2023届湖北省高三下学期高考冲刺模拟物理试题（六）（含解析）

2023届湖北省高三下学期高考冲刺模拟物理试题（六）

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

一、单选题

1．如图所示，以下关于光学知识的叙述中，错误的是（　　）

A．甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象

B．乙图可用激光监控抽制高强度纤维细丝的粗细，应用的是光的干涉原理

C．丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的干涉原理

D．丁图是医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光像信号，是利用了光的全反射

2．如图所示，曲线C1、C2是闭合回路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线。由该图可知下列说法中错误的是（　　）

A．电源的电动势为E=4V内电阻为r=1 Ω

B．短路电流为4A

C．电源输出功率最大值为4 W

D．曲线C1是外电路消耗的电功率随电流变化的图线，C2是内电路消耗的电功率随电流变化的图线。

3．如图所示，一足够长的质量为m的木板静止在水平面上，t=0时刻质量也为m的滑块从板的左端以速度水平向右滑行，滑块与木板，木板与地面的摩擦因数分别为、且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块的图像如图所示，则有（　　）

A．= B．< C．>2 D．=2

4．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中O~x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2~x3段是直线，则下列说法正确的是（　　）

A．x1处电场强度最小，但不为零

B．粒子在O~x2段做匀变速运动，x2~x3段做匀速直线运动

C．在O、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2=φ0>φ3

D．0~x2段的电场强度大小、方向均不变

5．如图所示，一根总电阻为R的导线弯成宽度和高度均为d的“半正弦波”形闭合线框。面积为S，竖直虚线之间有宽度也为d、磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于线框所在的平面。线框以速度v向右匀速通过磁场，ab边始终与磁场边界垂直。下列说法正确的是（　　）

A．从进入到离开全过程，线框中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向

B．从进入到离开全过程，感应电动势的有效值

C．进入过程，线框中产生的焦耳热为

D．进入过程，感应电动势的有效值为

6．如图所示，AB为竖直固定的四分之一粗糙圆弧轨道，O为圆心，P为圆弧AB的中点，OA水平，OB竖直，轨道半径R=2m，一质量m=4kg的小物块以速度从A到B做匀速圆周运动，重力加速度 ，则下列说法不正确的是（　　）

A．A到B的过程中合力对小球的冲量为8 Ns

B．在P点时，重力的瞬时功率为40W

C．AP段克服摩擦力做的功大于PB段克服摩擦力做的功

D．在B点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为40N

7．如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体。若把玻璃管缓慢向下插入少许，则管内气体的长度（　　）

A．L1变大，L2变大 B．L1变小，L2变小

C．L1不变，L2变小 D．L1变小，L2不变

8．某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（   ）

A．30cm刻度对应的加速度为 - 0.5g B．40cm刻度对应的加速度为g

C．50cm刻度对应的加速度为2g D．各刻度对应加速度的值是不均匀的

二、多选题

9．一列简谐横波沿水平方向向右传播，在该波上有M、N两质点，平衡位置间距为3m。从某时刻开始计时，两质点的振动图像如图所示，若、两质点间平衡位置的距离小于该简谐横波的波长，下列说法正确的是（　　）

A．该简谐横波的传播周期为3.6s

B．6s时质点M偏离平衡位置正向位移最大

C．该简谐横波的传播速度为10m/s

D．该简谐横波的波长为18m

10．2016年2月11日，科学家宣布“激光干涉引力波天文台（LIGO）”探测到由两个黑洞合并产生的引力波信号，这是在爱因斯坦提出引力波概念100周年后，引力波被首次直接观测到。在两个黑洞合并过程中，由于彼此间的强大引力作用，会形成短时间的双星系统。如图所示，黑洞A、B可视为质点，它们围绕连线上O点做匀速圆周运动，且AO大于BO，不考虑其他天体的影响。下列说法正确的是（　　）

A．黑洞A的向心加速度等于B的向心加速度

B．黑洞A的质量小于B的质量

C．黑洞A、B合并过程中距离减小，相互绕转增大

D．两黑洞之间的距离越大，A的周期越小

11．如图所示，相距L的光滑金属导轨固定于水平地面上，由竖直放置的半径为R的圆弧部分和水平平直部分组成。MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。金属棒ab和cd（长度均为L）垂直导轨放置且接触良好，cd静止在磁场中；ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触；cd离开磁场时的速度是此时ab速度的一半。已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为2m、电阻为2r。金属导轨电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A．闭合回路感应电流产生的磁场与原磁场方向相反

