备战2024年高考物理模拟卷01（湖南卷）（全解全析版）

2024年高考物理第一次模拟考试

物理•全解全析

注意事项:

i.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回

一、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

有一项符合题目要求.

1.水袖是对古代服饰衣袖的夸张展现，是戏装的重要组成部分。戏曲演员经常通过对水袖的运用来

刻画人物。水袖的运用，不仅肢体动作得以延伸，更是扩展了身体的表现力和延伸了内在感情。演

员通过技法和身体的表现力，体现出“行云流水''般的美感。如果某段时间里水袖波形可视为简谐波，

如图甲所示为演员水袖表演过程口某时刻的波形图，此时刻记为，二°,M是平衡位置、=8m的质

点，图乙为质点M的振动图像，则（）

A.该简谐波沿x轴正方向传播

B.该简谐波的传播速度为。25m/s

C.质点”在5s内通过的路程为200cm

D.质点M在5s内在x轴方向上移动了20m

【答案】C

【解析】A.由图乙可知，/=0时刻，质点必向上振动，根据波形平移法结合图甲可知，波沿x轴

负方向传播，故A错误；

B.由图可知2=8m,F=2s,所以波的传播速度为

AA,

v=—=4m/s

T

故B错误;

C.由于

5s=27+工

2

则质点M在5s内通过的路程为

$=2x44+24=104=200cm

故C正确；

D.质点只在平衡位置上下振动，并不会随波迁移，故D错误。

故选C。

2.某兴趣小组自制/一台风力发电机，试验中叶轮带动线圈在匀强磁场中转动，产生的交流电电流

随时间变化的图象如图乙中所示，则下列说法中正确的是()

低速高速发电机等效图|Z/A

|转轴转轴；xxx•io、------------

卡升速齿轮箱°/oi、/s

:B：,10——-----'

甲乙

A.甲图线圈在磁场中位置时产生的电流最大

B.电流的频率为5Hz

C.电流的有效值为10A

D.电流的瞬时值表达式为'=108so.2袱(A)

【答案】B

【解析】A.甲图线圈与磁场垂直，处在中性囿，感应电流为零，A错误；

B.电流的频率为

/=—Hz=5Hz

0.2

B匚确；

C.电流的有效值为

/=*A=5^A

c错误；

D.电流的瞬时值表达式为

i=10cos^-/(A)=lOcoslO^-z(A)

D错误。

故选B，

3.建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上,

轻绳的•端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变,

缓慢拉起手中的绳子，重物缓慢上升，则在重物上升的过程中（）

B.工人对绳的拉力不变

C.绳对圆环的作用力逐渐减小

D.平台对工人的摩擦力逐渐减小

【答案】A

【解析】AB.设重物重力为G,绳与竖直方向的夹角为以绳的拉力为凡根据力的平衡可知

2"cosO=G

缓慢拉起手中的绳子，圆环两侧绳间夹角变大，绳上拉力变大，对工人研究可知

国=G）、+/cos8=6人+5

即平台对工人的支持力保持不变，故A正确，B错误：

C.绳对圆环的作用力等于重物的重力，保持不变，故C错误；

D.平台对工人的摩擦力等于绳的拉力的水平分力，即

=7?sin<9=^G-tan£?

