2023届湖北省高三下学期高考预测物理试题（含解析）

物理湖北地区专用注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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．近日，科学家通过核聚变产生了大量能量，离“聚变点火”这一理想目标更进了一步。关于核反应方程，下列说法正确的是（）A．是人造小太阳中的核聚变方程，其中X是中子B．和两个核反应没有释放能量C．衰变方程原子核含有92个中子D．核反应方程中的质量数为12．如图所示，卫星A的轨道比近地卫星高，卫星B是地球同步卫星，它们均可视为绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，已知第一宇宙速度v=7.9km/s，地球半径R=6400km，则下列说法正确的是（）A．卫星A的速度小于卫星B的速度B．卫星A的运行周期可能为42minC．卫星B在6h内转动的圆心角是45°D．卫星B的向心加速度大于卫星P随地球自转的向心加速度3．如图所示，真空中A、B、C三点的连线构成一个边长L=2m的等边三角形，AD为BC连线的中垂线，D为BC连线中点。若将电荷量均为的两点电荷分别固定在B、C点，已知静电力常量，则（）A．两点电荷间的库仑力大小为B．将一负点电荷放在D点，其受到的电场力最大C．A点电场强度的大小为D．从D点到A点电势逐渐升高4．某同学欲采用双缝干涉现象测量某单色光的波长，实验装置如图所示，S为单缝，S1、S2为双缝，O点为S水平正对的中心，即中央零级亮条纹中心，P点为第3级亮条纹的中心，且OP=1.2mm，S1S2=1.0mm，双缝到屏的距离L=0.5m，光在真空中的速度为c，下列说法不正确的是（）A．条纹间距为0.4mm B．该单色光的波长为800nmC．若将光屏向右移动少许，条纹间距会减小 D．入射到P点两束光的时间差为5．如图所示为一个单摆装置，将摆球向左拉到A位置无初速度释放，小球可摆动到与A关于竖直线对称的B位置，不计一切阻力，下列说法正确的是（）A．小球从A到B的过程中，重力的冲量为零B．小球从A到B的过程中，合力的冲量不为零C．小球从O到B的过程中，动量的改变量方向水平向左D．小球从O到B的过程中，绳上拉力的冲量为零6．如图所示，质量分别为mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg的三个物体A、B、C叠放在倾角为的斜面上，已知A、B间动摩擦因数为，B、C间动摩擦因数为，C与斜面间动摩擦因数为，与斜面平行的外力F=15N作用在B物体上，三个物体均静止在斜面上，则下列判断正确的是（）A．A、B间的摩擦力大小为，方向沿斜面向上B．B、C间的摩擦力大小为15N，方向沿斜面向下C．B、C间的摩擦力大小为零D．C与斜面间的摩擦力大小为15N，方向沿斜面向下7．如图所示，边长为a=0.4m正方形区域ABCD内无磁场，正方形中线PQ将区域外左右两侧分成两个磁感应强度均为B=0.2T的匀强磁场区域，PQ右侧磁场方向垂直于纸面向外，PQ左侧磁场方向垂直于纸面向里。现将一质量为，电荷量为的正粒子从AB中点以某一速率垂直于AB射入磁场，不计粒子的重力，则关于粒子的运动，下列说法正确的是（）A．若粒子能垂直于BC射入正方形区域内，则粒子的最大速度为12m/sB．若粒子能垂直于BC射入正方形区域内，则粒子的速度可能为10m/sC．若粒子能垂直于BC射入正方形区域内，则粒子的速度可能为D．若粒子能垂直于BC射入正方形区域内，则粒子的速度可能为2m/s8．如图所示，图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形，其中质点P坐标为（0，0.2m），质点Q坐标为（10m，—0.2m），图乙为质点Q的振动图像，图中M点坐标为（0.5s，0），则关于波的传播和质点的振动，下列判断正确的是（）A．该简谐横波的传播方向沿x轴负方向B．由波动图像可得该简谐横波的波长为C．结合波动图像和振动图像可得该简谐横波的传播速度为v=2m/sD．结合波动图像和振图像可得点P的振动方程为9．如图甲所示，理想变压器原线圈匝数n1=3000，副线圈的匝数为n2=1500，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，所有电表均为理想交流电表，输入端M、N所接的正弦式交变电压u随时间t的变化关系如图乙所示。下列判断正确的有（）A．原线圈接交变电压的表达式为B．电压表V2的示数为11VC．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，电压表V2的示数变大D．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，电流表A的示数将减小10．一个质量为M=2kg的长木板静止在粗糙水平地面上，木板右端静止一个质量为m=2kg的小物块，小物块可视为质点，如图甲所示。