2023年湖北省八市高考物理联考试卷（3月份）（含答案解析）

2023年湖北省八市高考物理联考试卷（3月份）

1.  1947年，我国科学家钱三强、何泽慧夫妇等发现铀核裂变中的三分裂和四分裂现象中涉及轻核出射。2022年4月29日赵鹏巍和孟杰团队揭示了其中的产生机制。一种典型的铀核裂变反应方程为。下列说法正确的是(    )

A.  B.
C. 核反应过程中动量一定不守恒 D. 核反应过程中质量守恒

2.  2022年，北斗全球卫星导航系统进入服务全球的新时代。北斗系统空间段由多种类卫星组合而成，其中地球静止轨道卫星A在赤道平面运转，倾斜地球同步轨道卫星B的轨道与赤道平面有一个夹角，两卫星的运行周期均为24h。假设两星均沿圆轨道运行，则卫星A与B一定相同的物理量是(    )

A. 线速度 B. 轨道半径
C. 加速度 D. 地球对卫星的引力大小

3.  一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，图像如图所示。已知该气体在状态B的压强为。下列说法正确的是(    )

A. 状态的过程气体吸热
B. 状态A的气体压强为
C. 状态过程是等压变化
D. 状态过程气体对外做功200J

4.  2022年11月20日，中国无人机闪耀足球世界杯开幕式。其中两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上直线飞行，图像如图所示。下列说法正确的是(    )

A. 时，无人机b在a的上方
B. ，无人机a处于超重状态
C. 时，两架无人机a、b处在同一高度
D. ，两架无人机a、b的平均速度相等

5.  如图所示，光滑水平轨道的左侧固定一轻质弹簧，右侧与半径为R的光滑竖直半圆轨道平滑连接压缩弹簧，将质量为m的小球由静止弹出。要使小球始终不脱离轨道，重力加速度为g，则弹簧初始时弹性势能可能为(    )

A.  B. 2mgR C.  D. 3mgR

6.  无限长通电直导线周围磁场的磁感应强度大小为其中k为比例系数，I为直导线的电流强度，d为离直导线的距离。如图所示，在光滑绝缘桌面上有三根相互平行无限长的通电直导线a、b、c，均处于静止状态。导线b、c的间距是导线a、b的两倍，导线b中电流大小为，方向水平向右。下列说法中正确的是(    )

A. 导线a中电流大小为，方向水平向右 B. 导线a中电流大小为，方向水平向左
C. 导线c中电流大小为，方向水平向左 D. 导线c中电流大小为，方向水平向右

7.  如图所示，质量为1kg的物体在力的作用下，由静止开始从倾角为的光滑斜面底端向上运动，6s后撤去力，取物体在斜面底端的重力势能为零，且，，则下列说法正确的是(    )

A. 力F做的功为360J B. 物体的最大重力势能为480J
C. 物体回到斜面底端时重力的功率为144W D. 物体回到斜面底端时重力的功率为240W

8.  一列简谐横波沿x轴方向传播，时刻波动图像如图所示，此后质点N比质点M先回到平衡位置时间差为。下列说法正确的是(    )

A. 简谐波的振幅为10cm B. 简谐波的波速为
C. 简谐波沿x轴正方向传播 D. 时刻，质点N向y轴正方向运动

9.  为建设美丽乡村，某地兴建的小型水电站交流发电机输出功率为P，输电线总电阻为，升压变压器、降压变压器均为理想变压器。如图所示为发电站为用户供电的电路图。下列说法正确的是(    )
 

A.  B.
C.  D. 用户增多时，变小

10.  某新能源汽车制动时回收汽车的动能。汽车制动时车轮带着线圈在辐向磁场中转动，如图所示，其截面图如图所示。已知线圈的匝数为N，AB的长度为，BC的长度为，线圈切割处磁场的磁感应强度大小为B。当线圈从水平位置逆时针转时，线圈的角速度为，电流为I，则下列说法正确的是(    )
 

A. 感应电流的方向为DCBA
B. 感应电动势的大小为
C. 感应电动势的大小为
D. AB受到的安培力竖直向上，大小为

11.  如图所示，O点为两个半圆的圆心，两个半圆间的区域内含边界有垂直纸面向外的磁场图中没有画出，磁感应强度大小与到圆心O的距离成反比。粒子a、b从左边入口进入，分别沿着内半圆和外半圆做匀速圆周运动。已知内、外半圆的半径之比为1：2，粒子a、b的质量之比为1：2，电量之比为1：2，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。下列说法中正确的是(    )

