湖南省2024年高考物理一轮模拟试卷（二）

更新时间：2024-05-10 浏览次数：18 类型：高考模拟

一、单选题

1. (2024·湖南模拟) 2023年12月18日23时59分，甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震。一直升机悬停在距离地面100m的上空，一消防战士沿竖直绳索从直升机下滑到地面救助受灾群众。若消防战士下滑的最大速度为5m/s，到达地面的速度大小为1m/s，加速和减速的最大加速度大小均为a=1m/s² ，则消防战士最快到达地面的时间为（　　）

A . 15.1s B . 24.1s C . 23.1s D . 22.1s

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2. (2024·湖南模拟) 杜甫在《曲江》中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处，“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播（可视为简谐波），A、B、C三点与S在同一条直线上。图示时刻，A在波谷与水平面的高度差为H ， B、C在不同的波峰上。已知波速为v ， A、B在水平方向的距离为a ，（　　）

A . A点振动频率为 $\text{[math]}$ B . 到达第一个波峰的时刻，C比A滞后 $\text{[math]}$ C . 从图示时刻起，经过时间 $\text{[math]}$ ， B、C之间的距离增大 D . 从图示时刻开始计时，A点的振动方程是 $\text{[math]}$

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3. (2024·湖南模拟) 一个静止的铀核（ $\text{[math]}$ ）发生 $\text{[math]}$ 衰变，释放的核能全部转化为新核和 $\text{[math]}$ 粒子的动能。已知真空中光速为c ，衰变瞬间 $\text{[math]}$ 粒子的动能为 $\text{[math]}$ ，则此过程中的质量亏损 $\text{[math]}$ 为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2024·湖南模拟) 在银河系中，双星系统的数量非常多。研究双星，不但对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义，而且对于了解银河系的形成与和演化，也是一个不可缺少的方面。假设在宇宙中远离其他星体的空间中存在由两个质量分别为 $\text{[math]}$ 、m的天体A、B组成的双星系统，二者中心间的距离为L。a、b两点为两天体所在直线与天体B表面的交点，天体B的半径为 $\text{[math]}$ 。已知引力常量为G ，则A、B两天体运动的周期和a、b两点处质量为 $\text{[math]}$ 的物体（视为质点）所受万有引力大小之差为（　　）

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

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5. (2024·湖南模拟) 如图甲所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻，导轨间距为 $\text{[math]}$ 。一长为 $\text{[math]}$ ，阻值为 $\text{[math]}$ 的导体棒垂直放置在导轨上，到导轨左端的距离为 $\text{[math]}$ ，空间中有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从 $\text{[math]}$ 时刻开始，导体棒在外力作用下向左做初速度为零的匀加速直线运动，速度随时间变化的关系如图丙所示，在导体棒离开导轨前的过程，已知净电荷量等于沿两个方向通过的电荷量代数差的绝对值，下列说法正确的是（　　）

A . 回路中的电流先逐渐增大后逐渐减小 B . $\text{[math]}$ 内某时刻回路中电流方向发生变化 C . $\text{[math]}$ 时导体棒所受安培力大小为 $\text{[math]}$ 、方向向左 D . 通过定值电阻R的净电荷量为 $\text{[math]}$

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6. (2024·湖南模拟) 如图所示，将半径为R的圆环固定在竖直平面内，O为圆环的圆心，BC为过圆环顶端的一条直径，现将小球以初速度v从B点正上方R处的A点沿水平方向抛出，小球落到圆环上的D点， $\text{[math]}$ ；若将小球以初速度 $\text{[math]}$ 从A点沿相同的方向抛出时，小球的运动轨迹恰好与圆环相切， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，忽略空气阻力，所有的平抛轨迹与圆环在同一竖直平面内，则 $\text{[math]}$ 为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多选题

7. (2024·湖南模拟) 如图所示，矩形盒内用两根不可伸长的轻线固定一个质量为 $\text{[math]}$ 的匀质小球，a线与水平方向成37°角，b线水平。两根轻线所能承受的最大拉力都是 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ ，则（　　）

A . 系统静止时，a线所受的拉力大小12Nb B . 系统静止时，b线所受的拉力大小8N C . 当系统沿竖直方向匀加速上升时，为保证轻线不被拉断，加速度最大为5m/s² D . 当系统沿水平方向向右匀加速时，为保证轻线不被拉断，加速度最大为10m/s²

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8. (2024·湖南模拟) 图甲起重机某次从 $\text{[math]}$ 时刻由静止开始提升质量为 $\text{[math]}$ 的物体，其 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，5~10s内起重机的功率为额定功率，不计其它阻力，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，则以下说法正确的是（　　）

A . 物体在0~10s内运动的最大速度为10m/s B . 起重机的额定功率为18000W C . 5~10s内起重机对物体做的功等于0~5s内起重机对物体做功的1.5倍 D . 5~10s内起重机对物体做的功等于0~5s内起重机对物体做功的2倍

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9. (2024·湖南模拟) 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上的光滑转轴O上，另一端与套在粗糙固定直杆N处质量为0.2kg的小球（可视为质点）相连。直杆与水平面的夹角为30°，N点距水平面的高度为0.4m，NP=PM ， ON=OM ， OP等于弹簧原长。小球从N处由静止开始下滑，经过P处的速度为2m/s，并恰能停止在M处。已知重力加速度取10m/s² ，小球与直杆的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A . 小球通过P点时的加速度大小为3m/s² B . 弹簧具有的最大弹性势能为0.5J C . 小球通过NP段与PM段摩擦力做功相等 D . N到P过程中，球和弹簧组成的系统损失的机械能为0.4J

