湖北省2024年高考物理模擬試卷及答案4

湖北省2024年高考物理模擬試卷及答案閱卷人一、單選題得分1．光譜分析為深入原子世界打開了道路。關(guān)于光譜，下列說法正確的是（）A．原子發(fā)射連續(xù)光譜是因為電子繞原子核運動的變化是連續(xù)的B．玻爾的原子理論能成功的解釋各種原子光譜的實驗規(guī)律C．原子吸收光譜中的每一條暗線都跟這種原子的發(fā)射光譜中的一條亮線相對應(yīng)D．進行光譜分析時，可以用連續(xù)譜，也可以用線狀譜2．圖（a）為高層建筑配備的救生緩降器材，發(fā)生火災(zāi)時，使用者先將安全鉤掛在室內(nèi)窗戶、管道等可以承重的物體上，然后將安全帶系在人體腰部，通過緩降繩索安全落地。某學(xué)校進行火災(zāi)逃生演練，一同學(xué)（可視為質(zhì)點）利用緩降器材逃生，圖（b）為該同學(xué)整個運動過程的位移x與時間t的圖像，以豎直向下為正方向，0～2s、2～4s內(nèi)的圖像均為拋物線，且兩段拋物線平滑連接。在t=4s時，該同學(xué)恰好抵達地面，且速度為零。不計空氣阻力，重力加速度大小g=10m/sA．該同學(xué)從離地面高度為?=16m處緩降 B．0～4s內(nèi)，該同學(xué)的平均速度大小為3m/sC．0～4s內(nèi)，該同學(xué)先超重后失重 D．0～2s內(nèi)和2～4s內(nèi)，該同學(xué)具有相同的加速度3．如圖所示，不可伸長的輕繩一端懸掛在天花板上的O點，另一端系者質(zhì)量為m的小球，給小球一定的速度v，使之在水平面內(nèi)做周期為T的勻速圓周運動。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．小球運動半周的過程中，動量不變 B．小球運動半周的過程中，合力的沖量大小為2mvC．小球運動一周的過程中，重力的沖量為零 D．小球運動一周的過程中，拉力的沖量為零4．A、B兩顆衛(wèi)星在同一平面內(nèi)沿同一方向繞地球做勻速圓周運動，如圖（a）所示。兩衛(wèi)星之間的距離Δr隨時間周期性變化，如圖（b）所示。僅考慮地球?qū)πl(wèi)星的引力，下列說法正確的是（）A．A，B的軌道半徑之比為1：5B．A，B的線速度之比為1：2C．A的運動周期大于B的運動周期D．在相同時間內(nèi)，A與地心連線掃過的面積小于B與地心連線掃過的面積5．彩虹的形成可以簡化為如圖所示的模型。球O是空中的球形雨滴，太陽光（復(fù)色光）從M點射入，在雨滴內(nèi)經(jīng)反射和折射后射出并進入地面上人的眼中，因光的折射率不同，從而形成了彩虹，其中光線a和光線b是彩虹最外側(cè)的兩束光線。下列說法正確的是（）A．光線a為紅光，光線b為紫光B．兩種光在P點和Q點可以發(fā)生全發(fā)射C．人看到空中的彩虹紅光在頂端，紫光在底端D．光線a在雨滴中傳播的速度大于光線b在雨滴中傳播的速度6．將密閉著一定質(zhì)量的理想氣體的導(dǎo)熱氣缸按如圖兩種方式放置。圖（a）中豎直彈簧下端固定在水平地面上，上端與活塞相連；圖（b）中豎直彈簧上端固定在天花板上，下端與活塞相連。不計氣缸內(nèi)壁與活塞間的摩擦，環(huán)境溫度保持不變，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。當外界大氣壓變大時，下列說法正確的是（）A．兩圖中彈簧彈力均變大B．圖（a）中氣體壓強變大，圖（b）中氣體壓強變小C．相對于地面，圖（a）中氣缸位置下降，圖（b）中氣缸位置上升D．相對于地面，圖（a）中活塞位置下降，圖（b）中活塞位置上升7．如圖（a）所示，一根質(zhì)量為M、長度為L的均勻柔軟細繩置于光滑水平桌面上，繩子右端恰好處于桌子邊緣，桌面離地面足夠高。由于擾動，繩從靜止開始沿桌邊下滑。當繩下落的長度為x時，加速度大小為a，繩轉(zhuǎn)折處O點的張力大小為T，桌面剩余繩的動能為Ek、動量為pA．當x=I4時，張力T有最大值 B．當x=LC．當x=L2時，加速度a有最大值 D．當x=2L閱卷人二、多選題得分8．2020年9月，中國發(fā)布“雙碳戰(zhàn)略”，計劃到2030年實現(xiàn)碳達峰、2060年實現(xiàn)碳中和。