湖北省郧阳中学2024届高考物理一模试卷含解析

湖北省郎阳中学2024届高考物理一模试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、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、如图1所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A,由静止释放。以钢球

的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立x轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时，钢球运

动的位移一时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则（）

A.彳时刻钢球处于超重状态

B.马时刻钢球的速度方向向上

C.tx~t2时间内钢球的动能逐渐增大

D.4~t2时间内钢球的机械能逐渐减小

2、电阻为区的单匝闭合金属线框，在匀强磁场中绕着与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所

示。下列判断正确的是（）

A.二时刻线框平面与中性面平行

2

B.穿过线框的磁通量最大为显

2万

c.线框转动一周做的功为空

R

D.从/=三至包的过程中，线框的平均感应电动势为"

442

3、将检验电荷q放在电场中，夕受到的电场力为后我们用土来描述电场的强弱。类比于这种分析检验物体在场中受

q

力的方法，我们要描述磁场的强弱，下列表达式中正确的是（)

①EFnFR

A.—B.——

SLv7L

4、如图所示，由粗细均匀的金属导线围成的一个正六边形线框abcdef,它的六个顶点均位于一个半径为R的圆形区

域的边界上，加为圆形区域的一条直径，加上方和下方分别存在大小均为5且方向相反的匀强磁场，磁场方向垂直于

圆形区域。现给线框接入从。点流入、从/点流出的大小为/的恒定电流，则金属线框受到的安培力的大小为

5、如图所示，ACE是半圆弧，。为圆心，。为半圆弧的最高点，ZCOD=37°,A、C、。处各有一垂直纸面的

通电直导线，电流大小均为/,长度均为L,A和。处通电直导线的电流方向垂直纸面向外，C处通电直导线的电流

方向垂直纸面向里，三根通电直导线在。点处产生的磁感应强度大小均为3,则。处的磁感应强度大小为（）

A.非BB.2BC.^-BD.0

6、有一变化的匀强磁场与图甲所示的圆形线圈平面垂直。规定磁场方向向里为正方向，从。经R流向力为电流的正方

向。已知R中的感应电流i随时间f变化的图象如图乙，则磁场的变化规律可能与下图中一致的是（）

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、下列说法正确的有（）

A.研究表明，一般物体的电磁辐射仅与温度有关

B.电子的衍射图样证实了电子的波动性

C.a粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法

D.结合能越大的原子核，核子的平均质量越大

8、如图所示，两束单色光a、6从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是

A.用同一双缝干涉实验装置分别以“、〜光做实验，a光的干涉条纹间距大于6光的干涉条纹间距

B.。比6更容易发生衍射现象

C.在水中a光的速度比力光的速度小

D.在水中a光的临界角大于分光的临界角

E.若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光

9、如图所示，质量为1版的物体放在倾角为30。的粗糙斜面上，一根劲度系数为100N/m的轻弹簧一端固定在斜面顶

端，另一端连接物体，弹簧处于原长，物体恰好静止。现将物体沿斜面向下移动12cm后由静止释放、水平地面上的

斜面始终保持静止，物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内，取g=10m/s2,下

列说法正确的是（）

A.物体与斜面间的动摩擦因数为且

3

B.物体释放后在斜面上运动时，斜面对地面的压力保持不变

c.物体释放瞬间斜面对地面的摩擦力大小为GN，方向水平向左

D.物体释放瞬间的加速度大小为7m/s2,方向沿斜面向上

10、下列说法正确的是

A.温度由摄氏温度f升至2f,对应的热力学温度便由T升至27

B.相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，布朗运动越剧烈

C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式

D.分子间距离越大，分子势能越大，分子间距离越小，分子势能也越小

E.晶体具有固定的熔点，物理性质可表现为各向同性

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1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。

主要实验步骤如下：

a.安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。

b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点。。=0）,然后每隔0.1s选取一个计数点，如图2中4、

B、C、£）、E、F...所示。

CTA3CDI7~?

