【贏在高考?黃金8卷】備戰2024年高考物理模擬卷（湖南卷專用）

黃金卷（）4

（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.

I.地鐵靠站時列車車體和屏蔽門之間安裝有光電傳感器。如圖甲所示，若光線被乘客阻擋，電流發生變化，

工作電路立即報警。如圖乙所示，光線發射㈱內大量處于〃=3激發態的氫原了.向低能級躍遷時，輻射出的

光中只有。、方兩種可以使該光電管陰極逸出光電子，圖丙所示為“、方光單獨照射光電管時產生的光電流/

與光電管兩端電壓U的關系圖線。測得飛出陰極的光電了?最大初動能為9.54CV,下列說法正確的是（）

光

線

發

射

器

工作電路

A.光線發射器中發出的光有I種為可見光

B.光電管陰極材料的逸出功為0?66eV

C.題述。光為氫原子從〃=3能級躍遷到"=2能級時發出的光

D.若部分光線被遮擋，光電子K出陰極時的最大初動能變小

2.在圖乙的電路中，電源輸出如圖甲所示的交變電流（不計內阻）。電阻R的阻值為10C,電表均為理想

電表。下列判斷正確的是（）

A.電壓表的示數為10V

B.電流表的示數為2A

C.若將電阻R替換為一個電容，欲使電路安全運行，其耐壓值最少為10V

D.電阻員在任意三分之一個周期內產生的熱量一定等于0.1J

3.曰、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質中傳播，甲波沿x軸正方向傳播，乙波沿x軸負方向傳播，，二°時

刻兩列波的波形圖如圖所示。已知波速-=8m/s,下列說法正確的是（）

A.波的頻率/=05Hz

B.1=°時刻，x=4m與x=l2m處的兩質點振動方向相同

C.在，=0?5s時刻，x=5m處的質點第一次到達y=-7cm處

D.兩列波疊加后，x=4m處為振動加強點

4.如圖0,一個正點電荷固定在絕緣水平面上x軸的原點。處，軸上各點電勢夕與：的關系如圖瓦可視

為質點的滑塊質量為0.05kg、電荷量為+80x10飛，從x=0.2m處由靜止釋放。已知滑塊與水平面間的動摩

擦因數〃g=l（）m/s）設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則在.『0.4m處滑塊速度大小為（）

A.0B.0.2m/sC.0.3m/sD,0.6m/s

5.，，抖空竹，，是中國傳統的體育活動之.，在我國有悠久的歷史，為國家級非物質文化遺產之一。現符抖空

竹中的一個變化過程簡化成以下模型：輕繩系于兩根輕桿的端點位置，左、右手分別握住兩根輕桿的另一

端，一定質量的空竹架在彈性繩上。接下來做出如下動作，左手抬高的同時右手放低，使繩的兩個端點勻

速移動，其軌跡為豎直面內等腰梯形的兩個腰（梯形的上下底水平），如圖所示。則兩端點分別自八、C兩

點，沿A3、C。以同一速度勻速移動，忽略摩擦力及空氣阻力的影響，則運動過程中（）

A.左右兩邊繩的彈力均不變

B.左右兩邊繩的彈力不相等

C.左邊繩的彈力變大

D.右邊繩的彈力變小

6.如圖甲所示，質量為2kg的小球B與質量未知的小球C用輕彈簧拴接，放在光滑的水平地面上，另有一

小球A以6Ms的初速度向右運動，/=2s時球A與球B碰撞并瞬間粘在一起，碰后球B的^圖像如圖乙所

示。已知彈簧的彈性系數4240N/m,彈簧的彈性勢能0=耳.2a為彈簧的形變量），整個運動過程中彈簧

始終在彈性限度內。下列判斷正確的是（）

4

B.碰后球B的速度為零時球C的加速度為零

C.硬后運動過程中，小球B加速度的最大值為20m。

D.碰后運動過程中，小球B加速度的最大值為30m『

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。分.

