2023届湖北省高三下学期高考冲刺模拟物理试题（七）（含解析）

2023届湖北省高三下学期高考冲刺模拟物理试题（七）

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比（　　）

A．折射率不变 B．光子能量增加

C．频率降低 D．波长变短

2．下列说法中不正确的是（　　）

A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领，X射线是原子核内受到激发产生的

B．公交一卡通（IC卡）仅当读卡机发射的电磁波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有频率相等时，才发生共振，IC卡才能有效工作

C．偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向（也称透振方向）的夹角从0°增大到90°的过程中，透过的光的强度越来越弱

D．赫兹在实验中发现，当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使导线环的空隙中产生火花，由此证实了电磁波的存在

3．如图所示，一理想变压器的原线圈串一只灯泡“36V，18W”接在电压有效值为U的正弦式交流电源上，两副线圈匝数分别为n2=36，n3=108，通过理想二极管（具有单向导电性）、单刀双掷开关与三只“36V，18W”的灯泡相连（灯泡电阻不变），当S断开，单刀双掷开关接2时，四只灯泡都正常发光，则下列说法中正确的是（　　）

A．原线圈的匝数为48

B．原线圈接的正弦式交流电源电压有效值为U=108V

C．当S闭合，单刀双掷开关接1时，灯泡两端电压的有效值为36V，灯泡消耗的功率约为18W

D．当S闭合，单刀双掷开关接1时，灯泡两端电压的有效值为，灯泡消耗的功率约为9W

4．已知均匀带电球体在其外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，而均匀带电球売在其内部任意一点形成的电场强度为零。如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为＋Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示，静电力常量为k，则（　　）

A． x2处场强大小为

B．均匀带电球体为等势体

C． x1处电势低于R处电势

D．假设将试探电荷沿x轴移动，则从x1移到R处和从R移到x2处电场力做功相同

5．如图所示，在光滑的水平面内建立xOy坐标，质量为m的小球以某一速度从O点出发后，受到一平行于y轴方向的恒力作用，恰好通过A点，已知小球通过A点的速度大小为v0，方向沿x轴正方向，且OA连线与Ox轴的夹角为30°，则（　　）

A．恒力的方向一定沿y轴正方向

B．恒力在这一过程中所做的功为

C．恒力在这一过程中的冲量大小为

D．小球从O点出发时的动能为

6．地球同步轨道上的卫星失效后，及时将其清理，能为新的卫星释放空间。2021年12月底，我国自主研发的实践21号卫星“捕捉”到同步轨道上已失效的北斗2号卫星，并与之完成对接。2022年1月22日，实践21号完成大幅度变轨机动，将北斗2号拖入一条高于同步轨道的“墓地轨道”。1月26日，实践21号与北斗2号脱离，于1月28日返回地球同步轨道。已失效的北斗2号将在高于同步轨道带的太空区域漂流。这一举措展示了我国作为太空大国的责任和担当，也让世界见证了中国的科技实力。将上述过程作如图所示的简化：组合体在同步轨道上的P点变轨，经过转移轨道，运动到比同步轨道高3000km的墓地轨道上的Q点，在Q点组合体完成分离，其中实践21号再经转移轨道独自返回同步轨道。已知地球同步轨道高度约为35786km，地球半径约为6371km，则（　　）

A．由题干材料可知，实践21号在转移轨道上的运行周期约为4天

B．已失效的北斗2号卫星在转移轨道上的Q点速度小于同步轨道速度

C．对于实践21号卫星，仅考虑地球对它的万有引力作用，其沿同步轨道运行经过P点时的加速度大小为a1，沿转移轨道运行经过P点时的加速度大小为a2，那么a1<a2

D．若要使已失效的卫星由Q点脱离地球引力的束缚，需要在Q点至少给它一个大于11.2km/s的初速度

7．如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（　　）

A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向

B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为

C．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动

D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为

二、多选题

8．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，活塞和缸壁绝热性能良好。则下列结论中正确的是（　　）

