文档内容
【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（湖北卷专用）
黄金卷04
（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4月12日，中国“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创下新纪录，实现403
秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步。氘氚核聚变的
核反应方程为 ，已知氘核、氚核、α粒子和X的质量分别为m、m、m、m，c为真
1 2 3 4
空中的光速，则（ ）
A. 核反应方程中X为质子
B. 核反应方程中X为电子
C. 氘氚核聚变释放的能量
D. 氘氚核聚变释放的能量
2.石墨烯是一种超轻超高强度的新型材料。有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地
与地球静止同步空间站（周期与地球自转周期相同），利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运
送物资。已知地球半径为R，自转周期为T，地球北极表面重力加速度为 。若该设想能实现，质量为m
的太空电梯（可视为质点）停在距地球表面高度为R的位置时，超级缆绳对太空电梯的拉力大小为
（ ）A. 0 B.
C. D.
3. 如图所示，轻杆OA与轻杆OB通过光滑铰链安装在竖直墙面上，另一端通过铰链连接于O点。现将一
个质量为m的物块通过轻绳悬挂于O点保持静止，铰链质量忽略不计，已知A、B两点间的距离为L，轻
杆OA与轻杆OB长分别为 、 ，重力加速度为g，则（ ）
A. 竖直墙对A、B两点铰链的作用力方向垂直墙面向右
B. 竖直墙对A、B两点铰链的作用力方向斜向上
C. 轻杆OA对O点铰链的作用力大小为
D. 轻杆OB对O点铰链的作用力大小为
4.第19届杭州亚运会，中国女排第九次摘得亚运会金牌。在某次训练中，运动员从底线中点正上方高
处将球以 的速度水平击出，球恰好擦着球网上沿进入对方场内，已知排球场长 ，宽
，球网高 ，不计空气及擦网时的阻力，g取 ，则该运动员击球速度 不可能超
过（ ）A. 22.5m/s B. C. D.
【答案】B
5. 如图甲所示，某汽车大灯距水平地面的高度为81cm，该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从
焦点处射出，经旋转抛物面反射后，垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于
大灯离地面高度， ，半球透镜的折射率为 ，tan15°≈0.27，则这束光照射到地面的位置与大
灯间的水平距离为（ ）
A. 3m B. 15m C. 30m D. 45m
6. 如图甲所示，辘轳是古代民间提水设施，由卷筒、支架、井绳、水斗等部分构成。图乙为提水设施工作
的
原理简化图，卷筒半径为R，某次从深井中汲取质量为m 水，并提升至高出水面H处的井口，假定出水
面到井口转筒以角速度ω匀速转动，水斗出水面立即获得相同的速度并匀速运动到井口，则此过程中辘轳
对水斗中的水做功的平均功率为（ ）A. B.
C. D.
7. 图甲为某科技兴趣小组自制小型发电机并用理想变压器模拟变压输电过程的示意图，图乙为该发电机产
生的电动势随时间的变化规律。变压器匝数 ，电阻 阻值未知，电阻 ，灯
泡的额定电压为10V，额定功率为5W。不计发电机线圈内阻及交流电表A的内阻。若灯泡正常发光，下
列说法正确的是（ ）
A. 时，通过发电机线圈的磁通量为0
B. 电流表A的示数为1A
C. 0~0.01s内通过发电机线圈的电荷量为
D. 发电机的输出功率为11W
8. 某机械波在 轴上传播，如图所示，实线代表 时刻的波形图，虚线代表 时的波形图。下列
关于这列波的说法中正确的是（ ）
A. 若波沿 轴正方向传播，它的周期B. 若波沿 轴正方向传播，速度可能为
C. 若波沿 轴负方向传播，它的周期
D. 若波速为 ， 时刻， 处质点的位移是0
9.反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为
下述过程，已知静电场的方向平行于x轴，电子从 处静止释放，仅在静电力作用下在x轴上往返
运动，其电势能随x的变化如图所示。已知电子质量 、电荷量 。则（
）
A. x轴上O点左侧的电场强度方向与x轴正方向同向
B. x轴上O点左侧的电场强度 和右侧的电场强度 的大小之比
C. 电子在 处的动能为5eV
D. 电子运动的周期
10.如图甲所示，粗细均匀的无限长平行导轨固定在倾角 的斜面上，在边界EF下方区域存在垂直
导轨平面向下的匀强磁场B，有两根相同金属棒ab、cd分别从磁场边界EF上方 位置和边界EF
位置同时由静止释放，cd棒运动的 图像如图乙所示，其中OM、NP段为曲线，其他段为直线。已知
