湖南省湘鋼某中學(xué)2024年高考壓軸卷物理試卷含解析

湖南省湘鋼一中2024年高考壓軸卷物理試卷

注意事項

1.考生要認真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、淄博孝婦河濕地公園擁有山東省面積最大的音樂噴泉。一同學(xué)在遠處觀看噴泉表演時，估測噴泉中心主噴水口的水

柱約有27層樓高，已知該主噴水管口的圓形內(nèi)徑約有10cm,由此估算用于給主噴管噴水的電動機輸出功率最接近

A.2.4X103WB.2.4X104W

C.2.4X105WD.2.4X106W

2、在物理學(xué)發(fā)展過程中，有許多科學(xué)家做出了突出貢獻，關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻，下列說法正確的是（）

A.胡克用“理想實驗”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”的觀點

B.平均速度、瞬時速度和加速度等描述運動所需要的概念是牛頓首先建立的

C.伽利略利用小球在斜面上運動的實驗和邏輯推理研究出了落體的運動規(guī)律

D.笛卡爾發(fā)現(xiàn)了彈簧彈力和形變量的關(guān)系

3、如圖所示，“嫦娥四號”飛船繞月球在圓軌道I上運動，在A位置變軌進入橢圓軌道n,在近月點6位置再次變軌

進入近月圓軌道m(xù),下列判斷正確的是（）

A.飛船在A位置變軌時，動能增大

B.飛船在軌道I上的速度大于在軌道in上的速度

c.飛船在軌道I上的加速度大于在軌道m(xù)上的加速度

D.飛船在軌道I上的周期大于在軌道II的周期

4、如圖所示為氫原子的能級圖，一個史于基態(tài)的氫原子，吸收一個光子受到發(fā)后最多可以輻射三種不同率的光子，則

被吸收光子的能量為

…??……臂

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

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

5、下列電磁波中，衍射能力最強的是（）

A.無線電波B.紅外線C.紫外線D.y射線

6、如圖，S是波源，振動頻率為100Hz,產(chǎn)生的簡諧橫波向右傳播，波速為40m/s。波在傳播過程中經(jīng)過P、。兩點,

已知P、。的平衡位置之間相距0.6m。下列判斷正確的是（）

sPQ

A.。點比尸點晚半個周期開始振動

B.當(dāng)。點的位移最大時，，點的位移最小

C.。點的運動方向與P點的運動方向可能相同

D.當(dāng)Q點通過平衡位置時，尸點也通過平衡位置

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、關(guān)于光的干涉衍射和偏振，下列說法中正確的是_____。

A.高級照相機鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象

B.全息照相的拍攝主要是利用了光的偏振原理

C.通過手指間的縫蹤觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象

D.中國古代的“小孔成像”實驗，反映了光波的衍射

E.與X射線相比，紫外線更容易發(fā)生行射現(xiàn)象

8、假設(shè)某戰(zhàn)士從弧形的雪坡上沿水平方向飛出后，若傾斜的雪坡傾角為〃，戰(zhàn)士飛出時的水平速度大小為山，且他飛

出后在空中的姿勢保持不變，又落回到傾斜的雪坡上，如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度為g,則（）

