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）02

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(二) 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.从夸父逐日到羲和探日,中华民族对太阳的求知探索从未停歇,我国已制 定羲和、夸父两项太阳探测计划。太阳辐射的能量来自于热核反应,其中 一种反应序列包含核反应2He-→X十2H,下列说法正确的是 A.X为a粒子,a射线的穿透能力比>射线强 B.X为g粒子,a射线的电离能力比y射线强 C.X为B粒子,B射线的穿透能力比Y射线强 D.X为B粒子,B射线的电离能力比射线强 2.某款无人配送小车性能测试过程中的速度v随时间/变化的关系图像如 图所示,则下列速度v和位移x的关系图像中,能描述该过程的是 {##### 3.一定质量的某种理想气体从状态A开始,经历A→B、B→C、C→D三个过 程,其体积V随热力学温度T变化的关系图像如图所示,其中BC的反向 物理试题(二)第1页(共8页) 衡水金卷·先享题·信息卷 湖南专版 延长线通过坐标原点O,该气体在状态A时的压强为)。,则下列说法正确 的是 A.该气体在状态B时的压强为2p D.从状态A到状态B的过程中,该气体放出热量 4.为贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛。某种风力发电机的原理图如 图所示,发电机的线圈固定,磁体在风车叶片驱动下绕线圈对称轴转动,已 知磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度大小为B,线圈的匝数为”、面积 为S、总电阻为,.若磁体转动的角速度为,外电路两端电压为U,则下列 说法正确的是 A.图示时刻线圈中的感应电流最大 #44# /②nBS-2U B.线圈中的感应电流的有效值为 2r 接外电路 C.磁体从图示位置转过90的过程中,线圈中产生的平均 BS 感应电动势大小为 /2nBSU-U2 D.线圈的输出功率为 2r 5.如图所示,某工人用一根绕过光滑定滑轮的轻绳将石墩从P点匀速拉到 M点。已知石墩经过O点时轻绳与水平方向的夹角为30{},石墩与水平面 间的动摩擦因数为 2 ,则该过程中轻绳的拉力 A.一直增大 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 6.如图甲所示,2023年11月9日,长征三号乙运载火箭托举中星6E卫星在 西昌卫星发射中心发射升空,随后将该卫星送入地球静止轨道,发射任务 取得圆满成功。中星6E卫星在工作轨道上运行时,地球相对中星6E卫 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(二)第2页(共8页) 湖南专版 星的张角为0,如图乙所示。已知地球半径为R,地球的自转周期为T,地 球表面的重力加速度为g,引力常量为G,中星6E卫星绕地球的运动近似 为匀速圆周运动,则下列说法正确的是 /gRsin^2} A.中星6E卫星运行的线速度大小为. 2 B.中星6E卫星的加速度大小为gsin C. 地球的第一宇审速度为。/②gR 3r , D.地球的密度为 2{ GT2sin 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.蜻蜓每次点水会在水面上形成一个波长的波形(每点水一次波源振动一个 周期就立刻停止运动)。一只蜻蜓在原点先、后点水两次,第二次点水刚结 束时的波形如图所示。已知n、”两处水面漂浮着两小片浮萍,该波在水 中的传播速度为20cm/s,则下列说法正确的是 cm A.第①次点水比第②次点水用的时间更长 B.第①次点水结束到第②次点水开始的时间间隔为0.2; C.、”两处的浮萍都会随波向远处运动 D.第②次点水的振动传至n处时,第①次点水的振动刚好传至n处 8.如图所示,真空中固定着两等量正点电荷,两电荷的连线和中垂线的交点 为O.一带负电的试探电荷沿中垂线移动时,经过M点时受到的电场力最 大,图中N点与M点关于O点对称。若取无穷远处电势为零,不计试探 电荷的重力,则下列说法正确的是 .= A.中垂线上O点的电势最高 .._ B.试探电荷在M点具有的电势能比在O点小 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(二)第3页(共8页) 湖南专版 C.