2024年新高考物理【衡水金卷·先享题·信息卷】模拟试题（湖南专版）01

姓 准考证号 2024年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 物理(一) 本试卷共8页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上,并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目 的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写 在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项 中,只有一项是符合题目要求的。 1.2023年1~6月,我国运行核电机组累计发电量为2118.84亿千瓦时,核 电机组中常见的一种链式反应方程为U十n-→Xe+Y十2n,关于 该方程下列说法正确的是 A.Y核的质量数为95 B.Y核的中子数为57 C. Y核的结合能小于Xe的结合能 D. Y核的结合能与Xe的结合能之和等于U的结合能 2.如图所示,完全相同的两个小磁体从错管和塑料管的正上方由静止下落 两个小磁体分别穿过两管的过程中均未与管壁接触且无翻转,不计空气阻 力,下列说法正确的是 A.穿过塑料管的小磁体做的是自由落体运动,且在塑 小磁体 小碰体 料管中的运动时间小于在错管中的运动时间 叫加 B.穿过错管的小磁体做的是自由落体运动,且在错管 中的运动时间大于在塑料管中的运动时间 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(一)第1页(共8页) 湖南专版 C.穿过铅管和塑料管的小磁体均做的是自由落体运动,在两管中运动的 时间相等 D.穿过铭管和塑料管的小磁体均会受到电磁阻力作用,小磁体在错管中 运动的时间较长 3.一定质量的理想气体,由状态a依次经历a→b→c→d→a四个热力学过程 又回到状态a,若该过程中气体的压强随体积的变化如图所示,则对应气 体压强心随热力学温度T的变化图像可能正确的是 4.如图所示,竖直平面内的支架MON由粗糙的水平细杆OM和光滑的倾余 细杆ON组成。初始时,用不可伸长的细线相连的小球A、B分别穿在两 根细杆上并保持静止。现将小球A缓慢地向O点移动一小段距离到图中 虚线位置处,小球A、B仍能保持平衡,则该状态与初始状态相比 A.细线中的拉力变大 B. 小球A受到细杆OM的摩擦力变小 C. 小球A受到细杆OM的支持力不变 D. 小球B受到细杆ON的支持力变大 5.劈尖干涉是一种薄膜干涉,可检查玻璃板的平整度。如图所示,将一块待 测正方形玻璃板放置在一块标准板上,并在一侧边缘处垫上一块垫片,形 成劈尖干涉。已知待测玻璃板的边长L一10cm,垫片的厚度d-1mm,用 波长a一400nm的单色光从上方竖直入射,观测到的干涉条纹中亮条纹数 为 工--垫片 A.5×10条 C.1×10条 B.2X10条 D.5X10条 6.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1,定值电阻R一R。= R。一R,“为正弦交流电,电压的有效值恒定,电路中的电表均为理想交流 电表。当改变滑动变阻器R滑片的位置时,电流表A示数的变化量头 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(一)第2页(共8页) 湖南专版 {四 C.3R。 D.5R 二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项 中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有 选错的得0分。 7.A、B为绕地球做圆周运动的两颗卫星,已知两卫星绕行方向相同,卫星A 的周期为T、轨道半径为r.A、B两颗卫星连续两次相距最近的时间间限 也为T,则下列说法正确的是 B.卫星B的周期为2T D.卫星B的轨道半径为/4r 8.有一单摆,摆球的质量为,摆长为L,摆角为6(0{5),摆动的周期为T。 C.仅将单摆移至竖直向上匀加速运动的电梯中,电梯的加速度大小为5 D.仅将单摆移至竖直向上匀加速运动的电梯中,电梯的加速度大小为3 9.车厢内有一物块P悬挂在光滑的动滑轮O上,穿过动滑轮的不可伸长的 细线两端分别固定在车厢顶部的M点和N点。