湖北省2024年高考物理模拟试卷及答案15

湖北省2024年高考物理模拟试卷及答案阅卷人一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。得分1．下列说法正确的是（）A．阴极射线的本质是高频电磁波B．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说C．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构D．94239Pu2．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：2，在原线圈电路的a、b端输入电压一定的正弦交变电流，电阻R1、R2消耗的功率相等，则R1A．14 B．4 C．123．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是()A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高C．污水流量Q与U成正比，与a、b无关D．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大4．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：3，两端共接有六只相同的小灯泡L1、L2、L3、L4、L5和L6（电阻恒定不变），变压器的原线圈接有输出电压U恒定的交流电源，六只小灯泡均发光。下列说法正确的是（）A．L1、L2、L3三只灯泡亮度一定相同B．小灯泡L2一定比L4亮C．交流电源输出电压U是小灯泡L4两端电压的4.5倍D．L1消耗的功率是L2消耗灯泡的2.25倍5．图为氢原子的能级示意图。处于n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子再照射列逸出功为2.29eV的某金属板上，下列说法正确的是（）A．共有10种不同频率的光子辐射出来B．共有6种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象C．入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大D．从金属板中逸出的光电子就是α粒子6．光滑水平面上，一质量为m的滑块以速度v与质量为M的静止滑块相碰，碰后两者粘在一起共同运动。设碰撞过程中系统损失的机械能为ΔE。下列说法正确的是（）A．若保持M、m不变，v变大，则ΔE变大 B．若保持M、m不变，v变大，则ΔE变小C．若保持m、v不变，M变大，则ΔE变小 D．若保持M、v不变，m变大，则ΔE变小阅卷人二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。得分7．如图所示，一水平放置的平行板电容器充电以后与电源断开，并在其间加上垂直纸面向里的匀强磁场；某带电质点以某一速度从水平平行板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，刚好做匀速直线运动。下列说法正确的是（）A．该质点一定带正电B．该质点可能带负电C．若仅磁场的水平方向均匀增大，质点将向上偏转，速率越来越小D．若将下极板缓慢向下移动，质点将向下偏转，速率越来越大8．P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动。图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系，它们左端点横坐标相同。则下列说法正确的是A．P1的平均密度比P2的大 B．P1的第一宇宙速度比P2的小C．s1的向心加速度比s2的大 D．s1的公转周期比s2的大9．一定质量理想气体的p−V图象如图所示，从状态a经过程Ⅰ缓慢变化到状态b，再由状态b经过程Ⅱ缓慢变化到状态a，表示两个过程的图线恰好围成以ab为直径的圆。以下判断正确的是____。A．过程Ⅰ中气体的温度保持不变 B．过程Ⅱ中气体的温度先升高后降低C．过程Ⅰ中气体的内能先减少后增加 D．过程Ⅱ中气体向外界释放热量E．过程Ⅱ中气体吸收的热量大于过程Ⅰ中放出的热量10．