2024年高考真题——物理（湖南卷）含解析

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1、 1. 2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。己知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球半径的。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是（）A. 其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度B. 其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度C. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍D. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍【答案】B

2、D【解析】【详解】AB返回舱在该绕月轨道上运动时万有引力提供向心力，且返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径，则有其中在月球表面万有引力和重力的关系有联立解得由于第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，同理可得代入题中数据可得故A错误、B正确；CD根据线速度和周期的关系有 根据以上分析可得故C错误、D正确；故选BD。2. 某电磁缓冲装置如图所示，两足够长平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的

3、阻值为R，与粗糙导轨间的摩擦因数为，。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A. 金属杆经过速度为B. 在整个过程中，定值电阻R产生热量为C. 金属杆经过与区域，金属杆所受安培力的冲量相同D. 若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍【答案】CD【解析】【详解】A设平行金属导轨间距为L，金属杆在AA1B1B区域向右运动的过程中切割磁感线有E = BLv，金属杆在AA1B1B区域运动的过程中根据动量定理有 则由于，则上面方程左右两边累计求和，可得则设金属杆在BB1C1C区域运动的时间为t0，同理可得，则金属杆在BB1C1C区域运动的过程中有解得综上有则金属杆经

4、过BB1的速度大于，故A错误；B在整个过程中，根据能量守恒有则在整个过程中，定值电阻R产生的热量为故B错误；C金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域，金属杆所受安培力的冲量为则金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域滑行距离均为，金属杆所受安培力的冲量相同，故C正确；D根据A选项可得，金属杆以初速度再磁场中运动有 金属杆的初速度加倍，则金属杆通过AA1B1B区域时中有则金属杆的初速度加倍，则金属杆通过时速度为则设金属杆通过BB1C1C区域的时间为， 则 ，则， 则由于，则可见若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍，故D正确。故选CD。3. 1834年，洛埃利用平面镜

5、得到杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验），平面镜沿放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度，如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是（）A. 沿向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B 沿向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小C. 若，沿向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变D. 若，沿向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动【答案】BC【解析】【详解】CD根据题意画出光路图如图所示，S发出的光与通过平面镜反射光（可以等效成虚像S发出的光）是同一列光分成的，满足相干光条件。所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可看成双缝干涉，设S与S的距离为d，则d = 2aS到光屏的距离为l，代入双缝干涉公式可得则若 = 0，沿OA向右（沿AO向左）略微平移平面镜，对l和d均没有影响，则干涉条纹间距不变，也不会移动，故C正确，D错误；AB同理再次画出光路图有 沿OA向右略微平移平面镜，即图中从位置位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间距减小，沿AO向左略微平移平面镜，即图中从位置位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误，B正确。故选BC。4. 如图，光滑水平面内建立直角坐标系xOyA、B两小球同时从O点出发，A球速度大小为v1