7.空氣中懸浮著一顆球形小水珠，一縷陽光水平入射，如圖所示，/、"乙和%分別表示水對甲光、乙光

和丙光的折射率。判斷以下表述正確的是（）

A.>?z,>M,xj

B.波長2的關系4乙

C.頻率/的關系啟<〃（九

D.坨由水珠出射到空氣的折射角關系綜=劭=%

8.如圖，中國空間站在距地球表面高度為力的圓形軌道I上做勻速圓周運動。夢天實驗艙搭載長征五號運

載火箭在地表從靜止出發沿軌道II（實線所示）加速運動，與火箭脫離后，僅在萬有引力作用下沿軌道H1

（虛線所示）運動，此后與空間站完成對接。己知地球半徑為R,萬有引力常量為G,地表重力加速度為g,

夢天實驗艙與空間站在同一平面內運動，忽略地球自轉，則夢天實驗艙（）

I

B.沿軌道n運動過程中機械能保持不變

c.沿軌道山運動至末端時的速率小于其沿軌道?運行的速率

D.沿軌道in運動過程，其與地心的連線在相等的時間內掃過的面積相等

9.如圖甲所示，在水平面皿）'內放置有一個超導平板，在z=〃處有一質量為/〃、半徑為八環心在z軸上

的水平勻質金屬圓環，且，/在圓環內通入電流，在圓環磁場的作用下超導平板內形成感應電流，產生

附加磁場。可以證明，超導平板內感應電流在/＞。區域產生的附加磁場，相當于在2=一，處對稱地放置一

個半徑也為，?的鏡像圓環電流所產生的磁場，鏡像圓環內的電流與原圓環電流大小相等方向相反。已知長直

3衛

通電導線在空間中某點激發的磁場的檄感應強度滿足下列關系式：％,左為常數，/為通過直導線的電

流，A為此點與直導線的垂直距離。設重力加速度為當環內電流達到恒定值時，圓環剛好能懸浮在z=h

處，此時（）

A.圓環對超導平板的作用力大小為尸=〃吆

B,超導平板在圓環處產生的附加磁場的磁感應強度*系

C.圓環內的電流

D.圓環內的電流\2krrr

10.小蘭和小亮周末去爬山，在一個傾角為。=37。的山坡上玩拋石塊.如圖所示，小蘭爬上緊挨山坡底端

的一棵樹，從樹上°點朝著山坡水平拋出一個石塊甲，石塊甲正好垂直打在山坡中點P：小亮在山坡頂端

的A點水平拋出一個石塊乙，石塊乙也落在尸點。已知山坡長度AC=L,重力加速度為g,sin370=0.6,

不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）

陛

B.石塊甲的初速度大小為丫10

A.石塊甲的拋出點Q一定比4點高

C.石塊甲、乙的運動時間之比為2e：3D.若兩石塊同時拋出，則他們一定同時擊中P點

三、非選擇題：本題共5小題，共56分.

11.（6分）某同學用如圖所示的實驗裝置來“驗證力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P,下

端用細線掛一重物M,彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點0靜止在某位置。

（重力加速度為g）

（1）為了完成實驗，需要記錄結點。的位置以及彈簧測力計的示數和彈力的方向，如果作圖得到的合力方

向近似在方向上，且大小近似等于，則平行四邊形定則得以驗證。

（2）下列不必要的實驗要求是（請填寫選項前對應的字母〉。

A.木板平面要保持豎直

B.兩個彈簧測力計必須完全相同

C.拉力方向應與木板平面平行

D.改變拉力，進行多次實驗，每次都要使。點靜止在同一位置

（3）某次實驗中，該同學使彈簧測力計B處于水平方向，發現彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，為了能

夠完成實驗，他應該o

A.換用質量稍輕的重物

B.保持彈簧測力計B的拉力方向不變，減小其拉力

C.保持彈簧測力計B的拉力大小不變，將其逆時針旋轉一個小角度

D.保持彈簧測力計B的拉力大小不變，將其順時針旋轉一個小角度

12.（10分）某同學要測量一段電阻絲的電阻率，實驗過程中的幾個主要步驟如下：

（1）他先測量電阻絲的宜徑，如圖甲所示，則螺旋測微器的示數為nun:

