2023年湖北省仙桃高考压轴卷物理试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷

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.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。回答非选择题时，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、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、在光滑的水平桌面上有两个质量均为m的小球，由长度为21的拉紧细线相连.以一恒力作用于细线中点，恒力的

大小为F,方向平行于桌面.两球开始运动时，细线与恒力方向垂直.在两球碰撞前瞬间，两球的速度在垂直于恒力

方向的分量为（）

2、如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下，质量与厚度均不计、导热性能良好

的活塞横截面积为S=2xl0W,与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离/?=24cm,

活塞距汽缸口10cm。汽缸所处环境的温度为300K,大气压强po=LOxl（）5pa,g=10m/s2；现将质量为机=4kg的物块

挂在活塞中央位置上，活塞挂上重物后，活塞下移，则稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为（）

A.25cmB.26cmC.28cmD.30cm

3、甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图象如图所示，下列说法中正确的是（）

0htilO0tls

A.甲车做直线运动，乙车做曲线运动

B.在0〜八时间内，甲车平均速度等于乙车平均速度

C.在0〜打时间内，丙、丁两车在打时刻相遇

D.在0〜打时间内，丙、丁两车加速度总是不相同的

4、一个质量为，”的质点以速度?做匀速运动，某一时刻开始受到恒力尸的作用，质点的速度先减小后增大，其最小

值为?。质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中

2

A.该质点做匀变速直线运动

B.经历的时间为吗

C.该质点可能做圆周运动

D.发生的位移大小为巨也!•

8F

5、如图所示，装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑。某一时刻，一部分细沙从木板上漏出。则在细沙漏出前后，下列说

法正确的是（）

A.木板始终做匀速运动

B.木板所受合外力变大

C.木板由匀速变为匀加速直线运动

D.木板所受斜坡的摩擦力不变

6、如图所示的电路中，电键5、8、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴P,

下列说法正确的是（）

A.油滴带正电

B.只断开电键5,电容器的带电量将会增加

C.只断开电键52,油滴将会向上运动

D.同时断开电键5和油滴将会向下运动

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，半径为八电阻为R的单匝圆形线框静止于绝缘水平面上，以圆形线框的一条直径为界，其左、右两侧

分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向里的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度3随时间f变化的规

律分别如图乙所示。则0~力时间内，下列说法正确的是（）

A.辽时刻线框中磁通量为零

2

B.线框中电流方向为顺时针方向

C.线框中的感应电流大小为"乡

0o23

D.线框受到地面向右的摩擦力为工^

t°R

8、如图所示的直角三角形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），其中Nc=90。、Na=60。，。为斜边的

中点，分别带有正、负电荷的粒子以相同的初速度从。点垂直口边沿纸面进入匀强磁场区域，两粒子刚好不能从磁

场的ac、加边界离开磁场，忽略粒子的重力以及两粒子之间的相互作用。则下列说法正确的是（）

A.负电荷由。。之间离开磁场

B.正负电荷的轨道半径之比为述二2

1

c.正负电荷的比荷之比为撞上2

9

D.正负电荷在磁场中运动的时间之比为1：1

9、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上.一质量为，〃=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触

弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量必之间的函数图象如图乙所示，其中A

为曲线的最高点.不计小球和弹簧接触瞬间机械能损失、空气阻力，g取10m/s2,则下列说法正确的是

A.小球刚接触弹簧时加速度最大

B.该弹簧的劲度系数为20.0N/m

C.从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒

D.小球自由落体运动下落的高度L25m

10、拉格朗日点又称平动点。地球和月球连线之间，存在一个拉格朗日点，处在该点的空间站在地球和月球引力的共

同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。已知空间站、月球围绕地球做匀速圆周运动的轨道半

径分别约为3.2x105km和3.8x105,月球围绕地球公转周期约为27天。g^lOm/s2,下列说法正确的是()

A.地球的同步卫星轨道半径约为4.2x104km

B.空间站的线速度与月球的线速度之比约为0.84

C.地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度

D.月球的向心加速度小于空间站向心加速度

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.(6分)某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表——欧姆表.

