備戰2024年高考物理模擬卷（湖南卷專用）黃金卷06（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上．2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號．回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上．寫在本試卷上無效．3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回．一、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，只有一項符合題目要求．1．在空間站進行實驗可以克服來自地球磁場及電場的干擾，使得物理現象更為準確和明顯。為了研究電感現象，宇航員在空間站進行如圖所示的研究。在圖中，為自感系數較大的電感線圈，且電阻不計，、為兩個完全相同的燈泡，且它們的額定電壓均等于電源的電動勢。則（

）A．斷開以后，熄滅，重新亮后再熄滅 B．斷開以后，變得更亮，緩慢熄滅C．合上的瞬間，先亮，后亮 D．合上的瞬間，先亮，后亮【答案】A【解析】AB．斷開以后，馬上熄滅，線圈中產生自感電動勢阻礙電流減小，在線圈與小燈泡B構成的閉合回路中產生感應電流，故閃亮后熄滅，故A正確，B錯誤；CD．合上的瞬間，電源電壓同時加到兩燈上，兩燈同時亮，故CD錯誤。故選A。2．2023年9月21日下午，“天宮課堂”第四課中神舟十六號三位宇航員景海鵬、朱楊柱、桂海潮通過精彩的實驗面向全國青少年進行太空科普授課。其中一個情境為動量守恒演示實驗：質量為500g的大鋼球A靜止懸浮在空中，宇航員用手推出質量為100g的小鋼球B，使它以一定的初速度水平向左撞向大鋼球A，撞后小鋼球B水平向右運動，大鋼球A水平向左運動，如圖所示。已知后面的背景板上小方格的邊長為10cm，為了驗證兩球組成的系統在碰撞中動量守恒，除了以上給出的實驗數據外，還需要測量的物理量是（）A．兩個鋼球的直徑B．兩個鋼球的碰撞時間C．手對小鋼球B推力的沖量D．兩鋼球碰撞前后各自運動的距離和對應時間【答案】D【解析】根據動量守恒定律可知為了驗證兩球組成的系統在碰撞中動量守恒，除了以上給出的實驗數據外，還需要測量的物理量是時間，可利用兩鋼球運動的距離和對應時間解得速度。故選D。3．如圖是光學儀器——道威棱鏡的簡要結構，等腰梯形ABCD是棱鏡的橫截面，其底角為45°。現有紅紫兩條與底邊BC平行的光線射向AB，經AB折射后，均能直接到達BC邊，并都在BC邊發生全反射，光均未到達AD面，不考慮光在CD面上的反射，下列說法正確的是（）A．光有可能從AD射出棱鏡B．從CD射出的兩條光線不再平行C．從CD射出的兩條光線，紫光在上紅光在下D．兩條光線有可能從CD邊同一點射出【答案】C【解析】光在介質中的光路圖如下A．由幾何關系和不考慮光在CD面上的反射，結合幾何光學可知光不可能從AD射出棱鏡，故A錯誤；B．由幾何關系得從CD射出的兩條光線仍平行，故B錯誤；C．從CD射出的兩條光線，紫光在上紅光在下，故C正確；D．由光路圖分析可知兩條光線從CD邊同一點射出，需要AB面的入射點重合，所以不符合，故D錯誤。故選C。4．如圖所示，彈性繩一端系于A點，繞過固定在B處的光滑小滑輪，右端與套在粗糙豎直固定桿M處的小球相連，此時ABM在同一水平線上，彈性繩原長自然長度為AB。小球從M點由靜止釋放，到達N點時速度恰好為零，P為MN的中點，彈性繩的彈力與其伸長量成正比，且始終處在彈性限度內，桿與小球間的動摩擦因數一定，則此過程中關于小球下列說法錯誤的是（）A．受到的4個力的作用B．