2023年高考湖北卷物理真題（解析版）

PAGEPAGE12023年湖北省普通高中學業(yè)水平選擇性考試物理本試卷共6頁，15題。全卷滿分100分?？荚囉脮r75分鐘?！镒？荚図樌镒⒁馐马棧?．答題前，先將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并認真核準準考證號條形碼上的以上信息，將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．請按題號順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選〖答案〗的標號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。4．考試結(jié)束后，請將試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.2022年10月，我國自主研發(fā)的“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽望遠鏡可用于探測波長為的氫原子譜線（對應的光子能量為）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級圖，可知此譜線來源于太陽中氫原子（）A.和能級之間的躍遷 B.和能級之間的躍遷C.和能級之間的躍遷 D.和能級之間的躍遷〖答案〗A〖解析〗【詳析】由圖中可知n=2和n=1能級差之間的能量差值為與探測器探測到的譜線能量相等，故可知此譜線來源于太陽中氫原子n=2和n=1能級之間的躍遷。故選A2.2022年12月8日，地球恰好運行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線，此現(xiàn)象被稱為“火星沖日”?；鹦呛偷厍驇缀踉谕黄矫鎯?nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動，火星與地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為，如圖所示。根據(jù)以上信息可以得出（）A.火星與地球繞太陽運動的周期之比約為B.當火星與地球相距最遠時，兩者的相對速度最大C.火星與地球表面的自由落體加速度大小之比約為D.下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月8日之前〖答案〗B〖解析〗【詳析】A．火星和地球均繞太陽運動，由于火星與地球的軌道半徑之比約為3：2，根據(jù)開普勒第三定律有可得故A錯誤；B．火星和地球繞太陽勻速圓周運動，速度大小均不變，當火星與地球相距最遠時，由于兩者的速度方向相反，故此時兩者相對速度最大，故B正確；C．在星球表面根據(jù)萬有引力定律有由于不知道火星和地球質(zhì)量比，故無法得出火星和地球表面的自由落體加速度，故C錯誤；D．火星和地球繞太陽勻速圓周運動，有要發(fā)生下一次火星沖日則有得可知下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月18日之后，故D錯誤。故選B。3.在正點電荷Q產(chǎn)生的電場中有M、N兩點，其電勢分別為、，電場強度大小分別為、。下列說法正確的是（）A.若，則M點到電荷Q的距離比N點的遠B.若，則M點到電荷Q距離比N點的近C.若把帶負電的試探電荷從M點移到N點，電場力做正功，則D.若把帶正電的試探電荷從M點移到N點，電場力做負功，則〖答案〗C〖解析〗【詳析】A．沿著電場線的方向電勢降低，根據(jù)正點電荷產(chǎn)生的電場特點可知若則M點到電荷Q的距離比N點的近，故A錯誤；B．電場線的疏密程度表示電場強度的大小，根據(jù)正點電荷產(chǎn)生的電場特點可知若則M點到電荷Q的距離比N點的遠，故B錯誤；C．若把帶負電的試探電荷從M點移到N點，電場力做正功，則是逆著電場線運動，電勢增加，故有故C正確；D．若把帶正電的試探電荷從M點移到N點，電場力做負功，則是逆著電場線運動；根據(jù)正點電荷產(chǎn)生的電場特點可知故D錯誤。故選C。4.兩節(jié)動車的額定功率分別為和，在某平直鐵軌上能達到的最大速度分別為和?，F(xiàn)將它們編成動車組，設每節(jié)動車運行時受到的阻力在編組前后不變，則該動車組在此鐵軌上能達到的最大速度為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗【詳析】由題意可知兩節(jié)動車分別有當將它們編組后有聯(lián)立可得故選D。5.近場通信（NFC）器件應用電磁感應原理進行通訊，其天線類似一個壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為、和，圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應強度變化率為，則線圈產(chǎn)生的感應電動勢最接近（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗【詳析】根據(jù)法拉第電磁感應定律可知故選B。6.如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為，OP邊上的點光源S到頂點O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長度為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗【詳析】設光纖在OQ界面的入射角為，折射角為，幾何關(guān)系可知，則有折射定律光纖射出OQ界面的臨界為發(fā)生全反射，光路圖如下，其中光線在AB兩點發(fā)生全反射，有全反射定律即AB兩處全反射的臨界角為，AB之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知故選C。