/••••,/

图2

C.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、。、E……点时小车的速度，分别记作VI、必、V3、V4、V5

d.以速度v为纵轴、时间，为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。

结合上述实验步骤，请你完成下列问题：

⑴在下列仪器和器材中，还必须使用的有和(填选项前的字母)。

A.电压合适的50Hz交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(含祛码)

⑵在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标审计数点C(V3=0.86m/s)对应的坐标点，并画

出v-t图像。

(3)观察修图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是。根据口图像计算出小车的加速度a=______m/s2o

(4)某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA=7.05cm,A8=7.68cm,3c=8.31cm,CD=8.95cm,OE=9.57cm,E尸=10.20cm,

通过分析小车的位移变化情况，也能判断小车是否做匀变速直线运动。请你说明这样分析的依据是

12.(12分)在冬季，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究。第一次是

在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程。

⑴结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的关系图线，如图。则反映气体在第二次实验中的关系图

线的是（选填“1”或“2”）；

⑵该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的。在等待温度升高的过程中，注射器水平地放置在桌面上，活

塞可以自由伸缩。则在这一过程中，管内的气体经历了一个（选填（“等压”“等温”或“等容”）的变化过程，

请将这一变化过程在图中绘出_________»（外界大气压为1.0xl05pa）

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，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T.在匀强磁场区域内，有一对光滑平行金

属导轨，处于同一水平面内，导轨足够长，导轨间距L=lm,电阻可忽略不计.质量均为m=lkg,电阻均为R=2.5J2

的金属导体棒MN和尸。垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好.先将尸。暂时锁定，金属棒MN在垂直于棒的拉力

尸作用下，由静止开始以加速度a=0.4m/s2向右做匀加速直线运动，5s后保持拉力尸的功率不变，直到棒以最大速度

.做匀速直线运动.

」N__________

XXXXXXX

B-►F

XXXXXXX

QM

⑴求棒MN的最大速度vm；

⑵当棒MN达到最大速度.时，解除尸0锁定，同时撤去拉力歹，两棒最终均匀速运动.求解除尸。棒锁定后，到两棒

最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热.

（3）若尸0始终不解除锁定，当棒MN达到最大速度小时，撤去拉力F,棒MN继续运动多远后停下来？（运算结果可

用根式表示）

14.（16分）如图所示，连通器中盛有密度为〃的部分液体，两活塞与液面的距离均为1,其中密封了压强为po的空气,

现将右活塞固定，要使容器内的液面之差为/,求左活塞需要上升的距离X.

A

15.（12分）如图所示，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长度为L,容器右端中心处开有一圆孔。一定质量

的理想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热性良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其厚度不计。开始时气体温度为

3

300K,活塞与容器底部相距;乙。现对容器内气体缓慢加热，已知外界大气压强为以。求:

(1)气体温度为400K时，容器内气体的压强；

(2)气体温度为500K时，容器内气体的压强。

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、D

【解析】

A.从图中可知乙时刻钢球正向下向平衡位置运动，即向下做加速运动，加速度向下，所以处于失重状态，A错误；

B.从图中可知时刻正远离平衡位置，所以速度向下，B错误；

C.%时间内小球先向平衡位置运动，然后再远离平衡位置，故速度先增大后减小，即动能先增大后减小，C错误;

