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05
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮
擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
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。全部选对的得 4分，选对但不全的得2分，有选错的得0
分。
1．1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用平面镜同样在光屏上得到了
明暗相间的条纹，该实验的基本装置如图所示。水平放置的平面镜 MN左上方有一点光源S，仅发出单一
频率的光，平面镜右侧固定有竖直放置的足够长的光屏，平面镜所在水平线与光屏的交点为 P，下列说法
正确的是（ ）
A．光屏上，P点上下均有条纹
B．只将光屏右移，相邻亮条纹间距变宽
C．只将光源上移，相邻亮条纹间距变宽
D．只将光源的频率变大，相邻亮条纹间距变宽
2．2023年4月24日，国家航天局和中国科学院联合发布了我国首张火星全球影像图。它是天问一号环绕
器携带的中分辨率相机获取的14757幅影像数据进行处理后绘制而成的。综合考虑环绕器全球遥感探测和
火星车中继通信需求，工程研制团队为环绕器优化了轨道设计，确定了近火点约 265千米、远火点约1.07
万千米、周期约7.08小时的椭圆轨道方案，如图所示。若只考虑环绕器和火星之间的相互作用，引力常数
为G，下列说法正确的是（ ）A．环绕器从Q到N阶段，速率逐渐变小
B．环绕器从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．题目信息可以估测火星的质量
D．题目信息可以估测火星的第一宇宙速度
3．如图所示，电源电动势E=12V，内阻 ， ，直流电动机内阻 ，当闭合S和S ，断
1
开S 时，调节滑动变阻器R 为某值时，可使电源输出功率最大，闭合S，S ，断开S ，调节R 为某值时，
2 1 2 1 2
可使电源的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（电动机额定输出功率 P=4.5W），则下列判断正
0
确的是（ ）
A．电动机额定电流I=2A
B．电动机两端电压为
C．满足题意的R，R 值分别为 ，
1 2
D．满足题意的R，R 值分别为 ，
1 2
4．如图所示，质量为 的均质细直杆AB竖直立于光滑水平面上，一根不可伸长的轻绳一端固定于 点，
另一端跨过光滑定滑轮连接质量为 的物体E，轻绳AD部分始终保持水平。另一弹性轻绳AC两端分别
固定于 点和地面上的 点。整个系统处于静止状态，此时AC绳与AB杆夹角 ，已知重力加速度
为 。则（ ）
A．此时弹性绳AC中的拉力大小等于B．此时地面对AB杆的支持力大小等于
C．将 点向左平移一小段距离，系统仍保持静止，则地面对AB杆的支持力大小不变
D．将 点向右平移一小段距离，系统仍保持静止，则弹性绳AC拉力大小增大
5．如图甲所示的陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，这被称为“魔力陀
螺”。它可简化为一质量为m的质点在固定竖直圆轨道外侧运动的模型，如图乙所示，在竖直平面内固定
的强磁性圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点，C、D两点与圆心O等高，质点受到
的圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为 ，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，若质点
能始终沿圆弧轨道外侧做完整的圆周运动，则（ ）
A．质点可能做匀速圆周运动
B．质点由A到B的过程中，轨道对质点的支持力逐渐增大
C．质点经过A点的最大速度为
D．质点经过C、D两点时，轨道对质点的支持力可能为0
