2023-2024学年湖南省二校联考高考仿真模拟物理试卷含解析

2023-2024学年湖南省二校联考高考仿真模拟物理试卷

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、AC、CD为两个倾斜角度不同的固定光滑斜面，其中乙46<45°,水平距离均为BC,两个完全相同且可视为质

点的物块分别从4点和。点由静止开始下滑，不计一切阻力，则（）

0

A.沿AC下滑的物块到底端用时较少

B.沿AC下滑的物块重力的冲量较大

C.沿AC下滑的物块到底端时重力功率较小

D.沿AC下滑的物块到底端时动能较小

2、几位同学利用课余时间测一干涸的半球形蓄水池的直径。身高为1.80m的小张同学站在池边从头顶高处水平向池中

投掷小石子，石子刚好落到池底的正中央，小李同学用手机的秒表记录的小石子运动时间为1.6s。不计空气阻力，重

力加速度取10m/s2o可知水池的直径为（）

A.3.6mB.11mC.12.8mD.22m

3、一质量为L5xl伊kg的小汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎的径向最大静摩擦

力为9xl（pN,下列说法正确的是（）

A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力

B.汽车转弯的速度为6m/s时，所需的向心力为6.75X1（）3N

C.汽车转弯的速度为20m/s时，汽车会发生侧滑

D.汽车能安全转弯的向心加速度不超讨6.0m/s2

4、用图1装置研究光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电

压UAK的关系曲线，则下列说法正确的是（）

A.开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线B.b光的光子能量大于a光的光子能量

C.用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功D.b光照射阴极K时逸出的光电

子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能

5、如图所示，AB是固定在竖直平面内的光滑绝缘细杆,A、B两点恰好位干圆周匕杆卜套有质量为机、电荷量为

+4的小球（可看成点电荷），第一次在圆心。处放一点电荷+。，让小球从A点沿杆由静止开始下落，通过E点时的速

度为匕，加速度为山；第二次去掉点电荷，在圆周平面加上磁感应强度大小为以方向垂直纸面向里的匀强磁场，让

小球仍从A点沿杆由静止开始下落，经过3点时速度为匕，加速度为。2,则（）

A.匕V%B.Vj>V2C.“iVai

6、静止在湖面的小船上有两个人分别向相反方向水平抛出质量相同的小球，甲向左抛，乙向右抛，如图所示.甲先抛,

乙后抛，抛出后两小球相对岸的速率相等，若不计水的阻力，则下列说法中正确的是（）

A.两球抛出后，船往左以一定速度运动，乙球受到的冲量大一些

B.两球抛出后，船往右以一定速度运动，甲球受到的冲量大一些

C.两球抛出后，船的速度为零，甲球受到的冲量大一些

D.两球抛出后，船的速度为零，两球所受的冲量相等

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、如图甲所示为一台小型发电机的构造示意图，其线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙

A.电压表的示数为6V

B.发电机的输出功率为3.24W

C./=1x10"§时刻，穿过线圈的磁通量最大

D.，=2xl(r2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大

8、如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，两端各系一小球。和儿。球质量为山，静置于地面,

〃球质量为4m，用手托住，高度为/，，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放力球，不计空气阻力，已知力球落地后速

度变为零，则下列说法正确的是

〃^^///

人8:

h

777^)777777777'

A.在。球上升的全过程中，。球的机械能始终是增加的

B.在。球上升的全过程中，系统的机械能守恒

C.。球到达高度/，时两球的速度大小为u=

D.从释放开始，。球能上升的最大高度为L6A

9、一质量为m的物体静止在水平地面上，在水平拉力户的作用下开始运动，在。〜6s内其速度与时间关系图象和拉

力的功率与时间关系图象如图所示，取圻lOmN,下列判断正确的是()

A.。〜6s内物体克服摩擦力做功24J

B.物体的质量6为2kg

C.0〜6s内合外力对物体做的总功为120J

D.0〜6s内拉力做的功为156J

10、一列波源在工轴原点的简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示为UO时刻的波形，此时波源正好运动到y轴的km

处，此时波刚好传播到x=7m的质点A处，已知波的传播速度为24m/s,下列说法正确的是()

A.波源的起振方向沿y轴正方向

B.从UD时刻起再经过时间，波源第一次到达波谷

3

C.从U0时刻起再经过2.75s时间质点B第一次出现在波峰

D.从U0时刻起到质点B第一次出现在波峰的时间内，质点A经过的路程是48cm

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)如图所示为某同学设计的一种探究动量守恒定律的实验装置图。水平桌面固定一长导轨，一端伸出桌面，

