湖南省湘南2024屆高考診斷性測試物理試題

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。

4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔，不要折暴、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；木題共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、一根重為G的金屬棒中通以恒定電流，平放在傾角為30。光滑斜面上，如圖所示為截面圖。當(dāng)勻強磁場的方向垂直

斜面向上時，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時金屬棒對斜面的壓力為尸安培力大小為入，保持磁感應(yīng)強度的大小不變,

將磁場的方向改為豎直向上時，適當(dāng)調(diào)整電流大小，使金屬棒再次處于平衡狀態(tài)，此時金屬棒對斜面的壓力為尸、2,

安培力大小為尸2。下列說法正確的是（）

A.金屬棒中的電流方向垂直紙面向外

B.金屬棒受到的安培力之比二二3

居2

C.調(diào)整后電流強度應(yīng)比原來適當(dāng)減小

2、如圖所示，在某一水平地面上的同一直線上，固定一個半徑為A的四分之一圓形軌道43,軌道右側(cè)固定一個傾角

為30。的斜面，斜面頂端固定一大小可忽略的輕滑輪，輕滑輪與08在同一水平高度。一輕繩跨過定滑輪，左端與圓形

軌道上質(zhì)量為，〃的小圓環(huán)相連，右端與斜面上質(zhì)量為M的物塊相連。在圓形軌道底端A點靜止釋放小圓環(huán)，小圓環(huán)

運動到圖中尸點時，輕繩與軌道相切，O尸與06夾角為60,；小圓環(huán)運動到6點時速度恰好為零。忽略一切摩擦力阻

力，小圓環(huán)和物塊均可視為質(zhì)點，物塊離斜面底端足夠遠(yuǎn)，重力加速度為g,則下列說法正確的是（）

A.小圓環(huán)到達(dá)8點時的加速度為三

2

B.小圓環(huán)到達(dá)B點后還能再次回到A點

C.小圓環(huán)到達(dá)P點時，小圓環(huán)和物塊的速度之比為2：G

2

D.小圓環(huán)和物塊的質(zhì)量之比滿足71

3、B超檢測儀可以通過探頭發(fā)送和接收超聲波信號，經(jīng)過電子電路和計算機(jī)的處理形成圖像。下圖為儀器檢測到發(fā)送

和接收的超聲波圖像，其中實線為沿x軸正方向發(fā)送的超聲波，虛線為一段時間后遇到人體組織沿x軸負(fù)方向返回的

超聲波。已知超聲波在人體內(nèi)傳播速度為1200m/s,則下列說法中正確的是（）

加810x/mm

A.根據(jù)題意可知此超聲波的頻率為1.2x105Hz

B.圖中質(zhì)點笈在此后的lx1（）7內(nèi)運動的路程為0.12m

C.圖中質(zhì)點A此時沿y軸正方向運動

D.圖中質(zhì)點A、5兩點加速度大小相等方向相反

4、如圖，兩束單色光A、B分別沿半徑方向由空氣射入半圓形玻璃轉(zhuǎn)，出射時合成一束復(fù)色光P,下列說法正確的是

A.A光的頻率小于B光的頻率

B.在玻璃磚中A光的傳播速度小于B光的傳播速度

C.玻璃磚對A光的折射率大于對B光的折射率

D.兩種單色光由玻璃射向空氣時，A光的臨界角較小

5、一質(zhì)量為機(jī)的物體用一根足夠長細(xì)繩懸吊于天花板上的。點，現(xiàn)用一光滑的金屬鉤子勾住細(xì)繩，水平向右緩慢拉

動繩子（鉤子與細(xì)繩的接觸點4始終在一條水平線上），下列說法正確的是（）

o

?3〃

m

A.鉤子對細(xì)繩的作用力始終水平向右

B.0/1段繩子的力逐漸增大

C.鉤子對細(xì)繩的作用力逐漸增大

D.鉤子對細(xì)繩的作用力可能等于亞加g

6、中國將于2022年前后建成空間站。假設(shè)該空間站在離地面高度約400km的軌道上繞地球做勻速圓周運動，己知地

球同步衛(wèi)星軌道高度約為36000km,地球的半徑約為6400km,地球表面的重力加速度為lOm/s」,則中國空間站在

軌道上運行的（）

A.周期約為3hB.加速度大小約為8.9m/s2

C.線速度大小約為3.6km/sD.角速度大小約為2rad/h

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、如圖，空間存在方向豎直向上、場強大小為￡的勻強電場；傾角為30,的光滑絕緣斜面固定在地面上，絕緣輕彈簧

