湖南省湘鋼某中學(xué)2024年高考壓軸卷物理試卷含解析

湖南省湘鋼一中2024年高考壓軸卷物理試卷

注意事項(xiàng)

1.考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、淄博孝婦河濕地公園擁有山東省面積最大的音樂噴泉。一同學(xué)在遠(yuǎn)處觀看噴泉表演時，估測噴泉中心主噴水口的水

柱約有27層樓高，已知該主噴水管口的圓形內(nèi)徑約有10cm,由此估算用于給主噴管噴水的電動機(jī)輸出功率最接近

A.2.4X103WB.2.4X104W

C.2.4X105WD.2.4X106W

2、在物理學(xué)發(fā)展過程中，有許多科學(xué)家做出了突出貢獻(xiàn)，關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（）

A.胡克用“理想實(shí)驗(yàn)”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動的原因”的觀點(diǎn)

B.平均速度、瞬時速度和加速度等描述運(yùn)動所需要的概念是牛頓首先建立的

C.伽利略利用小球在斜面上運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)和邏輯推理研究出了落體的運(yùn)動規(guī)律

D.笛卡爾發(fā)現(xiàn)了彈簧彈力和形變量的關(guān)系

3、如圖所示，“嫦娥四號”飛船繞月球在圓軌道I上運(yùn)動，在A位置變軌進(jìn)入橢圓軌道n,在近月點(diǎn)6位置再次變軌

進(jìn)入近月圓軌道m(xù),下列判斷正確的是（）

A.飛船在A位置變軌時，動能增大

B.飛船在軌道I上的速度大于在軌道in上的速度

c.飛船在軌道I上的加速度大于在軌道m(xù)上的加速度

D.飛船在軌道I上的周期大于在軌道II的周期

4、如圖所示為氫原子的能級圖，一個史于基態(tài)的氫原子，吸收一個光子受到發(fā)后最多可以輻射三種不同率的光子，則

被吸收光子的能量為

…??……臂

3-------------T3i

A.10.2cVB.12.09cvC.12.75cVD.13.06cV

5、下列電磁波中，衍射能力最強(qiáng)的是（）

A.無線電波B.紅外線C.紫外線D.y射線

6、如圖，S是波源，振動頻率為100Hz,產(chǎn)生的簡諧橫波向右傳播，波速為40m/s。波在傳播過程中經(jīng)過P、。兩點(diǎn),

已知P、。的平衡位置之間相距0.6m。下列判斷正確的是（）

sPQ

A.。點(diǎn)比尸點(diǎn)晚半個周期開始振動

B.當(dāng)。點(diǎn)的位移最大時，，點(diǎn)的位移最小

C.。點(diǎn)的運(yùn)動方向與P點(diǎn)的運(yùn)動方向可能相同

D.當(dāng)Q點(diǎn)通過平衡位置時，尸點(diǎn)也通過平衡位置

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、關(guān)于光的干涉衍射和偏振，下列說法中正確的是_____。

A.高級照相機(jī)鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象

B.全息照相的拍攝主要是利用了光的偏振原理

C.通過手指間的縫蹤觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象

D.中國古代的“小孔成像”實(shí)驗(yàn)，反映了光波的衍射

E.與X射線相比，紫外線更容易發(fā)生行射現(xiàn)象

8、假設(shè)某戰(zhàn)士從弧形的雪坡上沿水平方向飛出后，若傾斜的雪坡傾角為〃，戰(zhàn)士飛出時的水平速度大小為山，且他飛

出后在空中的姿勢保持不變，又落回到傾斜的雪坡上，如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度為g,則（）

