2023-2024学年湖南省“五市十校”高考仿真卷物理试卷含解析

2023-2024学年湖南省“五市十校”高考仿真卷物理试卷
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：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、静电现象在自然界中普遍存在，下列不属于静电现象的是（ ）
A ．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B ．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C ．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D ．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
2、建筑工人常常徒手向上抛砖块，当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住。

在一次抛砖的过程中，砖块运动3s 到达最高点，将砖块的运动匀变速直线运动，砖块通过第2s 内位移的后13用时为t 1，通过第1s 内位移的前15用时为t 2，则21
t t 满足（ ） A ．211154t t << B ．211143t t << C ．211132t t << D ．21
112t t << 3、一滴水的质量为0.05g ，水滴间隔相等的时间从距石头上方5m 处由静止下落，水滴和石头的撞击时间为0.01s ，重力加速度g 取10m/s 2，不计空气阻力。

若在一滴水撞击石头的同时下一滴水开始落下，则一天时间内水滴对石头作用力的总冲量大小约为（ ）
A ．1N▪s
B ．10N▪s
C ．20N▪s
D ．40N▪s
4、如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于0点，一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P ，一条绳连接小球Q ，P 、Q 两物体处于静止状态，另一条绳OA 在外力F 的作用下处于水平状态。

现保持结点O 位置不变，使OA 绳逆时针缓慢旋转至竖直方向，在此过程中，P 、Q 及斜面均保持静止，则（ ）
A ．斜面对物块P 的摩擦力一直减小
B ．斜面对物块P 的支持力一直增大
C ．地面对斜面体的摩擦力一直减小
D ．地面对斜面体的支持力一直增大
5、如图所示，两个相同材料制成的水平摩擦轮A 和B ，两轮半径R A =2R B ，A 为主动轮．当A 匀速转动时，在A 轮边缘处放置的小木块恰能相对静止在A 轮的边缘上，若将小木块放在B 轮上让其静止，木块离B 轮轴的最大距离为（ ）
A ．/8
B R B ．/2B R
C ．B R
D ．/4B R
6、物体做匀速圆周运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（ ）
A ．大小相同、方向相同
B ．大小相同、方向不同
C ．大小不同、方向不同
D ．大小不同、方向相同
二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。

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、下列说法正确的是______
A ．水池中水的温度相同，水底一小气泡因扰动而上升时一定吸热
B ．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显
C ．同一容器中同种气体所有的分子运动速率基本相等
D ．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行
E.压缩汽缸内气体时要用力推活塞，这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力
8、下列说法正确的是（ ）
A ．游泳时头露出水面后，头发全贴在头皮上是液体表面张力的作用
B ．密封容器中气体的压强是由气体所受的重力产生的
C ．一定质量的理想气体，内能随着温度升高一定增大
D ．晶体在熔化过程中，分子势能一定是增大的
E.阴天教室里，同学们感觉空气湿度大，是因为空气中水蒸气的饱和汽压大
9、天文学家观测发现的双子星系统“开普勒—47”有一对互相围绕运行的恒星，其中一颗大恒星的质量为M ，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一，引力常量为G ，据此可知（ ）
A ．大、小两颗恒星的转动周期之比为1：3
B ．大、小两颗恒星的转动角速度之比为1：1
C ．大、小两颗恒星的转动半径之比为3：1
D ．大、小两颗恒星的转动半径之比为1：3
10、如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN 、PQ 平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L =0.20m ，两导轨的左端之间连接的电阻R =0.40Ω，导轨上停放一质量m =0.10kg 的金属杆ab ，位于两导轨之间的金属杆的电阻r =0.10Ω，导
轨的电阻可忽略不计。

整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。

现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U 随时间t变化的关系如图乙所示。

则（）
A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向b
B．t=3s时金属杆的速率为3m/s
C．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5W
D．0~5s内通过R的电荷量为2.5C
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。

某同学利用这一事实测盘电压表的内阻（半偏法）。

实验室提供的器材如下：待测电压表V（量程3V．内阻约为3000Ω），电阻箱R0（最大组值为99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值100Ω，额定电流2A）。

