文档内容
【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（湖北专用）
黄金卷01
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
第 I 卷（选择题）
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7
题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选
对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 2023年8月24日，日本开始启动福岛核污染水排海计划，引发了国际上的广泛反对和抗议，也让普通
人知道了氢的三种同位素：氕、氘、氚。氘、氚可以在一定条件下发生核反应 。下
列说法正确的是（ ）
A. 该反应为聚变反应
B. 该反应为裂变反应
C. 该反应要在高温高压下才能进行，故反应过程要吸收能量
D. 该反应过程中释放的 贯穿本领很弱，但电离本领却很强
【答案】A
【解析】
【详解】AB．该反应为氢核聚变，是聚变反应，故A正确，B错误；
C．氢核聚变要在高温高压下才能进行，由于质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，反应过程要放出能量，
故C错误；
D．该反应过程中释放的 贯穿本领很弱，电离本领也很弱，故D错误。
故选A。
2. 两束单色光a、b分别沿半径方向由空气射入半圆形透明介质中，如图所示。出射光从圆心 O点射出时，
合成一束复色光c。下列说法正确的是（ ）A. b光的折射率比a光小
B. b光的频率比a光大
C. b光比a光更容易发生明显衍射现象
D. 由该介质入射到空气，b光发生全反射的临界角比a光大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．从该介质射向空气中时，出射角相同设为 ，a光的的入射角设为 ，b光的入射角设为 ，
则由折射定律可知两束光在该介质中的折射率分别
由图知
可得
而折射率越大则光的频率就越大，A错误，B正确；
C．由于b光的频率大于a光的频率，由
可知b光的波长小于a光的波长，而波长越长的波相对而言更容易发生衍射现象，因此a光更容易发生明
显衍射现象，故C错误；
D．根据全反射临界角与折射率的关系式可知，折射率越小，临界角越大，由此可知，a光发生全反射的临界角比b光的大，故D错误。
故选B。
3. 2023年10月26日，中国自主研发的神舟十七号载人飞船发射成功，并实现与中国空间站的快速对接。
假设空间站在地球航天发射基地上方某高度的圆形轨道上运行。下列说法正确的是（ ）
A. 神舟十七号的发射速度小于空间站的运行速度
B. 神舟十七号在对接轨道上的运行周期大于空间站的运行周期
C. 对接时，神舟十七号的加速度小于空间站的加速度
D. 为了实现对接，神舟十七号应在对接时点火加速
【答案】D
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度是卫星最小发射速度，则神舟十七号的发射速度大于第一宇宙速度，第一宇宙
速度是卫星最大环绕速度，则空间站的运行速度小于第一宇宙速度，故神舟十七号的发射速度大于空间站
的运行速度，故A错误；
B．根据开普勒第三定律
神舟十七号在对接轨道的半轴长小于空间站的运行轨道的半径，故神舟十七号在对接轨道上的运行周期小
于空间站的运行周期，故B错误；
C．根据牛顿第二定律
对接时，神舟十七号 的加速度等于空间站的加速度，故C错误；
D．为了实现对接，神舟十七号应在对接时点火加速，神舟十七号做圆周运动所需的向心力大于万有引力，从而做离心运动，与空间站实现对接，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，a、b、c、d、e、f是以O为球心的球面上的点，平面aecf与平面bedf垂直，分别在b、d两
个点处放有等量同种点电荷+Q，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A. a、e、c、f四点电场强度相同
