2022-2023学年湖北省部分省级示范性重点中学高三下学期联考物理试题含解析.pdf

2023 年高考物理模拟试卷 注意事项:1答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2答题时请按要求用笔。3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示为光电效应实验装置图。实验中用 a 光照射光电管时，灵敏电流计有示数；而用 b 光照射光电管时，灵敏电流计没有示数。则下列说法中正确的是（）Aa 光频率大于 b 光频率 B若增加 b 光的照射时间，灵敏电流计将会有示数 C若增大 b 光的光照强度，灵敏电流计将会有示数 D用 b 光照射时，适当增大电源的电压，灵敏电流计将会有示数 2、如图所示，质量为 50kg 的同学在做仰卧起坐运动若该同学上半身的质量约为全身质量的35，她在 1min 内做了50 个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为 0.3m，则她克服重力做的功 W 和相应的功率 P 约为 AW=4500J P=75W BW=450J P=7.5W CW=3600J P=60W DW=360J P=6W 3、下列说法正确的是（）A光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性 B高速运动的质子、中子和电子都不具有波动性 C卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构学说 D核反应方程9412426BeHeCX中的X为质子 4、科幻电影流浪地球讲述了这样的故事：太阳即将毁灭，人类在地球上建造出巨大的推进器，使地球经历了停止自转、加速逃逸、匀速滑行、减速入轨等阶段，最后成为比邻星的一颗行星。假设若干年后，地球流浪成功。设比邻星的质量为太阳质量的14，地球质量在流浪过程中损失了14，地球绕比邻星运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的12，则地球绕比邻星运行与绕太阳运行相比较，下列关系正确的是（）A公转周期之比为:1:1TT日比 B向心加速度之比为:3:4aa 日比 C动能之比为:3:8kkEE日比 D万有引力之比为:3:8FF 日比 5、北京时间 2019 年 5 月 17 日 23 时 48 分，我国成功发射第 45 颗北斗导航卫星。该卫星与此前发射的倾斜地球同步轨道卫星（代号为P）、18 颗中圆地球轨道卫星（代号为Q）和 1 颗地球同步轨道卫星（代号为S）进行组网，为亚太地区提供更优质的服务。若这三种不同类型卫星的轨道都是圆轨道，中圆地球轨道卫星的轨道半径是同步卫星的轨道半径的23，下列说法正确的是（）AP和S绕地球运动的向心加速度大小不相等 BQ和S绕地球运动的线速度大小之比为6:2 CQ和S绕地球运动的周期之比为1:2 DP和Q绕地球运动的向心力大小一定相等 6、2019 年 7 月 9 日，在沈阳进行的全国田径锦标赛上，来自上海的王雪毅以 1 米 86 的成绩获得女子跳高冠军。若不计空气阻力，对于跳高过程的分析，下列说法正确的是（）A王雪毅起跳时地面对她的弹力大于她对地面的压力 B王雪毅起跳后在空中上升过程中处于失重状态 C王雪毅跃杆后在空中下降过程中处于超重状态 D王雪毅落到软垫后一直做减速运动 二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形 abc，顶点 a、b、c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D 点为正三角形的中心，E、G、H 点分别为 ab、ac、bc 的中点，F 点为 E 点关于顶点 c 的对称点，则下列说法中正确的是（）AD 点的电场强度为零 BE、F 两点的电场强度等大反向、电势相等 CE、G、H 三点的电场强度和电势均相同 D若释放 c 处的电荷，电荷在电场力作用下将做加速运动（不计空气阻力）8、如左图所示,假设某星球表面上有一倾角为 的固定斜面,一质量为 m 的小物块从斜面底端沿斜面向上运动,其速度时间图象如右图所示.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为 39该星球半径为 R=6104km.引力常量 G6.671011Nm2/kg2,则下列正确的是:()A该星球的第 一宇宙速度413.0 10?m/sv B该星球的质量268.1 10kgM C该星球的自转周期41.3 10?sT D该星球的密度3895?kg/m 9、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻 R10，其余电阻均不计。从某时刻开始在 c、d 两端加上如图乙所示的交变电压。则下列说法中正确的有（）A当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为 22V B当单刀双掷开关与 b 连接时，在 t0.01s 时刻，电流表示数为 4.4A C当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时，副线圈输出电压的频率变为 25Hz D当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时，原线圈的输入功率变小 10、为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为 a、b、c，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为 B 的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板 M、N 