电源E（电动势6V，内阻不计），开关两个，导线若干。

（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分。

将电路图补充完整_______。

（2）将这种方法测出的电压表内阻记为R'v．则R'v=______。

与电压表内阻的真实值R v相比，R'v____Rv．（选填“＞““=”或“＜“）
12．（12分）如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图．其中包括电源E，开关S1和S2，电阻箱R，电流表A，保护电阻R x．该同学进行了如下实验步骤：
(1)将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合S 1、S 2，读出电流表示数为I ，电阻箱读数为9.5 Ω，断开S 2，调节电阻箱的
阻值，使电流表示数仍为I ，此时电阻箱读数为4.5Ω．则保护电阻的阻值R x ＝________Ω．（结果保留两位有效数字）
(2)S 2断开，S 1闭合，调节R ，得到多组R 和I 的数值，并画出1R I
-图象，如图所示，由图象可得，电源电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω．（结果保留两位有效数字）
(3)本实验中，内阻的测量值________（填“大于”或“小于”）真实值，原因是_____________．
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，一直角三角形ABC 处于匀强电场中（电场未画出），30A ∠=︒，BC L =，三角形三点的电势分别为0A ϕ=，02C
B ϕϕϕ==（00ϕ>，为已知量）。

有一电荷量为q -、质量为m 的带电粒子（重力不计）从A
点以与AB 成30角的初速度0v 向左下方射出，求：
（1）求电场强度E ；
（2）设粒子的运动轨迹与BAC ∠的角平分线的交点为G ，求粒子从A 点运动到G 点的时间t 。

14．（16分）如图所示，倾角α＝30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L ＝1．8 m 、质量M ＝3 kg 的薄木板，木板的最上端叠放一质量m ＝1 kg 的小物块，物块与木板间的动摩擦因数μ＝32
．对木板施加沿斜面向上的恒力F ，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动．设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g ＝10 m/s 2．
（1）为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件；
（2）若F＝3．5 N，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离．
15．（12分）如图，一玻璃砖截面为矩形ABCD，固定在水面上，其下表面BC刚好跟水接触。

现有一单色平行光束与水平方向夹角为θ（θ>0），从AB面射入玻璃砖。

若要求不论θ取多少，此光束从AB面进入后，到达BC界面上的部
分都能在BC面上发生全反射，则该玻璃砖的折射率最小为多少？已知水的折射率为4
3。

参考答案
一、单项选择题：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、C
【解析】
梳子与头发摩擦会产生静电，吸起纸屑，是静电现象，不符合题意．故A错误；带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引属于静电感应现象，是静电现象，不符合题意．故B错误；小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流属于电磁感应现象，不属于静电现象．故C正确．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电，也是静电现象，不符合题意．故D错误；本题选不属于静电现象的，故选C．
点睛：静电是因为摩擦使物体带电的现象，平时所见到的摩擦起电现象都是一种静电现象．如：塑料的梳子梳理干燥的头发的时候，头发和梳子会粘在一起，而且会产生噼啪的响声；玻璃棒和丝绸摩擦，用玻璃棒可以吸引碎纸片玻璃棒带正电，丝绸带负电；毛皮和橡胶棒摩擦也产生静电，现象和上面一样橡胶棒带负电，毛皮带正电；注意闪电不属于静电，静电积累到一定程度，正负电子引诱，而产生的放电现象．
2、C
【解析】
竖直向上抛砖是匀变速直线运动，经过3s减为0 ，可以从最高点开始逆向思维，把上升过程反过来看作自由落体运
动。

根据自由落体运动的公式212
h gt =，得第1s 内，第2s 内，第3s 内的位移之比为 123::1:3:5S S S =
从最高点开始，设第1s 内位移为x ，则第2s 内为3x ，第3s 内为5x 。

所以从最高点开始，砖块通过上抛第2s 位移的后13的位移为第2个x ，通过第1s 内位移的前15
的位移即为第9个x ，按照自由落体公式可得
1t =
2t =
所以
210.41t t =≈ 所以ABD 错误，C 正确。

故选C 。

3、D
【解析】
设一滴水与石头撞击时的作用力为F ，水与石头撞击时的速度为
10m/s v =
设向上为正方向，由动量定理得
()0F mg t mv -∆=-
水滴间隔
t =一天时间内有N 滴水撞击石头，则有
243600N t
⨯= 一天时间内水滴对石头作用力的总冲量大小
F NF =总
联立解得
43.2N F ≈总
故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

4、C
【解析】
缓慢逆时针转动绳OA 的方向至竖直的过程中，OA 拉力的方向变化如图从1位置到2位置再到3位置，如图所示，
可见绳OA 的拉力先减小后增大，绳OB 的拉力一直减小。