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10. (2024·湖南模拟) 如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，底部接有一阻值R=2Ω的定值电阻，轨道上端开口，间距L=1m，整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=0.2kg的金属棒ab置于导轨上，通过细线（细线与导轨平行）经定滑轮与质量为M=0.2kg的小物块相连。金属棒ab在导轨间的电阻r=1Ω，导轨电阻不计。金属棒由静止释放到匀速运动前，电阻R产生的焦耳热总共为1.552J，金属棒与导轨接触良好，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s² ，则下列说法正确的（　　）

A . 金属棒ab匀速运动时的速度大小为0.6m/s B . 金属棒ab沿导轨运动过程中，电阻R上的最大电功率为0.36W C . 金属棒从开始运动到最大速度沿导轨运动的距离2m D . 从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，流过电阻R的总电荷量为2C

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三、实验题

11. (2024·湖南模拟) 某小组为了验证机械能守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置，物块P、Q用跨过定滑轮的轻绳相连，P底端固定一宽度为d的轻质遮光条，托住P，用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度差h（ $\text{[math]}$ ）。已知当地的重力加速度为g。
1. （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图丙所示，则图丙中游标卡尺的读数应为cm。
2. （2）下列实验步骤正确的是____
  
  A . 选择两个质量相等的物块进行实验 B . 实验时，要确保物块P由静止释放 C . 需要测量出两物块的质量m_P和m_Q D . 需要测量出遮光条从A到达B所用的时间T
3. （3）改变高度h，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间t，以h为横轴、 $\text{[math]}$ 为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出 $\text{[math]}$ 图像，如图丙所示，该图像的斜率为k，在实验误差允许范围内，若k=（用题中字母表示），则验证了机械能守恒定律。
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12. (2024·湖南模拟) 某实验小组利用如下器材测定一电压表的量程U_x和内阻R_x；
待测电压表V₁（量程约0~3.0V，内阻约为3k Ω）
标准电压表V₂（量程0~6.0V，内阻约为20k Ω）
滑动变阻器R（最大阻值50Ω）
电阻箱R（0~9999.9Ω）
直流电源E（7.5V.有内阻）
开关S及导线若干
回答下列问题：
1. （1）现用多用电表测电压表V₁的内阻，选择倍率“×100”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图甲，则电压表V₁的内阻约为。
2. （2）图丙是该实验小组未完成的实物连线图，请你根据图乙原理图完成实物连线。
3. （3）闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，保证V₁满偏，记录V₂的示数U₂和电阻箱的阻值R，断开开关。多次重复上述操作。根据多次测得的数值在 $\text{[math]}$ 坐标系中描点，如图丁。请根据坐标系中的描点作出 $\text{[math]}$ 图线。
4. （4）根据图丁中图线求得V₁的量程U_x＝V，内阻R_x＝。（结果均保留两位有效数字）
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四、解答题

13. (2024·湖南模拟) 图中甲为气压升降椅，乙为其核心部件模型简图。活塞横截面积为S ，气缸内封闭一定质量的理想气体，该气缸导热性能良好，忽略一切摩擦。调节到一定高度，可以认为活塞上面有卡塞，活塞只能向下移动，不能向上移动。已知室内温度为27℃，气缸内封闭气体压强为p ，稳定时气柱长度为L ，此时活塞与卡塞恰好接触且二者之间无相互作用力，重力加速度为g。
1. （1）当室内温度升高10℃时，求气缸内封闭气体增加的压强；
2. （2）若室内温度保持27℃不变，一质量为m的同学盘坐在椅面上，求稳定后活塞向下移动的距离。
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14. (2024·湖南模拟) 如图所示，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的半圆形 $\text{[math]}$ 区域内有半径为R的匀强磁场，方向垂直于 $\text{[math]}$ 平面向里，直径 $\text{[math]}$ 与y轴平行。一质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的粒子，从y轴上的 $\text{[math]}$ 点，以大小为 $\text{[math]}$ 的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的 $\text{[math]}$ 点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成 $\text{[math]}$ 角，不计粒子的重力。求：
1. （1）电场强度E的大小。
2. （2）粒子到达a点时速度的大小和方向。
3. （3）磁感应强度B的最小值以及粒子在磁场中的径迹与 $\text{[math]}$ 所围成的面积。
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15. (2024·湖南模拟) 如图，水平地面上有一桌面足够长的桌子，其上表面水平且光滑。桌上静止一厚度可忽略、质量M=2 kg的不带电绝缘长木板C，C左端与桌面左边缘对齐，C上距离其左端x₁=1.36 m处静止一可视为质点且质量m_B=1 kg的小木块B。距C右端x₂=0.24 m处固定有一弹性挡板。整个区域有方向水平向右、场强E=2×10⁴N/C的匀强电场。现从桌子左侧的地面某位置，以速度υ₀=15 m/s竖直向上抛出一个可视为质点的质量m_A=1 kg、电荷量q=1×10^-4C的带正电金属块A，若A刚好从C的左端水平向右滑上C。此后C与档板第一次碰撞瞬间电场大小不变，方向立即反向，碰后立即撤走档板，碰撞时间极短且无机械能损失。在运动过程中，B始终没有滑到C的最右端，已知A、B与木板间的动摩擦因数均为μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10 m/s²。
1. （1）求金属块A刚滑上长木板C的左端时的速度大小；
2. （2）求长木板C与档板第一次碰撞前瞬间的速度大小；
3. （3）分析A、B能否发生碰撞，若能碰撞，则碰后A、B粘在一起并在碰撞瞬间电场消失，求A、B、C的最终速度；若A、B不能碰撞，请求出最终A、B相距的距离。
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