(1)先用如图a所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3g时，

电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到120时，电压表指针指在如图8所示位置，则电压表的读数为一V.由以上

数据可得电压表的内阻Kv=kd

abc

(2)将图。的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图c所示，

为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“3.0V”

处，此处刻度应标阻值为一(填“0"或％0")；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应

的电压刻度，则“1V”处对应的电阻刻度为kft.

(3)若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能

满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将一.

A.偏大B.偏小C.不变D.无法确定

12.(12分)某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过

A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间f,当地的重力加速度为g。

(1)为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量_________o

A.小球的质量机

B.AB之间的距离”

C.小球从A到B的下落时间以B

D.小球的直径d

(2)小球通过光电门时的瞬时速度u=(用题中所给的物理量表示)。

(3)调整AB之间距离多次重复上述过程，作出:随”的变化图象如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时,

该直线斜率ko=o

(4)在实验中根据数据实际绘出：一”图象的直线斜率为A(kVko),则实验过程中所受的平均阻力了与小球重力

mg的比值V=』xSxPr>=」x3^x3=%^=(用4、公表示)。

3344

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图所示，直角坐标系xOy内z轴以下、x=6(b未知)的左侧有沿y轴正向的匀强电场，在第一象限内

y轴、X轴、虚线MN及x=b所围区域内右垂直于坐标平面向外的匀强磁场，M.N的坐标分别为(0,a)、(a,0),

质量为机、电荷量为g的带正电粒子在P点以初速度均沿x轴正向射出，粒子经电场偏转刚好经过坐标

原点，匀强磁场的磁感应强度B=粒子第二次在磁场中运动后以垂直射出磁场，不计粒子的重力。求：

qa

⑴匀强电场的电场强度以及b的大小；

(2)粒子从P点开始运动到射出磁场所用的时间。

14.(16分)在某次学校组织的趣味运动会上，某科技小组为大家展示了一个装置，如图所示，将一质量为0.1kg的钢

球放在。点，用弹射器装置将其弹出，使其沿着光滑的半圆形轨道和A5运动，段为一段长为L=2.0m的粗

糙平面，OEfG为接球槽。圆弧。4和48的半径分别为r=0.2m,K=0.4m,小球与8c段的动摩擦因数为〃=0.5,

C点离接球槽的高度为％=1.25m,水平距离为x=0.5m,接球槽足够大，glOm/s2,求：

⑴钢球恰好不脱离圆弧轨道，钢球在4点的速度VA多大;

(2)满足⑴时，钢球在圆轨道最低点8对轨道的压力；

⑶要使钢球最终能落入槽中，弹射速度至少多大。

15.(12分)宽为L且电阻不计的导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，导体棒在导轨间部分的电阻为

r,以速度在导轨上水平向右做匀速直线运动，处于磁场外的电阻阻值为R,在相距为d的平行金属板的下极板附近

有一粒子源，可以向各个方向释放质量为小，电荷量为“，速率均为丫的大量粒子，且有部分粒子一定能到达上极板,

粒子重力不计。求粒子射中上极板的面积。

XXtox

XX-►X

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、B

【解析】

以两球开始运动时细线中点为坐标原点，恒力F方向为x轴正方向建立直角坐标系如图1,设开始到两球碰撞瞬间任

一小球沿X方向的位移为S,根据对称性，在碰撞前瞬间两球的Vx、V，、V大小均相等，对其中任一小球，在X方向做

F1FI

初速度为零的匀加速直线运动有：v=—S=--z2；+q.细线不计质量，F对细线所做的功等于

2

细线对物体所做的功，故对整体全过程由动能定理有：F(s+1)=2xlmv；由以上各式解得：匕=—vy=/—,

故选B.

【解析】

该过程中气体初末状态的温度不变，根据玻意耳定律有

代入数据解得

fti=30cm

故D正确，ABC错误。

故选D。

3、B

【解析】

A.位移时间图线表示位移随时间的变化规律，不是物体运动的轨迹，甲乙都做直线运动，故A错误；

B.由位移时间图线知，在0〜八时间内，甲乙两车通过的位移相等，时间相等，甲车平均速度等于乙车平均速度，故

B正确；

C.由VT图像与坐标轴所围面积表示位移，则由图可知，丙、丁两车在打时刻不相遇，故C错误；

D.由VT图像斜率表示加速度，由图像可知，在0〜打时间内有个时刻两车的加速度相等，故D错误。

故选B。

4、D

【解析】

质点减速运动的最小速度不为0,说明质点不是做直线运动，力厂是恒力所以不能做圆周运动，而是做匀变速曲线运

动.设力厂与初速度夹角为因速度的最小值为?可知初速度vo在力尸方向的分量为?，则初速度方向与恒力方

向的夹角为150。，在恒力方向上有

F

vocos30°——£=0

m

在垂直恒力方向上有质点的位移

联立解得时间为

1=

2F

发生的位移为

s=

8F

选项ABC错误，D正确;

故选D.