若将试探电荷从M点由静止释放,则该电荷将做往复运动 D.试探电荷经过M点时的加速度与经过N点时的加速度相同 9.如图所示,倾角为30{}的山脚下有一迫击炮,以初速度o。发射一枚炮弹,方 向与水平方向成60{角,炮弹运动到B(图中未画出)点时距离山坡最远。 已知重力加速度为g,忽略一切阻力,则下列说法正确的是 B.O、B两点间的水平距离为 60 ③0 C.炮弹从O点运动到B点所用的时间为 3 # D.炮弹到达B点时的速度大小为 10.我国航母“福建舰”采用了电磁弹射和电磁阻拦系统,如图所示为电磁阻 栏系统的简化原理图,水平光滑平行金属导轨MN、PQ间的距离为d,导 轨间有方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为M的舰 载机着舰时关闭动力系统,通过绝缘阻拦索拉住导轨上的一根质量为 的金属棒a,金属棒a瞬间与舰载机以共同速度 。在磁场中减速滑行 至停下。已知导轨左端定值电阻的阻值为R,金属棒a接入导轨间的电 法正确的是 A.舰载机的最大加速度为5R(M+) 4Bd{o (M十n)o B.通过定值电阻的电荷量为 2Bd 4(M十m) C.定值电阻上产生的热量为 5 5R(M十m) D.舰载机通过的位移大小为 4B_d{} 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(二)第4页(共8页) 湖南专版 三、非选择题;本题共5小题,共56分。 11.(7分) 滑块 如图所示为某同学设计的一个加速度测量计。 弹赞 W 滑块可以在光滑的框架中平移,滑块两侧用弹策拉 N --框架 着;静止时,两弹策处于自然长度,滑片位于滑动变 -滑片 阻器的正中间;滑片与滑动变阻器右端点间的阻值 -电流传感器 滑动变阻器R 与它到这端的距离成正比。工作时将该装置固定 在被测物体上,使弹策及滑动变阻器R均与被测物体的运动方向平行,当被 测物体加速运动时,滑块将在弹策的作用下,以同样的加速度运动。通过电 流传感器的示数,可以得知加速度的大小。已知电池E的电动势为9V,内 阻忽略不计,滑块的质量为1kg,两弹箭的劲度系数均为1×10{}N/m,滑动 变阻器R的全长9cm,总阻值为180,弹策始终在弹性限度内。 (1)当被测物体的加速度为零时,电流传感器的示数为 (2)当电流传感器的示数为1.5A时,被测物体的加速度大小为 m/s2、方向 (填“水平向左”或“水平向右”):当电流传感器 的示数为0.9A时,被测物体的加速度大小为 m/s2、方向 (填“水平向左”或“水平向右”)。 12.(9分) 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中。 (1)下列实验步骤正确的顺序为 ①将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根掘 油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小 ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状 稳定: ③将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 ④往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适 量的雍子粉均匀地撒在水面上 配制一定浓度的油酸酒精溶液,用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一 滴一滴地滴入量简中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油 酸酒精溶液的体积 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(二)第5页(共8页) 湖南专版 (2)某次实验中将1mL.的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液,用 注射器测得1mL该油酸酒精溶液为80滴,再滴入1滴这样的溶液到准备 好的浅盘中,描出的油膜轮廊如图所示,每格边长为0.5cm,油酸膜的面积 为 cm{};根据以上信息,可估算出油酸分子的直径约为 nm (结果保留一位有效数字) (3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,可能是由于 (填正确答案标号)。 