2023年湖北沙市高考仿真模擬物理試卷含解析

2023學年高考物理模擬試卷

考生須知：

1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色

字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。

2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。

3.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、中國空間技術(shù)研究院空間科學與深空探測首席科學家葉培建近日透露，中國準備在2020年發(fā)射火星探測器，2021

年探測器抵達火星，并有望實現(xiàn)一次“繞”、“落”和“巡”的任務(wù)?；鹦抢@太陽公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的2倍，火星

的直徑約為地球的一半，質(zhì)量僅是地球的0.1倍。由以上信息可知（）

A,發(fā)射火星探測器需要的速度不能小于16.7km/s

B.探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力小

C.火星繞太陽的軌道半徑約為地球繞太陽的軌道半徑的4倍

D.在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度小于地球的第一宇宙速度

2、關(guān)于星系，下述正確的是

A.星系是由宇宙中的恒星、氣體和塵埃組成的

B.銀河系是一種不規(guī)則星系

C.銀河系中恒星只有少量的幾顆

D.太陽處于河外星系中

3、一個譽U核衰變?yōu)橐粋€206Pb核的過程中，發(fā)生了機次a衰變和〃次B衰變，則“的值分別為（）

9282

A.8、6B.6、8C.4、8D.8、4

4、空間存在如圖所示的靜電場，圖中實線a、，、c、d、e為靜電場中的等勢線，虛線為等勢線的水平對稱軸。一個帶

負電的粒子從尸點以垂直于虛線向上的初速度）射入電場，開始一小段時間內(nèi)的運動軌跡已在圖中畫出，粒子僅受電

場力作用，則下列說法中正確的是（）

A.等勢線a的電勢最高

B.帶電粒子從P點射出后經(jīng)過等勢線6時，粒子的速率可能等于%

C.若讓粒子從尸點由靜止釋放，在圖示空間內(nèi)，粒子將在虛線上做往復(fù)運動

D,若讓粒子從尸點由靜止釋放，在圖示空間內(nèi)，粒子的加速度先增大后減小

5、如圖所示，一根長為L的金屬細桿通有電流時，在豎直絕緣擋板作用下靜止在傾角為e的光滑絕緣固定斜面上。斜

面處在磁感應(yīng)強度大小為8、方向豎直向上的勻強磁場中。若電流的方向和磁場的方向均保持不變，金屬細桿的電流

大小由1變?yōu)?.51,磁感應(yīng)強度大小由5變?yōu)?3,金屬細桿仍然保持靜止，則（）

A.金屬細桿中電流方向一定垂直紙面向外B.金屬細桿受到的安培力增大了2B/Lsin9

C.金屬細桿對斜面的壓力可能增大了5〃D.金屬細桿對豎直擋板的壓力可能增大了8〃

6、一人站在滑板上以速度z在冰面上滑行忽略滑板與冰面間的摩擦某時刻人沿水平方向向正前方距離滑板離開時人

相對冰面的速度大小為22。已知人與滑板的質(zhì)量分別為"，加（/＞加），則人離開時滑板的速度大小為（）

mmM-mM+m

A.—vB.---------vC.---------vD.-----------v

M°m+M°m°m°

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、如圖所示為帶電粒子在某電場中沿x軸正方向運動時，其電勢能隨位移的變化規(guī)律，其中兩段均為直線。則下列敘

述正確的是（）

B.2m~4m內(nèi)電勢逐漸升高

C.0m~2m和2m~6m的過程中粒子的加速度大小相等方向相反

D.2m~4m電場力做的功和4m~6m電場力對該粒子做的功相等

8、如圖所示，質(zhì)量為M的長木板靜止在光滑水平面上，上表面04段光滑，45段粗糙且長為/,左端。處固定輕質(zhì)