B. a、e、c、f四点电势不同
C. 电子沿球面曲线 运动过程中，电场力先做正功后做负功
D. 电子沿直线 运动过程中，电势能先减少后增加
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．等量同种点电荷中垂线上，关于O点对称的点的电场强度大小相等，方向相反，故A错误；
B． a、e、c、f四点在同一等势面上，电势相同，故B错误；
C．电子沿球面曲线 运动过程中，电势处处相同，电场力不做功，故C错误；
D．电子沿直线 运动过程中，电势先升高后降低，电势能先减少后增加，故D正确。
故选D。
5. 图（a）是一列简谐波在t=0.25s时刻的波形图，图（b）是波上质点 的振动图像，下列说法正确的是
（ ）
A. 波沿 轴正方向传播B. 该列波的传播速度为
C. 质点P的平衡位置位于x=4.5m
D. 质点 从 到 过程运动的路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由P点的振动图像可知，在t=0.25s时质点P沿y轴负向运动，可知波沿 轴负方向传播，故
A错误；
B．该列波的传播速度为
故B错误；
C．在t=0.25s时质点P对应的纵坐标为 ，则由几何知识可知，质点P的平衡位置位于x=5.0m，故C错
误；
D．质点 从 到 过程波沿x轴负向传播4m，此时P点到达波谷，则质点P经过了运动
的路程为 ，故D正确。
故选D。
6. 某次野外拍摄时拍到了青蛙捕食昆虫的有趣画面：如图所示，一只青蛙在离水面高1m的C洞潜伏。某
时刻，一只昆虫喝完水后从B点开始沿着一根与水面之间夹角为53°的树干AB以v=0.5m/s匀速上行，A
1
点比水面高1.8m；与此同时，青蛙以v 水平跳出。已知青蛙捕食时，舌头能伸出5cm。取重力加
2
速度大小g=10m/s2 空气阻力不计。 0.8，则下列说法正确的是（ ）
A. 青蛙此次捕食不成功B. 青蛙落水点到 B点的距离等于0.15m
C. 青蛙捕到昆虫时，青蛙速度的最小值约为 5m/s
D. 青蛙捕到昆虫时，青蛙速度的最小值约为
【答案】C
【解析】
【详解】A．以O为坐标原点，OB、OA为x、y轴建立坐标系。AB直线方程为
青蛙从C洞平抛至速度方向与AB 平行
得
又平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，则
故
t=0.4s
平抛运动下降高度
水平位移
则青蛙在平抛运动过程中过点 M（1.2，0.2）。M点在AB上且曲线在M点的切线恰与AB 平行故曲线与
AB 相切于M点。昆虫从B沿 BA 方向爬行距离
直角△MNB中
MN=0.2m，BM=0.25m，BN=0.15m
故t=0.4s时青蛙和昆虫都在AB直线上相距BM-s=0.05m
在青蛙捕食舌头伸长范围内，故可以捕食成功，选项 A错误；
B．落水点与 B点的距离小于
NB=0.15m
选项B错误；
CD．青蛙在M点的速度大小
选项 D错误，选项C正确。
故选C。
7.某景区的彩虹滑梯如图所示，由两段倾角不同的直轨道（第一段倾角较大）组成，同种材料制成的粗糙
斜面AB和BC高度相同，以底端C所在水平直线为x轴，顶端A在x轴上的投影O为原点建立坐标系。一
游客静止开始从顶端A下滑到底端，若规定x轴所在的水平面为零势能面，则物体在两段斜面上运动过程
中动能Eₖ、重力势能 机械能E、产生的热量Q随物体在x轴上投影位置坐标x的变化关系图像中正确
的是（ ）A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据动能定理
由于第一段斜面倾角大于第二段。可知，则E-x图像的斜率先大后小，A错误；
k
B．重力势能为
则E-x图像斜率大小等于 ，由于第一段斜面倾角大于第二段，则图像的斜率先大后小，B正确；
p
C．产生的热量Q为
Q-x图像为正比例关系，C正确；
D．机械能为
图线斜率不变，D错误。
故选C。
8. 如图所示，正弦交流电源输出电压有效值 ，理想变压器原副线圈匝数比 ，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻 ，滑动变阻器的总阻值 。将滑动变阻器滑片
