湖北省2024年高考物理模擬試卷及答案10

湖北省2024年高考物理模擬試卷及答案閱卷人一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。得分1．2024年2月29日，國際熱核聚變實驗堆（ITER）組織與中核集團牽頭的中法聯(lián)合體正式簽署真空室模塊組裝合同，中國將再次為ITER計劃順利推進貢獻智慧和力量。下列核反應(yīng)方程，屬于熱核反應(yīng)的是（）A．12H+13H→24He+C．92238U→90234T?+24He2．如圖所示，在水平面上M、N兩點固定著兩個電荷量相等的正點電荷，A、B為MN上的兩點，C、D為MN中垂線上的兩點，且到MN中點O的距離相等。下列說法正確的是（）A．沿中垂線從C點到D點電場強度一定先減小后增大B．沿MN從A點到B點電勢先升高后降低C．將電子在C點釋放，電子將在C、D之間做簡諧運動D．將電子沿直線從A點移到O點，再從O點移到C點，電子的電勢能一直增加3．在x≤0和x>0的空間分別分布著均勻介質(zhì)1和均勻介質(zhì)2。t=0時刻，x軸上的波源S沿y軸方向開始做簡諧振動。t=t0時刻，x軸上的P點恰好開始振動，波形如圖。已知S點橫坐標(biāo)為?4x0，A．波由介質(zhì)1進入介質(zhì)2周期變小 B．波由介質(zhì)1進入介質(zhì)2傳播速度不變C．波源振動的周期為3t02 4．如圖是一個既適用于220V，又適用于110V電源的理想變壓器，其中兩個原線圈完全相同，且允許通過的最大電流均為0.30A。用于220V時，應(yīng)把兩個原線圈串聯(lián)起來再接電源（B、C相接，再從A、D端引線接電源）；用于110V時，應(yīng)把兩個原線圈并聯(lián)起來再接電源（A、C相接，B、D相接，再從A、B端引線接電源）。已知副線圈的輸出功率為50W，則（）A．用于220V電源時，變壓器不能正常使用B．用于110V電源時，變壓器不能正常使用C．把B、D相接并從A、C端引線接電源，變壓器不能正常使用D．把A、C相接并從B、D端引線接電源，變壓器仍能正常使用5．2023年5月，我國成功發(fā)射北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第56顆衛(wèi)星。圖（a）是西安衛(wèi)星測控中心對某衛(wèi)星的監(jiān)控畫面，圖中左側(cè)數(shù)值表示緯度，下方數(shù)值表示經(jīng)度，曲線是運行過程中，衛(wèi)星和地心的連線與地球表面的交點（即衛(wèi)星在地面上的投影點，稱為星下點）的軌跡展開圖。該衛(wèi)星運行的軌道近似為圓軌道，高度低于地球同步衛(wèi)星軌道，繞行方向如圖（b）所示。已知地球自轉(zhuǎn)周期為24小時，地球半徑為R，地球同步衛(wèi)星軌道半徑約為6.6R。根據(jù)以上信息可以判斷（）A．該衛(wèi)星軌道平面與北緯30°線所在平面重合 B．該衛(wèi)星運行速度大于第一宇宙速度C．該衛(wèi)星運行周期為12小時 D．該衛(wèi)星軌道半徑約為3.3R6．如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個重環(huán)，繞過光滑定滑輪的輕繩一端與重環(huán)相連，另一端施加拉力F使重環(huán)從A點緩慢上升到B點。設(shè)桿對重環(huán)的彈力大小為FNAF逐漸增大，F(xiàn)N逐漸增大 A．F逐漸增大，F(xiàn)B．F先減小后增大，F(xiàn)N逐漸增大 C．F先減小后增大，F(xiàn)7．如圖，某透明介質(zhì)（折射率n>5）由兩個半徑分別為2R和R的半球疊合而成，O為二者的球心，OA為與兩半球接觸面垂直的半徑?，F(xiàn)有一束細單色光在紙面內(nèi)從A點以入射角i射入介質(zhì)，不考慮多次反射，要使折射光能從小半球面射出，則入射角iA．0°≤i<15C．0°≤i<458．彩燈串是由幾十個額定電壓約為6V的小燈泡串聯(lián)組成，小燈泡的結(jié)構(gòu)如圖所示：小燈泡內(nèi)有一根表面涂有氧化層（導(dǎo)電性能很差）的細金屬絲（電阻可忽略）與燈絲并聯(lián)，正常工作時，細金屬絲與燈絲支架不導(dǎo)通；當(dāng)加上較高電壓時，細金屬絲的氧化層被擊穿，與燈絲支架導(dǎo)通。當(dāng)某個小燈泡的燈絲熔斷時，下列說法正確的是（）A．彩燈串上其他小燈泡仍能發(fā)光B．彩燈串上其他小燈泡不能發(fā)光C．彩燈串上其他小燈泡兩端電壓均略有增加D．彩燈串上其他小燈泡兩端電壓均保持不變9．如圖，電阻不計的固定直角金屬導(dǎo)軌AOC的兩邊AO=OC=l，角度為45°的“”形均勻金屬桿可繞O'轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好。最初“”形金屬桿的a段恰好與A端接觸，b段恰好與O接觸，整個空間存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙而向里的勻強磁場?！啊毙谓饘贄U從圖示位置以恒定角速度ω沿逆時針方向轉(zhuǎn)動45°的過程中（）A．回路中感應(yīng)電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向 B．