特高壓遠距離輸送清潔電能是實現(xiàn)碳中和的重要途徑之一。若在輸送電能總功率、輸電線電阻不變的情況下，僅將原來的150kV高壓輸電升級為1350kV的特高壓輸電，下列說法正確的是（）A．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼?倍 B．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼?C．輸電線上損失的電功率變?yōu)樵瓉淼?1倍 D．輸電線上損失的電功率變?yōu)樵瓉淼?9．△ABC為等邊三角形，O是三角形的中心，D是AB的中點。圖（a）中，A、B、C三個頂點處各放置電荷量相等的點電荷，其中A、B處為正電荷，C處為負電荷；圖（b）中，A、B、C三個頂點處垂直紙面各放置一根電流大小相等的長直導(dǎo)線，其中A、B處電流方向垂直紙面向里，C處電流方向垂直紙面向外。下列說法正確的是（）A．圖（a）中，沿著直線從O到D電勢逐漸升高B．圖（a）中，沿著直線從O到D各點的電場方向相同，且由O指向DC．圖（b）中，沿著直線從O到D各點的磁場方向相同，且垂直O(jiān)D向左D．圖（b）中，O點的磁感應(yīng)強度大于D點的磁感應(yīng)強度10．如圖所示，在邊長為L的等邊三角形內(nèi)分布著垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，在三角形的中心有一個點狀的粒子源O，它可沿平行紙面的各個方向發(fā)射質(zhì)量為m，電荷量為+q，速率為3qBLA．有部分粒子能夠擊中三角形的頂點B．粒子在磁場中運動的最短時間為πmC．粒子在磁場中運動的最長時間為πmD．若磁感應(yīng)強度大于2B，所有粒子均不能射出三角形區(qū)域11．如圖所示，以棱長為L的正方體頂點O為原點建立三維坐標系Oxyz，其中正方體的頂點P落在x軸上，頂點Q落在y軸上。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（重力不計）由Q點沿x軸正方向以初速度v0射入，第一次在正方體內(nèi)加沿z軸負方向磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，該粒子恰好能通過OQ的中點；第二次在正方體內(nèi)加沿y軸負方向電場強度大小為E的勻強電場，該粒子恰好能通過OP的中點；第三次在正方體內(nèi)同時加上大小不變的磁場和電場，磁場方向不變，將電場方向調(diào)整為與yOz平面平行，與z軸正方向成30°角、與y軸正方向成A．該粒子在正方體內(nèi)運動的時間第一次大于第二次B．電場強度和磁感應(yīng)強度滿足E=C．該粒子第三次在正方體內(nèi)的運動為勻變速曲線運動D．該粒子第三次從正方體內(nèi)射出的位置坐標為(閱卷人三、實驗題得分12．如圖（a）所示，氣墊導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為θ，其上安裝有可自由移動的光電門1和光電門2，光電門的位置可由氣墊導(dǎo)軌側(cè)面的標尺讀出，它們到標尺零刻線的距離分別記為x1、x2，讓質(zhì)量為m的滑塊從零刻線處由靜止釋放，無摩擦的先后經(jīng)過光電門1和光電門2，速度傳感器測出速度v1、v2，改變兩個光電門的位置，得到多組x1和x2、（1）已知滑塊上的遮光條寬度為d，光電門記錄下遮光的時間t，則滑塊經(jīng)過光電門時的速度v=；（2）由圖（b）可得，當?shù)氐闹亓铀俣萭=（用k、θ表示）（3）若以滑塊釋放處為重力勢能參考平面，則滑塊經(jīng)過光電門1時，其與地球組成的系統(tǒng)機械能表達式E1=（用k、m、x113．某溫控箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，它是由熱敏電阻R1、滑動變阻器R、電磁繼電器、電源E、開關(guān)S串聯(lián)組成的控制電路和另一電源與電熱絲串聯(lián)組成的工作電路兩部分構(gòu)成。熱敏電阻R1的阻值隨溫度t的變化關(guān)系如圖（b）所示。