2024届高考物理精英模拟卷 【湖北版】含答案

2024届高考物理精英模拟卷【湖北版】一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.柔性电池被世界经济论坛评为“2023年十大新兴技术”之首，和柔性电池相关的柔性显示屏、柔性传感器、柔性超级电容器等技术都取得了重大进展。中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳电池翼作为航天器的能量来源，柔性太阳翼为空间站提供120kW功率的额外电力。下列说法错误的是()A.一块“1Ah”的小薄膜电池可以让额定电流为1mA的电子标签工作1000小时B.两块“5V，1Ah”柔性电池串联和并联后正常工作时能提供的总电能都是10W·hC.用指针式多用电表测柔性电池的电动势时，一定要用黑表笔接电池的正极D.一个标有“5V，30F”的超级电容可储存150C的电荷量2.关于分子动理论，下列说法正确的是()A.布朗运动和扩散现象都是分子的无规则运动B.在“天宫”空间站的“梦天”实验舱中，虽然处于完全失重状态，但布朗运动依然可以发生C.花粉颗粒悬浮在液体中做布朗运动的剧烈程度与花粉颗粒的大小有关，颗粒越大，布朗运动越剧烈D.将一定质量的0℃的氮气加热到100℃，氮气分子的平均运动速率增大，其中每个分子的运动速率都增大3.一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是时刻的波形图，图乙是质点P的振动图像。则下列说法正确的是()A.该波的波长为1.2mB.该波的波速为0.2m/sC.该波沿x轴负方向传播D.从时刻开始计时，质点P在3s内运动的路程一定为20cm4.如图所示，在同一水平面上固定有三根平行且等间距的长直通电导线，导线中通有大小相等但方向不完全相同的稳恒电流，分别为导线与导线的中点，导线a受到的安培力方向垂直导线向左。则以下说法正确的是()A.导线c受到的安培力方向一定向右B.导线b受到的安培力可能最大C.导线受到的安培力的大小一定相等D.两点的磁感应强度大小关系为5.某同学做物理兴趣实验，如图所示，他第一次将质量分别为的两个球用不可伸长的细线连接，系统静止后，由静止释放小球A，在释放的瞬间细线弹力大小为球的加速度大小为；第二次将这两个球用轻弹簧连接（弹簧处于弹性限度内），系统静止后，由静止释放小球A，在释放的瞬间弹簧弹力大小为球的加速度大小为。下列结论正确的是()A. B. C. D.6.在同一双缝干涉装置上分别用甲、乙两种单色光进行实验，在光屏上得到的干涉图样如图1所示。则图2所示现象可能发生的是()A.a B.b C.ac D.bc7.中国探月工程公布信息，“嫦娥六号”计划在2024年进行发射，前往月球背面采集样品，实现人类历史上首次月背采样返回。设想“嫦娥六号”抵达月球周围被月球捕获后先做椭圆运动，在合适位置调姿、变轨、着陆，然后开始探测任务。已知月球质量为m、半径为R，近月点M与月球表面的距离为h，远月点N与月球表面的距离为H，运动轨迹如图所示，以下说法正确的是()A.“嫦娥六号”通过近月点时速率等于B.“嫦娥六号”在近月点和远月点的速率之比为C.“嫦娥六号”在近月点和远月点的加速度大小之比为D.“嫦娥六号”着陆月球背面过程要失重二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。8.在如图所示的电路中，用一正弦交流电源给理想变压器供电，理想变压器原、副线圈匝数之比为4:1，正弦交流电电压为220V，原线圈回路接有一阻值的电阻，一理想交流电压表与电阻并联，理想变压器副线圈回路接有阻值为的电阻，闭合开关S后电压表的示数为44V，则()A.理想变压器副线圈两端的电压为55V B.理想变压器副线圈中的电流为2AC.理想变压器的输出功率为110W D.电阻的阻值为22Ω9.如图所示，宽度为L的水平区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，一个梯形闭合金属线框abcd在水平桌面上以垂直于磁场边界的速度方向穿过磁场，金属线框的电阻为R、质量为m、高为L、上下底长分别为L和。金属线框第一次在外力F作用下以速度v匀速通过磁场区域；第二次以初速度v自由通过磁场区域，且金属线框的dc边刚好通过磁场右边界。