湖北省孝感高中2024届高考压轴卷物理试卷含解析

湖北省孝感高中2024届高考压轴卷物理试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5亳米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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。

1、下列属于理想化物理模型的是（）

A.电阻B.点电荷C.力的合成D.瞬时速度

2、如图所示，在直角坐标系X。），平面内存在一正点电荷。，坐标轴上有A、B、C三点,OA=OB=BC=at其中4点和

B点的电势相等，。点和。点的电势相等，静电力常量为A,则下列说法正确的是（）

.V

A

"O|B"C~i

A.点电荷。位于。点

B.。点电势比A点电势高

C.C点的电场强度大小为笑

D.将某一正试探电荷从4点沿直线移动到。点，电势能一直减小

3、在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度一时间图象如图所示，贝"）

A.甲、乙两车同时从静止开始出发

B.在《一2s时乙车追上甲车

C.在E=4s时乙车追上甲车

D.甲、乙两车在公路上可能相遇两次

4、2012年12月26日，世界上最长的高铁京广线全线开通.如图所示，京广高铁从北京出发，经石家庄、郑州、武

汉、长沙、衡阳，到达广州，途经北京、河北、河南、湖北、湖南、广东等6省市，全程2230公里，全程运行时间8

小时.同学们根据上述材料，可以求出

A.北京到广州的路程B.北京到广州的平均速度

C.北京到广州的加速度D.北京到广州的位移

5、如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O.人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态.若人

的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（）

A.OA绳中的拉力先减小后增大

B.OB绳中的拉力不变

C.人对地面的压力逐渐减小

D.地面给人的摩擦力逐渐增大

6、如下图所示，光滑半圆槽质量为M,静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰好位于槽的边缘处.

若将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为（）

A.零B.向右C.向左D,不能确定

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。

7、如图所示的电路中，电源电动势石=4V,内阻尸=1Q,定值电阻&=1复，R为滑动变阻器，电容器的电容

C=40〃/，闭合开关S,下列说法中正确的是（)

A.将R的阻值调至2n时，电容器的电荷量为8x10-5。

B.将R的阻值调至2Q时，滑动变阻器的功率为最大值

C.将R的阻值调至2Q时，电源的输出功率为最大值

D.在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电容器的电荷量增加

8、图是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4,…各个质点依

次上下振动，把振动从绳的左端传到右端.U774时，质点5刚要开始运动,下列说法正确的是

1234567891011121314151617181920

1=0........................................................................................

r=7?4—5.6..7...8..9..1.0：11：12.1.3.1.4..1.5.1.6.1..7.1.8.1.9..2.0

A.（=774时，质点5开始向下运动

B.，=774时，质点3的加速度方向向下

C.从f=772开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小

D.从，=772开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小

9、如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的。点，小球静止在。点，尸为。点正下方一点，。夕间的

距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮筋穿过圆环。现对小球施加一个外力尸，使小球沿以PQ为直径

的圆弧缓慢向上运动，不计一切阻力，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.小球在。向P运动的过程中外力耳的方向始终跟橡皮筋垂直

B.小球在。向尸运动的过程中外力*的方向始终水平向右

C.小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐增大

D.小球在。向尸运动的过程中外力F先变大后变小

10、如图所示，倾角为30°的粗糙斜面A8固定在水平地面AC上，AB、AC均绝缘、次:竖直且高为心地面。点固

定一电量绝对值为q的负点电荷，C、。相距立人质量为加、带电量为虱＞0）的小滑块以初速度从斜面底端A点滑

3

上斜面，恰好能到达斜面顶端.整个装置处于水平向右的句强电场中，场强大小迎，若取无穷远为零势能面,

3q

已知孤立点电荷周围电场的电势可表示为。二左2,式中A为静电力常量、「为离场源电荷的距离，。为场源电荷的带

r

电量（正电荷取正值，负电荷取负值），则小滑块（）

A.从A运动到3的过程中，克服摩擦力做的功相片

B.从A运动到〃的过程中，减少的电势能等于克服重力做的功

C.从4运动到A3中点的过程中，点电荷q对小滑块做的功卬.=酗幺

qh

△kqq

D.从A运动到Ab中点时的动能412

2h

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。

11.（6分）合金材料的电阻率都比较大，某同学按如下步骤测量一合金丝的电阻率。实验操作如下:

（1）用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置测量金属丝的直径，结果都如图甲所示，则该金属丝的直径为mnio

甲

⑵按图乙连接测量电路，将滑动变阻器置于最大值，闭合开关，移动滑动变阻器，发现电压表读数有读数，而电流表

读数总为零，已知电流表、电压表以及待测金属丝都是完好的，则电路故障为导线断路（用图中导线编号表

示）。

乙

⑶排除电路故障后，改变滑动头在金属丝上的位置，测出金属丝长度/和接入电路的电阻心如下表

10.017.926.134.041.9

//cm1020304050

请根据表中的数据，在图丙方格纸上作出图像

RJC

50

40

3C

2C

1C

//cm

O10203040S3"

丙

（4）根据图像及金属丝的直径，计算该合金丝电阻率p=ftni（保留二位有效数字）。

⑸采用上述测量电路和数据处理方法，电表内阻对合金丝电阻率测量的影响为（填”使结果偏大”、“使结果偏小”、

“对结果无影响

12.（12分）用图甲所示的元件做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，小灯泡额定电压约为2.5V额定电流约为0.3A。

完成下列各小题。

（1）图甲中己经作出了部分连线，请在此基础上完成电路元件连接。

甲

(2)在实验进行的某一次测量中，电压表、电流表的示数如图乙所示，则电压为V,电流为A,此时小

灯泡的功率为Wo

(3)下列有四个关于小灯泡伏安特性曲线的图象，其中正确的是

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。

13.(10分)如图所示，半径R=0.2m的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定放置，末端N与一长L=0.8m的水平传送

带相切，水平衔接部分摩擦不计，传动轮(轮半径很小)做顺时针转动，带动传送带以恒定的速度物运动。传送带离

地面的高度/z=1.25m,其右侧地面上有一直径O=0.5m的圆形洞，洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离

s=lm,3点在洞口的最右端。现使质量为6=0.5kg的小物块从M点由静止开始释放，经过传送带后做平抛运动,

最终落入洞中，传送带与小物块之间的动摩擦因数〃=。5,g取10向已求:

(1)小物块到达圆轨道末端N时对轨道的压力；

⑵若％=3m/s,求小物块在传送带上运动的时间；

⑶若要使小物块能落入洞中，求均应满足的条件。

14.(16分)如图所示，一有界匀强磁场垂直于xOy平面向里，其边界是以坐标原点。为圆心、半径为R的圆.一质

量为〃，、电荷量为q的带正电的粒子，从磁场边界与x轴交点尸处以初速度大小y。、沿x轴正方向射入磁场，恰能从

M点离开磁场.不计粒子的重力.

M

(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B;

(2)若带电粒子从尸点以速度大小W射入磁场，改变初速度的方向，粒子恰能经过原点。，求粒子在磁场中运动的

时间，及离开磁场时速度的方向；

(3)在匀强磁场外侧加一有界均匀辐向电场，如图所示，与。点相等距离处的电场强度大小相等，方向指向原点0.带

电粒子从P点沿x轴正方向射入磁场，改变初速度的大小，粒子恰能不离开电场外边界且能回到尸点，求粒子初速度

大小P以及电场两边界间的电势差U.

15.(12分)如图所示，一根两端开口、粗细均匀且导热性良好的足够长的玻璃管竖直插入足够大的水银槽中并固定,

管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭一段长八85cm的气体,气体的热力学温度7>300K,现在活塞上缓慢加

入细沙，直到活塞下降20cm为止，外界大气压强Po=75cmHg,g=10m/s2o

(i)求活塞下降20cm时，封闭气体的压强；

(ii)保持加入的细沙的质量不变，对封闭气体缓慢加热，求活塞回到原来位置时，封闭气体的热力学温度。

■■

参考答案

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。

1、B

【解析】

理想化模型的特点是现实生活中不存在。通过想象合理分析得出忽略次要因素，只考虑主要因素，据此判断即可。

【详解】

建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素.物理学是一门自然学科，它所研究的

对象、问题往往比较复杂，受诸多因素的影响有的是主要因素，有的是次要因素.为了使物理问题简单化，也为了便

于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如质点、电

场线、理想气体、点电荷、自由落体运动等，电阻、力的合成以及瞬时速度均不符合理想化模型的定义，ACD不符合

题意，B符合题意。

故选B。

2、C

【解析】

因A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，故A、B到点电荷的距离相等，O、C到点电荷的距离也相等，