当车厢沿水平方向做匀 变速直线运动时,ON段细线和OM段细线与车厢顶部的夹角分别为37* 和53{}。已知物块P的质量为n,滑轮的质量不计,sin37*}=0.6,cos37*} 0.8,重力加速度为g,下列说法正确的是 A.车厢一定向右做匀加速运动 B.车厢匀变速运动的加速度大小为g 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(一)第3页(共8页) 湖南专版 7mg C.OM段细线中的拉力大小为 100 D.OP段细线中的拉力大小为/2mg 10.如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内,两导轨间距 为d,虚线ab到cd之间存在磁感应强度大小为B、垂直导轨平面向下的 匀强磁场。一质量为、长度为d、阻值为R的导体棒N静止放置在导 轨上的磁场区域,且到cd的距离为L。,另一完全相同的导体棒M以初 速度。沿导轨水平向右滑入磁场区域。已知导体棒N离开磁场区域时 中始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,下列说法正确的是 A.导体棒M进入磁场区域瞬间的加 B{d 速度大小为 4mR B2d{2o B.导体棒N离开磁场区域前瞬间的加速度大小为 6mR .2n C.整个过程中,导体棒N上产生的焦耳热为 #。 2mR D.虚线ab与cd之间的距离为 B{d 三、非选择题:本题共5小题,共56分。 11.(7分) 用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律,水平导轨上有两个静止 的小车A、B,小车A上方装有遮光片,前方装有撞针,小车B后方装有橡皮 泥。轻推小车A,小车A经过光电门1后,与静止的小车B发生碰撞,然后 一起通过光电门2。光电门会分别记录下遮光片的挡光时间。 光电门1 11_ (1)用游标卡尺测量遮光片的宽度d,结果如图乙所示,则遮光片的宽度 d一 mm。 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(一)第4页(共8页) 湖南专版 (2)某次实验中,光电门1记录的遮光时间/一0.015s,光电门2记录的 遮光时间t。=0.032s,小车A的总质量为203g,小车B的总质量为202g; 则两小车碰撞前,小车A通过光电门1时的速度大小为 m/s,碰撞 后两小车的总动量大小为 kg·m/s(结果保留两位有效数字)。 (3)因导轨与小车之间的摩擦不可避免,为了减小实验误差,两个光电门 放置的位置应适当 (填“靠近”或“远离”)一些。 12.(9分) 某实验小组想将一个量程为3V的电压表改装成一个量程为15V的电 压表并校准,回答下列问题 (1)为了完成改装,用如图所示的电路测量电压表的内阻,实验室提供的 器材有: A.电源E.(电动势约为3V,内阻约为12) B.电源E。(电动势约为9V,内阻约为12) C.滑动变阻器R(最大阻值为20Q,允许通过的最大电 流为2A) D.滑动变阻器R。(最大阻值为200O,允许通过的最大电流为0.5A) E.电阻箱R(最大阻值为9999.92) F.开关、导线若干 ①为了较准确地测量电压表的内阻,滑动变阻器应选用 ,电源 应选用 (填仪器前的字母序号) ②闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片置于 (填“a端”“端”或 “中间”),电阻箱R的阻值调到 (填“0”或“最大”)。然后闭合开关 S.调节滑动变阻器的滑片让电压表的示数达到U。,保持滑动变阻器滑片位 置不变,调节电阻箱R的阻值,当电阻箱阻值为2k0时,电压表的示数刚好 0。 (2)若将该量程为3V的电压表改装成量程为15V的电压表,需要 (填“串”或“并”)联一个阻值为 Q的定值电阻。 (3)将标准电压表跟改装后的电压表并联,对改装的电表进行校准,发现 改装后的电压表示数总是大于标准电压表的示数,其原因可能是 (写出一点即可) 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(一)第5页(共8页) 湖南专版 13.(10分) 如图所示,光由介质A进入介质B的过程中,人射角为i,折射角为 A 气射向透明塑料板,最后折射到溶液中。已知单色光从空气射入透明塑料板 时的入射角为60{*,空气对该单色光的折射率三1,透明塑料板对该单色光 的折射率n一/2,溶液对该单色光的折射率1n一3,光在真空中传播的速度 大小为c,不考虑反射光。