2023学年湖北省武汉部分学校高三下学期一模考试物理试题含解析.pdf

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1、2023 学年高考物理模拟试卷 考生须知：1全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，将两个质量均为 m，带电量分别为+q、q 的小球 a、b 用绝缘细线悬挂于 O 点，置于水平方向的匀强电场中，用力 F 拉小球 a，使整个装置处

2、于平衡状态，且悬线 Oa 与竖直方向的夹角为 30则 F 的大小可能为（）Amg B mg Cmg Dmg 2、2018 年 2 月 7 日凌晨，太空技术探索公司 SpaceX 成功通过“猎鹰重型”火箭将一辆红色的特斯拉跑车送上通往火星的轨道，如图所示，已知地球到太阳中心的距离为Br，火星到太阳中心的距离为Mr，地球和火星绕太阳运动的轨迹均可看成圆，且1.4MBrr，若特斯拉跑车按如图所示的椭圆轨道转移，则其在此轨道上的环绕周期约为（）A1.69 年 B1.3 年 C1.4 年 D2 年 3、在空间 P 点以初速度 v0水平抛出一个小球，小球运动到空中 A 点时，速度与水平方向的夹角为 60，

3、若在 P 点抛出的初速度方向不变，大小变为02v，结果小球运动到空中 B 点时速度与水平方向的夹角也为 60，不计空气阻力，则下列说法正确的是 APB 长是 PA 长的 2 倍 BPB 长是 PA 长的 4 倍 CPA 与水平方向的夹角小于 PB 与水平方向的夹角 DPA 与水平方向的夹角大于 PB 与水平方向的夹角 4、单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，ABBC，光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的

4、入射角相等，最后光线垂直BC射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是（）A1sin22.5 B1cos22.5 C22 D2 5、如图，在 xoy 坐标系中有圆形匀强磁场区域，其圆心在原点 O，半径为 L，磁感应强度大小为 B，磁场方向垂直纸面向外。粒子 A 带正电，比荷为qm，第一次粒子 A 从点（L，0）在纸面内以速率qBLvm沿着与 x 轴正方向成角射入磁场，第二次粒子 A 从同一点在纸面内以相同的速率沿着与 x 轴正方向成角射入磁场，已知第一次在磁场中的运动时间是第二次的 2 倍，则 A2 B22 C22 D222 6、如图所示，一细线的一端固定于倾角为 45的光滑楔形滑

5、块 A 上的顶端 O 处，细线另一端拴一质量为 m=0.2kg 的小球静止在 A 上若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为 a(取210m/sg)则()A当 a=5m/s2时，线中拉力为32N2 B当a=10m/s2时,小球受的支持力为2N C当 a=12m/s2时,经过 1 秒钟小球运动的水平位移是 6m D在稳定后，地面对 A 的支持力一定小于两个物体的重力之和 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、关于扩散现象，下列说法正确的是（）A温度越高

6、，扩散进行得越快 B扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 8、如图所示，光滑的水平杆上套有一质量为 1kg、可沿杆自由滑动的滑块，滑块下方通过一根长为 1m 的轻绳悬挂需质量为 0.99kg 的木块。开始时滑块和木块均静止。现有质量为 10g 的子弹以 500m/s 的水平出度击中木块并留在其中，子弹与木块间的作用时间极短，取 g=10m/s2。下列说法正确的是（）A滑块的最大速度为 5m/s B子弹和木块摆到最高点时速度为零 C子弹和木块摆起的最大高度为 0.625m D

7、当子弹和木块摆起高度为 0.4m 时，滑块的速度为 1m/s 9、如图，一带正电的点电荷固定于 O 点，两虚线圆均以 O 为圆心，两实线分别为带电粒子 M 和 N 先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e 为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是()AM 带负电荷，N 带正电荷 BM 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能 CN 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能 DN 在从 c 点运动到 d 点的过程中克服电场力做功 10、一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经BC、运动到D点，其v t图象如图所示。分析图象后，下列说法正确的是（）AA处的电场强度一定小于B处的电场强度 B