當電磁繼電器的電流達到或者超過（1）實驗室提供的器材有：電源E（電動勢9V，內(nèi)阻不計）；滑動變阻器R1滑動變阻器R2熱敏電阻Rt電磁繼電器（線圖電阻r=50Ω）；電阻箱R0開關(guān)S、導(dǎo)線若干。若要電磁繼電器吸合銜鐵、控制溫度，則控制電路中的總電阻應(yīng)滿足r+R+R1≤Ω．為使該裝置實現(xiàn)對20～70°C之間任一溫度的控制，滑動變阻器R應(yīng)選擇（2）如果要實現(xiàn)40°C的溫度控制，其步驟是：①先用電阻箱R0替代熱敏電阻，把電阻箱R0調(diào)至Ω；②閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，直至電磁繼電器的銜鐵被吸合；③保持滑動變阻器滑片位置不變，斷開開關(guān)，再用熱敏電阻替換電阻箱；（3）在完成（2）的操作步驟后，與電磁繼電器相連的電源E，因為長時間使用導(dǎo)致內(nèi)阻變大（電動勢幾乎不變），電磁繼電器吸合銜鐵時的實際溫度（選填“大于”、“小于”“等于”）40°C。閱卷人四、解答題得分14．如圖（a）所示，水平而內(nèi)有S1、S2兩個波源，它們的位置坐標分別為(?2m，0)、(2m，0)，M點為水平面內(nèi)的一點，其位置坐標為(?2m，3m)。已知兩波源同時從t=0時刻開始做簡諧振動且振動情況完全一致，振動圖像如圖（b）所示，兩列波在介質(zhì)中的傳播速度均為（1）兩列波的波長；（2）當兩列波均傳播到M點后，M點的振幅。15．如圖（a）所示，水平面AB與斜面BC在B處平滑連接，質(zhì)量m1=4kg的小球1以水平向右的初速度v0=3m/s與靜止的小球2在B處發(fā)生碰撞。碰后，小球1的速度大小為v1=1m/s，方向水平向右，且之后不再與小球2發(fā)生碰撞。小球2在斜面上運動過程中的動能、重力勢能、彈簧的彈性勢能隨小球的位移x變化的關(guān)系如圖（b）中的曲線①、②、③所示（曲線（1）小球2的質(zhì)量；（2）斜面的傾角α；（3）圖（b）中M點對應(yīng)的能量值。16．如圖所示，完全相同的金屬導(dǎo)軌ad、bc水平放置，ab間的距離為4L，dc間的距離為2L，∠a=∠b=θ=45°。ab間接有阻值為R的電阻，dc間接一理想電壓表?？臻g分布著垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。一長度為4L的金屬棒MN在水平外力的作用下從貼近于ab邊的位置開始以初速度v0向右運動并始終與導(dǎo)軌接觸良好。不計摩擦和其他電阻，在MN從ab邊運動到dc邊的過程中，電壓表的示數(shù)始終保持不變。求：（1）回路中電流大小I；（2）MN的速度v隨位移x變化的關(guān)系式；（3）在MN從ab邊運動到dc邊的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．電子繞原子核運動的變化都是不連續(xù)的，我們看到的原子光譜都是線狀譜，A不符合題意；B．玻爾原子理論僅能成功的解釋氫原子光譜的實驗規(guī)律，B不符合題意；C．原子都是由原子核和電子組成的，但不同原子的原子結(jié)構(gòu)不同，各種原子的原子光譜都有各自的特征譜線，原子吸收光譜中的每一條暗線都跟這種原子的發(fā)射光譜中的一條亮線相對應(yīng)，C符合題意；D．只有線狀譜和吸收光譜與原子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，可以用來鑒別物質(zhì)，D不符合題意。故答案為：C?！痉治觥侩娮永@原子核運動是不連續(xù)的，原子光譜是線狀的，只有線狀譜和吸收光譜與原子的結(jié)構(gòu)有關(guān)。2．【答案】A【解析】【解答】A．由題圖可知，0～2s內(nèi)該同學(xué)做勻加速直線運動，設(shè)最大速度為v，12a1t解得v=8m/s，a由題圖可知，2～4s內(nèi)該同學(xué)做勻減速直線運動，設(shè)加速度大小為a2，可知??8m=12a解得a2=4m/所以該同學(xué)從離地面高度為16m處緩降，A符合題意；B．