彈簧，右側(cè)用不可伸長的輕繩連接于豎直墻上，輕繩所能承受的最大拉力為尸.質(zhì)量為，〃的小滑塊以速度v從A點向

左滑動壓縮彈簧，彈簧的壓縮量達最大時細繩恰好被拉斷，再過一段時間后長木板停止運動，小滑塊恰未掉落.則（）

07~J]1

F

A.細繩被拉斷瞬間木板的加速度大小為7T

B.細繩被拉斷瞬間彈簧的彈性勢能為|mvi

C.彈簧恢復(fù)原長時滑塊的動能為

V2

D.滑塊與木板AB間的動摩擦因數(shù)為萬

9、如圖所示，小車質(zhì)量為M,小車頂端為半徑為R的四分之一光滑圓弧，質(zhì)量為〃？的小球從圓弧頂端由靜止釋放,

對此運動過程的分析，下列說法中正確的是（g為當?shù)刂亓铀俣龋ǎ?/p>

A.若地面粗糙且小車能夠靜止不動，則地面對小車的靜摩擦力最大為叫

B.若地面粗糙且小車能夠靜止不動，則地面對小車的靜摩擦力最大為當

2gR

C.若地面光滑，當小球滑到圓弧最低點時，小車速度為機

M(M+m)

D.若地面光滑，當小球滑到圓弧最低點時，小車速度為一-

ym（M+m）

10、水面下深〃處有一點光源，發(fā)出兩種不同顏色的光。和"光在水面上形成了如圖所示的一個有光線射出的圓形

區(qū)域，該區(qū)域的中間為由Q、6兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光圓形區(qū)域，周圍為0光構(gòu)成的圓環(huán)。若b光的折射率為〃，

下列說法正確的是（選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0

分）。

光的單色光區(qū)域

復(fù)色光區(qū)域

A.在水中，a光的波長比力光小

B.水對a光的折射率比》光小

C.在水中，a光的傳播速度比b光大

nh：

D.復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為"一

E.用同一裝置做雙縫干涉實驗，。光的干涉條紋比b光窄

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）某實驗小組用DIS來研究物體加速度與質(zhì)量的關(guān)系，實驗裝置如圖甲所示。其中小車和位移傳感器的總質(zhì)

量為所掛鉤碼總質(zhì)量為“，小車和定滑輪之間的繩子與軌道平面平行，不計輕繩與滑輪之間的摩擦及空氣阻力,

重力加速度為g。

圖甲圖乙

（1）若已平衡摩擦力，在小車做勻加速直線運動過程中，繩子中的拉力大小。=（用題中所給已知物理量符

號來表示）；當小車的總質(zhì)量M和所掛鉤碼的質(zhì)量機之間滿足時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于

所掛鉤碼的重力；

（2）保持鉤碼的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量，某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出圖線，如圖乙所示，可知細線的拉力為

N（保留兩位有效數(shù)字）。

12.（12分）小宇同學利用如圖甲所示的裝置驗證動能定理，遮光條的寬度d為圖乙中的游標卡尺（游標有十個分度）

所示，其中托盤的質(zhì)量為m=10g，每個祛碼的質(zhì)量均為"，=10g，小車和遮光條以及傳感器的總質(zhì)量為M=100g,忽略

繩子與滑輪之間的摩擦。小宇做了如下的操作：

圖丙

①滑塊上不連接細繩，將長木板的右端適當墊高，以平衡摩擦力；

②取5個法碼放在小車上，讓小車由靜止釋放，傳感器的示數(shù)為尸，記錄遮光條經(jīng)過光電門時的擋光時間為加;

③測出遮光條距離光電門的間距為s,如圖丙所示；

④從小車上取一個祛碼放在托盤上，并將小車由同一位置釋放，重復(fù)②，直到將祛碼全部放在托盤中；

由以上操作分析下列問題：

（1）遮光條的寬度d為mm,遮光條到光電門的間距s為m；

(2)用以上的字母表示遮光條經(jīng)過光電門時的速度的表達式為；

(3)在②過程中細繩的拉力所做的功為,所對應(yīng)動能的變化量為；(用字母表示)

(4)在上述過程中如果將托盤及盤中祛碼的總重力計為F,則尸，所做的功為,所對應(yīng)系統(tǒng)的動能的變化量為

_______________________;(用字母表示)

(5)如果以尸為縱軸，〃的為橫軸，該圖線為直線，由題中的條件求出圖線的斜率A,其大小為

(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)如圖所示，在直角坐標系xoy中，第1象限存在沿y軸正方向、電場強度為E的勻強電場，第IV象限存

