湖南省2024年高考物理模擬試卷及答案11

湖南省2024年高考物理模擬試卷及答案閱卷人一、單選題得分1．1864年，英國科學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在，推導(dǎo)出電磁波與光具有同樣的傳播速度。1887年，德國物理學(xué)家赫茲用實驗證實了電磁波的存在。下列有關(guān)電磁波的說法中，正確的有（）A．同一種電磁波在不同的介質(zhì)中傳播時波長是相同的 B．各種電磁波在真空中傳播的速度是相同的C．有些電磁波不能在真空中傳播 D．電磁波能發(fā)生干涉現(xiàn)象而聲波不能2．傳感器是自動控制設(shè)備中不可缺少的元件，已經(jīng)滲透到宇宙開發(fā)、環(huán)境保護、交通運輸以及家庭生活等各個領(lǐng)域。幾種電容式傳感器如圖所示，其中通過改變電容器兩極板間的距離而引起電容變化的是（）A． B．C． D．3．我國自主研發(fā)的氫原子鐘現(xiàn)已運用于中國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中，高性能的原子鐘對導(dǎo)航精度的提高起到了很大的作用，同時原子鐘具有體積小、重量輕等優(yōu)點。原子鐘通過氫原子能級躍遷而產(chǎn)生的電磁波校準(zhǔn)時鐘，氫原子能級示意圖如圖所示，則下列說法正確的是（）A．用10eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子可以使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生躍遷B．一個處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時可輻射出6種不同頻率的光子C．現(xiàn)用光子能量介于10.0eV～12.75eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，在照射光中可能被處于基態(tài)的氫原子吸收的光子能量只有4種D．用氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為6.41eV4．月球蘊含豐富的能源和礦產(chǎn)資源，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富23He（氦3）。它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?，參與的一種核聚變反應(yīng)方程式為A．X為中子（01n） C．該反應(yīng)會放出能量 D．目前核電站都采用235．如圖所示，在正方形ABCD的三個頂點A、B、C上分別固定著三個帶電荷量相等的點電荷，其中A處點電荷帶負(fù)電，B、C處點電荷均帶正電。E、G、F三點四等分AB邊，M、P、N三點四等分BC邊。下列說法正確的是（）A．M、N兩點處的電場強度相同B．P點電勢高于G點電勢C．負(fù)電荷在M點具有的電勢能比在N點具有的電勢能小D．負(fù)電荷在F點具有的電勢能比在E點具有的電勢能大6．有一正方形勻質(zhì)金屬框，其質(zhì)量為m，邊長為L，距離金屬框下底邊H處有一垂直紙面向里的勻強磁場。磁場區(qū)域上下邊界水平，高度為L，左右寬度足夠大。把該金屬框在垂直磁場的平面內(nèi)以初速度v0A．通過磁場的過程中，金屬框中電流的大小和方向保持不變B．金屬框在通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為mgLC．僅改變H，金屬框仍能勻速通過磁場D．僅改變v07．變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。如圖甲所示，電路接在一正弦交流電源上，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為3：1，R1、R2、R3、R4均為定值電阻，R3=10Ω，A．電流表A的示數(shù)為1.5A B．電壓表V的示數(shù)為130VC．正弦交流電源的輸出電壓為1302V 閱卷人二、多選題得分8．PM2.5是指空氣中直徑小于或等于2.5微米的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，被人體吸入后會進(jìn)入血液對人體形成危害，在靜穩(wěn)空氣中，下列關(guān)于PM2.5的說法中，正確的是（）A．在其他條件相同時，溫度越高，PM2.5的運動越激烈B．PM2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動C．周圍大量分子對PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運動D．減少工業(yè)污染的排放對減少“霧霾”天氣的出現(xiàn)沒有影響9．如圖所示，a、b兩端接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源，變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比為n，且n<1，定值電阻的阻值R1<RA．ΔUΔI=R1 C．變壓器的輸出功率一定減小 D．變壓器的輸出功率可能先增大后減小10．均勻介質(zhì)中質(zhì)點A、B的平衡位置位于x軸上，坐標(biāo)分別為xA=0和xB=16?cm。某簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速v=20?cm/s，波長大于20cm，振幅A．這列波的周期為0.6sB．這列波的周期為1.2sC．已知在t1時刻（t1D．已知在t1時刻（t111．一有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所示，其中射線bc足夠長，∠abc=135°，其他地方磁場的范圍足夠大。一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，在紙面內(nèi)從a點垂直于ab射入磁場，這些粒子具有各種速率，不計粒子重力和粒子之間的相互作用，以下說法正確的是（）A．從ab邊射出的粒子在磁場中運動的時間都相等B．從a點入射的粒子速度越大，在磁場中運動的時間越長C．粒子在磁場中的最長運動時間不大于πmD．粒子在磁場中的最長運動時間不大于3πm閱卷人三、實驗題得分12．為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)在水平桌面上組裝了如圖甲所示的實驗裝置。實驗時，可在小車上安裝一輕薄板，以增大空氣對小車運動的阻力。