求; (1)单色光在透明塑料板中的传播时间 (2)单色光在溶液中的传播方向相对在空气中的传播方向的偏转角度。 空气 介质A 透明塑料 介质B 溶液 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(一)第6页(共8页) 湖南专版 14.(14分) 如图所示,竖直平面内的半圆形光滑圆孤轨道CDE与粗糙水平地面刚 好相切于C点,圆狐轨道的圆心为O、半径R一2m,D为圆孤轨道上与圆心 O等高的点,水平地面上有一劲度系数三10N/m的轻质弹策,弹策一端连 接在A处的固定挡板上,另一端自由伸长到B处,B与C之间的距离L 2m。将一质量一2kg的小物块从圆孤轨道上的D点由静止释放,小物块 压缩弹策最短到G点(未画出),随后被弹回恰好停在C点,已知弹策的弹性 为质点,重力加速度g-10m/s{2。 (1)求小物块第1次经过圆孤轨道的C点时对圆孤轨道的压力大小 (2)求弹策压缩到G点时,弹策的形变量 (3)若仅改变小物块的质量,将其压缩弹策到G点并由静止释放,之后 小物块恰好通过圆孤轨道的最高点E,求改变后小物块的质量。 O-..--D Wwwwwwwwwww 7777777 4 2 7 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(一)第7页(共8页) 湖南专版 15.(16分) 如图所示,坐标系xOv的第一、二象限内存在沿y轴正方向的匀强电 场,第三、四象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一电荷量为一&、质量 为的粒子(可视为质点)从y轴上的A(0,d)点以初速度v沿x轴正方向 射入电场区域,粒子从x轴上的C(2、/3d,0)点(未画出)第一次经过x轴,不 计粒子重力及空气阻力。 (1)求匀强电场的电场强度大小 (2)若粒子在磁场区域运动的过程中不会重复经过同一位置,求磁场碳 感应强度大小的取值范围 (3)若粒子相邻两次在磁场区域中运动的圆轨迹恰好相切,求粒子从/ 点出发到第”次经过x轴时所需的时间 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(一)第8页(共8页) 湖南专版信息卷·新高考 物理（一） 2024年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 信息卷·物理（一） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力Ⅱ.推理能力 Ⅲ.分析综合能力W,应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.核心素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究 ④科学态度与责任 分 知识点 能力要求 核心素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) N ① ② ③ ④ 档次 系数 1 选择题 4 链式反应 易 0.85 带电粒子在磁场中的运动，洛伦 选择题 4 易 0.80 兹力 选择题 热力学过程，争~T图像 中 0.75 选择题 4 动态平衡问题 中 0.70 5 选择题 薄膜干涉 中 0,70 6 选择题 理想变压器 难 0.55 7 选择题 5 天体的绕行，追及问题 中 0.75 8 选择题 单摆 中 0.70 选择题 5 牛顿运动定律的应用 中 0.65 10 选择题 5 涉及双杆的电磁感应现象 难 0.55 11 非选择题 7 验证动量守恒定律的实验 中 0.75 12 非选择题 9 改装电压表 中 0.70 13 非选择题 10 多层介质中折射定律的应用 中 0.65 弹簧模型与竖直圆周的组合 14 非选择题 14 中 0.65 问题 15 非选择题 16 带电粒子在电场、磁场中的运动 难 0.55 1 湖南专版 信息卷·新高考 物理（一） 参考答案及解析 物理（一） 一、选择题 观测到的干涉条纹中亮条纹数为5×10条，D项 1,C【解析】核反应方程满足质量数守恒和电荷数守 正确。 