湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣第一高級中學(xué)2024屆高考全國統(tǒng)考預(yù)測密卷物理試卷含解析

湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣第一高級中學(xué)2024屆高考全國統(tǒng)考預(yù)測密卷物理試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、利用放置在絕緣水平面上的環(huán)形電極與環(huán)外點(diǎn)電極，可模擬帶電金屬環(huán)與點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場的電場線分布情況，實驗現(xiàn)象如圖甲所示，圖乙為實驗原理簡圖。圖乙中實線為電場線，a、d關(guān)于直線MN對稱，b、c為電場中的點(diǎn)，e為環(huán)內(nèi)一點(diǎn)。由圖可知()A．帶電金屬環(huán)與點(diǎn)電荷帶等量異種電荷B．b、c、e三點(diǎn)場強(qiáng)的大小關(guān)系為Eb＞Ec＞EeC．a(chǎn)、d的場強(qiáng)相同D．c點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)高2、百余年前，愛因斯坦的廣義相對論率先對黑洞作出預(yù)言。2019年4月10日21點(diǎn)整，天文學(xué)家召開全球新聞發(fā)布會，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片。若認(rèn)為黑洞為一個密度極大的球形天體，質(zhì)量為，半徑為，吸引光繞黑洞做勻速圓周運(yùn)動。已知光速為，以黑洞中心為起點(diǎn)，到黑洞外圈視界邊緣的長度為臨界半徑，稱為史瓦西半徑。下面說法正確的是（）A．史瓦西半徑為 B．史瓦西半徑為C．黑洞密度為 D．黑洞密度為3、如圖，一個質(zhì)量為m的剛性圓環(huán)套在豎直固定細(xì)桿上，圓環(huán)的直徑略大于細(xì)桿的直徑，圓環(huán)的兩邊與兩個相同的輕質(zhì)彈簧的一端相連，輕質(zhì)彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點(diǎn)處，彈簧的勁度系數(shù)為k，起初圓環(huán)處于O點(diǎn)，彈簧處于原長狀態(tài)且原長為L；將圓環(huán)拉至A點(diǎn)由靜止釋放，OA=OB=L，重力加速度為g，對于圓環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，彈簧處于彈性范圍內(nèi)，下列說法正確的是A．圓環(huán)通過O點(diǎn)的加速度小于gB．圓環(huán)在O點(diǎn)的速度最大C．圓環(huán)在A點(diǎn)的加速度大小為g+D．圓環(huán)在B點(diǎn)的速度為24、如圖所示為氫原子的能級圖，按照玻耳理論，下列說法正確的是（）A．當(dāng)氫原子處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的B．一個氫原子從n=4能級向基態(tài)躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收14eV的光子而發(fā)生電離D．氫原子從高能級躍遷到低能級，核外電子的動能減少，電勢能增加5、如圖所示，用輕質(zhì)彈簧將籃球拴在升降機(jī)底板上，此時彈簧豎直，籃球與光滑的側(cè)壁和光滑的傾斜天花板接觸，在籃球與側(cè)壁之間裝有壓力傳感器，當(dāng)電梯在豎直方向勻速運(yùn)動時，壓力傳感器有一定的示數(shù)?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)壓力傳感器的示數(shù)逐漸減小，某同學(xué)對此現(xiàn)象給出了下列分析與判斷，其中可能正確的是（）A．升降機(jī)正在勻加速上升 B．升降機(jī)正在勻減速上升C．升降機(jī)正在加速下降，且加速度越來越大 D．升降機(jī)正在加速上升，且加速度越來越大6、下列四個實驗中，能說明光具有粒子性的是（）A． B．C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、真空中一對等量異種電荷A、B，其周圍的電場線和等勢線分布如圖所示。相鄰等勢線之間電勢差相等，G點(diǎn)是兩電荷連線的中點(diǎn)，MN是兩電荷連線的中垂線，C、D兩點(diǎn)關(guān)于MN對稱，C、D、E、F、G、H均是電場線與等勢線的交點(diǎn)。規(guī)定距離兩電荷無窮遠(yuǎn)處電勢為零，下列說法正確的是（）A．中垂線MN的電勢為零，G點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零B．C、D兩點(diǎn)的電勢不相等，電場強(qiáng)度相同C．G點(diǎn)電勢等于H點(diǎn)，電場強(qiáng)度大于H點(diǎn)D．F點(diǎn)電勢高于E點(diǎn)，電場強(qiáng)度大于E點(diǎn)8、一列沿x軸傳播的橫波在t＝0.05s時刻的波形圖如圖甲所示，P、Q為兩質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象如圖乙所示，下列說法中正確的是__________A．該波的波速為20m/sB．該波沿x軸負(fù)方向傳播C．t＝0.1s時刻質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動方向沿y軸正方向D．t＝0.2s時刻質(zhì)點(diǎn)Q的速度大于質(zhì)點(diǎn)P的速度E.t＝0.3s時刻質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離大于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離9、如圖所示，空間中存在一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為磁場方向與豎直面垂直，磁場的上、下邊界均為水平面且間距為，紙面（豎直平面）內(nèi)磁場上邊界的上方有一質(zhì)量為、電阻為的正方形導(dǎo)線框，其邊長為上下兩邊均與磁場邊界平行。將線框以初速度水平拋出，線框恰能勻速進(jìn)入磁場，重力加速度為，不計空氣阻力，則（）A．線框拋出時邊距離磁場上邊界的高度為B．線框進(jìn)入磁場的過程中通過線框某橫截面的電荷量C．線框通過磁場的過程中水平位移為D．線框通過磁場的過程中邊產(chǎn)生的熱量為10、如圖所示，線圈ABCD匝數(shù)n＝10，面積S＝0.4m2，邊界MN(與線圈的AB邊重合)右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝T的勻強(qiáng)磁場，若線圈從圖示位置開始繞AB邊以ω＝10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動.