另一端装有竖直挡板，轻弹簧的一端固定在竖直挡板上，另一端被入射小球从自然长度位置A点压缩至8点，释放小

球，小球沿导轨从右端水平抛出，落在水平地面上的记录纸上，重复10次，确定小球的落点位置；再把被碰小球放在

导轨的右边缘处，重复上述实验10次，在记录纸上分别确定入射小球和被碰小球的落点位置(从左到右分别记为P、。、

R),测得OP=xi,OQ=xifOR=X3

入射小球被碰小球

OPQR

(1)关于实验的要点，下列说法正确的是一

A.入射小球的质量可以小于被碰小球的质量

R.入射小球的半径必须大于被碰小球的半径

C.重复实验时，每次都必须将弹簧压缩至8点

D.导轨末端必须保持水平

（2）若入射球的质量为，小，被碰小球的质量为加2,则该实验需要验证成立的表达式为_（用所给符号表示）；

（3）除空气阻力影响外，请再说出一条可能的实验误差来源o

12.（12分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置“探究加速度与物体受力的关系，图中A为质量为M的小车，连

接在小车后的纸带穿过电火花计时器B,它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码P的质

量为C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数凡不计绳与滑轮的摩擦。

（1）在实验过程中，（选填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件。

⑵乙图为某次实验得到的纸带，相邻计数点间还有四个计时点没有画出，已知电源的频率为由纸带可得小车的加

速度表达式为。二（用XI、X2、X3、XI、/来表示）。

⑶实验完毕后，某同学发现实验时的电压小于220V,那么加速度的测量值与实际值相比（选填“偏大”“偏小”

或“不变、

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，在竖直平面内，第二象限存在方向竖直向下的匀强电场（未画出），第一象限内某区域存在一边

界为矩形、磁感应强度价=O.1T、方向垂直纸面向里的匀强磁场（未画出），A（*m,0）处在磁场的边界上，现有比荷

—=10*C/kg的离子束在纸面内沿与x轴正方向成0=60。角的方向从A点射入磁场，初速度范围为!xlO6m/s<vo<lO6

ni/s,所有离子经磁场偏转后均垂直穿过轴正半轴，进入电场区域。x轴负半轴上放置长为L的荧光屏MN,取M

=10,不计离子重力和离子间的相互作用。

⑴求矩形磁场区域的最小面积和y轴上有离子穿过的区域长度；

（2）若速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求电场强度E的大小（结果可用分数表示）；

（3）在第⑵问的条件下，欲使所有离子均能打在荧光屏MN上，求荧光屏的最小长度及M点的坐标。

A

MN0A

14.（16分）如图所示，水平传送带与固定斜面平滑连接，质量为〃，=1kg的小物体放在斜面上，斜面与水平方向的夹

角为。=37。，若小物体受到一大小为尸=20N的沿斜面向上的拉力作用，可以使小物体从斜面底端A由静止向上加速

滑动。当小物体到达斜面顶端3时，撤去拉力/且水平传送带立即从静止开始以加速度的=lmH沿逆时针方向做匀

加速运动，当小物体的速度减为零时刚好滑到水平传送带的右端C处。小物体与斜面及水平传送带间的动摩擦因数均

为〃=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A3间距离L=5m,导槽。可使小物体速度转为水平且无能量损失，g=

10m/s2o已知sin370=0.6,cos370=0.8,求：

⑴小物体运动到B点的速度

（2）小物体从A点运动到C点的时间

⑶小物体从B点运动到C点的过程中，小物体与传送带间由于摩擦而产生的热量Q

15.（12分）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面），O为圆心.在柱形区域内加一方向垂直于纸面

向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的A点射入柱形区域，在圆上的D点离开该区

域，己知图中0=120。，现将磁场换为竖直向下的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直径从A点射入柱形区域，也在D

点离开该区域.若磁感应强度大小为B,不计重力，试求：

（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比.

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、A

【解析】

A.由于两者水平距离相同，均可用水平距离表示出运动时间，设水平距离为X,斜面倾角为8,贝I：

X1.八2

--=-^sm(9r

cos6/2

得：

t=I2x.f4x

YgsinOcosO'gsin20

则倾角越大用时越少，A正确；

B.重力冲量：

I-"igf

沿轨道AC下滑的物块到底端用时较小，重力的冲量较小，B错误；

CD.由动能定理：

tngh,=1­7•n,2"

可知沿轨道AC下滑的物块重力做功大，所以到底端时速度大，动能较大；沿轨道AC下滑的物块到底端时速度大，

倾斜角度。大，由重力瞬时功率功率：

P=mgvsin0

可知其重力瞬时功率较大，C错误，D错误。

故选A。

2、D

【解析】

设水池的半径为K,人身高为心根据平抛运动的规律，在竖直方向，有

代入数据解得则直径为22m,故ABC错误，D正确。

故选D。

3、D

【解析】

汽车做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，如果车速达到72km/h,根据牛顿第二定律求出所需