實驗中所用的小車質(zhì)量為M。（1）未裝薄板時，往砝碼盤中加入一小砝碼，接通打點計時器的電源后，再釋放小車，在紙帶上打出一系列的點，紙帶如圖乙所示。A、B、C、D、E是選取的五個計數(shù)點，其中相鄰計數(shù)點之間的時間間隔均為T，各計數(shù)點到第一個計數(shù)點A的距離分別為d1、d2、d3、d（2）在（1）的裝置基礎(chǔ)上，給小車加裝上薄板后，利用紙帶求出小車不同時刻的速度，作出小車的v－t圖像（如圖丙所示），通過圖像分析，可知隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（3）v－t圖像中，若曲線在t0時刻的切線斜率為k。計算物體受到的空氣阻力時，若該同學(xué)仍然把砝碼和砝碼盤的總重力當(dāng)作小車所受到的拉力，則t0時刻，他求得的空氣阻力f＝13．（1）某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的電路測量電壓表V2的內(nèi)阻及電源電動勢。已知電壓表V1量程為3V，內(nèi)阻RV1=6000Ω，電壓表①按圖甲所示原理圖完成電路連接；②把R1、R③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R1、R2，使V1、V2均有合適示數(shù)，分別為U1、U2，若調(diào)至U1、U2滿足U2④若將R1調(diào)至4000Ω并保持不變，調(diào)節(jié)R2，記錄多組對應(yīng)的U1、U2值，以U1（2）用伏安法測量電源電動勢和內(nèi)阻時，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差。按如圖乙所示的電路進(jìn)行測量，可以消除這種系統(tǒng)誤差。①閉合開關(guān)S1、S2，靈敏電流計⑥的示數(shù)不為零，調(diào)節(jié)R和R＇使得靈敏電流計的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1；②改變滑動變阻器R、R＇的阻值，重新使得靈敏電流計的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2；③重復(fù)②操作，得到了多組I、U；④根據(jù)實驗得到的多組數(shù)據(jù)作出的U-I圖線如圖丙所示，由此可得電源的電動勢E=閱卷人四、解答題得分14．如圖所示，透明液體中有一點光源O，位于液面下深度為d處，點光源向周圍發(fā)出單色光，在液面形成一個半徑為3d（1）求該液體的折射率；（2）當(dāng)點光源豎直向下運動時，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)圓形透光區(qū)域的邊緣背離圓心以速度v作勻速運動，試判斷點光源O的運動性質(zhì)并準(zhǔn)確描述。15．如圖所示，隔熱汽缸（內(nèi)壁光滑）呈圓柱形，上部有擋板，內(nèi)部高度為d。筒內(nèi)一個厚度不計的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞的橫截面積為S、質(zhì)量m=p0S2g（g為重力加速度）。開始時活塞處于離汽缸底部（1）求開始時氣體的壓強p1（2）現(xiàn)對汽缸內(nèi)氣體加熱，當(dāng)氣體溫度達(dá)到387℃時，求氣體的壓強p216．如圖所示，傾角為θ的光滑斜面上設(shè)置有AB和CD兩個減速緩沖區(qū)，緩沖區(qū)內(nèi)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，且AB＝BC＝CD＝l。一質(zhì)量為m的物塊從斜面上O點由靜止釋放，若物塊在運動全過程都受到一方向始終垂直于斜面向下、大小與速度大小成正比的變力F的作用，即F=kv，其中k為已知常量。已知物塊通過AB段的時間與通過CD段的時間相等，且物塊運動到D點時的加速度為零，重力加速度為g。（1）求斜面上O點到A點的距離d。（2）求物塊在緩沖區(qū)內(nèi)因摩擦產(chǎn)生的總熱量。（3）若將整個斜面設(shè)置為緩沖區(qū)，物塊從斜面上距D點為s處由靜止釋放，物塊運動到D點的加速度為零，求物塊從釋放點運動到D的總時間。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A．同一種電磁波在不同的介質(zhì)中傳播時頻率相同、波速不同，根據(jù)v=λf可知波長隨波速的變化而變化，即同一種電磁波在不同的介質(zhì)中傳播時波長是不相同的，A不符合題意；B．各種電磁波在真空中的傳播速度都是3×10C．電磁波均能在真空中傳播，C不符合題意；D．各種波均能發(fā)生干涉現(xiàn)象，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】同一電磁波在不同介質(zhì)中傳播時頻率不變，波速變化，因此波長不同，電磁波在真空中傳播的速度為光速，所有波都能發(fā)生干涉。2．【答案】C【解析】【解答】A．A圖是通過改變電介質(zhì)板在電容器兩極板間的深度引起電容變化的，A不符合題意；B．B圖是電容器的一個極板是金屬芯線，一個極板是導(dǎo)電液體，通過改變電容器兩極板間正對面積引起電容變化的，B不符合題意；C．C圖是通過改變兩極板間的距離引起電容變化的，C符合題意；D．D圖是通過改變動片與定片間的正對面積，引起電容變化的，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】根據(jù)電容器的決定式和定義式分析判斷。3．【答案】D【解析】【解答】A．若10.3eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子后能被氫原子吸收，則此時氫原子的能量值E＝－13.6eV＋10.3eV＝－3.3eV，由能級圖可知，氫原子沒有該能級，所以10.3eV的光子不可以使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生躍遷，A不符合題意；B．一個處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時最多可輻射出3種不同頻率的光子，B不符合題意；C．由能級圖可知，用10.0eV～12.75eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，在照射光中可能被吸收的光子能量只有3種，C不符合題意；D．氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級輻射出的光子的能量E41=E故答案為：D。