則以下說法正確的是()A．線圈產(chǎn)生的是正弦交流電B．線圈在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為80VC．線圈轉(zhuǎn)動s時瞬時感應(yīng)電動勢為40VD．線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為40V三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示，用做平拋運(yùn)動實驗的裝置驗證機(jī)能守恒定律。小球從桌面左端以某一初速度開始向右滑動，在桌面右端上方固定一個速度傳感，記錄小球離開桌面時的速度（記作v）。小球落在地面上，記下落點(diǎn)，小球從桌面右邊緣飛出點(diǎn)在地面上的投影點(diǎn)為O，用刻度尺測量落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x。通過改變小球的初速度，重復(fù)上述過程，記錄對應(yīng)的速度v和距離x。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。若想驗證小球在平拋運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，只需驗證平拋運(yùn)動過程的加速度等于重力加速度即可。（1）某同學(xué)按如圖所示測量高度h和水平距離x，其中存在測量錯誤的是________（填“h”或“x”），正確的測量方法應(yīng)是________。（2）若小球在下落過程中的加速度為a，則x與v的關(guān)系式為x=________。（3）該同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了縱、橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，畫出的圖象為一條過原點(diǎn)的直線，圖線的斜率為k，那么該同學(xué)選擇________為橫坐標(biāo)，根據(jù)平拋運(yùn)動得到的加速度為________。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗證了小球在平拋運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒。12．（12分）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性曲線，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓，額定電流），電壓表（量程，內(nèi)阻為），電流表A（量程內(nèi)阻約），定值電阻（阻值為），滑動變阻器R（阻值），電源E（電動勢，內(nèi)阻很小）開關(guān)S，導(dǎo)線若干．(1)實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，請將圖甲電路補(bǔ)畫完整______________；(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖所示，由曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻將_________；A．逐漸增大B．逐漸減小C．先增大后不變D．先減小后不變(3)若用多用表直接測量該小燈泡的電阻，正確操作后多用表指針如圖所示，則小燈泡的電阻是_______．(4)用另一電源（電動勢，內(nèi)阻）和題中所給的小燈泡L、滑動變阻器R連接成如圖所示的電路，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值．在R的變化范圍內(nèi)，電源的最大輸出功率為_______W，此時小燈泡的功率為_______W，滑動變阻器R接入電路的電阻為_______．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，半徑為a的圓內(nèi)有一固定的邊長為1.5a的等邊三角形框架ABC，框架中心與圓心重合，S為位于BC邊中點(diǎn)處的狹縫．三角形框架內(nèi)有一水平放置帶電的平行金屬板，框架與圓之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．一束質(zhì)量為m、電量為q，不計重力的帶正電的粒子，從P點(diǎn)由靜止經(jīng)兩板間電場加速后通過狹縫S，垂直BC邊向下進(jìn)入磁場并發(fā)生偏轉(zhuǎn)．忽略粒子與框架碰撞時能量與電量損失．求：(1)要使粒子進(jìn)入磁場后第一次打在SB的中點(diǎn)，則加速電場的電壓為多大？(2)要使粒子最終仍能回到狹縫S，則加速電場電壓滿足什么條件？(3)回到狹縫S的粒子在磁場中運(yùn)動的最短時間是多少？14．（16分）一位同學(xué)的家住在一座25層的高樓內(nèi)，他每天乘電梯上樓，經(jīng)過多次仔細(xì)觀察和反復(fù)測量，他發(fā)現(xiàn)電梯啟動后的運(yùn)動速度符合如圖所示的規(guī)律，他就根據(jù)這一特點(diǎn)在電梯內(nèi)用臺秤、重物和停表測量這座樓房的高度。他將臺秤放在電梯內(nèi)，將重物放在臺秤的托盤上，電梯從第一層開始啟動，經(jīng)過不間斷地運(yùn)行，最后停在最高層，在整個過程中，他沒有來得及將臺秤的示數(shù)記錄下來，假設(shè)在每個時間段內(nèi)臺秤的示數(shù)都是穩(wěn)定的，重力加速度g取10m/s2；(1)電梯在0—3.0s時間段內(nèi)臺秤的示數(shù)應(yīng)該是多少？(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，計算該座樓房每一層的平均高度。時間/s臺秤示數(shù)/kg電梯啟動前5.00—3.03.0—13.05.013.0—19.04.619.0以后5.015．（12分）引力波探測于2017年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。雙星的運(yùn)動是產(chǎn)生引力波的來源之一，假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、Q兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點(diǎn)在二者萬有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動，測得P星的周期為T，P、Q兩顆星的距離為l，P、Q兩顆星的軌道半徑之差為△r（P星的軌道半徑大于Q星的軌道半徑），引力常量為G，求：(1)Q、P兩顆星的線速度之差△v；(2)Q、P兩顆星的質(zhì)量之差△m。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