作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压 U，若用 Q 表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（）AM 板电势一定高于 N 板的电势 B污水中离子浓度越高，电压表的示数越大 C污水流动的速度越大，电压表的示数越大 D电压表的示数 U 与污水流量 Q 成正比 三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6 分）为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：A实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为 m0.5 kg 的钩码用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，连接纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示 请回答下列问题：（1）图乙中纸带的_端与滑块相连（选填“左”或“右”）（1）图乙中相邻两个计数点之间还有 4 个点未画出，打点计时器接频率为 50 Hz 的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度 a_ ms1（3）不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量 M_ kg（g 取 9.8 ms1，结果保留 3 位有效数字）12（12 分）某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数 k，拆开发现其内部简易结构如图(a)所示，托盘 A、竖直杆 B、水平横杆 H 与齿条 C 固定连在一起，齿轮 D 与齿条 C 啮合，在齿轮上固定指示示数的指针 E，两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳 I 上。托盘中不放物品时，指针 E 恰好指在竖直向上的位置。指针随齿轮转动一周后刻度盘的示数为 P05 kg。科技小组设计了下列操作：A在托盘中放上一物品，读出托盘秤的示数 P1，并测出此时弹簧的长度 l1；B用游标卡尺测出齿轮 D 的直径 d；C托盘中不放物品，测出此时弹簧的长度 l0；D根据测量结果、题给条件及胡克定律计算弹簧的劲度系数 k；E在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数 P2，并测出此时弹簧的长度 l2；F再次在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数 P3，并测出此时弹簧的长度 l3；G数出齿轮的齿数 n；H数出齿条的齿数 N 并测出齿条的长度 l。(1)小组同学经过讨论得出一种方案的操作顺序，即 a 方案：采用 BD 步骤。用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数 k，则 k_。某同学在实验中只测得齿轮直径，如图(b)所示，并查资料得知当地的重力加速度 g9.80 m/s2，则弹簧的劲度系数 k_。(结果保留三位有效数字)(2)请你根据科技小组提供的操作，设计 b 方案：采用：_步骤；用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k，则 k_。四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10 分）竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A 端封闭，C 端开口，最初 AB 段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在 A 端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强 p0=75cmHg。（1）若从右侧缓慢注入一定量的水银，可使封闭气体的长度减小为 20cm，需要注入水银的总长度为多少？（2）若将玻璃管绕经过 A 点的水平轴顺时针转动 90，当 AB 段处于竖直、BC 段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？14（16 分）如图所示，质量 m1=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长 L=2.0m，现有质量 m2=0.2kg 可视为质点的物块，以水平向右的速度 v0=2m/s 从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=0.5，取 g=10m/s2，求（1）物块在车面上滑行的时间 t；（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度 v 不超过多少？（3）物块仍以水平向右的速度 v0=2m/s 从左端滑上小车，要使物块从小车右端滑出，则物块刚滑上小车左端时需加一个至少多大的水平恒力 F?15（12 分）如图所示，地面上固定一倾角为37的光滑斜面，斜面底端固定一挡板，一轻质弹簧下端与挡板相连，上端自然伸长至 B 点，初始时刻，物块 a 在外力的作用下被压至 E 点，2mBE，撤去外力后，物块a 沿斜面从 B点射出，到达传送带右端时速度恰好水平向左，大小4m/scv，与物块 b 粘在一起向左运动，其中物块 a、b 质量均为1kgm，传送带长为4mL，始终以 v=3m/s 的速度顺时针转动，物块和传送带之间的动摩擦因数0.5，为不计空气阻力，重力加速度210m/sg 求：（1）初始时刻的弹性势能；（2）ab 在传送带上运动时产生的划痕长度；（3）由于传送物块电动机需要多消耗的电能。