2024年高考最后一卷（湖南卷）物理（考试版）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、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，只有一项符合题目要求．1．目前治疗癌症最先进的手段是利用核反应，反应释放出的高杀伤力的粒子作用在癌细胞上，进而将病人体内的癌细胞杀死．已知X粒子的质量为，中子的质量为，粒子的质量为，核的质量为。下列说法正确的是（  ）A．， B．，C．该核反应释放的能量为 2．2028年奥运会新增壁球运动项目。如图所示，运动员从A点将球斜向上击出，水平击中墙上B点反弹后又水平飞出，落到C点，竖直，三点在同一水平面上，垂直于AC。不计空气阻力，球碰撞B点前后的速度大小分别为、，球在AB、BC两段运动时间分别为、，则正确的是（ ）A． B． C． D．3．如图所示是粒子流扩束技术的原理简图。正方形区域I、II、III、IV对称分布，一束速度相同的质子束射入后能够实现扩束，四个区域内有界磁场（边界均为圆弧）分布可能正确的是（ ）A．B．C．D．4．水面上存在两频率相同振幅均为1cm的两个波源a和b，它们之间的距离为14m（e点位于ab连线的中点处）。两波源从t=0时刻开始同时从平衡位置向上振动，t=4.5s时，水面上第一次观察到如图所示的分布（实线代表波峰，虚线代表波谷）。下列说法正确的是（ ）A．波的传播速度为2m/sB．图中所标c点和d点为振动加强点C．t=4.5s时，e点处质点刚好经过平衡位置向上振动D．从t=0到t=4.5s的时间内，e点处质点通过的路程为2cm5．如图所示，从我国空间站伸出的长为d的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星和空间站能与地心保持在同一直线上绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，空间站的轨道半径为r，地球表面重力加速度为g。忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，则（ ）A．微型卫星的角速度比空间站的角速度要小B．微型卫星的线速度与空间站的线速度相等C．空间站所在轨道处的加速度与g之比为D．机械臂对微型卫星一定无作用力6．某发射星云可认为完全由氢原子构成，其发光机理可简化为：能量为12.09eV的紫外光子照射该星云时，会使其氢原子从基态跃迁到激发态，处于激发态的氢原子会辐射光子。氢原子能级图如图所示，部分颜色的可见光光子能量范围见下表，则观测到该星云的颜色是（ ）颜色红黄蓝紫能量范围（eV）1.62～1.992.07～2.202.78～2.902.90～3.11A．红色 B．黄色 C．蓝色 D．紫色二、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．如图所示图像示意图在物理学习中经常遇到，很多的物理量关系都满足此类关系图像，那么关于此图像适用的物理过程，描述不正确的是（ ）A．研究电源串联外电阻输出功率时，该图像可近似看作是电源输出功率P随外电阻R变化的图像B．研究两个小球发生弹性碰撞且碰前球静止，该图像可看做是碰后动能与质量关系的图像C．研究竖直面内绳球模型球从水平下落至竖直的过程中，可以完整表达球重力的功率P与绳跟水平面夹角的关系D．该图像可以表述两个分子间的作用力F与分子间距r的关系8．如图甲所示的xOy坐标系中，y轴上固定有两个等量同种点电荷P，与原点O的距离相同，x轴上各点的电势随x坐标变化的图像如图乙所示。a、b是x轴上两点，其电势分别为和，对应图线上的、两点，这两点切线斜率的绝对值相等。现将一质量为m、电荷量为q的正点电荷M从a点由静止释放，M运动过程中仅受电场力作用，下列说法正确的是（ ）A．a、b两点场强不相同B．M从a点运动到b点的过程中电势能先增大后减小C．M从a点运动到b点的过程中加速度大小先减小后增大D．M先后两次经过b点的过程，电场力的冲量大小为9．如图所示，在屏幕MN的下方有一截面为等边三角形的透明介质，三角形边长为1，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕MN平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点，恰好发生全反射，光线最后照射在屏幕MN上的E点（图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）A．光在透明介质中发生全反射的临界角为30°B．该透明介质的折射率为C．光在透明介质中的传播速度为D．光从射入AB面开始到射到E点的时间为10．如图甲所示，纸面内有和两光滑导体轨道，与平行且足够长，与成135°角，两导轨左右两端接有定值电阻，阻值分别为R和。一质量为m、长度大于导轨间距的导体棒横跨在两导轨上，与轨道接触于G点，与轨道接触于H点。导体棒与轨道垂直，间距为L，导体棒与b点间距也为L。以H点为原点、沿轨道向右为正方向建立x坐标轴。空间中存在磁感应强度大小为B、垂直纸面向里的匀强磁场。某时刻，导体棒获得一个沿x轴正方向的初速度，同时受到沿x轴方向的外力F作用，其运动至b点前的速度的倒数与位移关系如图乙所示。导体棒运动至b点时撤去外力F，随后又前进一段距离后停止运动，整个运动过程中导体棒与两导轨始终接触良好，不计导轨及导体棒的电阻。以下说法正确的是（ ）A．流过电阻R的电流方向为B．导体棒在轨道上通过的距离为C．撤去外力F前，流过电阻R的电流为D．导体棒运动过程中，电阻产生的焦耳热为三、非选择题：本题共5小题，共56分．11.（6分）实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示的装置进行实验，实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力。