（2）測量好電阻絲的直徑與長度后，再用多用電表粗測其阻值，當月“xIO，，擋位測量其阻值時指針偏轉

角度很大，則應改用擋位測量：歐姆表改變擋位后（選填“需要''或"不需要”）歐姆調零：如果按

正確方式操作后多用電表示數如圖乙所示，則電阻絲阻值為。；

（3）該同學采用伏安法測量電阻絲的準確阻值，未完全完成連接的電路實物圖如圖丙所示，已知滑動

變阻器采用限流接法，請用筆畫線件為導線完成連接。

（4）該同學正確連接電路，所有操作都正確，則測出的電阻真實值（選填“大于”“小于”或“等于”），

該誤差的來源是,這種誤差屬于誤差。

（5）實驗測出圓柱體的電阻為R,圓柱體橫截面的直徑為。，氏度為L,則圓柱體電阻率為

P=o（用D、L、R表示，單位均已為國際單位）

13.（10分）我國載人月球探測工程登月階段任務己經啟動實施，計劃先期開展無人登月飛行，并在2030

年前實現中國人首次登陸月球。如圖所示，將導熱容器豎直放置在地球表面上并封閉一定質量的理想氣體，

用可自由移動的活塞將氣體分成48兩部分，活塞與容器無摩擦且不漏氣，橫截面積為S,該處附

近的溫度恒為27C,穩定后，A部分氣體的樂強為〃。，體枳為％B部分氣體的體枳為°$匕。

若將該裝置在月球表面處并豎直放置，A部分氣體在上方且體積為0?8%,該處的溫度恒為127c。

地球表面的重力加速度為g,月球表面的重力加速度為求：

（1）在月球表面，A部分氣體的壓強為多大；

（2）活塞的質量為多大。

A

B

14.（14分）

如圖所示，間距為乙、電阻為零的U形金屬豎直軌道，固定放置在磁感應強度為8的勻強磁場中，磁場方

向垂直軌道平面向里。豎直軌道上部套有一金屬條從，的電阻為凡質量為3燒，可以在軌道上無摩擦滑

動，開始時被卡環卡在豎直軌道上處于靜止狀態。在be的正上方高”處，自由落下一質量為/〃的絕緣物體，

物體落到金屬條上之前的瞬間，卡環立即松開，絕緣物體與金屬條?起繼續下落。金屬條與導軌的接觸電

阻忽略不計，豎直機道足夠長，里力加速度為g。

(1)求絕緣物體與金屬條一起開始卜落的速度：

(2)求金屬條開始下落時的加速度；

(3)金屬條下落〃時，恰好開始做勻速運動，求此過程中感應電流產生的熱量。

15.(16分)如圖所示，長度/=3m的水平傳送帶A8在右端8點平滑連接著?個半徑R=0.35m的光滑半圓

弧軌道CEF。，其中C點為軌道的最低點，E點和圓心O等高，F。段為光滑網管，NEOF=30。。可視為質

點的小物塊從H點以vo=5.5m/s的初速度向右滑動，已知小物塊的質量加=lkg,與傳送帶之間的幼摩擦因數

〃=0.3,且小物塊尺寸小于光滑圓管內徑。重力加速度g取lOm/s?。

(I)若傳送帶以v=6.1m/s的速率順時針方向轉動，求小物塊第-次運動到C點的過程中電動機多消耗的電

能：

(2)若傳送帶以if=2m/s的速率順時針方向轉動，求：

①小物塊第一次運動到。點時對軌道的壓力大小；

②小物塊第一次沿軌道CEFD運動時能達到的最大高度。

【贏在高考?黃金8卷】備戰2024年高考物理模擬卷(湖南卷專用)

黃金卷04

（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

試卷卜.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.

I.地鐵靠站時列車車體和屏蔽門之間安裝有光電傳感器。如圖甲所示，若光線被乘客阻擋，電流發生變化，

工作電路立即報警。如圖乙所示，光線發射器內大量處于〃=3激發態的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的

光中只有〃、。兩種可以使該光電管陰極逸出光電子，圖內所示為。光單獨照射光電管時產生的光電流/

與光電管兩端電壓U的關系圖線。測得飛出陰極的光電子最大初動能為9.54eV,下列說法正確的是（）

光

線

發

射

器

B.光電管陰極材料的逸出功為0-66eV

C.題述“光為氫原子從〃=3能級躍遷到〃=2能級時發出的光

D.若部分光線被遮擋，光電子飛出陰極時的最大初動能變小

【答案】A

【解析】A.〃一3激發態的氫原了向低能級躍遼時釋放的能量為

E=-1.51-（-3.40）=1.89eV

E2=-3.4-(-13.6)=10.20eV

E,=-1.51-(-13.6)=12.09eV

可見光能量的范圍為L《eV-3.19eV,所以只有?在可見光光子能量范圍內，故A正確:

B.根據愛因斯坦光電效應方程

/=配一卬。

得

叱2.55cV

故B錯誤：

C.根據圖丙可知。光的遏止電壓小于。光的遏止電壓，根據

尿=&”+唯

M=%

可知a光子的能量小于b光子的能量，所以a光為氫原子從〃=2能級躍遷到〃=1能級時發出的光，故C錯

誤；

D.部分光線被遮擋，不改變光子的能量，則光電子飛出陰極時的最大初動能不變，故D錯誤。

故選Ao

2.在圖乙的電路中，電源輸出如圖甲所示的交變電流（不計內阻）。電阻R的阻值為1（）。，電表均為理想

電表。下列判斷正確的是（）

甲乙

A.電壓表的示數為10V

B.電流表的示數為2A

C.若將電阻我替換為一個電容，欲使電路安全運行，其耐壓值最少為10V

D.電阻A在任意三分之一個周期內產生的熱量一定等于0.1J

【答案】A

【解析】A.根據題意可知，電壓表的示數為有效值為〃，則有

RRRR3

解得

U=IOV

故A正確：

B.由歐姆定律可知，電流表的示數為

A

R10

故B錯誤：

C.由于交流電的峰值為

Um=E=iOx/5v>iov

因此，若將電阻R換成一個耐壓值為iov的電容，會被擊穿，故C錯誤：

D.根據題意可知，電阻員在任意三分之一個周期內的電流有效值不一定是1A,所以電阻穴在任意三分之

一個周期內產生的熱量不能用

0=/2/?7'=12XIOX1O_2J=O.IJ

計算，故D錯誤。

故詵A。

3.日、乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質中傳播，甲波沿》軸正方向傳播，乙波沿x軸負方向傳播，/=°時

刻兩列波的波形圖如圖所示。已知波速v=8m/s,下列說法正確的是（）

A.波的頻率/=S5Hz

B.『=0時刻，x=4m與x=12m處的兩質點振動方向相同

C.在，=0?5s時刻，x=5m處的質點第一次到達y=-7cm處

D.兩列波登加后，x=4m處為振動加強點

【答案】C

【解析】A.由圖可知波長

2=4in

則頻率

/=r2Hz

故A錯誤；

B.1=°時刻，x=4m處質點振動方向向上，x=12m處質點振動方向向下，故B錯誤；

C.波的周期

7-=-=0.5s

f

在f=0.5s時刻，則好經歷了北甲傳播到x=5m處為波谷，位移為-4m,乙傳播到、=5m處為波谷，位移為

-3m,質點第一次到達波谷，即）'=-7cm處，故c正確：

D.兩列波費加后，兩列波到x=4m處的波程差是Ar=4m,甲波向X正方向傳播，可知x=4m處的質點正

在向上振動，乙波向x負方向傳播，x=8m處的質點在向下振動，即甲波的波源起振方向向上，乙波的起

振方向向下，所以x=4m處為振動減弱點，故D錯誤。

故選C。

4.如圖小一個正點電荷固定在絕緣水平面上A?軸的原點。處，軸上各點電勢*與的關系如圖瓦可視

為質點的滑塊質量為0.05kg、電荷量為+8°xl°"C,從戶0.2m處由靜止釋放。已知滑塊與水平面間的動摩

擦因數〃=001,g=10m/s2。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則在40.4m處滑塊速度大小為（）

