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湖北省2023年高考冲刺模拟试卷
物理试题(二)
本试卷共8页,16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
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、草稿纸和答题卡上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
题只有一项是符合题目要求,第8-11题有多项符合题目要求。全部选对得4分,选对
但不全的得2分,有选错的得0分。
1.固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环,小环从大圆环顶端P点由静止开始
自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于( )
A.它下降的高度
B.它减少的重力势能
C.它到P点的距离
D.它滑过的弧长
2.如图所示四幅图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在0~t0这段时间内的平均速度小于
B.乙图中,物体的加速度为1 m/s2
C.丙图中,阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量
D.丁图中,t=3 s时物体的速度为25 m/s
3.“天问一号”从地球发射后,在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点,再依次
进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道,则天问一号( )
A.从P点转移到Q点的时间小于6个月
B.发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间
C.在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上大
D.在地火转移轨道运动的速度大于地球绕太阳的速度
4.安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图,在手机
上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次
测量,每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推
知错误的是( )
测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT
1 0 -21 45
2 0 20 46
3 21 0 45
4 - 21 0 45
A.测量地点位于南半球
B.当地的地磁场大小约为50μT
C.第1次测量时x轴正向指向东方
D.第4次测量时y轴正向指向东方
5.如图,两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上,在导轨的左端接入电
容为C的电容器和阻值为R的电阻。质量为m、长度为L、阻值也为R的导体棒MN
静止于导轨上,与导轨垂直,且接触良好,导轨电阻忽略不计,整个系统处于方向竖直
向下的匀强磁场中。磁感应强度为B。开始时,电容器所带的电荷量为Q,合上开关S
后,( )
A.导体棒受到的安培力的最大值为
B.导体棒MN向右先加速、后匀速运动
C.导体棒速度最大时所受的安培力也最大
D.电阻R上产生的焦耳热等于导体棒上产生的焦耳热
6.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴负向为场强正方向,带负电的
点电荷沿x轴运动,则点电荷( )
A.从x1到x4的过程中电势能减小
B.在x1处电势能为零
C.从x1到x4的过程中在x3处加速度最大
D.在x2和x4处电势能相等
7.基于下列四幅图的叙述正确的是( )
A.由甲图可知,黑体温度升高时,各种波长的电磁波辐射强度都增加,辐射强度的极
大值向频率较低的方向移动
B.乙图为照射同种金属材料,由图可知,在水里传播的速度b光大于光。
C.由丙图可知,该种元素的原子核每经过3.8天就有的发生衰变
D.由丁图可知,裂变成的A、B中的核子平均质量小于中核子平均质量,
这些核更稳定
8.一定质量的理想气体从状态开始,经过如图所示的三个过程回到初始状态,下列
判断正确的是( )
A.在-的过程中外界对气体做的功小于-过程中
气体对外界做的功。
B.在-的过程中气体从外界吸收的热量小于在-
过程中气体向外界放出的热量。
C.在-的过程中气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量
D.在-的过程中气体内能的增加量大于-过程中气体内能的减少量
9.如图所示,S1、S2是虚线两端的两个波源,它们的振动周期都为T,振幅都为A.某时刻
S1发出的波恰好传到C,同一时刻S2发出的波恰好传到D,且S1C=S2D,图中只画出
了此时刻两列波在D、C之间部分的叠加波形,S1、D间和S2、C间波形没有画出,下
列说法正确的是( )
A.D、B、C三点始终在平衡位置
B.两个波源在B是振动加强点,其振幅为2A
C.两个波源的起振方向相反
D.再经过,D、C间的波形为一条直线
10.如图所示圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一带电粒子以某速度由圆周上
点A沿与直径AOB成30°角的方向射入磁场,其后从点C射出磁场。已知COD为
圆的直径,∠BOC=60°,E、F分别为圆上的点,粒子重力不计。则下列说法正确的是
( )
A.粒子从点C射出时的速度方向的反向延长线一点过O点
B.若仅改变粒子的入射方向,粒子射出磁场的方向一定垂直于
直径AOB
C.若仅将粒子的入射位置由点A改为点E,或点F则粒子仍从C射出
D.粒子一定带负电荷
11.某同学设计了一个充电装置,如图所示,假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似
正弦式交流电,周期为0.2s,电压最大值为0.05V,理想变压器原线圈接螺线管,副线
圈接充电电路,原、副线圈匝数比为1∶100,
下列说法正确的是( )
A.交流电的频率为5Hz
B.副线圈两端电压有效值为V
C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关
D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率
二、实验题
12.(10分)由于空气阻力的影响,物体从空中静止下落其实严格意义上不是自由落体运
动,经验表明,当下落物体的质量不是特别大的时候,空气阻力的影响对于落体实验
是无法忽略的。为了探究空气阻力的性质,某同学准备了若干由同种轻质材料(密度
为ρ)制成的半径不同的小球,将它们从足够高的同一个地方静止释放,利用摄像机
拍摄其下落过程,并利用计算机逐帧分析技术分析其运动过程。
(1)实验中使用游标卡尺测量小球的半径r,下图给出了其中某个小球的测量结果,
则这个小球的半径为_________.