5、A

【解析】

AC.在细沙漏出前，装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑，对整体受力分析，如图所示:

根据平衡条件有：

f-[m+M^gsina

N=（m+A/）gcosa

又

/=〃N

联立解得：〃=tana

在细沙漏出后，细沙的质量减少，设为，”，木板的质量不变，对整体受力情况与漏出前一样，在垂直斜面方向仍处于

平衡状态，则有：

N'=（〃?'+M）gcosa

又

f'=叫'

且

〃=tana

解得：/'=（加+M）gcosatana=（加+M）gsina

而重力沿斜面向下的分力为（/”+M）gsina,即/'=（//+M）gsina,所以在细沙漏出后整体仍向下做匀速直线

运动，A正确，C错误；

B.因为整体仍向下做匀速直线运动，所受合外力不变，仍为零，B错误；

D.因为细沙的质量减小，根据r=（：”+M）gsin。，可知木板所受斜坡的摩擦力变小，D错误。

故选A。

6、C

【解析】

A.电容器的上极板与电源正极相连，带正电，油滴受到竖直向下的重力和电场力作用，处于平衡状态，故电场力方

向竖直向上，油滴带负电，故A错误。

B.只断开电键Si,不影响电路的结构，电容器的电荷量恒定不变，故B错误。

C.只断开电键S2,电容器电压变为电源电动势，则电容器两极板间电压增大，电场强度增大，油滴将会向上运动，

故C正确。

D.断开电键S3和S4,电容器电荷量不变，电场强度不变，油滴仍静止，故D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ACD

【解析】

A.丕时刻，两部分磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，线框中的磁通量为零，A正确。

2

B.根据楞次定律可知，左侧的导线框的感应电流是逆时针，而右侧的导线框的感应电流也是逆时针，则整个导线框

的感应电流方向为逆时针，B错误。

C.由法拉第电磁感应定律，因磁场的变化，导致导线框内产生感应电动势，结合题意可知整个导线框产生感应电动

势为左、右两侧电动势之和，即

由闭合电路欧姆定律，得感应电流大小

£_兀户B。

示F

故C正确。

D.由左手定则可知，左、右两侧的导线框均受到向左的安培力，则所受地面的摩擦力方向向右、大小与线框所受的

安培力大小相等，即

r\女23

T=B".2r+B,I.2r=（Bi+B,）I2r=2BoIr=-^^-

窃

故D正确。

故选ACD„

8、BC

【解析】

A.由左手定则可知，负电荷由08之间离开磁场区域，故A错误;

B.作出两粒子的运动轨迹如图所示：

由几何关系，对负粒子：

C1,

3r2=Qdb

则负粒子的轨道半径为：

1,

=—ab

26

对正粒子：

4!1.

r,H---------——--ab

1cos30°2

解得正粒子的轨道半径为:

则正负粒子的轨道半径之比为：

彳_673-9

r21

故B正确；

D.正负粒子在磁场中运动的时间均为半个周期，由:

T7ir

t—————

2v

可知，正负粒子在磁场中运动的时间之比为：

46-^3-9

,221

故D错误;

C.粒子在磁场中做圆周运动，则由:

qvB=^-

r

可得：

£=上

mBr

正负粒子的比荷之比与半径成反比，则正负粒子的比荷之比为2百+3,故c正确。

9

故选BC»

9、BD

【解析】

AB.由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Ax为0.1m时，小球的

速度最大，然后减小，说明当Ax为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力.所以可得：

kAx=mg

解得：

0.2x10

k=-----------N/m=20N/m

0.1

弹簧的最大缩短量为Ax最大=0.61m,所以

户最大=20N/mx0.61m=12.2N

弹力最大时的加速度

F艮上-mg12.2-0.2x10,

a=--=---------------------=51m/s2

m0.2

小球刚接触弹簧时加速度为10m/s2,所以压缩到最短时加速度最大，故A错误，B正确;

C.小球和弹簧组成的系统机械能守恒，单独的小球机械能不守恒，故C错误；

D.根据自由落体运动算得小球自由落体运动下落的高度

262

h==-------=1.25m

2g2x10

D正确.