A．由圖可知金屬環(huán)與點(diǎn)電荷一定帶異種電荷，但不一定等量，故A錯誤；B．由電場線的疏密可知又因為e點(diǎn)為金屬環(huán)內(nèi)部一點(diǎn)，由靜電平衡可知金屬環(huán)內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，故B正確；C．a(chǎn)、d場強(qiáng)大小相等方向不同，故C錯誤；D．由等勢面與電場線垂直和沿電場線電勢逐漸降低可知c點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)低，故D錯誤。故選B。2、B【解析】

AB．逃逸速度此為脫離中心天體吸引的臨界速度，代入光速可知臨界半徑為A錯誤，B正確；CD．若光繞黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑等于黑洞半徑，由可知密度為CD錯誤。故選B。3、D【解析】

A．圓環(huán)通過O點(diǎn)時，水平方向合力為零，豎直方向只受重力，故加速度等于g，故A錯誤；B．圓環(huán)受力平衡時速度最大，應(yīng)在O點(diǎn)下方，故B錯誤；C．圓環(huán)在下滑過程中與粗糙細(xì)桿之間無壓力，不受摩擦力，在A點(diǎn)對圓環(huán)進(jìn)行受力分析如圖，根據(jù)幾何關(guān)系，在A點(diǎn)彈簧伸長根據(jù)牛頓第二定律，有解得故C錯誤；D．圓環(huán)從A到B過程，根據(jù)功能關(guān)系，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能解得故D正確。故選D。4、C【解析】

A．當(dāng)氫原子處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不同的，選項A錯誤；B．一個氫原子從能級向基態(tài)躍遷，最多可輻射3種不同頻率的光子，大量處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子，選項B錯誤；C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收14eV的光子而發(fā)生電離，選項C正確；D．氫原子從高能級躍遷到低能級，核外電子的動能增加，電勢能減少，選項D錯誤。故選C。5、D【解析】

籃球在水平方向上受力平衡，即側(cè)壁對籃球的彈力與傾斜天花板對籃球的彈力在水平方向的分力平衡，隨著壓力傳感器的示數(shù)逐漸減小，籃球受到傾斜天花板在水平方向的分力減小，則其在豎直方向的分力減小，而彈簧的彈力不變，故籃球必然有豎直向上且增大的加速度，選項D項正確，ABC錯誤。故選D。6、C【解析】

