湖北卷2024年高考物理真題含解析

2024年湖北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試

物理

注意事項(xiàng)：

1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并認(rèn)真核準(zhǔn)準(zhǔn)考證號條

形碼上的以上信息，將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。

2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無

效。

3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標(biāo)號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工

整，筆跡清楚。

4.考試結(jié)束后，請將試卷和答題卡一并上交。

一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)

符合題目要求，第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選

錯(cuò)的得0分。

1.《夢溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件：房屋被雷擊后，屋內(nèi)的銀飾、寶刀等金屬熔化了，但是

漆器、刀鞘等非金屬卻完好（原文為：有一木格，其中雜貯諸器，其漆器銀扣者，銀悉熔流在地，漆器曾

不焦灼。有一寶刀，極堅(jiān)鋼，就刀室中熔為汁，而室亦儼然）。導(dǎo)致金屬熔化而非金屬完好的原因可能為

（）

A.摩擦B.聲波C.渦流D.光照

【答案】C

【解析】

【詳解】在雷擊事件中金屬和非金屬都經(jīng)歷了摩擦，聲波和光照的影響，而金屬能夠因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流

非金屬不能，因此可能原因?yàn)闇u流。

故選C。

2.硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進(jìn)的手段之一、是該療法中一種核反應(yīng)的方

程，其中X、Y代表兩種不同的原子核，則（）

A.a=7，b=1B.a=7，b=2C.a=6，b=1D.a=6，b=2

【答案】B

【解析】

【詳解】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得

，

解得

故選B。

3.如圖所示，有五片荷葉伸出荷塘水面，一只青蛙要從高處荷葉跳到低處荷葉上。設(shè)低處荷葉a、b、

c、d和青蛙在同一豎直平面內(nèi)，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分別在c、d正上方。將青蛙的跳

1

躍視為平拋運(yùn)動(dòng)，若以最小的初速度完成跳躍，則它應(yīng)跳到（）

A.荷葉aB.荷葉bC.荷葉cD.荷葉d

【答案】C

【解析】

【詳解】青蛙做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向勻速直線，豎直方向自由落體則有

可得

因此水平位移越小，豎直高度越大初速度越小，因此跳到荷葉c上面。

故選C。

4.太空碎片會對航天器帶來危害。設(shè)空間站在地球附近沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖中實(shí)線所

示。為了避開碎片，空間站在P點(diǎn)向圖中箭頭所指徑向方向極短時(shí)間噴射氣體，使空間站獲得一定的反沖

速度，從而實(shí)現(xiàn)變軌。變軌后的軌道如圖中虛線所示，其半長軸大于原軌道半徑。則（）

A.空間站變軌前、后在P點(diǎn)的加速度相同

B.空間站變軌后的運(yùn)動(dòng)周期比變軌前的小

C.空間站變軌后在P點(diǎn)的速度比變軌前的小

D.空間站變軌前的速度比變軌后在近地點(diǎn)的大

【答案】A

【解析】

【詳解】A．在P點(diǎn)變軌前后空間站所受到的萬有引力不變，根據(jù)牛頓第二定律可知空間站變軌前、后在

P點(diǎn)的加速度相同，故A正確；

B．因?yàn)樽冘壓笃浒腴L軸大于原軌道半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知空間站變軌后的運(yùn)動(dòng)周期比變軌前的

2

大，故B錯(cuò)誤；

C．變軌后在P點(diǎn)因反沖運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于瞬間獲得豎直向下的速度，原水平向左的圓周運(yùn)動(dòng)速度不變，因此合

速度變大，故C錯(cuò)誤；

D．由于空間站變軌后在P點(diǎn)的速度比變軌前大，而比在近地點(diǎn)的速度小，則空間站變軌前的速度比變軌

后在近地點(diǎn)的小，故D錯(cuò)誤。

故選A。

5.在如圖所示電路中接入正弦交流電，燈泡的電阻是燈泡的2倍。假設(shè)兩個(gè)二極管正向電阻為0、

反向電阻無窮大。閉合開關(guān)S，燈泡、的電功率之比為（）

A.2︰1B.1︰1C.1︰2D.1︰4

【答案】C

【解析】

【詳解】兩個(gè)二極管正向電阻為0，反向電阻無窮大，二極管導(dǎo)通則短路并聯(lián)燈泡，此時(shí)另一個(gè)燈泡與

電源串聯(lián)，根據(jù)電路圖可知在一個(gè)完整的周期內(nèi)，兩個(gè)燈泡有電流通過的時(shí)間相等都為半個(gè)周期，電壓有

效值相等，則根據(jù)