8、粒子在A处的电势能一定大于在B处的电势能 CCD间各点电场强度和电势都为零 DAB两点间的电势差等于CB两点间的电势差 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）为测得某圆柱形金属导体的电阻率，某同学设计了如下实验。(1)用螺旋测微器测它的直径，如图甲所示，为_mm，用游标卡尺测它的长度，如图乙所示，为_cm。(2)用伏安法测得该金属导体的伏安特性曲线如图丙所示，则该金属导体材料的电阻率与_有关，并且电阻率随该物理量的增大而_（填“增大”或“减小”）。(3)若把该金属导体与一阻值为 4.0 的定值电阻串联后接在电源电动势为 3

9、.0V、内阻为 1.0 的电源两端，该金属导体的热功率为_W。（保留两位有效数字）12（12 分）重物带动纸带自由下落，测本地重力加速度。用 6V。50Hz 的打点计时器打出的一条纸带如图甲所示，O为重物下落的起点，选取纸带上连续打出的 A、B、C、D、E、F 为测量点，各测量点到 O 点的距离 h 已标在测量点下面。打点计时器打 C 点时，重物下落的速度cv _m/s；分别求出打其他各点时的速度 v，作2vh关系图像如图乙所示，根据该图线，测得本地的重力加速度g _2m/s。（结果保留三位有效数字）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

10、说明、方程式和演算步骤。13（10 分）在 xOy 平面的 x 轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场（如图甲所示）。在空间坐标（x=0，y=12a）处有一粒子源，在某一时刻向平面内各个方向均匀发射 N 个（N 足够大）质量为 m、电荷量为-q，速度为 v0的带电粒子：（不计粒子重力及粒子间的相互作用，题中 N、a、m、-q、v0均为已知量）(1)若放射源所发出的粒子恰好有13不能到达 x 轴，求磁感应强度为多大；(2)求解第(1)问中，x 轴上能接收到粒子的区域长度 L；(3)若磁场仅限制在一个半径为 a 的圆形区域内，圆心在坐标1(,)2aa处。保持磁感应强度不变，在 x 轴的正半轴2

11、axa 区间上铺设挡板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收，求：这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。14（16 分）如图为过山车的简化模型，AB 是一段光滑的半径为 R 的四分之一圆弧轨道，B 点处接一个半径为 r 的竖直光滑圆轨道，滑块从圆轨道滑下后进入一段长度为 L 的粗糙水平直轨道 BD，最后滑上半径为 R，圆心角=60的光滑圆弧轨道 DE。现将质量为 m 的滑块从 A 点由静止释放，求(1)若 R=3r，求滑块第一次到达竖直圆轨道最高点时对轨道的压力大小；(2)若要求滑块能滑上 DE 圆弧轨道但不会从 E 点冲出轨道，并最终停在平直轨道上，平直轨道 BD

12、 的动摩擦因数 需满足的条件。15（12 分）如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为 37，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力 F 拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为 0.2 kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示.金属棒和导轨的电阻不计，sin370.6,37cos0.8，求：（1）拉力 F 做功的最大功率（2）回路中的最大电功率 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】以两个小球组成的整体为

13、研究对象，分析受力，作出 F 在三个方向时的受力图如图，根据平衡条件得知：F 与 T 的合力与重力 2mg 总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当 F 与绳子 oa 垂直时，F 有最小值，即图中 2 位置，F 的最小值为：，所以 F 的大小可能为 mg，其他值不可能，故 A 正确，B、C、D 错误；故选 A。【点睛】关键是运用图解法确定出 F 的最小值，以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件，分析 F 的最小值，从而分析 F 的可能值。2、B【解析】根据开普勒第三定律可得：3322()2=MBBrrrTT地跑车 解得 33()2=1.2 1.21.3MBBrrT

14、Tr跑车地年年 故选 B。3、B【解析】CD小球到达 A 点时，PA 为位移，设 PA 与水平方向的夹角为，则1tantan602，小球到达 B 点时，PB 为位移，设 PB 与水平方向的夹角为，则1tantan602，因此 PA 与水平方向的夹角等于PB 与水平方向的夹角，选项 CD 错误；AB因为，可知 P、A、B 在同一直线上，假设 PAB 为斜面，小球从 P 点运动到 A 点的时间 012tanvtg 水平位移 2010 12tanvxv tg 则 2012tancoscosPAvxsg，同理得 202 2tancosPBvsg 因此 PB 长是 PA 长的 4 倍，选项 A 错误，选

