2023届湖北省高三5月国度省考模拟测试物理含解析

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湖北省2023届高三5月国都省考模拟测试

物理试题

本试卷共6页，16题。全卷满分100分。考试时间75分钟。

★祝考试顺利★

注意事项：

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。

4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.核反应堆中发生的一种裂变反应是：，下列说法正确的是

A.裂变反应的生成物中x=2

B. 核与核相比，核的结合能大

C. 核与核相比，核的比结合能大

D. 核的结合能大于核与核的结合能之和

2.当分子间距离为r0时，分子间的作用力为0。当分子间距离从0.8r0增大到10r0的过程中，关于分子间作用力F和分子势能Ep的变化，下列说法正确的是

A. F先变小后变大再变小，Ep先减少后增加

B. F先变小后变大再变小，Ep先增加后减少

C. F先变大后变小，Ep先减少后增加再减少

D. F先变小后变大，Ep先减少后增加再减少

3.一直线电流PQ水平放置，固定在桌面上，在其正上方有一根通电的硬直导线ab，ab和PQ中的电流方向如图所示。初始时，ab水平，，若ab可以在空中自由移动和转动，则从上往下看导线ab

A.逆时针转动，同时下降     B.逆时针转动，同时上升

C.顺时针转动，同时下降     D.顺时针转动，同时上升

4.如图所示，一根轻绳跨过一轻质定滑轮，轻绳一端系一个质量为m的物体A。将物体A固定，质量为2m的人抓着轻绳匀速向下爬，轻绳处于竖直状态。已知重力加速度大小为g，某时刻释放物体A，若人相对于轻绳匀速向下爬，则物体A的加速度

A.大小为g，方向向上      B.大小为g，方向向下

C.大小为g，方向向上     D.大小为g，方向向下

5.如图所示，空间存在方向垂直纸面（竖直面）向里的足够大的磁场，以竖直向下为z轴正方向，磁感应强度的大小为，式中B0、k均为常数。一正方形导线框abcd从图示位置由静止开始下落，下落过程中底边ab始终水平。不考虑空气阻力。与导线框下落的速度成正比的是

A. ab边受到安培力的大小     B. bc边受到安培力的大小

C. cd边受到安培力的大小     D.线框受到安培力的大小

6.近地卫星P在赤道平面内自西向东绕地球做圆周运动，在某时刻，P第一次处于地面上一标志性建筑物Q的正上方，经过时间后，P第二次处于Q的正上方。若考虑地球的自转，则下列说法正确的是.

A. P的角速度小于Q的角速度

B. P的向心加速度大于Q的向心加速度

C.地球对P的引力大于地球对Q的引力

D. P经过Q正上方的时间间隔越来越长

7.如图所示，在2022年北京冬奥会高山滑雪男子大回转比赛中，中国选手张洋铭沿着雪道加速滑下，途经a、b、c、d四个位置。若将此过程视为匀加速直线运动，张洋铭在ab、bc、cd三段位移内速度增加量之比为1：2：1，a、b之间的距离为L1，c、d之间的距离为L3，则b、c之间的距离L2为

A.     B.     C.     D.

8.电容式位移传感器能把位移这个力学量转换为电容这个电学量。如图所示，当开关S从“1”拨到“2”时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，电容器的电容发生变化，振荡电流的频率发生变化。若测得振荡电流的频率变小，则

A.电容器的电容C变小

B.电容器的电容C变大

C.被测物体向左发生了位移

D.被测物体向右发生了位移

9.如图甲所示，一高度为H的汽缸直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是绝热的，活塞横截面积为S，在缸的正中间和缸口处有固定卡环，活塞可以在两个卡环之间无摩擦运动。活塞下方封闭有一定质量的理想气体，已知理想气体内能U与温度T的关系为，为正的常量，重力加速度为g。开始时封闭气体温度为T0，压强等于外界大气压强p0，现通过电热丝缓慢加热，封闭气体先后经历了如图乙所示的三个状态变化过程，则

图甲     图乙

A.活塞质量为

B.从b→c过程，气体对外做功

C.从a→d全过程，气体内能增加

D.从a→d全过程，气体吸收的热量小于其内能的增量

10.如图所示，质量为M的直—20武装直升机旋翼有4片桨叶，桨叶旋转形成的圆面面积为S。已知空气密度为ρ，重力加速度大小为g。当直升机悬停空中时，发动机输出的机械功率为P，桨叶旋转推动空气，空气获得的速度为v0，则单位时间内桨叶旋转推动空气的质量可表示为