D.0.6m/s

【答案】B

【解析】在x=0.4m處即

-=2.5m',

X

由圖可知此處電勢為

??/=2.5X|O5V

滑塊電勢能為

Ep=q（/\=2x10J

在,v=0.2m處即

—=5m-1

x

由圖可知此處電勢為

02=，xH），V

設滑塊在mO.4m處的速度大小為V,根據動能定理有

解得

v=G.2nVs

故選B。

5.“抖空竹”是中國傳統的體育活動之一，在我國有悠久的歷史，為國家級非物質文化遺產之一。現將抖空

竹中的一個變化過程洵化成以卜模型：粒繩系于兩根輕桿的端點位置，左、右手分別握住兩根輕桿的另一

端，一定質量的空竹架在彈性繩上。夜下來做出如下動作，左手抬高的同時右手放低，使繩的兩個端點勻

速移動，其軌跡為豎直面內等腰梯形的兩個腰（梯形的上下底水平），如圖所示。則兩端點分別自A、C兩

點，沿48、C。以同一速度勻速移動：忽略摩擦力及空氣阻力的影響，則運動過程中（）

A.左右兩邊繩的彈力均不變

B.左右兩邊繩的彈力不相等

C.左邊繩的彈力變大

D.右邊繩的彈力變小

【答案】A

【解析】B.以空竹為研究對象進行受力分析，同一根繩子拉力處處相等，所以

4=用

故B錯誤；

ACD.在水平方向空竹處于共點力平衡，設片與水平方向的夾角為。，鳥與水平方向的夾角為夕

F]cosa=F2cos夕

所以

a=p

所以兩根繩與豎直方向的夾角相等，為夕，則

24cos8=mg

2cos。

兩端點移動的過程，兩端點在水平方向上的距離不變，所以彈力大小不變，故A正確，CD錯誤。

故選A。

6.婦圖甲所示，質量為2kg的小球B與質量未知的小球C用輕彈簧拴接，放在光滑的水平地面上，另有一

小球A以6m/s的初速度向右運動，片2s時球A與球B碰撞并瞬間粘在一起，碰后球B的v-t圖像如圖乙所

示。已知彈簧的彈性系數4240N/m,彈簧的彈性勢能4（x為彈簧的形變量），整個運動過程中彈簧

始終在彈性限度內。下列判斷正確的是（）

B.碰后球B的速度為零時球C的加速度為零

C.橫后運動過程中，小球B加速度的最大值為20m/s2

D.碰后運動過程中，小球B加速度的最大值為30m/s?

【答案】C

【解析】A.當三球共速時，彈簧彈性勢能最大，壓縮量最大，彈簧長度最短，故A錯誤；

B.日圖可知，B的速度為零后繼續反向加速，說明彈簧彈力不為0,故C球受到彈簧彈力，加速度不為0,

故B錯誤；

CD.AB發生完全非彈性碰撞，則

%匕=（心+%"

解得

%=4kg

ABC整體動量守怛

tflv

g+"%)u=(wA+"%)/+cc

當彈簧恢復原長時，此時K=-lm/s,滿足

g(mA+〃％)/=3(74+|wCVC

即

解得

%=10kg

當ABC共速時

(%+WH)V=(7HA+，%〃k)

耳(叫=；(〃?A+〃1+收)娛2+與

聯立解得

E="!■區2=30J

p2

解得

此時小球B加速度最大

——=20m/s2

叫+"%

故C正確，D錯誤。

故選C。

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.空氣中懸浮著一顆球形小水珠，一縷陽光水平入射，如圖所示，如、&■和〃內分別表示水對甲光、乙光

和閃光的折射率。判斷以卜表述止確的是（

A.乙〉%

B.波長久的關系內

C.頻率/的關系

D.光由水珠出射到空氣的折射角關系/=?=。內

t答案】CD

【解析】D.球形小水珠，折射的法線沿半徑方向，根據圖像可知光從空氣進入水珠中時，入射角均相等,

令為。，此時的折射角大小關系為

禺>殳>

根據折射率定義有

sina

n=-----

sin0

可知

故A錯誤；

B.根據光譜的規律可知，折射率越大，波長越短，結合上述可知

4>，乙》An

故B錯誤；

C.很據光譜的規律可知，折射率越大，頻率越大，結合上述可知

f'\'<fc</丙

故C正確:

D.球形小水珠，折射的法線沿半徑方向，根據圖像可知光從空氣進入水珠中時，入射角〃相等，根據兒何

關系可知，光從空氣進入水珠中時的折射角等于光由水珠出射到空氣的入射角，光路可逆可知，光由水珠

出射到空氣的折射角相等，均為。，既有

=%=e丙=a

故D正確。

故選CD。

8.如圖，中國空間站在距地球表面高度為人的圓形軌道I上做勻速圓周運動。夢天實驗艙搭載長征五號運

載火箭在地表從靜止出發沿軌道II（實線所示）加速運動，與火箭脫離后，僅在萬有引力作用下沿軌道in

（虛線所示）運動，此后與空間站完成對接。己知地球半徑為R,萬有弓力常量為G,地表重力加速度為g,

夢天實驗艙與空間站在同一平面內運動，忽略地球自轉，則夢天實驗艙（）

A.沿軌道I運行的速率為Vh

B.沿軌道H運動過程中機械能保持不變

C.沿軌道IH運動至末端時的速率小于其沿軌道I運行的速率

D.沿軌道HI運動過程，其與地心的連線在相等的時間內掃過的面積相等

【答案】CD

【解析】A.根據萬有引力提供向心力，可得

GMmv2

---------7=ni----

（/?+/?）'R+h

又

GMm

“忠

R2

聯立,解得

故A錯誤：

B.依題意，沿軌道n做加速運動則該過程中機械能一直增加。故B錯誤：

C.由圖可知，夢天實驗艙從軌道H1運動到軌道I屬于從低軌變到高軌.需要加速才能完成對接，所以沿軌

道川運動至末端時的速率小于其沿軌道I運行的速率。故c正確：

D.沿軌道HI運動過程，其軌跡為橢圓，由開普勒第二定律可知，夢天實驗艙與地心的連線在相等的時間內

掃過的面枳相等。故D正確。

故選CD。

9.如圖甲所示，在水平面入處內放置有一個超導平板，在z=〃處有一質量為/小半徑為八環心在z軸上

的水平勻質金屬圓環，且，，在圓環內通入電流，在圓環磁場的作用卜超導平板內形成感應電流，產生

附加磁場。可以證明，超導平板內感應電流在z＞。區域產生的附加磁場，相當于在z=T?處對稱地放置一

個半徑也為，?的鏡像圓環電流所產生的磁場，鏡像圓環內的電流與原圓環電流大小相等方向相反。已知長直

5衛

通電導線在空間中某點激發的磁場的磁感應強度滿足下列關系式：x，k為常數，/為通過直導線的電

流,A為此點與直導線的垂直距離。設重力加速度為當環內電流達到恒定值時，圓環剛好能懸浮在z=h

處，此時（）

A.圓環對超導平板的作用力大小為尸=〃吆

B—°

B.超導平板在圓環處產生的附加磁場的磁感應強度h

4=回

C.圓環內的電流火仃

D.圓環內的電流\2krrr

【答案】AC

【解析】A.根據圓環的平衡和牛頓第三定律可判斷，圓環對超導平板的作用力大小等于圓環重力，A正確;

B.由丁因此兩圓環近似看作兩根平行長直導線，圓環所在處f勺磁感應強度5由鏡像圓環產生，則

由題目條件可知

B"

2h

B錯誤:

CD.由于兩導線間的電流反向，因此上面圓環所受的安培力方向豎直向上，大小為

F=B1L

故

丁景2〃

又由于圓環恰好懸浮，故

F=

計算可得

C正確，D錯誤。

故選ACo

10.小蘭和小亮周末去爬山，在一個傾角為夕=37。的山坡上玩拋石塊。如圖所示，小蘭爬上緊挨山坡底端

的一棵樹，從樹上°點朝著山坡水平拋出一個石塊甲，石塊甲正好垂直打在山坡中點尸：小亮在山坡頂端

的A點水平拋出一個石塊乙，石塊乙也落在〃點。已知山坡長度AC=L,重力加速度為g,sin37°=0.6,

不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）

陛

A.石塊甲的拋出點Q一定比A點高B.石塊甲的初速度大小為V10

C.石塊甲、乙的運動時間之比為2近：3D.若兩石塊同時拋出，則他們一定同時擊中P點

【答案】BC

【解析】AB.設小球甲拋出的初速度為％,。點相對于P點的豎直高賽為H，則

小球甲落在P點時速度的豎直分量

5=J2gH

小球甲的水平位移

tan370=-^

x=—cosa%

聯立各式可得

“4;”時

乂A點高度為

3

h.=Lsina=-L

八5

則。點的高度為

3H哈埸心

則A點比。點高，故A錯誤，B止碓；

C.對于小球乙，有

41,2

-=-gt

22

結合前面式子可得

1141

/一3

故C正確；

D.因為兩小球拋出時的高度不同，也不可能相遇，故D錯誤。

故選BC。

三、非選擇題：本題共5小題，共56分.

II.（6分）某同學用如圖所示的實驗裝置來“驗證力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P,下

端用細線掛一重物M,彈簧測力計B的一端用細線系于0點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置。