在一個方向垂直于紙面、磁感應(yīng)強度為8的圓形勻強磁場區(qū)域。一質(zhì)量為帆，帶電荷量為-q的粒子，以某一速度從A

點垂直于y軸射入第I象限，A點坐標為(0,h),粒子飛出電場區(qū)域后，沿與x軸正方向夾角為60。的5處進入第IV

象限，經(jīng)圓形磁場后，垂直射向y軸C處。不計粒子重力，求：

(1)從A點射入的速度:；

(2)圓形磁場區(qū)域的最小面積；

(3)證明粒子在最小圓形磁場中運動時間最長，并求出最長時間。

14.(16分)如圖所示，在豎直圓柱形絕熱汽缸內(nèi)，可移動的絕熱活塞a、b密封了質(zhì)量相同的4、5兩部分同種氣體,

且處于平衡狀態(tài)。已知活塞的橫截面積之比S“：Sb=2：1,密封氣體的長度之比/1AB=L3,活塞厚度、質(zhì)量和摩擦

均不計。

①求A、5兩部分氣體的熱力學溫度北：與的比值；

②若對B部分氣體緩慢加熱，同時在活塞a上逐漸增加細砂使活塞b的位置不變，當B部分氣體的溫度為qT時，活

5o

塞a、b間的距離您與與之比為k：1,求此時A部分氣體的絕對溫度「4與TA的比值。

?----

hA

MB

"2二

15.(12分)如圖所示，A8是重力為G的勻質(zhì)細直桿，其中A端通過光滑錢鏈固定于豎直墻壁上，8端受一與細直

桿夾角恒為60的拉力作用，使桿子由水平位置緩慢沿逆時針方向轉(zhuǎn)到豎直位置。求：

(1)當桿與墻壁的夾角為60時，桿A、8端受到的作用力的大?。?/p>

(2)當桿與墻壁的夾角為30時，桿A、8端分別受到的作用力的大小。

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、D

【解析】

A.火星探測器脫離地球，但沒有脫離太陽系，其發(fā)射速度大于第二宇宙速度11.2km/s即可，故A錯誤；

『cMm

B.根據(jù)引力尸=6=，因為火星的直徑約為地球的一半，質(zhì)量僅是地球的0.1倍，所以火星表面的重力加速度和

地球表面的重力加速度之比為2：5?？傻锰綔y器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力大，故B錯誤；

C.根據(jù)萬有引力提供向心力，有

-Mm4兀2

G------=m-----r

，2Ti

可得

IGMT2

1-d4兀2

因火星繞太陽公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的2倍，所以火星繞太陽的軌道半徑約為地球繞太陽的軌道半徑的/倍,

故C錯誤；

D.在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度即火星的第一宇宙速度，由

_MmV2

3-----=m——

R2R

得第一宇宙速度公式

可知火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為1：y/5,所以在火星表面發(fā)射近地衛(wèi)星的速度小于地球的第一

宇宙速度，故D正確。

故選D。

2、A

【解析】

A.星系是由宇宙中的恒星、氣體和塵埃組成的系統(tǒng)，A正確；

B.在誤差范圍內(nèi)可以認為銀河系是旋渦狀星系，不屬于不規(guī)則星系，B錯誤；

C.銀河系中恒星很多，C錯誤；

D.太陽處在銀河系中，不在河外星系，D錯誤。

故選A。

3、A

【解析】

在a衰變的過程中，電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4,在0衰變的過程中，電荷數(shù)多1,有

2m-n=10

4m=32

解得

m=8

"=6

故A正確，BCD錯誤。

故選A?