(1)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=mm。(2)下列说法中正确的是（ ）A．槽码的质量应远小于滑块的质量B．气垫导轨右端应比左端高C．先释放滑块再打开气垫导轨的气源(3)实验小组用如下方法测量滑块的加速度a：将滑块从图甲所示位置由静止释放，测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，两个光电门间的距离为L，则滑块的加速度大小a=（用字母t1、t2、L、d表示）。(4)为了减小偶然误差，该小组同学设计了另一种方案，测得遮光条从光电门1到2的时间为t，两个光电门间的距离为L，保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，测得多组L和t的数据，作出了图像如图丙所示，已知纵轴截距为v0，横轴截距为t0，则v0表示遮光条通过光电门（选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小a=。(5)保持槽码质量m不变，改变滑块质量M，探究滑块加速度a与质量M的关系，将槽码重力mg代替细线拉力F，引起的相对误差表示为，请写出随M变化的关系式。12.（10分）某同学制作一个多量程的电流表和欧姆表，他设计的电表电路如图所示。所用器材分别为：A．电流表G（满偏电流，内阻）；B．定值电阻、；C．滑动变阻器R（最大阻值为120Ω）；D．电源（电动势为1.5V，内阻忽略不计）；E．单刀双掷开关、；F．表笔及导线若干。①将单刀双掷开关接b，分别接2、1时，c、d可串联在电路中作为电流表，量程分别为10mA和100mA；②若单刀双掷开关接a，分别接1、2时，可作为双量程的欧姆表使用。回答下列问题：(1)c端接（选填“红”或“黑”）表笔。(2)电路中定值电阻的阻值为Ω。(3)当单刀双掷开关接a，再将开关接1时，欧姆表的挡位为（选填“×1”或“×10”），欧姆调零后将待测电阻接在c、d间，发现电流表指针偏转角很小，断开电路并将挡位换成另一挡位，再次欧姆调零时，滑动变阻器R的滑片（填“向上”或“向下”）移动。调零后再次将电阻接在c、d间，电流表G的指针对准刻度盘上的0.6mA处，则电阻。13.（10分）2023年12月21日，神舟十七号航天组完成了天和核心舱太阳翼修复任务。如图所示，气闸舱有两个气闸门，内闸门A与核心舱连接，外闸门B与外太空连接。气闸舱容积，核心舱容积，开始气闸舱和核心舱的气压都为p0（标准大气压）。航天员要到舱外太空行走，需先进入气闸舱。为节省气体，用抽气机缓慢将气闸舱内的气体抽到核心舱内，当气闸舱气压降到和外太空气压相同时才能打开外闸门B，该过程中两舱温度不变，不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响。求：（1）内闸门A的表面积是S，每次抽气的体积为，缓慢抽气过程中，抽气机内气体压强与气闸舱内剩余气体压强始终相等。第1次抽气到核心舱后，两舱气体对内闸门A的压力差ΔF大小；（2）每次抽气的体积还是，抽气几次后气闸舱内压强小于。14.（14分）如图甲所示，某种离子分析器由加速区、偏转区和检测区组成，分别分布在第Ⅲ、Ⅱ、I象限内。在加速通道内分布着沿y轴负方向的匀强电场，场强大小在范围内调节；在偏转通道内分布着垂直xOy坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随E₁的变化而变化；在检测区内，分布着匀强电场或磁场，检测区内适当位置放有长为2L的检测板。在坐标为(-L，-1.5L)的A处有一离子源，可连续释放质量为m、电荷量为—q（q≻0）的离子（释放时的速度可视为零），离子沿直线到达坐标为(-L，0)的小孔C，再经偏转区后从坐标为(0，L)的小孔D进入检测区，打在检测板上。三个区域的场互不影响，不计离子的重力及其间的相互作用。（1）要保证所有的离子都能从C孔出来后从D孔进入检测区，试推导磁感应强度大小随场强E₁变化的关系式；（2）如图乙所示，将检测板左端放在D孔上沿，板面与x轴正方向的夹角检测区内加沿y轴负方向、场强大小的匀强电场，在满足（1）的条件下，①求检测板上收集到离子记录线的长度；②调整θ角使检测板上收集到离子的记录线最长，求此记录线的长度及调整后的角度正弦值；（3）如图丙所示，检测板与y轴平行，并可沿x轴及y轴平移。检测区内加垂直xOy坐标平面向里的磁场，磁感应强度大小沿x轴均匀变化，即（k为大于零的常量），在满足（1）的条件下，要使检测板能收集到离子，求检测板x坐标的最大值。15.（16分）如图所示，一个顺时针匀速转动的水平传送带右端与下侧光滑弯曲轨道最高点B等高相切，弯曲轨道有上下两个光滑侧面，其竖直截面均为两个四分之一圆周，且圆周半径均相同。最右端有一带固定挡板的长木板，其上表面与光滑平台CD、下侧弯曲轨道最低端等高且与D端接触。一滑块P自传送带左端A点由静止释放，滑块P大小略小于弯曲轨道的间距。滑块P经过传送带和弯曲轨道后与静止在光滑平台上的滑块Q发生弹性正碰。滑块P、Q、长木板质量分别为、、，滑块P碰后第一次返回到弯曲轨道最高点时对上侧轨道的压力为，滑块Q碰后滑上长木板，与长木板右端固定挡板发生弹性碰撞。已知弯曲轨道截面圆周的半径为，传送带的速度大小为，滑块P与水平传送带之间的动摩擦因数为0.8，和长木板上表面之间的动摩擦因数为0.4，长木板下表面和地面间的动摩擦因数为0.1，长木板上表面长度为，忽略长木板右端固定挡板尺寸，重力加速度g取。求：（1）滑块P碰后第一次返回到弯曲轨道最低端C时，轨道对它的支持力大小；（2）水平传动带两转轴之间的距离；（3）滑块Q和长木板右端固定挡板碰后瞬间，滑块Q和长木板各自速度的大小；（4）长木板在全过程中，长木板和地面间摩擦产生的热量。