受到的摩擦力逐漸增大C．在P點時重力的瞬時功率最大D．在MP過程損失的機械能比在PN過程的小【答案】B【解析】A．小球受到重力、彈性繩的彈力、豎直桿的支持力和摩擦力，共四個力的作用，A正確，不符合題意；B．設初始狀態時彈簧的伸長量為x，由胡克定律和平衡條件可知小球受到的支持力為設彈性繩與豎直桿的夾角為θ時彈性繩的伸長量為L，如圖所示，此時彈性繩的彈力為小球受到的支持力為可知小球向下滑動的過程中，受到桿的支持力不變，因動摩擦因數一定，所以摩擦力不變，B錯誤，符合題意；C．彈性繩的彈力在豎直方向的分力設小球從M到N下落的高度為h，由動能定理可得設在距離M點y處速度最大，由動能定理可得由數學知識可知當時動能最大，即速度最大，由可知此時重力的功率有最大值，C正確，不符合題意；D．在MP過程小球克服摩擦力做的功等于PN過程小球克服摩擦力做的功，這兩個階段小球克服彈性繩做功不同，由于彈性繩的彈力沿豎直方向的分力越來越大，可知小球在MP過程克服彈性繩做功小于在PN過程克服彈性繩做功，因此在MP過程損失的機械能比在PN過程的小，D正確，不符合題意。故選B。5．如圖所示，在豎直平面內有水平向左的勻強電場，在勻強電場中有一根長為L的絕緣細線，細線一端固定在O點，另一端系一質量為m的帶電小球。小球靜止時細線與豎直方向成角，此時讓小球獲得初速度且恰能繞O點在豎直平面內沿逆時針方向做圓周運動，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．勻強電場的電場強度B．小球動能的最小值為C．小球的重力勢能最小時機械能也最小D．小球從初始位置開始，在豎直平面內運動一周的過程中，其電勢能先增大后減小再增大【答案】B【解析】A．小球靜止時懸線與豎直方向成角，對小球受力分析，小球受重力、拉力和電場力，三力平衡，根據平衡條件，有解得故A錯誤；B．小球恰能繞O點在豎直平面內做圓周運動，在等效最高點A速度最小，如圖根據牛頓第二定律，有則最小動能故B正確；C．小球的機械能和電勢能之和守恒，則小球運動至電勢能最大的位置機械能最小，小球帶負電，則小球運動到圓周軌跡的最左端點時機械能最小，故C錯誤；D．小球從初始位置開始，在豎直平面內沿逆時針方向運動一周的過程中，電場力先做正功后做負功，再做正功，則其電勢能先減小后增大，再減小，故D錯誤。故選B。6．由教育部深空探測聯合研究中心組織，重慶大學等高校合作的“多段式多功能載運月球天梯概念研究”，圖甲是“天梯”項目海基平臺效果圖，是在赤道上建造重直于水平面的“太空電梯”，宇航員乘坐太空艙通過“太空電梯”直通地球空間站。圖乙中為宇航員到地心的距離，為地球半徑，曲線為地球引力對宇航員產生的加速度大小與的關系；直線為宇航員由于地球自轉而產生的向心加速度大小與的關系，關于相對地面靜止在不同高度的宇航員，下列說法正確的是（）A．宇航員的線速度隨著的增大而減小B．圖乙中為地球同步衛星的軌道半徑C．宇航員在處的線速度等于第一宇宙速度D．宇航員感受到的“重力”隨著的增大而增大【答案】B【解析】A．相對地面靜止在不同高度的宇航員，角速度相同都等于地球的自轉角速度，宇航員的線速度，隨著r增大線速度v增大，故A錯誤；B．當r=r0時，引力加速度正好等于宇航員做圓周運動的向心加速度，即萬有引力提供做圓周運動的向心力，所以宇航員相當于衛星，此時宇航員的角速度跟地球的自轉角速度一致，可以看作是地球的同步衛星，即r0為地球同步衛星的軌道半徑，故B正確；C．宇航員在r=R處是在地面上，除了受到萬有引力還受到地面的支持力，線速度遠小于第一宇宙速度，故C錯誤；D．