则点电荷位置如图所示

yA

OBC*

由图可知A错误，因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，故0点电势比A点低，故B错误，由图可知OC的

距离忆=6。，根据£=々於，得纥二祟，故C正确；由图可知，将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电

势先升高再降低，故电势能先增大再减小，故D错误，故选C.

3、C

【解析】

由图像可知，乙车比甲车迟出发1s,故A错误.根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知t=2s时，甲车

的位移比乙的位移大，则知该时刻乙车还没有追上甲车，故B错误.在0-4s内，甲车的位移x甲二—x8x4m=16m,乙

9

车的位移X乙(1+3)x8m=16m,所以*甲二、乙，两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在t=4s时乙车追上

2

甲车，故C正确.在t=4s时乙车追上甲车，由于t=4s时刻以后，甲车的比乙车的速度大，两车不可能再相遇，所以

两车只相遇一次，故D错误.故选C.

点睛：解决本题的关键是要理解速度时间图线表示的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，相遇时两车

的位移诧等.

4、A

【解析】

试题分析：北京到广州全程2230公里，指的是的路程，选项A正确；北京到广州的直线距离未知，即位移未知，不

能求北京到广州的平均速度，选项B、C、D错误；

考点：路程和位移

5、D

【解析】

解：将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，

则OA与竖直方向夹角变大，

OA的拉力由图中1位置变到2位置，可见OA绳子拉力变大，OB绳拉力逐渐变大；

OA拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大；

人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变；

故选D.

【点评】本题考查了动态平衡问题，用图解法比较直观，还可以用函数法.

6、A

【解析】对于系统来说，整体的动量守恒，系统的初动量为零，当小球滑到另一边的最高点时，小球和圆槽具有共同

的速度，根据总动量守恒可知，此时的速度都为零，所以圆槽的速度为零，所以A正确，BCD错误.故选A.

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。

7、AB

【解析】

4V

将R的阻值调至须，R两端的电压为6—X2Q=2V,根据公式。=。。，代入数据解得电容器的电荷量为

8x10-5。，故A正确；根据公式尸=产尺，可知滑动变阻器的功率尸=可知当R=2Q时，R+:最

(R+2QJR

_，_(4VY(16(/?+1)_16

小，则尸最大，故B正确；电源的输出功率外=[而五).(R+ic尸(R+2)2w=]+2w,

当R=()时，电源输出功率最大，故C错误；在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，其接入电路的电阻减小，滑

动变阻器两端的电压减小，电容器两极板间电压减小，电容器的电荷量减小，故D错误.

8、BC

【解析】

A、1=774时，质点5开始向上运动，A错误；

B、1=774时，质点3受到指向平衡位置的回复力的作用，加速度方向向下，B正确；

CD、从f=772开始的一小段时间内，质点8正在从平衡位置向上运动，速度正在减小，加速度正在增大，C正确，D

错误.

故选：BC.

9、AC

【解析】

设圆的半径为R,则

PQ=2R

。尸为橡皮筋的原长，设劲度系数为4,开始时小球二力平衡有

k-2R=mg

当移动到橡皮筋与竖直方向成。角时，受力分析：

弹力大小为

T=2AAeos9=mgcos0

所以有

F=m^sin0

且方向跟橡皮筋垂直，移动过程中6一直增大，sin8—宜增大，尸一直增大，AC正确，BD错误,

故选AC,

10、ABD

【解析】

A.因C。相距立/?,由几何关系可知，AD=BDf又因展女2故A、B两点在点电荷/产生的电场中等电势,

3「

故从A运动到比点电荷/对小滑块做的总功为零。从A运动到B的过程：由动能定理得

儒・〃妙-卬产。-卜欣

而qE二4mg,解得

%=g叫

故A正确；

B.小滑决减少的电势能等于电场力做的功，从4运动到3的过程中，点电荷d对小滑块做的总功为零，故减少的电

势能等于匀强电场对小滑块做的功，即

AkqEh

bEpf=———7=mgh

mtan30

故B正确；

C.由公式。=火2可知，点电荷产生的电场在4点的电势

外2扃2h

亍

在中点的电势

m_kq_

…一过一二

故C错误;