向心力，侧向最大静摩擦力比较判断是否发生侧滑。

【详解】

A.汽车在水平面转弯时，做圆周运动，只受重力、支持力、摩擦力三个力，向心力是重力、支持力和摩擦力三个力

的合力，故A错误。

B.汽车转弯的速度为6m/s时，所需的向心力

v262,

F=/n—=1.5X103AX—=6.75xlO2N

r8()

故B错误。

C.如果车速达到20m/s,需要的向心力

F=/n—=1.5xlO3x—=7.5X103N

r80

小于最大静摩擦，汽车不会发生侧滑，故C错误。

D.最大加速度a二'=9"Im/s)=6m/s2，故D正确。

m1.5xI。O，

故选Do

【点睛】

本题的关键是找出向心力来源，将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心

运动。

4、B

【解析】

A.当光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，当开关S扳向1时，光电子在光电管是加速，则所加的

电压是正向电压，因此测得的数据得到的并不是I轴左侧的图线，故A错误；

B.根据

J

入射光的频率越高，对应的截止电压U於越大；由题目图可知，b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频

率大于a光的频率，依据

E=hv

可知，b光的光子能量大于a光的光子能量，B正确;

C.同一阴极的逸出功总是相等，与入射光的能量大小无关，c错误；

D.b光的截止电压大于。光的截止电压，根据

12,

eU截=-mv~=hv-W

Jn

所以b光对应的光电子最大初动能大于a光的光电子最大初动能，D错误。

故选B。

5、D

【解析】

AB.A点和8点在同一个等势面上，第一次小球从A点由静止运动到3点的过程中，库仑力对小球做功的代数和为

零，根据动能定理，得

nigh=；〃*

第二次小球从A点由静止运动到5点的过程中，洛伦兹力不做功，根据动能定理，得

,12

mgh——mv2

所以匕=匕，故AB错误；

CD.小球第一次经过8点时，库仑力有竖直向下的分量，小球受的竖直方向的合力,由牛顿第二定律可知，

小球经过8点时的加速度小球第二次经过3点时，由左手定则可知，洛伦兹力始终与杆垂直向右，同时杆对小

球产生水平向左的弹力，水平方向受力平衡。竖直方向只受重力作用，由牛顿第二定律可知，小球经过3点时的加速

度”2=g,所以。1＞。2,故C错误，D正确。

故选D。

6、C

【解析】

设小船的质量为M,小球的质量为m,甲球抛出后，根据动量守恒定律有：mv=(M+m)v\v"的方向向右.乙球抛

出后，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有：(M+m)v，=mv+MY〃，解得v〃=l.根据动量定理得，所受合力的冲

量等于动量的变化，对于甲球，动量的变化量为mv,对于乙球动量的变化量为mv・mv，，知甲的动量变化量大于乙球

的动量变化量，所以抛出时，人给甲球的冲量比人给乙球的冲量大.故C正确.

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、BC

【解析】

A.由题图乙知，交流发电机电动势的有效值为6V,则灯泡两端电压的有效值

U=-------E=5.4V

R+r

A项错误；

B.灯泡消耗的功率

U2

P=—=3.24W

R

B项正确；

C.由题图乙知，，=lxl()2s时刻，电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，C项正确；

D.，=2xl0-2s时刻，电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，D项错误。

故选BC.

8、CD

【解析】

A.在。球上升的全过程中，第一个过程系统的机械能守恒，。球的机械能是增加的，在第二个过程中〃球的机械能守

恒，故A错误；

B.匕球落地时，有机械能损失，系统机械能不守恒，故B错误；

CD.设。球到达高度分时两球的速度为叭根据机械能守恒定律：

4〃7gh-mgh=g•5mv2

得出

T

此时轻绳恰好松弛，。球开始做初速度为U的竖直上抛运动。。球的机械能守恒

mgh+—mv2=nigH

2

计算得出。球能上升的最大高度H为1.6"。故CD正确。

故选：CDo

9、BD

【解析】

2~6s内，物体做匀速直线运动，拉力与摩擦力大小相等。0~2s内，物体做匀加速直线运动，根据M图像的斜率求出

加速度，再根据牛顿第二定律求出物体的质量。根据动能定理求合外力对物体做的总功，根据»，图像的“面积”求出物

体的位移，从而求出摩擦力做功，即可求出拉力做的功。

【详解】

A.在2-6s内，物体做匀速直线运动，由『=下'得

P24

F=-=—N=4N

v6

故物体受到的摩擦力大小

/=F=4N

根据v-t图像的“面积”表示物体的位移，知0~6s内物体的位移为

x=4+6x6=30m

2

物体克服摩擦力做功

Wf=/x=4x30J=120J

故A错误。

B.0〜2s内，物体的加速度

AV6/o\「

a=—=—m/s~=3m/s~

Az2

由牛顿第二定律可得

F'-f=ma

在2s末，P=由图知

P'=60W,v=6m/s

联立解得

Fr=10N,m=2kg

故B正硝。

C.0~6s内合外力对物体做的总功

22

VV..,=2-mv2-0=-X2X6J=36J

故c错误。

D.由动能定理可知

啤_用=；机/_0

唯二g〃”2+叱=^1X2X62+120>J=156J

故D正确。

故选BD.