A．若给缸内电阻丝加热，外界大气压强不变，则弹簧将压缩一些

B．若给缸内电阻丝加热，外界大气压强不变，则气缸的上底面距地面的高度将增大

C．若给缸内电阻丝加热，同时外界大气压强增大，则活塞距地面的高度可能减小

D．若给缸内电阻丝加热，同时外界大气压强增大，则气缸的上底面距地面的高度可能增大

9．如图所示，在平面直角坐标系中，竖直向下，水平。在第一象限（空间足够大）存在垂直平面向外的磁场区域，磁感应强度沿y轴正方向不变，沿x轴正方向按照（且为已知常数）规律变化。一个质量为m、边长为L的正方形导线框，电阻为R，初始时一边与x轴重合，一边与y轴重合。将导线框以速度沿x轴正方向抛出，整个运动过程中导线框的两邻边分别平行两个坐标轴。从导线框开始运动到速度恰好竖直向下的过程中，导线框下落高度为h，重力加速度为g，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．导线框受到的安培力总是与运动方向垂直

B．导线框下落高度为h时的速度小于

C．整个过程中导线框中产生的热量为

D．导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为

10．如图所示，AB段为一竖直圆管，BC为一半径为的半圆轨道，C端的下方有一质量为的小车，车上有半径的半圆轨道，E为轨道最低点，左侧紧靠一固定障碍物，在直管的下方固定一锁定的处于压缩的轻质弹簧，弹簧上端A放置一质量为的小球（小球直径略小于圆管的直径，远远小于R、r）。AB的距离为，A、E等高，某时刻，解除弹簧的锁定，小球恰好能通过BC的最高点P，从C端射出后恰好从D端沿切线进入半圆轨道DEF，并能从F端飞出。若各个接触面都光滑，重力加速度取，则（　　）

A．小球恰好能通过BC的最高点P，

B．弹簧被释放前具有的弹性势能

C．小球从F点飞出后能上升的最大高度

D．小球下落返回到E点时对轨道的压力大小N

11．如图所示，一弹簧一端固定在倾角为θ＝37°的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为的物体P，Q为一质量为的物体，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600 N/m，系统处于静止状态。现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后F为恒力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.下列说法正确的是（　　）

A．开始运动时拉力最大，分离时拉力最小

B．0.2 s时刻两物体分离，此时P、Q之间的弹力为零且加速度大小相等

C．0.2 s时刻两物体分离时，弹簧的压缩量为

D．物体Q从静止开始沿斜面向上做匀加速运动的加速度大小

三、实验题

12．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针、，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使的像被的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针和，使挡住和的像，挡住以及和的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中为两圆弧圆心，图中已画出经、点的入射光线。

(1)在图上补画出所需的光路________；

(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的分界面上画出这两个角________；

(3)用所测物理量计算折射率的公式为________；

(4)为了保证在弧面得到出射光线，实验过程中，光线在弧面的入射角应适当________（填“小一些”“无所谓”或“大一些”）

(5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率________

13．图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，电动势E＝1.5V内阻r＝0.5Ω；R1是固定电阻R1＝1200 Ω，R2、R3、R4是电阻箱；电阻箱R2和R3的最大阻值都为999.99 Ω；电阻箱R4的最大阻值9999 Ω；电流表的满偏电流为1 mA，内阻为Rg＝150 Ω。S为换挡开关，该多用电表有2个挡位，“×1”和“×10”两种倍率。开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干

（1）该实验小组按图a正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2＝_______Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内，则R内＝________ Ω，欧姆表的倍率是________（填“×1”或“×10”）。

（2）闭合开关S：第一步：调节电阻箱R2和R3，当R2＝_______Ω且R3＝________Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏；

第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱R4，调节R4，当电流表指针指向图b所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为________ Ω。

四、解答题

14．有两列简谐横波、在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播。两列波在t＝0时刻的波形曲线如图所示，已知波的传播速度为4m/s。求：

