2023年湖北省武汉市高考物理二调试卷（含答案解析）

2023年湖北省武汉市高考物理二调试卷

1.  一束单色光从空气射入水中，下列说法错误的是(    )

A. 光的速度改变 B. 光的频率改变 C. 光的波长改变 D. 光的能量改变

2.  血氧仪是一种测量人体血氧饱和度的医疗设备，血氧饱和度是人体血液中的氧合血红蛋白容量占全部可结合的血红蛋白脱氧血红蛋白与氧合血红蛋白之和容量的百分比，正常人的血氧饱和度一般在以上，如果血氧饱和度低于，就应尽快就医。某种指夹式血氧仪是根据脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白在红光和红外线区域的吸收光谱特性不同为依据制成的。下列说法正确的是(    )

A. 红外线可以用来加热理疗
B. 红光和红外线都是可见光
C. 红光的波长大于红外线的波长
D. 吸收光谱的特点是在连续光谱的背景上出现若干条明线

3.  如图所示，A、B为两个等量负点电荷连线上的两点，B为连线的中点，C为连线中垂线上的一点，。一个负点电荷在A、B、C点的电势能分别为、、，则(    )

A.  B.
C.  D.

4.  长方体A、B置于粗糙水平地面上，A和B质量相同、与地面的动摩擦因数相同。图甲中，对A施加水平向右、大小为F的推力时，A、B间的弹力大小为；图乙中，对A施加与水平方向成斜向下、大小为2F的推力时，A、B间的弹力大小为。两图中的A、B均做匀加速直线运动，则(    )
 

A.  B.  C.  D.

5.  2022年11月12日，天舟五号成功对接于中国空间站天和核心舱后向端口，中国航天员首次在太空迎接“天舟快递”，这次任务首次实观2小时自主快速交会对接，创造了世界纪录。对接后中国空间站绕地球做椭圆运动，如图所示，设中国空间站在近地点、远地点的速度分别为、，近地点、远地点到地心的距离分别为、，地球质量为M，引力量为G，则(    )

A. ， B. ，
C. ， D. ，

6.  中国高铁屡创奇迹，实现了从“追赶”到“引领”的重大跨越，正在改变中国，影响世界。某旅客乘坐“复兴号”动车组进站时，观察车厢内的显示屏，利用手机中的秒表记录5组动车组速度变化与所用时间的关系如下：

由此他预测：若动车组继续按上述运动规律进站，则动车组停下来还需要行驶的路程大约是(    )

A. 190m B. 680m C. 2450m D. 8800m

7.  在光滑水平面上有一表面光滑的斜面，质量为M、高度为h、倾角为，一质量为m的物块视为质点从斜面底端以一定的初速度沿斜面向上运动，如图所示。若斜面固定，则物块恰好能到达斜面顶端；若斜面不固定，则物块沿斜面上升的最大高度为(    )

A.  B.  C.  D.

8.  2023年1月13日，日本确认将于“今年春夏期间”开始向太平洋排放福岛核电站内储存的逾130万吨核污染水，此举将对人类健康及海洋生态环境造成严重威胁。福岛核电站的核反应材料是铀核污染水中含有大量的钡、铯137、碘131、锶90、氮92、钴60、氚等十几种放射性核素。下列说法正确的是(    )

A. 日常生活中要远离核辐射，不要食用受核污染的海产品
B. 福岛核电站是利用可控热核反应释放的核能来发电的
C. 核能发电和火力发电相比，核能发电对环境的污染更大
D. 比较和其核反应生成物，的比结合能小

9.  电磁流量计可以测量导电流体的流量单位时间内流过某一横截面的流体体积。如图所示，它是由一个产生磁场的线圈，以及用来测量电动势的两个电极a、b所构成，可架设于管路外来测量液体流量。以v表示流速，B表示电磁线圈产生的磁场，D表示管路内径，若磁场B的方向、流速v的方向与测量电磁线圈感应电动势两电极连线的方向三者相互垂直，则测得的感应电动势为，下列判断正确的是(    )