【点睛】

本题的关键要根据速度时间图像得到物体的运动情况，分析时要抓住速度图像的斜率表示加速度、面积表示位移。要

知道动能定理是求功常用的方法。

10、BC

【解析】

A.波向x轴的正方向传播，此时波传到质点A位置，此时质点A的振动方向沿y轴负方向，所以波源的起振方向沿」

轴负方向，故A错误；

B.该波的波长为12m,周期

.％121

T=—=—s=—s

v242

从/=()时刻起波源振动到波谷需要的振动时间

T1T21

t=—IT+—Tx—=—s

2433

故B正确;

C.波从屈点A传播到质点B需要的时间为

64-7.57

A=----T=—S

1224

质点R从开始振动到第一次到达波峰所用的时间为

3T3

3=—=-s

48

所以时间为

，=4+2=2.75s

故C正确；

D.从U0时刻起到质点8第一次出现在波峰，经历的时间为2.75s,则A经过的路程是

2.75

s=---x8cm=44cm

T

故D错误。

故选BC.

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、CD〃7/2=加内+吗占轨道摩擦的影响：确认落点尸、。、K时的误差：占，々，&的测量误差

【解析】

(1)[11A.为防止两球碰撞后入射球反弹，入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，故A错误；

B.为使两球发生正碰，入射小球的半径必须与被碰小球的半径相同，故B错误；

C.为了保证入射球每次到达臬面边缘的速度相同，则重复实验时，每次都必须将弹簧压缩至4点，从而让入射球获

得相同的弹性势能，故c正确；

D.为了保证两球碰后都能做平抛运动从而能求出飞出时的速度，导轨末端必须保持水平，故D正确。

故选CD,

(2)［2］两球碰撞过程系统的动量守恒，以向右为正方向，有

=m1Vl+m2v2

小球做平抛运动的时间f相等，两边同时乘以。有

v0/=+m2v2t

结合碰撞前后的小球落点情况，换算水平距离后，有

为=,X=卬，刍=叼

可得

m}x2=叫斗+m2x3

(3)［3］除空气阻力影响外，本实验其它的误差有：轨道摩擦的影响；确认落点尸、。、R时的误差；再，々，・4的

测量误差。

1C丁话的X+X^-X-X-2丁水

12＞不需要—4——2"——1-f不变

100

【解析】

该实验可以用弹簧测力计测量绳子的拉力，故不需要满足小车的质量远大于钩码的质量的条件。

(2)［2］根据逐差法可知，小车的加速度为

_x+x-x-x

口_4+%一％一M4i2if

’4.(57)2100

(3)［3］根据⑵中所得到的加速度的表达式可知，加速度与电源电压无关，所以加速度的测量值与实际值相比是不变的。

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。

J3,19」(V30痴］J30

13、(1)—m2,—m,(2)-xl04V/m,(3)---------------m,(-2L21ni,0)。

200104I1545J15

【解析】

(1)由洛伦兹力提供向心力，得

niv2

qvB=

'")mx

「max-八=0.1in

qB°

根据几何关系可知，速度最大的离子在磁场中做圆周运动的圆心恰好在y轴8(0,5m)点，如图甲所示，离子从C

点垂直穿过)，轴。根据题意，所有离子均垂直穿过)，轴，即速度偏向角相等，AC连线是磁场的边界。速度最小的离子

在磁场中做圆周运动的半径：

〃%n1

Rn=-----=—m

qBo30

甲乙

速度最小的离子从磁场离开后，匀速前进一段距离，垂直y轴进入电场，根据几何知识，离子恰好从b点进入电场,

如图乙所示，故y轴上3点至C点区域有离子穿过，且

1

BC=­m

10

77]

满足题意的矩形磁场应为图乙中所示，由几何关系可知矩形长*1m,宽丁1«,面积：

1()20

5=lm2；

⑵速度最小的离子从B点进入电场，离子在磁场中运动的时间:

2兀m

3

离子在电场中运动的时间为，2,贝人

BO」』

2m

又因:

9

解得：E=-xl04V/m；

4

⑶离子进入电场后做类平抛运动:

1qE,

BO=•/J

2in

水平位移大小:

同理:

CO=----t'2

2