備戰2024年高考物理模擬卷（湖南卷專用）黃金卷01（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．氘核和氚核發生核聚變的反應式為。關于核聚變，下列說法中正確的是（）A．X粒子是電子B．只要核聚變反應原料純度足夠高，聚變反應可以在常溫常壓下發生C．和發生一次核聚變的質量虧損為，其中為真空中的光速D．現在我們國家的核電站都是通過核聚變獲得核能【答案】C【解析】A．根據核反應質量數和電荷數守恒可知，粒子核電荷數是0，質量數是1，所以粒子是中子，故A錯誤；B．核聚變是熱核反應，只有在超高溫和高密度下才能發生核聚變反應，故B錯誤；C．根據愛因斯坦質能方程可知上述反應過程發生的質量虧損為其中為真空中的光速，故C正確；D．可控核聚變還處于實驗階段，現在的核電站都還是采用核裂變核反應，故D錯誤。故選C。2．為了測一口枯井的深度，用一把玩具小手槍從井口豎直向下打出一顆彈珠，1.5s后聽到彈珠撞擊井底的聲音，然后再用玩具小手槍從井口豎直向上打出另一顆彈珠，2.5s后聽到彈珠從井口落回井底撞擊的聲音，假設彈珠從槍口射出速度大小不變，忽略聲音傳播時間，g取10m/s2，則（