的下端連接斜面底端的擋板，上端連接一帶電量為+q的小球，小球靜止時位于M點，彈簧長度恰好為原長。某時刻

將電場反向并保持電場強度大小不變，之后彈簧最大壓縮量為L重力加速度為g。從電場反向到彈簧壓縮至最短的

過程中，小球（）

B.電勢能減少了;EgL

C.最大加速度為g

D.最大速度為瘋

8、如圖所示，在光滑水平的平行導(dǎo)軌MM左端接一阻值為四的電阻尺（導(dǎo)軌電阻不計），兩軌道之間有垂直紙

面向里的勻強磁場。一電阻也為'的金屬桿，垂直兩導(dǎo)軌放在軌道上。現(xiàn)讓金屬桿在外力作用下分別以速度力、及由

2

圖中位置1勻速運動到位置2,兩次運動過程中桿與導(dǎo)軌接觸良好，若兩次運動的速度之比為1:2,則在這兩次運動

中下列說法正確的是（）

位票1位產(chǎn)N

Mrx~X

/?ol71B

XXIXX

//L—1——1-----G

A.島兩端的電壓之比為Ui：S=l:2

B.回路中產(chǎn)生的總熱量之比。:。2=1:4

C.外力的功率之比尸I：P2=1:2

D.通過導(dǎo)體橫截面的電荷量s0=l:l

9、如圖所示是導(dǎo)軌式電磁炮的原理結(jié)構(gòu)示意圖。兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放炮彈。炮彈可沿導(dǎo)

軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。內(nèi)阻為「可控電源提供的強大恒定電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過炮彈，再

從另一導(dǎo)軌流回電源，炮彈被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場推動而發(fā)射。在發(fā)射過程中，該磁場在炮彈所在位置始終可以

簡化為磁感應(yīng)強度為〃的垂直平行軌道勻強磁場。已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距L,炮彈的質(zhì)量〃7,炮彈在導(dǎo)軌間的電阻為￡,

若炮彈滑行$后獲得的發(fā)射速度為外不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.a為電源負(fù)極

B.電磁炮受到的安培力大小為b二掌

5

C.可控電源的電動勢是E=

2sBL

,3

D.這一過程中系統(tǒng)消耗的總能量是!加口2+吧邛

22/1}

10、關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，下列說法中正確的是（）

A.非晶體和晶體的物埋性質(zhì)都是各向同性

B.自然界中一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性

C.布朗運動是由懸浮在液體中的小顆粒之間的相互碰撞引起的

D.水的飽和汽壓與水面的大氣壓強無關(guān)，只與水的溫度有關(guān)

E.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不會流下來，是為為液體表面存在張力

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）某興趣小組在實驗室用圓錐擺演示儀來測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取D甲是演示儀的簡化示意圖，細(xì)線下面懸

掛一個小鋼球（直徑忽略不計），細(xì)線上端固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)盤上，利用電動機(jī)帶動鋼球做圓錐擺運動。用轉(zhuǎn)速測定儀測

定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速〃，調(diào)節(jié)刻度板的位置，使刻度板水平且恰好與小鋼球接觸，但無相互作用力，用豎直放置的刻度尺

測定細(xì)線懸點到刻度板的豎直距離力，不計懸點到轉(zhuǎn)軸間的距離。

甲乙

（1）開動轉(zhuǎn)軸上的電動機(jī)，讓擺球轉(zhuǎn)動起來形成圓錐擺。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速〃，當(dāng)〃越大時，力越（選填“大”或“小

⑵圖乙為某次實驗中〃的測量結(jié)果，其示數(shù)為cnio

⑶用直接測量的物理量的符號表示重力加速度g,其表達(dá)式為8=o

12.（12分）某同學(xué)研究小車的勻變速直線運動，某次實驗得到的紙帶如圖所示，其中計數(shù)點3污損，只測得以下數(shù)

據(jù)，x,=3.59cm,x2=4.41cm,x5=6.78cm,x6=7.64cmo圖中相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出，打點計時器