A. 电极a为负，电极b为正 B. 电极a为正，电极b为负
C. 与液体流量成正比 D. 与液体流量成反比

10.  如图所示，在匀强电场中一质量为m、电荷量为q的正粒子先后经过a、b两点，在a点的速度大小为3v、速度方向与ab连线的夹角为，在b点的速度大小为4v、速度方向与ab连线的夹角为，ab连线长度为d，，。若粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是(    )

A. 场强大小为 B. 场强方向与ab连线的夹角为
C. 从a到b，粒子的运动时间为 D. 从a到b，粒子的最小速度为

11.  如图所示，小球A的右侧通过长度为L的轻杆与转轴O相连，小球A的左侧通过足够长的轻绳绕过定滑轮与小球B相连，用手托住小球A使轻杆水平时，AP段的轻绳也水平。已知小球A到定滑轮的距离为L，小球A的质量为2m，小球B的质量为m，重力加速度为g，不计一切摩擦和定滑轮质量现将小球A由静止释放，下列说法正确的是(    )

A. 小球B在竖直方向做简谐运动
B. 轻绳与轻杆夹角为时，A、B组成的系统动能有极大值
C. 轻绳与轻杆夹角为时，小球B的速度大小为
D. 轻绳与轻杆夹角为时，轻杆对小球A的弹力大小为

12.  某同学从废旧的弹簧测力计上拆下弹簧，用它来做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验。
在家中贴有瓷砖的墙面，用铅垂线测量，发现瓷砖之间的竖缝是竖直的，将刻度尺平行于竖缝固定在墙面上，将弹簧挂在墙面的挂钩上，并使刻度尺的零刻度与弹簧上端平齐，如图甲所示；
在弹簧下端依次悬挂n个槽码当槽码静止时，测出弹簧拉力与指针所指的刻度尺示数，在坐标系中描点，如图乙所示：

初始时弹簧下端未挂槽码，竖直弹簧的自然长度为______ 结果保留2位有效数字；
实验中，若在测得图乙中P点的数据后，取下弹簧下端悬挂的所有槽码，则弹簧静止时______ 选填“能”或“不能”恢复到自然长度；
在弹簧弹力从0增大至的过程中，弹簧劲度系数变化情况是______ ；
本次实验的部分数据如下：

用逐差法计算弹簧的劲度系数______ 结果保留2位有效数字。

13.  某同学利用如图甲所示的电路，测量某电源的电动势和内阻，所用器材如图乙所示。请回答下列问题：

按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物连线补充完整______ ；
将滑动变阻器滑片滑到最左端，单刀双掷开关与“1”连通，再闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录下多组电压表和电流表的数据，断开开关。作出图像如图丙中的“I”所示，根据图线“Ⅰ”可得：电源电动势为______ V，内阻为______ ；结果均保留2位小数
将滑动变阻器滑片滑到最左端，与“2”连通，再闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录下多组电压表和电流表的数据，断开开关，作出图像如图丙中的“Ⅱ”所示；
只考虑电表内阻所引起的误差：
根据上述实验计算可得：电源电动势的真实值为______ V，内阻的真实值为______ ，电流表内阻为______ ；结果均保留2位小数
图线“Ⅰ”和“Ⅱ”相交于点，当电路工作于P点所示的状态时，若与“2”连通，则滑动变阻器连入电路的阻值为______ 结果保留2位小数。

14.  2023年1月1日，在武汉市汉口江滩，万人放飞心愿气球喜迎新年，氢气球被释放后缓缓上升，逐渐膨胀，直至破裂。已知某个氢气球刚被释放时，球内外气体的压强差为，氢气球释放处的海拔高度为0、大气压强为。氢气球刚破裂时球内氢气的体积是刚被释放时的。假设氢气球在上升过程中温度保持不变。
求氢气球刚破裂时球内氢气的压强；
已知氢气球刚破裂时球内外气体的压强差为，大气压强随海拔高度h变化的关系如图所示，求破裂时氢气球所在位置的海拔高度。