）A．枯井的深度為18.25mB．向下打出一顆彈珠，運動過程平均速度為12.5m/sC．彈珠從槍口射出速度大小為10m/sD．兩種打出彈珠方式，彈珠到達井底的速度都為25m/s【答案】B【解析】AC．根據對稱性，可知豎直向上打出的彈珠從井口到最高點的時間與最高點落回井口的時間相等，均為，根據可得彈珠從槍口射出速度大小為5m/s；從井口向下到井底，根據可知，枯井的深度為故AC錯誤；B．向下打出一顆彈珠運動過程平均速度故B正確；D．根據對稱性，兩次打出彈珠方式，子彈到達井底的速度一樣，都為故D錯誤。故選B。3．如圖所示，電荷量為q的點電荷與均勻帶電薄板相距，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。若圖中A點的電場強度為0，靜電力常量為k，則圖中B點的電場強度大小為（）A． B． C． D．【答案】D【解析】圖中A點的電場強度為0，表明薄板帶負電，且薄板在A點的電場強度大小為根據對稱性，薄板在B點的電場強度大小與薄板在A點的相等，方向相反，圖中B點的電場強度大小為故選D。4．2023年7月10日，經國際天文學聯合會小行星命名委員會批準，中國科學院紫金山天文臺發現的、國際編號為381323號的小行星被命名為“樊錦詩星”。如圖所示，“樊錦詩星”繞日運行的橢圓軌道面與地球圓軌道面間的夾角為20.11度，軌道半長軸為3.18天文單位（日地距離為1天文單位），遠日點到太陽中心距離為4.86天文單位。若只考慮太陽對行星的引力，下列說法正確的是（）A．“樊錦詩星”繞太陽一圈大約需要2.15年B．“樊錦詩星”在遠日點的速度大于地球的公轉速度C．“樊錦詩星”在遠日點的加速度與地球的加速度大小之比為D．“樊錦詩星”在遠、近日點的速度大小之比為【答案】C【解析】A．根據開普勒第三定律有解得年故A錯誤；B．根據萬有引力提供向心力可知則地球公轉速度“樊錦詩星”在遠日點做向心運動則“樊錦詩星”在遠日點的速度由于，所以“樊錦詩星”在遠日點的速度小于地球的公轉速度，故B錯誤；C．根據牛頓第二定律可知“樊錦詩星”在遠日點的加速度與地球的加速度大小之比為故C正確；D．軌道半長軸為3.18天文單位，遠日點到太陽中心距離r遠=4.86天文單位，則近日點到太陽中心距離r近=1.5天文單位，對于“樊錦詩星”在遠日點和近日點附近很小一段時間內的運動，根據開普勒第二定律有解得故D錯誤。故選C。5．如圖所示，一足夠長固定的粗糙傾斜絕緣管處于勻強磁場中，一帶正電小球從靜止開始沿管下滑，下列關于小球的加速度a隨時間t（沿斜面向下為正方向），受到的彈力隨時間t（垂直斜面向下為正方向），以開始下落點為零重力勢能參考點，小球的重力勢能Ep隨位移x，機械能E隨位移x的關系圖像可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】AB．當時，由牛頓第二定律得則，可見圖像的斜率越來越大，圖像的斜率越來越大；當時，由牛頓第二定律得則，可見的斜率越來越小，圖像的斜率越來越小，故AB錯誤；C．小球重力勢能可得Ep-x圖像為傾斜直線，故C錯誤；D．因為摩擦力先減小再變大后不變，所以機械能的關系圖像斜率先減小再變大后不變，故D正確。故選D。6．如圖所示，兩端分別固定有小球A、B（均視為質點）的輕桿豎直立在水平面上并靠在豎直墻面右側處于靜止狀態。由于輕微擾動，A球開始沿水平面向右滑動，B球隨之下降，此過程中兩球始終在同一豎直平面內。已知輕桿的長度為l，兩球的質量均為m，重力加速度大小為g，不計一切摩擦，下列說法正確的是（）A．A球動能最大時對水平面的壓力大小等于2mgB．豎直墻面對B球的沖量大小為C．A球的最大動能為D．B球的最大動能為【答案】D【解析】AC．假設小球B能一直沿著墻面向下運動，設輕桿與水平方向的夾角為θ時，兩小球的速度大小分別為、，根據關聯速度知識，兩小球沿桿方向速度相等，可得即由根據機械能守恒，有運用數學知識，整理得當取等號，說明小球A的動能先增大后減小，即桿中先存在擠壓的內力，之后出現拉伸的內力，當桿中內力為0時，A球的動能最大，最大動能為此時對水平面的壓力大小等于mg，故AC錯誤；B．當桿中存在擠壓的內力，此時墻壁對B球有沖量，又由于在運動過程中B球水平方向速度始終為零，所以豎直墻面對B球的沖量大小等于桿對B球在水平方向的沖量大小，進一步可知豎直墻面對B球的沖量大小等于桿對A球在水平方向的沖量大小，該過程就是A球獲得最大動量過程，由動量定理，可知故B錯誤；D．分析可知B球著地時的動能最大，由于桿中先存在擠壓的內力，之后出現拉伸的內力，當桿中內力為0時，B球與豎直墻面分離，分離后兩球在水平方向動量守恒，設B球著地時A球的速度大小為，則有解得整個過程根據能量守恒，可得B球的最大動能為選項D正確。故選D。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．7．一列簡諧橫波在均勻介質中沿x軸方向傳播，處的波源從時刻開始振動，時該波剛好傳到M點，形成的波形圖如圖所示，P、Q是介質中的兩個質點，下列說法正確的是（）A．該簡諧橫波的波速大小為1.5m/sB．該簡諧橫波的周期為4sC．質點P在時的振動方向沿y軸負向D．質點Q的平衡位置橫坐標【答案】BD【解析】AB．該波的傳播速度為傳播周期選項A錯誤、B正確；C．根據同側法，質點P在時的振動方向沿y軸正向，選項C錯誤；D．根據波動方程解得選項D正確。故選BD。8．等腰三棱鏡的頂角為，邊的邊長為L，光線射到邊的中點O，當入射角時，光最后垂直邊射出，已知光在真空中的傳播速度為c，不考慮光的多次反射，則（）A．三棱鏡的折射率為B．光在三棱鏡中的傳播時間為C．換用頻率更高的光仍以相同入射角照射到O點，則光在棱鏡中的傳播時間一定變長D．換用頻率更高的光仍以相同入射角照射到O點，則光在棱鏡中的傳播時間可能不變【答案】BC【解析】AB．作出光路圖如圖所示根據幾何關系有折射角根據解得光在棱鏡鏡中的傳播距離為傳播速度而解得故A錯誤，B正確；CD．由于頻率越大，折射率越大，若換用頻率更高的光仍以相同入射角照射到O點，則可知折射角將減小，根據幾何關系可知光的傳播距離變大，而根據可知，同時傳播速度變小，因此可知光在棱鏡中的傳播時間一定變長，故C正確，D錯誤。故選BC。9．在如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數比為2:1，原線圈中串一定值電阻R1，副線圈連接定值電阻R2和滑動變阻器R，，電壓表和電流表均為理想交流電表，a、b兩端接有效值恒為U0的正弦交流電源。電壓表的示數用U表示，電流表的示數用I表示，電壓表示數的變化為ΔU，電流表示數的變化為ΔI，則在滑動變阻器R滑片向右調節的過程中，下列說法正確的是（）A．電壓表的示數U不變B．電壓表示數與電流表示數的比值變大C．電壓表示數的變化與電流表示數的變化的比值不變D．變壓器的輸出功率先增大后減小【答案】BC【解析】A．設變壓器原、副線圈的電壓分別為、，電流分別為、，正弦交流電源的輸出電壓對理想變壓器得，根據歐姆定律可得以上四式聯立得電壓恒定，滑片調節電阻連入電路中的電阻增大，則副線圈電流減小，從而原線圈電流減小，則電阻上分壓減小，正弦交流電源輸出電壓的有效值恒定，則原線圈電壓增大，副線圈電壓也增大，即電壓表的示數U增大，故A錯誤；B．電壓表示數與電流表示數的比值為電阻和滑動變阻器阻值之和，滑動變阻器電阻變大，則比值變大，故B正確；C．由A選項分析可得整理得則為函數的斜率，為，所以不變，故C正確；D．變壓器的輸出功率為根據二次函數知識可知，當時，變壓器的輸出功率最大，與聯立可得當即時，變壓器的輸出功率最大，在滑動變阻器R滑片向右調節的過程中，電阻且一直增大，則電源的輸出功率一直減小，故D錯誤。故選BC。10．如圖所示，小物塊質量，長木板質量（假設木板足夠長），小物塊與長木板間的動摩擦因數，長木板與水平地面間的動摩擦因數，小物塊以初速度向右滑上長木板，長木板初始受力，初速度為0，維持1.5s后撤去，以初始狀態為計時起點，，下列說法正確的是（