可知

故選C。

6.如圖所示，兩拖船P、Q拉著無動(dòng)力貨船S一起在靜水中沿圖中虛線方向勻速前進(jìn)，兩根水平纜繩與虛

線的夾角均保持為30°。假設(shè)水對三艘船在水平方向的作用力大小均為f，方向與船的運(yùn)動(dòng)方向相反，則

每艘拖船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力大小為（）

A.B.C.2fD.3f

【答案】B

【解析】

3

【詳解】根據(jù)題意對S受力分析如圖

正交分解可知

所以有

對P受力分析如圖

則有

解得

故選B。

7.如圖所示，在以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為B。圓形區(qū)域外有大小相等、方向相反、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的帶

電粒子沿直徑AC方向從A點(diǎn)射入圓形區(qū)域。不計(jì)重力，下列說法正確的是（）

A.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能經(jīng)過O點(diǎn)

B.粒子射出圓形區(qū)域時(shí)的速度方向不一定沿該區(qū)域的半徑方向

4

C.粒子連續(xù)兩次由A點(diǎn)沿AC方向射入圓形區(qū)域的最小時(shí)間間隔為

D.若粒子從A點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短，粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為

【答案】D

【解析】

【詳解】AB．在圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，沿著徑向射入的粒子，總是沿徑向射出的；根據(jù)圓的特點(diǎn)可知粒子

的運(yùn)動(dòng)軌跡不可能經(jīng)過O點(diǎn)，故AB錯(cuò)誤；

C．粒子連續(xù)兩次由A點(diǎn)沿AC方向射入圓形區(qū)域，時(shí)間最短則根據(jù)對稱性可知軌跡如圖

則最短時(shí)間有

故C錯(cuò)誤；

D．粒子從A點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短，則軌跡如圖所示

設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系可知

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

可得

故D正確。

故選D。

5

8.關(guān)于電荷和靜電場，下列說法正確的是（）

A.一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變

B.電場線與等勢面垂直，且由電勢低的等勢面指向電勢高的等勢面

C.點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放，該點(diǎn)電荷的電勢能將減小

D.點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放，將從高電勢的地方向低電勢的地方運(yùn)動(dòng)

【答案】AC

【解析】

【詳解】A．根據(jù)電荷守恒定律可知一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的電荷總量是不變的，故

A正確；

B．根據(jù)電場線和等勢面的關(guān)系可知電場線與等勢面垂直，且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，故

B錯(cuò)誤；

CD．點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放，電場力做正功，電勢能減小，根據(jù)

可知正電荷將從電勢高的地方向電勢低的地方運(yùn)動(dòng)，負(fù)電荷將從電勢低的地方向電勢高的地方運(yùn)動(dòng)，故C

正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。

9.磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，MN和PQ是兩平行金屬極板，勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里。等離子體

（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）從左側(cè)以某一速度平行于極板噴入磁場，極板間便產(chǎn)

生電壓。下列說法正確的是（）

A.極板MN是發(fā)電機(jī)的正極

B.僅增大兩極板間的距離，極板間的電壓減小

C.僅增大等離子體的噴入速率，極板間的電壓增大

D.僅增大噴入等離子體的正、負(fù)帶電粒子數(shù)密度，極板間的電壓增大

【答案】AC

【解析】

【詳解】A．帶正電的離子受到的洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，極板MN帶正電為發(fā)電機(jī)正極，A正確；

BCD．離子受到的洛倫茲力和電場力相互平衡時(shí)，此時(shí)令極板間距為d，則

可得

6

因此增大間距U變大，增大速率U變大，U大小和密度無關(guān)，BD錯(cuò)誤C正確。

故選AC。

10.如圖所示，在光滑水平面上靜止放置一質(zhì)量為M、長為L的木塊，質(zhì)量為m的子彈水平射入木塊。設(shè)