穿過回路的磁通量先增大后減小C．回路中感應(yīng)電動勢的最大值為Bl2ω D．“”形金屬桿a、10．如圖所示，水平面上放置著半徑為R、質(zhì)量為3m的半圓形槽，AB為槽的水平直徑。質(zhì)量為m的小球自左端槽口A點的正上方距離為R處由靜止下落，從A點切入槽內(nèi)。已知重力加速度大小為g，不計一切摩擦，下列說法正確的是（）A．槽向左運動的最大位移為0.5RB．小球在槽中運動的最大速度為2C．小球能從B點離開槽，且上升的最大高度小于RD．若槽固定，小球在槽中運動過程中，重力做功的最大功率為8閱卷人二、非選擇題：本題共5小題，共60分。得分11．某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律，空氣柱的壓強可以通過壓力表讀出，空氣柱的體積即空氣柱的長度與橫截面積的乘積。整個裝置安裝在固定架上，把柱塞置于注射器玻璃管的某一刻度處，將橡膠套套在玻璃管的下端，把一段空氣柱封閉在玻璃管中，實驗中空氣柱質(zhì)量保持不變。（1）請將下列實驗步驟補充完整：①讀出初始狀態(tài)下空氣柱的壓強p和空氣柱的長度l；②（填“緩慢”或“快速”）向上拉或向下壓柱塞，待壓力表示數(shù)穩(wěn)定后，讀出空氣柱的壓強和空氣柱的長度；③重復(fù)步驟②，記錄多組數(shù)據(jù)；（2）某次實驗時，壓力表的示數(shù)如圖（b）所示，則空氣柱的壓強p=Pa；（3）以p為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，把采集的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點，各點位于過原點的同一條直線上，由此得出結(jié)論：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比。12．某同學(xué)用如圖（a）所示的電路描繪電動機的伏安特性曲線，并同時測量電源的電動勢和內(nèi)阻?，F(xiàn)有實驗器材：待測電源、電壓表（內(nèi)阻很大）、電流表（內(nèi)阻很小）、電阻箱R1、滑動變阻器R（1）描繪電動機的伏安特性曲線步驟如下：①斷開S1、S2、S3，先將滑動變阻器的滑片P滑到（填“c②閉合開關(guān)S1，S3接③以電動機兩端的電壓U為縱坐標(biāo)，以通過電動機的電流I為橫坐標(biāo)，根據(jù)數(shù)據(jù)描點作圖，得到電動機的伏安特性曲線如圖（b）所示。請簡要說明圖中OA段為直線的原因：。（2）測電源的電動勢和內(nèi)阻步驟如下：①斷開S1，閉合S2，S3②調(diào)節(jié)電阻箱，讀出相應(yīng)的阻值和電壓表示數(shù)；③多次測量后，以1R1為橫坐標(biāo)，1U為縱坐標(biāo)，描點連線，得到圖（c），由此可得電源電動勢E=V，內(nèi)阻r（3）把上述兩個規(guī)格相同的電動機串聯(lián)后接在該電源兩端，則其中一個電動機的電功率為W（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。13．在滑雪比賽中，某運動員從跳臺上的A點以速度v0=15m/s與水平方向成α=37°角斜向上起跳，落在傾角θ=37°的斜坡上的B點，著陸時速度方向與斜坡的夾角β=16°，如圖所示。已知運動員和裝備（均可視為質(zhì)點）總質(zhì)量m=60kg，著陸緩沖的時間Δt=0.5s，著陸緩沖過程運動員不反彈、沿斜坡方向的速度不變，重力加速度大小g=10m/s2（1）運動員在空中飛行的時間；（2）運動員著陸緩沖過程受到的平均支持力大小。14．如圖，水平直邊界下方存在垂直紙面向里的勻強磁場，O、P、Q為邊界上的三個點，一電荷量為q（q>0）的粒子在紙面內(nèi)以水平向右的速度經(jīng)過O點正下方M點，分裂成兩個質(zhì)量相等的、帶正電的粒子1和粒子2，分裂后兩粒子的運動方向與分裂前相同，粒子1從P點離開磁場時、粒子2也恰好從Q點離開磁場。已知OP=d，OQ=3d，（1）求粒子1、2各自在磁場中運動的半徑；（2）求粒子1所帶的電荷量；（3）若邊界上方同時存在磁感應(yīng)強度大小相同、方向垂直紙面向外的勻強磁場，當(dāng)粒子2第二次經(jīng)過邊界時，求兩粒子之間的距離。15．如圖所示，傾角θ=30°的足夠長斜面固定在水平面上，t=0時刻，將物塊A、B（均可視為質(zhì)點）從斜面上相距l(xiāng)=0.05m的兩處同時由靜止釋放。已知A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的3倍，A、B與斜面之間的動摩擦因數(shù)分別為μA=3（1）A、B發(fā)生第一次碰撞后瞬間，A、B的速度大??；（2）A、B發(fā)生第三次碰撞的時刻；（3）從靜止釋放到第n次碰撞，A運動的位移。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】太陽內(nèi)部的兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，可在瞬間產(chǎn)生大量熱能，發(fā)生的反應(yīng)是熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程為