从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表示数一直增大
B. 电压表示数一直增大
C. 电压表示数一直减少
D. 电流表示数的最大值是
【答案】AD
【解析】
【详解】根据题意，设滑动变阻器向下滑动的距离为 ， 的总长度为 ，由串并联知识可得，副线圈所
在回路的总电阻为
可知， 越大， 越小，则当 时
当 时
ABC．由于原线圈的输入电压不变，线圈匝数比不变，则副线圈的输出电压不变，即电压表示数不变，由
于电阻一直减小，则电流表示数一直增大，故BC错误，A正确；
D．由电压与匝数关系有解得
电阻最小时，电流最大，有
由电流与匝数关系有
解得
即电流表示数的最大值是 ，故D正确。
故选AD。
9. 如图甲所示，质量分别为1kg、2kg、3kg的三个物块A、B、C叠放在水平面上，现对物块B施加一水
平向右的拉力F，物块A、B、C的加速度与水平拉力的关系如图乙（以水平向右为正）。若物块足够长，
物块A、B间的动摩擦因数为μ，物块B、C间的动摩擦因数为μ，物块C与地面间的动摩擦因数为μ，
1 2 3
重力加速度 下列说法正确的是（ ）
A. μ=0.4 B. μ=0.2 C. D.
1 1
【答案】AC
【解析】【详解】由图可知，当 时B开始有加速度，此时应该是ABC整体一起相对地面开始滑动，所以
此时的F大小应等于整体与地面的最大静摩擦力，即有
得
当F=12N，a=1m/s2时，此时应该是AB一起与C发生相对的滑动，即有
2 2
得
当F=21N，a=4m/s2时，此时应该是B与A，B与C都发生相对的滑动，即有
3 3
得
故选AC 。
10. 如图所示，PQ和MN为间距L＝1m、水平放置的平行金属导轨，导轨间分布着方向竖直向下、大小为
B＝2T的匀强磁场，PM之间接有电动势E＝6V、内阻 r＝2Ω的电源以及R＝4Ω的定值电阻，质量
的导体棒 ab 跨放在导轨上并与导轨接触良好，在导体棒的中点用轻绳经定滑轮悬挂质量
的物块，闭合开关S，导体棒恰好保持静止。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度
大小 ，不计其它电阻。下列说法正确的是（ ）A. 流过导体棒的电流为1A
B. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2
C. 若磁感应强度的大小不变，方向改为水平向左，导体棒的加速度大小为
D. 若磁感应强度的大小和方向未知，要使导体棒静止，所加匀强磁场磁感应强度的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．流过导体棒的电流为
故A正确；
B．导体棒受到的安培力为
根据左手定则可知，导体棒受到的安培力向左，导体棒恰好保持静止，有
导体棒与导轨间的摩擦力为
导体棒与导轨间的动摩擦因数为
故B错误；
C．若磁感应强度的大小不变，方向改为水平向左，导体棒受到的摩擦力为对导体棒、物块整体有
导体棒的加速度大小为
故C正确；
D．对导体棒受力分析，水平方向有
竖直方向有
导体棒与导轨间的摩擦力为
联立得
其中
当 时，导体棒受到的安培力最小，有
匀强磁场磁感应强度的最小值为
故D正确。
故选ACD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（6分） 某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。将打点计时器固定在铁架
台上，用重物带动纸带由静止开始下落。
（1）实验中得到一条点迹清晰的完整纸带如图所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、
B、C进行测量，图中给出这三个点到O点的距离h 、h 和hc的值。已知打点计时器所用电源的频率为
A B
50Hz，当地重力加速度为 ，计算结果保留两位有效数字。打点计时器打B点时，重物速度
的大小v =______m/s。从纸带上打出O点到B点的过程中，重物减少的重力势能 ，与增加的动能△Eₖ
B
的大小关系是ΔE______ΔE（“>”“=”“<”），由公式 可知其相对误差为______。
p k为了进一步提高实验精度，该实验小组改用光电计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。让钢球
的
吸附器吸附小钢球并测量小钢球中部到光电门 高度h。小钢球由静止释放，记录小钢球通过光电门所用
的时间t；改变光电门的位置，重复实验，记录多组关于h、t的数据。
（2）小钢球直径d为_____cm
（3）为验证机械能守恒，要验证的表达式为_____（已知h，t，d及当地重力加速度g）
【答案】 （1） 3.9 . > . 1.3% （2）. 1.165 （3）.