某时刻，给长木板一个向右大小为I=8N·s的冲量，此后小物块和长木板运动的v-t图像如图之所示，且小物块始终没有滑离长木板，若已知图中，，小物块木板间的动摩擦因数设为，长木板与地面的动摩擦因数设为，重力加速度g=10m/s2，则从初始到二者最终停下的整个过程中，下列说法正确的是（）A．，B．0～t1时间内，小物块与长木板间摩擦产生的内能为3.2JC．小物块比长木板提前0.2s停下D．小物块相对长木板的位移为0.88m11．如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=3E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏现将一电子（电荷量为e，质量为m，不计重力）无初速度地放入电场E1中的A点，A点到MN的距离为，最后电子打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，则（）A．电子从释放到打到屏上所用的时间为B．电子从释放到打到屏上所用的时间为C．电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为2D．电子打到屏上的点（图中未标出）到点O的距离为二、非选择题：本题共5小题。共56分。12．（7分）某实验小组利用如图甲所示验证机械能守恒定律。光电门1、光电门2固定在铁架台上，两光电门分别与数字计时器连，实验时让小铁球从光电门1正上方某位置处由静止开始释放，小铁球经过光电门1和光电门2时的挡光时间分别为t1、t2。已知两个光电门的高度差为h，当地的重力加速度为g。（1）该实验小组用游标卡尺测量小铁球的直径，由图乙可知小铁球的直径d=______mm；某次实验中，测得t2=3.30ms，则小铁球通过光电门2的瞬时速度v2=______m/s（结果保留3位有效数字）。（2）改变小铁球在光电门1上方释放的位置，重复实验多次，测得多组小铁球通过光电门1和光电门2的时间t1、t2，若满足关系式______，则机械能守恒定律得到验证。13．（9分）某同学欲将量程为0—10mA的电流表进行电表改装。（1）该同学先用如图甲所示电路测量电流表的表头内阻Rg。闭合开关S前滑动变阻器的滑片应置于最______（填“左”或“右”）端，闭合开关后，多次调节滑动变阻器和变阻箱，使电流表每次都满偏，分别记录每次电压表的示数U和电阻箱的阻值R。得出电压表示数U随电阻箱的电阻R变化的关系图像如图乙所示，则电流表内阻Rg=______Ω。（2）该同学将上述电流表改装成量程为0～20mA和0～50mA的双量程电流表，设计的电路如图丙所示。将开关S置于“1”挡时，量程为______mA；定值电阻的阻值R1=______Ω，R2=______Ω。14．（9分）体积为的钢化气瓶A装满氢气，静止在水平地面上，气瓶上方开口处通过阀门连有气球B，装置的总质量为M。初始阀门关闭，气球B处于自由松弛状态，里面封闭的氢气质量为m，体积为V，压强与外界大气压相等；已知整个过程气体温度保持不变，空气的密度为，重力加速度为g，大气压强为p0，气瓶A内封闭氢气初始压强为p1，求：（1）打开阀门，气瓶A中部分气体充入气球B，使得气球B慢慢膨胀（可近似认为内部压强始终等于大气压强），当气瓶A刚要离地时需向B中充入的气体质量；（2）气瓶刚要离开地面时，气瓶A内封闭的气体压强p2。15．（15分）如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧，轨道半径R=3.2m，下端恰好与光滑水平面OA平滑连接，质量为m=1kg的铁球（可视为质点）由圆弧轨道顶端无初速度释放，后从A点冲上倾角为的光滑斜面且无机械能损失，铁球在斜面上运动后在B点冲出斜面。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度取g=10m/s2）求：（1）铁球运动到圆弧轨道底端时对圆弧轨道的压力大小；（2）斜面的长度；（3）在B点左侧1.2m处放置一足够高的竖直挡板，铁球与挡板碰撞时的速度大小。16．（16分）一根质量m=1kg、长为L=0.5m电阻不计的导体棒静止在足够长的光滑的U形导轨上，导轨平面存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导轨左侧有两个开关S1、S2，S1与一个定值电阻串联，阻值R=2Q；S2与一个电容器联，电容C=1F，如图甲所示。现将S1闭合，S2断开，且用拉力F拉着导体棒开始向右做匀加速直线运动，图乙为导体棒所受拉力F随时间t的变化图像，则：（1）磁感应强度B的大小为多少？（2）已知在0～4s内外为F做功，则电阻R产生的焦耳热为多少？（3）当t=4s时，将S1断开，S2闭合，同时撤去外力F，则电容器最终所带电荷量为多少？物理湖北地区专用参考答案1．【答案】：A【解析】：是人造小太阳中的核聚变方程，由质量数守恒和电荷数守恒知，是中子，选项A正确；是衰变，是衰变，均有能量放出，选项B错误；根据核反应前后电荷数守恒和质量数守恒可得，衰变方程，的电荷数为，质量数为，则中子数为，选项C错误；根据质量数守恒可知，核反应方程中的质量数为0，选项D错误。2．