【分析】根據(jù)氫原子的躍遷和能級圖判斷氫原子能否發(fā)生躍遷，n=4能級的氫原子最多可輻射3種頻率的光子，結(jié)合光電效應(yīng)方程得出光電子的最大初動能。4．【答案】C【解析】【解答】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒電荷數(shù)守恒，可知X為質(zhì)子（11BC．根據(jù)質(zhì)能方程可知，該聚變反應(yīng)是放能反應(yīng)，聚變反應(yīng)后出現(xiàn)質(zhì)量虧損，B不符合題意，C符合題意；D．目前核電站都采用重核裂變反應(yīng)發(fā)電，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，結(jié)合愛因斯坦質(zhì)能方程分析判斷。5．【答案】B【解析】【解答】A．根據(jù)對稱性可知，B、C處點電荷在M、N兩點處的電場強度大小相等，方向相反，同時因為A處點電荷到M、N兩點距離不相等，在M、N兩點處的電場強度也不同，故疊加后M、N兩點處的電場強度不相同，A不符合題意；B．對于正電荷來說，離電荷越近，電勢越高，而對于負(fù)電荷，離電荷越遠(yuǎn)，電勢越高。則對于B處點電荷，在P、G兩點電勢相等；對于C處點電荷，P點電勢高于G點電勢；對于A處點電荷，P點電勢高于G點電勢；故疊加之后，P點電勢高于G點電勢。B符合題意；C．根據(jù)對稱性，B、C處點電荷在M、N兩點處的電勢相等；A處點電荷在N點電勢大于M點電勢，所以M點電勢比在N點電勢小，負(fù)電荷在M點具有的電勢能比在N點具有的電勢能大，C不符合題意；D．對于B、C兩處正電荷來說，F(xiàn)點電勢大于E點電勢；對于A處負(fù)電荷來說，F(xiàn)點電勢大于E點電勢，則疊加后，F(xiàn)點電勢大于E點電勢。故負(fù)電荷在F點具有的電勢能比在E點具有的電勢能小，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】根據(jù)點電荷周圍電場強度的表達(dá)式得出MN兩點的電場強度大小關(guān)系，沿著電場線電勢逐漸降低，結(jié)合電勢能的表達(dá)式判斷電勢能的大小關(guān)系。6．【答案】D【解析】【解答】A．將金屬框以初速度v0水平無旋轉(zhuǎn)拋出后，金屬框做平拋運動，后進(jìn)入磁場做勻速運動，水平方向切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相互抵消，豎直方向切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLvy，I=B．在金屬框勻速通過磁場過程中，有mg=F安，則克服安培力做的功CD．根據(jù)平拋運動規(guī)律和平衡條件有vy=2gH，mg=F安

【分析】金屬框先做平拋運動，進(jìn)入磁場后根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律得出電路中電流的變化情況，結(jié)合恒力做功和類平拋運動的規(guī)律得出磁感應(yīng)強度的表達(dá)式。7．【答案】D【解析】【解答】A．由R3中電流i3隨時間t變化的圖像可知IR3=1?A，則UR3=10?V，故B．變壓器的輸出電壓U2=40?V，由變壓器的變壓比公式可知電壓表的示數(shù)C．正弦交流電源的輸出電壓U0D．正弦交流電源的輸出電功率P0故答案為：D。

