湖北省2024屆高考物理真題檢測試卷（一模）附答案

湖北省2024屆高考物理真題模擬試題（一模）

一、單選題（本大題共7小題）

1.2022年10月，我國自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽探測衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載

的萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡可用于探測波長為121.6nm的氫原子譜線（對(duì)應(yīng)的光子能量

為10.2eV）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖，可知此譜線來源于太陽中氫原子

（）

nE/eV

oo------------------------0

4-------------------------0.85

3-------------------------1.51

2-------------------------3.40

1-13.6

A.〃=2和〃=1能級(jí)之間的躍遷B.〃=3和〃=1能級(jí)之間的躍遷

C.〃=3和〃=2能級(jí)之間的躍遷D.〃=4和〃=2能級(jí)之間的躍遷

2.2022年12月8日，地球恰好運(yùn)行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直

線，此現(xiàn)象被稱為“火星沖日”?；鹦呛偷厍驇缀踉谕黄矫鎯?nèi)沿同一方向繞太陽做圓

周運(yùn)動(dòng)，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為3:2,如圖所示。根據(jù)以上信息可以得

A.火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比約為27:8

B.當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí)，兩者的相對(duì)速度最大

C.火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為9:4

D.下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月8日之前

3.在正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中有歷、N兩點(diǎn)，其電勢分別為QM、電場強(qiáng)度大

小分別為EM、下列說法正確的是（）

A.若為2,則M點(diǎn)到電荷。的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)

B.若之＜4，則M點(diǎn)到電荷。的距離比N點(diǎn)的近

C.若把帶負(fù)電的試探電荷從切點(diǎn)移到N點(diǎn)，電功力做正功，則知（外

D.若把帶正電的試探電荷從〃點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做負(fù)功，則￡、,＞之

4.兩節(jié)動(dòng)車的額定功率分別為々和鳥，在某平直鐵機(jī)上能達(dá)到的最大速度分別為4

和匕?，F(xiàn)將它們編成動(dòng)車組，設(shè)每節(jié)動(dòng)車運(yùn)行時(shí)受到的阻力在編組前后不變，則該動(dòng)

車組在此鐵軌上能達(dá)到的最大速度為（）

:匕+?匕■匕+:匕化+:"中（2+2）匕匕

…4+2-E嶺而k

5.近場通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通汛，其天線類似一個(gè)壓平的線

圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分

別為1.0cm、1.2cm和1.4cm,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強(qiáng)

磁場垂直通過此線圈，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為10'T/s，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最接

近（）

天線

A.0.30VB.0.44VC.0.59VD.4.3V

6.如圖所示，楔形玻璃的橫截面的頂角為30。，OP邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)0

的距離為"，垂直于。。邊的光線SN在。。邊的折射角為45。。不考慮多次反射，

0。邊上有光射出部分的長度為（）

7.一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波長為100cm,振幅為8cm。介質(zhì)中有。和力兩

個(gè)質(zhì)點(diǎn)，其平衡位置分別位于x=-140cm和x=120cm處。某時(shí)刻人質(zhì)點(diǎn)的位移為

y=4cm,且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像為（)

y/cmy/cm

88

C4D4

00

二、多選題（本大題共3小題）

8.，=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)夕從原點(diǎn)由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度。隨時(shí)間/按圖示的

正弦曲線變化，周期為4。在。?3%時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是（）

/=2"時(shí)，。的運(yùn)動(dòng)速度最小

31

C.時(shí)，P到原點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)D./=不片時(shí)，P的運(yùn)動(dòng)速度與，=弓"時(shí)相

4乙

同

9.如圖所示，原長為/的輕質(zhì)彈簧，一端固定在。點(diǎn)，另一端與一質(zhì)量為，”的小球

相連。小球套在豎直固定的粗糙桿上，與桿之間的司摩擦因數(shù)為0.5。桿上M、N兩

點(diǎn)與O點(diǎn)的距離均為/,2點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為g/,OP與桿垂直。當(dāng)小球置于桿上Q

點(diǎn)時(shí)恰好能保持靜止,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g。小球

以某一初速度從M點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，在此過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列

說法正確的是（）

/

//

、/

/

0、加制?尸

\\

'N

A.彈簧的勁度系數(shù)為空

B.小球在P點(diǎn)下方!/處的加速度大小為（3近-4）g

C.從M點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，小球受到的摩嚓力先變小再變大

（2）用〃7A和”%分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量，則加和〃公"%、〃%、小〃所滿足