A.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格 B. 用注射器和量筒测油酸体积时,溶液滴数多记录了几滴 C.水面上靡子粉撒得太多,油膜没有充分展开 13.(10分) 如图所示为一半径为R的半球形玻璃砖的截面图,一束平行单色光从 空气垂直底面AB的方向射入玻璃砖。已知玻璃砖对该单色光的折射率为 ②,光屏MN与玻璃砖底面AB平行且到底面AB的距离为2R,光在真空中 的传播速度为c。不考虑光的多次反射,求; (1)光屏MN上光斑区域的面积 (2)到达光斑区域边缘的光线从玻璃砖底面AB射到光屏MN上所用 的时间。 。 M77777777777777-N 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(二)第6页(共8页) 湖南专版 14.(14分) 自动化分抹为矿业、食品、快递等行业的发展起到很大的促进作用,而物 品的自动传输主要依靠传送带进行。如图所示,水平传送带以v一3m/s的 速度逆时针匀速转动,传送带左端点M与光滑水平轨道平滑连接,右端与半 径r=0.6m的四分之一光滑圆孤轨道平滑连接。一质量n.=1kg的物块 a静置于悬点O正下方,一长/一2m的轻绳上端固定于悬点O,下端系一质 量。一3kg的小球6。现将小球6向左拉至轻绳与竖直方向成0一53{}角处 由静止释放,摆到最低点时恰好与物块a发生弹性正碰,之后物块a与小球 b未发生碰撞。已知物块a与传送带间的动摩擦因数一0.5,M、N两端点 间的距离L-2m,重力加速度g=10m/s^{},sin53*-0.8,cos53*}=0.6。求 (1)物块a与小球碰撞前瞬间轻绳对小球5的拉力大小 (2)物块a与小球碰撞后瞬间物块a的速度大小; (3)物块a从右侧圆狐轨道飞出到再次返回圆狐轨道所用的时间。 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(二)第7页(共8页) 湖南专版 15.(16分) 如图所示,在平面直角坐标系xOv中,直线x&一0.2m与v轴和直线x 一0.7m组成的左、右两个条形区域内,存在着方向均垂直于坐标平面向里、 磁感应强度大小分别为B. 和B的匀强磁场。质量m=2.0×10-1kg、电 荷量q-1.0×10-*C的带电粒子从坐标原点O以不同速率沿x轴正方向射 人磁场,不计粒子重力。 (1)若粒子的速度v一2×10{}m/s,粒子恰好没能进入右侧条形磁场区 域,求磁感应强度B 的大小; (2)若粒子的速度v=4×10{}m/s.粒子恰好没从右侧条形磁场区域的 右边界射出,求粒子进入右侧条形磁场区域时的速度方向; (3)求(2)问中磁感应强度B。的大小。 衡水金卷·先享题·信息卷 物理试题(二)第8页(共8页) 湖南专版信息卷·新高考 物理（二） 2024年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 信息卷·物理（二） 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) P ① ③ ④ 档次 系数 1 选择题 4 核反应方程式、射线 易 0.85 2 选择题 口-t,v-x图像 中 0.70 选择题 气体实验定律，V-T图像 中 0.70 4 选择题 交流电有效值（四值）问题 中 0.65 选择题 4 滑动摩擦力、动态分析 中 0.70 6 选择题 卫星的运动问题 中 0.65 7 选择题 5 机械波 中 0.70 8 选择题 5 静电场 中 0.75 9 选择题 5 斜抛运动 中 0.65 10 选择题 5 法拉第电磁感应定律 难 0.55 11 利用电流传感器制作加速度测 非选择题 % 0.75 量计 12 非选择题 9 用油膜法估测油酸分子的大小 中 0.65 13 非选择题 10 折射定律 中 0.70 14 非选择题 14 结合实际生活的传送带模型 中 0.65 15 非选择题 16 带电粒子在有界磁场中的运动 0.55 ·1 湖南专版 信息卷·新高考 物理（二） 参考答案及解析 物理（二） 一、选择题 出功率P=U=②mBSg-2U,D项错误. 1.B【解析】根据核反应满足质量数和电荷数守恒可 2 知，X为a粒子(：He),Y射线的穿透能力最强，a射线 5.C【解析】设轻绳与水平方向的夹角为0，以石墩为 最弱：a射线的电离能力最强，Y射线最弱，B项正确。 