所用電源的頻率為50Hz,（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。

（1）利用所測數(shù)據(jù)求得小車的加速度大小。=m/s2o

（2）打點計時器在打計數(shù)點3時小車的速度大小匕=m/so

（3）如果在測定勻變速直線運動的加速度時，工作電壓的頻率變小了，但該同學(xué)不知道，這樣計算出的加速度值與真

實值相比（選填“偏大”“不變”或“偏小

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。水平直線下方有豎直向上的勻強電場，現(xiàn)將一重力不計、比荷幺=lxl()6c/kg的正

m

電荷置于電場中的。點由靜止釋放，經(jīng)過。=Wxl(T5s后，電荷以％=1.5xl()4m/s的速度通過MN進(jìn)人其上方的

JLJ

勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應(yīng)強度3按圖力所示規(guī)律周期性變化(圖力中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第

一次通過MN時為U0時刻)，計算結(jié)昊可用江表示。

⑴求正電荷在正向磁場和負(fù)向磁場中運動的半徑及周期；

⑵如果在O點右方47.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間。

14.(16分)高鐵在改變?nèi)藗兂鲂泻蜕罘绞椒矫娴淖饔贸醪斤@現(xiàn)。某高鐵列車在啟動階段的運動可看作在水平面上

做初速度為零的勻加速直線運動，列車的加速度大小為己知該列車(含乘客)的質(zhì)量為加，運動過程中受到的阻

力為其所受重力的k倍，重力加速度大小為go求列車從靜止開始到速度大小為v的過程中,

⑴列車運動的位移大小及運動時間；

(2)列車牽引力所做的功。

15.(12分)如圖(a),水平地面上固定一傾角為37。的斜面，一寬為/=0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場

邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框〃加d,線框沿斜面下滑時，ah.cd邊始終與磁場邊界保

持平行。以地面為零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中，線框的機(jī)械能E與位移s之間的關(guān)系如

圖(b)所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為R=0.06Q。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重

力加速度g取lOm/s?)求：

(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)分

⑵打邊剛進(jìn)入磁場時，線框的速度力；

⑶線框剛進(jìn)入磁場到恰好完全進(jìn)入磁場所用的時間/；

(4)線框穿越磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的最大電功率尸m；

?￡/J

(a)(b)