A.如果w不同，該戰(zhàn)士落到雪坡時的位置不同，速度方向也不同

B.如果w不同，該戰(zhàn)士落到雪坡時的速度方向相同，在空中運動時間不同

C.該戰(zhàn)士在空中經(jīng)歷的時間是2%⑦11。

g

D.該戰(zhàn)士在空中經(jīng)歷的時間是要叱

2g

9、兩波源分別位于x=0和x=20cm處，從t=0時刻起兩波源開始振動，形成沿x軸相向傳播的簡諧橫波I和H,如圖

所示，為t=0.04s時刻兩列波的圖像.已知兩波的振幅分別為A=2cm,A,=3c7〃,質(zhì)點p的平衡位置在x=lcm處,

質(zhì)點Q的平衡位置在x=18cm處.下列說法中正確的是

A.兩列波的波源起振方向相同

B.I和n兩列波的波長之比為1：2

C.t=0.05s時，質(zhì)點P向下振動，質(zhì)點Q的坐標(biāo)為（18cm,-3cm）

D.i和n兩列波將在t=o.is時相遇，之后疊加形成穩(wěn)定的干涉圖樣

E.t=0.12s時.x=10cm處的質(zhì)點位移為零但振動加強

10、水平圓盤A、B以齒輪咬合傳動，B盤為主動轉(zhuǎn)盤，A盤半徑為B盤半徑的2倍。在A、B兩盤上分別放置兩個

相同的物塊P、Q,它們到圓盤中心的距離相等，均為，丁物塊與圓盤的最大靜摩擦力為物塊所受重力的k倍，重力加

速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）

B.P、Q不發(fā)生滑動時，所受的摩擦力始終不相等

C.當(dāng)A盤的角速度增大至某一值時，P、Q同時開始滑動

D.當(dāng)A盤的角速度①二聘時,Q所受摩擦力的大小等于奶?g

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）用圖（a）所示的實驗裝置，探究小車勻加速運動的加速度。與其質(zhì)量〃z及所受拉力廠的關(guān)系。實驗所用

交變電流的頻率為50Hz。

6.076.7017.33l,7.97，r，

單位：cm

y/cm

14.(16分)地心隧道是根據(jù)凡爾納的《地心游記》所設(shè)想出的一條假想隧道，它是一條穿過地心的筆直隧道，如圖

所示。假設(shè)地球的半徑為凡質(zhì)量分布均勻，地球表面的重力加速度為g。已知均勻球殼對殼內(nèi)物體引力為零。

(i)不計阻力，若將物體從隧道口靜止釋放，試證明物體在地心隧道中的運動為簡諧運動;

(ii)理論表明：做簡諧運動的物體的周期42元〕,其中，加為振子的質(zhì)量，物體的回復(fù)力為求物體從隧道

一端靜止釋放后到達另一端需要的時間“地球半徑/?=6400km,地球表面的重力加速為g=10m//)c

15.(12分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和〃分別靜止在圓弧軌道的

最高點和最低點。現(xiàn)將A無初速釋放，A與3碰撞后結(jié)合為一個整體，并沿桌面滑動。已知圓弧軌道光滑，半徑

2

K=0.2m；A和5的質(zhì)量均為m=0.1kg,A和5整體與桌面之間的動摩擦因數(shù)〃=0.2。取重力加速度g=10m/sft求：

(1)與3碰撞前瞬間A對軌道的壓力N的大小；

(2)碰撞過程中4對5的沖量I的大?。?/p>

(3)人和B整體在桌面上滑動的距離I。

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、C

【解析】

管口的圓形內(nèi)徑約有10cm,貝!］半徑r=5cm=O.O5m,根據(jù)實際情況，每層樓高力=3m,所以噴水的高度"=27力=81m,

則水離開管口的速度為：

v=J2gh=720x81m=1875m/s

設(shè)驅(qū)動主噴水的水泵功率為尸，在接近管口很短一段時間△/內(nèi)水柱的質(zhì)量為:

zn=p*vA招=口江戶必t

根據(jù)動能定理可得：PA/=—mv2

2

解得：

/--------

2

代入數(shù)據(jù)解得：

^2.4X105VV

A.2.4X103WO故A不符合題意。

B.2.4X104WO故B不符合題意。

C.2.4x105w。故C符合題意。

D.2.4X106WO故D不符合題意。

2、C

【解析】

AC.伽利略利用“理想斜面實驗”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運動的原因”的觀點，并最早建立了平均速度、瞬

時速度等描述物體運動的概念，AB錯誤；

C.伽利略利用小球在斜面上運動的實驗和邏輯推理研究出了落體運動的規(guī)律，C正確；

D.胡克發(fā)現(xiàn)彈簧彈力與形變量的關(guān)系，D錯誤.