D.%~%时间内小球一直向下运动，拉力恒向上，做负功，所以小球的机械能减小，D正确。

故选D。

2、B

【解析】

A.由图可知，=4时刻感应电动势最大，此时线圈所在平面与中性面垂直，A错误；

2

B.当感应电动势等于零时，穿过线框回路的磁通量最大，且由耳得

①=&=_EJ

N①_1[X,网-171

B正确；

C.线圈转一周所做的功为转动一周的发热量

(Em)2

E?IF)E2

n=—T=T=^T

RR2R

C错误；

D.从工到工时刻的平均感应电动势为

44

一①_2①心2/

E-〒-〒F

22

D错误。

故选B。

3、C

【解析】

将检验电荷q放在电场中，q受到的电场力为尸，我们用£来描述电场的强弱；类比于这种分析检验物体在场中受力

q

的方法，用5=£来描述磁场的强弱；故C项正确，ABD三项错误。

IL

4、A

【解析】

根据串并联电路的特点可知线框流过af边的电流：

LT

流过abcdef边的电流：

26

de、ab边受到的安培力等大同向，斜向左下方，同理be、ef边受到的安培力等大同向，斜向右下方，则de、ab、be、

ef边所受的安培力合力为：

F.=-BIR

33

方向向下；cd边受到的安培力：

F、=BkxR=，

方向向下,；af边受到的安培力：

〃n,八5BIR

F2—BI】xR=———

方向向上，所以线框受到的合力：

F=F2-F1-F3=^BIR

A正确，BCD错误。

故选Ao

5、C

【解析】

根据右手螺旋定则画出A、C、。各通电直导线在。处产生的磁感应强度，如图所示。将8。分解到水平和竖直两个方

向上，并分别在两个方向合成，则水平方向的合矢量

Bx=B—5cos37=0.23

竖直方向的合矢量

3,=3—3sin37°=0.43

y

所以o点处的磁感应强度大小

Bo=,(0.25)2+(043)2=^-B

故选C。

6、A

【解析】

应用楞次定律定性分析知，。〜1s内，电流为正方向，根据安培定则知磁场3应正方向减小或负方向增大。1~2s内,

电流为负方向，根据安培定则知磁场3应正方向增大或负方向减小。设线圈面积为S,则电动势

AB

E1=S.①

加1s

电流

//②

解①②式得

TS^B

1=----③

R1s

由图象知两过程中电流大小关系为

4=92④

解③④式得

凹_1转

-21T

R|=||AB2|

所以A正确，BCD错误。

故选Ao

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.实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关；黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，是实际物体的

理想化模型，故A错误；

B.电子的衍射图样证实了实物粒子的波动性，故B正确；

C.卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型：原子中心有一个很小的核，内部集中所有正电荷及几乎全

部质量，所以a粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一，故C正确；

D.根据核子平均质量曲线与比结合能曲线可知比结合能越大，原子核越稳定，核子平均质量越小，故D错误。

故选BC。

8、ABD

【解析】

sinF

由图可知，单色光a偏折程度小于6的偏折程度，根据折射定律〃=——知，。光的折射率小于光的折射率，则知

sin2

a光的波长大.根据双缝干涉条纹的间距公式©=々4,可得，干涉条纹间距与波长成正比，所以“光的干涉条纹间距

a

大于分光的干涉条纹间距，故A正确；a光的波长长，波动性强，更容易发生衍射现象，故5正确；由丫=£知，在

n

水中a光的速度大，故C错误；由全反射临界角公式sinC=J,知折射率〃越大，临界角C越小，则知在水中。光

n

的临界角大于分光的临界角，故。正确；若a光与力光以相同入射角从水射向空气时，由于在水中。光的临界角大于

方光的临界角，所以方光的入射角先达到临界角，则方光先发生全反射，首先消失的是方光，故£错误.