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

【解題分析】

A.根據(jù)題意可知，當(dāng)勻強磁場的方向垂直斜面向上時，金屬棒受到的安培力沿著斜面向上，根據(jù)左手定則可知，金

屬棒中的電流方向垂直紙面向里，故A錯誤；

BD.當(dāng)勻強磁場的方向垂直斜面向上時，金屬棒受到的力如圖所示

當(dāng)磁場的方向改為整宜向上時，金屬棒受力如圖所示,

B

F,=Gtan30°=--

一3

EG26G

mcos3003

所以有

二=且&.=3

f

F2~2FN24

故B正確，D錯誤；

c.根據(jù)以上分析可知凡VF2,所以LV/2,故c錯誤。

故選B。

2、B

【解題分析】

A.小圓環(huán)到達(dá)3點時受到細(xì)線水平向右的拉力和圓弧軌道對圓環(huán)的水平向左的支持力，豎直方向受到向下的重力，

可知此時小圓環(huán)的加速度為g豎直向下，選項A錯誤；

B.小圓環(huán)從A點由靜止開始運動，運動到點時速度恰好為零，且一切摩擦不計，可知小圓環(huán)到叁B點后還能再次

回到A點，選項B正確；

C.小圓環(huán)到達(dá)尸點時，因為輕繩與軌道相切，則此時小圓環(huán)和物塊的速度相等，選項C錯誤；

D.當(dāng)小圓環(huán)運動到笈點速度恰好為0時，物塊M的速度也為0,設(shè)圓弧半徑為R,從A到8的過程中小圓環(huán)上升的

高度/，=&;物塊M沿斜面下滑距離為

L=———(―——R)=(3-yf3)R

sin30tan30

由機(jī)械能守恒定律可得

mgh=A/^Lsin30°

解得

Hl_3-V3

2

選項D錯誤。

故選B。

3、C

【解題分析】

A.根據(jù)圖象讀出波長久=12mm=1.2xl（「2m,由尸//得頻率為

f=-=1500,=1.25xlO5Hz

A1.2x10-2

故A錯誤；

B.質(zhì)點8振動的周期為T=：=8xl（r%,質(zhì)點8只會上下振動，因為1X10Y=12.5T，所以質(zhì)點B在1x10弋內(nèi)運動

的路程為

S=12.5x4A=12.5x4x0.004m=0.2m

故B錯誤；

C.實線波向右傳播，則圖中質(zhì)點A此時沿），軸正方向運動，選項C正確；

D.質(zhì)點A、8兩點都在平衡位置上方位移相同的地方，所以加速度大小相等方向相同，故D錯誤；

故選C。

4、A

【解題分析】

由題圖可知，玻璃磚對B光的折射程度大，則皿>]“，故B光的頻率較大，故A正確、C錯誤；由v=c/n知，在玻

璃磚中，VB<VA,故B錯誤；兩種單色光由玻璃射向空氣時，由于sinC=l/n,所以，CB<CA,故D錯誤；故選A。

5、C

【解題分析】

A.鉤子對繩的力與繩子對鉤子的力是相互作用力，方向相反，兩段繩子對鉤子的作用力的合力是向左下方的，故鉤

子對細(xì)繩的作用力向右上方，故A錯誤；

B.物體受重力和拉力而平衡，故拉力T=mg,而同一根繩子的張力處處相等，故04段繩子的拉力大小一直為加g,

大小不變，故B錯誤；

C.兩段繩子拉力大小相等，均等于〃電，夾角在減小，根據(jù)平行四邊形定則可知，合力變大，故根據(jù)牛頓第三定律，

鉤子對細(xì)繩的作用力也是逐漸變大，故C正確；

D.因為鉤子與細(xì)繩的接觸點A始終在一條水平線上，兩段繩子之間的夾角不可能達(dá)到90。，細(xì)繩對鉤子的作用力不可

能等于，鉤子對細(xì)繩的作用力也不可能等于&〃吆，故D錯誤。

故選C。

6、B

【解題分析】

一r3

A.設(shè)同步衛(wèi)星的軌道半徑為小空間站軌道半徑為「2,根據(jù)開普勒第三定律由=忘有

(36000+6400)3_(6400+400)3

(24?=登

解得

T2xl.54h

故A錯誤；

B.設(shè)地球半徑為R,由公式

GMm

,小

GMm

———=ma

f2

解得

a?8.9ni/s2

故B正確；

C.由公式u="，代入數(shù)據(jù)解得空間站在軌道上運行的線速度大小

T

vq7.7km/s

故C錯誤；

2兀

D.根據(jù)。=不，代入數(shù)據(jù)可得空間站的角速度大小

o>^4.1md/h

故D錯誤。

故選Bo

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。分。

7、BC

【解題分析】

B.電勢能的減小量等于電場力做的功，即為

W,.=c/ELsin30°=-qEL

故B正確；

C.小球在M點時有

mg=qE

從電場反向到彈簧壓縮至最短的過程中，小球先做加速度減小的加速運動，再做加速度反向增大的減速運動，由彈簧

振子對稱性可知，小球在M點開始運動時的加速度最大即為

qE+mg.o八。

4皿=--------sin30=g

tn

故c正確；

D.小球速度最大時合力為0,由平衡可得

=(777^+^￡r)sin3O=mg

由對稱性可知，速度最大時，小球運動的距離為

L

x=-

2

由動能定理有

/「、L.mgLT，

(/^+67E)-sin3()-——=

乙乙乙乙

故D錯誤；

A.小球速度最大時合力為0,由平衡可得

%=(〃吆+西)sin3O"=mg

此過程小球克服彈力做功為

W嗎二皿

理224

電場力做功為

WF=mg亨sin30=

小球克服彈力做功與電場力做功相等，說明小球機(jī)械能不是一直減小，故A錯誤。

故選BC.