因此平台对工人的摩擦力逐渐增大，故D错误。

故选Ao

4.2023年5月11H,我国发射的“天舟六号”货运飞船与“天和”核心舱实现快速交会对接，形成的

组合体在离地面高为人的空间站轨道绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知地球半径为火，地球

表面的重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

D.M、O、N、尸四点的电势必>%>%>%

【答案】C

【解析】A.正四面体的顶点力、8和。分别固定有电荷量为+Q、+Q和一。的点电荷，而电场强度

是矢量，其叠加遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则可知，在M、。两点的电场强度其方向

不同，故A项错误：

B.当仅考虑8处和。处的点电荷时，由等量异种电荷的等势面关系图可知，其C点和M点的电势

为零，当正试探电荷由C•移动到必，其在靠近月点处的正点电荷，其电场力做负功，所以电势能增

加，故B项错误；

C.当仅考虑力处和。处的点电荷时，由等量异种电荷的等势面关系图可知，其C点和3点的电势

为零，即连线为等势面，当点电荷电荷由月移动到C,其电势能不发生变化，即电场力不做功,

故C项正确；

D.根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在43两处的正点电荷产生的电场中，M、

尸两点的电势相等，旦N点电势高于。点的电势，。点的电势高于和M、Q点的电势；在。点的负

点电荷产生的电场中，N点的电势高于。点的电势，O点的电势高于M、尸两点的电势，M、P两

点的电势相等，综上所述，可知

外,%><Pz=（PP

故D项错误。

故选C。

6.如图所示，固定在竖直平面内半径R=0.5m的四分之一光滑圆弧轨道与水平面相切于B点，轨道

左侧紧靠一个等高的倾角为30。的光滑斜面，在二者最高结合点A处装有一个光滑的轻质小滑轮。

平行于斜面的轻绳两端分别连有质量如=2kg的小球P和质量加尸1kg的小物块。，小球P在外力的

作用下处于轨道最高点A处紫靠小滑轮，小物块。紧靠斜面最底端的固定挡板放置.，细绳恰好伸宜

且无张力，整个系统处于静止状态。现撤去作用于小球P上的外力，当小球P运动到圆弧轨道的最

低点B处时，小物块。未与滑轮发生碰撞，重力加速度g取10m/s2,以下说法正确的是（）

A.小球夕运动到圆弧轨道的最低点B处时的动能大小为2（4-拉）J

B.小球户运动到圆弧轨道的最低点B处时的动能大小为4（2.拉）J

C.小球产从A点运动到B点的过程中，绳子对小球P做的功为2（正+1）J

D.小球P从A点与运动到B点的过程中，绳子对小球P做的功为2（2血+1）J

【答案】A

【解析】AB.小球P从力运动到4的过程中，对P、Q系统由机械能守恒定律得

11,

行。=2

Rsin30T^|V,-+-W2V2-

根据题意有

v2=Hcos45°

联立解得小球尸运动到圆弧轨道的最低点B处时的动能大小为

2

Ek=—???!V)=2(4-6)

2J

故A正确，B错误；

CD.对小球P根据动能定理得

/gR+W=EV

解得

巾=-2(及+l)j

小球尸从A点与运动到B点的过程中，绳子对小球P做的功为一人及+1)j,故CD错误。

故选Ao

二、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

多项符合题目要求.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，彳AC是某三棱镜的横截面，NB=30°,ZC=90°,直角边4c=2上，平行于8c的

单色光从斜边上的力点射入棱镜，经棱镜两次折射后，从力C边的中点后射出，出射光线与乂C边

的夹角8=30。。已知该单色光在真空中的传播速度为&下列说法正确的是()

