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2024 年高考湖北卷物理真题
一、单选题
1．(2024·湖北卷·1)《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件：房屋被雷击后，屋内的银
饰、宝刀等金属熔化了，但是漆器、刀鞘等非金属却完好(原文为：有一木格，其中杂贮诸
器，其漆器银扣者，银悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一宝刀，极坚钢，就刀室中熔为汁，
而室亦俨然)。导致金属熔化而非金属完好的原因可能为( )
A．摩擦 B．声波 C．涡流 D．光照
2．(2024·湖北卷·2)硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一，B＋n→X＋Y 是该
疗法中一种核反应的方程，其中X、Y 代表两种不同的原子核，则( )
A．a＝7，b＝1
B．a＝7，b＝2
C．a＝6，b＝1
D．a＝6，b＝2
3.(2024·湖北卷·3)如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷
叶上。设低处荷叶a、b、c、d 和青蛙在同一竖直平面内，a、b 高度相同，c、d 高度相同，
a、b 分别在c、d 正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它
应跳到( )
A．荷叶a
B．荷叶b
C．荷叶c
D．荷叶d
4.(2024·湖北卷·4)太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速
圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P 点向图中箭头所指径向方向极短
时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所
示，其半长轴大于原轨道半径。则( )
A．空间站变轨前、后在P 点的加速度相同
B．空间站变轨后的运动周期比变轨前的小
C．空间站变轨后在P 点的速度比变轨前的小
D．空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大
5.(2024·湖北卷·5)在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡L1的电阻是灯泡L2的2 倍。假设
两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，灯泡L1、L2的电功率之比P1∶P2
为( )
A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4
6.(2024·湖北卷·6)如图所示，两拖船P、Q 拉着无动力货船S 一起在静水中沿图中虚线方向
匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力
大小均为Ff，方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为( )
A.Ff
B.Ff
C．2Ff
D．3Ff
7.(2024·湖北卷·7)如图所示，在以O 点为圆心、半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的
匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁
场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子沿直径AC 方向从A 点射入圆形区域。不计重
力，下列说法正确的是( )
A．粒子的运动轨迹可能经过O 点
B．粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向
C．粒子连续两次由A 点沿AC 方向射入圆形区域的最小时间间隔为
D．若粒子从A 点射入到从C 点射出圆形区域用时最短，粒子运动的速度大小为
二、多选题
8．(多选)(2024·湖北卷·8)关于电荷和静电场，下列说法正确的是( )
A．一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变
B．电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面
C．点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将减小
D．点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动
9.(多选)(2024·湖北卷·9)磁流体发电机的原理如图所示，MN 和PQ 是两平行金属极板，匀强
磁场垂直于纸面向里。等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)从左侧以
某一速度平行于极板喷入磁场，极板间便产生电压。下列说法正确的是( )