(2)计算机每隔时间T提取一次小球的位置信息,假设(n-1)T, nT, (n+1)T时小球的
坐标分别是xn-1, xn, xn+1,若要使用vn=(xn+1- xn-1)/2T计算xn位置的瞬时速度,则
要求T足够小,因为________________________________.
(3)实验得到的若干个小球的v-t图像如下图所示,在时间足够长之后会发现速度会
趋于一个定值,称作收尾速度vf,收尾速度的存在表明空气阻力的大小和小球的
运动速度有关。该同学假设空气阻力f和小球的速度的n次方成正比,比例系数
为k(称作阻力系数),即f=kvn. 已知当地重力加速度为g,那么收尾速度的表达
式为vf =_________(用k, n, r, g, ρ表示).
(4)该同学为了验证自己的假设,准备了密度不同但是半径相同的小球,实验得到的
图像是一条斜率约为1的直线,这个结果表明______________________.
(5)该同学想知道阻力系数是否和小球的形状有关(和体积, 截面积,半径等成比
例),为此他绘制了图像(小球材料一样),实验得到的图像为一条斜
率约为2的直线,实验结果表明____________________.
13.(5分)“伏安法”测量电阻丝的电阻率的实验电路图如图甲所示,图中Rx表示电阻
丝,R是一个滑动变阻器。通过测量,电阻丝的长度为L=10.00cm,通过螺旋测微器
可以测得电阻丝的半径,测量结果如图乙所示。
(1)从图中可知电阻丝的半径为r =_______.
(2)若实验得到的电压表示数关于电流表示数图像的斜率为k,则电阻率的计算表达
式为___________.
(3)如果只考虑电阻测量导致的电阻率的误差,则测量值相比于真实值___________
(填“偏大”或者“偏小”).
三、解答题
14.(10分)由于夏日暴晒,一个容积为V0的氧气罐(认为容积不变)气体温度为47℃,
仪表显示内部封闭气体压强为20p0(p0为1个标准大气压),现采取降温和缓慢放气两
种措施同时进行,使罐内气体温度降为27℃,压强降为10p0,求氧气罐内剩余气体的
质量与原来总质量的比值.。
15.(14分)如图所示,两根平行且足够长的金属导轨倾斜固定在水平地面上,导轨平面
与水平地面的夹角,间距为d=2m,且电阻不计。导轨的上端接有阻值为R=6Ω
的定值电阻和理想电压表。空间中有垂直于导轨平面斜向上的、大小为B=1T的匀强
磁场。质量为m=0.1kg、接入电路有效电阻r=4Ω的导体棒垂直导轨放置,无初速释
放,导体棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25,导体棒沿导轨下滑一段距离后做匀速运动,
取g=10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)导体棒匀速下滑的速度大小和导体棒匀速运动时电压表的示数;
(2)导体棒下滑过程中通过电阻R的电荷量。
16.(17分)如图(a),一质量为m的物块A与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上:
物块B向A运动,时与弹簧接触,到时与弹簧分离,第一次碰撞结束,
A、B的图像如图(b)所示。已知从到时间内,物块A运动的距离
为。A、B分离后,A滑上粗糙斜面(),然后滑下,与一直在水
平面上运动的B再次碰撞,斜面倾角为,与水平面光滑连接。碰撞过
程中弹簧始终处于弹性限度内。求
(1)第一次碰撞过程中,弹簧弹性势能的最大值;
(2)第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值;
(3)第一次碰撞后A滑上粗糙斜面,然后滑下,与一直在水平面上运动的B第二次
碰撞后A、B的速度分别为多少。湖北省2023年高考冲刺模拟试卷
物理试题(二)参考答案
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
题只有一项是符合题目要求,第8-11题有多项符合题目要求。全部选对得4分,选对
但不全的得2分,有选错的得0分。
1.【答案】C