不计金属线框与水平桌面间的摩擦力。下列说法中正确的是()A.金属线框匀速进入磁场时，外力F随时间均匀增大B.金属线框在匀速通过磁场区域时，其产生的焦耳热等于外力F做的功C.金属线框自由通过磁场的过程中，ab刚进磁场时金属线框的加速度D.金属线框自由进入磁场的过程和自由出磁场的过程通过金属线框的电荷量大小相等10.如图甲所示，质量的长木板放在水平地面上，木板与水平地面间的动摩擦因数。在时刻给长木板一个水平向右的初速度，同时将一小滑块轻放在木板右端，滑块运动的图像如图乙所示。已知整个过程中滑块没从木板上掉下来，重力加速度g取，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。以下说法正确的是()A.滑块的质量B.滑块与木板间的动摩擦因数C.木板的最小长度D.滑块与木板摩擦产生的热量三、非选择题：共60分。11.（7分）某实验小组利用如图甲所示的装置来探究“弹簧弹力与形变量的关系”.质量为m的物块放在倾角θ的光滑斜面上，斜面底端有一个力传感器，与物块相连有一个轻弹簧，弹簧另一侧用绳子跨过固定在斜面顶端的定滑轮，与一个弹簧测力计相连，斜面平行紧贴一个刻度尺，测得弹簧原长为.现用力F向下拉弹簧测力计，测得弹簧长度为L，力传感器读数为，重力加速度为g，则（1）物块处于平衡状态满足的表达式为_______（用题中已知量表示）.（2）多次改变拉力F，得到多组L和的数值，以为纵坐标，L为横坐标，作出图像，如图乙所示，若该图线斜率的绝对值为a，纵截距为b，则弹簧的劲度系数为________，物块的质量为________.（3）你觉得本实验需要注意的事项为________（答案合理即可）.12.（10分）电流传感器和计算机相连，能在电脑上显示出电流随时间变化的图像.某同学利用甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程并分析电容器电容与电介质介电常数的关系.（1）用多用电表的电压挡直接连接在尚未充电的待测电容器两端，观察到指针的偏转情况________；用多用电表的欧姆挡直接连接尚未充电的待测电容器两端，观察到指针的偏转情况是________.（2）当他将开关S接1后，在平行板电容器中插入介电常数为4的玻璃板，原平行板电容器的介电常数为1，玻璃板的厚度认为等于板间距离，插入玻璃板过程中，流过电流传感器2的电流方向________（填“向上”或“向下”）；再把开关S与2接通，流过电流传感器1的电流方向________（填“向上”或“向下”）.（3）按上述操作，开关S与2接通后放电过程的图像如图乙中的粗线所示，可算出该放电过程释放的总的电荷量约为________C.若该同学将玻璃板换成另外一种绝缘物质，重复上述操作，放电过程的图像如图乙中的细线所示，则这种绝缘物质的介电常数约为_______.13.（10分）如图所示，水平放置的卡腰式圆柱形汽缸由两部分组成，两部分长度均为L，汽缸a的内径为d，汽缸b的内径是a的2倍，汽缸a的左端装有抽气筒，汽缸b中有光滑轻质活塞（厚度不计），活塞与汽缸间封闭性良好，初始状态活塞恰好在汽缸b右端。现对汽缸进行抽气，每次抽出气体的体积相同，温度保持不变，大气压强为，抽气16次后活塞恰好移到汽缸连接处，求：（1）前16次抽气过程中外界对气体做的功；（2）抽第18次后汽缸内气体的压强。14.（15分）如图所示，超市中的两辆购物车静止在同一直线上，相距为l，质量均为m。某顾客用手猛推第一辆车使其运动，两辆车相撞后又一起运动了距离l后停止。已知每辆车受到的阻力均为车重的k倍，重力加速度为g，碰撞时间极短，购物车可视为质点，求：（1）碰撞后两购物车运动的时间；（2）顾客对第一辆购物车所做的功。15.（18分）如图甲所示的xOy坐标系中，在x轴上方的区域内存在着如图乙和图丙所示周期性变化的电场和磁场，电场强度的最大值为，磁感应强度大小为，规定x轴正方向为电场的正方向，垂直纸面向外为磁场的正方向.0时刻，质量为m、电荷量为q、不计重力的带正电粒子从y轴上A点由静止释放.粒子经过电场加速和磁场偏转后垂直打在x轴上.求：（1）粒子经电场加速时间后的速度大小；（2）一个周期内粒子在y轴右侧运动时离A点的最大距离；（3）A与坐标原点间的距离d应满足的条件.