12H+12．【答案】D【解析】【解答】A、根據(jù)等量同種正點電荷的電場分布規(guī)律可知，在中垂線上，無窮遠處的電場強度為0，中點O處的電場強度也為0，則從無窮遠到中點的電場強度先增大后減小，由于C點與D點位置不確定，可知，沿中垂線從C點到D點電場強度可能先減小后增大，也可能先增大后減小，再增大最后減小，故A錯誤；

B、沿電場線電勢降低，根據(jù)等量同種正點電荷的電場分布規(guī)律可知，沿MN從A點到B點電勢先降低后升高，故B錯誤；

C、結(jié)合上述可知，沿中垂線從C點到D點電場強度可能先減小后增大，也可能先增大后減小，再增大最后減小，則電子沿中垂線從C點到D點所受電場力可能先減小后增大，也可能先增大后減小，再增大最后減小，即電子所受電場力大小與相對平衡位置的位移大小不成正比關(guān)系，即將電子在C點釋放，電子在C、D之間的運動不是簡諧運動，故C錯誤；

D、沿電場線電勢降低，根據(jù)等量同種正點電荷的電場分布規(guī)律可知，從A點移到O點，再從O點移到C點，電勢一直降低，電子帶負點，則將電子沿直線從A點移到O點，再從O點移到C點，電子的電勢能一直增加，故D正確。