6．如图甲所示，在平面直角坐标系xOy内，A点坐标为（1.6m，0），B点坐标为（1.6m，1.2m），C点
坐标为（0，1.2m），O点和A点分别有振动情况相同的两个波源，t=0时刻开始振动，其振动图像如图乙
所示，已知波的传播速度为0.8m/s。下列说法正确的是（ ）
A．波长为0.8m
B．B点是振动减弱点
C．AC连线上（含A、C两点）有6个振动加强点
D．0~3s时间内，B质点振动的路程为64cm
7．如图甲所示，绝缘光滑水平面上有A、B、O三点，以O点为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标轴
x轴，A点坐标为-2m，B点坐标为2m，空间中存在水平电场，图乙、丙左侧图线为四分之一圆弧，右侧图
线为一条倾斜线段。现把一质量为m、电荷量为q的负点电荷，以初速度v 由A点向右射出，若负点电荷
0
可以沿直线到达B处，则下列说法正确的是（忽略负点电荷形成的电场）（ ）A．若A、B两点间的电势变化如图乙，负点电荷到达B点时速度大于v
0
B．若A、B两点间的电势变化如图乙，负点电荷到达坐标为 和 处时，电场力的功率不相等
C．若A、B两点间的电场强度变化如图丙，负点电荷从A到B速度先增大再减小
D．若A、B两点间的电场强度变化如图丙，负点电荷到达坐标为 和 处处时，电场力相同
8．如图所示为光电效应实验中某金属的遏止电压 与入射光的频率 的关系图像。仅根据该图像不能得
出的是（ ）
A．饱和光电流
B．该金属的逸出功
C．普朗克常量
D．该金属的截止频率
9．电子设备之间在一定距离范围内可以通过蓝牙连接进行数据交换，已经配对过的两电子设备，当距离
小于某一值时，会自动连接；一旦超过该值时，蓝牙信号便会立即中断，无法正常通讯。某次实验中，分
别安装在甲、乙两小车上的两电子设备已通过蓝牙配对成功，其正常通讯的有效距离为 。两车运
动路线在同一条直线上（两车略微错开，不会相撞）。如图所示，甲车以 的初速度经过O点，向
右做加速度大小 的匀加速直线运动。同时乙车以初速度 向右经过O点左侧6m处，
并立即以 的加速度刹车。以此时刻为计时起点，忽略蓝牙信号连接延迟，下列说法正确的是
（ ）
A． 时信号第一次中断
B． 时信号第一次恢复
C．信号第二次中断时，甲在O右边55m处
D．从信号第一次恢复到信号第二次中断，甲的位移为20m10．如图甲所示，两平行金属板与电路连接，电路中的电压与时间关系如图乙所示。图甲中板长 ，
板间距离 ，在金属板右侧有一足够大的匀强磁场区域，磁感应强度 ，方向垂直纸面
向里。磁场边界MN恰好与金属板边缘相接，MN与两板中线 垂直。现从O点连续发射速率均为
，比荷 的带正电的粒子流，粒子的重力忽略不计，粒子速度很大，通过电场区域
时电场可看成是恒定不变的，下列说法正确的是（ ）
A．不同时刻从电场射出的带电粒子，在MN上的入射点和出射点间的距离相等
B．不同时刻从电场射出的带电粒子，在MN上的入射点和出射点间的距离不相等
C．不同时刻从电场射出的带电粒子，离开电场时的最大速度为
D．不同时刻从电场射出的带电粒子，在磁场中运动的最长时间为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. （8分）五一期间，武汉市在长江两岸进行了“2023建设英雄城劳模风采主题灯光秀”，两江沿岸7座
桥体、2座山体、近千栋建设以光影为载体，致敬城市追梦的奋斗者与建设者。小武同学观看后对其中的
发光单元产生了兴趣，他查找相关资料，发现一个发光单元是由三个相同的发光二极管和一个定值电阻
串联而成（如图甲中虚线框内的结构），供电电压为12V，通过查找相关资料可知，每个发光二极管的工
作电压应在3~4V之间，允许流过的最大电流不超过30mA。为研究发光二极管的伏安特性并测量 的值，
小武同学设计了图甲的电路进行实验。图中电源电压恒为 12V，电压表的量程为0~2V、内阻为 ，电
流表量程为0~30mA、内阻很小可忽略。完成下列操作中的要求或填空：
（1）为完成实验并准确测量，定值电阻 应该选择( )
A ． B ． C ．
D．（2）正确选择 后接通电源，将R的滑动触头从M端向N端滑动，记录多组电压表的示数U和电流表的
示数I，并在图乙中绘出了 图线。当R的滑动触头移动到最右端N时，电压表的示数为1.75V，电流
