湖南省2023-2024学年高考物理二模试卷含解析

湖南省益阳市第六中学2023-2024学年高考物理二模试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑：如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、2019年2月15日，一群中国学生拍摄的地月同框照，被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。如图所示，把

地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统，质量分别为M、，小相距为L周期为若有间距也为L

的双星P、Q,P、Q的质量分别为2M、2a则（）

10口

1月0

MM

A.地、月运动的轨道半径之比为一B.地、月运动的加速度之比为一

mtn

C.P运动的速率与地球的相等I）.P、Q运动的周期均为巫丁

2

2、科幻电影《流浪地球》讲述了这样的故事：太阳即将毁灭，人类在地球上建造出巨大的推进器，使地球经历了停止

自转、加速逃逸、匀速滑行、减速入轨等阶段，最后成为比邻星的一颗行星。假设若干年后，地球流浪成功。设比邻

星的质量为太阳质量的地球质量在流浪过程中损失了!，地球绕比邻星运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半

径的《，则地球绕比邻星运行与绕太阳运行相比较，下列关系正确的是（）

2

A.公转周期之比为九：4=1：1

B.向心加速度之比为%：%=3:4

C.动能之比为4比：&•日=3:8

D.万有引力之比为E匕：吊=3:8

3、当前，新型冠状病毒（COVID-19）在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作

用。红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作：方便防交又感染（不用接触被

测物体）的特点。下列关于红外测温枪的说法中正确的是（）

A.红外测温枪工作原理和水银体温计测量原埋一样都是利用热胀冷缩原理

B.红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温

C.红外测温枪利用了一切物体都在不停的发射红外线，而且发射红外线强度与温度有关，温度越高发射红外线强度

就越大

D.红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长

4、如图所示，传送带A3长为16m,水平地面8C的长为8m,传送带与水平地面之间8处由光滑小圆弧连接，物块

在5处由传送带滑到水平地面速度大小不变，物块与水平地面间、传送带同的动摩擦因数均为0.5,光滑半圆形轨道

CD的半径为1.25m,与水平地面相切于C点，其直径CD右侧有大小为100V/m、方向水平向左的匀强电场，传送带

以IOm/s的速度顺时针运动，带正电的物块可看成质点，其质量为5kg,带电荷量为0.5C,从静止开始沿倾角为37。

的传送带顶端A滑下。已知疝1137。=0.6,C（JS370=0.8,g取lOm的则下列说法正确的是（）

A.物块在传送带上先加速后匀速

B.物块在传送带上运动的时间为3s

C.物块到达C点时对C点的压力为306N

D.物块可以运动到。点，在。点速度为如m/s

5、撑杆跳是一种技术性和观赏性都极高的运动项目。如果把撑杆跳全过程分成四个阶段：a~b、b~c、c~d、d~e,如图

所示，不计空气阻力，杆为轻杆，则对这四个阶段的描述不正确的是（）

A.阶段；加速助跑，人和杆的总机械能增加

B.6~c阶段：杆弯曲、人上升，系统动能减少，重力势能和弹性势能增加

C.c~d阶段：杆伸直、人上升，人的动能减少量等于重力势能增加量

D.d〜e阶段：人过横杆后下落，重力所做的功等于人动能的增加量

6、高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离.某汽车以21.6km/h

的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏

杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆.已知司机的反应时间为0.7s,刹车的加速度大小为5md,则该

ETC通道的长度约为（）

A.4.2mB.6.0mC.7.8mD.9.6m

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。分。

7、如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,a、b间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a

板下边缘以初速度vo竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为

d的狭缝穿过b板进入be区域，be区域的宽度也为d,所加电场的场强大小为E,方向竖直向上，磁感应强度方向垂

E

直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于一，重力加速度为g,则下列关于微粒运动的说法正确的

I--d—-

A.微粒在ab区域的运动时间为由

g

B.微粒在be区域中做匀速圆周运动，圆周半径r=d

nd

C.微粒在be区域中做匀速圆周运动，运动时间为广

6%

（乃+6）d

D.微粒在ab、be区域中运动的总时间为---------

3%

8、假设何雯娜质量为，〃=40kg,在某次蹦床比赛中，她从最低点以一定的初速度如竖直向上跳起，取运动过程的最低

点为重力零势能面，她的机械能和重力势能随离开最低点的高度力的变化规律如图所示，在整个运动过程中，可将她

视为质点，空气阻力不可忽略并且大小恒定，取小lOm/s?,则（）

t/J

A.初速度vo=llm/s

B.下降加速度为7m/s2

C.落回最低点的动能1480J

D.上升运动时间为

9、如图所示，两导轨所构成的平面与水平面成0角，金属杆ab、cd的电阻均为R,质量均为沿与导轨垂直的方

向放置在导轨上，两金属杆与导轨构成回路。金属杆的长度与导轨间的距离相等，且为L,金属杆cd通过跨过定滑轮

的细绳与电动机相连。为了保证金属杆ab能在导轨上静止不动，金属杆cd需在电动机的带动下沿导轨向上移动。整

个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，磁场的磁感应强度为3,不计一切摩擦阻力，下列各种判断中正确的是（）