故答案為：D。

【分析】熟練掌握等量同種正電荷的電場和等勢面分布規(guī)律和特點。沿電場線電勢降低，負電荷在電勢高的位置，電勢能小。3．【答案】D【解析】【解答】A、頻率與周期由波源的振動決定，可知，波由介質(zhì)1進入介質(zhì)2周期不變，故A錯誤；

B、根據(jù)圖像可知，介質(zhì)1與介質(zhì)2中的波長分別為

λ1=4x0，λ2=2x0

根據(jù)

v1=λ1f，v2=λ2f

結(jié)合上述可知

v1:v2=2:1

故B錯誤；

C、t=t04．【答案】C【解析】【解答】A、理想變壓器

P1=P2

且

P1=U1I1

用于220V電源時，電流

I1=P1U15．【答案】C【解析】【解答】A、根據(jù)圖（b）可知該衛(wèi)星軌道平面與北緯30°線所在平面不重合，故A錯誤；

B、衛(wèi)星做圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，有

GMmr2=mv2r

解得

v=GMr

該衛(wèi)星運行的軌道半徑大于地球半徑，因此該衛(wèi)星運行速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；

C、由圖（a）可知

2T=T地

則該衛(wèi)星運行周期為

T=12?

故C正確；

D、根據(jù)

6．【答案】A【解析】【解答】對物體受力分析，并構(gòu)封閉的矢量三角形，如圖所示

由圖可知，在拉力到達豎直方向前，與豎直方向的夾角越來越小，拉力F增大，F(xiàn)N減小，經(jīng)過豎直方向后，夾角又逐漸變大，拉力F繼續(xù)增大，F(xiàn)N也增大，故B正確。

故答案為：B。

【分析】一力恒定(如重力)，另一力方向不變（與恒定力夾角不變），作出不同狀態(tài)下的矢量三角形，確定力大小的變化情況。對環(huán)A進行受力分析，再根據(jù)矢量三角形法則結(jié)合題意進行分析。7．【答案】B【解析】【解答】根據(jù)幾何關(guān)系可知，入射角i越小，大半球的折射角越小，小半球界面的入射角越小，光越容易從小半球面射出，當(dāng)入射角i達最大值時，小半球界面恰好發(fā)生全反射，此時，令在大半球界面處的折射角為θ，則有

n=sinimaxsinθ

在小半球界面處恰好發(fā)生全反射，則有

n=1sinC

根據(jù)正弦定理有

2RsinC=R8．【答案】A,C【解析】【解答】AB、當(dāng)其中一只彩燈燈絲燒斷瞬間，發(fā)生斷路的地方的電壓接近電源電壓220V，氧化銅被擊穿，細金屬絲與燈絲支架導(dǎo)通，保證其它燈泡繼續(xù)發(fā)光，故A正確，B錯誤；

CD、由于導(dǎo)通的部分相當(dāng)于導(dǎo)線，整個彩燈串上相當(dāng)于少了一個燈，根據(jù)串聯(lián)電路特點可知，總電阻減小，總電流略有增大，所以彩燈串上其他小燈泡兩端電壓均略有增加，故C正確，D錯誤。

故答案為：AC。

【分析】燈絲被燒斷時，斷路的地方的電壓接近電源電壓，細金屬絲與燈絲支架導(dǎo)通，將斷路部分斷路，確保其他燈泡仍形成閉合回路正常工作。燈泡之間相互并聯(lián)，當(dāng)某個小燈泡的燈絲熔斷時，燈絲支架導(dǎo)通將斷路部分短路，相當(dāng)于回路中減少一個小燈泡。9．【答案】B,D【解析】【解答】AB、“”形金屬桿從圖示位置以恒定角速度ω沿逆時針方向轉(zhuǎn)動45°的過程中，閉合電路在磁場中的面積先增大后減小，所以穿過回路的磁通量先增大后減??；由楞次定律可知回路中感應(yīng)電流先沿逆時針方向，后沿順時針方向，故A錯誤，B正確；