A．极板MN 是发电机的正极
B．仅增大两极板间的距离，极板间的电压减小
C．仅增大等离子体的喷入速率，极板间的电压增大
D．仅增大喷入等离子体的正、负带电粒子数密度，极板间的电压增大
10.(多选)(2024·湖北卷·10)如图所示，在光滑水平面上静止放置一质量为M、长为L 的木块，
质量为m 的子弹水平射入木块。设子弹在木块内运动过程中受到的阻力不变，其大小f 与射
入初速度大小v0成正比，即f＝kv0(k 为已知常数)。改变子弹的初速度大小v0，若木块获得
的速度最大，则( )
A．子弹的初速度大小为
B．子弹在木块中运动的时间为
C．木块和子弹损失的总动能为
D．木块在加速过程中运动的距离为
三、实验题
11．(2024·湖北卷·11)某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下：
①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线AA′和BB′，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的
平直边紧贴AA′，并使其圆心位于O 点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图(a)所示。
②将一细激光束沿CO 方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M。
③拿走玻璃砖，标记CO 光线与半圆弧的交点P。
④分别过M、P 作BB′的垂线MM′、PP′，M′、P′是垂足，并用米尺分别测量
MM′、PP′的长度x 和y。
⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x 和y 的数据。根据这些数据作出y－x 图像，如
图(b)所示。
(1)关于该实验，下列说法正确的是__________(单选，填标号)。
A．入射角越小，误差越小
B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差
C．选择圆心O 点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显
(2)根据y－x 图像，可得玻璃砖的折射率为____________(保留三位有效数字)。
(3) 若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果
____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12．(2024·湖北卷·12)某同学设计了一个测量重力加速度大小g 的实验方案，所用器材有：2
g 砝码若干、托盘1 个、轻质弹簧1 根、米尺1 把、光电门1 个、数字计时器1 台等。
具体步骤如下：
①将弹簧竖直悬挂在固定支架上，弹簧下面挂上装有遮光片的托盘，在托盘内放入一个砝码，
如图(a)所示。
②用米尺测量平衡时弹簧的长度l，并安装光电门。
③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放，使其在竖直方向振动。
④用数字计时器记录30 次全振动所用时间t。
⑤逐次增加托盘内砝码的数量，重复②③④的操作。
该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的振动周期T＝2π，其中k 为弹簧的劲
度系数，M 为振子的质量。
(1)由步骤④，可知振动周期T＝____________。
(2)设弹簧的原长为l0，则l 与g、l0、T 的关系式为l＝____________。
(3)由实验数据作出的l－T2图线如图(b)所示，可得g＝____________ m/s2(保留三位有效数字，
π2取9.87)。
(4)本实验的误差来源包括____________(双选，填标号)。
A．空气阻力
B．弹簧质量不为零
C．光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置
四、解答题
13.(2024·湖北卷·13)如图所示，在竖直放置、开口向上的圆柱形容器内用质量为m 的活塞密
封一部分理想气体，活塞横截面积为S，能无摩擦地滑动。初始时容器内气体的温度为T0，
气柱的高度为h。当容器内气体从外界吸收一定热量后，活塞缓慢上升h 再次平衡。已知容
器内气体内能变化量ΔU 与温度变化量ΔT 的关系式为ΔU＝CΔT，C 为已知常数，大气压强
恒为p0，重力加速度大小为g，所有温度为热力学温度。求：
(1)再次平衡时容器内气体的温度；
(2)此过程中容器内气体吸收的热量。
14.(2024·湖北卷·14)如图所示，水平传送带以5 m/s 的速度顺时针匀速转动，传送带左右两
端的距离为3.6 m。传送带右端的正上方有一悬点O，用长为0.3 m、不可伸长的轻绳悬挂一
质量为0.2 kg 的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触。在O 点右侧的P 点固定一钉子，
P 点与O 点等高。将质量为0.1 kg 的小物块无初速度轻放在传送带左端，小物块运动到右端