表的示数为25.0mA，不考虑电表内阻的影响，则 的阻值为 ；
（3）如果考虑电表内阻的影响，发光二极管D在通过某一电流时的实际功率 （选填“大于、
“小于”或“等于）由图乙得到的测量值；
（4）若将一个发光单元直接接到电动势为12V、内阻为 的电源两端，在发光单元中，一个发光二极
管的功率约为 mW。（计算结果保留2位有效数字）
12. （10分）如图1所示为某实验小组验证碰撞中动量守恒的实验装置。安装好实验装置后，在地上铺一
张记录纸，记下重垂线所指的位置O，先不放靶球，让入射球从斜槽上由静止滚下，并落在地面上，再将
靶球放在斜槽前端边缘位置，让入射球从斜槽上滚下，使它们碰撞，重复多次，分别测量三个落地点的平
均位置M、P、N离O点的距离分别为 、 、 。
（1）下列关于本实验中正确的说法是 （选填正确选项前面的字母）
A．入射球比靶球质量大或小均可，但两球的直径必须相同
B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放
C．安装轨道时斜槽的末端必须水平
D．本实验中由于斜槽轨道不光滑会造成误差，所造成的误差属于系统误差
（2）若入射小球和靶球的质量分别为 和 ，本实验中需要验证两球碰撞中动量守恒的表达式为
（用所测物理量的符号表示）；
（3）完成上述实验后，实验小组的成员对上述装置进行了改造，小红改造后的装置如图2所示。使入射球
仍从斜槽上由静止滚下，重复实验步骤中的操作，使两球落在以斜槽末端为圆心的圆弧上，平均落点为
、 、 。测得圆心到 、 、 三点的连线与水平方向的夹角分别为 、 、 。则小红需要
验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 （用所测物理量的符号表示）；（4）小青改造后的装置如图3所示。使入射球仍从斜槽上由静止滚下，重复实验步骤中的操作，使两球落
在以斜槽末端为最高点的斜面上，平均落点为 、 、 。测得 、 、 到斜槽末端距离分别为
、 、 ，则小青需要验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 （用所测物理量的符号表示）。
13. （9分）导热性能良好的汽缸内壁顶部有一固定卡环，卡环到汽缸底部高度为20 ，一个质量为1
的活塞将汽缸内气体封闭，汽缸内壁光滑，活塞与汽缸内壁气密性良好，静止时，活塞与卡环接触，已知
大气压强为 ，环境温度为300K，当环境温度降为280K时，卡环对活塞的压力刚好为零，重力加
速度取10 ，活塞的截面积为5 ，不计活塞的厚度，求：
（1）开始时，卡环对活塞的压力；
（2）当环境温度为280K时，在活塞上放一个质量为2 的重物，当活塞重新稳定时，活塞离缸底的距离。
14. （15分）如图所示，有一倾角为 的光滑斜面，其底端与水平传送带左端通过一小段光滑的圆弧
在B点相切连接，传送带沿顺时针方向匀速运行的速度大小为 ，BC间距离为 。质量为
的滑块（视为质点），在大小为 的水平力作用下在斜面上高度为 处处于静止状态。现将水平力F撤去，当滑块滑到传送带右端C点时，恰好与传送带速度相同。重力加速度取 。求：
（1）滑块的质量；
（2）滑块与传送带间的动摩擦因数 ；
（3）如果将传送带调为逆时针匀速运行，速度大小调为 ，且上表面足够长，其他条件不变；仍把
滑块从原位置由静止释放，求滑块在传送带上往返1次和往返 次的过程中，传送带摩擦力分别对滑块的
冲量大小。
15. （18分）将两根足够长金属导轨弯折成 后，平行放置形成如图所示的左右两平面，左右两侧平面与
水平面的夹角分别为 、 ，两导轨相距 ，导轨电阻不计。将两根质量均为 、
电阻均为 的金属棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，金属棒与导轨间的动摩擦因数均为
，整个装置处于方向垂直于右侧斜面的匀强磁场中，磁感应强度 。 时将两棒同时由静止
开始释放，ab棒受方向平行于右侧平面的外力F后，沿导轨向下做 匀加速直线运动， ，
求：
（1）F随时间变化的表达式；
（2）经过多长时间cd棒达到最大速度；
（3）cd棒最大速度的大小。