子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變，其大小f與射入初速度大小成正比，即（k為已知

常數(shù)）。改變子彈的初速度大小，若木塊獲得的速度最大，則（）

A.子彈的初速度大小為

B.子彈在木塊中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

C.木塊和子彈損失的總動(dòng)能為

D.木塊在加速過程中運(yùn)動(dòng)的距離為

【答案】AD

【解析】

【詳解】A．子彈和木塊相互作用過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，令子彈穿出木塊后子彈和木塊的速度的速度分別為

，則有

子彈和木塊相互作用過程中合力都為，因此子彈和物塊的加速度分別為

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得子彈和木塊的位移分別為

聯(lián)立上式可得

因此木塊的速度最大即取極值即可，該函數(shù)在到無窮單調(diào)遞

7

減，因此當(dāng)木塊的速度最大，A正確；

B．則子彈穿過木塊時(shí)木塊的速度為

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

可得

故B錯(cuò)誤；

C．由能量守恒可得子彈和木塊損失能量轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)摩擦生熱，即

故C錯(cuò)誤；

D．木塊加速過程運(yùn)動(dòng)的距離為

故D正確。

故選AD。

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.某同學(xué)利用激光測量半圓柱體玻璃磚的折射率，具體步驟如下：

①平鋪白紙，用鉛筆畫兩條互相垂直的直線和，交點(diǎn)為O。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼

，并使其圓心位于O點(diǎn)，畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線，如圖（a）所示。

②將一細(xì)激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚，記錄折射光線與半圓弧的交點(diǎn)M。

8

③拿走玻璃磚，標(biāo)記CO光線與半圓弧的交點(diǎn)P。

④分別過M、P作BB'的垂線、，、是垂足，并用米尺分別測量、的長度x

和y。

⑤改變?nèi)肷浣?，重?fù)步驟②③④，得到多組x和y的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出圖像，如圖（b）所

示。

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是_____（單選，填標(biāo)號）。

A.入射角越小，誤差越小

B.激光的平行度好，比用插針法測量更有利于減小誤差

C.選擇圓心O點(diǎn)作為入射點(diǎn)，是因?yàn)榇颂幍恼凵洮F(xiàn)象最明顯

（2）根據(jù)圖像，可得玻璃磚的折射率為_____（保留三位有效數(shù)字）。

（3）若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑，則折射率的測量結(jié)果_____（填“偏大”“偏

小”或“不變”）。

【答案】（1）B（2）1.57

（3）不變

【解析】

【小問1詳解】

A．入射角適當(dāng)即可，不能太小，入射角太小，導(dǎo)致折射角太小，測量的誤差會變大，故A錯(cuò)誤；

B．激光的平行度好，比用插針法測量更有利于減小誤差，故B正確；

C．相同的材料在各點(diǎn)的折射效果都一樣，故C錯(cuò)誤。

故選B。

【小問2詳解】

設(shè)半圓柱體玻璃磚的半徑為，根據(jù)幾何關(guān)系可得入射角的正弦值為

折射角的正弦值為

折射率

可知圖像斜率大小等于折射率，即

【小問3詳解】

根據(jù)（2）中數(shù)據(jù)處理方法可知若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑，則折射率的測量結(jié)

果不變。

12.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量重力加速度大小g的實(shí)驗(yàn)方案，所用器材有：2g砝碼若干、托盤1個(gè)、輕質(zhì)

9

彈簧1根、米尺1把、光電門1個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器1臺等。

具體步驟如下：

①將彈簧豎直懸掛在固定支架上，彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤，在托盤內(nèi)放入一個(gè)砝碼，如圖（a）

所示。

②用米尺測量平衡時(shí)彈簧的長度l，并安裝光電門。

③將彈簧彈性限度內(nèi)拉伸一定長度后釋放，使其在豎直方向振動(dòng)。

④用數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄30次全振動(dòng)所用時(shí)間t

⑤逐次增加托盤內(nèi)砝碼的數(shù)量，重復(fù)②③④的操作。

該同學(xué)將振動(dòng)系統(tǒng)理想化為彈簧振子。已知彈簧振子的振動(dòng)周期，其中k為彈簧的勁度系

數(shù)，M為振子的質(zhì)量。

（1）由步驟④，可知振動(dòng)周期_____。

（2）設(shè)彈簧的原長為，則l與g、、T的關(guān)系式為_____。

（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線如圖（b）所示，可得_____（保留三位有效數(shù)字，取