恒，可知Y核的质量数A=235+1一140一2=94.A 6.A【解析】设原线圈的电压为U1、电流为」1，副线圈 项错误：Y核的电荷数Z=92-54=38,所以Y核的 的电压为心，电流表的示数为1理想变压器有号 中子数为A一Z=56,B项错误：原子核的核子数越 多，结合能越大，故Y核的结合能小于智Xe的结合 21不 =2,在原线圈回路中有4=1R十U:,副线圈回 能，C项正确：原子核裂变会释放核能，所以Y核的结 合能与”Xe的结合能之和不等于U的结合能，D 路中有U=U叶R,整理得U=兰-求1.由U和 项错误。 1的关系式可知，当-水.A项正确。 2,A【解析】塑料管非导体，小磁体穿过塑料管不会产 二、选择题 生感应电流，对小磁体的运动无阻碍作用，小磁体在 塑料管中做自由落体运动。铝管为导体，小磁体穿过 7.AC 【解析】由题可知，票-票T=2,解得卫星 铝管会产生涡流，对小磁体的运动有阻碍作用，小磁 体在铝管中运动的时间较长，A项正确。 B的周期T。=子，根据开普粉第三定律有只 3,B【解析】ab、d为等压过程，气体的温度随着体积 -,解得r= -r,A,C项正确 的增大而增大，减小而减小：、为等容过程，气体 的温度随着压强的变化正比例增大、减小，B项正确。 4,B【解析】对小球受力分析如图所示： 玉可知 8.AD【解析】由单摆的周期公式T。=2√ 单摆的周期与摆角无关，B项错误；摆长变为二，周期 变为号A项正确：单摆的周期变为号，电梯中的等 效重力加速度应变为4g,设电梯竖直向上的加速度 为a,对电梯中一起运动的物体受力分析有4mg一mg 当小球A缓慢地向O移动一小段距离到图中虚线位 一ma,解得a=3g,所以电梯以3g的加速度竖直向上 置处，细线中的拉力T减小，A项错误：细杆ON对 匀加速运动时，电梯空间内的等效重力加速度为4g, 小球B的支持力减小，D项错误：对两小球整体受力 分析可知，F,减小，水平向左的分力减小，故小球A 电梯中的单摆周期变为乃，C项错误，D项正确。 受到的摩擦力减小，B项正确：F,减小，竖直向上的 9.BD【解析】对物块P和滑轮整体受力分析可知，车 分力减小，两小球整体的重力不变，故小球A受到细 厢水平方向的合外力一定水平向右，所以车厢的加速 杆OM的支持力变大，C项错误。 度一定水平向右，车厢可能向右加速，也可能向左减 5.D【解析】由薄膜干涉规律可知，相邻亮条纹之间的 速，A项错误：设(OM段细线中的拉力为T,则竖直方 距离△r=20由题可知n=忐=5X10条，所以 △r 向上有Tsin53°+Tsim37=mg,解得T=5g,C项 1 湖南专版 物理（一） 参考答案及解析 错误：水平方向有Tcos53°+Tcos37°=ma,解得a一 (②)小车A通过光电门1时的速度大小=4 g,B项正确：对物块P受力分析可知，OP段细线中 的拉力F=√(mg)十(ma)厂=√瓦mg,对滑轮根据受 435×10m=0.29m/5,两小车一起通过光电门 0.015s 力平衡可得OP段细线中的拉力大小为√2mg,D项 2时的速度大小功= d 4.35×108m≈ 0.0328 正确。 10.BC【解析】导体棒M经过虚线ab后的瞬间，切割 0.136m/s,两小车的总动量大小p=(mA十mB)功 磁感线产生的感应电动势E=Bd,回路中的感应 ≈0.055kg·m/s。 (3)由于导轨和小车之间有摩擦，为保证遮光片通过 电流大小1一最导体棒M受到的安培力大小F 光电门时的速度为碰撞前，后的瞬时速度，两光电门 Bld,根据牛顿第二定律可知F=ma,解得a 放置的位置应适当靠近一些。 ，A项错误：两导体棒均在磁场区城运动的 12.(1)①C(1分)B1分) 2mR ②a端(1分)0(1分)1000(1分) 过程中，两导体棒组成的系统动量守恒，有m%= (2)串(1分)4000(1分) m助十m号，解得一号，国路中的电瓷上一 (3)改装电压表时，串联电阻的真实阻值小于 4000Q(2分，其他合理原因也给分) 33 一，所以导体棒N离开磁场前瞬间的加 【解析】(1)①由电路图可知，实验采用半偏法测量 2R 电压表的内阻，为减小调节电阻箱R时分压产生的 速度大小a1=BLd_,B项正确：根据能量 6mR 影响，滑动变阻器应选用阻值较小的R,故滑动变 守恒定律.整个过程中有之6=言m(号)广十2Q。 阻器选C,电源电动势较大时，会使电压表分压一定 时滑动变阻器滑片到端部分的阻值较小，为减小 解得Q2m心.C项正确：由动量定理可知，导体棒 9 实验误差，故电源选B ②为了保护电压表，闭合开关S前，应将滑动变阻器 N开始运动到经过虚线d的过程有B1d=m号 的滑片滑到a端，开始时电阻箱R的阻值应调节到 0,该过程中回路中的平均感应电动势E= 0。