2024届湖南省长沙市高三年级下册模拟预测物理试卷（含答案解析）

2024届湖南省长沙市高三下学期高考模拟预测物理试卷

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一、单选题

1.2024年是量子力学诞生的一百周年，一百年前的1924年6月13日，德国哥廷恩大学的

玻恩提交了一篇题为“UberQuantenmechanik”的论文，世界上从此有了"量子力学”一词。下

列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是（）

A.普朗克提出能量子的假设成功解释了黑体辐射的实验规律

B.爱因斯坦提出光子假说，并成功解释了遏止电压和光照强度有关

C.康普顿效应进一步证实了光的波动说

D.玻尔原子理论认为原子的能级是连续的，并成功解释了氢原子只能发出一系列特定

波长的光

2.下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述中，说法正确的是（）

IIIIIIIIIII

图甲

A.图甲是检测工件的平整度，观察到的明暗相间的条纹，属于光的衍射现象

B.图乙是内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明，是利用了光的全反射

C.图丙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样

D.图丁是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种纵波

3.如图所示，用轻弹簧连接的A、B两辆小车质量相等，静止在光滑的水平面上，A车与

竖直墙面接触。将小车B向左推压缩弹簧，使弹簧获得弹性势能与，然后释放小车B,下

列说法正确的是（）

A.弹簧从释放到第一次恢复原长过程中，A、B的总动量守恒

试卷第1页，共8页

B.弹簧从释放到第一次恢复原长过程中，墙壁对A的冲量大于B的动量变化量

C.A离开墙壁后，弹簧最长时的弹性势能小于4

D.A离开墙壁后，弹簧最短时的弹性势能等于不

4.吴健雄是著名的核物理学家，被誉为“东方居里夫人”，她用。衰变实验证明了李政道和

杨振宁提出的弱相互作用中的宇称不守恒理论。1990年3月，紫金山天文台将1965年9月

20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，其半径为八若已知地球半径为足地球的

第一宇宙速度为匕，该小行星的密度是地球的左倍，则该小行星的第一宇宙速度为（）

C.一y[kvD.

rx

5.一辆质量为机的小汽车在水平地面上由静止开始运动，其功率随速度的变化关系如图所

示，其中N3段平行于v轴，汽车匀速运动阶段的速度为VB。根据图像，下列说法正确的是

A.速度增大到口的过程中，汽车的加速度逐渐减小，当丫=巳时，a=0

B.汽车与地面间的摩擦力大小为了=端

C.在段汽车的位移为工=

（Vs~VA）

D.若N3段汽车的位移为s,则AB段汽车运动的时间/=-（力-一）+空

2PoVB

6.如图所示，质量为加的带电小球A用长/的绝缘线悬挂于。点，现把另一带电小球B

从无穷远处缓慢地水平移至A球原来的位置，此时细线偏过角度6。若规定无穷远处为电势

试卷第2页，共8页

零点，则距电荷量为0的点电荷r处的电势9=丝"为静电力常量），重力加速度为g,

r

则此过程中外力所做的功为（）

*OB

2.j2。

A.6mglsinB.41ngicos—

9

479

C.6mglsin—D.4mgzcos—

二、多选题

7.分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波尸、0的振动方向相同，振幅均为5cm,波

长均为8m,波速均为4m/s。f=0时刻，尸波刚好传播到坐标原点，该处的质点将自平衡位

置向下振动；。波刚好传到x=10m处，该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间

后，两列波相遇。如图是尸、。两列波在某时刻的波形图，则下列说法正确的是（）

八y/cm

0/24\^^6\^/8/iO*/m

A.实线可能是尸波在/=4.5s时刻的波形图

B.实线可能是0波在f=4.5s时刻的波形图

C.平衡位置在龙=7m处的质点为振动加强点

D.平衡位置在x=8m处的质点为振动加强点

8.如图，发电机的矩形线圈放置在匀强磁场中匀速转动，理想变压器的原、副线圈匝数分

别为小、4和〃2,两个副线圈分别接有电阻《和此，理想电流表A1与发电机线圈相连（发

电机线圈电阻不可忽略）。若已知理想电流表A?读数为/,则下列说法正确的是（）

试卷第3页，共8页

A.如图所示的时刻，发电机线圈中感应电流为0

B.流经电阻鸟的电流为鬻

C.理想电流表A1读数为生+警

«oRino

D.若用一阻值更大的电阻6替换耳，则电阻4消耗的功率会变大

9.如图，足够长的平行光滑金属导轨水平固定放置，宽度为/,一端连接电动势为£、内阻

为厂的电源。导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为5,质量为优、电阻为

R的导体棒成放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，不计导轨电阻。

现闭合开关，导体棒运动一段位移x后达到最大速度％，则下列说法正确的是（）

B.通过导体棒的电荷量夕=上'