0～4s內(nèi)該同學(xué)的平均速度為vB不符合題意；C．0～4s內(nèi)該同學(xué)先向下做勻加速直線運動后向下做勻減速直線運動，故該同學(xué)先失重后超重，C不符合題意；D．由以上分析知該同學(xué)在0～2s內(nèi)和2～4s內(nèi)加速度等大反向，D不符合題意。故答案為：A。【分析】x-t圖像的斜率表示物體的速度，結(jié)合勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系以及平均速度的表達式進行分析判斷。3．【答案】B【解析】【解答】AB．小球運動半周的過程中，小球動量的改變量Δp=?mv?mv=?2mv根據(jù)動量定理IA不符合題意，B符合題意；C．小球運動一周的過程中，重力的沖量大小為IC不符合題意；D．小球運動一周的過程中，小球動量的改變量為零，又由動量定理I得ID不符合題意。故答案為：B?！痉治觥拷Y(jié)合動量的表達式以及動量定理得出合力的沖量，結(jié)合沖量的表達式得出重力的沖量，利用動量定理得出拉力的沖量大小。4．【答案】D【解析】【解答】AB．由圖知r2?解得r1=2r所以A、B的軌道半徑之比為1：2；設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星的軌道半徑和線速度分別為r、v。由GMm得v=A、B的線速度之比為2：1C．由GMm得T=2πA的軌道半徑小于B的軌道半徑，A的運動周期小于B的運動周期，C不符合題意；D．繞地球運動的衛(wèi)星與地心的連線在相同時間t內(nèi)掃過的面積S=由萬有引力提供向心力，可知GMm解得S=可知，在相同時間內(nèi)，A與地心連線掃過的面積小于B與地心連線掃過的面積，D符合題意。故答案為：D?！痉治觥績深w衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，結(jié)合幾何關(guān)系以及萬有引力提供向心力從而得出線速度和周期的表達式，進一步得出在相同時間內(nèi)，AB與地心連線掃過的面積的大小關(guān)系。5．【答案】C【解析】【解答】A．光線a、b入射角相同，a的折射角小，故a的折射率大，所以a為紫光，b為紅光，A不符合題意；C．如圖，人觀察彩虹時，紅光在上、紫光在下，C符合題意；B．由題圖可知，光線由空氣射入雨滴的折射角等于雨滴背面的入射角，所以兩種光在P點和Q點不能發(fā)生全反射，B不符合題意；D．根據(jù)v=光線a在雨滴中傳播的速度小于光線b在雨滴中傳播的速度，D不符合題意。故答案為：C?！痉治觥扛鶕?jù)折射定律得出ab光的折射率大小關(guān)系，結(jié)合折射率與光在介質(zhì)中傳播的速度之間的關(guān)系得出ab光在雨滴中傳播的速度大小關(guān)系。6．【答案】C【解析】【解答】AD．把氣缸和活塞當作整體，狀態(tài)變化前后均滿足平衡條件F=(M+m)g故彈簧彈力保持不變，兩活塞位置保持不變，A不符合題意，D不符合題意；BC．圖（a）中以氣缸為研究對象Mg+p0增大，故p1p0增大，故p故答案為：C。【分析】把氣缸和活塞當作整體進行受力分析，根據(jù)共點力平衡得出彈簧彈力的變化情況，以（a）（b）中的氣缸為研究對象根據(jù)共點力平衡得出汽缸位置的變化情況。7．【答案】D【解析】【解答】AC．分析整段繩M隔離桌面部分T=聯(lián)立可得a=xL故當x=L時，a有最大值；x=L2時，B．由機械能守恒定律M可得v=x故p=故當x=L2時，動量D．根據(jù)E求導(dǎo)可得，當x=2L3時，動能故答案為：D。【分析】分別對整段繩和桌面部分進行受力分析，利用牛頓第二定律得出張力和加速度的最大值，利用機械能守恒定律和動能的表達式得出動量和動能的最大值。8．【答案】B,D【解析】【解答】AB．輸電線上的電流I=總功率P不變，U變?yōu)樵瓉?倍，則輸電線上的電流變?yōu)?9CD．輸電線上損失的功率ΔP=故輸電線上損失的電功率變?yōu)樵瓉淼?81故答案為：BD。【分析】利用功率的表達式得出輸電線上的電流，從而得出電壓變?yōu)?倍后輸電線上的電流，結(jié)合熱功率的表達式得出輸電線上損失的電功率。9．【答案】A,D【解析】【解答】A．