15.  如图所示，足够长的光滑倾斜轨道倾角为，圆形管道半径为R、内壁光滑，倾斜轨道与圆形管道之间平滑连接，相切于B点，C、D分别为圆形管道的最低点和最高点，整个装置固定在竖直平面内。一小球质量为m，小球直径略小于圆形管道内径，圆形管道内径远小于R，重力加速度为g，，。
从倾斜轨道上距离C点多高的位置A由静止释放小球，小球滑下后，在圆形管道内运动通过D点时，管道内壁对小球的作用力恰好为0？
若将圆形管道的上面三分之一部分段取下来，并保证剩余圆弧管道的P、Q两端等高，将小球仍然从第问中的位置A由静止释放，通过计算说明小球还能否从Q处进入管道继续在管道内运动？
若将圆形管道的DQB段取下来，改变小球在倾斜轨道上由静止释放的位置，小球从D点飞出后落到倾斜轨道时的动能也随之改变，求小球从D点飞出后落到倾斜轨道上动能的最小值只考虑小球落到倾斜轨道上的第一落点。
 

16.  间距为的两根平行光滑金属导轨MN、PQ固定放置在同一水平面内，两导轨间存在大小为、方向垂直导轨平面的匀强磁场，导轨左端串接一阻值为的定值电阻，导体棒垂直于导轨放在导轨上，如图所示。当水平圆盘匀速转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动T形支架在水平方向往复运动，T形支架进而驱动导体棒在水平面内做简谐运动，以水平向右为正方向，其位移x与运动时间t的关系为和t的单位分别是米和秒。已知导体棒质量为，总是保持与导轨接触良好，除定值电阻外其余电阻均忽略不计，空气阻力忽略不计，不考虑电路中感应电流的磁场，求：
在时间内，通过导体棒的电荷量；
在时间内，T形支架对导体棒做的功；
当T形支架对导体棒的作用力为0时，导体棒的速度。

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】解：根据
一束单色光从空气射入水中，折射率改变，光的速度改变，故A正确；
B.光的频率由光源本身决定，与介质无关，单色光从空气射入水中时，频率不变，故B错误；
C.一束单色光从空气射入水中，光的速度减小，根据，频率不变，光的波长将减小，故C正确；
D.一束单色光从空气射入水中时，不仅发生折射，还有部分反射，光的能量有所减小，故D正确。
本题错误的，故选：B。
根据，分析光速；
光的频率由光源本身决定，与介质无关；
根据，判断频率；
一束单色光从空气射入水中时，不仅发生折射，还有部分反射，光的能量有所减小。
本题考查学生对光速在不同介质中规律、光的频率由光源本身决定、等的掌握，需要学生平时多积累多熟记，难度不高，比较基础。
 

2.【答案】A 

【解析】解：A、红外线具有很好的热效应，可以用来加热理疗，故A正确；
B、红光是可见光，红外线是波长比红光还长的电磁波，不是可见光，故B错误；
C、红光的波长小于红外线的波长，故C错误；
D、吸收光谱的特点是在连续光谱的背景上出现若干条暗线，故D错误。
故选：A。
根据电磁波谱中不同谱线的性质以及用途进行分析
本题考查了各种电磁波的特点及应用，解决本题的关键知道常见的几种电磁波的特点以及它们的重要应用，属于基础题目。
 

3.【答案】A 

【解析】解：从A点移到B点的过程中，带负电的试探电荷所受电场力方向向右，所以电场力对该试探电荷做正功，电势能减小，即；
取无穷远处为零电势，因此从B点移到C点的过程中，电势逐渐增加，即，根据电势能的定义式可知，负电荷在电势越低的地方电势能越大，因此负试探电荷从B点移动到C点电势能逐渐减小，即；
综上分析可得，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据电场力做功正负，判断A、B两点的电势能变化，再判断电势能的大小；根据电势能的定义式判断B、C两点的电势能大小。
本题考查了等量同种电荷电场线和等势面分布情况，在此基础上根据电场力做功与电势能变化的关系或直接用电势能的定义式判断各点电势能的大小，这两种方法都要求掌握。
 