A.若磁场方向垂直导轨平面向下，则回路中电流方向为〃一d-c一方一。

B.金属杆cd沿导轨向上做匀速运动，速度大小m网誓警

C.细绳的拉力代mgsinO

I）.电动机的输出功率反符铲

10＞下列说法正确的是（）

A.外界对气体做功，气体的内能可能减少

B.单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点

C.空气中水蒸气的压强越大，空气的相对湿度就越小

1）.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同

E.一定质量的理想气体的内能随温度的升高而增大

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）某同学要将一量程为250pA的微安表改装为量程为1.50V的电压表。该同学测得微安表内阻为I2OOC,

经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准电压表，对改装后的电表进行检测。

⑴将图（a）中的实物连线补充完整______；

⑵当标准电压表的示数为1.00V时，微安表的指针位置如图（b）所示，由此可以推测出改装的电压表量程不是预期

值，而是:（填正确答案标号）

A.1.20VB.1.25VC.1.30VD.1.35V

⑶产生上述问题的原因可能是°（填正确答案标号）

A.微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200。

B.微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200Q

C.R值计算错误，接入的电阻偏小

D.R值计算错误，接入的电阻偏大

12.（12分）某实验小组欲将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表，需准确测量电压表K的内阻，经

过粗测，此表的内阻约为2k。。可选用的器材有：

电压表V2（量程为5V,内阻为5kC）

滑动变阻器Q（最大值为1000）

电流表（量程为0.6A,内阻约为0.1。）

电源（电动势E=6V,内阻不计）

定值电阻R（阻值己知且满足实验要求）。

3+一

血国

乙

图甲为测量电压表V的内阻实验电路图，图中M、N为实验小组选用的电表。

⑴请选择合适的电表替代M、N,按照电路图用线条替代导线连接实验电路；

⑵实验电路正确连接，调节滑动变阻器，M表的读数为Y,N表的读数为X,请用两表的读数和定值电阻R表示电压

表Vi的内阻__________；

⑶改变滑动变阻器滑片的位置，得到多组M表和与之对应的N表的读数，建立直角坐标系，通过描点作出M表（纵坐

标）和与之对应的N表的读数（横坐标）的函数图象。若使M表和N表可同时达到满偏，则函数图象的斜率约为;

（结果保留2位有效数字）

（4）若测得电压表V的内阻准确值为R。,则将此表改成量程为3V的电压表需（选填“串”或“并”）联电阻的阻值为

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，半径为a的内圆A是电子发射器，其金属圆周表圆各处可沿纸面内的任意方向发射速率为v的电

子；外圆C为与A同心的金属网，半径为有a.不考虑静电感应及电子的重力和电子间的相互作用，已知电子质量

为m,电量为c.

⑴为使从C射出的电子速率达到3v,C、A间应加多大的电压U;

（2）C、A间不加电压，而加垂直于纸面向里的匀强磁场.

①若沿A径向射出的电子恰好不从C射出，求该电子第一次回到A时，在磁场中运动的时间t;

②为使所有电子都不从C射出，所加磁场磁感应强度B应多大.

14.（16分）如图所示，半径分别为品、修的两个同心圆，圆心为O,小圆内有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为

以，大圆外有垂直纸面的磁感应强度为心的磁场，图中未画出，两圆中间的圆环部分没有磁场。今有一带正电的粒子

从小圆边缘的A点以速度y沿AO方向射入小圆的磁场区域，然后从小圆磁场中穿出，此后该粒子第一次回到小圆便

经过A点。（带电粒子重力不计）求：

（1）若u=3与处L,则带电粒子在小圆内的运动时间|为多少？

⑵大圆外的磁场给的方向;