A. 粒子a，b的速度大小之比为1：1 B. 粒子a，b的速度大小之比为1：2
C. 粒子a，b在磁场中运动时间之比为1：1 D. 粒子a、b在磁场中运动时间之比为2：1

12.  某实验小组利用电磁铁和音频接收器测量当地重力加速度g，如图所示。将两个规格一致的小钢球分别吸附在左右电磁铁上，断开电磁铁开关让两球同时下落，音频接收器根据小钢球落地的声音，测出左右小球落地的时间差t。固定右侧钢球的释放高度不变，多次调节左侧钢球的释放高度h，得到多组值。
根据所得数据作出的图像为______ 选填“A”、“B”或者“C”。

钢球运动过程空气阻力不计，则图像的斜率______ 。
利用图像______ 求得右侧钢球的释放高度。填“可以”或“不可以”

13.  研究小组利用如图所示电路测量某水果电池的电动势和内阻。电流表和量程均为，内阻相同。电阻箱R、和的最大阻值均为。

测量电流表的内阻。调节电阻箱R、的阻值均为，闭合开关和，调节电阻箱使电流表的示数为零，电阻箱的阻值如图所示，则电流表的内阻______ 。
保持闭合，断开。将电阻箱调到______ ，使与整体可视为量程为的电压表。
接着，保持电阻箱不变，改变电阻箱R的值，记录电流表和的值和，实验数据如表所示。

根据表中数据绘制图像如图所示，则水果电池的电动势______ V，内阻______ 。计算结果保留一位有效数字

实验后研究小组发现开关氧化严重，闭合时的接触电阻较大。与水果电池的实际值比较，该小组测得的内阻______ 。选填“偏大”、“偏小”或“不变”

14.  如图所示，半径为R、折射率为的透明介质半球，放在空气中。一细光束从半球左侧面上A点垂直入射，正好在半球面发生三次全反射后从半球左侧面上B点图上未标B点射出。光在真空中的光速为c，求：计算结果可以用根号表示
入射光在此透明介质中的临界角C的正弦值；
光束在介质中从A到B的传播时间t。

15.  如图所示，在xOy坐标系中，x轴上方有一圆形匀强磁场区域，其圆心为、半径，磁感应强度，方向垂直于纸面向外。在x轴下方有匀强电场，电场强度，方向水平向左。在磁场的左侧区域内，有一群质量、电荷量的粒子以速度平行于x轴正方向且垂直于磁场射入圆形磁场区域。不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求：结果可用含和根号的式子表示
粒子在磁场区域运动的轨迹半径r；
粒子在磁场区域运动的最长时间t；
粒子打在y轴上离原点O的最远距离d。

16.  如图所示，滑块A和B质量分别为m和nm，静止在小车C上，与小车C之间的动摩擦因数均为，且。小车C静止在光滑的水平面上，质量为nm。在下述情境中，通过点燃夹在滑块A和B之间的适量炸药，使滑块A获得向左的初速度。滑块A和B始终没有脱离小车C。重力加速度g取。求：
若，引燃炸药时，滑块B的初速度大小；
若，且小车C固定不动，则滑块A和B分别相对小车C运动的路程之比；
若，小车C不固定，则滑块A和B相对小车C静止时，它们之间的距离x的范围。

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：A、核反应过程中，根据质量数守恒可得：，解得，故A正确；
B、根据电荷数守恒可得：，解得，故B错误；
C、核反应过程中，由于所受合外力为零，动量守恒，故C错误；
D、由于裂变的过程中释放能量，出现质量亏损，因此质量不守恒，故D错误。
故选：A。
根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数，然后得出中子个数；根据动量守恒的条件判断；核反应的过程中存在质量亏损。
本题考查裂变反应，裂变和聚变是在原子物理中学习的两种重要反应，要明确它们的特点以及应用，知道核反应中电荷数守恒、质量数守恒。
 