B．cd在磁场中运动的速度不断变大，速度的变化率不断变小

C．cd在磁场中运动的过程中通过ab横截面的电荷量q=

D．从ab由静止释放至cd刚离开磁场时，cd上产生的焦耳热为

三、实验题

12．如图所示，某同学设计了探究加速度与力、质量关系的实验装置，装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳与小车相连，放开钩码，小车在长木板上做匀加速直线运动。

（1）以下说法正确的是________。

A．此实验不需要将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动。

B．此实验需要将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动，但每改变一次小车的质量需重新补偿阻力。

C．此实验不需要满足小车的质量M远大于钩码质量m

D．实验中小车的加速度越大越好

（2）在实验中，得到一条如图所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、4.44 cm、4.77 cm，则小车的加速度_______ m/s2（结果保留两位有效数字）

13．某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω，干电池的最大电流一般不要超过1A）

电压表V（量程3 V，内阻RV约为10 kΩ）

电流表G（量程3 mA，内阻Rg=100 Ω）

电流表A（量程3 A，内阻约为0.5 Ω）

滑动变阻器R1（0~20 Ω，2 A）

滑动变阻器R2（0~500 Ω，1 A）

定值电阻R3=2 Ω

定值电阻R4=0.5 Ω

开关S和导线若干

（1）该小组同学发现电流表A的量程太大，可以进行电表的改装，将电流表G与定值电阻_______并联，（填“R3”或“R4”）则他改装后的电流表对应的量程是_______A。（保留两位有效数字）

（2）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_______。

（3）针对电源内阻较小的问题，该小组用“等效电源”的思想，用电源与定值电阻串联来改进实验，请画出实验电路图____________。测量得到的数据如下表所示。

（4）根据实验数据可知，等效电源串联的定值电阻为_______（填“R3”或“R4”）。

（5）该小组利用上述测得数据，可求出电源的电动势为E=_____V，内阻r=______。

四、解答题

14．某玻璃材料制成的光学元件截面如图所示，左边是半径为R的半圆，右边是直角三角形CDE, ∠DCE =600．由A点发出的一束细光，从B点射入元件后折射光线与AO平行(0为半圆的圆心，CD为直径、AO与CD垂直）．已知玻璃的折射率为,B点到AO的距离为，光在真空中的速度为c.求：

①入射光线AB与AO夹角；

②光线从B点射入元件，到第一次射出元件所需的时间．

15．如图所示，一质量为，电荷量为的小球，以初速度沿两块正对带电平行金属板左侧某位置水平向右射入两极板之间，离开时恰好由A点沿圆弧切线进入竖直光滑固定轨道ABC中。A点为圆弧轨道与极板端点DD' 连线的交点，CB为圆弧的竖直直径并与DD'平行，竖直线DD'的右边界空间存在竖直向下，且大小可调节的匀强电场。已知极板长为，极板间距为，圆弧的半径为，∠AOB=53°，重力加速为，sin53°=0.8，cos53°=0.6.不计空气阻力，板间电场为匀强电场，小球可视为质点。

（1）求两极板间的电场强调大小；

（2）当电场强度时，求小球沿圆弧轨道运动过程中的最大动量；

（3）若要使小球始终沿圆弧轨道运动且恰好能够通过最高点C，求电场强度的大小。

16．如图甲所示，由粗细均匀的金属丝绕制而成的单匝矩形线圈abcd固定在绝缘滑块上，线圈和滑块的总质量为，水平面粗糙，线圈ab边长度为，线圈ad边长度为，金属丝单位长度的电阻为。滑块的右侧有一以EH、EG为界的匀强磁场，磁场足够大。滑块在外力F的作用下以速度水平向右做匀速直线运动。从某时刻开始计时，得到F随时间t变化的图像如图乙所示。已知ab边到磁场下边界EH的距离，取，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；