A.如果w不同，該戰(zhàn)士落到雪坡時的位置不同，速度方向也不同

B.如果w不同，該戰(zhàn)士落到雪坡時的速度方向相同，在空中運(yùn)動時間不同

C.該戰(zhàn)士在空中經(jīng)歷的時間是2%⑦11。

g

D.該戰(zhàn)士在空中經(jīng)歷的時間是要叱

2g

9、兩波源分別位于x=0和x=20cm處，從t=0時刻起兩波源開始振動，形成沿x軸相向傳播的簡諧橫波I和H,如圖

所示，為t=0.04s時刻兩列波的圖像.已知兩波的振幅分別為A=2cm,A,=3c7〃,質(zhì)點(diǎn)p的平衡位置在x=lcm處,

質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置在x=18cm處.下列說法中正確的是

A.兩列波的波源起振方向相同

B.I和n兩列波的波長之比為1：2

C.t=0.05s時，質(zhì)點(diǎn)P向下振動，質(zhì)點(diǎn)Q的坐標(biāo)為（18cm,-3cm）

D.i和n兩列波將在t=o.is時相遇，之后疊加形成穩(wěn)定的干涉圖樣

E.t=0.12s時.x=10cm處的質(zhì)點(diǎn)位移為零但振動加強(qiáng)

10、水平圓盤A、B以齒輪咬合傳動，B盤為主動轉(zhuǎn)盤，A盤半徑為B盤半徑的2倍。在A、B兩盤上分別放置兩個

相同的物塊P、Q,它們到圓盤中心的距離相等，均為，丁物塊與圓盤的最大靜摩擦力為物塊所受重力的k倍，重力加

速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）

B.P、Q不發(fā)生滑動時，所受的摩擦力始終不相等

C.當(dāng)A盤的角速度增大至某一值時，P、Q同時開始滑動

D.當(dāng)A盤的角速度①二聘時,Q所受摩擦力的大小等于奶?g

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究小車勻加速運(yùn)動的加速度。與其質(zhì)量〃z及所受拉力廠的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)所用

交變電流的頻率為50Hz。

6.076.7017.33l,7.97，r，

單位：cm

y/cm

14.(16分)地心隧道是根據(jù)凡爾納的《地心游記》所設(shè)想出的一條假想隧道，它是一條穿過地心的筆直隧道，如圖

所示。假設(shè)地球的半徑為凡質(zhì)量分布均勻，地球表面的重力加速度為g。已知均勻球殼對殼內(nèi)物體引力為零。

(i)不計阻力，若將物體從隧道口靜止釋放，試證明物體在地心隧道中的運(yùn)動為簡諧運(yùn)動;

(ii)理論表明：做簡諧運(yùn)動的物體的周期42元〕,其中，加為振子的質(zhì)量，物體的回復(fù)力為求物體從隧道

一端靜止釋放后到達(dá)另一端需要的時間“地球半徑/?=6400km,地球表面的重力加速為g=10m//)c

15.(12分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和〃分別靜止在圓弧軌道的

最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。現(xiàn)將A無初速釋放，A與3碰撞后結(jié)合為一個整體，并沿桌面滑動。已知圓弧軌道光滑，半徑

2

K=0.2m；A和5的質(zhì)量均為m=0.1kg,A和5整體與桌面之間的動摩擦因數(shù)〃=0.2。取重力加速度g=10m/sft求：

(1)與3碰撞前瞬間A對軌道的壓力N的大小；

(2)碰撞過程中4對5的沖量I的大?。?/p>

(3)人和B整體在桌面上滑動的距離I。

參考答案

一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、C

【解析】

管口的圓形內(nèi)徑約有10cm,貝!］半徑r=5cm=O.O5m,根據(jù)實(shí)際情況，每層樓高力=3m,所以噴水的高度"=27力=81m,

則水離開管口的速度為：

v=J2gh=720x81m=1875m/s

設(shè)驅(qū)動主噴水的水泵功率為尸，在接近管口很短一段時間△/內(nèi)水柱的質(zhì)量為:

zn=p*vA招=口江戶必t

根據(jù)動能定理可得：PA/=—mv2

2

解得：

/--------

2

代入數(shù)據(jù)解得：

^2.4X105VV

A.2.4X103WO故A不符合題意。

B.2.4X104WO故B不符合題意。

C.2.4x105w。故C符合題意。

D.2.4X106WO故D不符合題意。

2、C

【解析】

AC.伽利略利用“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動的原因”的觀點(diǎn)，并最早建立了平均速度、瞬

時速度等描述物體運(yùn)動的概念，AB錯誤；

C.伽利略利用小球在斜面上運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)和邏輯推理研究出了落體運(yùn)動的規(guī)律，C正確；

D.胡克發(fā)現(xiàn)彈簧彈力與形變量的關(guān)系，D錯誤.