与小球正碰，碰撞时间极短，碰后瞬间小物块的速度大小为1 m/s、方向水平向左。小球碰
后绕O 点做圆周运动，当轻绳被钉子挡住后，小球继续绕P 点向上运动。已知小物块与传
送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小g＝10 m/s2。
(1)求小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速度大小；
(2)求小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能；
(3)若小球运动到P 点正上方，绳子不松弛，求P 点到O 点的最小距离。
15．(2024·湖北卷·15)如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ 的间距为L，固定在同
一水平面内，直导轨在左端M、P 点分别与两条竖直固定、半径为L 的圆弧导轨相切。MP
连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁
场。长为L、质量为m、电阻为R 的金属棒ab 跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为2m、电
阻为6R 的均匀金属丝制成一个半径为L 的圆环，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导
轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属棒、金属环均与导
轨始终接触良好，重力加速度大小为g。现将金属棒ab 由静止释放，求：
(1)ab 刚越过MP 时产生的感应电动势大小；
(2)金属环刚开始运动时的加速度大小；
(3)为使ab 在整个运动过程中不与金属环接触，金属环圆心初始位置到MP 的最小距离。
答案精析
1.答案 C
解析 雷击时，强大的电流通过房屋，在房屋内的金属中产生很强的电磁感应现象，产生大
量的涡流，使金属熔化，而非金属没有涡流产生，所以没有熔化，故选C。
2.答案 B
解析 由核反应方程中质量数和电荷数守恒可得10＋1＝a＋4,5＋0＝3＋b
解得a＝7，b＝2，故选B。
3.答案 C
解析 青蛙做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，则有x＝
vt，h＝gt2，可得v＝x
因此水平位移越小，竖直高度越大，初速度越小，因此它应跳到荷叶c 上面。故选C。
4.答案 A
解析 在P 点变轨前后空间站所受到的万有引力不变，根据牛顿第二定律可知空间站变轨
前、后在P 点的加速度相同，故A 正确；
因为变轨后其半长轴大于原轨道半径，根据开普勒第三定律可知空间站变轨后的运动周期比
变轨前的大，故B 错误；
变轨后在P 点获得竖直向下的反冲速度，原水平向左的圆周运动速度不变，因此合速度变
大，故C 错误；
由于空间站变轨后在P 点的速度比变轨前大，而比在近地点的速度小，则空间站变轨前的
速度比变轨后在近地点的小，故D 错误。
5.答案 C
解析 两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大，二极管导通则短路并联的灯泡，此时另
一个灯泡与电源串联，根据电路图可知在一个完整的周期内，两个灯泡有电流通过的时间相
等都为半个周期，电压有效值相等，则根据P＝，可知P1∶P2＝RL2∶RL1＝1 2∶，故选C。
6.答案 B
解析 根据题意对S 受力分析如图甲
正交分解可知2FTcos 30°＝Ff
所以有FT＝Ff
对P 受力分析如图乙
则有(FTsin 30°)2＋(Ff＋FTcos 30°)2＝F2
解得F＝，故选B。
7.答案 D
解析 在圆形匀强磁场区域内，沿着径向射入的粒子，总是沿着径向射出的。根据圆的几何
知识可知粒子的运动轨迹不可能经过O 点，故A、B 错误；
粒子连续两次由A 点沿AC 方向射入圆形区域，则根据对称性可知时间最短的轨迹如图(a)所
示，则最短时间为t＝2T＝，故C 错误；
若粒子从A 点射入到从C 点射出圆形区域用时最短，则轨迹如图(b)所示，设粒子在磁场中
运动的半径为r，根据几何关系可知r＝，根据洛伦兹力提供向心力有qvB＝m，可得v＝，
故D 正确。
8.答案 AC
解析 根据电荷守恒定律可知一个与外界没有电荷交换的系统，这个系统的电荷的代数和是
不变的，故A 正确；
根据电场线和等势面的关系可知电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等
势面，故B 错误；
点电荷仅在电场力作用下从静止释放，电场力做正功，电势能减小，根据φ＝，可知正电荷
将从电势高的地方向电势低的地方运动，负电荷将从电势低的地方向电势高的地方运动，故
C 正确，D 错误。
9.答案 AC
解析 带正电的粒子受到的洛伦兹力向上，带负电的粒子受到的洛伦兹力向下，极板MN 带
正电为发电机正极，A 正确；
粒子受到的洛伦兹力和静电力相互平衡时，此时令极板间距为d，则qvB＝q，可得U＝
Bdv，因此增大极板间距d，U 变大，增大等离子体的喷入速率v，U 变大，U 大小和粒子数
密度无关，B、D 错误，C 正确。