研究对象，由平衡条件可得Fcos9=f,Fsin0十Fx= 2.C【解析】由v-t图像知小车先做匀加速直线运动， mg,又f=F、,联立解得F=cos+Asim0 然后做匀减速直线运动。小车做匀加速直线运动时， 根据匀变速直线运动速度位移关系有=2a1x,A、B 二，其中np==√3，故9=60 √1+sin(0+g) 项错误：小车做匀减速直线运动时，有=一 当0=90°一9=30°时，拉力有最小值，所以该过程中 2a:(x一x1),其中对应着小车运动过程中的最大 轻绳的拉力先藏小后增大，C项正确。 速度m,故2=2x(a1十a2)一2ax,C项正确，D项 6.D【解析】由题图可知中星6E卫星的轨道半径r 错误。 ,设地球的质量为M,由万有引力提供向心力 R 3.C【解析】该气体从状态A到状态B发生等温变 化，由玻意耳定律得p,V。=pg·2V。,解得pn= sin 2 2,A项错误：该气体从状态B到状态C发生等压 得GMm=mu=m兰 ,又型只，联立解得a—一 R 变化，由盖一昌萨克定律得兴-兴，解得 gsin' 20= √gRsin之·A,B项错误：在地面附近 0 三T。,B项错误：该气体从状态C到状态D发生等温 有mg=m哀，解得=V尔，C项错误：由于中星 变化，由玻意耳定律得p·3Vn=puVa,其中pe=pa 6E卫星处于地球静止轨道，所以其运行周期等于地 =宁A,解得pa=号A,C项正确：从状态A到状态 球的自转周期T,则有G恤=m亭)，又地球的质 B的过程中，该气体对外做功，内能不变，由热力学第 4xR 一定律知气体吸收热量，D项错误。 量M=p3 ,联立解得地球的密度p= 3元 GTsin!0' 2 4.B【解析】图示时刻线圈位于中性面，通过的磁通量 最大感应电动势为0，线圈中的感应电流为0，A项 D项正确 错误：线圈中产生的感应电动势最大值Em=nBSw, 二、选择题 有效值E-三=”B,线圈中感应电流的有效值17，AB【解析】被速相同，由=产可知第⑩次点水的 2 2 _E-U-区nBS。-2U,B项正确：磁体从图示位置 被长更长，周期更大，A项正确：第①次点水结束到第 2r ②次点水开始，第①次点水的波形向前传插了4©m, 转过90°的过程中，线圈中产生的平均感应电动势大 故时间间隔为08=0,2s,B项正确：浮萍并不会随 4 小E=nB三=BS=2BS,C项错误：线圈的输 △1 波迁移，C项错误：第②次点水的波能更快地传到m 处，D项错误。 湖南专版 物理（二） 参考答案及解析 8.AC【解析】等量同种正电荷的中垂线上中点O的 项正确。 电势最高，向两边降低，A项正确：负试探电荷从M 三、非选择题 点运动到O点，电场力做正功，电势能减小，B项错 11.(1)1(2分) 误：从M点释放的负试探电荷，将在M点和N点之 (2)3(2分)水平向左(1分)1(1分)水平向右 间做往复运动，C项正确；试探电荷在N点受到的力 (1分】 与在M点受到的力大小相同、方向相反，所以加速度 【解析】(1)当被测物体的加速度为零时，滑片应处 也是大小相同、方向相反，D项错误。 于滑动变阻器的中央，此时接入电路的电阻R 9.CD【解析】将速度及重力加速度g分别沿斜面 E 90,电流传感器的示数1=尼=1A. 方向和垂直斜面方向分解，其中垂直斜面方向的分速 度大小为，sin30°，加速度大小为gcos30°，设炮弹从 (2)当电流传感器的示数=1.5A时，R=号 O点运动到B点所用的时间为t,则有sin30° 6Q,滑片位于滑动变阻器中央的右侧x1=1.5cm gs30°·，解得1=，C项正确：从0点到B点 处，由牛顿第二定律得2k.x,=ma1,解得a,= 3g 3m/s,方向水平向左：当电流传感器的示数I= 炮弹做斜抛运动，竖直方向的位移y=sin60°·1一 =装，水平方向的位移1=0s60·1 1 Q.9A时，R=号=10Q,滑片位于滑动变阻器中央 的左侧x2=0.5cm处，由牛顿第二定律得2kx1= 3 ,A、B项错误：由动能定理有一mgy= 2m2 ma:,解得a,=1m/s2,方向水平向右。 12.(1)⑤④②③①(2分) 之m听，解得炮弹到达B点时的速度大小和= 地，D 3 (2)36(35.5~36.5,2分)7×10-0(2分) 项正确。 (3)AC(3分) 10.AD【解析】初始时刻，金属棒的速度最大，感应电 【解析】(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验 流最大，加速度最大，由法拉第电磁感应定律和闭合 步骤为：准备油酸酒精溶液⑤→准备带水的浅盘和 电路欧姆定律得Bd,=1(R+子R),由牛顿第二定 痱子粉④→形成油膜②→描绘油膜轮廓③→计算分 子直径①，故正确的顺序为⑤①②③①. 律得BId=(M十m)a,联立解得最大加速度a= (2)油酸膜的而积S=144×0.5×0.5cm2=36cm2, 局A项正确：由动量定理得一Bd·△口 一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V=500× 一(M+m),又？=1·△1，联立解得通过定值电阻 ml.=2,5×10‘mL,油酸分子的直径d= 1 的电荷量g=M+m也，B项错误：根据能量守恒 Bd 2.5×104×10 定律可得定值电阻和金属棒产生的总热量Q= 36×10-4 -m≈7×10t0m. 、2(M+m)话，定值电阻上产生的热量Q (3)如果计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方 格，导致统计的油膜面积偏小，计算结果将偏大，A R 一Q。=2(M+m)远，C项错误：由法拉第电磁 R+i 5 项正确：用注射器和量简测油酸体积时，溶液滴数多 记录了几滴，则每一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的 感应定律和闭合电路欧姆定律得B空=I(R十 体积的测量值偏小，计算结果将偏小，B项错误：如 △ 5R(M+m)边，D 果水面上排子粉撒得较多，油酸没有充分展开，导致 子R又g=1·联立解得r 4Bd 统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小，计算结 ·2 湖南专版 信息卷·新高考 物理（二） 果将偏大，C项正确。 2m访= 1 合听十名话 (1分) 13.【解析】(1)边界光线的光路如图所示 联立解得=6m/5 (2分) (3)设物块a运动到N点的速度大小为v,由动能 定理得 一mgl.=zm听-2m听 (2分) 解得=4m/s (1分) 设物块a飞出圆弧轨道时的速度大小为：，由动能 对于边界光线有 定理得 mc片-号 (1分) 一1g广 (1分) 解得C=45 (1分) 则物块“从右侧圆弧轨道飞出到再次返回圆弧轨道 由几何关系知光屏MN上圆形光斑的半径 所用的时间1=2 (1分) g r=2R-√2R (2分) 联立解得1=0.4s (1分) 光屏MN上光斑区域的面积 15.【解析】(1)当速度=2×10m/s时，粒子恰好没 S=xr=(6-4V2)πR (2分) 能进入右侧条形磁场区域，其运动轨迹如图甲所示 (2)光在玻璃砖中的传播速度 1 =C-② 2 (2分) B XX 到达光斑区域边缘的光线射到光屏MN上所用的 时间 × +R+2r212R 2 (2分) 0 所以到达光斑区域边缘的光线从玻璃砖底面AB射 ××} XX 到光屏MN上所用的时间为2ER 甲 由洛伦兹力提供向心力得 14.【解析】(1)小球b由静止运动到最低点的过程中， qv,B:=m vi (2分) 由动能定理得 由几何关系知 m2 gl(1-cos 0)= 2 mzv (1分) r=0.2m (1分) 在最低点，由牛顿第二定律得 联立解得B=0.2T (1分) F-m:8=m21 (1分) (2)当粒子速度边=4×10m/s时，粒子恰好没出 右侧条形磁场区域的右边界，其运动轨迹如图乙 联立解得=4m/s,F=54N (2分) 所示 (2)小球b与物块a发生弹性碰撞，根据动量守恒定 律和机械能守恒定律可得 7:场=1)十m:为 (1分) 3 湖南专版 物理（二） 参考答案及解析 解得n=0.4m (1分) 设粒子进入右侧条形磁场区域时的速度方向与x轴 的夹角为0，则m=片-号 (2分) B B 解得0=30 (1分) × 0 即粒子进入右侧条形磁场区域时的速度方向与x轴 + 成30°角 (1分) (3)由儿何知识可得 sin0=-（） (2分) 12 联立解得r1=1m (1分) 乙 在右侧条形磁场区域中，由牛顿第二定律得 O,为粒子在左侧条形磁场区域中运动的圆心，O 9%B=m盟 (1分) 为粒子在右侧条形磁场区域中运动的圆心，在左侧 磁场中，由牛顿第二定律得 解得B:=0.08T (2分) B=m蓝 (1分) 4 湖南专版