【分析】根據(jù)電流時間變化圖像以及理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比和電流比的關(guān)系得出電流表A的示數(shù)，結(jié)合理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比和電壓比的關(guān)系得出電壓比的示數(shù)，利用串并聯(lián)電路的特點以及電功率的表達(dá)式得出交流電源輸出的電壓和電功率。8．【答案】A,C【解析】【解答】BC．PM2.5的運動是布朗運動，不是分子的熱運動，是空氣分子無規(guī)則運動對PM2.5微粒的撞擊不平衡造成的，B不符合題意，C符合題意；A．溫度越高，空氣分子無規(guī)則的運動越激烈，對PM2.5微粒的撞擊不平衡越明顯，PM2.5的運動越激烈，A符合題意；D．減少工業(yè)污染的排放可減少PM2.5的排放，進(jìn)而減少“霧霾”天氣的出現(xiàn)，D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】空氣分子的不規(guī)則運動時微粒撞擊不平衡造成，PM2.5的運動是布朗運動，溫度越高，分子無規(guī)則運動越激烈。9．【答案】B,D【解析】【解答】AB．設(shè)變壓器輸入電壓為U1，輸入電流為I1，變壓器輸出電壓為U，輸出電流為I，由變壓比公式有U1U=n，得ΔU1=nΔU，又由變流比公式有I1I=CD．當(dāng)向下調(diào)節(jié)滑動變阻器R3的滑片P時，導(dǎo)致副線圈回路中總電阻增大，則回路中的總電流減小，原線圈中電流減小，電阻R1的電壓降減小，而a、b兩端電壓一定，原線圈兩端電壓增大，副線圈兩端電壓增大，由功率公式P=UI可知，因R1和R3故答案為：BD。

【分析】根據(jù)理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比和電流比的關(guān)系以及歐姆定律得出電流表和電壓表的示數(shù)變化量的絕對值的比值，當(dāng)滑動變阻器的滑片移動時，回路中電流發(fā)生變化，結(jié)合歐姆定律得出輸出功率的變化情況。10．【答案】B,C【解析】【解答】AB．因為波長大于20cm，所以波的周期滿足T=λv>1CD．波的波長為λ=vT=24?cm，在t1時刻（t1>0），質(zhì)點A位于波峰，由于xA=0，則此時波動方程為y=A故答案為：BC。

【分析】根據(jù)波長和周期的關(guān)系得出該波的周期以及該波的波長，結(jié)合波動方程得出t111．【答案】A,D【解析】【解答】ABC．畫出帶電粒子在磁場中運動的動態(tài)分析圖，如下圖所示當(dāng)粒子都從ab邊射出，則運動軌跡都是半圓周，運動時間都相等，為πmqB，當(dāng)粒子都從bc邊射出，則速度越大，軌道半徑越大，對應(yīng)的圓心角越大，運動時間越長，運動時間大于πmD．當(dāng)粒子的速度足夠大，半徑足夠大時，l遠(yuǎn)小于r，這時圓心角大小趨近于270°，因此粒子在磁場中最長運動時間小于3πm2qB故答案為：AD。

【分析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)幾何關(guān)系和粒子在磁場中運動的周期和時間的關(guān)系得出粒子的運動時間。12．【答案】（1）d（2）增大（3）M(【解析】【解答】（1）為提高數(shù)據(jù)利用率，采用逐差法處理數(shù)據(jù)a=（2）通過圖像分析，可知隨著運動速度的增加，小車的加速度越來越小，故小車所受的空氣阻力增大；（3）未裝薄板時，對小車，由牛頓第二定律有mg?f1=Ma，故f1

【分析】（1）根據(jù)逐差法得出小車的加速度；

（2）根據(jù)v-t圖像得出小車加速度的變化得出小車所受阻力的變化情況；

（3）未裝薄板和裝薄板時根據(jù)牛頓第二定律得出空氣阻力的表達(dá)式。13．【答案】（1）3000；5（2）2.0；1.0【解析】【解答】（1）③根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知U1=U2+U2RV2R2，代入數(shù)據(jù)可得RV2（2）④根據(jù)閉合電路歐姆定律有U=E?Ir，所以U?I圖像的斜率為k=?1.9?1.60.4?0

【分析】（1）根據(jù)并聯(lián)電路的特點得出電壓表的內(nèi)阻，結(jié)合閉合電路歐姆定律得出電源的電動勢和內(nèi)阻；

（2）利用閉合電路歐姆定律和U-I圖像得出電源的電動勢和內(nèi)阻。14．【答案】（1）解：圓形透光區(qū)域的邊緣即為剛好發(fā)生全反射的位置，有tan解得C=30°又n=解得n=2（2）解：圓形透光