2.【答案】B 

【解析】解：线速度为矢量，卫星A与B的线速度方向不相同，故线速度不相同，故A错误；
B.根据万有引力提供向心力可得：，因为轨道为圆轨道，两卫星的运行周期相同，则两卫星的轨道半径一定相同，故B正确；
C.加速度是矢量，卫星A与B的加速度方向不相同，故加速度不相同，故C错误；
D.根据万有引力定律可知，卫星A和卫星B的质量不一定相同，则地球对两卫星的引力大小不一定相同，故D错误。
故选：B。
线速度、加速度为矢量，卫星A与B的线速度、加速度方向不相同；根据万有引力提供向心力分析轨道半径的大小，根据万有引力定律分析万有引力的大小关系。
本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析。
 

3.【答案】C 

【解析】解：A、由图像得，从A到B，气体体积不变，外界对气体不做功，温度降低，则气体内能减小，由热力学第一定律得：
则Q为负值，气体对外放热，故A错误；
B、从A到B，气体发生等容变化，由查理定律得：
代入数据解得：
故B错误；
CD、由图像得，B到C过程的图像的延长线过坐标原点，压强不变，为等压变化，气体对外做功为
故C正确，D错误；
故选：C。
根据图像判断体积和温度的变化，根据热力学第一定律判断气体吸热和放热情况；由查理定律求解状态A气体的压强；根据图像判断压强的变化，根据求解气体对外做功。
本题考查热力学图像问题，解题关键是掌握好热力学第一定律、理想气体状态方程，知道压强不变时气体做功公式。
 

4.【答案】D 

【解析】解：图像与坐标轴包围的面积表示位移，在内，无人机a对应的图形面积大，即位移大，即无人机a在b的上方；同理在内，无人机a对应的图形面积大，无人机a在b的上方；在内，无人机a、b对应的图形面积相等，即上升高度相等，则平均速度相等；故AC错误，D正确；
B.图像的斜率表示加速度，在内，无人机a向上减速运动，加速度向下，处于失重状态，故B错误。
故选：D。
根据图像的物理意义分析判断。
本题考查图像，要求掌握图像的物理意义，利用物理意义求解有关问题。
 

5.【答案】A 

【解析】解：小球始终不脱离轨道，则能上升最大高度为与圆心等高，由机械能守恒定律可知，初始弹性势能，要使小球始终不脱离轨道，则弹簧的弹性势能，故A正确，BCD错误。
故选：A。
小球恰好到达半圆轨道与圆心等高位置时小球恰好不脱离轨道，应用能量守恒定律求出弹簧的临界弹性势能，然后确定弹簧弹性势能的范围，再分析答题。
知道小球始终不脱离轨道的临界条件是解题的前提，分析清楚小球的运动过程，应用能量守恒定律即可解题。
 

6.【答案】B 

【解析】解：AB、通电导线c在光滑桌面上处于静止状态，说明导线a、b在导线c处产生的合磁感应强度为零。所以导线a中的电流方向应与b中的电流方向相反，方向水平向左。
设导线a、b间的距离为d，则导线b、c间的距离为2d，导线a、c间的距离为3d。则有，解得，故A错误，B正确。
CD、通电导线a在光滑桌面上处于静止状态，说明导线b、c在导线a处产生的合磁感应强度为零。所以导线c中的电流方向应与b中的电流方向相反，方向水平向左。且有，解得，故CD错误。
故选：B。
平行通电直导线间的相互作用规律是“同向电流互相吸引、反向电流互相排斥”，据此判断通电导线的电流方向；要使a、b、c三根导线的处于静止状态，各处的合磁感应强度均为零，再结合磁感应强度大小公式计算电流的大小。
本题考查了平行通电直导线的相互作用；三根自由平行通电直导线的平衡，满足“同一水平面、两同夹反、两大夹小、近小远大”的规律。
 

7.【答案】C 

【解析】解：由牛顿第二定律可知，由题可求得6s上行位移，代入数据解得，则力F做功，代入数据解得，故A错误；
B.力F做的功就等于系统内增加的机械能，当物体上升到最高点时，动能为零，所以物体的最大重力势能等于力F做的功为288J，故B错误；
根据功能关系，系统内增加的机械能等于力F做的功，当下到斜面底端时，重力势能为零，所以动能为，代入数据解得，重力的功率为，代入数据解得；故C正确，D错误；
故选：C。
根据牛顿第二定律以及位移-时间公式列式求解，再根据拉里做的功来衡量物体最大重力势能；由功能关系以及瞬时功率的表达式即可求解。
该题考查牛顿第二定律、功能关系以及瞬时功率等知识点，涉及知识面较为广泛，题目具有一定的综合性，难度适中。
 

