2023届湖北省高考冲刺模拟试卷物理试题（三）（含解析）

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2023届湖北省高考冲刺模拟试卷物理试题（三）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题1．如图所示的x-t图像反映了甲、乙两车在同一平直公路上行驶的位移随时间变化的关系，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则不正确的是（　　）  A．甲车与乙车t=0的时刻相距80mB．0~10s过程中乙车的初速度大小为16m/sC．0~5s过程中乙车的平均速度小于12m/sD．0~10s过程中甲车的位移大小为40m2．如图所示，木板B固定在弹簧上，木块A叠放在B上，A、B相对静止，待系统平衡后用竖直向上的变力F作用于A，使A、B一起缓慢上升，AB不分离，在A、B一起运动过程中，下面说法正确的是（　　）  A．一起缓慢上升过程中A对B的摩擦力不变B．在某时刻撤去F，此后运动中A可能相对B滑动C．在某时刻撤去F，此后运动中AB的加速度可能大于gD．在某时刻撤去F，在A、B下降的过程中，B对A的作用力一直增大3．如图所示为氢原子能级图，氢原子中的电子从n=4能级跃迁到n=1能级可产生a光；从n=3能级跃迁到n=1能级可产生b光，a光和b光的波长分别为λ和λ，金属钨的逸出功为4.5eV，则（    ）A．a、b两光在水中传播的波速v>vB．两光照射金属钨的表面均可产生光电效应，遏止电压分别为U和U，U<UC．用a、b两光通过同一杨氏双缝干涉实验装置，a光的条纹间距更宽D．a光照射金属钨产生的光电子的最大初动能Eka=8.25eV4．一小球做平抛运动，关于小球的速度、动量、动能、重力势能的变化率随时间变化的图线，正确的是（    ）A．   B．  C．   D．  5．某物理学习兴趣小组设计了一个测定水深的深度计，如图，导热性能良好的圆柱形气缸I、II内径分别为S和2S，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，气缸I左端开口。外界大气压强为p0，气缸Ⅰ内通过A封有压强为p0的气体，气缸II内通过B封有压强为3p0的气体，一细管连通两气缸，初始状态A、B均位于气缸最左端，该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知p0相当于10m高的水产生的压强，不计水温随深度的变化，被封闭气体视为理想气体，下列说法错误的是（    ）  A．当活塞A向右移动时，水的深度h=10mB．气缸II内通过B封有压强为3p0的气体时，此深度计能测的最大深度h=20mC．当活塞A向右移动时，水的深度h=20mD．若要测量的最大水深h=30m，气缸II内通过B所封有气体的压强p=3.5p06．如图所示，abc是玻璃制成的柱体的横截面，玻璃的折射率，ab是半径为R的圆弧，ac边垂直于bc边，∠aOc=60°。一束平行光垂直ac入射，只有一部分光从ab穿出，则有光穿出部分的弧长为（    ）A． B． C． D．7．石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖，用石墨烯制作的“太空电梯”缆线，使人类进入太空成为可能，假设从赤道上空与地球同步的太空站竖直放下由石墨烯材料做成的太空电梯，固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图所示，关于太空电梯仓停在太空电梯中点P时，下列对于太空电梯仓说法正确的是（    ）  A．电梯对电梯仓的作用力背离地心B．电梯仓P速度比同高度卫星速度大C．电梯仓P向心加速度比赤道上的物体的小D．电梯仓P上面的乘客处于完全失重状态 二、多选题8．小明模仿科技小视频制作电磁“小车”：用铜制裸导线绕制成长螺线管当做轨道，固定在水平桌面上；将两个磁性很强的磁铁固连在一节新干电池的两极上，制成“小车”，磁极与电极如图所示。把“小车”从右侧入口完全推入螺线管、“小车”并没有像视频那样向前运动。为了使“小车”运动，以下方法可行的是（    ）  A．仅将“小车”掉头从右侧入口完全推入螺线管，“小车”可能会向前运动B．仅将“小车”两端磁铁都反向与电池固连后从右侧入口完全推入，“小车”可能会向前运动C．仅将左端磁铁反向与电池固连后从右侧入口完全推入，“小车”可能会运动D．仅将“小车”放入包有绝缘层的铝制长螺线管中，“小车”可能会运动9．如图甲，白鹤滩水电站是世界第二大水电站，共安装16台我国自主研制的全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组。