（重力加速度為g）

（1）為了完成實驗，需要記錄結點。的位置以及彈簧測力計的示數和彈力的方向，如果作圖得到的合力方

向近似在方向上，且大小近似等于，則平行四邊形定則得以驗證。

（2）下列不必要的實驗要求是（請填寫選項前對應的字母）。

A.木板平面要保持豎直

B.兩個彈簧測力計必須完全相同

C.拉力方向應與木板平面平行

D.改變拉力，進行多次實驗，每次都要使。點靜止在同一位置

（3）某次實驗中，該同學使彈簧測力計B處于水平方向，發現彈簧測力計A的指針稍梢超出量程，為了能

夠完成實驗，他應該0

A.換用質量稍輕的重物

B.保持彈簧測力計B的拉力方向不變，減小其拉力

C.保持彈簧測力計B的拉力大小不變，將其逆時針旋轉一個小角度

D.保持彈簧測力計B的拉力大小不變，將其順時針旋轉一個小角度

【答案】（1）豎直：Mg：（2）BD：（3）AD

【解析】（1）結點0處于平衡狀態，故A、B的合力方向近似在豎直方向上，且大小近似等于Mg,則可驗

證平行四邊形定則。

（2）A.木板平面要保持豎直，要保證合力沿豎直方向，故A必要，但不符合題意；

B.彈簧測力計測量準確即可，不要求兩測力計相同，故B不必要，符合題意：

C.拉線方向必須與木板平面平行，這樣才能確保力的大小準確性，故C必要，但不符合題意；

D.由于本實驗中重物的重力一定，因此兩彈簧測力計的拉力的合力大小方向均是一定的，所以不需要再讓

結點每次靜止在同一位置，故D不必要，符合題意。

故選BD。

（3）A.換用質量稍輕的重物，合力變小，A的示數變小，故A正確；

B.保持彈簧測力計B的拉力方向不變，增大其拉力，AB彈簧測力計合力不變，A的拉力增大，故B錯誤；

C.保持彈簧測力計B的拉力大小不變，將其逆時針旋轉一個小角度，則A的拉力變大，故C錯誤：

D.保持彈簧測力計B的拉力大小不變，將其順時針旋轉一個小角度，A的拉力變小，故D正確。

故選AD。

12.（10分）某同學要測量一段電阻絲的電阻率，實驗過程中的幾個主要步驟如下：

（1）他先測量電阻絲的直徑，如圖甲所示，則螺旋測微器的示數為mm：

甲

（2）測量好電阻絲的直徑與長度后，再用多用電表粗測其阻值，當用“xlU，，擋位測量其陽值時指針偏轉

角度很大，則應改用擋位測量：歐姆表改變擋位后（選填”需要”或"不需要”）歐姆調零：如果按

正確方式操作后多用電表示數如圖乙所示，則電阻絲阻值為。：

乙

（3）該同學采用伏安法測量電阻絲的準確阻值，未完全完成連接的電路實物圖如圖丙所示，已知滑動

變阻器采用限流接法，請用筆畫線作為導線完成連接。

（4）該同學正確連接電路，所有操作都正確，則測出的電阻真實值（選填“大于、小于”或“等于"）,

該誤差的來源是，這種誤差屬于誤差。

（5）實驗測出圓柱體的電阻為R,圓柱體橫截面的直徑為D,長度為L,則圓柱體電阻率為

?=o（用D、L、R表示，單位均已為國際單位）

【答案】（1）2.049?2.051；（2）需要：6.0/6：

（4）小于電壓表的分流系統（5）

7TRD-

4L

【解析】（1）如甲圖所示，該示數為^=2mm+5,0x0.01mm=2.050mni.

（2）多用電表測電阻時指針偏轉角度很大，說明選用的擋位太大，應改用“xl，，擋位，歐姆表改變

擋位后，需要重新歐姆調零；其示數為6.0C；

（3）由于電壓表內阻遠大于待測電阻，電流表應采用外接法：滑動變阻器采用限流接法，電路圖如圖

所示。

（4）電流表應采用外接法，由于電壓表的分流帶來的誤差，使得電流表讀數/比實際通過待測電阻的

電流偏大，則根據可知電阻測量值偏小：該誤差屬于系統誤差。

（5）根據電阻定律

可得圓柱體電阻率為

RS^RD2

p-——=--------

L4L

13.（10分）我國載人月球探測工程登月階段任務已經啟動實施，計劃先期開展無人登月飛行，并在2D30

年前實現中國人首次登陸月球。如圖所示，將導熱容器豎直放置在地球表面上并封閉一定質量的理想氣體,

用可自由移動的活塞將氣體分成48兩部分，活塞與容器無摩擦且不漏氣，橫截面積為S,該處附

近的溫度恒為27C,穩定后，A部分氣體的壓強為P。,體積為%B部分氣體的體積為0-5匕。

若符該裝置在月球表面處并豎直放置，A部分氣體在上方且體積為0-8匕，該處的溫度恒為127c。

地球表面的重力加速度為g,月球表面的重力加速度為求：

(1)在月球表面，A部分氣體的壓強為多大;

(2)活塞的質量為多大。

A

B

5)10〃°S

【答案】⑴(2)1叮

【解析】(1)對氣體A

P<K_〃八。$匕

K~T

解得

5

PA=§"o

(2)在地球表面

P?3+mg=PRS

在月球表面

1.