的關(guān)系式為機(jī)=o

（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出〃?一〃圖像，如圖（b）所示，可得木塊力卻木

板間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=（保留2位有效數(shù)字）。

12.某實(shí)驗(yàn)小組為測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示電路，所用器

材如下：

電壓表（量程3V,內(nèi)阻很大）；

電流表（量程0-0.6A）；

電阻箱（阻值0?999.9C）：

干電池一節(jié)、開關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干。

圖⑶圖（b）

（I）根據(jù)圖（a）,完成圖（b）中的實(shí)物圖連線o

（2）調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、

相應(yīng)的電流表示數(shù)/和電壓表示數(shù)U。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的U-/圖像如圖（c）聽

示，則干電池的電動(dòng)勢為V（保留3位有效數(shù)字）、內(nèi)阻為

C（保留2位有效數(shù)字）。

圖（c）圖（d）

（3）該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)一步探究，作出;-R圖像如圖（d）所示。利用圖（d）

中圖像的縱軸截距，結(jié)合（2）問得到的電動(dòng)勢與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為

。（保留2位有效數(shù)字）。

（4）由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，本實(shí)驗(yàn)干電池內(nèi)組的測量值（填“偏

大”或“偏小。

四、解答題（本大題共3小題）

13.如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細(xì)均勻，內(nèi)壁光滑，橫楹面

積分別為S、2S,由體積可忽略的細(xì)管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活塞將一

定質(zhì)量的理想氣體封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細(xì)彈簧相連。初始時(shí)，兩汽缸

內(nèi)封閉氣柱的高度均為，，彈簧長度恰好為原長。現(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加一

定質(zhì)量的沙子，直至右側(cè)活塞下降;4，左側(cè)活塞上升已知大氣壓強(qiáng)為P。，重

JL

力加速度大小為g,汽缸足夠長，汽缸內(nèi)氣體溫度始終不變，彈簧始終在彈性限度

內(nèi)。求：

（1）最終汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

（2）彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量。

5

=2S

?

<

1

14.如圖為某游戲裝置原理示意圖。水平桌面上固定一半圓形豎直擋板，其半徑為

2H、內(nèi)表面光滑，擋板的兩端力、8在桌面邊緣，3與半徑為H的固定光滑圓弧軌道

麗在同一豎直平面內(nèi)，過C點(diǎn)的軌道半徑與豎直方向的夾角為60。。小物塊以某

一水平初速度由4點(diǎn)切入擋板內(nèi)側(cè)，從8點(diǎn)飛出桌面后，在C點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)

入軌道座內(nèi)側(cè)，并恰好能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)。。小物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

為工-，重力加速度大小為g，忽略空氣阻力，小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

271

（1）小物塊到達(dá)。點(diǎn)的速度大??；

（2）4和。兩點(diǎn)的高度差；

（3）小物塊在彳點(diǎn)的初速度大小。

15.如圖所示，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8、垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場。/

=0時(shí)刻，一帶正電粒子甲從點(diǎn)2（2m0）沿y軸正方向射入，第一次到達(dá)點(diǎn)。時(shí)

與運(yùn)動(dòng)到該點(diǎn)的帶正電粒子乙發(fā)生正碰。碰撞后，粒子甲的速度方向反向、大小變

為碰前的3倍，粒子甲運(yùn)動(dòng)一個(gè)圓周時(shí)，粒子乙剛好運(yùn)動(dòng)了兩個(gè)圓周。己知粒子甲

的質(zhì)量為加，兩粒子所帶電荷量均為公假設(shè)所有碰撞均為彈性正碰，碰撞時(shí)間忽略

不計(jì)，碰撞過程中不發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，不考慮重力和兩粒子間庫侖力的影響。求：

（1）第一次碰撞前粒子甲的速度大?。?/p>

（2）粒子乙的質(zhì)量和第一次碰撞后粒子乙的速度大??；

（3），=粵時(shí)刻粒子日、乙的位置坐標(biāo)，及從第一次碰撞到/=粵的過程中粒子

qBqB

乙運(yùn)動(dòng)的路程。（本小問不要求寫出計(jì)算過程，只寫出答案即可）

XXXXX

B

XXXXXTX

—*—

P

XXxrX

XXXXXX

答案

1.【正確答案】A

【詳解】由圖中可知〃=2和〃=1的能級(jí)差之間的能量差值為

AE=E2-^=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV,與探測器探測到的譜線能量相等，可知此譜

線來源于太陽中氫原子“2和〃=1能級(jí)之間的躍遷。選Ao

2.【正確答案】B

【詳解】A.火星和地球均繞太陽運(yùn)動(dòng)，由于火星與地球的軌道半徑之比約為3：

2,根據(jù)開普勒第三定律有4=去，可得3=,件=斗，A錯(cuò)誤;

%矗7任2夜

B.火星和地球繞太陽勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小均不變，當(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時(shí),

由于兩者的速度方向相反，此時(shí)兩者相對(duì)速度最大，B正確;