A.。点到A点的距离为L

B.单色光在。点的折射角7=30°

C.三棱镜对该单色光的折射率为及

取

D.该单色光从。点传播到E点的时间为下

【答案】ABD

【解析】ABC.作出光路图如图所示

A

入射光平行于边，因此入射角，二60。，在AC边上，折射角

尸二90。一。二60。

由几何关系知，在棱镜内两折射角的角度关系为

/+a=180°-(180°-Z/l)=Z/i=60o

根据折射定律有

sinzsinB

n=-----=——

sin/sina

联立解得

y-a-30°,〃=6

由几何关系可知，三角形/QE是等边三角形，则

AD=AE=L

故AB正确，C错误；

_c

D.光在三棱镜中的传播速度“一〃

求得

c

F

根据几何关系有

DE=L

该单色光从。点传播到E点的时间

DEx/3L

fDE=一=----

VC

故D正确。

故选ABDo

8.上海光源是一台同步辐射光源，其基本原理是通过直线加速器加速到接近光速的电子在磁场中偏

转时，会沿圆弧轨道切线发出波长连续的电磁辐射(从远红外到X光波段，波长范围约为

10Hm),可用于研究生物大分子结构、材料理化性质等。若加速器中获得接近光速运动的

单个电子动能为线，在磁场中偏转过程辐射波长为人的X射线，已知电子质量为〃7,普朗克常量为

h,光速为C,不考虑相对论效应，下列说法正确的是（）

A.此电子物质波的波长为“必瓦

B.若X射线照射石墨表面时，会出现波长更长的X射线散射光

/2（%-呐

C.若X射线照射逸出功为此的锌金属上，打出光电子的最大速度为“石〃

D.新冠病毒的线度约为10%n,不能用同步辐射光得到其衍射图样

【答案】BC

【解析】A.对电子有

P=mv=—

2

得

2=_A_

>/2〃?线

故A错误；

B.X射线照射石墨表面时，会出现波长更长的X射线散射光为康普顿散射，故B正确;

C.由光电方程

故C正确；

D.新冠病毒线度小于同步辐射光波长，能发牛.明显衍射现象，故D错误。

故选BCo

9.在半径为A、圆心为。的圆内存在垂直纸面向里的匀强磁场，力8是圆的一条直径，圆外存在另

一跟圆°为同心圆的环形匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。-电荷量为+g、质量为机的粒子从

圆周上的4点以速度y射入圆内，其速度方向与48的夹角。=30\从B点进入环形磁场。已知粒子

在环形磁场中运动的圆周轨迹半径为H,且粒子不能穿出环形磁场。下列说法中正确的是（）

B

0v

A

mv

A.圆内磁场的磁感应强度大小为

mv

B.环形磁场的磁感应强度大小为qR

c.环形磁场的径向宽度至少为石〃

7成

D.该粒子的运动周期为v

【答案】BCD

【解析】AB.粒子从A点出发后的运动轨迹如图所示

在磁场区域内做速圆周运动由洛伦兹力提供向心力，有

V

qvB=ni—

r

粒子从圆内磁场离开A点时.速度方向与4A的夹角为3。二粒子从/到Z;速度方向改变了60°,轨

迹圆弧对应的圆心角为60二在由几何关系可知，粒子在圆内磁场的运动半径为2H。解得圆内磁场

的碳感应强度大小为

粒子在环形磁场中运动的圆周轨迹半径为〃，环形磁场的磁感应强度大小为

A错误：B正确；

C.由图根据儿何关系可知，中间圆形磁场区域半径与粒子在环形磁场区域做圆周运动半径均为火,

则环形磁场区域的径向宽度最小值

Xmx=XoD-R=2RCOS30+和。-X0c=6R

故C正确；

D.粒子在中间圆形磁场区域做圆周运动的半径为2火，则在该区域运动的总时间为

.12小2R24R

t,=3x—x---------=-------

16vv

在环形区域运动的总时间

,5271R5;rR

力=3x-x-------=------

6vv

所以完成一次周期性运动的时间

7TIR

T=t1+t2=~

故D正确。

故选BCD.,

10.长木板A放在光滑的水平面上，质量为加=2kg的另一物体B以水平速度vo=2m/s滑上原来静

止的长木板A的上表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，g=10

A.木板获得的动能为1J

B.系统损失的机械能为IJ

C.木板A的最小长度为2m

D.A、B间的动摩擦因数为0.1

【答案】AD

【解析】A.由题图可知，最终木板获得的速度为v=lm/s,A、B组成的系统动量守恒，以B的初

速度方向为正方向，由动量守恒定律得

解得

M=2kg

则木板获得的动能为

Ek=2历/=2x2xpJ=jJ

故A正确；

B.系统损失的机械能

NE=2mvB2~2(“i+Wv2

代入数据解得

△£=2J

故B错误；

C.根据v-/图像中图线与，轴所围的面积表示位移，由题图得到。〜1s内B的位移为

SB=2x（2+1）x1m=1.5m

A的位移为

j_

SA=2X1X1m=0.5m

则木板A的最小长度为

L=SB~SA=1m

故C错误；

D.由题图可知，B的加速度

Av

a=4=-1m/s2

负号表示加速度的方向与血的方向相反，由牛顿第二定律得

—pmg=ma

解得

4=0.1

故D正确。

故选AD。

三、非选择题：本题共5小题，共56分.