宇航員乘坐太空艙在“太空電梯”的某位置時，由牛頓第二定律可得其中FN為太空艙對宇航員的支持力，宇航員感受的“重力”為其中：a引為地球引力對宇航員產生的加速度大小，a向為地球自轉而產生的向心加速度大小，由圖可知：在時，（a引-a向）隨著r增大而減小，宇航員感受的“重力”隨r的增大而減小；在r＞r0時，（a引-a向）隨著r增大而反向增大，宇航員感受的“重力”隨r的增大而增大，故D錯誤。故選B。二、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，有多項符合題目要求．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．x軸上a、b、c、d四個質點的坐標分別為、、、，一列簡諧橫波沿x軸傳播，在時刻的波形圖如圖甲所示，圖乙為質點d的振動圖像，下列說法正確的是（）A．該簡諧橫波沿x軸負方向傳播B．時刻質點a在平衡位置C．時間內質點b通過的路程為16mD．時刻質點c處于平衡位置并正向y軸正方向運動【答案】AB【解析】A．由質點d的振動圖像可知，該簡諧橫波沿x軸負方向傳播，選項A正確；B．時刻質點a在平衡位置正向y軸負方向運動，選項B正確；C．時間內質點b通過的路程為16，選項C錯誤；D．時刻質點c處于平衡位置并正向y軸負方向運動，選項D錯誤。故選AB。8．如圖所示，這是一個研究光電效應的電路圖，下列敘述中正確的是（

）A．陰極K需要預熱，光束照射后需要一定的時間才會有光電流B．保持光照不變，滑片P向右滑動的過程中，電流表示數一定不斷增大C．不改變光束顏色和電路，增大入射光束強度，電流表示數會增大D．調換電源的極性（同時調整電壓表），移動滑片P，當電流表示數剛為零時，電壓表示數為遏止電壓的數值【答案】CD【解析】A．因為光電效應是瞬時發生的不需要預熱，A錯誤；B．保持光照不變，滑片P向右滑動的過程中，當電流達到最大電流之后，即使電壓再大，電流也不增加，B錯誤；C．不改變光束顏色和電路，增大入射光束強度，相當于增大光子數目，因此移動的電子增加，電流表示數會增大，C正確；D．調換電源的極性，移動滑片P，電場力對電子做負功，當電流表示數為零時，則有那么電壓表示數為遏止電壓的數值，D正確。故選CD。9．如圖所示，在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，有一邊長為L的正三角形區域abc，三角形所在平面與磁場方向垂直。兩個相同的帶正電粒子從a點沿ab方向分別以不同的速率、射出，若，且速率為的粒子從ac邊射出，它們在三角形區域內運動的時間。不計粒子所受的重力及粒子間的相互作用，則兩個粒子的速率之比可能為（）A． B． C． D．【答案】AB【解析】速率為的粒子從ac邊射出，作出該粒子的運動軌跡如圖所示根據幾何關系，該粒子軌跡對應的圓心角為120°，當軌跡與bc邊相切時，粒子圓周運動的半徑最大，根據幾何關系可知，此時粒子恰好從c點飛出，則有由于洛倫茲力提供向心力，則有解得由于粒子在磁場中運動的周期令粒子軌跡對應的圓心角為，粒子運動的時間解得由于在三角形區域內運動的時間，可知速率為的粒子運動軌跡對應的圓心角為60°，可知速率為的粒子必定從bc邊射出，作出其運動軌跡如圖所示根據幾何關系有由于洛倫茲力提供向心力，則有解得結合上述，兩個粒子的速率之比可知，兩個粒子的速率之比可能為與。故選AB。10．一輛新能源汽車在平直的公路上由靜止開始啟動，在啟動過程中，汽車牽引力的功率及其瞬時速度隨時間的變化情況分別如圖甲、乙所示，已知汽車所受阻力恒為重力的，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是（）A．v0=7.5m/sB．