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06
（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．利用 衰变测定年代技术进行考古研究，可以确定文物的大致年代， 衰变方程为 ，
的半衰期是5730年。下列说法中正确的是（ ）
A．方程中的X是电子，它是碳原子电离时产生的，是原子的组成部分
B．衰变是由于原子核吸收太多外界能量导致自身不稳定才发生的
C．因为 的比结合能小于 的比结合能，所以这个衰变反应才能发生
D．半衰期是仅对大量的放射性原子核的描述，但该元素构成原子时，半衰期会产生变化
【答案】 C
【解析】A．由衰变过程电荷数守恒和质量数守恒可知，X是电子，此衰变为 衰变，由 衰变原理可知，
X是原子核中的中子转变成一个质子和一个电子后放出来的电子，故A错误；
BC．衰变是原子核自发的射出某种粒子而变为另一种核的过程，是由于比结合能小的原子核不稳定，只有
从比结合能小的核向比结合能大的核转变，这种核反应才能自发地发生，则由于 的比结合能小于 的
比结合能，所以这个衰变反应才能发生，故B错误，C正确；
D．半衰期是一个统计规律，只对大量的放射性原子核才有意义，但元素的半衰期由元素本身决定，与其
他外界因素无关，故D错误。
故选C。
2．一直线电流PQ水平放置，固定在桌面上，在其正上方有一根通电的硬直导线ab，ab和PQ中的电流方
向如图所示。初始时，ab水平， ，若ab可以在空中自由移动和转动，则从上往下看导线 ab（
）A．逆时针转动，同时下降 B．逆时针转动，同时上升
C．顺时针转动，同时下降 D．顺时针转动，同时上升
【答案】 A
【解析】根据左手定则，a、b端受到的安培力分别垂直于纸面向外和垂直于纸面向内，从上往下看，导线
ab逆时针方向转动。当转过90°的角度后可看出，在向右的磁场分量的作用下，通电导线受到向下的安培
力。所以导线先转动，然后边逆时针转动边下降。
故选A。
3．用手上下抖动绳的一端，产生一列向右传播的横波．其中a、b、c、d是绳上的四个质点，某时刻的波
形如图所示，此时质点a在平衡位置，质点b、c、d偏离平衡位置的位移大小相等，此后关于a、b、c、d
四个质点的运动，下列说法正确的是（ ）
A．质点a先到达波峰B．质点b先到达波谷 C．质点 c先到达波峰D．质点d先到达波谷
【答案】 C
【解析】由于横波向右传播，根据波形平移法可知，此时质点 a向下振动，质点b向下振动，质点c向上
振动，质点d向上振动；则a、b、c、d四个质点中，质点 c先到达波峰，质点a先到达波谷。
故选C。
4．质量相等的A、B两个物体静置同一水平面上，分别受到水平拉力 、 的作用，经过时间 和 ，
分别撤去 和 ，两个物体速度v随时间t变化的图像如图所示，设 和 对A、B的冲量分别为 和 ，
和 对A、B做的功分别为 和 ，下列结论正确的是（ ）
A． ， B． ，
C． ， D． ，
【答案】 B
【解析】从图象可知，两物块匀减速运动的加速度大小之都为
根据牛顿第二定律，匀减速运动中有则摩擦力大小相等，图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，则位移之比为6:5；
对全过程运用动能定理得
，
由上可知，整个运动过程中F 和F 做功之比为6:5，
1 2
根据图象知，匀加速运动的加速度分别为 和 ，根据牛顿第二定律，匀加速运动中有
分别求得
，
F 和F 的大小之比为12:5，则
1 2
因此
B正确。
故选B。
5．如图所示，交流电源输出电压有效值恒定，变压器为理想变压器，灯泡阻值不随温度变化，电路稳定
后闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A． 变暗 变暗 B． 变亮 变暗
C． 变亮 变暗 D． 变亮 变亮
【答案】 C
【解析】当S闭合后，副线圈电压不变，副线圈对应的总电阻变小，副线圈电流增大，灯泡L 变亮，L 上
2 2
的电压变大，则L 两端的电压变小，灯泡L 变暗，交流电源输出电压有效值恒定，则灯泡 L 上的电压也
3 3 1
不变，所以灯泡L 亮度不变。
1
故选C。