C.在星球表面根據(jù)萬有引力定律有G^=〃?g,由于不知道火星和地球的質(zhì)量比,

無法得出火星和地球表面的自由落體加速度，C錯(cuò)誤;

242乃

D.火星和地球繞太陽勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有④火&地=亡，要發(fā)生下一次火星沖日

/火

/\

則有t=2冗，得"T'T地,可知下一次“火星沖日''將出現(xiàn)在2023年12

/火一/地

月18日之后，D錯(cuò)誤。選Bo

3.【正確答案】C

【詳解】A.沿著電場線的方向電勢降低，根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知若

%>外，則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的近，A錯(cuò)誤；

B.電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小，根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知若

E.VEN，則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn)，B錯(cuò)誤；

C.若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做正功，則是逆著電場線運(yùn)

動(dòng)，電勢增加，有8M〈4，C1E確：

D.若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場刀做負(fù)功，則是逆著電場線運(yùn)

動(dòng)；根據(jù)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場特點(diǎn)可知&,<%，D錯(cuò)誤。選C。

4.【正確答案】D

【詳解】由題意可知兩節(jié)動(dòng)車分別有1=工匕，P[=f”,當(dāng)將它們編組后有

￡+2=（工+入"，聯(lián)立可得口=與”也，選D。

州2+2匕

5.【正確答案】B

【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知

E=—=-^=103X（1.02+1.22+1.42）XI04V=0.44V,選B。

△/AZ''

6.【正確答案】C

【詳解】設(shè)光線在。。界面的入射角為a,折射角為夕，幾何關(guān)系可知a=30。，則有

折射定律〃二包2二板，光線射出。。界面的臨界為發(fā)生全反射，光路圖如下，其

sina

中08_LCS

光線在45兩點(diǎn)發(fā)生全反射，有全反射定律sinC='=立，即48兩處全反射的臨界

n2

角為45。，/"之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知48=24C=2CS=OS=d,選C。

7.【正確答案】A

404

【詳解】"之間的距離為盤=7+120=]/1,此時(shí)8點(diǎn)的位移4cm且向y軸正方向

運(yùn)動(dòng)，令此時(shí)b點(diǎn)的相位為8，則有4=8sin*,解得e=g或。=多（舍去，向二振

66

-5

動(dòng)），由附之間的距離關(guān)系可知“m3“2則”==不，可知。點(diǎn)此時(shí)的位

8.【正確答案】BD

【詳解】ABC.質(zhì)點(diǎn)在。?Z。時(shí)間內(nèi)從靜止出發(fā)先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)再做加速

性減小的加速運(yùn)動(dòng)，此過程一直向前加速運(yùn)動(dòng)，，。?2/。時(shí)間內(nèi)加速度和速度反向，先

做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)再做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，2%時(shí)刻速度減速到零，比過

程一直向前做減速運(yùn)動(dòng)，2/。?4/。重復(fù)此過程的運(yùn)動(dòng)，即質(zhì)點(diǎn)一直向前運(yùn)動(dòng)，AC錯(cuò)

誤，B正確;

D.圖像的面積表示速度變化量，T?內(nèi)速度的變化量為零，因此當(dāng)時(shí)刻的

3

速度與5。時(shí)刻相同，D正確。選BD。

9.【正確答案】AD

【詳解】A.小球在P點(diǎn)受力平衡，則有mg=/,/=〃及，為聯(lián)立解得

k=竿,A正確；

C.在0.M之間任取一點(diǎn)力，令力。與.MN之間的夾角為夕，則此時(shí)彈簧的彈力為

小球受到的摩擦力為工=〃品|=〃戶sin*化簡得

I2sin^)

/,。在M尸之間增大在PN減變小，即摩擦力先變大后變小，C錯(cuò)

誤；

D.根據(jù)對(duì)稱性可知在任意關(guān)于P點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)摩擦力大小相等，因此由對(duì)稱性可知M

到。和P到N摩擦力做功大小相等；D正確：

B.小球運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)下方:時(shí)。=45。，此時(shí)摩擦力大小為工=4kl-^~,由牛頓

X/

第二定律〃嚕+尸cos45O-/=〃w,聯(lián)立解得。=&8，B錯(cuò)誤。選AD。

10.【正確答案】BD

【詳解】B.粒子在電容器中水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻變速直線直線

運(yùn)動(dòng)，根據(jù)電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系及場強(qiáng)和電場力的關(guān)系可得石=身，

2d

F=qE=ma,粒子射入電容器后的速度為%,水平方向和豎直方向的分速度

vv

vv=v0cos45=~~o，y-%sin45%，從射入到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系

v；=2ad,粒子射入電場時(shí)由動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得5:4=?：1，B正

確：

04-V

A.粒子從射入到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)由運(yùn)動(dòng)學(xué)可得2L=vj,d=—聯(lián)立可得