R+r

C.安培力对导体棒做功的大小等于导体棒上产生的焦耳热

Rm

D.导体棒上产生的焦耳热。=而不平

10.如图，轻质的光滑滑轮K与质量为M的物块A由一硬轻杆连接在一起，成为一个物体,

物块A放置于水平面上。质量为m的物块B与跨过滑轮的轻绳一端相连，轻绳另一端固定

在墙上且水平，物块B与物块A间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g。则下列说法正确

的是（）

试卷第4页，共8页

A.若A静止，则地面对A的作用力为

B.若水平地面光滑，则A、B的加速度大小关系为他=也心

mg

C.若水平地面光滑，则A的加速度大小4=加+(〃：2)加

mg(M+ni]

D.若水平地面光滑，则轻绳的拉力？=*一芸

三、实验题

11.图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

(1)(单选)在“研究平抛物体运动”的实验中，下列因素不会使“研究平抛物体运动”的实验的

误差增大的是O

A.小球与斜槽之间有摩擦

B.安装斜槽时其末端不水平

C.建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点

D.根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上选取的计算点离原点。很近

(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点。为坐标原点，测量它

们的水平坐标x和竖直坐标乃图2中了-/图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的

是。

试卷第5页，共8页

ABCD

图2

(3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,。为平抛起点，在轨迹上任取三点A、

B、C,测得/、B、。三点竖直坐标必为5.0cm、%为45.0cm、%为60.0cm,测得/、8两

点水平距离Ax为40.0cm,则小球在C点的速度为为=nVs(glX10m/s2)=

12.一同学测量某干电池的电动势和内阻。

待测干电池开关

(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图

中在器材操作上存在的两个不妥之处：①；②O

(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数/,以及计算的;数据见下表：根据表中数据，在

答题卡的方格纸上作出火-；关系图像o由图像可计算出该干电池的电动势为

V；内阻为Qo(结果均保留三位有效数字)

R/Q8.07.06.05.04.0

//A0.150.170.190.220.26

-/A-16.76.05.34.53.8

I

试卷第6页，共8页

R/n

⑶为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为lOOmV的电压表

并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图所

示，则该干电池的内阻精确值应为Qo(结果保留三位有效数字)

四、解答题

13.如图所示，一足够长、两侧粗细均匀的U型管竖直放置。管内盛有水银，右端开口，

左端封闭一定质量的理想气体，封闭气体的长度20cm,右管水银液面比左管水银液面

高4=25cm。大气压强”,=75cmHg。

(1)求左管内封闭气体的压强;

(2)现从右管口逐渐取出水银，直到右管中水银液面下降25cm为止，求此时左管内封闭

气体的压强。设整个过程温度不变。

14.如图为质谱仪的原理示意图，带电粒子从粒子源/无初速度飘出，经电压。加速后穿

过狭缝垂直进入磁感应强度为线的磁场，并打在显示屏上，显示屏最左边的点记为G,最

右边的点记为M，已知带电粒子在磁场中形成的等效电流大小为/,显示屏在狭缝的左侧，

其上的亮斑与狭缝距离为小(不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用)

(1)求粒子的比荷包；

m

(2)若粒子打在显示屏上不反弹，求带电粒子对显示屏的作用力大小尸;

试卷第7页，共8页

(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响，实际装置中狭缝具有一定宽度。如图，狭缝

左、右边缘分别在4、邑，SxS2=^d,GS2=2d,MS\=；d,设磁感应强度大小可调,

为保证上述粒子均能打到显示屏GW上，求匀强磁场磁感应强度大小B的范围。

U\

15.三个可视为质点的小球A、B、C用两根长为/的轻杆通过钱链相连，开始时两杆并拢,

竖直放置在水平地面上，A、B、C的质量分别为加、m、2m。因受微小的扰动，A球下降,

B、C球向两边滑动，两杆始终保持在同一竖直面内，不计一切摩擦，重力加速度为g,求:

(1)A球落地时的速度大小；

(2)A球落地时，C球的位移大小；

(3)当两杆夹角为90。时，C球的速度大小。

试卷第8页，共8页

《2024届湖南省长沙市高三下学期高考模拟预测物理试卷》参考答案

题号12345678910

答案ABCDCABCBDADBC

1.A

【详解】A.普朗克提出能量子的假设成功解释了黑体辐射的实验规律，故A正确；

B.爱因斯坦提出光子假说，并成功解释了在发生光电效应时遏止电压与入射光的频率有关,

故B错误；

C.光电效应证明光具有粒子性，康普顿效应进一步证明了光子具有动量，具有粒子特性，

故c错误；

D.玻尔原子理论认为，氢原子只能处于一系列不连续的能量状态中，并成功解释了氢原子

只能发出一系列特定波长的光，故D错误。

故选A。

2.B

【详解】A.图甲是检测工件的平整度，观察到的明暗相间的条纹，属于光的干涉现象，故

A错误；

B.图乙是内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明，是利用了光的全反射，故B正确；

C.图丙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样，故C错误；

D.图丁是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种横波，故D错误。

故选Bo

3.C

【详解】A.弹簧从释放到第一次恢复原长过程中，由于墙壁对A有弹力作用，所以A、B

的总动量不守恒，故A错误；

B.弹簧从释放到第一次恢复原长过程中，以A、B为系统，根据动量定理可知，墙壁对A

的冲量等于系统的动量变化量；而此过程A静止不动，所以墙壁对A的冲量等于B的动量

变化量，故B错误；

C.A离开墙壁后，A、B组成的系统满足动量守恒，当弹簧最长时，设此时弹簧的弹性势

能为4,此时A、B有相同的速度v共，且不为0；根据系统机械能守恒可得

，

Ep=£；+|(wA+mB>^

可知弹簧最长时的弹性势能小于彳，故C正确；

答案第1页，共13页

D.A离开墙壁后，A、B组成的系统满足动量守恒，当弹簧最短时，设此时弹簧的弹性势

能为以'，此时A、B有相同的速度%,且不为0；根据系统机械能守恒可得

可知弹簧最短时的弹性势能小于丸，故D错误。

故选C。

4.D

【详解】假设吴健雄星质量为加，体积为匕由密度公式可知

m地

—二K---

即

■4^

33

化简后可得

什3M也

m=---丁三

R3

由万有引力公式提供向心力可知

，v；「Mm'

m-=(J———

RR2

可得

口除[GM

假设吴健雄星第一宇宙速度为匕，同理可知

GmrkGM^=5

RR

故选D。

5.C

【详解】A.P-v图像斜率代表牵引力，速度增大到功的过程中，汽车的牵引力不变，加

速度不变，故A错误；

B.汽车匀速运动阶段的速度为为,此时牵引力等于摩擦力，汽车与地面间的摩擦力大小为

答案第2页，共13页

f=b

VB

故B错误；

C.尸-v图像斜率代表牵引力，汽车牵引力在04段不变，故汽车为匀加速启动，在/点功

率为额定功率，牵引力为匀加速运动的牵引力，故匀加速阶段的牵引力为

工上

VA

F-f

a=x------

m

2ax=v2.

联立得

2々（力-0）

故C正确;