）A．經過1s二者速度第一次大小相等 B．速度第一次大小相等后二者一起加速，再一起減速C．小物塊相對長木板向右最遠運動3m D．經過二者速度第二次大小相等【答案】ACD【解析】A．對物塊應用牛頓第二定律得物塊加速度大小對木板應用牛頓第二定律得則二者速度相等時，由即解得故A正確；B．第一次速度相等后，假設兩者一起加速，則一起加速的加速度為物塊此時所需的合外力即摩擦力為所以假設不成立，即第一次速度相等后二者不會一起加速，故B錯誤；C．兩者共速的速度為F作用過程中，速度第一次相等時，小物塊的位移是木板的位移這個過程中的位移差為3m，之后小物塊相對于木板向左運動，則木板的加速度再經過小物塊和木板的速度分別為撤去F后，木板開始減速，直到再次共速時，小物塊速度都小于木板的速度，所以1s之后，小物塊相對于木板一直向左運動，故小物塊相對長木板向右最遠運動3m，故C正確；D．撤去F后，兩物體再次共速前木板加速度大小且即解得所以故D正確。故選ACD。三、非選擇題：本題共5小題，共56分．11.（7分）為了驗證機械能守恒定律，物理實驗小組設計了如下方案：（1）A組同學利用自由落體運動驗證機械能守恒定律，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落。①本實驗中，不同學生在實驗操作過程中出現如圖所示的四種情況，其中操作正確的是。A．

B．

C．

D．②進行正確操作后，打出的紙帶如圖乙所示，在選定的紙帶上依次取計數點，相鄰計數點間的時間間隔為T，則紙帶的（選填“左”或“右”）端與重物相連。設重物質量為m，根據測得的x1、x2、x3、x4，可得在打點計時器打B點到D點的過程中，重物動能增加量的表達式為。③換用兩個質量分別為m1、m2的重物P、Q進行實驗，多次實驗記錄下落高度h和相應的速度大小v，作出的v2-h圖像如圖丙所示。對比圖像分析正確的是。A．阻力可能為零