A．該實驗是粒子散射實驗，該實驗揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，A錯誤；B．該實驗是雙縫干涉實驗，該實驗揭示了光具有波動性，B錯誤；C．該實驗是光電效應(yīng)現(xiàn)象的實驗，該實驗揭示了光具有粒子性，C正確；D．該實驗是放射性現(xiàn)象的實驗，從而得出射線的性質(zhì)，D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

AC．根據(jù)題設(shè)條件和電場線、等勢線分布可以知道，中垂線所有點(diǎn)的電勢為零，電場強(qiáng)度是G點(diǎn)最大，向上和向下電場強(qiáng)度逐漸減小，A錯誤、C正確；B．沿電場線方向電勢降低，C、D兩點(diǎn)電勢不等，場強(qiáng)大小相等，方向不同，B錯誤；D．根據(jù)電場線疏密程度可知，F(xiàn)點(diǎn)的場強(qiáng)大于E點(diǎn)，，，D正確．故選CD。8、ACD【解析】

A．分析圖甲確定波長λ＝4m，根據(jù)圖乙確定周期T＝0.2s，則該波的波速故A正確；B．分析圖乙可知，t＝0.05s時，質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，根據(jù)波動規(guī)律可知，該波沿x軸正方向傳播，故B錯誤；C．分析圖甲可知，t＝0.05s時，質(zhì)點(diǎn)Q處于波谷，t＝0.1s時，質(zhì)點(diǎn)Q位于平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動，故C正確；D．t＝0.2s時刻，質(zhì)點(diǎn)Q位于平衡位置，質(zhì)點(diǎn)P位于波峰，質(zhì)點(diǎn)Q的速度大于質(zhì)點(diǎn)P，故D正確；E．t＝0.3s時，質(zhì)點(diǎn)Q位于平衡位置，質(zhì)點(diǎn)P位于波谷，質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P，故E錯誤．故ACD。9、AC【解析】

A．線框下邊界進(jìn)入磁場時根據(jù)閉合電路歐姆定律在豎直方向上，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式解得A正確；B．線框進(jìn)入磁場的過程中通過線框某橫截面的電荷量B錯誤；C．線框在磁場中勻速運(yùn)動的時間水平位移解得C正確；D．線框進(jìn)入磁場后做勻速直線運(yùn)動，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)能量守恒定律則邊產(chǎn)生的熱量D錯誤。故選AC。10、BD【解析】

A．線圈在有界磁場中將產(chǎn)生正弦半波脈動電流，故A錯誤；B．電動勢最大值E=nBSω=80V，故B正確；C．線圈轉(zhuǎn)動s、轉(zhuǎn)過角度，瞬時感應(yīng)電動勢為e=nBSωsin=40V，C項錯誤；D．在一個周期時間內(nèi)，只有半個周期產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)有效值的定義有，可得電動勢有效值U==40V，故D正確；三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、h從桌面到地面的距離v【解析】

（1）[1][2]．其中h的測量有問題，應(yīng)該是從桌面到地面的距離；（2）[3]．小球下落過程中，豎直方向水平方向：解得：（3）[4][5]．根據(jù)可得，則以為縱坐標(biāo)，畫出的圖象為一條過原點(diǎn)的直線，圖線的斜率為k，那么該同學(xué)選擇v2為橫坐標(biāo)；由得到的加速度為。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗證了小球在平拋運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒。12、A1.50.40.283【解析】

(1)[1]因本實驗需要電流從零開始調(diào)節(jié)，因此應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法；因燈泡內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻接近，故應(yīng)采用電流表外接法；另外為了擴(kuò)大電壓表量程，應(yīng)用和電壓表串聯(lián)，故原理圖如圖所示(2)[2]圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，圖象的斜率隨電壓的增大而減小，故說明電阻隨電流的增大而增大；其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大；A.與分析相符，故A正確；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析不符，故C錯誤；D.與分析不符，故D錯誤；(3)[3]燈泡正常工作時的電阻為：則多用電表可以選擇歐姆擋的×1擋；由圖示多用電表可知，其示數(shù)為；(4)[4]當(dāng)電源內(nèi)阻等于外電路電阻時，電源的輸出功率最大，電源的最大輸出功率為：[5]此時小燈泡的電流為：由圖可知，此時燈泡電壓為：此時小燈泡的功率為：[6]此時小燈泡的電阻為：滑動變阻器接入電路的電阻為：四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)；(3)【解析】

（1）帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做勻加速直線運(yùn)動，進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動，結(jié)合幾何關(guān)系找到半徑，求解加速電場的電壓；（2）要使粒子能回到S，則每次碰撞時粒子