答案以及解析1.答案：C解析：由，得，A说法正确；电能，无论串联还是并联，，B说法正确；多用电表调至电压挡，红表笔应该接电源的正极，让电流由红表笔流入多用表，C说法错误；，D说法正确。2.答案：B解析：扩散现象是分子的无规则运动，悬浮在液体（或气体）中小微粒的无规则运动称为布朗运动，所以布朗运动不是分子的无规则运动，它是固体颗粒的无规则运动，反映了分子的无规则运动，A错误；布朗运动不是由重力作用引起的，而是液体（或气体）分子的无规则运动对固体颗粒作用的结果，分子的无规则运动永不停息，所以在失重状态下依然会发生布朗运动，B正确；布朗运动的剧烈程度与颗粒大小有关，颗粒越小，布朗运动越剧烈，C错误；将一定质量的0℃的氮气加热到100℃，速率大的分子占的比例增大，氮气分子的平均速率增大，但并不是每个氮气分子运动的速率都增大，D错误。3.答案：D解析：由波动图像可得该波的波长，由振动图像可得该波的周期，则波速，A、B错误；由振动图像可知时刻质点P向y轴负方向运动，根据波的传播方向与振动方向间的关系可知该波沿x轴正方向传播，C错误；质点P的振动周期，3s为半个周期，半个周期内质点P运动的路程，D正确。4.答案：B解析：设两点的磁感应强度的大小分别为，由于导线a受到的安培力方向垂直导线向左，故导线b中的电流方向一定与导线a中电流方向相反；若导线c中的电流方向与导线a相反，则，导线c受到安培力的方向垂直导线向左；若导线c中的电流方向与导线a中电流方向相同，则，导线c受到安培力的方向垂直导线向右，A错误。当导线c中的电流方向与导线b中电流方向相同时，导线b受到的安培力最大，B正确。当导线c中的电流方向与导线a中电流方向相反时，导线a受到的安培力的大小大于导线c受到的安培力的大小，C错误。由以上分析可知，两点的磁感应强度大小关系为，D错误。5.答案：D解析：第一次用不可伸长的细线连接两球，在释放小球A的瞬间，细线的弹力突变为0，即，小球A的加速度，第二次用轻弹簧连接两球，在释放小球A的瞬间弹簧弹力不变，所以弹簧弹力的大小，对小球A受力分析并结合牛顿第二定律有，解得，所以，故ABC错误，D正确。6.答案：B解析：由题图1可知，甲光相邻亮条纹间的距离较乙光大，由可知，甲光的波长大于乙光的波长，由可知，甲光的频率小于乙光的频率，甲光光子的能量小于乙光光子的，甲光能使金属发生光电效应，乙光也能使该金属发生光电效应，图2中a所示现象不可能发生；水对乙光的折射率较大，由可知，乙光从水射入空气发生全反射的临界角较甲光小，图2中b所示现象可能发生；只有相同频率的光才能发生干涉，产生干涉条纹，图2中c所示现象不可能发生，B正确。7.答案：B解析：若“嫦娥六号”在距离月球表面h处做匀速圆周运动，则其运动的轨道半径，由万有引力提供向心力，有，解得，又“嫦娥六号”的轨道为椭圆，其在M点做离心运动，则其通过M点时速率大于，A错误；设“嫦娥六号”在M点和N点的速率分别为和，根据开普勒第二定律，“嫦娥六号”与月球的连线在相等时间内扫过的面积相等，则在极短时间内有，则，B正确；设“嫦娥六号”在M点和N点的加速度大小分别为和，根据万有引力提供合外力，有，则“嫦娥六号”在M点和N点的加速度大小之比，C错误；“嫦娥六号”着陆月球背面过程要减速下降，该过程要超重，D错误。