D.由对称性可知，从A运动到48中点的过程中，克服摩擦力做的功为《W/一故由动能定理可得

2J

qEhh1...„„1

r-mg------W+W7.-E.——mv2

2tan30-------227f0A20l}

解得

6kgq12

2/1+1机打

故D正确。

故选ABD。

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。

11、0.379、0.380或者0.381。或c8.5xl（y6~9.9xi（）Y对结

果无影响

【解析】

(1)[1]金属丝的直杼为

0mm+38x0.01mm=0.380mm

(2)[2]只有。或c发生断路时，电压表相当于测电源电压，此时才会电压表读数有读数，而电流表读数总为零。

(3)[31在图丙方格纸上作出&T图像如下

Rx/Q

//cm

1020304050

(4)⑷根据公式&=《得

p=—=9.66xio-,3x----------!..........-=8.5x10-6

RSf0.38x0.0017

------------------------------7F

(5)[5]因为多次测量金属丝长度/和接入电路的电阻，通过画图求斜率求出牛的大小，所以电表内阻对合金丝电阻

率测量结果无影响。

0.180.27

【解析】

小灯泡额定电压约为2.5V、额定电流约为0.3A,则电压表选用0~3V量程，电流表选用。〜0.6A量程。小灯

泡电阻纥为

B8.3Q

电流表0~0.6A量程的内阻一般为0.5Q,电压表0〜3V量程的内阻一般为几千欧。相比较而言，小灯泡电阻为“小电

阻”，故应用电流表外接法。小灯泡两端电压应从0开始，则滑动变阻器应为分压接法。元件连接如图所示。

(2)[2][3][旬经估读后，电压表示数为1.5V,电流表示数为0.18A。此时小灯泡功率为

P=[//=1.5VX0.18A=0.27W

(3)[5]温度升高，小灯泡电阻变大。则U-/图象的斜率逐渐增大，/-U图象的斜率逐渐减小，且图像要过坐标原点。

所以B正确，ACD错误。

故选Bo

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。

13、(1)大小为15N,方向竖直向下；(2)0.3s；(3)2m/s<v0<3m/s

【解析】

⑴设物块滑到圆轨道末端速度匕，根据机械能守恒定律得

mgR=—mvf

2

匕=2m/s

设物块在轨道末端所受支持力的大小为凡根据牛顿第二定律得

下匕2

F-mg=14

联立以上两式代入数据得

F=15N

根据牛顿第三定律，对轨道压力大小为15N,方向竖直向下。

⑵若

%=3m/s

则

匕〈%

物块在传送带上加速运动时，由

〃〃名=〃以

得

。==5in/s2

加速到与传送带达到共速所需要的时间

“g=0.2s

a

位移

=匕+%.=o.5m

21

匀速时间

t-y--—―=O.IS

一%

故

T=八+，2=0・3s

(3)物块由传送带右端平抛

hfgf

恰好落到A点

s-v2t

得

v2=2m/s

恰好落到B点

D+s=匕，

得

i勺=3m/s

当物块在传送带上一直加速运动时，做平抛运动的速度最大，假设物块在传送带上达到的最大速度为外由动能定理

2

pmSL=-mv--mv^

得

v2=12m2/s2>9nr/s2

所以物块在传送带上达到的最大速度大于能进入洞口的最大速度，所以％应满足的条件是

2m/s<玲<3m/s

14、(1)8=丝襄(2)1=芋(3)竺］,(〃=1,2,3M=2〃+l,2〃+2,2〃+3・•)

qR3%2八k)

【解析】

(1)根据几何关系，粒子圆周运动得半径〃=R,由向心力公式有=解得B=

过带电粒子运动轨迹上得弦P0做垂直平分线叫磁场边界Oi点，因粒子做圆周运动得半径与磁场边界半径相等，所以