3、D

【解析】

A.飛船在A位置變軌時做近心運動，必須減速，動能減小，故A錯誤；

BC.飛船在圓軌道上運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力，得

2

廠Mtnv

G——=m—=ma

得

GM

Q=-5-

r~

知衛(wèi)星的軌道半徑越大，線速度和加速度越小，則知飛船在軌道I上的速度和加速度均小于在軌道III上的速度和加速

度，故BC錯誤;

D.飛船在軌道I上的軌道半徑大于軌道n的半長軸，根據(jù)開普勒第三定律=k知飛船在軌道I上的周期大于在軌

產(chǎn)

道U上的周期，D正確。

故選Do

4、C

【解析】

一個氫原子處于激發(fā)態(tài)最多可以輻射三種不同頻率的光子，則該氫原子處于〃=4激發(fā)態(tài)，該氫原子處于基態(tài)時吸收的

光子能量為：

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

ABD.由計算可得被吸收光子的能量為12.75eV,ABD錯誤；

C.由計算可得被吸收光子的能量為12.75eV,C正確.

5、A

【解析】

對題中的幾種電磁波波長進行排序，無線電波〉紅外線＞紫外線射線，波長越長的電磁波衍射能力越強，A正確，

BCD錯誤。

故選A。

6、D

【解析】

A.根據(jù)2/可知，波長

,v40_.

/t=—=----m=0.4m

f100

又

PQ=0.6m=1.54

故。點比0點晚1?5個周期開始振動，A錯誤；

BC.P、。兩點的平衡位置距離是半個波長的奇數(shù)倍，故兩者振動情況完全相反，即兩點的運動方向始終相反，當(dāng)0

點的位移最大時，P點的位移也最大，但兩者方向相反，BC錯誤；

D、兩點平衡位置距離是半個波長的奇數(shù)倍，所以當(dāng)。通過平衡位置時，尸點也通過平衡位置，但兩者運動方向相反,

D正確。

故選D。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、ACE

【解析】

A.照相機的鏡頭呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象，因為可見光有七種顏色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顧到一種

顏色的光讓它完全進入鏡頭，一般情況下都是讓綠光全部進人的，這種情況下，你在陽光下看到的鏡頭反光其顏色就

是淡紫色，故A正確；

B.全息照相的拍攝主要是利用了光的干涉原理，故B錯誤；

C.通過手指間的縫隙觀察日光燈，可看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，故C正確；

D.小孔成像反映了光的直線傳播，與衍射無關(guān)，故D錯誤；

E.波長越長越容易發(fā)生衍射，與X射線相比，紫外線波長更長更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故E正確。

故選ACEo

8、BC

【解析】

雪坡的傾角等于位移與水平方向的夾角，根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知

tan?！垢?/p>

x2%

解得平施運動的時間為

t_2%tan9

g

如果不同，該戰(zhàn)士在空中運動時間不同，根據(jù)平拋運動的規(guī)律，位移與水平方向夾角的正切值等于速度與水平方向

夾角的正切值的一半，故落地雪坡的速度方向相同，戰(zhàn)士的水平位移為

2匕；tan。

^=^=-----

g

知初速度不同，水平位移不同，落點位置不同，速度方向相同，故BC正確，AD錯誤。

故選BC.