PAS+7mg=PBS

o

對氣體B

〃*5匕_/40.7匕

T

解得

14.（14分）

如圖所示，間距為〃電阻為零的U形金屬豎直軌道，固定放置在磁感應強度為8的勻強磁場中，磁場方

向垂直軌道平面向里。豎直軌道上部套有一金屬條尻，灰的電阻為凡質量為3/〃，可以在軌道上無摩擦滑

動，開始時被卡環卡在豎直軌道上處于靜止狀態。在he的正上方高H處，自由落下一質量為m的絕緣物體，

物體落到金屬條上之前的瞬間，上環立即松開，絕緣物體與金屬條一起繼續下落。金屬條與導軌的接觸電

阻忽略不計，輕直軌道足夠長，重力加速度為g。

（1）求絕緣物體與金屬條一起開始下落的速度：

（2）求金屬條開始下落時的加速度：

（3）金屬條下落人時，恰好開始做勻速運動，求此過程中感應電流產生的熱量。

32/g?正

—J2gHg-BL4mgh+—mgH-

【答案】(1)4":(2)16J〃、慶'乜；⑶4

【解析】（I）根據自由落體運動規律可得，物體，〃與金屬條3機碰撞前的速度為

%=,2gH

設物體，〃落到金屬條3,〃上，兩者組成的系統相碰過程動量守恒，碰后速度為丫，有

解得

T歷i

（2）金屬條開始下落時，閉合電路中感應電流為

/_孫_BL{2gH

~~R~~4R~

金屬條所受安培力為

F=BIL

4R

對金屬條和物體，根據牛頓第二定律有

(nt+3m)g-F=(m+3tn)a

可得金屬條開始運動時的加速度為

4mg-FB2網2gH

(t——4^i--816〃次

(3)金屬條和物體一起以速度“做勻速運動，有

4mg-F*=0

*通

R

金屬條的最終速度為

4nii>R

v?.=—

B'[}

卜.落力的過程中，設金屬條克服安培力做功為W，由動能定理

4"磔-W=g-4w：-g-4〃M

感應電流產生的熱量

Q=W

所以

八，，1口32"屋R?

Q=4〃1gh+-mgH----班j—

15.(16分)如圖所示，長度/=3m的水平傳送帶A8在右端8點平滑連接著一個半徑R=0.35m的光滑半圓

弧軌道CEF”，其中C點為軌道的最低點，E點和圓心O等高，”。段為光滑圓管，NEOF=30。。可視為質

點的小物塊從A點以vo=5.5m/s的初速度向右滑動，已知小物塊的質量〃尸1kg,與傳送帶之間的動摩擦因數

〃=U.3,且小物塊尺寸小于光滑圓管內徑。重力加速度身取lOm/s?。

(1)若傳送帶以v=6.1m/s的速率順時針方向轉動，求小物塊第一次運動到C點的過程中電動機多消耗的電

能：

(2)若傳送帶以V=2m/s的速率順時針方向轉動，求:

①小物塊第一次運動到。點時對軌道的壓力大小；

②小物塊第一次沿軌道CEH）運動時能達到的最大高度。

【答案】（1）3.66J：（2）①45N：②0.6125m

【解析】（1）假設小物塊中途會與傳送帶達到共速，小物塊先在傳送帶上做加速運動，由牛頓第二定律有

=nKi

解得

?=3m/s2

設與傳送帶共速需要的時間為，，則

y=%+at

解得

t=0.2s

加速過程中的位移

*二j

2

解得

x=1.16m</

故假設成立

電動機多消耗的電能等于傳送帶克服摩擦力所做的功，即

AE-vt

解得

AE=3.66J

（2）①假設小物塊一直減速運動到C,則由動能定理有

解得

vc=3.5m/s

由于

%>v'

故假設成立

在C點，根據牛頓第二定律有

卜—，次=ni-

R

解得

F=45N

根據牛頓第三定律可知小物塊第一次運動到。點時對軌道的壓力大小為

F'=F=45N

②小物塊從。點運動到F點過程中，由動能定理有

gtnv^-:〃延=一〃K+Rsin30°)

解得

vF=J1.75m/s

此時有

mgsin30°=

則小物塊恰好可以通過尸點，小物塊進入光滑圓管后到達最高點速度為0,從C點運動到最高點過程中,

由機械能守恒有

；心；=mgh

解得

/?=0.6125m

【贏在高考?黃金8卷】備戰2024年高考物理模擬卷（湖南卷專用）

黃金卷（）4

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

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