【解析】
【详解】（1）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则有打点周期为
由某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打B点时，重物速度的大小
[3]重物减少的重力势能
重物增加的动能
可知ΔE>ΔE
p k
[4]由公式 ，可得其相对误差为
（2） 由题图可知，游标卡尺的主尺读数为1.1cm，游标尺的第13条刻度线与主尺的某刻度线对齐，则游
标尺的读数为
0.05×13mm=0.65mm=0.065cm
可得小钢球直径d为
d=1.1cm+0.065cm=1.165cm
（3）时间极短的平均速度代替瞬时速度，可得小钢球中心位置经光电门时的速度
为验证机械能守恒，要验证的表达式为
整理可得
12. (10分)某学习小组需要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
干电池一节（电动势约 ，内阻小于 ）； 多用电表一个；
电压表V（量程 ，内阻约 ）； 电流表A（量程0.6A，内阻约 ）；
滑动变阻器R（最大阻值为 ）；
定值电阻 （阻值 ）；
定值电阻 （阻值 ）；
开关一个，导线若干。（1）为了估测电池的电动势和内阻，先用多用电表进行测量，组内三位同学的操作如下，你认为正确的
是___________。
A.小明选择欧姆挡合适的倍率，欧姆调零后，直接将红、黑表笔与电池两极连接，测量电池内阻
B.小丽选择直流电压2.5V挡，红表笔接电池正极、黑表笔接电池负极，测量电池的电动势
C.小刚选择直流电压2.5V挡，红表笔接电池负极、黑表笔接电池正极，测量电池的电动势
（2）①该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记
录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在 坐标纸上描点，如图乙所示，出现该现象的主
要原因是___________（填序号）
A.滑动变阻器调节范围小 B.电压表内阻太大 C.干电池内阻较小
②针对出现的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，在图丙中用笔画线代替导线，请在答
题卡上按照改进后的方案，将实物图连接成完整电路。___________
③改进方案后重新测量，得到数据并绘出新的 图像如图丁，可得干电池的电动势为___________V，
内阻为___________ 。（结果保留2位小数）
【答案】 ①. B ②. C ③. ④. 1.54 ⑤.
0.57
【解析】
【详解】（1）[1]A．因电池本身有电动势，又因多用电表的欧姆挡是通过测量通过电阻的电流大小而得出
电阻值，所以不能用多用电表的欧姆挡直接测量电池的内阻，故A错误；BC．用多用电表估测电池电动势时，应选择直流电压挡，由于电池电动势为 ，选择直流电压2.5V挡，
红表笔接电池正极、黑表笔接电池负极，测量电池的电动势，故C错误，B正确。
故选B。
（2）①[2]根据闭合电路欧姆定律可得路端电压
由图可知，路端电压变化小，当电源内阻太小时，干路电流 有较大变化时， 变化也很小，电压表示数
即路端电压 变化很小。
故选C。
②[3]应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，电源内阻较小，为使电压
表示数变化明显，把定值电阻 与电源整体当作等效电源，为减小实验误差，相对于电源电流表应采用外
接法，实物电路图如图所示
③[4][5]由闭合回路欧姆定律有
由图丁可得
解得r=0.57
13.（10分） 某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图。一定质量的理想气体被一上表面涂有导电
物质的活塞密封在导热汽缸内，活塞厚度不计，质量m=100g，横截面积S=10cm2，开始时活塞距汽缸底部
的高度为h=6cm，缸内温度为T=360K。当环境温度上升，活塞缓慢上移 h=4cm，活塞上表面与a、b两