A ．由于不清楚刚开始绳子拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系，所以当连接P 物体的绳子拉力一直减小，不能判断斜面对物块P 的摩擦力变化情况，故A 错误；
B ．P 物体一直在斜面上处于静止状态，则斜面对P 的支持力等于重力在垂直斜面向下的分力，保持不变，故B 错误；
C ．以斜面体和P 的整体为研究对象受力分析，根据平衡条件：斜面受地面的摩擦力与OB 绳子水平方向的拉力等大反向，因绳OB 的拉力一直减小，与水平方向的夹角不变，故其水平分力一直减小，则地面向左的摩擦力一直减小，故C 正确；
D ．以斜面体和P 整体为研究对象受力分析，由于绳OB 的拉力一直减小，其竖直向下的分力一直减小，根据竖直方向受力平衡，知地面对斜面体的支持力不断减小，故D 错误。

故选C 。

5、B
【解析】
摩擦传动不打滑时，两轮边缘上线速度大小相等，根据题意有：两轮边缘上有：R A ωA =R B ωB ，所以：ωB ＝ A B
R R ωA ，因为同一物体在两轮上受到的最大摩擦力相等，根据题意有，在B 轮上的转动半径最大为r ，则根据最大静摩擦力等于
向心力有：mR A ωA 2＝mr ωB 2，得：2222()A A B B A A A B R R R r R R R ωω＝＝＝，故ACD 错误，B 正确；故选B ． 点睛：摩擦传动时，两轮边缘上线速度大小相等，抓住最大摩擦力相等是解决本题的关键．
6、B
【解析】
物体做匀速圆周运动时，速度的变化量v at ∆=，由于加速度的大小不变但方向时刻在变化，所以在任意相同时间间隔内， 速度的变化量大小相等，方向不同。

A. 大小相同、方向相同，与分析不符，故A 错误；
B. 大小相同、方向不同，与分析相符，故B 正确
C. 大小不同、方向不同，与分析不符，故C 错误；
D. 大小不同、方向相同，与分析不符，故D 错误。

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。

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、ABD
【解析】
A ．气泡上升过程压强不断减小，气泡逐渐胀大，就要对外做功，然而温度还不变，于是它肯定不断吸热．所以A 正确．
B ．悬浮在液体中的颗粒越小,在某一瞬间跟它相撞击的分子数越小.布朗运动微粒大小在10-6m 数量级,液体分子大小在10-10m 数量级,撞击作用的不平衡性就表现得越明显,因此,布朗运动越明显.B 正确．
C ．同一容器中同种气体所有的分子运动速率不一定相等，C 错误．
D ．按机械能与内能转化的方向性表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．熵增加原理的内容：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小．如果过程可逆，则熵不变；如果过程不可逆，则熵增加． 从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展．所以D 正确．
E ．分子间的引力和斥力是同时存在的，它们的大小随分子间的距离而发生变化．当0r r <时，合力表现为斥力，当0r r >时，合力表现为引力．E 错误．
所以选择ABD ．
8、ACD
【解析】
A ．液体表面张力使液体表面具有收缩的趋势，故游泳时头露出水面后头发全贴在头皮上，A 正确；
B ．密封容器中气体的压强是由大量气体分子对容器的碰撞引起的，B 错误；
C ．对于一定质量的理想气体，其内能的变化仅与分子热运动的动能有关，当温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大，则内能也一定增大，C 正确；
D ．晶体熔化时从外界吸热，而温度并不升高，晶体分子的平均动能没有变化，故分子势能一定增大，D 正确；
E ．同学们感觉到空气湿度大，不是因为空气中水蒸气的饱和汽压大，而是空气中水蒸气的实际压强与同一温度下水的饱和汽压之比大，E 错误。

故选ACD 。

9、BD
【解析】
AB ．互相围绕运行的恒星属于双星系统，大、小两颗恒星的转动周期和角速度均相等，故A 错误，B 正
确；
CD ．设大恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为1x ，小恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为2x ，由
22123
M M x x ωω= 可得大，小两颗恒星的转动半径之比为1：3，故C 错误、D 正确。