下列关于振动和波的说法，正确的是____。A．声波在空气中传播时，空气中各点有相同的振动频率B．水波在水面上传播时，水面上各点沿波传播方向移动C．声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长，容易发生衍射D．当两列波发生干涉时，如果两列波波峰在某质点相遇，则该质点位移始终最大E．为了增大干涉条纹间距，可将蓝光换成红光阅卷人三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。得分11．某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R0，一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示：实验次数12345R（Ω）4.010.016.022.028.0I（A）1.000.500.340.250.20（1）该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻，若将R作为直角坐标系的纵坐标，则应取作为横坐标。（2）利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象。（3）由图象可知，该电池的电动势E=V，内电阻r=Ω。12．为了测量一个未知电阻Rx（Rx约为50Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：A电源（电源电动势E=4.5V，内阻约0.5Ω）B电压表V（量程为0—3V，内阻约3kΩ）C电流表A（量程为0—0.06A，内阻约0.3Ω）D滑动变阻器R：（0—20Ω）E开关及导线若干（1）请在下面方框内画出实验电路图（）（2）连好实物电路后发现电压表损坏了，实验室又提供了一只毫安表mA（（量程为0—30mA，内阻5Ω）和一个电阻箱（0—999.9Ω），要利用这两个仪器改装为3V的电压表，需要将毫安表和电阻箱R1联，并将电阻箱的阻值调到Ω；（3）请画出改装后的实验电路图（）（4）如果某次测量时毫安表示数为20.0mA，电流表A示数为0.058A，那么所测未知电阻阻值Rx=Ω（最后一空保留3位有效数字）。阅卷人四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。得分13．如图所示，相距L=5m的粗糙水平直轨道两端分别固定两个竖直挡板，距左侧挡板L'=2m的O点处静止放置两个紧挨着的小滑块A、B，滑块之间装有少量炸药。炸药爆炸时，能将两滑块分开并保持在直轨道上沿水平方向运动。滑块A、B的质量均为m=1kg，与轨道间的动摩擦因数均为μ=0.2。不计滑块与滑块、滑块与挡板间发生碰撞时的机械能损失，滑块可看作质点，重力加速度g取10m/s2（1）炸药爆炸瞬间，若有Q1=10J的能量转化成了两滑块的机械能，求滑块A最终离开出发点的距离；（2）若两滑块A、B初始状态并不是静止的，当它们共同以v0=1m/s的速度向右经过O点时炸药爆炸，要使两滑块分开后能再次相遇，则爆炸中转化成机械能的最小值Q2是多少?14．如图所示，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中∠A=30°，直角边BC=a．在截面所在的平面内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i．如果i=45°，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑光线沿原路返回的情况．(结果可用根式表示)（1）求玻璃的折射率n（2）若入射角i在0~90°之间变化时，求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度．15．如图所示，上端封闭、下端开口的玻璃管竖直放置，管长55cm，其中有一段长为6cm的水银柱，将长为20cm的空气柱A封闭在管的上部，空气柱B和大气连通.现用一小活塞将管口封住，并将活塞缓慢往上压，当水银柱上升4cm时停止上压.已知外界大气压恒为76cmHg，上压过程气体温度保持不变，A、B均为理想气体，求：（1）气体A、B末状态的压强；（2）试分析此过程中B气体是吸热还是放热？