1
△触点接触，报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为p=1.0×105Pa，g=10m/s2，试求：
0
（1）该报警装置的报警温度T；
2
（2）若上述过程气体的内能增加15.96J，则气体吸收的热量Q为多少。
【答案】（1）600K；（2）20J
【解析】
【详解】（1）气体发生是等压变化，由气体实验定律
得
代入数据解得
T=600K
2
（2）缸内气体压强
气体等压膨胀对外做功
由热力学第一定律得
ΔU=W+Q
代入数据
Q= U-W=15.96J+4.04J=20J
则气体吸热20J。 ∆14. （16分）如图所示，一游戏轨道由倾角为θ=37°的足够长倾斜轨道AB、长为x=1.2m的水平直轨道
BC、半径为R=0.32m的光滑竖直圆环轨道CDEC'、光滑水平直轨道C'F及水平传送带FG组成。其中竖直
圆环的最低点C和C'相互靠近且错开，轨道末端F点与水平传送带（轮子很小）的左端刚好平齐接触。将
一质量为m=20g的小滑块（可视为质点），从倾斜轨道上某处静止释放。已知小滑块与倾斜轨道AB、水
平直轨道BC及传送带间的动摩擦因数均为μ=0.25，传送带长度FG=4m，其沿逆时针方向以恒定速度
v=4m/s匀速转动。所有轨道在同一竖直面内，且各接口处平滑连接，忽略空气阻力。求：
的
（1）若小滑块首次进入竖直圆环轨道刚好可以绕环内侧做完整 圆周运动，则其在通过圆环轨道内侧与
圆心等高处的E点时，受到圆环轨道的作用力大小；
（2）在满足（1）的条件下，小滑块首次滑上传送带并返回F点的过程中，传送带电机由于牵引力增加而
多消耗的电能E；
（3）为保证小滑块始终不脱离游戏轨道，小滑块从倾斜轨道AB上静止释放的高度H应满足什么条件？
【答案】（1）0.6N；（2）0.64J；（3）H≤0.93m或1.65m≤H≤1.95m
【解析】
【详解】（1）小滑块首次进入竖直圆环轨道刚好可以绕环内侧做完整的圆周运动
根据能量守恒
受到圆环轨道的作用力提供向心力
=0.6N（2）根据
由能量守恒
物块在传送带上做减速运动，减速到零的位移为
的
此后滑块反向加速回到传送带，由运动 对称性可知小滑块第1次滑上传送带后将以4m/s的速率返回
=0.64J
（3）根据牛顿第二定律
且
（i）为保证小滑块第1次下滑后能恰好到达竖直圆环的圆心等高处，则
H≤0.93m即可；
（ii）为保证小滑块第1次下滑后能恰好过竖直圆环的最高点，则
H≥1.65m即可；
（iii）为保证小滑块第1次滑上传送带后，能返回，不会从G点抛出，则此种情况下，第1次从传送点上返回时的速度为4m/s，可过竖直圆环最高点
第1次返回倾斜轨道时，上滑距离为0.875m，即上滑高度为0.525m（<0.93m），再次下滑后不会从圆环
轨道脱离，故H≤1.95m即可。所以
H≤0.93m或1.65m≤H≤1.95m。
15. （18分）如图所示，空间直角坐标系Oxyz中y轴沿竖直方向，整个空间存在沿y轴正方向的匀强电场
（图中未画出），在 区域内存在沿y轴负方向的匀强磁场B。一质量为3m、电荷量为q的金属小球a
静止在O点，另一与小球a大小相同，质量为m、电荷量为3q带正电的金属小球b从（-2l、-l、0）（l未
知）处以速度 沿x轴正方向抛出，恰好与小球a发生弹性正碰，且电荷重新分配。已知重力加速度大小
为g，小球之间的静电力不计。
（1）求匀强电场E的大小；
（2）若 ，求碰后小球a受到的洛仑兹力大小和方向；
（3）若 ，且碰后瞬间匀强电场方向改为沿z轴正方向，求小球a经过x轴上M点时，离O点的距
离。
【答案】（1） ；（2） ，方向沿z轴负方向；（3）
【解析】
【详解】（1）由a静止可得解得
（2）b小球运动至O点，水平方向
竖直方向
联立可得
则
方向斜向上与x轴成 角，b球与a球发生弹性碰撞
解得
方向斜向上与x轴成 角，a球沿x轴分速度为
又a、b碰撞后带电量重新分配均为2q，所以a球所受洛仑兹力为
方向沿z轴负方向。
（3）由z轴方向故a轴方向受力平衡，x轴方向上做匀速直线运动，y轴方向上做匀变速运动，回到x轴时间
距离