A.   B.   C.  D.

11.某学生电源内部的降压变压器，可等效为如图中所示的模型，a、b为变压器的输入端，c、d为变压器的输出端，虚框内为理想变压器，原线圈回路中电阻r1=9.68Ω，副线圈回路中有电阻r2。某实验小组在a、b间接入电压为U0=220V的交流电，改变c、d间接入的负载，可得c、d间电压U与输出电流I的伏安特性曲线如图乙所示，下列说法正确的是

图甲    图乙

A. c、d间的最大输出功率为5W   B. a、b间的最大输入功率为10W

C.原、副线圈的匝数之比为11：1   D.副线圈回路中电阻r2=4.98Ω

二、非选择题：本题共5小题。共56分。

12.（7分）某实验小组用铁架台、长约1m的细绳、直径约为1cm的金属球、米尺、位移传感器、数据采集器和电脑等器材测量重力加速度。实验过程如下：

（1）用游标卡尺测量小球直径d，示数如图甲所示，其示数为         mm；

（2）按图乙安装实验装置。当摆球静止时，测出摆长L。将摆球拉开一角度后释放，摆球做简谐运动时，位移传感器记录摆球摆动过程中位移x随时间t变化的关系，其中的一段图像如图丙所示，则此单摆的周期

T=       s；

图乙       图丙

（3）改变摆长，重复步骤（2），测得多组数据（L，T），利用计算机作出T2-L图像，根据图像得到，则当地重力加速度大小为g=        m/s2；（结果保留三位有效数字）

（4）下列说法正确的是         （填选项前的字母）。

A.选择密度较小的摆球，测得的g值误差较小

B.把摆球从平衡位置拉开30°角后释放，重复步骤（2），仍能测出单摆周期

C.用悬线的长度加摆球直径作为摆长，代入计算得到的g值偏大

13.（9分）在测量某电源的电动势和内阻时，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验小组设计了如图甲所示的电路进行测量。图中电压表满偏电压为3V，电流表满偏电流为50mA，电阻箱最大阻值为999.9Ω。

实验主要步骤如下：

①按照图甲连接实物电路。断开所有开关，将电阻箱连入电路的阻值调到最大；

②只闭合S0，调节电阻箱R，记录若干组电阻箱的示数R和电流表的示数I，断开S0；

③闭合S1、S2、S0，调节电阻箱R，记录若干组电阻箱的示数R和电压表的示数U，断开S0；

④分别作出步骤②中的和步骤③中的图像；

请回答下列问题：

（1）在步骤③中，某次测量时，电压表指针如图乙所示，此时电压表示数U=        V（结果保留2位小数）；

图乙

（2）若只用步骤②中的数据，电源电动势的测量值         真实值；若只用步骤③中的数据，电源电动势的测量值         真实值；（均选填“大于”“等于”或“小于”）

（3）根据测得数据，作出和图像如图丙所示，根据这两条图线求得电源电动势E=      V，内阻r=         Ω。（结果均保留3位有效数字）

图丙

14.（9分）自然光在水面反射时，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有变化。如图所示，当入射角为时，反射光和折射光垂直，此时偏振的程度最强。若在水面下深度为h处放置一点光源，水面发光面的面积。

15.（15分）如图所示，在x>0区域有方向平行于xOy平面的匀强电场，场强方向与y轴负方向的夹角为，在x<0区域有方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。在点处有一个粒子源，可以向y>0区域发射速度大小均为v0、质量均为m、电荷量均为q的正粒子，在所有到达y轴的粒子中，到达b（0，1.6L）点的粒子与a点距离最远。不计粒子重力和粒子间的相互作用，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求粒子进入电场前，在磁场中运动的最短时间；

（2）若第一次从b点射出磁场的粒子，第2次也从b点射出磁场，求电场强度的大小。

16.（16分）第24届哈尔滨冰雪大世界于2022年12月17日开园迎宾，2023年2月25日闭园，它以“冰雪之都，创意无限”为主题，用冰雪展现了哈尔滨沉淀60年的冰雪文化与魅力。一冰雕师把位于水平草垫上的正方体冰块沿如图所示虚线切割，切割后分为A、B两部分，切割面与水平面的夹角为37°。已知正方体冰块质量为m、边长为L，重力加速度大小为g，sin37°=0.6，假设A、B的总质量等于正方体冰块的质量，A、B间动摩擦因数为μ=0.05，不计草垫厚度。

（1）若将A从图示位置由静止释放，在A下滑的过程中B一直保持静止，求释放A的瞬间，草垫对B的摩擦力大小；

（2）若将正方体冰块置于光滑水平面上，A从图示位置由静止释放，沿着切割面滑下，直至刚与水平面接触，求整个过程中B移动的距离；

（3）在第（2）问情境中，若不计冰与冰之间的摩擦，求A刚与水平面接触时B的速度大小。

湖北省2023届高三5月国都省考模拟测试

物理试题详解

1．【解析】C

裂变反应的生成物中x=3，A错；核子数越多，结合能越大，B错；核的比结合能比核的大，C对；根据结合能定义，D错。

2．【解析】A

分子间作用力和分子势能的变化规律如图所示，选A。

3．【解析】A

a、b端受到的安培力分别垂直于纸面向外和垂直于纸面向内，从上往下看，导线ab逆时针方向转动。当转过一个很小的角度后，在向右的磁场分量的作用下，通电导线还会受到向下的安培力。所以导线先转动，然后边逆时针转动边下降。