9、AC

【解析】

A.弹簧原长时，物体恰好静止，贝！I：

f=/jmgcos30°-mgsin30°=5N,

解得：

"F

故A正确；

D.弹簧拉长后释放瞬间，则有：

kAx-f-mgsin30=ma,

解得：

a=2m/s2，

故D错误；

BC.物体释放后沿斜面运动时，斜面体对地面的压力增加：

masin30=1N，

斜面体对地面的摩擦力大小为：

macos30°=百N，

方向水平向左，故B错误、C正确。

故选ACo

10、BCE

【解析】

A.温度由摄氏温度f升至2f,对应的热力学温度便由7升至7,其中7=2什273,不一定等于27,故A错误；

B.相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，受力越不易平衡，布朗运动越剧烈，故B正确；

C.根据热力学第一定律可知，做功和热传递是改变内能的两种方式，故C正确；

D.若分子力表现为斥力时，分子间距离越大，分子力做正功，分子势能越小；分子间距离越小，分子力做负功，分

子势能越大。若分子力表现为引力时，分子间距离越大，分子力做负功，分子势能越大；分子间距离越小，分子力做

正功，分子势能越小，故D错误；

E.根据晶体的特性可知，晶体具有固定的熔点，多晶体的物理性质表现为各向同性，故E正确。

故选BCEo

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、AC小车速度随时间均匀变化0.62相邻

相等时间(0.1s)内的位移变化量均为0.63cm左右，在误差范围内相等，所以小车做匀速直线运动。

【解析】

(1)[1]AB.图中打点计时器用的是50Hz交流电源而不是直流电源，故选项A正确，B错误;

C.测量纸带上的点之间距离时，还需要用到刻度尺，故选项C正确;

D.但是不用秒表，因为计时器的点间距能够说明间隔时间的问题，选项D错误;

E.实验用不到天平，因为不用测量质量，选项E错误。

故选ACo

(2)[2]先画出C点，即在时间为0.3s时找出对应的速度0.86m/s即可，然后将图中各点用直线画出来;

(3)[3]因为它是一条直线，说明其加速度的大小是不变的，故说明是匀变速直线运动，也可以说是因为速度的变化

的相同时间内是相同的.

⑷加速度的大小可以根据加速度的定义来计算得出

八鳖2mzs2=0.62mzs之

0.5-0.1

计算加速度时需要在直线上取两个点，所取的点间距尽量大一些；

(4)⑸由于在匀变速直线运动中，相邻相等时间内的位移的变化量是相等的，故我们只需要验证这个运动是不是满

足这个关系就可以；由于相邻点间的时间是相等的，又因为

EF-£>£=10.20cm-9.57cm=0.63cm

DE-CD=9.57cm-8.95cm=0.62cm

CD-BC=8.95cm-8.31cm=0.64cm

BC-AB=8.31cm-7.68cm=0.63cm,...；

说明相邻相等时间内通过的位移都是相等的，所以小车的运动是匀变速直线运动。

【解析】

⑴口］由图2看出p-g图象是过原点的倾斜直线，其斜率等于pV,斜率不变，则pV不变，根据气态方程g^=c,

可知气体的温度不变，均作等温变化；由气态方程得知7与pl正比，即7与图线的斜率成正比，所以可知反映气体

在第二次实验中的关系图线的是1；

⑵［2北3］注射器水平地放置在桌面上，设注射器内的压强为P,大气压强为Po,活塞横截面积为S,活塞移动过程中速

度缓慢，认为活塞处于平衡状态，贝!1：

PS=P0S

即

P=Po

可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化。图像如图：

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、(1)vm=2>/5m/s(2)Q=5J(3)x=40括m

【解析】

⑴棒MN做匀加速运动，由牛顿第二定律得：F-BIL=ma

棒MN做切割磁感线运动，产生的感应电动势为：E=BLv

棒MN做匀加速直线运动，5s时的速度为：v=ati=2m/s

p

在两棒组成的回路中，由闭合电路欧姆定律得：1=—

2R

联立上述式子，有：F=ma+^-^-

2R

代入数据解得：F=0.5N

5s时拉力厂的功率为：P=Fv

代入数据解得：P=1W

棒MN最终做匀速运动，设棒最大速度为垢，棒受力平衡，则有：—~BImL^O

v,„

I.BLvm

m2R

代入数据解得:5=2«m/s

⑵解除棒PQ后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为"，则有：mvm=2mv'

设从尸。棒