3、D

【解析】

A.飛船在A位置變軌時做近心運(yùn)動，必須減速，動能減小，故A錯誤；

BC.飛船在圓軌道上運(yùn)動時，根據(jù)萬有引力提供向心力，得

2

廠Mtnv

G——=m—=ma

得

GM

Q=-5-

r~

知衛(wèi)星的軌道半徑越大，線速度和加速度越小，則知飛船在軌道I上的速度和加速度均小于在軌道III上的速度和加速

度，故BC錯誤;

D.飛船在軌道I上的軌道半徑大于軌道n的半長軸，根據(jù)開普勒第三定律=k知飛船在軌道I上的周期大于在軌

產(chǎn)

道U上的周期，D正確。

故選Do

4、C

【解析】

一個氫原子處于激發(fā)態(tài)最多可以輻射三種不同頻率的光子，則該氫原子處于〃=4激發(fā)態(tài)，該氫原子處于基態(tài)時吸收的

光子能量為：

hv=(-0.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV.

ABD.由計算可得被吸收光子的能量為12.75eV,ABD錯誤；

C.由計算可得被吸收光子的能量為12.75eV,C正確.

5、A

【解析】

對題中的幾種電磁波波長進(jìn)行排序，無線電波〉紅外線＞紫外線射線，波長越長的電磁波衍射能力越強(qiáng)，A正確，

BCD錯誤。

故選A。

6、D

【解析】

A.根據(jù)2/可知，波長

,v40_.

/t=—=----m=0.4m

f100

又

PQ=0.6m=1.54

故。點(diǎn)比0點(diǎn)晚1?5個周期開始振動，A錯誤；

BC.P、。兩點(diǎn)的平衡位置距離是半個波長的奇數(shù)倍，故兩者振動情況完全相反，即兩點(diǎn)的運(yùn)動方向始終相反，當(dāng)0

點(diǎn)的位移最大時，P點(diǎn)的位移也最大，但兩者方向相反，BC錯誤；

D、兩點(diǎn)平衡位置距離是半個波長的奇數(shù)倍，所以當(dāng)。通過平衡位置時，尸點(diǎn)也通過平衡位置，但兩者運(yùn)動方向相反,

D正確。

故選D。

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。

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、ACE

【解析】

A.照相機(jī)的鏡頭呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象，因?yàn)榭梢姽庥衅叻N顏色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顧到一種

顏色的光讓它完全進(jìn)入鏡頭，一般情況下都是讓綠光全部進(jìn)人的，這種情況下，你在陽光下看到的鏡頭反光其顏色就

是淡紫色，故A正確；

B.全息照相的拍攝主要是利用了光的干涉原理，故B錯誤；

C.通過手指間的縫隙觀察日光燈，可看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，故C正確；

D.小孔成像反映了光的直線傳播，與衍射無關(guān)，故D錯誤；

E.波長越長越容易發(fā)生衍射，與X射線相比，紫外線波長更長更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故E正確。

故選ACEo

8、BC

【解析】

雪坡的傾角等于位移與水平方向的夾角，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律可知

tan。」更

x2%

解得平施運(yùn)動的時間為

t_2%tan9

g

如果不同，該戰(zhàn)士在空中運(yùn)動時間不同，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律，位移與水平方向夾角的正切值等于速度與水平方向

夾角的正切值的一半，故落地雪坡的速度方向相同，戰(zhàn)士的水平位移為

2匕；tan。

^=^=-----

g

知初速度不同，水平位移不同，落點(diǎn)位置不同，速度方向相同，故BC正確，AD錯誤。

故選BC.

