。根据图像可求得水果电池的电动势E=V，内阻（4）实际电压表内阻不是无穷大，若只考虑由此引起的系统误差，则与真实值相比，电动势的测量值（选填“偏大”“偏小”或“不变”），内阻的测量值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。阅卷人三、计算题得分13．“香炉初上日，瀑水喷成虹”，古人对彩虹的形成早就有过思考。当太阳光照射到空气中的水滴时，光线被折射及反射后，便形成了彩虹。如图所示，一束单色光以入射角α=53°从A点射入空气中的球形水滴，经过B点反射后再从C点折射出水滴，已知出射光线相对入射光线，光线方向发生φ=138°角的偏转，sin53°=0.8（1）求水滴对单色光的折射率n；（2）若水滴的半径为R，光在真空中的速度为c，求该光线从A点射入到C点射出水滴所需时间t。14．如图所示，竖直平面内固定有绝缘轨道ABMNP，AB段是长L=3.6m的水平轨道，BM段是半径R=0.4m、圆心角θ=37°的光滑圆弧轨道，MN段是倾角θ=37°的倾斜轨道，NP段是恰好能与BM段组成半圆的光滑圆弧轨道，各段轨道均平滑连接。O1、O2分别是两段圆弧轨道的圆心，MO1所在直线右侧足够大空间存在匀强电场，电场方向与MN平行且向上，电场强度大小为E=90N/C。小物块a以初速度v0=10m/s从A点向右运动，一段时间后，与静置在B点的小物块b发生弹性正碰（碰撞时间极短），b运动到P点时对轨道恰好无压力。已知a、b的质量分别为m1=0.1kg、m2（1）a、b碰撞结束瞬间，b的速度大小；（2）b通过P点时的速度大小；（3）b通过P点后在电场中运动距MN的最远距离。15．如图所示，在光滑水平面上静止放置着两个可视为质点的小球A、B，A、B之间夹有锁定的轻弹簧（长度可忽略），其储存的弹性势能为Ep=37.5J。某时刻，解除弹簧锁定，在弹簧恢复原长后立即从A、B间撤除，同时对B施加向左的恒力F=10N。已知A、B间的碰撞是弹性碰撞，A的质量为mA（1）求弹簧解除锁定，A、B离开弹簧瞬间各自的速度大小；（2）求A、B在第1次与第2次碰撞间的最大距离；（3）求A、B发生第n次碰撞时，小球A的位移大小。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A.由核反应方程可得

1327Al+24He→1530P+01n

可知X是中子，A符合题意；

B.由

1530P→10e2．【答案】C【解析】【解答】A.由

VT=CP

可知，点与原点连线斜率可表示气体压强的大小，显然Oa连线斜率大于Ob连线斜率，故

Pa＜Pb

a→b不是等压过程，A不符合题意；

B.b→c过程中温度增加，其体内能增大，体积增大，气体对外界做功，W＜0，由热力学第一定律

∆U=W+Q

可知Q＞0，故气体吸热，B不符合题意；3．【答案】A【解析】【解答】A.由图可知，A、C两点对称，场强大小相同，方向相同，B、D两点对称分布，场强大小相同，方向相同，A、C点电场线分布密集，故场强大，A符合题意；

B.顺着电场线电势降低，故A点电势最大

φA>φC>φB=φD4．【答案】B【解析】【解答】ABCD.由题可知，环绕器做匀速圆周运动，故角速度

ω=GMR3

环绕器与各自中心天体连线扫过的面积为

S=12·θ·R2=12ωt·R25．【答案】D【解析】【解答】AB.对灯笼进行受力分析，灯笼受到重力，OC绳的拉力与外力F的作用，可知外力F始终与拉力垂直，故在缓慢移动过程中，外力F逐渐增大，OC绳拉力逐渐减小，AB不符合题意；

CD.对结点O进行受力分析，OA、OB绳上拉力的方向不变，故在移动过程中，OA绳拉力逐渐减小，OB绳上拉力先增大后减小，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】利用受力分析，结合共点力的平衡特点可得出结论。6．【答案】B【解析】【解答】A.由图可知，简谐波沿正方向传播，则t=0时，P点沿y轴正方向运动，Q点沿y轴负方向运动，可知

T2+nT=0.3s

又周期大于0.3s，则T=0.6s，由图可得波长为12m，波速为

v=λT=20m/s

A不符合题意；

B.t=0s时，P沿y轴正方向运动，0~1s时间内，即

T+T2+T6

可知P点的路程为

4A+2A+A=39cm

7．【答案】D【解析】【解答】A.a、b稳定前，a棒切割磁场产生感应电动势，线圈中感应电流方向沿逆时针方向，A不符合题意；

BC.将a、b棒看作系统，系统动量守恒，有

2mv=2m·34v+3mvb

可得

vb=v6

此时b棒所受安培力为

F=BIL=BBLva−vbRL=B2L27v12R

由牛顿第二定律有F=3ma，可得

a=7B2L2v36R

B不符合题意；8．【答案】B,D【解析】【解答】AB.由

U1U2=n1n29．【答案】B,C【解析】【解答】A.由图可知，离子到达圆形区域的离子半径最小为R2，由

qvB=mv2R

可知

v=qBR2m

A不符合题意；

B.离子到达圆形区域的离子半径最大为

3R2

由

qvB=mv2R

可知

v=3qBR2m

B符合题意；

C.若离子速率为

3qBR4m

则由

R=mv10．【答案】A,D【解析】【解答】AB.由题可知，初始状态弹簧处于压缩状态，对物体B有

mg=kx1

末状态弹簧处于伸长状态，对物体C有

2mg=kx2

联立可得

kx1+x2=3mg

由图可知，细绳变化的长度为

x1+x2=OQ−OP=8L

可得

k=3mg8L

弹簧的形变量为163LA符合题意，B不符合题意；

C.小球A运动到最低点时弹簧的弹性势能为

Ep11．【答案】（1）无（2）M>2m（3）0.102（4）偏大【解析】【解答】（1）根据动滑轮及其绳上拉力特点，要使重物上升，需满足

Mg>2mg

故钩码与重物的质量之间关系应满足

M>2m

（2）由机械能守恒定律可知

mgℎ=12mv2−12mv0212．【答案】（1）862（2）无（3）0.80±0.02；7（4）偏小；偏小【解析】【解答】（1）当闭合S1，断开S2和S3时，电阻箱与电阻串联，两边电压为0.6V，闭合S1和S3时，电阻短路，电阻箱两端电压为0.6V，故两次操作电压表并联电阻大小相同，定值电阻阻值为

R0=2040−1178=862Ω

（2）由闭合电路欧姆定律有

U=E−UR+R0r

可知，图像与纵轴截距为电动势的大小，为

E=0.0813．【答案】（1）解：如图所示，β=β+θ=γθ+γ=α解得γ=37°n=解得n=（2）解：4Rv=解得t=【解析】【分析】（1）根据光路图的几何关系可得出光线的入射角与折射角的大小，进而利用折射率公式可得出结论；（2）利用几何关系可得出光程的大小，利用折射率与速度的关系式可求出光线在介质中传播的速度大小，进而得出传播时间。14．【答案】（1）解：a从A点运动至B点，根据动能定理−μa、b弹性正碰，根据动量守恒定律m根据机械能守恒定律1解得v（2）解：b在P点，根据牛顿第二定律m解得v（3）解：b过P点后做抛体运动，将运动沿电场所在方向（MN方