（1）两列波的传播周期；

（2）从时刻开始，最短经过多长时间坐标原点的质点偏离平衡位置的位移为0.16 m？

15．如图，两条足够长的平行金属导轨间距L＝0.5m，与水平面的夹角θ＝30°，处于磁感应强度B＝0.2T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。导轨上的a、b两根导体棒质量分别为m＝0.3kg、m＝0.1kg，电阻均为R＝0.1Ω。现将a、b棒由静止释放，同时用大小为2N的恒力F沿平行导轨方向向上拉a棒。导轨光滑且电阻忽略不计，运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，取重力加速度g＝10m/s2.已知当a棒中产生的焦耳热Q＝0.12J时，其速度v＝1.0m/s，求：

（1）此时b棒的速度大小；

（2）此时b棒的加速度大小；

（3）a棒从静止释放到速度达到1.0m/s所用的时间。

16．如图所示，在长方形abcd虚线框区域内，存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面水平向里的匀强磁场，电场强度，磁感应强度为B。O1为ab边中点，O1O2为长方形水平中心线，照相底片与虚线O1O2垂直且离cd边。现有一质量为m电荷量为q的带正电粒子从O1点以速度v（未知）水平射入时，带电粒子沿虚线O1O2做匀速直线运动。保持带电粒子从O1点水平射入的速度v不变，若撤去电场，带电粒子恰好经过d点后打在照相底片上的P点；若撤去磁场，带电粒子打在照相底片上的点。已知，，（不计粒子重力和空气阻力）。求：

（1）从O1点水平射入的速度v；

（2）带电粒子由O1点运动至P点的时间t；

（3）带电粒子打在照相底片上P、两点间的距离。

参考答案：

1．D

【详解】AC．紫外线进入液体后与真空相比，频率不变，折射率n变大，故AC错误；

D．根据

传播速度减小；再由

可知波长变短，故D正确；

B．根据

可知，光子能量不变，B错误。

故选D。

2．A

【详解】A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领，X射线是原子的内层电子受到激发产生的，故A错误；

B．IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路，公交卡上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。公交一卡通（IC卡）仅当读卡机发射的电磁波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有频率相等时，才发生共振，IC卡才能有效工作，故B正确；

C．从实验现象可知，偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向（也称透振方向）的夹角从0°增大到90°的过程中，透过的光的强度越来越弱，故C正确；

D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，赫兹在实验中发现，当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使导线环的空隙中产生火花，由此证实了电磁波的存在，为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础，故D正确。

本题选错误，故选A。

3．D

【详解】A．设小灯泡电压为U2，则流过小灯泡电流为

由变压器原线圈和副线圈电流、电压与匝数关系得

得

n1＝432

故A错误；

B．原线圈接的正弦式交流电源电压有效值为

故B错误；

CD．当S闭合，单刀双掷开关接1时，有

解得

设交流电的周期为T，由于二极管有单项导通性，根据焦耳定律可得

可得灯泡两端电压的有效值为

灯泡电阻为

灯泡消耗的实际功率为

故C错误，D正确。

故选D。

4．A

【详解】A．计算x2处的电场强度时，可把带电球体等效为位于原点的点电荷，则x2处场强大小为

x2与x1的电场强度相等，R以内x处

所以x2处场强大小为

故A正确；

BC．由题图乙可知，球内部由O到球表面区间电场强度均匀增大，所以内部电场为非匀强电场，x轴上O点右侧的电场方向始终是向右的，沿着电场的方向电势逐渐减小，可知x1处电势高于R处电势，故BC错误；

D．E－x 图像与x轴所围面积表示电势差，由题图乙可知两处面积不相等，所以x1处与球表面、球表面与x2处的电势差不同，则将试探电荷沿x轴从x1移到R处和从R移到x2处电场力做功不相同，故D错误。