2021年6月28日，白鹤滩水电站首批机组投产发电，用500千伏特高压向四川远距离输电。在远距离输电中，输电线的电阻是不可忽略的，如图乙，为白鹤滩水电站输电线路原理图，水电站输出电压稳定的正弦交流电，升至特高压U后向四川供电，输送的总功率为P。用户端理想变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，R1为输电线总电阻，R2为不断电用户电阻（可视为定值电阻），R为可变用户电阻（可视为可变电阻）。当可变电阻R减小时，电压表和电流表示数变化的绝对值分别为ΔU、ΔI，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是（    ）A．B．C．对于原线圈回路，虚线框所圈部分的等效电阻为D．输电线路上损耗的功率为10．硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核（）吸收慢中子，转变成锂核（）和α粒子，释放出γ光子。已知核反应过程中质量亏损为Δm，γ光子的能量为E0，硼核的比结合能为E1，锂核的比结合能为E2，普朗克常量为h，真空中光速为c，正确的是（    ）  A．核反应方程为B．γ光子的波长C．核反应放出的能量D．氦核的比结合能11．如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L。在该区域内分布着如图所示垂直纸面向内的磁场，磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿逆时针的感应电流方向为正，由图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图像与U随坐标x变化的图像正确的是（　　）  A．   B．  C．   D．   三、实验题12．某研究小组利用气垫导轨验证动能定理，实验装置示意图如图甲所示：首先用天平测量滑块和遮光条的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光条的宽度d；然后调整气垫导轨水平，调整轻滑轮使细线水平；实验时每次滑块都从同一位置A处由静止释放，用x表示滑块从位置A到光电门的距离，用Δt表示遮光条经过光电门所用的时间。  （1）测量d时，游标卡尺的示数如图乙所示，读数为________ cm。  （2）该实验____________________满足M>>m（填“需要”或“不需要”）。（3）以滑块（包含遮光条）和重物组成的系统为研究对象，在实验误差允许的范围内，若满足关系式________________（用实验测得的物理量的字母表示），则可认为验证了动能定理。13．某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件设计合理的电路，并能较准确的测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下：A．电流表G（满偏电流10mA，内阻10Ω）B．电流表A（0~0.6A~3A，内阻未知）C．电压表V（0~5V~10V，内阻未知）D．滑动变阻器R（0~100Ω，1A）E．定值电阻（阻值990Ω）F．开关与导线若干（1）图（a）是小宇同学根据选用的仪器设计测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测出的数据绘制的图线如图（b）所示（为电流表G的示数，为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势______V，内阻______Ω；（结果均保留2位有效数字）（2）另一位小张同学则设计了图（c）所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据绘制图线如图（d）中所示的A、B两条图线。可以判断图线A是利用单刀双掷开关接______（选填“1”或“2”）中的实验数据描出的；分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势为______，内阻______（用图中、、，表示）。 四、解答题14．资料记载，海啸波是重力长波，波长可达100公里以上，由于其传播速度在深海区与浅海区不同，使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪，到达浅海区波长减小振幅增大，掀起10~40米高的拍岸巨浪，有时最先到达海岸的海啸可能是波谷，水位下落，暴露出浅滩海底；几分钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏。（1）在深海区有一海啸波（忽略海深度变化引起的波形变化）如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是后首次出现的波形图。已知波沿轴正方向传播，波源到浅海区的水平距离，求海啸波到浅海区的时间（要求时间单位为小时）；（2）第（1）小问中的海啸波进入浅海区后的波形（忽略海深度变化引起的波形变化）变为如图乙所示，若浅海区到达海岸的水平距离为，求该海啸波从进入浅海区到波谷最先到达海岸的时间（要求时间单位为分钟）。  15．如图所示，在xOy竖直面内，OA距离为h。一质量为m、带电量为+q（）的小球从坐标原点O以速度水平向左飞出，重力加速度为g，不计空气阻力。（1）若空间同时存在范围足够大的正交的匀强电场和匀强磁场，使得小球做匀速圆周运动经过点，求电场强度E0和磁感应强度B的大小和方向；（2）若空间只存在范围足够大的平行于竖直面的匀强电场，使小球恰好以速度通过y轴上的A点，求电场强度E的大小。 16．如图所示，整个区域存在水平向左的匀强电场，场强为。质量均为m=2kg的两个小物块A、B（均可视为质点）放置在光滑水平地面上，只有B带正电荷q，带电体B与C点相距s。竖直平面内半径R的光滑半圆形轨道与水平地面相切于C，弹簧左端固定．移动物块A压缩弹簧到某一位置（弹簧在弹性限度内），由静止释放物块A，物块A离开弹簧后与静止的物块B碰撞并粘在一起获得共同速度向右运动，冲上圆轨道，在圆形轨道区域恰好不离开轨道，求：（g取10m/s2）（1）刚释放物块A时，弹簧的弹性势能；（2）求满足题意的s与R的关系式。  
参考答案：1．C【详解】甲车做匀速直线运动，速度在0～10 s内位移为乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处，则t＝10 s时，速度为零，根据逆向思维法，乙车匀减速到速度为0的逆过程为初速度为0的匀加速直线运动，根据位移与时间关系，结合图像有解得5s时刻速度为则0～5 s 过程中乙车的平均速度等12m/s。本题选择不正确的，故选C。2．D【详解】A．一起缓慢上升过程中，以A、B为整体，根据受力平衡可得由于弹簧弹力逐渐减小，可知拉力逐渐增大；以A为对象，设木板B斜面倾角为，根据受力平衡可得可知B对A摩擦力不断变小，则A对B的摩擦力不断变小，故A错误；B．设A、B间的动摩擦因数为，根据题意有在某时刻撤去，设A、B向下加速的加速度大小为，以A为对象，则有可得故此后运动中A、B相对静止，故B错误；C．在某时刻撤去，此后运动中A、B相对静止，则最高点时的加速度最大，且撤去力前，整体重力和弹簧弹力的合力小于整体重力，则最高点加速度小于，此后运动中AB的加速度不可能大于，故C错误；D．在某时刻撤去，在A、B下降的过程中，A的加速度先向下逐渐减小，后向上逐渐增大，则B对A的作用力一直增大，故D正确。故选D。3．D【详解】A．根据能级跃迁知识得=E4-E1=-0.85-（-13.6）=12.75eV又有可得=12.75eV同理 =E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV显然a光子的能量大于b光子，即a光子的波长要短，波长短的折射率大，又故故A错误；C．双缝干涉实验条纹间距因为λa<λb所以b光的条纹间距更宽，故C错误；BD．根据光电效应可知，最大初动能Ek= -W0所以a光照射后的最大初动能为Eka=12.75-4.5 eV =8.25eVb光照射后的最大初动能为Ekb=12.09-4.5 eV =7.59eV根据截止电压知识可知Ek=Ue则Ua＞Ub故B错误，D正确。故选D。4．C【详解】A．小球做平抛运动，其速度变化率可知图像是平行于t轴的直线，故A错误；B．小球做平抛运动，其动量的变化率可知图像是平行于t轴的直线，故B错误；C．小球做平抛运动，根据动能定理即可得，可知图像是过原点的直线，故C正确；D．小球做平抛运动，根据重力做功与重力势能的变化关系可得即可得，可知图像是过原点的直线，故D错误。故选C。5．B【详解】A．当A向右移动时，设B不移动，对I内气体，由玻意耳定律得解得而此时B中气体的压强为故B不动，对A有可得又p0相当于10m高的水产生的压强，故可得水的深度为h=10m故A不符合题意；C．当活塞A向右移动时，由玻意耳定律得解得又有可得h=20m故C不符合题意；B．该装置放入水下后，由于水的压力A向右移动，I内气体压强逐渐增大，当压强增大到气缸II的压强后B开始向右移动，当A恰好移动到缸底时所测深度最大，此时原I内气体全部进入Ⅱ内，设B向右移动距离，对I内气体，有对Ⅱ内气体，有联立解得又有此深度计能测的最大深度故B符合题意；D．