15、项 B 正确.故选 B.4、A【解析】设入射到 CD 面上的入射角为，因为在 CD 和 EA 上发生全反射，且两次反射的入射角相等。如图：根据几何关系有 490 解得 22.5 根据1sinn解得最小折射率 1sin22.5n 选项 A 正确，BCD 错误。故选 A。5、B【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示：，根据洛伦兹力提供向心力有：2vqvBmR 则粒子做匀速圆周运动的半径为：mvRLqB 根据几何知识可知 BOCO1以及 BODO2为菱形，所以 1=180-（90-）=90+2=180-（90+）根据题意可知1=22，所以得到+290 2。A2，与结论不相符，选项 A 错误

16、；B22，与结论相符，选项 B 正确；C22，与结论不相符，选项 C 错误；D222，与结论不相符，选项 D 错误；故选 B。6、A【解析】当小球对滑块的压力恰好等于零时，小球所受重力 mg 和拉力 T 使小球随滑块一起沿水平方向向左加速运动，由牛顿运动定律得小球和滑块共同的加速度为：20tan 4510/mgam sm A当2205/10/am sam s时，斜面对小球有支持力，将小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，有：4545TcosNsinma，4545TsinNcosmg，联立解得：3 22TN，故 A 正确；B当22010/10/am sam s时，斜面对小球恰好没有支持

17、力，故 N=0，故 B 错误；C当22012/10/am sam s时，滑块的位移为2162xatm，而小球要先脱离斜面，然后保持与滑块相同的运动状态，故在这 1s 内小球运动的水平位移小于 6m，故 C 错误；D在稳定后，对小球和滑块 A 整体受力分析可知，在竖直方向没有加速度，故地面对 A 的支持力等于两个物体重力之和，故 D 错误 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、ACD【解析】A根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故 A 正确；

18、B扩散现象不是化学反应，故 B 错误；C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故 C 正确；D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故 D 正确；E液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故 E 错误；故选 ACD。【点睛】本题主要是分子动理论，理解扩散现象的本质是分子无规则热运动。8、AC【解析】A设子弹质量为 m0，木块质量为 m1，滑块质量为 m2，只要轻绳与杆之间的夹角为锐角，轻绳拉力对滑块做正功，滑块就会加速，所以当轻绳再次竖直时滑块速度最大，设此时滑块速度为 vm，子弹和木块速度为 v，系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 0001

19、1012()mm vmm vmm vm v 由机械能守恒定律 222011012111()()222mmm vmm vm v 代入数据解得 0mv 或5m/smv 即滑块的最大速度为 5m/s，故 A 正确；B设子弹质量为 m0，木块质量为 m1，滑块质量为 m2，由子弹、木块、滑块组成的系统在水平方向上动量守恒，故当子弹和木块摆到最高点时三者具有相同的速度，且速度方向水平，故 B 错误；C当子弹和木块摆到最高点时三者具有相同的速度 v，在水平方向，由动量守恒定律得 00011012()m vmm vmmm v 代入数据解得 2.5m/sv 由子弹进入木块后系统机械能守恒可得 22011012

20、0111()()()22mm vmmm vmm gh 代入数据解得 0.625mh 故 C 正确；D当子弹和木块摆起高度为 0.4m 时，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律得 000110123()xm vmm vmm vm v 代入数据解得 4m/sxv 而此时木块和子弹竖直方向速度一定不为零，故由子弹进入木块后系统机械能守恒可得 222011012 301111()()()()222xymm vmmvvm vmm gh 解得 0.4mh 故 D 错误。故选 AC。9、ABC【解析】试题分析：由粒子运动轨迹可知，M 受到的是吸引力，N 受到的是排斥力，可知 M 带负电荷，N 带正电荷，故