圖（a）中，從O到D的方向上，離正電荷越來越近，離負電荷越來越遠，所以電勢逐漸升高，A符合題意；B．圖（a）中，由場強的矢量合成可知，OD直線上，三個電荷的合場強由D指向O，B不符合題意；C．圖（b）中，由安培定則及矢量合成法則，可知OD直線上，A、B直導(dǎo)體棒的合磁場方向水平向右，C直導(dǎo)體棒的磁場方向水平向右，所以，三個導(dǎo)體棒的合磁場方向水平向右，C不符合題意；D．圖（b）中，A、B導(dǎo)體棒在D點的合磁感應(yīng)強度為0，A、B導(dǎo)體棒在O點的合磁感應(yīng)強度不為0，且水平向右；且C導(dǎo)體棒在O點的磁感應(yīng)強度也大于其在D點的磁感應(yīng)強度，且水平向右，故O點的磁感應(yīng)強度大于D點的磁感應(yīng)強度，D符合題意。故答案為：AD。【分析】根據(jù)點電荷周圍電勢的變化情況得出O到D的過程電勢的變化情況，結(jié)合點電荷周圍電場強度的表達式以及電場強度的合成得出三個點電荷的合場強以及合磁場方向。10．【答案】B,D【解析】【解答】A．粒子圓周運動的半徑r=O點到各個頂點的距離為33B．當粒子出射點與O的連線垂直于出射電所在底邊時，軌跡圓的弦最短，圓心角最小，運動時間最短，最短弦長為1則此時圓心角θ=故最短時間tB符合題意；C．運動時間最長的粒子運動軌跡如圖中自O(shè)點經(jīng)M點運動至P點的劣弧OMP，則小于半周期，C不符合題意；D．所有粒子均不能射出三角形區(qū)域，臨界條件為軌跡圓和三角形的邊相切，此時半徑為r2故答案為：BD。【分析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，結(jié)合粒子在磁場中運動的時間和周期的關(guān)系得出粒子在磁場中運動時間的表達式。11．【答案】A,C,D【解析】【解答】A．第一次粒子在磁場中運動，半徑為r=可知B=運動時間t第二次粒子在電場中運動，運動時間t故t1B．第二次運動中，粒子在y方向上勻變速直線運動L=解得E=故有E=2B不符合題意；C．第三次運動過程中，帶電粒子所受電場力Eq=洛倫茲力q在yoz平面內(nèi)，如圖所示，沿y軸方向有Eqsinθ=Eqsin30°=q電場力沿z軸的分量Eqcosθ讓粒子在z軸正向加速，故粒子的運動為從B點以速度v0沿x軸正向做勻速直線運動以及沿zD．粒子在z方向上L=解得t=x方向上x=y方向上的坐標為L，故出射點坐標為(3故答案為：ACD?！痉治觥苛Ｗ釉诖艌鲋凶鰟蛩賵A周運動，洛倫茲力提供向心力得出磁感應(yīng)強度的表達式，利用粒子在磁場中運動的時間和周期的關(guān)系以及在電場中水平方向的勻速直線運動得出粒子運動時間的大小，粒子在電場中做類平拋運動，結(jié)合類平拋運動的規(guī)律得出粒子第三次從正方體內(nèi)射出的位置坐標。12．【答案】（1）d（2）k（3）1【解析】【解答】（1）根據(jù)光電門工作原理知v=（2）以滑塊研究對象，由能量守恒有mg(可得斜率k=2gsinθ故g=（3）系統(tǒng)的機械能為E將g=代入上式，得E【分析】（1）根據(jù)短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度得出滑塊經(jīng)過光電門時的速度；

（2）以滑塊研究對象，由能量守恒定律得出重力加速度的表達式；

（3）根據(jù)機械能的表達式以及（2）中的表達式得出其與地球組成的系統(tǒng)機械能表達式。13．【答案】（1）900；R（2）160.0（3）大于【解析】【解答】（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律r+R+當溫度處于20～70°C，總電阻依然為900Ω，由題意故滑動變阻器阻值450Ω≤R≤750Ω故選擇R2（2）讀圖可知R（3）由閉合電路歐姆定律E=電動勢E不變，內(nèi)阻r增大，電磁繼電器工作電流不變，故熱敏電阻的阻值減小，即電磁繼電器工作時，實際溫度大于40°【分析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律得出總電阻應(yīng)