参考答案 一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】A实验中用 a 光照射光电管时，灵敏电流计有示数，说明能够发生光电效应；而用 b 光照射光电管时，灵敏电流计没有示数，说明不能发生光电效应，可知 a 光频率大于 b 光频率，选项 A 正确；BC根据光电效应的规律可知，若增加 b 光的照射时间以及增加 b 光的光照强度，都不能发生光电效应，则灵敏电流计都不会有示数，选项 BC 错误；D用 b 光照射时不能发生光电效应，即使适当增大电源的电压，也不会发生光电效应，灵敏电流计也不会有示数，选项 D 错误。故选 A。2、A【解析】每次上半身重心上升的距离均为 0.3m，则她每一次克服重力做的功：W=35mgh=3550100.3=90 J；1 分钟内克服重力所做的功：W总=50W=5090=4500 J；相应的功率约为：45007560WPWt总，故 A 正确，BCD 错误，故选A.3、C【解析】A光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，A 错误；B任何运动的物体包括宏观物体和微观粒子都具有波粒二象性，B 错误；C原子的核式结构学说的提出是建立在粒子散射实验基础上的，C 正确；D根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，可判断 X 为中子，D 错误。故选 C。4、C【解析】A万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 2224MmGmrrT 解得 32rTGM 故:2:2TT日比 故 A 错误；B万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 2MmGmar 解得 2GMar 故:1:1aa 日比 故 B 错误；C万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 22GMmvmrr 动能 2122kGMmEmvr 代入数据计算解得动能之比为:3:8kkEE日比 故 C 正确；D万有引力 2GMmFr 代入数据计算解得:3:4FF 日比 故 D 错误。故选C。5、B【解析】A由 2MmGmar 可知，P和S绕地球运动的向心加速度大小相等，故 A 错误；B由 22MmvGmrr 可得 GMvr 又 23QSrr 则Q和S绕地球运动的线速度大小之比为:6:2QSvv 故 B 正确；C由 222MmGmrrT 可得 32rTGM Q和S这两种不同类型轨道卫星绕地球运动的周期之比为 32:12 6:93QSTT 故 C 错误；D由于P和Q的质量不一定相等，所以P和Q绕地球运动的向心力大小不一定相等，故 D 错误。故选 B。6、B【解析】A王雪毅起跳时地面对她的弹力与她对地面的压力是作用力与反作用力，大小相等，故 A 项错误；B王雪毅起跳后在空中上升过程中，加速度的方向向下，处于失重状态，B 项正确；C王雪毅越杆后在空中下降过程中，她只受到重力的作用，加速度的方向向下，处于失重状态，C 项错误；D王雪毅落到软垫后，软垫对她的作用力先是小于重力，所以她仍然要做短暂的加速运动，之后才会减速，D 项错误。故选 B。二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、AD【解析】AD 点到 a、b、c 三点的距离相等，故三个电荷在 D 点的场强大小相同，且夹角互为 120，故 D 点的场强为 0，故A 正确；B由于 a、b 在 E 点的场强大小相等方向相反，故 E 点的场强仅由电荷 c 决定，故场强方向向左，而电荷 c 在 DF 位置的场强大小相同方向相反，但电荷 a、b 在 F 点的场强矢量和不为 0，故 EF 两点的电场强度大小不同，方向相反，故 B 错误；CE、G、H 三点分别为 ab、ac、bc 的中点，故 E 的场强仅由电荷 c 决定，同理 G 点的场强仅由电荷 b 决定，H 点的场强仅由电荷 a 决定，故三点的场强大小相同，但方向不同，故 C 错误；D若释放电荷 c，则 a、b 在 C 点的合场强水平向右，故 a、b 始终对 c 有斥力作用，故 c 电荷将一直做加速运动，故D 正确。故选 AD。8、ABD【解析】上滑过程中，根据牛顿第二定律，在沿斜面方向上有1cossinmgmgma，下滑过程中，在沿斜面方向上有2sincosmgmgma，又知 v-t 图像的斜率表示加速度，则上滑和下滑过程中的加速度大小分别为：216010/0.6am s，2125/0.4am s，联立解得215/gm s，故该星球的第一宇宙速度为43415 6 10103.0 10/vgRm s，A 正确；根据黄金替代公式2GMgR可得该星球的质量为24322611156 10108.1 106.67 10gRMkgkgG，B 正确；根据所给条件无法计算自转周期，C 错误；该星球的密度26338.1 10895/43Mkgkg mVR，D 正确 9、AB【解析】A当单刀双掷开关与 a 连接时，变压器原副线圈的匝数比为 101，输入电压 m12UU 220 V 故根据变压比公式 1122101UnUn 可得输出电压为 22 V，电压表的示数为 22V，故 A 正确；B当单刀双掷开关与 b 连接时，变压器原副线圈的匝数比为 51，输入电压 U1220 V，故根据变压比公式，输出电压为 44 V，根据欧姆定律，电流表的示数即为输出电流的有效值 2244A=4.4A10UIR 故 B 正确；C由图象可知，交流电的周期为22 10 s，所以交流电的频率为 150HzfT 当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时，变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为 50 Hz。