8、AD

【解題分析】

A.兩種情況卜桿產(chǎn)生的電動勢分別為

E}=BLv］、E2=BLV2

回路中的總電阻為K。故回路中兩次的電流分別為

/也、八=皿

1RR

故電流之比為

A=A=1

，2匕2

根據(jù)歐姆定律，Ro兩端的電壓之比

￡L=A=1

L/22

故A正確；

B.兩次運動所用的時間為

L

(2LV,1

v2

故產(chǎn)生的熱量之比為

Q一/兇J

QJ/泡一3

故B錯誤；

C.由于棒做勻速直線運動，故外力的功率等于回路中的功率，故

c二受」

P2I；R4

故C錯誤。

D.兩種情況下磁通量的變化量相同，則通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為

△①A△①

q=T1a2=-------△，=

△lRR

故通過電阻橫截面的電荷量為

qi：q?=l：l

故D正確。

故選AD,

9、AD

【解題分析】

A.若電源.、〃分別為負(fù)極、正極，根據(jù)左于定則可知，受到的安培力向右，則導(dǎo)體滑塊可在磁場中向右加速；故A

正確；

B.因安培力尸根據(jù)動能定理

口12

Fx=-/nv

2

所以

F=—

2s

選項B錯誤；

C.由勻加速運動公式

v2-0

a=------

2s

由安培力公式和牛頓第二定律，有

F=HIL=ma

根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)閉合電路歐姆定律

/二上

R+r

聯(lián)立以上三式解得

="“(R+r)

E=-------------

2sBL

選項C錯誤；

D.因這一過程中的時間為

2s

t=—

v

所以系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為

Q=I2(K+r)t

nzv2(/?+r)

2sBL

聯(lián)立解得

cm2v\R+r)

炮彈的動能為

口12

Enk=—2mv

由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律得這一過程中系統(tǒng)消耗的總能量為

1m2v\R+r)

E=Q+Ek=—mv~2

22sB2E

所以D正確。

故選AD,

10、BDE

【解題分析】

A.根據(jù)晶體的性質(zhì)可知，單晶體的在某些物理性質(zhì)上具有各向異性的，而多晶體和非晶體是各向同性的，A錯誤；

B.熱量可以自發(fā)地從較熱的物體傳遞到較冷的物體，但不可能自發(fā)地從較冷的物體傳遞到較熱的物，即涉及熱現(xiàn)象

的宏觀過程都具有方向性，B正確；

C.布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒受到液體分子無規(guī)則碰撞引起的，C錯誤；

D.水的飽和汽壓與水面的大氣壓強無關(guān)，只與水的溫度有關(guān)，隨溫度降低而減小，D正確；

E.由于液體表面存在張力，液體表面像一張橡皮膜，即使水面稍高出杯口，水仍不會流下來，E正確。

故選BDEo

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、小18,502a

【解題分析】

越大，細(xì)線與豎直方向夾角越大，則人越小。

⑵[2]懸點處的刻度為1.(X)cni,水平標(biāo)尺的刻度為19.50cm,則示數(shù)為

/?=(]9.50-1.00)cm=l8.50cm

所以示數(shù)為18.50cm。

⑶網(wǎng)假設(shè)細(xì)線與豎直方向夾角為氏由牛頓第二定律得

mgtan6=

又

tan0=—

h

o)=2兀八

解得

g=4k

12>0.800.56偏大

【解題分析】

(1)[11.由

_(3+%)-(為+々)

8/

或

J.W

4/

求得

a?0.80m/s2

(2)[2J.由

（%+々）+（毛+4）

2

3十%

匕=

或

2z

匕=匕+〃x2/

求得

\\工（）.56m/s0

（3）[3].根據(jù)（公+/）一（%+占）,電源的頻率為50Hz,Z=O.1S,若工作電壓的頻率變小了，f>0」S,但該同

8/2

學(xué)不知道，仍然代入了，=0.1s,使得結(jié)果與真實值相比偏大。

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、(l)5cni7----x105S；3cm?-----x105S；(2)------x105S

3545

【解題分析】

(1)當(dāng)磁場垂直紙面向外時，設(shè)電荷運動的半徑為4

由

4=吧=5cm

qB,

當(dāng)磁場垂直紙面向里時，設(shè)電荷運動的半徑為4

由圓周運動規(guī)律得

當(dāng)磁場垂直紙面向外時，周期

中苧。飛

當(dāng)磁場垂直紙面向里時，周期

(2)故電荷從，=0時刻開始做周期性運動，結(jié)合磁場的周期性可知運動軌跡如圖所示

電荷第一次通過MN開始。其運動的周期

T.4d12乃1_445

T=(—x4+—x—+—x—)x1i0n5s=—xlOs

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