11.（7分）某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻，实验宅提供的器材有：

A.电流表0（内阻％以00%满偏电流

B.电流表5（内阻42=10℃,满偏电流225mA）

C.定值电阻凡（100Q,1A）

D.电阻箱«（0-9999Q,1A）

E.滑动变阻器&（100Q,1A）

F.电源E（36V,内阻不计）

G.多用电表

H.开关S和导线若干

某同学进行了以下操作：

（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“xio”挡测量时，发现指针偏转角度过小，为了更准确地

测量该电阻丝的阻值，将多用电表的欧姆挡位换到（填或“X1（）0”）进行再次测量，并重

新进行（填“机械调零”或“欧姆调零”），若测量时指针位置如图甲所示，则示数为。。

（2）测量电阻丝阻值，某同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据，应尽可能让电表同时接

近满偏状态。所以图乙中，Ai处应选择（填“Gi，，或，，G?”）与电阻箱串联，改装成量程为36V

的电压表

（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置测得电流表5的示数为《，电流表5的示数为“，则该种

材料的电阻R=，

，"心+凡）

【答案】⑴xlOO.欧姆调零：900：（2）G>；（3）272-A

【解析】（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值时，指针偏转角度过小，说明电阻较大，应该换用大倍

率的，即将多用电表的欧姆挡位换到xl0°进行再次测量，并重新进行欧姆调零。则图中的读数为

9xl00Q=900Q

（2）根据题意可知，让电表同时接近满偏状态，Ai处电表改装后量程为36V,由欧姆定律“J知，

流过凡的电流为

I.=—=0.04A=40mA

小

若A?处选择d,和凡并联后量程为20mA,不能满足实验要求，则应A1处选择d,A?处选拦5。

（3）由于凡与G,内阻相等，则流过&的电流为八，则流过号的电流为

4=2/2-人

以两端的电压为

底+4）

由欧姆定律可得

I\r-------------

A2/2-/）

12.（9分）某同学用如图甲所示的实验装置，探究一定质量的小车的加速度与力的关系。一质量为

〃的的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M,砂和砂桶的质量为〃，，打点计时

器所接电源频率为50Hz的交流电。

（1）此实验正确的操作是O

A.实验前需要将带滑轮的K木板右端垫高，以平衡摩擦力

B.让小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源

C.为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量机远小于小车的质量M

（2）该同学以小车的加速度。为纵坐标、力传感器的示数b为横坐标，画出的尸的关系图像如

图乙所示，图线的斜率为七则小车的质量为o

12

———叫）

A.〃B.&C.kD."

（3）某次实验中，力传感器的示数为4.575N,打出的部分计数点如图内所示（每相邻两个计数点

间还有四个计时点未画出），其中』二4.78cm,邑=5.44cm,邑=6.08cm,%=6.73cm,邑=7.38cm,

$6=8.04cm,则小车的加速度大小为m/s2,此次实验中砂和砂桶的质量

为kgo（当地重力加速度大小为9.8m6,结果均保留两位有效数字）

«BC_DEFG7

I皿m』j

丙

【答案】（1）A；（2）B；（3）0.65；0.54

【解析】（1）A.实验前需平衡摩擦力，才能用传感器测量小车所受合力，A正确；

B.应先接通电源，再释放小车，B错误；

C.合力由传感器测量，不需要保证砂和砂桶的质量加远小于小车的质量历，C错误。

故选Ao

（2）根据牛顿第二定律

2?=（M+WO）67

得

M+m()