⑶磁感应强度Bi与生的比值为多少。

15.（12分）两平行金属导轨水平放置，导轨间距d=0.8m。一质量〃7=0.2版的金属棒。方垂直于导轨静止放在紧

贴电阻R处，电阻R=0.1C,其他电阻不计。矩形区域A/NQP内存在有界匀强磁场，磁场的磁感应强度大小

B=O.25TrMN=PQ=.r=0.85m金属棒与两导轨间的动摩擦因数均为〃=0.4,电阻R与边界的距离

5=0.36mo某时刻金属棒在一水平外力作用下由静止开始向右匀加速穿过磁场，其加速度大小a=2m/s2,g取

10m/s2«

(1)求金属棒ab穿过磁场的过程中平均电流的大小；

⑵若自金属棒，心进入磁场开始计时，求金属棒〃〃在磁场中运动的时间内，外力厂随时间，变化的关系。

⑶求金属棒,山穿过磁场的过程中所受安培力的冲量的大小，安o

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】

双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列

式，进行求解即可。

【详解】

A.对于地、月系统，两者具有相同的角速度和周期，万有引力提供向心力

GMm乃？4乃2

下一二例尸力二根尸小

则地、月系统，两者运动的轨道半径之比为

小%二m：M

故A错误；

B.对于地、月系统，根据牛顿第二定律，得

GMm,,

—^―=M(k=nw)n

故B错误；

D.同理，P、Q系统，万有引力提供向心力

2Mx2/〃4^-24/

G—E-=2M产。=2/〃产％

P、Q系统的轨道半径

L=%+Q

运行周期

T'=^\----------------

YG（2〃7+2M）

同理，对于地、月系统，运行周期

联立解得

故D正确:

C.根据

L=力+rtn

小力=m:M

得：

mL

rM=~

M+/zz

地球的运动速率

_2仃“27rmL

TT(M+/〃)

同理可得P运动速率

,_2啊_2冗mL

V~^T~~T\M+in)

联立解得

V'=41T

故C错误。

故选D。

2、C

【解析】

A.万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得

厂Mm4i2

=m亍

解得

f层

故

G:第二及:2

故A错误；

B.万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

-Mm

G——=ma

解得

GM

r

故

%:%=1:1

故B错误；

C.万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

GMinv2

——=m—

厂r

动能

片12GMm

E.=—"W=---

’22r

代入数据计算解得动能之比为

反比：=3：8

故c正确：

D.万有引力

厂GMm

F=——

r

代入数据计算解得

G：跖=3:4

故D错误。

故选C。

3、C

【解析】

ABC.红外就是红外线，自然界所有的物体，无时无刻不在向外发出辐射能量，这些能量以电磁波的形式存在。红外

测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，而水银体温计是利用热

胀冷缩原理工作的，AB错误C正确；

D.红外线波长范围0.8-100pm,紫外线的波长范围在100〜400nm,红外线波长大于紫外线波长，I）错误,

故选C。

4、C

【解析】

AB.刚开始运动时，对物块受力分析可知

〃7gsin37°+"mgcos37°=〃咐

解得

ai=10m/s2

物块与传送带达到共同速度时

解得

/i=ls

物块的位移

x=~卬;=5"?

此后对物块受力分析可知

，ngsin37°-/.ungcos37°=ma2

解得«2=2m/s2,物块在传送带上的第二段运动

y13

孰7=%+]42G

解得，2=1S,物块在传送带上运动的时间

/=/(+/,=2s

物体在传送带上先以ai=10m/s?加速，再以O2=2m/s2加速，AB错误；

C.物块到达传送带底端的末速度

v2=v+aM-12m/s

在水平地面5c上，物块做匀减速直线运动，其加速度大小

a-Rg=5m/s2

设物块到达C点时的速度为门，则

*_,=_2办8c

解得

vj=8m/s

设此时C点对物块的支持力为广N,根据牛顿第二定律，有

&7叫=些

r

解得

FN=306N

根据牛顿第三定律可知，物块对。点的压力大小为306N,故C正确；

D.由于物块在电场中有

Eq=mg=50N

重力和电场力合力为

Er=5(X/2N

方向与竖直方向成45。角，所以物块的等效最高点在上半部圆弧与竖直方向成45。角处，要过等效最高点需要的最小速

度为

代入数据得

V-=VlTsTJm/s=J17.7m/s

而实际上，物块由C点运动到等效最高点时的速度，由动能定理可得

-mg(R+R)-EqR=g〃晦-g〃河

代入数据可得

匕:=，39-25&nVs工J^m/s<vmin

所以物块过不了等效最高点，物块就不可能到达。点，故D错误。

故选C。

5、C

【解析】

A.。〜力阶段：人加速过程中，人的动能增加，重力势能不变，人的机械能增加，故A正确，不符合题意；

B.〃〜c阶段：人上升过程中，人和杆的动能减少，重力势能和杆的弹性势能均增加，故B正确，不符合题意；

C.c〜d阶段：杆在恢复原长的过程中，人的动能和弹性势能减少量之和等于重力势能的增加量，故C不正确，符

合题意；

D.d〜e阶段：只有重力做功，人的机械能守恒，重力所做的功等于人动能的增加量，故D正确，不符合题意。

故选：Co

6、D

【解析】

汽车的速度21.6攵小小=6〃心，汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动，位移为：x/=v。(t^t2)=6x(03+0.7)=6机,

2x2

随后汽车做减速运动，位移为：/=九=——=3.6m,所以该ETC通道的长度为：L=X/+X2=6+3.6=96〃，故ABC

'2a2x5

错误，D正确

【点睛】

本题的关键是明确汽车的两段运动的特点，然后合理选择公式.