6．如图所示，一小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系
着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时小球在圆环最低点的右侧。现缓慢拉动轻绳，使小球沿圆环缓慢
上升一小段距离，对该过程，下列说法正确的是（ ）A．小球对轻绳的拉力增大 B．小球对轻绳的拉力减小
C．小球对圆环的压力增大 D．小球对圆环的压力减小
【答案】 B
【解析】小球受三个力的作用：受重力G、轻绳拉力F和圆环的弹力N。如图所示
由平衡条件可知，重力G与弹力N的合力大小 等于轻绳拉力大小F，方向相反，根据力的矢量三角形
△GFA与几何三角形△OAB相似，则有
解得
，
当A点上移时，半径R不变，AB减小，故F减小，N不变，由牛顿第三定律可知小球对轻绳的拉力减小，
小球对圆环的压力不变，故ACD错误，B正确。
故选B。
7．如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为 L的绝缘细线，细线一端
固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成 角，此时让小球获得初速
度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为 g，不考虑空气阻力。下列说法正
确的是（ ）A．匀强电场的电场强度
B．小球做圆周运动过程中动能的最小值为
C．小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大
【答案】 B
【解析】A．小球静止时细线与竖直方向成 角，对小球进行受力分析，如图所示
由平衡关系可知
解得
故A错误；
B．小球静止时细线与竖直方向成 角，则A点为小球绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动的等
效最高点A点时小球的速度最小，动能最小，由牛顿第二定律可知
动能
联立解得
故B正确；
C．由机械能守恒定律可知，机械能的变化量等于除重力和弹簧弹力之外的其他力做的功，此处即电场力
做的功。由题意可知，当小球运动到最左边与O点等高时，电场力做负功最多，机械能最小，故C错误；
D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做正功后做负功再做正功，所以电
势能先减小后增大再减小，故D错误。
故选B。
8．一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其过程如 图上的两条线段所示，则气体在（
）
A．状态a处的压强大于状态c处的压强
B．由a变化到b的过程中，气体对外做功，从外界吸收的热量大于其增加的内能
C．由b变化到c的过程中，气体的压强不变
D．由b变化到c的过程中，气体从外界吸热
【答案】 AB
【解析】AC．根据理想气体状态方程可知即 图像的斜率为 ，故有
故A正确，C错误；
B．理想气体由a变化到b的过程中，因体积增大，则气体对外做功；理想气体由a变化到b的过程中，温
度升高，则内能增大，由热力学第一定律有
而 ， ，则有
可得 ， ，即气体从外界吸热，且从外界吸收的热量大于其增加的内能，故B正确；
D．由b变化到c的过程中，温度减低，体积增大，则 , ，由 得Q未知，所以不确
定是吸热还是放热，故D错误。
故选AB。
9．如图所示为嫦娥五号探测器探月过程的示意图，先后在环月轨道 I、椭圆轨道Ⅱ、近月轨道Ⅲ上运行，
A、B两点为变轨点，最终嫦娥五号稳稳落在月球表面，则下列说法正确的是（ ）
A．探测器在轨道I上的线速度小于在轨道Ⅱ上B点的速度
B．探测器在轨道I上的线速度大于在轨道Ⅱ上B点的速度
C．探测器在A、B两点变轨时，均向运动的反方向喷气
D．探测器在A、B两点均进行了减速变轨
【答案】 AD
【解析】AB．探测器由轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ做向心运动，所以探测器在轨道Ⅲ上的线速度小于在轨道Ⅱ上
B点的速度，根据