4、D

【解析】

A.由圖可知，負電荷彎曲的方向向右，則受到的電場力得方向向右，由于負電荷受到的電場力得方向與電場強度的

方向相反，所以電場強度的方向向左，等勢線a電勢最低。故A錯誤；

B.帶電粒子從尸點射出后經(jīng)過等勢線占時，電場力做正功，則粒子的動能增加，則其速率大于%,選項B錯誤；

C.讓粒子在尸點由靜止釋放，粒子受到的電場力得方向始終向右，所以將一直向右做加速運動。故C錯誤：

D.電場線的疏密代表電場的強弱，讓粒子在P點由靜止釋放，粒子將沿虛線向右做加速運動，因電場線先密后疏，

可知電場力先增后減，即加速度先增大后減小。故D正確。

故選Do

5、D

【解析】

A.金屬細桿受到重力、斜面的支持力、擋板的支持力和安培力作用，根據(jù)力的平衡條件可知，金屬細桿中電流方向

可能垂直紙面向外，也可能垂直紙面向里，故A錯誤；

B.由于磁場與電流方向垂直，開始安培力為勺=8〃，后來的安培力為

F=AB-IL=2BIL

22

則金屬細桿受到的安培力增大了

\F=BIL

故B錯誤；

C.金屬細桿受到重力、斜面的支持力、擋板的支持力和安培力作用，根據(jù)力的平衡條件可知，將斜面的支持力分解

成水平方向和豎直方向，則水平方向和豎直方向的合力均為零，由于金屬細桿的重力不變，故斜面的支持力不變，由

牛頓第三定律可知，金屬細桿對斜面的壓力不變，故C錯誤；

D.由于金屬細桿受到斜面的支持力不變，故安培力的大小變化量與擋板的支持力的大小變化量相等；如果金屬細桿

中電流方向垂直紙面向里，安培力方向水平向右，當安培力增大，則金屬細桿對擋板的壓力增大，由于安培力增大B/L，

所以金屬細桿對豎直擋板的壓力增大了5"；如果金屬細桿中電流方向垂直紙面向外，安培力方向水平向左，當安培

力增大5”,則金屬細桿對擋板的壓力減小3遼，故金屬細桿對豎直擋板的壓力可能增大了D正確。

故選Do

6、C

【解析】

規(guī)定初速度%的方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律可知：

(M+m)v=M-2v+mv

oo

解得

M-m

v=---------v

m°

M-m

負號表示速度與正方向相反，大小為------v；

m0

故選C。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、CD

【解析】

AB.由于電場的方向未知，因此粒子的電性不能確定，2m~6m的電勢的高低也不能判斷，AB錯誤；

C.根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系

E=q<P

場強與電勢的關(guān)系

得

一1AE

E——?.—P.

qAx

\E

由數(shù)學知識可知-x圖像切線的斜率等于不：，故斜率間接代表了場強大小，0m~2m和2m~6m的斜率大小相等方

向相反，因此電場強度的方向大小相等方向相反，則粒子的加速度大小相等方向相反，C正確；

D.2m~4m兩點間距與4m~6m兩點間距相等，電場強度也相等，因此由V-Ed可知，2m~4m兩點間的電勢差等于4m~6m

兩點間的電勢差，則2m~4m電場力做的功和4m~6m電場力做的功相等，D正確。

故選CD。

8、ABD

【解析】

A.細繩被拉斷瞬間，對木板分析，由于OA段光滑，沒有摩擦力，在水平方向上只受到彈簧給的彈力，細繩被拉斷

瞬間彈簧的彈力等于后根據(jù)牛頓第二定律有：

F=Ma

F

解得。=TT，A正確；

M

B.滑塊以速度v從A點向左滑動壓縮彈簧，到彈簧壓縮量最大時速度為0,由系統(tǒng)的機械能守恒得：細繩被拉斷瞬

間彈簧的彈性勢能為:機囚，B正確；

C.彈簧恢復(fù)原長時木板獲得的動能，所以滑塊的動能小于：〃“2,C錯誤;

D.由于細繩被拉斷瞬間，木板速度為零，小滑塊速度為零，所以小滑塊的動能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，即

E=!m丫2,小滑塊恰未掉落時滑到木板的右端，且速度與木板相同，設(shè)為取向左為正方向，由動量守恒定律和

p2

能量守恒定律得

0=(m+M)vz

E=—(,m+M+]imgl

p2

V2

聯(lián)立解得日=藥，D正確。

故選ABD。

9、BC

【解析】

AB.若地面粗糙且小車能夠靜止不動，設(shè)圓弧半徑為K,當小球運動到半徑與豎直方向的夾角為。時，速度為v.