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．阴极射线的本质是高速电子流，不是高频电磁波，选项A不符合题意；B．玻尔提出的原子模型，成功解释了氢原子发光现象，但是没有否定卢瑟福的核式结构模型，故B不符合题意。C．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构，选项C符合题意；D．94239Pu变成82故答案为：C。

【分析】阴极射线是高速电子流；玻尔的原子模型没有否定卢瑟福的核式结构模型；利用质量数和电荷数守恒可以判别衰变的次数。2．【答案】A【解析】【解答】因为电阻R1、R2消耗的功率相等，所以有

I12R1=I22R2

又因为3．【答案】C【解析】【解答】AB、以正离子为对象，由左手定则可知，其受到的洛伦兹力方向指向后表面，负离子受到的洛伦兹力指向前表面，故无论哪种离子较多，都是后表面电势高于前表面，故A、B错误；

C、当前后表面聚集一定电荷后，两表面之间形成电势差，当离子受到的洛伦兹力等于电场力时电势差稳定，即

qvB=qUb

由题意可知，流量为

Q=Sv=bcv

联立可得

Q=UBc

即Q与U成正比，与a、b无关，故C正确；

D、由

U=Bbv

4．【答案】C【解析】【解答】设小灯泡L4两端电压为U'，则有副线圈的输出电压为U2=3U'，根据电压与匝数成正比，原线圈的输入电压为U1=2U'，L2、L3两只灯泡串联后的总电压为2U'；设通过小灯泡L4电流为I，根据电流与匝数成反比，则有原线圈电流为32I，根据欧姆定律可得通过L2、L3两只灯泡的电流为I故答案为：C。【分析】利用副线圈的灯泡发亮可以求出副线圈电压的大小，进而可以求出原线圈输入电压及灯泡L2的电压和灯泡L4的电压大小相同；利用原副线圈的匝数比值可以求出通过L1的电流大小，利用交流电源的输出电压等于L1加原线圈的输入电压之和可以求出输出电压的大小，利用电压和电流大小可以求出L1消耗的功率大小。5．【答案】C【解析】【解答】A、共有6种不同频率的光子辐射出来，故A错误；

B.、其中能级差大于2.29eV的跃迁有：4→1、3→1、2→1、4→2，即共有4种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象，故B错误；

C、根据光电效应规律可知，入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大，故C正确；

D、从金属板中逸出的光电子，不是α粒子，故D错误。

故答案为：C。

【分析】熟练掌握光电效应产生的条件，入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大。熟练掌握一群氢原子和一个氢原子跃迁产生不同频率光子种类数量的区别。6．【答案】A【解析】【解答】两滑块组成的系统在水平方向动量守恒，有

mv=M+mv1

而此过程中系统损失的机械能

ΔE=12mv2−12(m+M)7．【答案】A,C【解析】【解答】AB．在平行板之间有匀强磁场和匀强电场，带电质点做匀速直线运动，所以带电质点受力平衡，重力向下，电场力向上，洛伦兹力向上，则mg=Eq+qvB所以带电质点带正电，A符合题意，B不符合题意；C．如果磁场均匀增大，则该质点所受洛伦兹力将增大，质点向上偏转，但是洛伦兹力对质点不做功，即不改变质点速度的大小，而重力和电场力的合力向下，所以质点将减速，即其速率将减小，所以C符合题意；D．将下极板向下移动，根据电容的决定式C=可得，电容减小；由题意可知，电容器极板的电荷量不变，则根据公式U=E=可得公式E=即场强的大小与两极板的距离无关，所以场强不变，质点将继续匀速直线运动，所以D不符合题意。故答案为：AC。

【分析】对于该速度选择器，当流过的带电粒子受到的电场力洛伦兹力等大反向时，粒子才可以穿过，列方程求解即可；速度选择器只选择粒子的速度，与粒子的电性和带电量不做要求。8．【答案】A,C【解析】【解答】A、由牛顿第二定律可得

GMmr2=ma

可得行星质量为

M=aR2G

图线左端点横坐标相同，即P1的星球半径R与P2的相同，由于P1的近地卫星向心加速度较大，故P1的质量较大，密度较大，故A正确；

B、由向心力公式可得

GMmr2=mv2r

解得第一宇宙速度为

v=GMr

由于P1的质量较大，故P1第一宇宙速度较大，故B错误；

A、由牛顿第二定律可得

GMmr2=ma

整理得

a=GMr2

P1的质量较大，两卫星到行星的半径相同，故s9．【答案】B,C,E【解析】【解答】ABC、根据理想气体状态方程可知，a、b两状态的温度相同，过程I中，从a到圆上最低点过程中，压强减小，体积减小，根据理想气体状态方程可知，温度降低，则。过程I中从a到圆最低点过程中，压强减小，体积减小，则温度降低，则过程Ⅰ中气体的温度先降低后升高，气体的内能先减少后增加，同理可知，过程Ⅱ中气体温度先升高后降低，气体的内能先增加后减少，故A错误，BC正确：

D、过程Ⅱ中气体的体积变大气体对外界做功，且内能不变，且内能不变，根据热力学第一定律可知，气体吸热，故D错误；

E、在p-V图象中，图线与横坐标轴围成的“面积”对应功，过程Ⅱ气体对外界做的功大于过程Ⅰ外界对气体做的功，故过程Ⅱ中气体吸收的热量大于过程Ⅰ中气体放出的热量，故E正确。