则

k=——

M+"%

则小车的质量为

M=——

故选B。

（3）相邻计数点的时间间隔为

T=5x—s=O.ls

50

小车的加速度大小为

a二%±巨二;二=-=0.65m；s2

⑺

砂和砂桶的加速为2〃，根据牛顿第二定律

mg-F=ni-2a

得

砂和砂桶的质量为

m0.54kg

13.（10分）如图所示，蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在热力学温度4=300K的室内，用打

气筒对蹦蹦球充气，充气前蹦蹦球内部空气的压强％=充气后蹦蹦球内部气体的压强增加到

3atm。已知蹦蹦球的容积P=2.5L,打气筒每次充入AP=8比、压强为|atm的空气，忽略充气过

程中气体温度及蹦蹦球容积的变化，空气可视为理想气体。

（1）求打气筒充气的次数〃：

（2）将蹦蹦球拿到室外，一段时间后蹦蹦球内部空气的热力学温度升高到7=310K,求此时蹦蹦

球内部空气的压强人

【答案】（1）50；（2）3.1atm

【解析】（1）充气过程中气体发生等温变化，根据玻意耳定律有

Po（P+〃△/）=

解得

w=50

（2）根据查理定律有

=P

T「T

解得

p=3.1atm

14.（14分）如图所示，平行光滑的金属导轨由倾斜部分和水平部分组成，倾斜导轨与水平导轨由

两小段光滑绝缘圆弧轨道（长度可忽略）平滑相连，倾斜部分由倾角为夕、间距为2的导轨而、龙

构成，水平部分由两段足够长但穴等宽的平行金属导轨构成，he.g〃段间距为3de、U•段间距为

2L,“、/之间接有阻值为H的定值电阻。倾斜导轨处于垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中，磁感

应强度大小为38,水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为8（两处磁场方向在图

中均未画出）。导体棒II静止于心、”可段，导体棒I从倾斜导轨上某处由静止释放，到达怩前速

度已达到最大。导体棒I、II的质量均为〃?、电阻均为H,两导体棒运动过程中始终与导轨垂直且

接触良好，重力加速度大小为g,导轨电阻和空气阻力均可忽略不计。

（1）求导体棒I到达bg时的速度大小%；

（2）导体棒I在水平导轨上运动的过程中，求导体棒I、II达到稳定后的速度大小匕和匕；

（3）整个运动过程中，若导体棒I上产生的焦耳热是导体棒H的两倍，求导体棒I释放的位置到

怩的距离X。

_2mgRs\nO_SmgRsin0_4mgRsin0_4m2gR2s\n0

【答案】（1）%=98*；（2）"=45-,"=45..；门）X=1358T

【解析】本题考查电磁感应定律，目的是考查学生的模型建构能力。

（1）由题意知导体棒I到达姆前速度已达到最大，由平衡条件有

3B：L=mgsin0

又

/=*

其中

R、=2R

解得

_2nigRsin0

%-94*-

（2）稳定时，两导体棒两端的感应电动势相等，则有

BL\\=Bx2Lv,

可得

匕=2为

对两导体棒由动量定理分别有

-BhLt=inv,-mvm

BIx2Lt=mv2

解得

"=45炉，

4mgRsin0

%=458?炉

（3）导体棒i在倾斜导轨上运动时，导体棒n中无电流通过，不产生焦耳热，设导体棒I在假斜导

轨二产生的焦耳热为0,导体棒［在倾斜导轨上的运动过程由能量守恒定律有

mgxsin0=2Q+；，〃匕；

解杼

）_〃悔rsin。Hg2*sin26

姑―—2817一

当导体棒【在水平导轨上运动时，导体棒I、I【产生的焦耳热相同，设均为口，根据能量守恒定律

有

12121，s

解得

）_m'g2R2sin26

405