（2）线圈进入磁场过程中通过线圈的电荷量的值；

（3）从开始计时到线圈ad边刚好进入磁场过程中外力F做的总功。

参考答案：

1．B

【详解】A．甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象，选项A正确；

B．由于是激光束越过细丝即绕过障碍物，所以是光的衍射现象，选项B错误；

C．丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的干涉原理，选项C正确；

D．丁图是医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光像信号，是利用光的全反射，选项D正确。

本题选错误项，故选B。

2．D

【详解】BC．无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，都有时输出功率最大

由题图可知电源输出功率最大值为4W，短路电流为4A，BC正确；

A．根据可知，当输出功率最大时

所以

A正确；

D．由、结合题图可以知曲线C1是内电路消耗的电功率随电流变化

的图线，C2为外电路消耗的电功率随电流变化的图线，D错误。

本题选错误项，故选D。

3．C

【详解】由图像分析可知，木板相对地面滑动，滑块与木板共速后一起减速到停止，对木板

则有

>2

故选C。

4．C

【详解】A．Ep-x图像的斜率表示粒子所受电场力F，根据F=qE可知x1处电场强度最小，为零，故A错误；

B．O~x1段，场强减小，电势能减小，带负电粒子做加速度减小的加速运动，x1~x2段，场强增大，电势能增大，粒子做加速度增大的减速运动，x2~x3段，场强不变，电势能增大，粒子做匀减速直线运动，故B错误；

C．带负电的粒子在O、x1、x2、x3处电势能Ep0、Ep1、Ep2、Ep3的关系为

Ep1<Ep2=Ep0<Ep3

由

可知φ0、φ1、φ2、φ3的关系为

φ1>φ2=φ0>φ3

故C正确；

D．O~x1段，电场方向水平向左，x1~x3电场方向水平向右，故D错误。

故选C。

5．D

【详解】A.从b点到达边界开始到a点离开磁场为止，在这个过程中穿过线圈的磁通量先增加后减小，根据楞次定律可知，线框中的感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，选项A正确；

BCD感应电动势的最大值为，无论是进入磁场过程还是出磁场过程，线圈切割磁感线的有效长度按正弦规律变化，故产生的是正弦交流电，有效值均为

进入过程，线框中产生的焦耳热

选项D正确，BC错误。

故选D。

6．D

【详解】A．A到B的过程初状态动量方向竖直向下，末状态动量方向水平向右，大小均为

该过程小物块的动量改变量大小为

根据动量定理，可知

即A到B的过程中合力对小球的冲量大小为 。故A正确，与题意不符；

B．依题意，P为圆弧AB的中点，则小物块在P点的速度方向与竖直方向成45°角，根据功率的表达式，有

故B正确，与题意不符；

C．由几何知识可知

由动能定理，可得

联立，解得

可知AP段克服摩擦力做的功大于PB段克服摩擦力做的功。故C正确，与题意不符；

D．小物块在B点时，由牛顿第二定律可得

解得

根据牛顿第三定律可知小物块对圆弧轨道的压力大小为。故D错误，与题意相符。

故选D。

7．B

【详解】若把玻璃管缓慢向下插入少许，L2的长度减小，气体温度不变，由玻意耳定律可得

易知下部封闭气体的压强变大，设玻璃管中水银柱的长度为H，根据

可得上部封闭气体的压强变大，同理由玻意耳定律可判断出L1变小。

故选B。

8．A

【分析】由题知，不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处，则弹簧的原长l0 = 0.2m；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处，则根据受力平衡有

mg = k(l - l0)

可计算出

k =

【详解】A．由分析可知，在30cm刻度时，有

F弹 - mg = ma（取竖直向上为正方向）

代入数据有

a =  - 0.5g

A正确；

B．由分析可知，在40cm刻度时，有

mg = F弹

则40cm刻度对应的加速度为0，B错误；

C．由分析可知，在50cm刻度时，有

F弹 - mg = ma（取竖直向上为正方向）

代入数据有

a = 0.5g

C错误；

D．设刻度对应值为x，结合分析可知

，x = （取竖直向上为正方向）

经过计算有

a = (x > 0.2)或a = (x < 0.2)