故答案为：BCE。

【分析】根据理想气体状态方程确定封闭气体在a、b状态的温度及各过程中封闭气体温度的变化情况，体积变大，气体对外做功，体积减小，外界对气体做功，p-V图象中图线与横坐标轴围成的“面积”表示该过程气体的做功情况，温度升高，内能增大，再结合热力学第一定律进行分析。10．【答案】A,C,E【解析】【解答】A、声波在空气中传播时，根据波的形成原理可知，空气中各点有相同的振动频率，故A正确；

B、水波在水面上传播时，水面上各点不会随着波传播方向而移动，故B错误；

C、声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长，容易发生明显的衍射现象，故C正确；

D、当两列波发生干涉时，如果两列波波峰在某点相遇时，则该质点位移此时最大，然后会变小，当平衡位置相遇时，则位移为零，故D错误；

E、根据干涉条纹间距公式

Δx=Ldλ

可知，为了增大干涉条纹间距，可将蓝光换成红光，即波长变长，故E正确。

11．【答案】（1）I-1/A-1（2）（3）6.0（5.8~6.2）；1.0（0.8.~1.2）【解析】【解答】（1）由电路图可知，电阻R0与电阻箱R串连接入电路，电阻R0起保护电路的作用，保护电源，防止电源被短路；

（2）根据闭合电路欧姆定律，有

I=ER+R0+r

整理可得

R=E·1I+−r−R0

所以若将R作为直角坐标系的纵坐标，则应取I−1/A−1作为横坐标．

（3）运用描点法作出图象

（4）根据

R=E·1I12．【答案】（1）（2）串联；95.0（3）（4）52.6【解析】【解答】（1）由于电流表的内阻远小于待测电阻的阻值，故电流表采用内接法，当电流表示数最大时，电路中的电阻最小，根据闭合电路欧姆定律有

Rmin=E0.06A=75Ω>Rx+Rmax=70Ω

故滑动变阻器应采用分压式接法，如图所示

（2）改装成大量程的电压表，需要将电阻R113．【答案】（1）解：爆炸过程中，动量守恒，则有0=m根据能量守恒可得Q解得vA爆炸后二者减速运动，根据牛顿第二定律可得加速度均为a=μg=2m/s2爆炸后二者减速运动的位移SA由于SA最终A停止时距离O点位移大小S'（2）解：爆炸后A、B分开，可能有三种情况情形①：A、B反向分开，A碰到挡板后反弹，在与B相遇2mSSSA由以上可解得vvSS符合题意Q解得Q2情形②：A、B反向分开，A未碰到挡板，B反弹后与A相遇2mSSSB由以上可解得vvS与预设相矛盾情形③：A、B同向分开，A慢B快，B反弹后与A相遇2mSSSA由以上方程联立后，无解【解析】【分析】（1）爆炸过程AB构成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律及能量守恒定律确定爆炸后A、B的速度。由于A会碰到挡板后原速率返回，故可视为爆炸后A一直做匀减速运动至停止，再根据牛顿第二定律及运动学规律确定A运动的位移，再根据位移与爆炸点与挡板的距离确定滑块A最终离开出发点的距离；

（2）A、B一起向右运动，爆炸瞬间A、B构成的系统水平方向动量守恒。且爆炸后A、B的总动量方向仍向右。由于爆炸后不确定A、B的运动方向，故需进行分类讨论，即爆炸后A、B速度方向相反及A、B速度方向相同。当A、B速度方向相反时，可能A与挡板碰撞后反弹与B相撞，也可能B与挡板碰撞反弹后与A相撞，再根据不同的情况，结合动量守恒定律及运动学规律和能量守恒定律进行解答。14．【答案】（1）解：设光线进入棱镜是的折射角为r，如图1所示，由几何关系可知r=3根据折射定律可求得n=（2）