9.87）。

（4）本實(shí)驗(yàn)的誤差來源包括_____（雙選，填標(biāo)號）。

A.空氣阻力

B.彈簧質(zhì)量不為零

C.光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置

【答案】（1）

（2）

（3）（4）AC

【解析】

10

【小問1詳解】

30次全振動(dòng)所用時(shí)間t，則振動(dòng)周期

【小問2詳解】

彈簧振子的振動(dòng)周期

可得振子的質(zhì)量

振子平衡時(shí)，根據(jù)平衡條件

可得

則l與g、、T的關(guān)系式為

【小問3詳解】

根據(jù)整理可得

則圖像斜率

解得

【小問4詳解】

A．空氣阻力的存在會影響彈簧振子的振動(dòng)周期，是實(shí)驗(yàn)的誤差來源之一，故A正確；

B．彈簧質(zhì)量不為零導(dǎo)致振子在平衡位置時(shí)彈簧的長度變化，不影響其他操作，根據(jù)（3）中處理方法可知

對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響，故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置會影響振子周期的測量，是實(shí)驗(yàn)的誤差來源

之一，故C正確。

故選AC。

13.如圖所示，在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分理想氣體，活塞橫截

11

面積為S，能無摩擦地滑動(dòng)。初始時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度為，氣柱的高度為h。當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收

一定熱量后，活塞緩慢上升再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量ΔU與溫度變化量ΔT的關(guān)系式為

，C為已知常數(shù)，大氣壓強(qiáng)恒為，重力加速度大小為g，所有溫度為熱力學(xué)溫度。求

（1）再次平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度。

（2）此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【詳解】（1）氣體進(jìn)行等壓變化，則由蓋呂薩克定律得

即

解得

（2）此過程中氣體內(nèi)能增加

氣體對外做功

此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量

14.如圖所示，水平傳送帶以5m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶左右兩端的距離為。傳送帶右

端的正上方有一懸點(diǎn)O，用長為、不可伸長的輕繩懸掛一質(zhì)量為0.2kg的小球，小球與傳送帶上表

12

面平齊但不接觸。在O點(diǎn)右側(cè)的P點(diǎn)固定一釘子，P點(diǎn)與O點(diǎn)等高。將質(zhì)量為0.1kg的小物塊無初速輕放

在傳送帶左端，小物塊運(yùn)動(dòng)到右端與小球正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后瞬間小物塊的速度大小為、方

向水平向左。小球碰后繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輕繩被釘子擋住后，小球繼續(xù)繞P點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。已知小物塊

與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度大小。

（1）求小物塊與小球碰撞前瞬間，小物塊的速度大小；

（2）求小物塊與小球碰撞過程中，兩者構(gòu)成的系統(tǒng)損失的總動(dòng)能；

（3）若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正上方，繩子不松弛，求P點(diǎn)到O點(diǎn)的最小距離。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【詳解】（1）根據(jù)題意，小物塊在傳送帶上，由牛頓第二定律有

解得

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，小物塊與傳送帶共速時(shí)運(yùn)動(dòng)的距離為

可知，小物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端前與傳送帶共速，即小物塊與小球碰撞前瞬間，小物塊的速度大小等于傳

送帶的速度大小。

（2）小物塊運(yùn)動(dòng)到右端與小球正碰，碰撞時(shí)間極短，小物塊與小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方

向，由動(dòng)量守恒定律有

其中

，

解得

小物塊與小球碰撞過程中，兩者構(gòu)成的系統(tǒng)損失的總動(dòng)能為

解得

13

（3）若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正上方，繩子恰好不松弛，設(shè)此時(shí)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為，小球在P點(diǎn)正上方的

速度為，在P點(diǎn)正上方，由牛頓第二定律有

小球從點(diǎn)正下方到P點(diǎn)正上方過程中，由機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立解得

即P點(diǎn)到O點(diǎn)的最小距離為。

15.如圖所示，兩足夠長平行金屬直導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L，固定在同一水平面內(nèi)，直導(dǎo)軌在左端M、P

點(diǎn)分別與兩條豎直固定、半徑為L的圓弧導(dǎo)軌相切。MP連線與直導(dǎo)軌垂直，其左側(cè)無磁場，右側(cè)存在

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab跨放在兩圓弧

導(dǎo)軌的最高點(diǎn)。質(zhì)量為2m、電阻為6R的均勻