該汽車的質量為1×103kgC．在前5s內，汽車克服阻力做功為2.5×104JD．在5～15s內，汽車的位移大小約為50m【答案】ABC【解析】B．由圖乙可知汽車勻加速階段的加速度為由圖甲可知牽引力為根據牛頓第二定律有解得故B正確；A．當汽車達到最大功率時做勻速直線運動，則有解得故A正確；C．前5s內汽車的位移為則汽車克服阻力做功為故C正確；D．在5～15s內，根據動能定理可得解得故D錯誤。故選ABC。三、非選擇題：本題共5小題，共56分．11.（6分）2023年夏天，異常炎熱，這注定水槍玩具銷售火爆，不僅兒童玩水槍，甚至成人也開始玩。據《鈦媒體》報道，今年夏天，汕頭的工廠幾乎都在做電動水槍，生產電動水槍的玩具廠數量相較去年翻了至少5倍；在玩具槍市場，今年夏天水槍銷量占比已經超過了。周瀟同學有一把電動水槍，它有三種模式，一種是散射，一種是直線連續噴射，還有一種是脈沖式發射。周瀟同學想測定后兩種模式水槍的發射速度。（1）將電動水槍水平固定在鐵架臺上，采用直線連續噴水模式，按壓扳機后細水柱沿直線噴出，在空中劃出一條曲線。在鐵架臺后面平行于水槍豎直固定一塊坐標板，使點處于槍口位置，軸與槍口在同一水平線上，水槍噴水后用手機拍照，得到如圖乙所示的軌跡。如果重力加速度，根據圖中軌跡可得初速度v0=m/s。（結果保留一位小數）（2）如果水槍并不完全水平，而是槍口略向下偏，則根據圖乙數據測出的初速度相對實際值（選填“偏大”“相等”或“偏小”）。（3）改用脈沖發射方式，每次發射都射出一個“水彈”（很短的小水柱）。測出槍口的高度及“水彈”的射程。改變水槍高度，多次實驗。根據實驗數據作出槍口高度“y”與射程的平方（x2）關系圖線如圖丙所示∶如果重力加速度，由圖可知水槍發射“水彈”的初速度大小為。【答案】（1）2.5；（2）偏小；（3）5【解析】（1）在圖乙中選點（100cm，80cm），據代入數據解得（2）如果水槍槍口略向下偏，則射程會偏小，根據圖乙數據測出的初速度相對實際值偏小。（3）由消去可得在圖丙中如果都取米為單位，則可得圖線斜率可得12.（10分）新能源汽車已經普遍走進了我們的生活，某校學生實驗小組通過網絡找到了比亞迪“秦”電池銘牌如圖所示，電池采用的是比亞迪刀片電池技術。已知該車內的整塊電池是由10塊刀片電池串聯而成，其中一塊刀片電池又由10塊電芯串聯而成。現將一塊電芯拆解出來，測量其電動勢E和內阻r。實驗小組設計了如圖甲、乙所示的實驗電路圖，所用器材如圖丙所示。已知電流表的內阻約為1Ω，電壓表的內阻約為3kΩ，滑動變阻器最大電阻20Ω、額定電流1A，定值電阻R0=2Ω。請回答下列問題：（1）實驗前利用1A恒流電源對一塊電芯進行充電，充滿的時間要h；（2）按照圖甲所示的電路圖，將圖丙中的實物連線補充完整；（3）閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應移至最端；（選填“左”或“右”）（4）閉合開關S后，移動滑片P改變滑動變阻器的接入阻值，記錄下幾組電壓表示數U和對應的電流表示數I，將實驗記錄的數據在坐標系內描點作出U-I圖像；（5）在圖丙中通過改變導線的接線位置，完成了圖乙電路圖的實物連接，重復步驟（3）（4）。將實驗記錄的數據在同一坐標系內描點作出U-I圖像，如圖丁所示。可知圖丁中標記為I的圖線是采用實驗電路（填“甲”或“乙”）測量得到的：（6）利用圖丁圖像提供的信息可知，該電源電動勢E的準確值為，該電源內阻r的準確值為（U1、U2、I1、I2、R0均已知）。【答案】（1）0.26；（2）；（3）左；（5）乙；（6）；【解析】（1）由銘牌可知一塊電芯額定容量為則用1A恒流電充電有（2）實驗電路圖如圖所示（3）閉合開關S前，滑動變阻器應全部接入電路，所以滑片P應移至最左端。