探测器在轨道Ⅲ上的线速度大于在轨道I上的线速度，因此探测器在轨道I上的线速度小于在轨道Ⅱ上B
点的速度，故A正确，B错误；
CD．探测器在A、B两点均进行了减速变轨，做近心运动，且减速变轨时，向着探测器运动的方向喷气，
故C错误，D正确。故选AD。
10．如图所示，间距为L的固定平行双轨道由足够长的水平光滑段和倾角为 的粗糙段构成，所在空间存
在与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量均为m、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直
放在水平、倾斜导轨上且与导轨接触良好。起初cd棒恰好静止，ab棒在水平向右的恒力F作用下从静止
开始向右加速，当ab棒达到最大速度时，cd棒又恰好静止；导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩
擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．cd棒与倾斜导轨间的动摩擦因数为
B．ab棒的最大加速度为
C．ab棒的最大速度为
D．恒力F的最大功率为
【答案】 CD
【解析】A．起初cd棒恰好静止，根据平衡条件有
解得
选项A错误；
B．当ab棒达到最大速度时，cd棒受到的安培力大小为 ，所以恒力
开始运动时ab棒的加速度最大，则最大加速度为 ，选项B错误；
C．根据平衡条件有
解得
选项C正确；
D．恒力F的最大功率选项D正确。
故选CD。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. （8分）某兴趣小组在完成“探究物体加速度与所受合外力的关系”的实验后，还想根据所学知识测出
实验中所使用的小车质量M。装置图如图甲所示，其主要操作步骤如下：
（1）进行阻力补偿后，在绳上只挂一个钩码，其质量为 m：
0
（2）接通电源，释放小车，打出纸带，计算出其加速度；
（3）保持绳子下端悬挂的钩码不变，在小车上放置不同数量的钩码，小车上钩码的个数记为 n，重复实验
操作（2）。
已知小车的质量没有远大于钩码的质量，实验中所有钩码的质量均相等。
①图乙所示为一次记录小车运动情况的纸带，每隔四个点取一个计数点，打点 B时纸带的速度为 v =
B
m/s，整个运动过程中纸带的加速度为a= m/s²（结果均保留三位有效数字）；
②图丙为加速度a的倒数和钩码个数n的 图像，已知图像中直线斜率为k，纵轴截距为b，利用题中
信息可得出重力加速度g= ，小车的质量M= （用k，b，m 表示）。
0
【答案】 ①0.882； 1.75 ；② ；
【解析】①每隔四个点取一个计数点，则T=0.1s；打点B时纸带的速度为
整个运动过程中纸带的加速度为
②由牛顿第二定律可知可得
由图可知
解得
12. （10分）在“测量电源的电动势和内阻”实验中，某小组同学设计两种方案：
（1）方案一：利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图甲所示。根据记录
的数据作出的U-I图像如图乙所示。通过图像乙可求出电池的电动势 E= V，内阻r= Ω。（计
算结果保留2位有效数字）
（2）方案二：实验电路图如图丙所示。
其中电流表 和 ，电压表 和 都是非理想电表，且电表内阻未知。闭合开关S，通过调节滑动变阻
器 和 ，使灵敏电流计G的示数为0，读出电流表示数 和 ，以及电压表示数 和 ，多次测量获得多组数据，绘制图像，以 为横坐标，以 为纵坐标，得到的图像为直线，其纵轴截距为b，
斜率为k，则电源电动势E= ，电源内阻r= 。从设计思路看，该方案电动势的测量值与真
实值相比 （选填“偏小”“偏大”或“相等”）。
【答案】 （1） 1.5； 0.83；（2） ； ； ； 相等
【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律
结合图像斜率和截距可得
（2）根据题意灵敏电流计G的示数为0，则
根据闭合电路欧姆定律
整理可得
以 为纵坐标，得到的图像为直线。
根据上式可知
本设计思路考虑了所用电表的内阻，并没有系统误差，电动势的测量值与真实值相比相等。