9、BCE

【解析】

由波形圖可知，波I傳到x=4cm位置時質(zhì)點的起振方向向下，則波I振源的起振方向向下；波H傳到x=16cm位置時

質(zhì)點的起振方向向上，則波H振源的起振方向向上；則兩列波的波源起振方向相反，選項A錯誤；由波形圖可知，I

和n兩列波的波長分別為2cm和4cm,則波長之比為1：2,選項B正確；波I的周期Ti=0.02s,則t=0.05s時，質(zhì)點

P在平衡位置向下振動；波n的周期T2=0.04S,則t=0.05s時，質(zhì)點Q在最低點，坐標(biāo)為(18cm,-3cm),選項C正

Y4cm16—4

確;兩列波的波速均為u=—=77k=10052/s,則再經(jīng)過4=「^5=0.065,即在t=o.ls時刻兩波相遇，因兩

t0.04s2x100

波的頻率不同，則疊加后不能形成穩(wěn)定的干涉圖樣，選項D錯誤；t=0.12s時，波I在x=10cm處的質(zhì)點引起的振動為

在平衡位置向下振動；波H在x=10cm處的質(zhì)點引起的振動為在平衡位置向下振動；則此質(zhì)點的位移為零但振動加強,

選項E正確；故選BCE.

【點睛】

本題要掌握波的獨立傳播原理：兩列波相遇后保持原來的性質(zhì)不變.理解波的普加遵守矢量合成法則，例如本題中兩

列波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為|4+4|；當(dāng)波峰與波谷相遇時此處的位移為

10、BD

【解析】

V

A.圓盤A、B邊緣線速度相同，由。二定得

v

必二叢=生」①

g_L八2

%

故A錯誤；

BC.物塊滑動前有

F梅=m蘇

結(jié)合①式知。所受靜摩擦力大，兩物塊最大靜摩擦力均為由吆。。增大則所需向心力增大，則Q先達到最大靜

摩擦力，開始滑動，故B正確，C錯誤；

D.P、Q兩物塊開始滑動時有

kmg=mrco^

解得臨界角速度

結(jié)合①式知，當(dāng)以=時,

>①。

故此時Q所受摩擦力大小等于kmg,故D正確。

故選BD.

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、0.633

【解析】

(2)[1]相鄰計數(shù)點時間間隔為

.t-0.02sx5=0.1s

由逐差法計算加速度有

7.97+7.33-(6.70+6.07)

cm/s2工0.633m/s

(2」『

⑶[2]本次實驗的數(shù)據(jù)為:

1_1

=4.0kg"

m0.25kg

a=0.633m/s2

將其在坐標(biāo)系內(nèi)描點，坐標(biāo)系上全部的6個點均有效。畫一條平滑的、細的直線，使各點對稱分布在直線的兩側(cè)，且

直線過坐標(biāo)原點。圖像如圖所示：

d2d2

12、5.700BA懣一百二4A班rB一尸i=6mg

【解析】

(I)[1].螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為5.5mm,可動刻度讀數(shù)為20.0x0.01mm,故最終讀數(shù)為兩者相加，即5.700mm.

(3)[2113].根據(jù)小明同學(xué)的實驗方案，小球在最高點的速度大小為

d

vi=-

△4

小球在最低點的速度大小為

d

F

設(shè)輕繩長度為L,則從最低點到最高點依據(jù)機械能守恒定律有

2A/,22絕

化簡得

d1d2

=4班

所以小明同學(xué)還需要測量的物理量是輕繩的長度L;根據(jù)小軍同學(xué)的實驗方案，設(shè)小球做圓周運動的半徑為，，則小球

在最低點有

v

F「、-mg=m—r

r

在最高點有

月+〃吆=，〃號

從最低點到最高點依據(jù)機械能守恒定律有

1212c

—mv]=—mv2+2mgr

聯(lián)立方程化簡得

Fi~Ft=6mg

所以小軍同學(xué)還需要測量的物理量就是小球的質(zhì)量m.

(4)[41,由(3)可知，根據(jù)小明同學(xué)的思路，驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恒的表達式為

d2

=4gL

AL

(5)[5].由(3)可知，根據(jù)小軍同學(xué)的思路，驗證小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恒的表達式為

F2-Fi=6mg.

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13、(i)40m/s(ii)32cm

【解析】

(i)由九=vT=4m可得：v=40m/s；

SPSP

(ii)Si波傳到