【解析】如图所示,设圆环下降的高度为,圆环的半径为,它到P点的距离为,
根据机械能守恒定律得由几何关系可得
联立可得 可得故C正确,
ABD错误。故选C。
2.【答案】D
【解析】题图甲中,若v-t图像为直线,匀加速时平均速度为,可知物体在0~t0
这段时间内平均速度大于,选项A错误;题图乙中,根据v2=2ax可知2a=
m/s2=1 m/s2,则物体的加速度为0.5 m/s2,选项B错误;题图丙中,根据Δv=aΔt可
知,阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量,选项C错误;题图丁中,由x=v0t
+at2可得=v0+at,由图像可知a= m/s2=5 m/s2,v0=-5 m/s,则a=10 m/s2;
则t=3 s时物体的速度为v3=v0+at3=25 m/s,选项D正确。
3.【答案】B
【解析】A.因P点转移到Q点的转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径,则其周期
大于地球公转周期(1年共12个月),则从P点转移到Q点的时间为轨道周期的一半
时间应大于6个月,故A错误;B.因发射的卫星要能变轨到绕太阳转动,则发射速
度要大于第二宇宙速度,即发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间,故B正确; C.因
在环绕火星的停泊轨道的半长轴小于调相轨道的半长轴,则由开普勒第三定律可知在
环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小,故C错误.卫星从Q点变轨时,
要加速增大速度,即在地火转移轨道Q点的速度小于火星轨道的速度,而由
可得可知火星轨道速度小于地球轨道速度,因此可知卫星在Q
点速度小于地球轨道速度,故D错误;
4.【答案】C
【解析】如图所示地球可视为一个磁偶极,磁南极大致指向地理北极附近,磁北极大致
指向地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线(磁轴)与地球的自转轴大约成11.3
度的倾斜。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向上,则测量地点应位于南半球,A
正确;B.磁感应强度为矢量,故由表格可看出此处的磁感应强度大致为
计算得B ≈ 50μTB正确;CD.由选项A可知测量地南半球,而南半球
地磁场指向北方斜向上,则第1次测量,测量,故y轴指向南方,x轴正向指
向西方。第4次测量,故x轴指向南方而y轴则指向东方,C错误、D正确。
故选C。
5.【答案】A
【解析】MN在运动过程中为非纯电阻,MN上的电流瞬时值为
A.当闭合的瞬间,,此时MN可视为纯电阻R,此时反电动势最小,故电流
最大导体棒受到的安培力的最大值为;
B.当时,导体棒加速运动,当速度达到最大值之后,电容器与MN及R构成
回路,由于一直处于通路的形式,由能量守恒可知,最后MN终极速度为零, 故B
错误;
C.MN在运动过程中为非纯电阻电路,MN上的电流瞬时值为当时,
MN上电流瞬时为零,安培力为零此时,MN速度最大,故C错误;
D. 在MN加速度阶段,由于MN反电动势存在,故MN上电流小于电阻R 上的电流,
电阻R消耗电能大于MN上消耗的电能(即),故加速过程中,;
当MN减速为零的过程中,电容器的电流和导体棒的电流都流经电阻R形成各自的回
路,因此可知此时也是电阻R的电流大,综上分析可知全过程中电阻R上的热量大于
导体棒上的热量,故D错误。故选A。
6.【答案】C
【解析】沿着电场线电势逐渐降低,电场力做负功,电势能增加。
所以C正确。
7.【答案】D
【解析】A.由甲图观察可知黑体温度升高时,各种波长的电磁波辐射强度都增加,辐
射强度的极大值向波长较短频率较高的方向移动,故A错误.
B.由乙图可知,光光子的频率低于于光光子的频率,频率低的折射率小,在介质
中传播的速度大故B错误.
C.由丙图可知,该种元素的原子核每经过3.8天就有剩下的发生衰变,故C错误.
D.由丁图可知,原子的比结合能越大,核子平均质量越小,核越稳定,故D正确.