4.【答案】D 

【解析】解：图甲过程，根据牛顿第二定律，对整体分析
对长方体B分析
整理解得
图乙过程，根据牛顿第二定律，对整体分析，在水平方向
在竖直方向
对长方体B分析：
整理解得
综上所述，故ABC错误，D正确。
故选：D。
A、B保持相对静止，一起向右做匀加速运动，对B进行受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，再对AB整体运用牛顿第二定律即可求解F的大小。
本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要灵活选择研究对象，采用整体法和隔离法相结合解答比较简洁。
 

5.【答案】D 

【解析】解：根据开普勒第二定律可知卫星在近地点的速度大于在远地点的速度，即，若卫星绕地心做轨道半径为r的圆周运动时，根据
可得线速度大小
将卫星从半径为的圆轨道变轨到图示的椭圆轨道应做向心运动，在近地点需要加速，所以有：，故ABC错误，D正确；
故选：D。
根据开普勒第二定律分析卫星在近地点、远地点的速度大小；根据变轨原理，将近地点速度与卫星圆周运动的线速度比较即可.
解决本题的关键要理解并掌握卫星变轨的原理，知道当万有引力大于所需要的向心力时，卫星做向心心运动。
 

6.【答案】B 

【解析】解：由表中规律可知，动车组进站时可看作匀减速直线运动，加速度约为

则动车组停下来还需要行驶的路程大约为

故ACD错误，B正确。
故选：B。
根据表中数据求出加速度，在根据速度-位移公式求出路程大小；
本题考查的是运动学知识点，其中主要需求出加速度的大小，需注意时间大约为10s。
 

7.【答案】C 

【解析】解：斜面固定，物块恰好到达斜面顶端，有
斜面不固定，物块与斜面，水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，有
在物块沿斜面上升的最大高度时，根据能量转化和守恒有：
得，故C正确，ABD错误。
故选：C。
斜面固定，块恰好到达斜面顶端，动能转化成重力势能，求最大高度；
斜面不固定，水平方向动量守恒，上升到最大高度，根据能量转化和守恒，求最大高度。
本题解题关键是区分斜面固定、斜面不固定的区别，斜面固定，物块恰好到达斜面顶端速度为0，斜面不固定，物块沿斜面上升的最大高度时，物块和斜面水平方向共速。
 

8.【答案】AD 

【解析】解：核辐射会造成人体染色体断裂、产生变异、诱发癌症等，因此日常生活中要远离核辐射，不要食用受核污染的海产品，故A正确；
B.现在的核电站都是利用重核裂变释放的核能来发电的，故B错误；
C.只要妥善处理核废料、废水，核能发电是相对安全的，与火力发电相比核能发电对环境的污染更小，故C错误；
D.由于原子核比结合能越大，原子核越稳定，因此钡144的比结合能大于铀235的比结合能，即铀235的比结合能较小，故D正确。
故选：AD。
A.根据核辐射的危害作答；
B.根据核能发电的原理和优点作答；
C.核能发电比火力发电对环境的污染更小；
D.原子核的比结合能越大，原子核越稳定，据此分析作答。
本题考查了核辐射的危害，核能发电的原理和优点以及比结合能的含义；通过本题告诉我们一定要远离核辐射、核污染，做好自我防护。
 

9.【答案】AC 

【解析】解：AB、根据左手定则，带正电离子受洛伦兹力向b极移动并累积，带负电离子受洛伦兹力向a极移动并累积，故电极a的电势低为发电机的负极，电极b的电势高为发电机的正极，故A正确，B错误；
CD、当带电粒子恰能通过电、磁场区域时，带电粒子受洛伦兹力与电场力平衡，有：。又由流量为：。联立解得感应电动势为：，由此可知与液体流量成正比，故C正确，D错误。
故选：AC。
根据左手定则判断出正电荷的受力方向，从而分析出两板的电势的高低，确定正负极；
根据洛伦兹力和电场力平衡，求出电压与流量之间的关系式并做判断；
本题主要考查霍尔效应的相关应用，根据左手定则分析出洛伦兹力的方向，根据洛伦兹力与电场力的平衡关系完成分析。
 