8.答案：BD解析：理想变压器原线圈两端的电压，根据理想变压器原、副线圈变压比，解得，A错误；根据欧姆定律知，原、副线圈中的电流，根据理想变压器原、副线圈变流比有，解得副线圈中的电流，B正确；变压器的输出功率，C错误；，D正确。9.答案：BCD解析：设金属线框匀速进入磁场的时间为t，这段时间内金属线框切割磁感线的有效长度，金属线框受到的外力与金属线框受到的安培力相等，即，解得，A错误；金属线框匀速通过磁场的过程中，由能量守恒定律可知产生的热量，B正确；金属线框自由通过磁场的过程中，ab刚进磁场时金属线框受到的安培力，由牛顿第二定律有，解得，C正确；金属线框自由进入磁场的过程，由电流的定义式有，金属线框自由出磁场的过程由电流的定义式有，故两个过程中通过金属线框的电荷量大小相等，D正确。10.答案：BD解析：由题图乙知，在时滑块与木板共速，，对滑块与木板分别由动量定理有，解得，A错误，B正确；滑块与木板在时刻速度相等，由于，所以两者不能保持相对静止一起滑动，小滑块相对木板向右滑动，设木板在时刻停止运动，滑块与木板运动的图像如图所示，在时间内对木板有，可得，在时间内滑块相对木板向左滑动的距离，在时刻后滑块相对木板向右滑动的距离，故木板的最小长度，C错误；整个过程中滑块与木板摩擦产生的热量，D正确。11.答案：（1）（2）a；（3）拉力F不宜过大，否则物块会直接离开传感器解析：（1）物块处于平衡状态时，受到沿斜面向上的拉力，沿斜面向上的支持力(力传感器)，以及重力沿斜面向下的分力，由力的平衡条件有.（2）由胡克定律列出方程，有，整理得，即a为弹簧的劲度系数，，则物块的质量为.（3）拉力F过大会使物块直接离开传感器，导致传感器示数变为零.12.答案：（1）不偏转；开始偏角较大然后逐渐减小，最终不偏转（2）向下；向下（3）；1.6解析：（1）用多用电表电压挡连接电容器时，相当于用电压表测电容器两端电压，未充电的电容器两端电压为0，多用表指针不偏转；用多用电表的欧姆挡直接连接待测电容两端，内部电源给电容器充电，在开始时电流较大，所以指针的偏转角度很大，随着电容器所带电荷量不断增大，充电电流逐渐减小，所以指针的偏转角度逐渐减小，充电完毕，无电流，最终指针示数为欧姆挡∞.（2）当他将开关S接1后，电容器上极板带正电，插入玻璃板过程中，根据知电容器的电容变为原来的4倍，电压不变，则电容器的电荷量变为原来4倍，所以玻璃板插入过程中，电容器充电，流过电流传感器2的电流方向向下；把开关S与2接通，电容器通过电阻R开始放电，此时流过电流传感器1的电流方向向下.（3）图像与坐标轴围成的面积等于电容器的所带电荷量，题图乙中粗线与坐标轴围成图形中约有35个方格，细线与坐标轴围成图形中约有14个方格，则可算出题图乙中粗线对应的放电过程释放的总的电荷量约为；题图乙中细线对应的放电过程释放的总的电荷量为粗线对应的放电过程释放的总的电荷量的0.4，根据，知，另一种绝缘物质的介电常数约为1.6.13.答案：（1）（2）解析：（1）前16