湖南省湘钢某中学2024年高考压轴卷物理试卷含解析

湖南省湘钢一中2024年高考压轴卷物理试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、淄博孝妇河湿地公园拥有山东省面积最大的音乐喷泉。一同学在远处观看喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水

柱约有27层楼高，已知该主喷水管口的圆形内径约有10cm,由此估算用于给主喷管喷水的电动机输出功率最接近

A.2.4X103WB.2.4X104W

C.2.4X105WD.2.4X106W

2、在物理学发展过程中，有许多科学家做出了突出贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）

A.胡克用“理想实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点

B.平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是牛顿首先建立的

C.伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体的运动规律

D.笛卡尔发现了弹簧弹力和形变量的关系

3、如图所示，“嫦娥四号”飞船绕月球在圆轨道I上运动，在A位置变轨进入椭圆轨道n,在近月点6位置再次变轨

进入近月圆轨道m,下列判断正确的是（）

A.飞船在A位置变轨时，动能增大

B.飞船在轨道I上的速度大于在轨道in上的速度

c.飞船在轨道I上的加速度大于在轨道m上的加速度

D.飞船在轨道I上的周期大于在轨道II的周期

4、如图所示为氢原子的能级图，一个史于基态的氢原子，吸收一个光子受到发后最多可以辐射三种不同率的光子，则

被吸收光子的能量为

…••……臂

3-------------T3i

A.10.2cVB.12.09cvC.12.75cVD.13.06cV

5、下列电磁波中，衍射能力最强的是（）

A.无线电波B.红外线C.紫外线D.y射线

6、如图，S是波源，振动频率为100Hz,产生的简谐横波向右传播，波速为40m/s。波在传播过程中经过P、。两点,

已知P、。的平衡位置之间相距0.6m。下列判断正确的是（）

sPQ

A.。点比尸点晚半个周期开始振动

B.当。点的位移最大时，，点的位移最小

C.。点的运动方向与P点的运动方向可能相同

D.当Q点通过平衡位置时，尸点也通过平衡位置

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。分。

7、关于光的干涉衍射和偏振，下列说法中正确的是_____。

A.高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象

B.全息照相的拍摄主要是利用了光的偏振原理

C.通过手指间的缝踪观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象

D.中国古代的“小孔成像”实验，反映了光波的衍射

E.与X射线相比，紫外线更容易发生行射现象

8、假设某战士从弧形的雪坡上沿水平方向飞出后，若倾斜的雪坡倾角为〃，战士飞出时的水平速度大小为山，且他飞

出后在空中的姿势保持不变，又落回到倾斜的雪坡上，如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g,则（）

A.如果w不同，该战士落到雪坡时的位置不同，速度方向也不同

B.如果w不同，该战士落到雪坡时的速度方向相同，在空中运动时间不同

C.该战士在空中经历的时间是2%⑦11。

g

D.该战士在空中经历的时间是要叱

2g

9、两波源分别位于x=0和x=20cm处，从t=0时刻起两波源开始振动，形成沿x轴相向传播的简谐横波I和H,如图

所示，为t=0.04s时刻两列波的图像.已知两波的振幅分别为A=2cm,A,=3c7〃,质点p的平衡位置在x=lcm处,

质点Q的平衡位置在x=18cm处.下列说法中正确的是

A.两列波的波源起振方向相同

B.I和n两列波的波长之比为1：2

C.t=0.05s时，质点P向下振动，质点Q的坐标为（18cm,-3cm）

D.i和n两列波将在t=o.is时相遇，之后叠加形成稳定的干涉图样

E.t=0.12s时.x=10cm处的质点位移为零但振动加强

10、水平圆盘A、B以齿轮咬合传动，B盘为主动转盘，A盘半径为B盘半径的2倍。在A、B两盘上分别放置两个

相同的物块P、Q,它们到圆盘中心的距离相等，均为，丁物块与圆盘的最大静摩擦力为物块所受重力的k倍，重力加

速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（）

B.P、Q不发生滑动时，所受的摩擦力始终不相等

C.当A盘的角速度增大至某一值时，P、Q同时开始滑动

D.当A盘的角速度①二聘时,Q所受摩擦力的大小等于奶?g

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）用图（a）所示的实验装置，探究小车匀加速运动的加速度。与其质量〃z及所受拉力厂的关系。实验所用