若要测量的最大水深，设B向右移动x距离，两部分气体压强均为p2对原I内气体，由玻意耳定律得对原II内气体，由玻意耳定律得又此时A有联立解得故D不符合题意。故选B。6．A【详解】由题意作光路图如图所示  设该介质的临界角为C，则有  即可得°在时，均发生全反射，图中d点为入射角等于临界角的临界点，所以在ab部分表面只有bd部分有光透射出，对应弧长为故选A。7．A【详解】B．根据，半径越大，线速度越大，所以电梯仓P速度比同高度卫星A的速度小，B错误；C．根据，半径越大，向心加速度越大，所以电梯仓P向心加速度比赤道上的物体的向心加速度大，C错误；AD．根据，P的速度比A小；根据，同步卫星A的速度小于与P同高度的卫星，所以，P的速度比与P同高度卫星的速度小，根据，P要做近心运动，所以电梯对电梯仓的作用力背离地心，电梯仓P上面的乘客不是处于完全失重状态，A正确，D错误。故选A。8．AB【详解】两磁极间的磁感线如图甲所示  干电池与磁体及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈中产生电流，左端磁极的左侧线圈和右端磁极的右侧线圈中没有电流。其中线圈中电流方向的右视图如图乙所示  由左手定则可知中间线圈所受的安培力向左，根据牛顿第三定律有小车受向右的作用力，则把“小车”从右侧入口完全推入螺线管肯定不会向左运动，而若将“小车”从左侧入口完全推入，“小车”可能会向前运动，或将“小车”掉头从右侧入口完全推入螺线管，“小车”可能会向前运动。若将左端磁铁反向与电源粘连，则磁感线不会向外发散两部分受到方向相反的力，合力为零，不能加速运动，将“小车”放入包有绝缘层的铝制长螺线管中，在螺线管中不会产生闭合电流，则“小车”不会受到力的作用，则不可能会运动。故AB正确，CD错误。故选AB。9．BC【详解】AB．设用户端理想变压器原副线圈两端电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，则根据理想变压器特点U1I1=U2I2U1：U2=n1：n2可得对原线圈电路有由上式可得A错误，B正确；C．由结合，联立可得C正确；D．根据C中分析可知，虚线框所圈部分的等效电阻为R’，则R1上消耗功率为D错误。故选BC。10．AC【详解】A．根据核反应中质量数和电荷数守恒可知，核反应方程为故A正确；B．根据可求得光子的波长故B错误；CD．由质能方程可知，核反应中放出的能量由能量关系可得解得故C正确，D错误；故选AC。11．AC【详解】设线圈电阻为4R，在阶段，没有切割磁感线，故电流在阶段，电流在阶段，电流在阶段，电流在阶段，电流故选AC。12．     0.970     不需要     【详解】（1）[1]由题图乙所示游标卡尺可知，为20分度，精度为0.05mm，则即。（2）[2]该实验不要求绳的拉力近似等于重物的重力，因此不需要满足。（3）[3]滑块经过光电门时的速度对滑块和重物组成的系统，在误差允许的范围内，若满足即可认为验证了动能定理。13．     7.5     5.0     1     EA     【详解】（1）[1][2]电流表G和定值电阻串联，其可看成一个电压表，则有整理可得根据图像可知，图线与纵轴会相交于的位置，则有且有联立可得，（2）[3][4][5]若单刀双掷开关接1，则电流表相对于电源内接，则因电流表分压作用，会导致，若单刀双掷开关接2，则电流表相对于电源外接，因电压表分流作用，会导致，结合所给图像，可以判断出A图线是利用单刀双掷开关接1，同样也可以判断出，则内阻为14．（1）13h；（2）45min【详解】（1）由图甲得波长为依题意有解得则波速为根据解得（2）由图像可知波长为，波的周期为则海啸波在浅海区的传播速度为故波谷最先到达海岸的时间为15．（1），方向竖直向上，，方向垂直xOy平面向里；（2）【详解】（1）小球做匀速圆周运动，满足则有且方向竖直向上；小球做匀速圆周经过B点，因小球带正电，可判断出磁场方向应垂直xOy平面向里，设小球做匀速圆周运动的半径为R，则有解得根据可得故电场强度大小为，方向竖直向上，磁感应强度大小为，方向垂直xOy平面向里。（2）根据动能定理，有解得在y方向由牛顿第二定律得在x方向解得16．（1）40J；（2）【详解】（1）设A与B碰撞前A的速度为v1，以向右为正方向，由动量守恒得mv1＝2mv0解得v1＝2m/s则弹性势能转化为动能Ep＝Ek＝mv12＝40J（2）物块恰好不脱离轨道，即在等效最高时，恰好电场力与重力的合力提供向心力。设物块过轨道等效最高点时最小速度为v2，则由已知条件知F合与水平方向夹角为60°带入上述公式得物块从碰撞后到经过等效最高点过程中，由功能关系有×2mv02－qE(S+Rcos60°)－2mg(R+Rsin60°)＝×2mv22代入解得s与R满足条件