【答案】：D【解析】：根据万有引力提供向心力，有，解得，由题图可知，所以，即卫星A的速度大于卫星B的速度，选项A错误；卫星B是地球同步卫星，周期为，已知第一宇宙速度，地球半径，则绕地球圆周运动的最小周期，可知卫星A的周期大于，小于，则其周期不可能为，选项B错误；地球同步卫星在内转动的圆心角为，选项C错误；卫星和卫星周期相同，角速度相等，根据可知，卫星B的向心加速度大于卫星随地球自转的向心加速度，选项D正确。3．【答案】：C【解析】：根据库仑定律，知B、C两点电荷间的库仑力大小为，解得，选项A错误；在等量同种正点电荷周围的电场中，连线中点处的电场强度为零，则放在点的负点电荷受到的电场力为零，选项B错误；两点电荷在A点产生的电场强度大小相等，均为，根据电场叠加原理和几何关系，两点电荷在点产生的合电场强度大小为，解得，电场强度的方向竖直向上，选项C正确；沿着电场线方向电势降低，由此可知，从点到点电势逐渐降低，选项D错误。4．【答案】：C【解析】：由题意知，为第3级亮条纹中心，条纹间距，A不符合题意；根据双缝干涉条纹间距公式，，，解得，B不符合题意；根据，L增大时，增大，C符合题意；亮条纹对应的光程差为波长的整数倍，即与的光程差为，则时间差，D不符合题意。5．【答案】：C【解析】：小球从到的过程中，根据可知，重力的冲量不为零，A错误；小球运动到处和在处时的动量都为零，所以小球从到的过程中，合力的冲量为零，B错误；小球从到的过程中，初动量水平向右，末动量为零，动量的改变量方向水平向左，C正确；小球从到的过程中，绳子的拉力不为零，根据可知，绳上拉力的冲量不为零，D错误。6．【答案】：C【解析】：三个物体均静止在斜面上，对受力分析可得A、B间摩擦力大小为，方向沿斜面向上，A错误；对A、B整体受力分析，有可得，C正确，B错误；由牛顿第三定律可知，对的摩擦力为零，对受力分析可得与斜面间的摩擦力方向沿斜面向上，故D错误。7．【答案】：C【解析】：粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有，解得，若粒子能垂直于射入正方形区域内，则粒子可能的运动轨迹如图所示，由几何关系可得，解得，当时，速度最大，为，AB错误；当时，，C正确；当时，，则粒子的速度不可能为，D错误。8．【答案】：ABC【解析】：根据质点的振动图像可知，在时刻向上振动，根据同侧法可知该简谐波沿轴负方向传播，A正确；设该简谐横波的波动方程为，将，代入，解得，，B正确；设质点的振动方程为，将，代入，解得，，因此该简谐横波的传播速度为，C正确；同理，质点的振动方程为，D错误。9．【答案】：AD【解析】：根据题图乙可知，原线圈所接交变电压的最大值为，，则原线圈接交变电压的表达式，选项A正确；因原线圈电压的有效值为，又原、副线圈匝数比为，根据理想变压器电压规律，可得副线圈两端电压为，电压表测的是两端电压，所以其示数小于，选项B错误；若将滑动变阻器的滑片向上滑动，接入电路的阻值减小，阻值不变，分得的电压变小，则电压表的示数减小，选项C错误；若将滑动变阻器的滑片向下滑动，接入电路的阻值增大，副线圈接入电路的总电阻增大，则通过副线圈的电流减小，根据理想变压器的电流规律可知，原线圈中电流减小，则电流表A的示数减小，选项D正确。10．【答案】：AB【解析】：对长木板，由动量定理可知，对小物块，由牛顿第二定律有，对长木板有，通过对题图及题中数据分析，在时刻建立共速方程有，联立以上各式，解得，，A正确；时间内，二者的相对位移可通过题图中面积算得，，则产生的内能，B正确；二者共速后，小物块加速度大小不变，由题图知，做匀减速直线运动，对长木板由牛顿第二定律有，解得，则的时间为，由对称性可知小物块停下也会用时，则小物块比长木板晩停下，C错误；小物块与长木板内的相对位移，则全过程的相对位移为，D错误。11．【答案】：BD【解析】：电子在的匀强电场中做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律，根据位移一时间公式，有，电子进入的匀强电场时的速度，在水平方向上做匀速直线运动，有，电子从释放到打到屏上所用的时间为，解得，选项B正确，选项A错误；电子在电场的竖直方向上，有，，，电子刚射出电场时的速度方向与连线夹角的正切值，解得，选项C错误；电子离开电场时的速度反向延长线交于电场中点，轨迹如图所示，电子打到屏上的点到点的距离为，由相似三角形得，解得，选项D正确。12．【答案】：（1）9.75；2.95（2）【解析】：（1）由题图乙可知，游标卡尺为20分度，且游标尺上第15条刻度线与主尺上的某条刻度线对齐，则小球的直径；小铁球通过光电门2的瞬时速度等于遮光时间内的平均速度，即。（2）小铁球通过光电门1和光电门2的速度大小分别为、，由机械能守恒定律得，整理得。13．【答案】：（1）右；4.0（2）0～50；1.6；2.4【解析】：（1）根据题图甲可知，滑动变阻器采用分压式接法，为保证电路安全，闭合开关前应使滑动变阻器的滑片位于最右端，使电压表的示数从零开始增大；电压表示数与电阻箱的电阻之间的关系为，根据题图乙可得，解得。（2）因为改装电流表时，电流表并联的电阻越小量程越大，即将开关置于“1”挡时，量程为大量程，即为；由串并联规律可得，，,联立解得，。14．【答案】：（1）（2）【解析】：（1）初始