电阻箱R阻值为2kn时，电压表的示数为号， B以，心.目路中的平均感位电液1-系解得 说明电阻箱分压为号，根据串联电路分压的规律 TM= 器+，从导体棒N离开酸场到绿体桥 可知，电压表的内阻Rv=1k。 M停止运动的过程中，对导体棒M由动量定理可知 (2)改装成大量程的电压表，应串联电阻，串联电阻 _F=0-m弯，解得x 4mvR 2R 3B示·所以虚 的阻值R=15V3y=4000n. 3V Ry 线ub与cd之间的距离L=x十te= 2muR Bd (3)改装后的电压表与标准电压表并联，但改装后的 L,D项错误 电压表的示数总是大于标谁电压表的示数，说明通 三、非选择题 过改装后的电压表的表头的实际电流大于应该通过 11.(1)4.35(1分) 的电流，说明改装电压表时串联的电阻阻值小于 (2)0.29(2分)0.055(2分) 4000Q.(半偏法测电压表的内阻原理上会导致电 (3)靠近(2分) 压表内阻的测量值偏大，该系统误差导致改装后的 【解析】(1)遮光片的宽度d=4mm+7×0.05mm 电压表的示数应小于标准电压表的示数，答该原因 =4.35mm 不给分) ·2 湖南专版 信息卷·新高考 物理（一） 13.【解析】(1)光路图如图所示 增加量等于弹簧对小物块做的负功的绝对值有 空气 602 E=-w,-合r (1分) 透明塑料板 解得x=2m (2分) 溶液 (3)弹簧压缩到G点时，弹簧的弹性势能E。=20J 由En=一W0=amg(L+x) 单色光从空气射入透明塑料板时，由折射定律有 1 in60=2 解得=4 (1分) (1分) sin a 设改变后小物块的质量为m:,小物块刚好能够通过 单色光在透明塑料板中的传播距离x=41分) E点时有 cos a 单色光在透明塑料板中的传播速度大小一品 mig-m R (1分) 小物块从G点到E点过程有 (1分) W,'mgL+)-m:g·2R= 2m:线 (1分) 所以单色光在透明塑料板中的传播时间1=工= 45d 解得m=子kg (2分) 5e (2分) 15,【解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动，由电场力 (2单色光从透明塑料板射人溶流时有品？是 提供加速度有 (1分) a=Ey (1分) m 解得sinB=7,即g=30 (2分) 沿x轴方向有 由几何关系可知，单色光在溶液中的传播方向相对 w=25d (1分) 在空气中的传播方向的偏转角度0=60°一30°=30° 沿y轴方向有 (2分) r=d 1 (1分) 14.【解析】(1)小物块从D点滑到C点的过程中，由动 能定理有 解得E-票 (2分) meR=子m (1分) (2)设经过x轴时，速度方向与x轴正方向的夹角为 在C点有 0.由平抛运动的规律可知1an0=2·d=区 23d3 Ng=加装 (1分) (1分) 解得N=60N (1分) 即0=30 由牛顿第三定律可知小物块对圆弧轨道的压力大小 粒子进入磁场区城的速度大小= cos (1分) 为60N (1分) 粒子在磁场区域中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提 (2)小物块从D点运动到G点的过程有 供向心力有 mgR-mg(L十x)十W0=O (1分) quB-mR (1分) 从G点同到C点的过程有 Ww'一umg(L十x)=0 (1分) 如图所示，粒子每次回到电场区域后做类斜抛运动， W'=一W 每次在电场区域运动的过程中，沿x轴正方向运动 弹簧从B点压缩到G点的过程中，弹簧弹性势能的 的距离均为xm=4√3d 3 湖南专版 物理（一） 参考答案及解析 由几何关系可知，若要粒子在磁场区域运动的轨迹 由(2)可知粒子相邻两次在磁场区城中运动的圆轨 没有交点，应满足2(Rsin0十R)<xo (1分) 迹恰好相切时，磁感应强度大小B=,所以粒子 2dg 联立解得B>器 (2分) 每次在磁场中运动用时4，-36029，T=10xd 360 36 (1分) 之后每次在电场中运动用时4=2弘，=4y3d (1分) 所以粒子从A点出发到第n次经过x轴用时1= +”1 2公-”·63+（m—1D5x·4（n=1、3、5 3 7…) (1分) (3)粒子从A点出发到第一次经过x轴用时11= 或1=(m-I1+2e=m),65+m:5题.4 3 23d (1分) (n=2、4、6、8…) (1分) 粒子在磁场区域中做匀速圆周运动的周期T一” gB 。4 湖南专版