10.【答案】BD 

【解析】解：C、从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为：
从a点运动到b的时间为：，故C错误；
B、设电场力与ab连线夹角为，如图，

由于粒子速度往垂直电场力的方向分速度相等，即
解得：，故B正确；
A、从a点运动到b的加速度为：
由牛顿第二定律，从a点运动到b的电场力：，场强大小为，故A错误；
D、当粒子沿电场力方向的速度最小时，粒子的速度最小，此时粒子的最小速度为：，故D正确。
故选：BD。
粒子速度沿电场线垂直的方向分速度相等，求出电场力方向与ab连线夹角；
由物理量的定义求a点运动到b点沿ab方向的平均速度、时间、加速度；
当粒子沿电场力方向的速度最小时，粒子的速度最小。
考查运动的合成与分解，掌握矢量的合成法则，及运动学公式，理解牛顿第二定律的内容，注意分运动与合运动的等时性。
 

11.【答案】BC 

【解析】解：小球B受重力、绳子拉力，绳子拉力不满足胡克定律，小球B在竖直方向不是简谐运动，故A错误；
B.轻绳与轻杆夹角为，如图：

设轻杆转过角度为，由几何关系
得
A球重力沿绳子方向分力为
A球重力沿绳子方向分力等于B球重力，A、B组成的系统动能有极大值，故B正确；
C.轻绳与轻杆夹角为，A球速度刚好沿绳子方向，此时
A、B系统满足机械能守恒，根据机械能守恒定律：
得
故C正确；
D.轻绳与轻杆夹角为，轻杆对小球A的弹力大小为F，以A为研究对象，合力提供向心力：
得
故D错误。
故选：BC。
绳子拉力不满足胡克定律，小球B在竖直方向不是简谐运动；
A球重力沿绳子方向分力等于B球重力，A、B组成的系统动能有极大值；
A、B系统机械能守恒，求速度；
以A为研究对象，合力提供向心力，求轻杆弹力。
本题考查学生对简谐运动回复力特征、机械能守恒、圆周运动合力提供向心力的掌握，综合性较强，有一定难度。
 

12.【答案】不能  先不变，再变小后变大  82 

【解析】解：当时，竖直弹簧处于自然长度，由图像可知自然长度为：；
由图像可知，P点位置和前面点位置不在同一直线上，说明弹簧被拉伸超过了弹性限度，取下弹簧下端悬挂的所有槽码，则弹簧静止时不能恢复到自然长度
根据胡克定律有，可知图像的斜率表示劲度系数，由图像可知弹簧弹力从0增大至的过程中，弹簧劲度系数变化情况是先不变，再变小后变大；
根据胡克定律有：
故答案为：，不能，先不变，再变小后变大；。
根据图像斜率和截距的物理意义分析判断弹簧的自然长度和能不能恢复原长；
根据胡克定律结合表格数据计算。
本题考查探究弹力和弹簧伸长量的关系实验，要求掌握实验原理、实验步骤
 

13.【答案】见解析   

【解析】解：根据电路图连接实物图如图所示

由闭合电路欧姆定律得
则图像与纵轴交点为电动势，图线斜率为电源内阻，由图像得，
当单刀双掷开关接1时，电流表示数为零时，电压表示数准确，即图线“I”与纵轴交点为电动势真实值，所以电源电动势的真实值为；
当单刀双掷开关接2时，电压表示数为零时，电流表示数准确，则电源内阻为
则电流表内阻为
由题意得，当电路工作于P点所示的状态时，若与“2”连通，则滑动变阻器连入电路的阻值为
  故答案为：见解析；，；，，；。
根据电路图连接实物图；
根据闭合电路欧姆定律结合图像分析；
根据实验原理分析判断和计算；
本题考查测定电源的电动势和内阻实验，要求掌握实验原理、实验电路、实验步骤和数据处理。
 