8.【答案】AB 

【解析】解：时刻开始，质点N比质点M先回到平衡位置，说明时刻质点N向y轴负方向运动，则该简谐波沿x轴负方向传播。故CD错误；
A.由图示时刻的波形图，坐标1m和坐标5m位移等高，中点坐标为3m，为四分之一波长，可知波长为12m，类比正弦函数图像，可知该简谐波的振幅为10cm。故A正确；
B.质点N比质点M先回到平衡位置，则波从N传播到M需要，则，代入数据的
故B正确。
故选：AB。
由波的传播方向的判断方法可知波的传播方向和质点的振动方向，然后由振动的函数式可以计算出振幅，结合图像可以计算出波速。
本题以波动图像为载体，考查传播方向，振动方向，波速和振幅的计算，需要对基本知识掌握比较扎实。
 

9.【答案】BC 

【解析】解：A、升压变压器原副线圈的功率相等，交流发电机输出功率为P，则副线圈功率为P，有：
因此
故A错误；
B、由于
因此
故B正确；
C、原副线圈电流比等于匝数的反比，有：

联立解得：
故C正确；
D、用户增多时，则负载总电阻变小，增加，由于
因此增大，故D错误。
故选：BC。
升压变压器原副线圈的功率相等，根据功率公式判断与功率的关系；根据串并联规律和欧姆定律求解与电压的关系；根据原副线圈电流比等于匝数的反比求解与匝数的关系；用户增多时，负载总电阻变小，电流增大，根据原副线圈电流比等于匝数的反比求解电流的变化。
本题考查远距离输电问题，知道变压器原副线圈的功率相等，原副线圈电流比等于匝数的反比。
 

10.【答案】AB 

【解析】解：由右手定则得，当线圈从水平位置逆时针转时，感应电流的方向DCBA。故A正确；
当线圈转的时，AB、CD两边垂直切割磁感线辐向磁场，故根据切割公式，有
其中；
解得，故B正确，C错误；
D.由左手定则，此时AB受到的安培力斜向左上方与辐向磁场垂直，大小为。故D错误。
故选：AB。
线圈有两个边一直在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动，根据右手定则判断电流的方向，根据切割公式求解电动势；根据左手定则判断安培力的方向。
本题关键是根据切割公式求解出电动势，然后根据闭合电路欧姆定律和焦耳定律列式求解．
 

11.【答案】AD 

【解析】解：AB、由洛伦兹力提供向心力得，可知，又因为半径之比为1：2，可得粒子a、粒子b的速度大小之比为1：1，故A正确，B错误；
CD、粒子在磁场中运动时间，因为粒子的速度相等，所以粒子a、粒子b在磁场中运动时间之比为2：1，故C错误，D正确。
故选：AD。
根据洛伦兹力提供向心力，结合半径关系求出速度之比；再根据轨迹长度和速度关系求出在磁场中运动的时间之比。
本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，解决本题的关键是熟练掌握洛伦兹力提供向心力的模型。
 

12.【答案】  可以 

【解析】解：根据匀变速直线运动位移-时间公式有：

其中
联立得。
故选：B。
钢球运动过程空气阻力不计，则图像的斜率

根据表达式，可以求解。
故答案为：；；可以
根据匀变速直线运动位移-时间公式解答；
结合图象的斜率及截距可解答。
本题考查探究小车速度随时间变化的规律，解题关键掌握实验原理，注意图象的物理意义。
 

13.【答案】  偏小 

【解析】解：根据电桥法测电阻的推论，当电流表的示数为零时，电阻关系满足：
读出，代入数据求得：。
根据欧姆定律得：，解得：
由闭合电路欧姆定律得：，变形得：
结合图象的斜率有：，所以：
由数学知识当时根据对应边成比例有：，所以。代入上面变形式有：，可以求出：。
图像斜率绝对值k约为2。则：
在中由于有电阻，导致测量值偏小，那么内阻r的测量值偏小。
故答案为：；；、；偏小。
根据电桥法测电阻的实验的原理写出待测电阻的值；
根据改装电压表量程的原理求分压电阻的值；
根据电路结构和闭合电路欧姆定律写出的表式，再结合图象利用数学知识即可求出电源电动势和内阻；
根据电路组成和题设条件、还结合电流表内阻的测量分析误差大小。
测电阻的方法有伏安法、半偏法、电桥法、等效替代法等。电表改装原理可记为“串大并小”。测量电源电动势和内阻始终离不开闭合电路的欧姆定律。
 