4．【解析】C

释放A后，A的加速度方向向上，人相对于轻绳匀速向下爬，则两者加速度大小相等。对系统有，解得，选C。

5．【解析】D

线框产生的感应电动势为。

线框受到安培力的大小为。

6．【解析】B

根据，可知；根据，可知；根据，因m未知，故无法比较；即使考虑太空中稀薄气体的阻力，根据和，因R变小，则TP变小，t也是变短；

7．【解析】C

张洋铭在ab、bc、cd三段位移内速度增加量之比为1：2：1，则对应时间之比为1：2：1，有

观察可得，选C。

8．【解析】BC

根据和可知，BC正确。

9．【解析】AC

（1）气体在等压膨胀过程中由受力平衡，有，解得

（2）只有在b→c过程中气体做功

在a→d全过程中，由理想气体状态方程，有

由题目条件可知气体内能的变化量

10．【解析】BD

设在时间内通过面积S的空气质量为，则，解得；

发动机输出的机械功率，对空气根据动量定理，对直升机根据平衡知识，考虑，联立解得。

11．【解析】AD

根据图乙，有；

当时，，则；

当时，，则，又，联立解得；

根据，解得。

12．（7分）

【答案】

（1）10.20

（2）1.6

（3）9.86

（4）BC

【解析】

（1）游标卡尺示数为；

（2）由图可知小球振动周期T=1.6s；

（3）图线斜率，解得；

（4）把摆球从平衡位置拉开30后释放，摆角逐渐减小，当摆角小于15后，摆动可视为单摆做简谐运动，根据计算机记录的图像，仍能测出单摆周期。选BC。

13．（9分）

【答案】

（1）0.80

（2）等于  小于

（3）1.40  20.0

【解析】

（1）电压表示数U=0.80V；

（2）若只用步骤②中的数据，电源电动势的测量值等于真实值；若只用步骤③中的数据，电源电动势的测量值小于真实值；

（3）

步骤②中，根据，得，则

步骤③中，根据，得

则，解得

14．（9分）【解析】

设折射角为α，有

     ①1分

设水的折射率为n，有

    ②2分

设光由水射入空气发生全反射的临界角为C，有

     ③2分

设水面发光面的半径为r，有

     ④1分

设发光面的面积为S，有

      ⑤1分

联立解得

    ⑥2分

15．（15分）【解析】

（1）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R0，根据题意可知

      ①1分

根据几何关系，有

  ②1分

分析可知，从O点离开磁场的粒子在磁场中运动的时间最短，设弦aO所对的圆心角为α，根据几何关系，有

     ③1分

设粒子在磁场中运动的周期为T，有

      ④1分

粒子在磁场中运动的最短时间为

     ⑤1分

联立解得

      ⑥1分

（2）粒子从粒子源中射出后在磁场中做匀速圆周运动，有

      ⑦1分

粒子第1次在电场中运动，设粒子加速度大小为a，经过时间t离开电场时，粒子速度大小为v1，速度方向与y轴负方向的夹角为，沿y方向的位移大小为h，有

     ⑧1分

     ⑨1分

粒子第1次进出电场，沿x方向位移为0，有

   ⑩1分

粒子第1次回到磁场中，设匀速圆周运动的半径为R1，有

      ⑪1分

根据几何关系，有

     ⑫1分

根据牛顿第二定律，有

      ⑬1分

联立解得

      ⑭2分

16．（16分）【解析】

（1）由几何知识和密度公式可知A、B的质量分别为

      ①1分

      ②1分

B对A的支持力

    ③1分

B对A的摩擦力

      ④1分

草垫对B的摩擦力

  ⑤1分

联立解得

     ⑥1分

（2）设整个过程中A、B的水平位移大小分别为xA、xB，根据几何关系，有

   ⑦1分

A、B系统在水平方向上动量守恒，有

     ⑧1分

      ⑨2分

联立解得

       ⑩1分

（3）设A刚与水平面接触时速度大小为vA，方向与水平方向的夹角为α，B的速度大小为vB，A、B系统在水平方向上动量守恒，有

    ⑪1分

A、B系统机械能守恒，有

   ⑫1分

A、B在垂直于切割面方向上的速度相同，有

  ⑬1分

联立解得

     ⑭2分