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、AD

【解析】

将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速运动，竖直分运动为末速度为

零的匀减速运动，根据运动学公式，有：水平方向：vo=at,"=兽；竖直方向：U=vo-gt；解得a=g①"为②，故

2g8

A正确；粒子在复合场中运动时，由于电场力与重力平衡，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力=二

解得：厂=嘤③，由①②③得到r=2d,故B错误；由于r=2d,画出轨迹，如图，由几何关系，得到回旋角度为30。,

qB

T7im7vdt=—^―=

故在复合场中的运动时间为4=6=。=丁，故C错误；粒子在电场中运动时间为：1I匕），故粒子在

126qB3%-v0°

4+6,

ab、be区域中运动的总时间为；t=t^h=--d,故D正确；故选AD.

3%

【点睛】

本题关键是将粒子在电场中的运动正交分解为直线运动来研究，而粒子在复合场中运动时，重力和电场力平衡，洛仑

兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动.

8、AD

【解析】

A.运动员的机械能由动能和重力势能构成，当/『0m时，重力势能为零，动能为Eko=2420J,根据:

厂12

£?=­inv

卜2

则A正确；

B.空气阻力做功改变机械能，所以E机/的斜率大小为空气阻力，即:

2420-2000N=84N

5

根据牛顿第二定律，下降加速度为:

巡卫=与病

'm10

B错误；

C.由于存在空气阻力，上升过程和下降过程损失的机械能均为420J,故回到最低点时动能为:

£k=2420.JS40J=1580.1

C错误；

D.上升加速度为:

mg+/121,

——-=—ni/s-

in10

上升时间为:

D正确。

故选AD。

9、BD

【解析】

A.金属杆ab静止不动，所受安培力应沿导轨平面向上，若磁场垂直导轨平面向下，根据右手定则可判断感应电流方

向为。―*力—C-d->4,故X错误；

B.对金属杆ab由平衡条件有

mgs\nO=BIL

金属杆cd切割磁感线产生感应电流

解得

2"?gRsin。

v=ZTp

Bl：

故B正确；

C.由于金属杆ab静止不动，金属杆“匀速运动，由整体法有细绳拉力

P=2〃igsin0

故C错误：

D.电动机的输出功率等于细绳拉力的功率，功率

尸="=即也2

故D正确。

故选BDo

10、ADE

【解析】

A.如果气体吸热的同时对外做功，吸收的热量小于对外所做的功，则内能可能减小，故A正确；

B.晶体都有固定的熔点，故B错误；

C.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气的压强与相同温度时水的饱和蒸汽压之比，故C错误;

D.内能是所有分子动能和分子势能之和。内能不同的物体，当它们的温度相同时，则它们分子热运动的平均动能可

能相同，故D正确：

E.一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，故E正确。

故选ADEo

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。

【解析】

微安表与分压电阻串联可以改装成电压表，实物电路图如图所示。

4

(2)[2]微安表量程为250pA,由图(b)所示表盘可知，其分度值为5pA,其示数为200pA,是满偏量程的§,此时标

4

准电压值为1.00V,即满偏量程的不对应着电压值为1.00V,故改装后的电压表最大量程为

I(V)

U=*V=I.25V

4

5

B正确，ACD错误。

故选B。

(3)[3]由微安表改装的电压表，示数偏大，说明其内阻偏小，原因有可能是微安表内阻值小于1200C,也有可能滑动变

阻器R的娄入电阻偏小造成的，故BC正确，AD错误。

故选BCo

【解析】

⑴⑴将一量程为2V的电压表W改装成量程为3V的电压表，应将定值电阻与电压表Vi(N)串联，为测量电压表Vi

的内阻，再将电压表VMM)并联到电压表V1和定值电阻两端，电路如图

⑵⑵根据欧姆定律可得，M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数关系为

(3)[3]R、i约为2kC,而电路分压需要5V,R、i分到电压为2V,故要求R分压为3V,电阻约为3k。，图象斜率约为

(4)⑷⑸将电压表改装成大量程的电压表时应串联电阻分压，根据串联电路规律可知，串联电阻应分IV电压即为电压

表环的一半，串联电路中电流相等，则串联电阻应为电压表Vi的一半即为

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)皿(2)①拽理②5之

(x/3-V)ae

【解析】

(1)对电子经C、A间的电场加速时，由动能定理得

(2)电子在C、A间磁场中运动轨迹与金属网相切.轨迹如图所示.

设此轨迹圆的半径为r,贝