14.【答案】解：根据临界角的定义有
解得
作出光路如图所示

由题意可知，光在半球面的入射角为；根据几何关系可得光在介质中运动的路程为

光在介质中的速度为
光在介质中传播的时间
代入数据可得
答：入射光在此透明介质中的临界角C的正弦值为；
光束在介质中从A到B的传播时间为。 

【解析】直接根据折射定律求出临界角的正弦值；画出光在介质球中的光路图，根据几何关系求出光在介质中的路程，再根据折射率求出光在介质中的速度，最后根据路程和速度求出时间。
本题考查光的折射和全反射，解决此类问题的关键是准确画出光路图，熟练掌握有关折射率的三个方程。
 

15.【答案】解：粒子磁场区域做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可得：
变形可得：
代入数据解得：
所有粒子经过磁场后都从原点O出来，其中从最上面射进的粒子在磁场中运动的时间最长，如图所示

由几何关系可得其对应的圆心角为
可得
又
联立解得粒子在磁场区域运动的最长时间为
所有粒子经过磁场后都从原点O出来，从原点O出来后射入第三象限的粒子向左偏，到不了y轴。射入第四象限的粒子向左偏可以打到y轴，设射入第四象限的粒子射入时速度方向与y轴负方向夹角为，由几何关系可得其与y轴负方向的夹角：
又由牛顿第二定律得：
当速度方向与y轴平行时时间为：
所以最远距离：
当时，有最大值，则粒子打在y轴上离原点O的最远距离为：
答：粒子在磁场区域运动的轨迹半径r为2m；
粒子在磁场区域运动的最长时间t为；
粒子打在y轴上离原点O的最远距离d为。 

【解析】由洛伦兹力提供向心力求粒子在磁场中做匀速圆周运动半径的大小；
画出粒子在磁场中运动轨迹，找到临界情况下的偏转角，根据时间公式求最长时间；
结合粒子的运动特点，根据周期公式和运动学公式求出粒子从S运动到P点的总时间。
本题考查带电粒子在组合场中得运动，解决此类问题的关键是灵活运用几何知识，作出粒子运动的轨迹后，利用重要的几何关系列式解决问题。抓住粒子做圆周运动时洛伦兹力提供向心力，正确作出粒子运动轨迹是解决本题的关键。
 

16.【答案】解：引燃炸药过程，A、B组成的系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得：，其中，代入数据解得：
滑块A和B在小车C上滑动时的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：
已知。其中，代入数据解得：
由运动学公式有：，，解得：
小车的加速度为，由牛顿第二定律得：
解得：
设经时间滑块B和小车C达到共同速度，对C有：，对B有
滑块A、B和小车C系统动量守恒，系统初动量为零，由动量守恒定律可知，系统末状态动量为零，最终三者静止，滑块A运动时间为，
由运动学公式有
滑块A和B分别相对小车C运动的距离为和，则，
其中：，解得：
当时，当时，。若，小车C不固定，则滑块A和B相对小车C静止时，它们之间的距离x的范围为
答：若，引燃炸药时，滑块B的初速度大小是；
若，且小车C固定不动，则滑块A和B分别相对小车C运动的路程之比是4；
若，小车C不固定，则滑块A和B相对小车C静止时，它们之间的距离x的范围是。 

【解析】、B组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出滑块的速度大小。
应用牛顿第二定律求出滑块的加速度大小，应用运动学公式求解。
、B、C组成的系统动量守恒，应用牛顿第二定律求出滑块的加速度大小，应用动量守恒定律与运动学公式求出x的范围。
本题考查了动量守恒定律与牛顿第二定律的应用，根据题意分析清楚运动过程与受力情况是解题的前提，应用牛顿第二定律、运动学公式与动量守恒定律可以解题。