故选A。

5．C

【详解】A．小球受到恒力作用做匀变速曲线运动，利用逆向思维法，小球做类平抛运动。由此可判断恒力方向一定沿y轴负方向，故A错误；

D．由几何关系可得

所以小球经过坐标原点时，沿y轴方向的分速度为

沿x轴方向的速度仍为v0，小球从O点出发时的动能为

故D错误；

B．恒力在这一过程中所做的功为

故B错误；

C．恒力在这一过程中的冲量大小

故C正确。

故选C。

6．B

【详解】A．根据题意可知，已知地球同步轨道高度约为35786km，地球半径约为6371km，墓地轨道比同步轨道高3000km，则转移轨道的半长轴为

由于同步卫星绕地球运动的周期为24h，由开普勒第三定律

可得

即实践21号在转移轨道上的运行周期略大于同步卫星周期但是比较接近，小于4天，故A错误；

B．在Q点变轨需要点火加速，即北斗2号卫星在转移轨道上的Q点速度小于墓地轨道上运行速度，根据万有引力提供向心力，有

解得

轨道半径越大，线速度越小，即北斗2号卫星在墓地轨道运行的速度小于同步轨道速度，所以北斗2号卫星在转移轨道上的Q点速度小于同步轨道速度，故B正确；

C．对于实践21号卫星，在P点，根据牛顿第二定律有

可得

故C错误；

D．11.2km/s是从地球表面发射卫星，使之脱离地球的束缚的最小速度，而已失效的卫星由Q点脱离地球引力的束缚，同等条件下，需要克服地球引力所做的功要少，所以可以在Q点给它一个小于11.2km/s的初速度，故D错误。

故选B。

7．D

【详解】A．圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力，方向沿半径方向，故A错误；

B．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力

根据动量定理得，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量为

大小为0，故B错误；

C．圆盘停止转动后，小物体沿切线方向运动，故C错误；

D．圆盘停止转动后，根据动量定理可知，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量为

大小为，故D正确。

故选D。

8．BD

【详解】AB．选择气缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力，向上受到缸内气体向上的压力，气缸受三力平衡

又根据理想气体状态方程

（常数）

若给缸内电阻丝加热，温度升高，外界大气压强不变，不变，增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大，气缸始终悬空而静止，选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，弹簧弹力始终等于气缸和活塞的总重力，弹簧弹力大小不变，则弹簧长度不发生变化，故A错误，B正确；

CD．气缸受三力平衡

又根据理想气体状态方程

（常数）

若给缸内电阻丝加热，温度升高，同时外界大气压强增大，增大，不确定，则气缸的上底面距地面的高度可能增大；气缸悬空而静止，选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，弹簧弹力始终等于气缸和活塞的总重力，弹簧弹力大小不变，则活塞距地面的高度不变，故C错误，D正确。

故选BD。

9．CD

【详解】A．根据右手定则可知，线框将产生顺时针方向的电流，根据左手定则可知左边框产生方向向右的安培力，右边框产生方向向左的安培力，上边框产生方向向下的安培力，下边框产生方向向上的安培力，再根据磁场的分布规律可知左边框产生的安培力小于右边框产生的安培力，上、下边框产生的安培力大小相等，可知导线框受到向左的安培力的作用，即沿x轴负方向的安培力作用，而不是与运动方向垂直，故A错误；

B．导线框在竖直方向所受安培力的合力为零，可知导线框在竖直方向做自由落体运动，下落高度为h时的速度满足运动学关系

可得

故B错误；

C．当导线框速度恰好竖直向下时，说明导线框在水平方向速度减小为零，又导线框在竖直方向所受合力与重力大小相等，即导线框在竖直方向满足机械能守恒，所以下落过程中导线框中产生的热量大小等于水平方向动能的损失，大小为，故C正确；

D．设导线框在时间t时的水平分速度大小为，水平位移为x，则在此时刻导线框产生感应电动势大小为

导线框内的感应电流大小为

所以导线框受到安培力的大小

又根据

可得

导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为

故D正确。

故选CD。

10．BC

【详解】AB．由A到P过程中，小球机械能守恒，由机械能守恒定律得

在P点，由牛顿第二定律得

解得

，

A错误，B正确；

C．A到E过程中，A、E等高，由机械能守恒定律得

解得

小球由E上升到最高点过程中，小球与车组成的系统在水平方向动量守恒，以球的初速度方向为正方向，则

系统机械能守恒，则

代入数据联立解得，小球从F点飞出后能上升的最大高度为

C正确；

D．小球从第一次经过E点到再次返回到E点的过程中，小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以小球的初速度方向为正方向，则