9、BCE

【解析】

由波形圖可知，波I傳到x=4cm位置時質(zhì)點(diǎn)的起振方向向下，則波I振源的起振方向向下；波H傳到x=16cm位置時

質(zhì)點(diǎn)的起振方向向上，則波H振源的起振方向向上；則兩列波的波源起振方向相反，選項(xiàng)A錯誤；由波形圖可知，I

和n兩列波的波長分別為2cm和4cm,則波長之比為1：2,選項(xiàng)B正確；波I的周期Ti=0.02s,則t=0.05s時，質(zhì)點(diǎn)

P在平衡位置向下振動；波n的周期T2=0.04S,則t=0.05s時，質(zhì)點(diǎn)Q在最低點(diǎn)，坐標(biāo)為(18cm,-3cm),選項(xiàng)C正

Y4cm16—4

確;兩列波的波速均為u=—=77k=10052/s,則再經(jīng)過4=「^5=0.065,即在t=o.ls時刻兩波相遇，因兩

t0.04s2x100

波的頻率不同，則疊加后不能形成穩(wěn)定的干涉圖樣，選項(xiàng)D錯誤；t=0.12s時，波I在x=10cm處的質(zhì)點(diǎn)引起的振動為

在平衡位置向下振動；波H在x=10cm處的質(zhì)點(diǎn)引起的振動為在平衡位置向下振動；則此質(zhì)點(diǎn)的位移為零但振動加強(qiáng),

選項(xiàng)E正確；故選BCE.

【點(diǎn)睛】

本題要掌握波的獨(dú)立傳播原理：兩列波相遇后保持原來的性質(zhì)不變.理解波的普加遵守矢量合成法則，例如本題中兩

列波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為|4+4|；當(dāng)波峰與波谷相遇時此處的位移為

10、BD

【解析】

V

A.圓盤A、B邊緣線速度相同，由。二定得

v

必二叢=生」①

g_L八2

%

故A錯誤；

BC.物塊滑動前有

F梅=m蘇

結(jié)合①式知。所受靜摩擦力大，兩物塊最大靜摩擦力均為由吆。。增大則所需向心力增大，則Q先達(dá)到最大靜

摩擦力，開始滑動，故B正確，C錯誤；

D.P、Q兩物塊開始滑動時有

kmg=mrco^

解得臨界角速度

結(jié)合①式知，當(dāng)以=時,

>①。

故此時Q所受摩擦力大小等于kmg,故D正確。

故選BD.

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、0.633

【解析】

(2)[1]相鄰計數(shù)點(diǎn)時間間隔為

.t-0.02sx5=0.1s

由逐差法計算加速度有

7.97+7.33-(6.70+6.07)

cm/s2工0.633m/s

(2」『

⑶[2]本次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)為:

1_1

=4.0kg"

m0.25kg

a=0.633m/s2

將其在坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)，坐標(biāo)系上全部的6個點(diǎn)均有效。畫一條平滑的、細(xì)的直線，使各點(diǎn)對稱分布在直線的兩側(cè)，且

直線過坐標(biāo)原點(diǎn)。圖像如圖所示：

d2d2

12、5.700BA懣一百二4A班rB一尸i=6mg

【解析】

(I)[1].螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為5.5mm,可動刻度讀數(shù)為20.0x0.01mm,故最終讀數(shù)為兩者相加，即5.700mm.

(3)[2113].根據(jù)小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，小球在最高點(diǎn)的速度大小為

d

vi=-

△4

小球在最低點(diǎn)的速度大小為

d

F

設(shè)輕繩長度為L,則從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)依據(jù)機(jī)械能守恒定律有

2A/,22絕

化簡得

d1d2

=4班

所以小明同學(xué)還需要測量的物理量是輕繩的長度L;根據(jù)小軍同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)小球做圓周運(yùn)動的半徑為，，則小球

在最低點(diǎn)有

v

F「、-mg=m—r

r

在最高點(diǎn)有

月+〃吆=，〃號

從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)依據(jù)機(jī)械能守恒定律有

1212c

—mv]=—mv2+2mgr

聯(lián)立方程化簡得

Fi~Ft=6mg

所以小軍同學(xué)還需要測量的物理量就是小球的質(zhì)量m.

(4)[41,由(3)可知，根據(jù)小明同學(xué)的思路，驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式為

d2

=4gL

AL

(5)[5].由(3)可知，根據(jù)小軍同學(xué)的思路，驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式為

F2-Fi=6mg.

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13、(i)40m/s(ii)32cm

【解析】

(i)由九=vT=4m可得：v=40m/s；

SPSP

(ii)Si波傳到