（5）選用甲電路時，所測電動勢為電壓表與電源并聯后整體的等效電源的電動勢，即選甲電路時的電動勢的測量值小于真實值，選用乙電路時，所測電動勢為電流表與電源串聯后整體的等效電源的電動勢，所以圖丁中標記為I的圖線是采用實驗電路乙測量得到的；（6）根據以上分析可知，I圖線電動勢的測量值等于真實值，即根據閉合電路歐姆定律可得所以即13.（10分）一個容積為的導熱汽缸下接一圓柱形管，二者總質量為，現用質量、橫截面積、厚度可忽略不計的活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞與圓管管壁間摩擦不計。活塞下端連接彈簧，彈簧下端與地面固定，氣缸始終保持豎直。開始時氣體溫度為，活塞處在A位置，氣缸內氣體壓強為。隨著環境溫度緩慢升高到，活塞恰能緩慢移至容器底部B位置處，已知A、B間距離，外界大氣壓強。（1）環境溫度由緩慢升高到過程中，氣缸內氣體壓強（選填“變化”或“不變”）；（2）求汽缸內的氣體壓強及環境溫度；（3）升溫過程中，若氣體內能增加了，求氣體需要向外界吸收的熱量。【答案】（1）不變；（2），；（3）【解析】（1）對氣缸受力分析，變化前有變化后有可知則可知，環境溫度由緩慢升高到過程中，氣缸內氣體壓強不變。（2）以氣缸為研究對象，根據平衡條件可知解得氣體升溫膨脹過程為等壓過程，由蓋呂薩克定律定律有解得（3）由熱力學第一定律可知氣體膨脹對外做功，則可得所以氣體需要向外界吸收熱量14.（14分）如圖甲所示，在光滑水平面上靜止的小物塊A和長木板B質量均為m=2kg，小物塊A位于長木板B的左端，二者之間的動摩擦因數μ=0.1。t=0時刻小物塊A獲得水平向右、大小為v0=7m/s的初速度，同時給小物塊A施加如圖乙所示的水平向右的作用力。5s時長木板B與其右側豎直擋板發生第1次碰撞。5s后撤去小物塊A所受的水平作用力，最終小物塊A沒有從長木板B上滑下。長木板B與豎直擋板的碰撞均為彈性碰撞，碰撞時間極短，碰后長木板B的速度大小不變，方向相反。重力加速度g取10m/s2，求：（1）0~5s內水平作用力的沖量大小；（2）t=0時刻長木板B右側與豎直擋板的距離；（3）長木板B與豎直擋板第2次碰撞前的速度大小，并通過計算分析是否會發生第3次碰撞。【答案】（1）；（2）12.5m；（3）1m/s，不會【解析】（1）沖量大小即為圖線與坐標軸圍成的面積，即（2）對小物塊A分析，取向右為正方向，由動量定理可得解得對長木板B應用動量定理，得解得說明長木板B與豎直擋板發生第1次彈性碰撞時，二者還沒有達到共同速度，則t=0時刻長木板B右側與豎直擋板的距離（3）長木板B與豎直擋板碰后，速度反向，大小不變，由動量守恒定律，得解得長木板B與豎直擋板發生第2次彈性碰撞時，小物塊A與長木板B已達到共同速度。第2次碰撞后，對小物塊A和長木板B應用動量守恒定律，得解得第2次碰后，長木板B向左運動過程中與小物塊A速度會同時減為0，所以不會發生第3次碰撞。15.（16分）如圖所示，兩根平行金屬導軌a1b1c1、a2b2c2平行放置，導軌間距L=1m，a1b1、a2b2段傾斜且足夠長，與水平方向的夾角θ=37°，b1c1、b2c2段水平，在距離b1b2連線的左側x=1.75m處有兩根固定立柱，導軌水平和傾斜部分平滑連接。傾斜部分導軌處于磁感應強度大小B=0.3T、方向垂直斜面向上的勻強磁場中（不包括b1b2連線上），水平導軌處沒有磁場。質量為m1=0.3kg、電阻為R=0.4Ω的金屬棒甲置于傾斜導軌上，質量為m2=0.1kg、電阻為r=0.2Ω的金屬棒乙靜止在b1b2位