故 C 错误；D当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时，根据变压比公式，输出电压增加，故输出电流增加，故输入电流也增加，则原线圈的输入功率变大，故 D 错误。故选 AB。10、ACD【解析】A 项，根据左手定则知负离子所受洛伦兹力方向向下，正离子所受洛伦兹力方向向上，所以 M 板电势一定高于 N 板的电势，故 A 正确；B、C 项，最终离子处于平衡，故电场力等于洛伦兹力，根据牛顿第二定律有UqvBqc，解得UBvc，所以与离子的浓度无关，与污水流动的速度成正比，故 B 项错误，C 项正确 D 项，根据UvBc，则流量UUQvbcbcbBcB，即QBUb，故电压表示数与污水流量成正比，故 D 项正确 综上所述本题正确答案为 ACD 三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、右端 1.65 1.97 【解析】（1）滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大，进而判断哪端与滑块相连；（1）根根据匀变速直线运动的推论公式 x=aT1可以求出加速度的大小；（3）根据牛顿第二定律 F=Ma 即可求解质量；【详解】（1）1因为打点计时器每隔 0.01s 打一个点，两个计数点之间还有 4 个打点未画出，所以两个计数点的时间间隔为T=0.1s，时间间隔是定值，滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大所以图乙中纸带的右端与滑块相连；（1）1根据 x=aT1利用逐差法，有：220.0790.06250.0460.02951.65m/s4 0.1a（3）3由 A 步骤可知，取下细绳和钩码后，滑块受到的合外力为：F=0.59.8=4.9N 根据牛顿第二定律得：4.92.97kg1.65FMa.【点睛】探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，实验时要注意小车质量应远大于重物质量纸带处理时能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力 12、02P gd 7.96102 N/m CAEFD 3121020306PPPgllllll 【解析】(1)1弹簧的伸长量与齿条下降的距离相等，而齿条下降的距离与齿轮转过的角度对应的弧长相等，齿轮转动一周对应的弧长即为齿轮周长，即托盘中物品质量为 P05 kg 时弹簧的伸长量：xd 因此只要测出齿轮的直径 d 即可计算其周长，然后由胡克定律得：2kxP0g 解得 k02P gd；2游标卡尺读数为 0.980 cm，代入：k02P gd 得 k7.96102 N/m；(2)3直接测出不同示数下弹簧的伸长量也可以进行实验，即按 CAEFD 进行操作，实验不需要测量齿轮和齿条的齿数，GH 是多余的；4求解形变量 x1l1l0 x2l2l0 x3l3l0 则：k1112Pgx k2222P gx k3332P gx 则：k1233kkk 联立解得：k3121020306PPPgllllll。四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）30cm，（2）39.04cm。【解析】（1）由玻意耳定律：1122pVp V 得到：01122()pghL SpL S 解得：p2=125cmHg 右侧水银总高度 h2=50cm，注入水银的总长度为：(h2-h1)+(L1-L2)=30cm；（2）设顺时针转动 90后，水银未溢出，且 AB 部分留有 x 长度的水银，玻意耳定律：011011()()()pghL SpxLlx S 代入数据，得到：(7525)25(75)(2525)Sxx S 变形为 x2-125x+1250cm=0 解得12525 17cm2x0，假设成立，12525 17cm2x不合题意，舍去；则：125-25 17cm2x 末态气体长度 L3=L1+l1-25(171)cm39.04cm2x。14、（1）0.24s；（2）103m/s3；（3）F1.47N【解析】（1）设共速时速度为 v1，对物块与小车，由动量守恒得 2 0121m vmmv 对小车，由动量定理得 21 1m gtm v 解得：0.24st；（2）物块不从小车右端滑出，则在末端共速，设共同速度为 v2，对物块与小车组成的系统，由动量守恒得 2122m vmmv 再由能量守恒得：22212221122m vmmvm gL 解得：103m/s3v，即物块划上小车左端的速度不能超过103m/s3v；（3）设恰好能使物块滑出小车的拉力为 F，由题意，物块应在小车末端共速 对物块，由牛顿第二定律得：222Fm gm a 对小车：由牛顿第二定律得：212m gm a 由运动学，共速有：102a tva t 由位移关系，得：220211122v ta ta tL 综上各式，解得：F=22/151.47N 即当 F1.47N 时物块可以滑出小车 15、（1）24.5J；（2）2.4m（3）24J。【解析】（1）将物块 a 在 B 点的速度沿水平和竖直方向分解，则 5m/scoscBvv 物块 a 由 E 到 B 的过程中根据能量守恒有 21sin24.5J2PBEBEmgxmv（2）物块 a、b 碰撞过程中根据动量守恒 1acabm vmmv 解得12m/sv 对 ab 整体，根据牛顿第二定律有 22mgma 解得25m/sa 减速位移 210.42vxmLa 故先减速到 0 再反向加速 减速时间 110.4svta 相对位移 11112vxvtt 加速时间 210.4stt 相对位移：12222vxvtt 故划痕长度 2122.4m xxx（3）由于物块动能未变，故电动机多消耗的电能用来补充系统损失掉的热量 224J Qmg x