D.根据动能定理

1212

PQt-fs=-mvB--mvA

得

_m\vB-vA^s

2Po

故D错误。

故选C。

6.A

【详解】由图可知，平衡时，A、B两球相距为

…°

r=21sin—

2

对A受力分析可知

k_2mgsin—

r2

在运动过程中，外力做功为重力势能增加量和电势能增加量的和，即

W=mgl（1-cos。）+左。从备_6mglsin2*

故选Ao

7.BC

答案第3页，共13页

【详解】AB.两列波的周期为

所以在4.5s时，P波在坐标原点处的质点振动到负向最大位移处；。波在10m处的质点振

动到正向最大位移处，所以实线可能是。波在/=4.5s时刻的波形图，故A错误，B正确；

C.平衡位置在x=7m处的质点到坐标原点和10m处的距离分别为7m和3m,则两列波到

7m处的波程差为

Ax=7-3m=4m=—

2

因为两列波在Z=0时刻的振动方向相反，所以平衡位置在x=7m处的质点为振动加强点，故

C正确；

D.两列波到8m处的波程差为

\x'=6m=—A

4

平衡位置在x=8m处的质点不是加强点，故D错误。

故选BCo

8.BD

【详解】A.此时刻线圈平面与中性面垂直，磁通量为0,但磁通量的变化率却是最大，故

感应电动势最大，发电机中的感应电流最大，A错误；

B.根据欧姆定律，可知4两端的电压

5=3

由变压器的原理

同理，对于此则有

解得

%典

答案第4页，共13页

所以通过此的电流

j

2R,

B正确；

\C.由变压器的原理可知

1礼=叫+I2U2

把上述结果代入可得

4I典

HQn0九遂2

即电流表A-C错误；

D.对于此淇功率

P2=^

2=出

U2n2

解得

p5)2

2一讯

若仅把&换成阻值更大的鸟，可知，此时该用电器的功率减小，原线圈的电流随之减小，

原线圈回路发电机线圈电压减小，故原线圈两端的电压增大，则A两端的电压增大，故4消

耗的功率变大，D正确。

故选BDo

9.AD

【详解】A.导体棒在安培力作用下运动，电路中的电流

E-Blv

I=---------

R+r

当导体棒达到最大速度时

z=0

则

E=Blvm

答案第5页，共13页

解得

E

故A正确；

B.对导体棒由动量定理得

Blit=mvm-0

通过导体棒的电荷量

q=It

解得通过导体棒的电荷量

mE

故B错误；

C.根据动能定理可知安培力对导体棒做功等于导体棒动能增加量；在数值上，安培力做功

的大小也等于系统产生的焦耳热，故C错误；

D.根据能量守恒定律可得

12

QE=~mVm+Q&

导体棒上产生的焦耳热

解得

RmE2

2(一+.)炉厂

故D正确。

故选ADo

10.BC

【详解】A.当A静止时，A、B可看做为一个整体，整体受力分析可知

7=/地=叫

(M+m)g=F^

可得，受到的支持力和摩擦力为

■4=阳

答案第6页，共13页

练=(M+m)g

%=y]fi+FN=J(加g[+何g+加gy

故A错误；

B.若水平地面光滑，令物块A、B间的弹力为尸，对A分析有

T]—F=MaN

物块B在竖直方向上有

mg-Tx_〃尸=»7aBy

物块B在水平方向上有

F=m0sx

由于物块B竖直方向向下的位移大小等于A水平向右的位移，则有

aBx=aBy=aA

解得

aB=6ax

故B正确；

C.根据B选项中公式，联立可得

mg-jumaA-maK-maA=MaK

即

a=____整____

AAf+(〃+2)机

故C正确；

D.由C选项可知

a.=--------------；—

Af+(〃+2)〃z

则有

_me(M+m\

T.=F+Ma.^(m+M)-------

1AAM+[]u+2)m

故D错误。

故选BCo

答案第7页，共13页

11.(1)A

⑵C

(3)4

【详解】(1)A.小球与斜槽之间有摩擦对实验无影响，选项A符合题意；

B.安装斜槽时其末端不水平，则小球不能做平抛运动，会使实验产生误差，选项B不符合

题意；

C.建立坐标系时，应该以小球球心的投影点为坐标原点，若以斜槽末端端口位置为坐标原

点则会产生误差，选项C不符合题意；

D.根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上选取的计算点离原点O尽量远些，若很近

就会产生实验误差，选项D不符合题意。

故选Ao

(2)根据

x=vot

12

7=-^

可得

-2V广

则丁-，图像是过原点的直线，故选C；

(3)根据

12

y=2gr

可得

12x0.05

'------s=On.ils

10

12x0.45”

------s=0.3s

10

水平速度

Ax04

%=；"—-=kT7Tmz$=2m/sC点的竖直速度

tB~U.J—U.1

答案第8页，共13页

=J2gpe=J2xl0x0.6m/s=VT2m/sC点的速度

2

vc=Jv；+v展=v2+J2m/s=4m/s

1.40(1.30-1.44)1.20(1.0-1.4)

(3)1.00

【详解】（1）①②连接电路时开关没有断开；电阻箱的电阻箱阻值为零，没有调到最

[2][3]由

E=IR+Ir

可得

R=--E-r

图线斜率为干电池电动势，则有

^|^V.1.40V

纵轴截距的绝对值是干电池内阻为

1.20。

（3）电压表的分度值是2mV,所以电压为

答案第9页，共13页

U=60+2x3mV=66mV

电流表内阻为

7?A=y=0.20Q

所以干电池的内阻精确值应为

rr—7?A=1.00。

13.(1)lOOcmHg；(2)80cmHg

【详解】(1)以封闭气体为研究对象,设初始时气体的压强为口，有

P[=Po+4=lOOcmHg

(2)设最终左侧封闭气体的液面下降高度为乙，管的横截面积为S,初始时气体的体积为

匕

最终阶段气体的体积为

匕=(4+4)5

最终阶段气体的压强为

p2=p0+L2

由于该过程气体的温度不变,即发生等温变化，有

PK=

解得

p2=80cmHg

"一旦⑴B°dlm2010

14.(1)加一瓦笛；⑵亏；⑶-B0<B<-B0

【详解】(1)带电粒子在电场中加速，根据动能定理，有

12

qU=—mv

由洛伦兹力提供向心力，有

V2

qvBQ=m——

r

可得

…•一心

B。q

答案第10页，共13页

则粒子的比荷的大小为

q_SU

mB^d2

（2）设时间/内有几个粒子打在屏上，根据电流的定义式有

_nq

由牛顿第三定律，显示屏受力方与粒子受力P大小相等，取打在屏上时速度方向为正,

由动量定理，有

—F't=0-nmv

解得

「nmvIBd

r==—mv=——