21、 A 正确M 从 a 到 b 点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则 b 点的动能小于在 a 点的动能，故 B 正确d 点和 e 点在同一等势面上，电势相等，则 N 在 d 点的电势能等于在 e 点的电势能，故 C 正确 D、N 从 c 到 d，库仑斥力做正功，故 D 错误故选 ABC 考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向，掌握判断动能和电势能变化的方向，一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化 10、BD【解析】A由运动的速度-时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在 A 点时较大，由牛顿第二定律得知在

22、 A 点的电场力大，故 A 点的电场强度一定大于 B 点的电场强度，故 A 错误；B由 A 到 B 的过程中，速度越来越大，说明是电场力做正功，电势能转化为动能，由功能关系可知，此过程中电势能减少，所以 A 点的电势能高于 B 点的电势能，故 B 正确。C从 C 到 D，粒子速度一直不变，故电场力做功为零，可知 CD 间各点电场强度为零，但电势不一定为零，故 C 错误；DA、C 两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此从 A 到 B 和从 B 到 C 电场力做功的绝对值相同，AB 两点间的电势差等于 CB 两点间的电势差，故 D 正确。故选 BD。三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答

23、案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0.600 2.060 温度 增大 0.45 【解析】(1)1螺旋测微器的读数由固定刻度和可动刻度两部分组成，直径为 d=0.5mm+10.00.01mm=0.600mm 2游标卡尺的读数由固定刻度和游标尺上的读数两部分组成，长度为 L=20mm+120.05mm=20.60mm=2.060cm(2)34由曲线可看出温度升高电阻增大，电阻率增大；(3)5电源与 4.0 的定值电阻串联组成等效电源，有 U=E-I（R+r）=3.0-（4.0+1.0）I=3-5I 在灯泡伏安特性曲线中作出电源的 U-I 图象，两图象的交点坐标值为：U=1.5V

24、，I=0.3A 灯泡功率为 P=UI=1.5V0.3A=0.45W 12、1.56 9.709.90 【解析】1由2BDcxvT可知 0.15710.09471.56m/s0.04cv 2根据 v2=2gh，由图象求斜率得 2g，所以 2214.9m/s=9.80m/s220.25kg 。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)0mvaq；(2)15322aa；(3)202(3)Nmva【解析】(1)由几关系可知左右两个相切圆为临界条件，由于有13不能到达要 x 轴，所以123O PO 由几何关系知，磁场

25、中做圆周运动半径为 R=a 洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 200mvqv BR 解得 0mvRaqB 则磁感应强度 0mvBaq (2)粒子打 x 轴上的范围如图所示，x 轴右侧长度为 221115(2)()22Laaa x 轴左侧，F与x轴相切，由几何关系知 22213()22Laaa 联立可得 1215322LLLaa(3)粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上，根据几何关系则有 112sin2aa 解得 6 粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上的动量的变化量 006212NmvPNmv 粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上运动的最短时间 100()25626aatvv 粒子源

26、打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上运动的最长时间 20001222aaaatvvv 这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力 20212(3)NmvPFtta 14、(1)mg；(2)2RRLL【解析】(1)对滑块，从 A 到 C 的过程，由机械能守恒可得：21(2)2Cmg Rrmv 根据牛顿第二定律 2CNvFmgmr 代入3Rr，得 NFmg 由牛顿第三定律得 NFmg (2)滑块由 A 到 B 得 212BmgRmv 若滑块恰好停在 D 点，从 B 到 D 的过程，由动能定理可得：2112BmgLmv 可得 1RL 若滑块恰好不会从 E 点冲出轨道，从 B 到 E 的过程，由动能定理可得：221(1cos)2BmgLmgRmv 可得 22RL 综上所述，需满足的条件为 2RRLL 15、（1）1.76W；（2）0.56W。【解析】（1）当用拉力 F 拉着金属棒向上运动时 22sinBvFmgmRLa 由于v与a成线性关系，因此拉力 F 为恒力，当速度为零时，拉力 sin371.76NmFmgma 金属棒运动过程中的最大速度为 1m/s，因此拉力的最大功率为 m1.76WFPFv（2）当加速度为零时，安培力最大 sin0.56NmFFmg安 根据功能关系可知，电路中的最大电功率等于克服安培力做功的最大功率 m0.56 1W0.56WmPFv安