根据以上分析，加速度a与刻度对应值为x成线性关系，则各刻度对应加速度的值是均匀的，D错误。

故选A。

9．AD

【详解】A．质点的振动方程为

将点（0，5）和（3.3，0）代入解得

同理可得N质点的振动方程为

该简谐横波的传播周期为

故A正确；

B．当t=6s时

质点M偏离平衡位置负向位移最大，故B错误；

CD．因为简谐波沿水平向右传播，则

当时

波的速度为

故C错误，D正确。

故选AD。

10．BC

【详解】A．根据可知相同，r大的大，A错误；

B．在匀速转动时的向心力大小关系为

由于A的半径比较大，所以A的质量小，B正确；

C．双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度根据

故L减小增大，C正确；

D．双星之间的周期公式为

所以两黑洞之间的距离越大，A的周期越大，故D错误。

故选BC。

11．BC

【详解】A．cd在磁场中运动时，abcd回路中磁通量减小，根据楞次定律可知，闭合回路感应电流产生磁场与原磁场方向相同，故A错误；

B．当ab进入磁场后回路中产生感应电流，则ab受到向左的安培力而做减速运动，cd受到向右的安培力而做加速运动，由于两者的速度差逐渐减小，可知感应电流逐渐减小，安培力逐渐减小，可知cd向右做加速度减小的加速运动，故B正确；

C．ab从释放到刚进入磁场过程，由动能定理得

对ab和cd系统，合外力为零，则由动量守恒

解得

对cd由动量定理

其中

解得

故C正确；

D．从ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，至cd刚离开磁场时由能量关系

其中

解得

故D错误。

故选BC。

12．     C     0.34

【详解】（1）[1]AB．平衡摩擦力时，小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分离等于小车所受的摩擦力，所以平衡时应为：此实验需要将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在不挂砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动，改变小车的质量后不需重新补偿阻力，AB错误；

C．弹簧测力计可以直接测出绳子的拉力，不需要满足满足小车的质量M远大于钩码质量m，C正确；

D．加速度不是越大越好，加速度越大，纸带上打的点越少，不利于测量，D错误。

故选C。

（2）[2]根据逐差法可得加速度

代入数据解得

13．          0.60                      1.5     0.63

【详解】（1）[1][2]干电池的最大电流一般不要超过1A，改装后电流表的量程为

（2）[3]为使电路中电流较大，并且方便调节，实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围

较小的R1。

（3）[4]电路图如图所示

（4）[5]由

根据表中数据计算得出电源的电动势为

E=1.55 V

等效内阻为

电源内阻小于1Ω，则定值电阻大于1.63Ω，可知定值电阻为R3。

（5）[6][7]由（3）电源电动势内阻分别为

E=1.55 V，r=0.63

14．（1）150（2）

【详解】(i)由得，折射角r=30°，又

得i=45°

由几何关系得α=15°

(ii)得C=45°

由几何关系得CE面入射角为60°，发生全反射，在DE面入射角为30°，能射出玻璃砖

由几何关系知，光在玻璃的路程：

n=c/v，S=vt

得

15．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）在A点，离开电场的竖直分速度为

带电小球在平行板中运动的时间为

又

，

联立解得

（2）在A点速度为

从A到B，由动能定理得

又

，

联立解得最大动量为

（3）从A到C，由能量守恒得

在C点，由牛顿第二定律得

联立解得

16．（1）；（2）；（3）17J

【详解】（1）如题图乙所示，设，，滑块与水平面间的动摩擦因数为，在线圈进磁场之前，滑块做匀速运动，由平衡条件可知

解得

设匀强磁场的磁感应强度为，在线圈刚进入磁场时，切割磁场线产生的感应电动势为

回路中的感应电流方向为cbad，大小为

线圈水平方向所受安培力方向为水平向左，大小为

线圈竖直方向所受安培力方向为竖直向下，大小为

因滑块是匀速运动的，由平衡条件可知

刚进入磁场时，竖直方向安培力等于零，解得

（2）线圈进入磁场过程中的感应电流为

线圈进入磁场过程中通过线圈的电荷量

（3）在时间内，外力F做的功为

线圈进入磁场过程中，线圈中的电流大小不变，设线圈进入磁场长度为，则有

可知外力随线圈进入磁场的长度呈线性变化，当线圈ad边刚好进入磁场时，有

则线圈进入磁场过程，外力F做的功为

从开始计时到线圈ad边刚好进入磁场过程中外力F做的总功为