系统机械能守恒，则

解得，小球的速度大小为

方向水平向左；小车的速度大小为

方向水平向右。由于小球与小车运动的方向相反，所以二者的相对速度，则

在E点对小球受力分析，由牛顿第二定律

解得，小球受到的支持力

根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力为115 N，D错误。

故选BC。

11．BCD

【详解】A．对两物体受力分析知，开始运动时拉力最小，分离时拉力最大，则开始时拉力

分离时对Q应用牛顿第二定律得

Fmax－mQgsin θ＝mQa

解得分离时拉力

故A错误；

BCD．前0.2 s时间内F为变力，之后为恒力，则0.2 s时刻两物体分离，此时P、Q之间的弹力为零且加速度大小相等，设此时弹簧的压缩量为x1，对物体P，由牛顿第二

定律得

前0.2 s时间内两物体的位移

又未加拉力时平衡时

联立解得

故BCD正确。

故选BCD。

12．     见解析     见解析          小一些     1.5

【详解】(1)(2)连接、与交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于、的连线与的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作出玻璃砖中的光路，如图所示。

(3)由折射定律可得；

(4)为了保证能在弧面上有出射光线，实验过程中，光线在弧面上的入射角应适当小一些，才不会使光线在面上发生全反射；

(5)图象的斜率，由题图乙可知斜率为，即该玻璃的折射率为。

13．     149.5     1500          14.5     150     100

【详解】（1）[1][2][3]由闭合电路欧姆定律可知，欧姆表的内阻为

则

R2＝R内－R1－Rg－r＝1500 Ω－1200 Ω－150 Ω－0.5 Ω＝149.5 Ω

中值电阻应为1500 Ω，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种挡位，多用电表用开关S变换挡位，开关S断开与闭合时相比，干路允许的最大电流较小，由欧姆定律知欧姆表内阻较大，测量的中值电阻较大，故S断开时欧姆表倍率应为“×10”。

（2）[4][5][6]为了得到“×1”倍率，应让G满偏时对应的欧姆表内阻为150 Ω；电流为

此时表头中电流应为

Ig＝0.001 A

则与之并联电阻R3中电流应为

I3＝I1－Ig＝0.01 A－0.001 A＝0.009 A

并联电阻R3为

由

解得

R2＝15 Ω－0.5 Ω＝14.5 Ω

图示电流为

I示＝0.60 mA

则总电阻为

故待测电阻为

故对应的刻度应为100 Ω。

14．（1），；（2）0.625s

【详解】（1）由图可知，a、b两列波的波长分别为，。两列波在同种介质中的传播速度相同，均为

解得

（2）a波的波峰传播到的质点经历的时间

，（）

b波的波峰传播到的质点经历的时间

，（）

又

联立解得

(式中m、n均为正整数)

分析知，至少、时满足上式，故的质点偏离平衡位置的位移为0.16m

时经过的时间最短，为

15．（1）3m/s；（2）；（3）0.768s

【详解】（1）设a、b棒受到的安培力大小为F安，则对a、b棒由牛顿第二定律分别，有

联立可得

所以有

可解得

（2）设此电路产生的感应电动势为E，电流为I，则有

联立解得

（3）设此过程a、b棒位移分别为、，由（1）的分析可得

根据能量守恒有

对a棒根据动量定理有

其中安培力的冲量

可得

联立代入数据可解得

16．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）粒子沿虚线O1O2做匀速直线运动，根据平衡

解得

（2）撤去电场后，设带电粒子在磁场中做半径为R的匀速圆周运动，如图

由牛顿第二定律

得

根据几何知识

粒子在磁场中运动的周期

粒子在磁场中运动的时间

粒子离开磁场做匀速直线运动至P，点过程的位移

该过程的运动时间

则带电粒子由O1点运动至P点的时间t

（3）撤去磁场后，如图所示

粒子在电场中偏转

联立解得

根据几何知识

P、两点间的距离