10.答案 AD
解析 要使木块获得的速度最大，则子弹穿出木块且穿出木块时与木块共速，设为v，
取v0方向为正方向，由动量守恒定律有
mv0＝(m＋M)v
根据能量守恒定律有
fL＝kv0·L＝mv0
2－(m＋M)v2
联立解得v0＝，v＝，故A 正确；
子弹穿过木块时对木块由运动学公式有v＝at，
由牛顿第二定律有kv0＝Ma，
可得t＝，故B 错误；
由能量守恒可得子弹和木块损失的能量转化为系统摩擦产生的热量，即
ΔE＝Q＝fL＝，故C 错误；
木块加速过程运动的距离为x＝t＝，故D 正确。
11.答案 (1)B (2)1.57 (3)不变
解析 (1)入射角适当即可，不能太小，入射角太小，导致折射角太小，测量的误差会变大，
故A 错误；
激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B 正确；
相同的材料在各点的折射效果都一样，故C 错误。
(2)设半圆柱体玻璃砖的半径为R，根据几何关系可得
入射角的正弦值为sin i＝
折射角的正弦值为sin r＝
则折射率为n＝＝
可知y－x 图像的斜率大小等于折射率，即
n＝≈1.57
(3)根据(2)中数据处理方法可知折射率与半径无关，若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃
砖的实际半径，则折射率的测量结果不变。
12.答案 (1) (2)l0＋ (3)9.59
(4)AC
解析 (1)30 次全振动所用时间t，则振动周期
T＝
(2)弹簧振子的振动周期T＝2π
可得振子的质量M＝
振子平衡时，根据平衡条件Mg＝kΔl
可得Δl＝
则l 与g、l0、T 的关系式为l＝l0＋Δl＝l0＋
(3)根据l＝l0＋整理可得
l＝l0＋·T2
则l－T2图像斜率k＝＝ m/s2
解得g≈9.59 m/s2
(4)空气阻力的存在会影响弹簧振子的振动周期，是实验的误差来源之一，故A 正确；
弹簧质量不为零导致振子在平衡位置时弹簧的长度变化，不影响其他操作，根据(3)解析可
知对实验结果没有影响，故B 错误；
根据实验步骤可知光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置会影响振子周期的测量，是实验的
误差来源之一，故C 正确。
13.答案 (1)T0 (2)h(p0S＋mg)＋CT0
解析 (1)气体进行等压变化，则由盖—吕萨克定律得＝，即＝
解得T1＝T0
(2)此过程中气体内能增加量ΔU＝CΔT＝CT0
气体对外做功，W＝－pSΔh＝－h(p0S＋mg)
此过程中容器内气体吸收的热量
Q＝ΔU－W＝h(p0S＋mg)＋CT0
14.答案 (1)5 m/s (2)0.3 J (3)0.2 m
解析 (1)根据题意，小物块在传送带上，
由牛顿第二定律有μmg＝ma
解得a＝5 m/s2
由运动学公式可得，小物块与传送带共速时运动的距离为x＝＝2.5 m<L 传＝3.6 m
可知小物块运动到传送带右端前已与传送带共速，即小物块与小球碰撞前瞬间，小物块的速
度大小等于传送带的速度大小5 m/s。
(2)小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，小物块与小球组成的系统动量守恒，以
向右为正方向，
由动量守恒定律有m 物v＝m 物v1＋m 球v2
其中v＝5 m/s，v1＝－1 m/s
解得v2＝3 m/s
小物块与小球碰撞过程中，两者构成的系统损失的总动能为ΔEk＝m 物v2－m 物v1
2－m 球v2
2
解得ΔEk＝0.3 J
(3)若小球运动到P 点正上方，绳子恰好不松弛，设此时P 点到O 点的距离为d，小球在P
点正上方的速度为v3，在P 点正上方，由牛顿第二定律有m 球g＝m 球
小球从O 点正下方到P 点正上方过程中，
由机械能守恒定律有
m 球v2
2＝m 球v3
2＋m 球g(2L 绳－d)
联立解得d＝0.2 m
即P 点到O 点的最小距离为0.2 m。
15.答案 (1)BL (2)
(3)
解析 (1)根据题意可知，对金属棒ab 由静止释放到刚越过MP 过程中，
由动能定理有mgL＝mv0
2
解得v0＝
则金属棒ab 刚越过MP 时产生的感应电动势大小为E＝BLv0＝BL
(2)根据题意可知，金属环在导轨间两段圆弧并联接入电路中，轨道外侧的两端圆弧金属环
被短路，
由几何关系可得，每段圆弧的电阻为R0＝R
可知，整个回路的总电阻为
R 总＝R＋＝R
ab 刚越过MP 时，通过金属棒ab 的感应电流为
I＝＝
对金属环由牛顿第二定律有2BL·＝2ma
解得a＝
(3)根据题意，结合上述分析可知，金属环和金属棒ab 所受的安培力等大反向，则系统的动
量守恒，由于金属环做加速运动，金属棒做减速运动，为使ab 在整个运动过程中不与金属
环接触，则有当金属棒ab 和金属环速度相等时，金属棒ab 恰好追上金属环，设此时速度为
v，
由动量守恒定律有mv0＝mv＋2mv
解得v＝v0
设经过时间t，金属棒ab 与金属环共速，
对金属棒ab，由动量定理有
－BLt＝m·－mv0
则有BLq＝mv0
设金属棒运动距离为x1，金属环运动的距离为x2，
则有q＝
联立解得Δx＝x1－x2＝
则金属环圆心初始位置到MP 的最小距离
d＝L＋Δx＝。