8.【答案】BC
【解析】 即P-V图象围成的面积,,在c-a 的
过程中外界对气体做的功等于b-c过程中气体对外界做的功,而b,c气体温度相等,
内能相同,的温度低,内能小,所以在c-a的过程中气体向外界释放的热量大于b-c
过程中气体从外界吸收的热量。在a-b的过程中,气体内能增加,气体
对外界做的功小于气体从外界吸收的热量,在a-b的过程中气体内能的增加量等于c-a
过程中气体内能的减少量。
9.【答案】AC
【解析】如图所示,S1、S2是虚线两端的两个波源,它们的振动周期都为T,振幅都为
A.某时刻S1发出的波恰好传到C,同一时刻S2发出的波恰好传到D,且S1C=S2D,图
中只画出了此时刻两列波在D、C之间部分的叠加波形,S1、D间和S2、C间波形没
有画出,下列说法正确
两列波同时开始传播,由波形可知,S1开始振动方向向下,S2开始振动方向向上,所
以根据叠加原理可知,D、B、C三点都是振动减弱点,振幅都为零,故AC正确,B
错误;画出再经过后,两列波单独传播时的波形,如图都如图所示,可知D、C间
振动叠加后的波形仍如图所示, D错误.
10.【答案】BCD
【解析】由图可知轨迹圆的半径等于有界圆的半径知BCD正确A不正确.
11.【答案】AB
【解析】A.周期是T=0.2s,频率是
B.由理想变压器原理可知解得副线两端的最大电压为
;
C.根据法拉第电磁感应定律可知,永磁铁磁场强,线圈中产生的感应电动势越大,
变压器的输入电压会越大;
D.由理想变压器原理可知,充电电路的输入功率等于变压器的输入功率,故D错误。
故选AB。
二、实验题
12.(10分)【答案】
(1)2.510cm(或者25.10mm或者2.510×10-2m)
(2)中间时刻的瞬时速度等于全过程的平均速度只对匀变速直线运动成立, 当T很小
的时候才可以将这个运动过程视作是匀变速直线运动.
(3)(或).
(4)空气阻力的大小和小球的运动速度成正比(或者n=1, 或者f=kv 或者f ∝v).
(5)阻力系数和小球的半径成正比(或者阻力系数和小球的线度成正比,或者阻力
系数和小球的直径成正比,或者k和r成正比,或者k∝r)
13.(5分)【答案】
0.427±0.002 mm均可 ,(或者),偏小
三、解答题
14.(10分)【答案】
假设将放出的气体先收集起来,并保持压强、温度与氧气罐内相同,以全部气体为
研究对象,初状态压强P1=20P0、温度T1=(273+47)K=320K、体积为V1 末状态压强
P2=10P0、温度T2=(273+27)K=300K、体积为V2
由理想气体的状态方程有,
解得,则剩余气体与原来气体的质量比为.
15.(14分)【答案】
(1)设导体棒匀速运动时速度为v,通过导体棒电流为I.
由平衡条件+μmgcosθ ①
导体棒切割磁感线产生的电动势为E=Bdv ②
由闭合电路欧姆定律得 ③
联立①②③得v=1m/s ④
由欧姆定律得U=IR ⑤
联立①⑤得U=1.2V ⑥
(2)由电流定义式得 ⑦
由法拉第电磁感应定律得 ⑧
⑨
由欧姆定律得 ⑩
由⑦⑧⑨⑩得Q=0.08C
16.(17分)【答案】
(1);(2);(3)
【解析】(1)当弹簧被压缩最短时,弹簧弹性势能最大,此时、速度相等,即
时刻,根据动量守恒定律 得
根据能量守恒定律
联立解得
(2)B接触弹簧后,压缩弹簧的过程中,A、B动量守恒,
对方程两边同时乘以时间,有 0-t0之间,根据位移
等速度在时间上的累积,可得
将代入 可得
则第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值
(3)第一次碰撞后,设A在斜面上滑行的长度为,上滑过程,根据动能定理可得
下滑过程,设物块A第一次滑下斜面的速度
大小为,根据动能定理可得联立解得
。A滑下后,与一直在水平面上运动的B第二次碰撞,设向右为正方向,根
据动量守恒定律可得根据能量守恒定律可得
联立解得