B．阻力不可能為零

C．m1可能等于m2D．m1一定小于m2（2）B組同學按照圖丁組裝實驗器材，調整定滑輪位置，使連接滑塊與托盤的輕繩與氣墊導軌平行，接通電源，由靜止釋放托盤與砝碼，并測得遮光條寬度d，遮光條到光電門的距離l，遮光條通過光電門的時間，托盤與砝碼質量m3，滑塊與遮光條質量m4，已知重力加速度大小為g，若表達式成立，即可驗證機械能守恒。【答案】（1）①B；②左；；③BC；（2）【解析】（1）①打點計時器應接交流電源，操作時應用手提住紙帶的上端，讓重物盡量靠近打點計時器。故選B。②紙帶上的點跡從左向右間距逐漸變大，則紙帶的左端與重物相連。打點計時器打B點時的速度大小為打D點時的速度大小為在打B點到D點的過程中，重物動能增加量的表達式為③AB．根據題意，設阻力大小為f，由動能定理有整理可得若阻力為零，則兩次實驗的圖像斜率相等，由圖可知，斜率不等，則阻力不為零，故A錯誤，B正確；CD．雖然斜率不相等，但不知道兩重物所受阻力的情況，則兩重物的質量關系不確定，即m1可能等于m2，故C正確，D錯誤。故選BC。（2）若機械能守恒成立，有12.（9分）國內廣泛使用的電熱絲的主要材料是鐵鉻鋁、鎳鉻電熱合金兩類，它們各具優點。某同學在測定一根廢舊電熱絲的電阻實驗中：（1）首先用螺旋測微器測量該電熱絲的直徑，其中某一次測量結果如圖甲所示，其讀數應為。（2）再用歐姆表粗測其電阻值，測得待測電阻值為。同時發現歐姆表有多個倍率，想探究其原理，查資料發現有圖乙、丙兩種情形。若圖乙中歐姆表有和兩個擋位且開關接3時為檔，則。若圖丙中歐姆表也有和兩個擋位，則（用圖丙表頭電阻表示）。（3）然后用伏安法準確測量上面廢舊電熱絲電阻，備選器材有：電源E，電動勢約為，內阻可忽略不計；電壓表，量程為，內阻；電壓表，量程為，內阻約為；電流表，量程為，內阻約為；定值電阻，；滑動變阻器，最大阻值為；單刀單擲開關S一個，導線若干。①測量中要求所用電表的讀數都不小于其量程的，并盡可能多測量多組數據，請合理選擇器材并在圖所示虛線框中畫出測量電阻的實驗電路圖（圖中標明所選器材的符號）。②若電壓表、電壓表、電流表示數分別用符號、、表示，則由實驗電路圖選用的兩個電表對應示數的符號和題中已知量的代表符號計算的表達式為。【答案】（1）0.749~0.751；（2）；；（3）①；②【解析】（1）螺旋測微器可動尺精度為0.01mm，需要估讀一位，則其讀數為（2）由公式倍率為10倍關系，則電動勢為10倍關系，故當開關“1”閉合，“2”斷開，歐姆表指針指在表盤中間時有電流表改裝成有兩個倍率的歐姆表（“”和“”），故當開關“1”“2”都閉合時，并聯分流，歐姆表中值電阻變為，此時干路總電流擴大十倍，故并聯的電阻大小（3）測量電阻的實驗，為盡可能的多測幾組數據，故滑動變阻器選用分壓式連接；待測電阻約為，電源電動勢，則電路中最大電流小于電流表量程的，故不選擇電流表，而是選擇兩個電壓表來測量電阻的電阻，根據電壓表量程與定值電阻的關系，用小量程電壓表擴大量程后測量定值電阻的電流，綜上所述，電路設計如圖根據并聯分流，串聯分壓和歐姆定律可得其中為電壓表的讀數；為電壓表的讀數；為定值電阻的阻值；為電壓表的內阻。13.（10分）如圖所示，活塞將左側導熱汽缸分成容積均為的、B兩部分，汽缸部分通過帶有閥門的細管與容積為、導熱性良好的汽缸相連。開始時閥門關閉，、B兩部分氣體的壓強分別為和。現將閥門打開，當活塞穩定時，B的體積變為，然后再將閥門關閉。已知、B、內為同種理想氣體，細管及活塞的體積均可忽略，外界溫度保持不變，活塞與汽缸之間的摩擦力不計。求：（1）閥門打開后活塞穩定時，部分氣體的壓強；（2）活塞穩定后，中剩余氣體的質量與最初中氣體質量之比。【答案】（1）；（2）【解析】（1）初始時對活塞有得到打開閥門后，活塞穩定時，對B氣體有對活塞有所以得到（2）設未打開閥門前，氣體的壓強為，對、兩氣體整體有得到所以，中剩余氣體的質量與最初中氣體質量之比14.（14分）如圖所示，一質量為的小物塊從半徑為的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A點由靜止開始下滑，A點和圓弧對應的圓心點等高，小物塊在點與靜止的大小相同的小物塊發生彈性碰撞，之后兩物塊先后水平拋出，都恰好能從點沿方向滑上傳送帶。傳送帶以的速度沿逆時針方向勻速轉動。已知傳送帶長