C、在開始時a、b兩金屬棒的長度差最大，回路中感應(yīng)電動勢最大，回路中感應(yīng)電動勢的最大值為

Em=B·2l22ω?Bl22ω=12Bl2ω10．【答案】A,D【解析】【解答】A、半圓形槽和小球在水平方向動量守恒，設(shè)小球水平方向分速度大小為v1，槽的速度大小為v2，則

mv1=3mv2

當(dāng)小球運動到B點時，小球和槽的水平位移最大，設(shè)小球的水平位移大小為x1，槽的位移大小為x2，半圓形槽和小球運動時間相同，則有

mx1=3mx2

半圓形槽和小球在水平方向上位移大小之和，即相對位移大小為

x1+x2=2R

解得

x2=0.5R

故A正確；

B、小球運動到最低點時速度最大，根據(jù)動量守恒

mv1=3mv2

根據(jù)機械能守恒

mg×2R=12mv12+12×3mv22

解得

v111．【答案】（1）緩慢（2）1（3）1【解析】【解答】（1）為避免溫度變化，應(yīng)該把柱塞緩慢地向下壓或向上拉。

（2）由圖可知壓強為1.20×105Pa。

（3）根據(jù)

pSlT=C

解得

p=CTS?112．【答案】（1）c；電壓較小，電動機不轉(zhuǎn)動，可視為純電阻（2）2.0；.2.0（3）0.25（0.23~0.27）【解析】【解答】（1）滑動變阻器采用分壓式，為了確保安全，閉合開關(guān)之前，需要使得控制電路輸出電壓為0，即應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P滑到c端；

U-I圖像中，圖線上的點與坐標(biāo)原點連線的斜率表示電阻，OA段為直線表明電阻不變，原因是電壓較小，電動機不轉(zhuǎn)動，可視為純電阻。

（2）斷開S1，閉合S2，S3接b，根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U=E?UR1r

則有

1U=1E+rE·1R1

13．【答案】（1）解：運動員在空中做斜拋運動，根據(jù)拋體運動規(guī)律vv解得t=2（2）解：運動員著陸時，由動量定理(解得N=1152N【解析】【分析】（1）運動員在空中做斜拋運動，根據(jù)幾何關(guān)系結(jié)合著陸時速度方向與斜坡的夾角及斜面的傾角確定著陸時運動員速度與水平方向的夾角，再根據(jù)斜拋運動規(guī)律及運動的合成與分解進行解答；

（2）著陸緩沖過程運動員不反彈，沿斜坡方向的速度不變，即垂直斜拋方向的速度減為零。確定運動員著陸時的受力情況，再對垂直斜面方向運用動量定理進行解答。14．【答案】（1）解：粒子運動軌跡如圖設(shè)粒子1運動的半徑為t1r解得r設(shè)粒子2運動的半徑為r2r解得r（2）解：由幾何關(guān)系知，粒子1運動時間t=粒子2運動時間t=又T=而m由電荷守恒定律q解得q（3）解：若在邊界上方同時存在大小相同、方向垂直直面向外的勻強磁場，粒子1、2將做周期性運動。粒子2第2次經(jīng)過邊界時，粒子1也經(jīng)過邊界。如圖所示粒子1距離O點的距離x粒子2距離O點的距離x所以，兩個粒子的距離Δx=解得Δx=6d【解析】【分析】（1）根據(jù)題意畫出兩粒子的運動軌跡，再根據(jù)幾何關(guān)系確定兩粒子的運動半徑；

（2）粒子1從P點離開磁場時、粒子2也恰好從Q點離開磁場。即兩粒子從分裂到離開磁場的運動時間相等，根據(jù)幾何關(guān)系確定兩粒子在磁場中運動軌跡對應(yīng)的圓心角，再根據(jù)帶電粒子在磁場運動時間與周期的關(guān)系，結(jié)合粒子做圓周運動周期的表達式結(jié)合題意進行聯(lián)立解答；

（3）根據(jù)左手定則確定兩粒子在邊界上方磁場所受洛倫茲力的方向，邊界上磁感應(yīng)強度不變，粒子的運動半徑及周期相等，根據(jù)運動的周期性確定粒子2第2次經(jīng)過邊界時，粒子1的位置。根據(jù)運動規(guī)律畫出粒子的運動軌跡，再