磁感应强度 ，导轨间距 ，金属棒与导轨间的动摩擦因数 ，导体棒的质量均为，导体棒电阻均为 ，导轨电阻不计，g取 。则下列说法正确的是（ ）
A. 0~2s内通过导体棒ab的电荷量为
B. ab棒刚进入磁场时ab两端的电压为16V
C. 0~2s内导体棒cd产生的焦耳热为
D. ab、cd棒之间的最小距离为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需向心力大小F与小球质量m、运动半
径r和角速度ω之间的关系。
（1）本实验采用的主要实验方法为_________ （选填“等效替代法”或“控制变量法”）。在探究小球
做圆周运动所需向心力的大小F与运动半径r的关系时，把两个相同_________ 的小球放到半径r不等的
长槽和短槽上，保证两变速塔轮的_________ 相同，根据标尺上露出的红白相间等分标记，粗略计算出两
个球所需向心力的比值；（2）另一同学利用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大
小F，旋臂另一端的挡光杆经过光电门传感器时，系统将自动记录其挡光时间，用螺旋测微器测量挡光杆
的宽度d，示数如图丙所示，则d=_______mm，挡光杆到转轴的距离为R。某次挡光杆经过光电门时的挡
光时间为Δt，可求得挡光杆的角速度ω的表达式为_________（用题目中所给物理量的字母符号表示）。
该同学保持砝码质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度ω的关系，作出F-ω2图线如图丁所示，若
砝码运动半径r=0.2m，牵引杆的质量和一切摩擦可忽略，由F-ω2图线可得砝码质量m =_________kg（结
果保留2位有效数字）。
12. 把铜片和锌片相隔1cm插入一个苹果中，就可以制成一个水果电池。小明同学用水果电池给一个规格
为“2.5V，0.5A”的小灯泡供电，发现虽然逐渐增加水果电池串联的数量，但小灯泡依旧几乎不发光。于
是小明利用如下器材测量水果电池的电动势和内阻，探究小灯泡不发光的原因。
A．一个水果电池
B．电流表A（0－0.6mA，内阻250Ω）
C．电压表V（0－3V，内阻约3kΩ）
D．滑动变阻器R（最大阻值2000Ω）
E．开关一个，导线若干
（1）小明利用电流表和电压表更准确地测量“苹果电池”的电动势和内阻，应该选择的实验电路是图中
的___（选填“（a）”或“（b）”）。（2）选择正确的电路后由实验数据作出的U－I图像如图所示，由图像可求得电源电动势为___V，内电阻
为___Ω（结果保留三位有效数字）。
（3）根据（2）中测量的结果可知，小灯泡几乎不发光的原因是___。
13. “拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。如图（a），医生点燃酒精棉球加热一个小罐内的空气，
随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。图（b）是某同学作出的“拔火
罐”原理示意图，设治疗室室内温度为T，加热后罐内空气温度为T＇。已知罐紧贴皮肤时，罐内皮肤的
面积约为 ，罐口边缘与皮肤的接触面积约为 ，室内大气压强为
， 。罐的质量不计，不考虑皮肤被吸入罐内导致的空气体积变化，皮肤和罐口边
缘均视为水平。当罐内空气温度由T＇变为T时，求：
（1）罐内气体对皮肤的压力大小；
（2）罐口边缘对皮肤的压强大小。
【
14.在水平桌面依次放置长度均为L、质量为m的长方体木块A、B、C，A与B、B与C间的距离也是L，C的右端刚好与桌面右边缘对齐，三个木块与桌面间的动摩擦因数均为μ，木块间的碰撞均为完全非弹性
L
x =
碰撞（不粘连）。游戏时对A施加一水平向右的恒力F（大小可调），推动A运动位移 0 2 后撤去F，
然后A与B碰撞后再与C碰撞，将C推下桌面而A、B不离开桌面为赢家。
(1)小明同学在一次游戏时，A刚好与B不相碰， 试求小明施
A L B L C
F
加水平向右的恒力大小 1;
（2）小明同学在一次游戏时，B刚好与C不相碰， 试求小明施
F
加水平向右的恒力大小 2;
(3)若要游戏成功，将C推下桌面而A、B不离开桌面，试求水平向右的恒力F所满足的条件；
15. 一对平行正对金属板AB水平放置，如图甲所示，板内空间存在如图乙、丙所示的周期性的电场和磁场，
磁感应强度方向垂直向里为正。 时刻，质量为 、电荷量为 的小球紧贴 板从左侧水平射入板内，
初速度大小为 。已知当地重力加速度为g，AB板间距为 ，板长为 ，图中 为已知量， ，
。
（1）在小球不飞出极板空间且不与金属板发生碰撞的条件下，求：
①在电、磁场变化的第一-个周期内小球在竖直方向上的位移 ；
②小球刚进入AB板时的速度 需满足的条件。
（2）在小球不与金属板发生碰撞的条件下，如果AB板板长 ，求带电小球飞出极板时的
机械能 （不考虑金属板间电场的边缘效应，以 板为重力势能零势能面）。【