1

—mv2=mgRcosO

由牛頓第二定律有:

V2

N-mgcosQ=m—

解得小球?qū)π≤嚨膲毫?

N=3mgcosQ

其水平分量為

3

N=3/wgcosOsin0=—mgsin20

x2

根據(jù)平衡條件知，地面對小車的靜摩擦力水平向右，大小為:

3

/ygsin20

3

可以看出：當sin20=l,即0=45。時，地面對車的靜摩擦力最大，其值為人"=爹"且

故A錯誤，B正確.

CD.若地面光滑，當小球滑到圓弧最低點時，小車的速度設(shè)為v，，小球的速度設(shè)為v.小球與小車組成的系統(tǒng)在水平

方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得:

mv-Mv'=Q-,

系統(tǒng)的機械能守恒，則得:

11

mgR--mv2+—Mvri,

解得:

2gR

/=m

故C正確，D錯誤.

故選BC.

【點睛】

本題中地面光滑時，小車與小球組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零,系統(tǒng)在水平方向動量守恒，但系統(tǒng)的總動量

并不守恒.

10、BCD

【解析】

sinC=一

ABC項：a光在水面上形成的圓形亮斑面積較大，知”光的臨界角較大,根據(jù)明知。光的折射率較小，再由

）可知，在水中，a光的波長比b光大，故A錯誤BC正確;

Ir_J2nW

sinC=-O2〃5口,

D項：依據(jù)”，結(jié)合幾何關(guān)系，可知，》+「"，而復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為〃-1,故D正確；

E項：。光的折射率小，波長長，根據(jù)雙縫干涉條紋與波長成正比，可知相同條件下，a光干涉條紋比b光寬，故E

錯誤。

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、Mm、M?m0.20

【解析】

⑴[1]平衡摩擦力后:

mg-F=ma

T

F=Ma

T

解得:

PM

1二A”.mg；

TM+m

⑵當小車和位移傳感器的總質(zhì)量M和所掛鉤碼的質(zhì)量〃?之間滿足M>>加時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等

于所掛鉤碼的重力;

(2)由牛頓第二定律知：

1廣

a-——?F

M

1

則的圖線的斜率是合外力,即繩子拉力下,則:

a-7M7

20

F=—N=0.20No

10

d(M+5m)d2(M+6m)d2

12、12.01.44—FsF's-倒--數(shù)--的---二--次--方-7.9x106^8.1x10

Ar2加22A/2

6

【解析】

⑴口]該游標卡尺的讀數(shù)為

12mm+0x0.1mm=12.0mm

⑵刻度尺要估讀，讀數(shù)為s=L44m。

(2)[3]當時間間隔比較小時，平均速度約等于某一位置或某一時刻的瞬時速度，故由平均速度公式可得，經(jīng)過光電門位

置的速度

d

v=一

Ar

(3)[4][5]傳感器的示數(shù)為細繩的拉力，則其做功為尸s,所對應(yīng)動能的變化量為

Au(M+5m)d2

AE=—(M+5m)v2=--------

k22加2

(4)[6]⑺尸所做的功為F's,所對應(yīng)動能的變化量為

AF=—1(?M+y6m)、v2=-(M--+-6-m)-d-2

k22A"

(5)[8][9]由動能定理

e(M+6m)d?

rs=---------------

2加2

整理得

「，(M+6m)d21

F----------------------

2sAn

圖像為直線的條件是橫坐標為M倒數(shù)的二次方，該圖線的斜率為

,(M+6m)d2

k=---------------

2s

代入數(shù)據(jù)得

左=8.0x106

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

2JtmhE2nm

13、（1）；⑶而

【解析】

(1)粒子在電場中做類平拋運動，其加速度大小為

FqE

a=—=—

mm

豎直方向有

故

在3處有

tan60°=_r=一=y13

vv

X0

因此，A點射入的速度

⑵在5處，根據(jù)