故选BD.

10、ABC

【解析】

A.由题知，月球的周期7>27天=648h,轨道半径约为r2=3.8xl05km,地球同步卫星的周期Ti=24h,轨道半径约n,

根据开普勒第三定律有:

7]2T；

代入数据解得：ri=4.2xl04km,A正确；

B.空间站与月球相对静止，角速度相同，根据

v=cor

得两者线速度之比为:

3.2xio5

=«0.84

市―3.8x105

B正确；

C.根据万有引力提供向心力有：

-Mm

G——=ma

r

解得：。="，地球同步卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，所以地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的

r

向心加速度，C正确；

D.空间站与月球相对静止，角速度相同，根据

a=co1r

月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，所以月球的向心加速度大于空间站向心加速度，D错误。

故选ABC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、1.506oo1C

【解析】

(1)由图(b)所示电压表表盘可知，其分度值为0.1V,示数为1.50V；电源内阻不计，由图a所示电路图可

知，电源电动势：

U

E=U+IR=U+—R

Kv

由题意可知：

3

E=3+—x3000

1.5

E=1.5+—X12000

解得Rv=6000C=6k£2,E=4.5V

(2)两表笔断开，处于断路情况，相当于两表笔之间的电阻无穷大，故此处刻度应标阻值为8,当指针指向3V时，

电路中的电流为：

3

/=-------A=0.0005A

g6000

此时滑动变阻器的阻值：

1.5

------。=3kQ

0.0005

当电压表示数为IV时，有:

4.5RR

1=R+R'R'+R、.

R、+R、

解得七=1g.

(3)⑸网根据闭合电路欧姆定律可知电池新时有:

EE

,尸r+Rv+R'(r+/?)+/?,,

测量电阻时电压表示数为:

ERA

U=(r+7?)+&+Rx

欧姆表用一段时间调零时有:

E

/g=r++R+R'

测量电阻时:

E

U=

比较可知:

r+R=r'+R'

所以若电流相同则R'x=R'，即测量结果不变，故选C。

d2gk。-k

12、BD；

萨；k。

【解析】

该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度hAB,以及物体通过B点的速度大小,

在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据;

由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应

等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容。

【详解】

(1)根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故A错误；根据实验原理可知,

需要测量的是A点到光电门B的距离H,故B正确；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下

落时间，故C错误；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小

球的直径，故D正确。故选BD。

(2)已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；

“d

故丫=一；

t

2

(3)若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：mgH=1mv;

即：2gH=(-)2

t

解得：!=§•"，那么该直线斜率ko=^。

rdd~

(4)乙图线士=kH,因存在阻力，则有：mgH-fH=-mv2；

t2

所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为f工=k*0-—k;

mgk。

【点睛】

考查求瞬时速度的方法，理解机械能守恒的条件，掌握分析的思维，同时本题为创新型实验，要注意通过分析题意明

确实验的基本原理才能正确求解。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

mv：//—\(12+57+16\/2)a

13、(1)E=』，(V2+l)«；(2)1_____________Lo

7

qa\8v0

【解析】

(1)由题意可知，粒子从尸点抛出后，先在电场中做类平抛运动则

a=%

11，,2

22'

根据牛顿第二定律有

a=%

m

求得

£=吗

qa

设粒子经过坐标原点时，沿y方向的速度为"

11

—a=—vt

22'1

求得

Vy=Vfl

因此粒子经过坐标原点的速度大小为丫=可,方向与x轴正向的夹角为45。

由几何关系可知，粒子进入磁场的位置为［g。,并垂直于MN,设粒子做圆周运动的半径为r,则

v2

qvB=m一

得

r------a

2

由几何关系及左手定则可知，粒子做圆周运动的圆心在N点，粒子在磁场中做圆周运动并垂直x轴进入电场，在电场