14.【答案】解：设刚释放时球内氢气体积，刚刚破裂球内氢气体积，设刚释放球内氢气压强，有
设刚破裂球内氢气压强，根据玻意耳定律：
解得
刚破裂时氢气球所在位置大气压强
根据大气压强随海拔高度h关系图像，斜率

上式中，单位是mmHg，h的单位是m，解得
答：氢气球刚破裂时球内氢气的压强628mmHg；
破裂时氢气球所在位置的海拔高度1944m。 

【解析】根据玻意耳定律，代入数据，求氢气的压强；
根据大气压强随海拔高度h关系图像，写压强方程，确定海拔高度。
本题题解关键是应用数学知识解答物理问题，正确写出根据大气压强随海拔高度h关系图像的函数解析式。
 

15.【答案】解：在圆形管道的D点，管道内壁对小球恰好无作用力，重力完全提供向心力
根据牛顿第二定律
解得
小球从A到D，根据动能定理
联立解得
小球从A到P点，根据动能定理
联立解得
PDQ段取下来后，小球离开P点做斜抛运动，运动时间
水平位移
根据数学知识
由于小球的水平位移，因此小球恰好能从Q处进入管道继续在管道内运动；
将圆形管道的DQB段取下来，小球离开D点后做平抛运动，设小球落到斜面上时竖直位移为y，水平位移为x，如图所示：

竖直方向的位移，水平位移
解得
根据数学知识
联立解得
竖直速度
小球落到斜面上时合速度的平方
根据均值不等式
所以
最小动能
答：小球从倾斜轨道上距离C点高的位置A由静止释放；
能；
最小动能为。 

【解析】在圆形管道的D点，管道内壁对小球恰好无作用力，重力完全提供向心力，根据向心力公式求速度，再根据动能定理求高度；
根据动能定理求小球运动到P的速度，小球离开P点做斜抛运动，根据斜抛运动知识求水平位移，根据数学知识求PQ，比较PQ与水平位移的大小，再做判断；
小球离开D点做平抛运动，设小球落到斜面上时竖直位移为y，水平位移为x，根据平抛运动规律及数学知识求解离开D点的速度平方与竖直位移的关系及竖直速度的平方，再求合速度的平方；要使落在斜面上的动能最小，只需合速度的平方最小，根据均值不等式求合速度平方的最小值，最后求动能的最小值。
本题是力学综合题，要求学生熟练地掌握动能定理、圆周运动、平抛运动的相关知识；本题的关键是要抓住一个“临界条件”和一个“极值”问题，还要注意均值不等式的运用。
 

16.【答案】解：设简谐运动周期为T，根据：
所以
在内，导体棒运动的位移大小：
感应电动势的平均值：
感应电流的平均值：
通过导体棒的电荷量：
联立解得：
根据关系式，可得t时刻导体棒的速度：①
通过导体棒的感应电流：
联立解得：②
根据①②可知：，
在内，设T形支架对导体棒做功为，电阻R上产生的热量为Q。根据功能关系，有：
根据焦耳定律有：
联立解得：
根据①式，可得t时刻导体棒的加速度：
导体棒受到的安培力：
分析可知，导体棒在平衡位置的右侧向右运动的某一时刻，T形支架对导体棒的作用力可以为0，此时，根据牛顿第二定律，有
联立解得：
根据简谐运动的对称性可知，导体棒在平衡位置的左侧向左运动的某一时刻，T形支架对导体棒的作用力也可以为0，此时：
答：在时间内，通过导体棒的电荷量为；
在时间内，T形支架对导体棒做的功为；
当T形支架对导体棒的作用力为0时，导体棒的速度为或。 

【解析】由法拉第电磁感应定律求出回路中的平均感应电动势，由欧姆定律求解平均感应电流的大小，由电荷量的经验公式求电荷量；
写出导体棒速度的表达式，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律、安培力公式再求出焦耳热和克服安培力的功，再根据功能关系求出对导体棒所做的功；
根据位移表达式找到加速度为零的时刻，再由安培力的表达式求出导体棒的速度。
本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要正确分析导体棒的受力情况和运动状态，由力的平衡条件求解静摩擦力的大小和方向。