交变电流的频率为50Hz。

6.076.7017.33l,7.97，r，

单位：cm

y/cm

14.(16分)地心隧道是根据凡尔纳的《地心游记》所设想出的一条假想隧道，它是一条穿过地心的笔直隧道，如图

所示。假设地球的半径为凡质量分布均匀，地球表面的重力加速度为g。已知均匀球壳对壳内物体引力为零。

(i)不计阻力，若将物体从隧道口静止释放，试证明物体在地心隧道中的运动为简谐运动;

(ii)理论表明：做简谐运动的物体的周期42元〕,其中，加为振子的质量，物体的回复力为求物体从隧道

一端静止释放后到达另一端需要的时间“地球半径/?=6400km,地球表面的重力加速为g=10m//)c

15.(12分)如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和〃分别静止在圆弧轨道的

最高点和最低点。现将A无初速释放，A与3碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径

2

K=0.2m；A和5的质量均为m=0.1kg,A和5整体与桌面之间的动摩擦因数〃=0.2。取重力加速度g=10m/sft求：

(1)与3碰撞前瞬间A对轨道的压力N的大小；

(2)碰撞过程中4对5的冲量I的大小；

(3)人和B整体在桌面上滑动的距离I。

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、C

【解析】

管口的圆形内径约有10cm,贝!］半径r=5cm=O.O5m,根据实际情况，每层楼高力=3m,所以喷水的高度"=27力=81m,

则水离开管口的速度为：

v=J2gh=720x81m=1875m/s

设驱动主喷水的水泵功率为尸，在接近管口很短一段时间△/内水柱的质量为:

zn=p*vA招=口江户必t

根据动能定理可得：PA/=—mv2

2

解得：

/--------

2

代入数据解得：

^2.4X105VV

A.2.4X103WO故A不符合题意。

B.2.4X104WO故B不符合题意。

C.2.4x105w。故C符合题意。

D.2.4X106WO故D不符合题意。

2、C

【解析】

AC.伽利略利用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点，并最早建立了平均速度、瞬

时速度等描述物体运动的概念，AB错误；

C.伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体运动的规律，C正确；

D.胡克发现弹簧弹力与形变量的关系，D错误.

3、D

【解析】

A.飞船在A位置变轨时做近心运动，必须减速，动能减小，故A错误；

BC.飞船在圆轨道上运动时，根据万有引力提供向心力，得

2

厂Mtnv

G——=m—=ma

得

GM

Q=-5-

r~

知卫星的轨道半径越大，线速度和加速度越小，则知飞船在轨道I上的速度和加速度均小于在轨道III上的速度和加速

度，故BC错误;

D.飞船在轨道I上的轨道半径大于轨道n的半长轴，根据开普勒第三定律=k知飞船在轨道I上的周期大于在轨

产

道U上的周期，D正确。

故选Do

4、C

【解析】

一个氢原子处于激发态最多可以辐射三种不同频率的光子，则该氢原子处于〃=4激发态，该氢原子处于基态时吸收的

光子能量为：

hv=(-0.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV.

ABD.由计算可得被吸收光子的能量为12.75eV,ABD错误；

C.由计算可得被吸收光子的能量为12.75eV,C正确.

5、A

【解析】

对题中的几种电磁波波长进行排序，无线电波〉红外线＞紫外线射线，波长越长的电磁波衍射能力越强，A正确，

BCD错误。

故选A。

6、D

【解析】

A.根据2/可知，波长

,v40_.

/t=—=----m=0.4m

f100

又

PQ=0.6m=1.54

故。点比0点晚1・5个周期开始振动，A错误；

BC.P、。两点的平衡位置距离是半个波长的奇数倍，故两者振动情况完全相反，即两点的运动方向始终相反，当0

点的位移最大时，P点的位移也最大，但两者方向相反，BC错误；

D、两点平衡位置距离是半个波长的奇数倍，所以当。通过平衡位置时，尸点也通过平衡位置，但两者运动方向相反,

D正确。

故选D。

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、ACE

【解析】

A.照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种

颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进人的，这种情况下，你在阳光下看到的镜头反光其颜色就

是淡紫色，故A正确；

B.全息照相的拍摄主要是利用了光的干涉原理，故B错误；

C.通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故C正确；

D.小孔成像反映了光的直线传播，与衍射无关，故D错误；

E.波长越长越容易发生衍射，与X射线相比，紫外线波长更长更容易发生衍射现象，故E正确。

故选ACEo

8、BC

【解析】

雪坡的倾角等于位移与水平方向的夹角，根据平抛运动的规律可知

tan。」更

x2%

解得平施运动的时间为

t_2%tan9

g

如果不同，该战士在空中运动时间不同，根据平抛运动的规律，位移与水平方向夹角的正切值等于速度与水平方向

夹角的正切值的一半，故落地雪坡的速度方向相同，战士的水平位移为

2匕；tan。

^=^=-----

g

知初速度不同，水平位移不同，落点位置不同，速度方向相同，故BC正确，AD错误。

故选BC.