L:d=1:1,A錯(cuò)誤;

C.粒子穿過電容器時(shí)從最高點(diǎn)到穿出時(shí)由運(yùn)動(dòng)學(xué)可得乙=匕乙，力=皿，射入電容器

V

到最高點(diǎn)有4=而，解得力=或，設(shè)粒子穿過電容器與水平的夾角為。，則

tana='=?，粒子射入電場和水平的夾角為夕=45。tan（a+￡）=粵”?叫=3,C

匕21-tanatanp

錯(cuò)誤；

D.粒子射入到最高點(diǎn)的過程水平方向的位移為x,豎直方向的位移為產(chǎn)，聯(lián)

立x=",qU.=1/HV2,v；=vcos450,解得）,=窖，且工=4'，y=空!/,即解得

24dq2

x=2L、y=d=L,即粒子在運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中水平和豎直位移均與電荷量和質(zhì)量

無關(guān)，最高點(diǎn)到射出電容器過程同理工=乙=心;，%=v；，乂=%^/；=.=彳，即

軌跡不會(huì)變化，D正確。選BD。

11.【正確答案】不必；機(jī)=〃％一〃（〃9+〃犯））；0.40

【詳解】（1）［1］木塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力與兩者之間的相對(duì)速度無關(guān)，則實(shí)驗(yàn)拉

動(dòng)木板時(shí)不必保持勻速；

（2）［2］對(duì)木塊、祛碼以及重物B分析可知〃（4+〃陽o）g+〃喑=〃%g，解得

m="1-刈（機(jī)+/"%）

［詳解】（I）［1］實(shí)物連線如圖:

（2）[2][3]由電路結(jié)合閉合電路的歐姆定律可得。=七-"，由圖像可知E=1.58V,內(nèi)

1.58-1.37

阻，?=Q=0.64Q

0.33

⑶⑶根據(jù)公++＞可得占/及+笠二由圖像可知竽:2,解得

自=2.5。

（4）[5]由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，則實(shí)驗(yàn)測得的是電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的并聯(lián)

值，即實(shí)驗(yàn)中測得的電池內(nèi)阻偏小。

13.【正確答案】（1）%。；（2）%=潛；，〃=等

1717/717g

【詳解】（1）對(duì)左右氣虹內(nèi)所封的氣體，初態(tài)壓強(qiáng)pi=p。，體積

3217

K=SH+2SH=3SH,末態(tài)壓強(qiáng)以，體積匕=S=〃+；〃?2S==S〃，根據(jù)玻意耳定

236

1Q

律可得〃化=〃也，解得P2=^P°

（2）對(duì)右邊活塞受力分析可知小g+P0-2S=pv2S,解得加=等，對(duì)左側(cè)活塞受力

17g

分析可知P°S+hg"=p2S,解得％=需

14.【正確答案】（1）甄；（2）0；（3）師

【詳解】（1）由題知，小物塊恰好能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)。，則在。點(diǎn)有〃?日」〃g,

R

解得=y[gR

（2）由題知，小物塊從C點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道城內(nèi)側(cè)，則在C點(diǎn)有

cos6（T=魚，小物塊從c到。的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

-mg(火+Rcos60)=m\>l,則小物塊從B到。的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

mgHBD=g〃吟一；，聯(lián)立解得％=4gR，HBD=0

(3)小物塊從4到“的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有-〃〃?gS=g〃&-gw；,S=71-2/?,

解得叱=j3gR

15.【正確答案】(1〉陋；(2)[，〃，如也；(3)甲(一6“，0),乙(0,

m2m

0)，67na

【詳解】(1)由題知，粒子甲從點(diǎn)P(2a,0)沿y軸正方向射入到達(dá)點(diǎn)。，則說明

2

粒子甲的半徑，?=",根據(jù)>甲。8=小迎，解得啕。=也

(2)由題知，粒子甲運(yùn)動(dòng)一個(gè)圓周時(shí).，粒子乙剛好運(yùn)動(dòng)了兩個(gè)圓周，則7伊=2T

乙，根據(jù)<7置8=/〃匯-〃，有詈=--->則〃乙?=：〃？，粒子甲、乙碰撞過程，取豎直向下

廣7km乙2

I21212I2

為正有mv甲o(hù)+〃？乙vzo=_mv>P\+m/丫2i3”?師0+5加乙巳0=5〃“甲?+,加乙丘?,

解得1=0=-5丫伊0,VZ]=3V7,0,則第一次碰撞后粒子乙的速度大小為皿。

ni

(3)已知在4=F?時(shí)，甲、乙粒子發(fā)生第一次碰撞且碰撞后有1，平產(chǎn)一3v平o,v4

qB

i=3jo，貝ij根據(jù)〃己，可知此時(shí)乙粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為2=與“，可知在