故选BD 。

10、BD
【解析】
A ．由图像可知，t =5.0s 时，U =0.40V ，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为
0.40A 1A 0.40
U I R === 用右手定则判断出，此时电流的方向由b 指向a ，故A 错误；
B ．由图可知，t =3s 时，电压表示数为
'0.43V 0.24V 5
U =
⨯= 则有 'R U E R r
=+ 得 '0.10.40.24V 0.3V 0.4r R E U R ++=
=⨯= 由公式=E BLv 得
0.3m/s 3m/s 0.500.20
E v BL ===⨯ 故B 正确；
C ．金属杆速度为v 时，电压表的示数应为
=+R U BLv R r
由图像可知，U 与t 成正比，由于R 、r 、B 及L 均与不变量，所以v 与t 成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为
223m/s 1m/s 3
v a t ===
根据牛顿第二定律，在5.0s 末时对金属杆有
F BIL ma -=
得
=+(0.5010.200.101)N 0.20N F BIL ma =⨯⨯+⨯=
此时F 的瞬时功率为
0.215W 1.0W P Fv Fat ===⨯⨯=
故C 错误；
D ．t =5.0s 时间内金属杆移动的位移为
221115m 12.5m 22
x at ==⨯⨯= 通过R 的电荷量为
0.50.212.5C 2.5C 0.40.1
BLx q R r R r ∆Φ⨯⨯====+++ 故D 正确。

故选BD 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、 R 0 ＞
【解析】
（1）[1]．待测电压表电阻（3000欧姆）远大于滑动变阻器R 1的电阻值（100欧姆），故滑动变阻器R 1采用分压式接法；电路图如图所示：
（2）[2][3]．根据设计的电路进行的实验步骤是：移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在的支路分压最小；
闭合开关s 1、s 2，调节R 1，使电压表的指针满偏；
保持滑动电阻器滑片位置不变，断开s 2，调节电阻箱R 0，使电压表的指针半偏；
读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻；
电压表串联电阻箱后认为电压不变，而实际该支路电压变大，则电阻箱分压大于计算值，则会引起测量值的偏大，故R v ＜R v ′
12、5.0 3.0 2.2 大于 电流表也有内阻
【解析】
(1)[1]由题意可知，闭合S 1和S 2时只有电阻箱接入电路，闭合S 1、断开S 2时，电阻箱与R 串联接入电路，两种情况下电路电流相等，由欧姆定律可知，两种情况下电路总电阻相等，所以 保护电阻的阻值
R x ＝9.5 Ω-4.5 Ω＝5.0Ω
(2)[2][3]根据闭合电路的欧姆定律可得，E ＝I (R +R x +r )，整理可得 11x R r R I E E
+=+ 可见图线的斜率
1k E
= 图线的纵截距
x R r b E
+= 结合图象中的数据可得
E ＝3.0V ，r ＝2.2Ω．
(3)[4][5]本实验中，内阻的测量值大于真实值，原因是电流表也有内阻，测量值等于电源内阻和电流表内阻之和．
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）0233E L
ϕ=
；（2）003mv L t q ϕ=。

【解析】
（1）如图所示，由题意可知，AC 边的中点D 与B 点的电势相等，且AC =2BC =2L ，故BCD 构成正三角形，则BD 是电场中的一条等势线，电场方向与CB 成30角斜向上。

由几何关系可得
cos30C B
E L ϕϕ-==︒ （2）分析可知，粒子的初速度方向与电场方向垂直，故粒子沿初速度的方向做匀速直线运动，则有
0x v t =
沿垂直于初速度的方向做匀加速运动，故有
212
y at = qE a m = 且
tan 45y x
︒=
联立解得
t =14、（1） F≤30N ；（2） 物块能滑离木板，1.2s ，s=0.9m ．
【解析】
试题分析：（1）对M 、m ，由牛顿第二定律-?F M m gsin M m a （）（）α+=
+ 对m ，有f mgsin ma α=－，f mgcos α≤，代入数据得：30F N ≤．
（2）37.530F N N =>，物块能滑离木板 ，对于M ，有F mgcos Mgsin Ma －－μαα= 1
对m ，有 2
mgcos mgsin ma μαα=－，设物块滑离木板所用的时间为t ， 由运动学公式：221211 22
a t a t L =－，代入数据得： 1.2t s =，物块离开木板时的速度 2 v a t =， 由公式：22sin g s v α-=-，代入数据得0.9s m =．
考点：牛顿运动定律的综合应用、匀变速直线运动的位移与时间的关系
【名师点睛】解决本题的关键理清物块和木板的运动情况，结合牛顿第二定律和运动学公式联合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
15、53
【解析】
随着θ的增大，当θ为90º时，α最大，β最小，此时若在BC 上发生全反射，则对任意θ都能发生全反射。

由折射定律 sin 90sin n α= 由全反射有
4
3
sin n
β= 由几何关系有
22sin sin 1αβ+= 由以上各式解得 53n =。