13. （9分）如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面图，MN为直径，O点为圆心。一束由红光和紫光组成的
复色光沿AM方向射入玻璃砖，分成两束单色光后各自传播到B、C两点，两束光分别记作B光、C光。已
知 ， ， ，圆的半径为R，光在真空中的传播速度为c，求：
（1）B光从M点射入到第一次射出玻璃砖所需要的时间；
（2）C光和B光从M点射入到第一次射出玻璃砖所经过的时间之比。
【答案】 （1） ；（2）【解析】（1）由几何关系可知，入射角为 ，C光的折射角为 ，B光的折射角为 ，根据折射定律
得C光和B光的折射率分别为
根据发生全反射的临界角
可知B光发生全反射的临界角的正弦值为
画出B光的光路图如图所示
根据几何关系可知前两次在玻璃砖中入射的角度均为 ，第三次在玻璃砖中的入射角为 ，根据
可知在玻璃砖内发生两次全反射后从玻璃砖中射出，B光在玻璃砖中的路程为
B光从M点射入到第一次射出玻璃砖所需要的时间
联立可得
（2）C光发生全反射的临界角的正弦值为
可知C光从C点射出玻璃砖，根据 可知C光和B光在玻璃砖内的速度之比为 ，B光在玻璃砖内发生两次全反射后从N点射出，C光和B光在玻璃砖中的路程分别为
联立解得C光和B光从M点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所用的时间之比为
14. （15分）如图所示，一倾角 、长度为 的固定斜面，其底端与长木板B上表面等高。B
最初静止在粗糙水平地面上，左端与斜面接触但不粘连，斜面底端与木板 B的上表面接触处圆滑。一可视
为质点的小滑块A从斜面顶端由静止开始下滑，最终A刚好未从木板B上滑下。已知A、B的质量相等，
木板B的长度 ，A与斜面、B上表面间的动摩擦因数均为 ，B与地面的动摩擦因数为 ，
重力加速度 取 。
（1）A滑到斜面底端时的速度大小；
（2）通过计算分析当A滑上B的上表面后，B是否仍保持静止；
（3）若B仍然静止，求出 的最小值；若B滑动，求出 的值。
【答案】 （1）4m/s；（2）否；（3）0.1
【解析】（1）设A物块从斜面下滑过程中加速度大小为 ，到达底端时速度大小为 ，由牛顿第二定律
和运动学公式得
解得A滑到斜面底端时的速度大小
（2）假设A滑上B的上表面后，B仍保持静止，则A在B上减速滑动至停止
则
A会从B上滑下，假设不成立。故当A滑上B的上表面后，B与地面会发生相对滑动。
（3）设A滑上B后，再经时间 两者达到共同速度，A、B的加速度大小分别为A与B达到共同速度
A相对地面的位移
B相对地面的位移
A刚好未从木板B上滑下
解得
15. （18分）如图所示，在以水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向的直角坐标系中，有Ⅰ、Ⅱ两
个区域，Ⅰ区内有与x轴正方向夹角为37°的匀强电场，Ⅱ区内有方向垂直纸面向里的匀强磁场。将一质
量为m、电荷量为＋q的小球从原点O以初速度 竖直向上抛出，小球的运动轨迹如图中曲线Oabc所示，
小球经过a点时的速度沿x轴正方向，Oa连线与x轴正方向的夹角为53°，b点是磁场左边界与x轴的交点。
不计空气阻力，重力加速度大小为g，磁感应强度大小为 ， ， ，求：
（1）电场强度的大小；
（2）小球从O运动到c过程中的最小速度；
（3）小球从O运动到c过程中的最大速度。
【答案】 （1） ；（2） ；（3）
【解析】（1）小球从 点运动到 点，用时为 ，沿 、 方向加速度分量分别为 、 ，有
，
又设场强为 ，根据牛顿第二定律可得
，
联立解得
（2）设小球受到重力和电场力的合力 与 轴负方向的夹角为 ，有
小球在运动过程中的速度方向与合力 的方向垂直时，速度有最小值 ，则
联立解得
最小速度方向与 轴正方向的夹角为 。
（3）设小球从 经过时间 运动到 ，在 点时水平分速度、竖直分速度分别为 ， ，根据对称性可
知
根据匀变速运动规律，有
解得
设小球从 点运动到最低点，下落高度为 。当小球运动到最低点时，速度方向水平向右，速度有最大值
。在水平方向，根据动量定理，有
根据动能定理，有
根据已知条件 ，联立解得或 （舍去）