9、BCE

【解析】

由波形图可知，波I传到x=4cm位置时质点的起振方向向下，则波I振源的起振方向向下；波H传到x=16cm位置时

质点的起振方向向上，则波H振源的起振方向向上；则两列波的波源起振方向相反，选项A错误；由波形图可知，I

和n两列波的波长分别为2cm和4cm,则波长之比为1：2,选项B正确；波I的周期Ti=0.02s,则t=0.05s时，质点

P在平衡位置向下振动；波n的周期T2=0.04S,则t=0.05s时，质点Q在最低点，坐标为(18cm,-3cm),选项C正

Y4cm16—4

确;两列波的波速均为u=—=77k=10052/s,则再经过4=「^5=0.065,即在t=o.ls时刻两波相遇，因两

t0.04s2x100

波的频率不同，则叠加后不能形成稳定的干涉图样，选项D错误；t=0.12s时，波I在x=10cm处的质点引起的振动为

在平衡位置向下振动；波H在x=10cm处的质点引起的振动为在平衡位置向下振动；则此质点的位移为零但振动加强,

选项E正确；故选BCE.

【点睛】

本题要掌握波的独立传播原理：两列波相遇后保持原来的性质不变.理解波的普加遵守矢量合成法则，例如本题中两

列波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为|4+4|；当波峰与波谷相遇时此处的位移为

10、BD

【解析】

V

A.圆盘A、B边缘线速度相同，由。二定得

v

必二丛=生」①

g_L八2

%

故A错误；

BC.物块滑动前有

F梅=m苏

结合①式知。所受静摩擦力大，两物块最大静摩擦力均为由吆。。增大则所需向心力增大，则Q先达到最大静

摩擦力，开始滑动，故B正确，C错误；

D.P、Q两物块开始滑动时有

kmg=mrco^

解得临界角速度

结合①式知，当以=时,

>①。

故此时Q所受摩擦力大小等于kmg,故D正确。

故选BD.

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、0.633

【解析】

(2)[1]相邻计数点时间间隔为

.t-0.02sx5=0.1s

由逐差法计算加速度有

7.97+7.33-(6.70+6.07)

cm/s2工0.633m/s

(2」『

⑶[2]本次实验的数据为:

1_1

=4.0kg"

m0.25kg

a=0.633m/s2

将其在坐标系内描点，坐标系上全部的6个点均有效。画一条平滑的、细的直线，使各点对称分布在直线的两侧，且

直线过坐标原点。图像如图所示：

d2d2

12、5.700BA懑一百二4A班rB一尸i=6mg

【解析】

(I)[1].螺旋测微器固定刻度读数为5.5mm,可动刻度读数为20.0x0.01mm,故最终读数为两者相加，即5.700mm.

(3)[2113].根据小明同学的实验方案，小球在最高点的速度大小为

d

vi=­

△4

小球在最低点的速度大小为

d

F

设轻绳长度为L,则从最低点到最高点依据机械能守恒定律有

2A/,22绝

化简得

d1d2

=4班

所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳的长度L;根据小军同学的实验方案，设小球做圆周运动的半径为，，则小球

在最低点有

v

F「、-mg=m—r

r

在最高点有

月+〃吆=，〃号

从最低点到最高点依据机械能守恒定律有

1212c

—mv]=—mv2+2mgr

联立方程化简得

Fi~Ft=6mg

所以小军同学还需要测量的物理量就是小球的质量m.

(4)[41,由(3)可知，根据小明同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为

d2

=4gL

AL

(5)[5].由(3)可知，根据小军同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为

F2-Fi=6mg.

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、(i)40m/s(ii)32cm

【解析】

(i)由九=vT=4m可得：v=40m/s；

SPSP

(ii)Si波传到