7.一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波長為，振幅為。介質(zhì)中有a和b兩個質(zhì)點，其平衡位置分別位于和處。某時刻b質(zhì)點的位移為，且向y軸正方向運動。從該時刻開始計時，a質(zhì)點的振動圖像為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗【詳析】ab之間的距離為此時b點的位移4cm且向y軸正方向運動，令此時b點的相位為，則有解得或（舍去，向下振動）由ab之間的距離關(guān)系可知則，可知a點此時的位移為且向下振動，即此時的波形圖為故選A。8.時刻，質(zhì)點P從原點由靜止開始做直線運動，其加速度a隨時間t按圖示的正弦曲線變化，周期為。在時間內(nèi)，下列說法正確的是（）A.時，P回到原點 B.時，P的運動速度最小C.時，P到原點的距離最遠 D.時，P的運動速度與時相同〖答案〗BD〖解析〗【詳析】ABC．質(zhì)點在時間內(nèi)從靜止出發(fā)先做加速度增大的加速運動在做加速度減小的加速運動，此過程一直向前加速運動，時間內(nèi)加速度和速度反向，先做加速度增加的減速運動在做加速度減小的減速運動，時刻速度減速到零，此過程一直向前做減速運動，重復此過程的運動，即質(zhì)點一直向前運動，AC錯誤，B正確；D．圖像的面積表示速度變化量，內(nèi)速度的變化量為零，因此時刻的速度與時刻相同，D正確。故選BD9.如圖所示，原長為l的輕質(zhì)彈簧，一端固定在O點，另一端與一質(zhì)量為m的小球相連。小球套在豎直固定的粗糙桿上，與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5。桿上M、N兩點與O點的距離均為l，P點到O點的距離為，OP與桿垂直。當小球置于桿上P點時恰好能保持靜止。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g。小球以某一初速度從M點向下運動到N點，在此過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）A.彈簧的勁度系數(shù)為B.小球在P點下方處的加速度大小為C.從M點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大D.從M點到P點和從P點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力做功相同〖答案〗AD〖解析〗【詳析】A．小球在P點受力平衡，則有，，聯(lián)立解得A正確；C．在PM之間任取一點A，令AO與MN之間的夾角為，則此時彈簧的彈力為小球受到的摩擦力為化簡得在MP之間增大在PN減變小，即摩擦力先變大后變小，C錯誤；D．根據(jù)對稱性可知在任意關(guān)于P點對稱的點摩擦力大小相等，因此由對稱性可知M到P和P到N摩擦力做功大小相等；D正確；B．小球運動到P點下方時，此時摩擦力大小為由牛頓第二定律聯(lián)立解得B錯誤。故選AD。10.一帶正電微粒從靜止開始經(jīng)電壓加速后，射入水平放置的平行板電容器，極板間電壓為。微粒射入時緊靠下極板邊緣，速度方向與極板夾角為，微粒運動軌跡的最高點到極板左右兩端的水平距離分別為和L，到兩極板距離均為d，如圖所示。忽略邊緣效應，不計重力。下列說法正確的是（）A.B.C.微粒穿過電容器區(qū)域的偏轉(zhuǎn)角度的正切值為2D.僅改變微粒的質(zhì)量或者電荷數(shù)量，微粒在電容器中的運動軌跡不變〖答案〗BD〖解析〗【詳析】B．粒子在電容器中水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻變速直線直線運動，根據(jù)電場強度和電勢差的關(guān)系及場強和電場力的關(guān)系可得，粒子射入電容器后的速度為，水平方向和豎直方向的分速度，從射入到運動到最高點由運動學關(guān)系粒子射入電場時由動能定理可得聯(lián)立解得B正確；A．粒子從射入到運動到最高點由運動學可得，聯(lián)立可得A錯誤；C．粒子穿過電容器時從最高點到穿出時由運動學可得，射入電容器到最高點有解得設粒子穿過電容器與水平的夾角為，則粒子射入磁場和水平的夾角為，C錯誤；D．粒子射入到最高點的過程水平方向的位移為，豎直方向的位移為聯(lián)立，，解得且，即解得即粒子在運動到最高點的過程中水平和豎直位移均與電荷量和質(zhì)量無關(guān)，最高點到射出電容器過程同理，，即軌跡不會變化，D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11．11.某同學利用測質(zhì)量的小型家用電子秤，設計了測量木塊和木板間動摩擦因數(shù)的實驗。如圖（a）所示，木板和木塊A放在水平桌面上，電子秤放在水平地面上，木塊A和放在電子秤上的重物B通過跨過定滑輪的輕繩相連。調(diào)節(jié)滑輪，使其與木塊A間的輕繩水平，與重物B間的輕繩豎直。在木塊A上放置n（）個砝碼（電子秤稱得每個砝碼的質(zhì)量為），向左拉動木板的同時，記錄電子秤的對應示數(shù)m。（1）實驗中，拉動木板時__________（填“必須”或“不必”）保持勻速。（2）用和分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量，則m和所滿足的關(guān)系式為__________。（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標紙上繪制出圖像，如圖（b）所示，可得木塊A和木板間的動摩擦因數(shù)_________（保留2位有效數(shù)字）?！即鸢浮舰?不必②.③.0.40〖解析〗【詳析】（1）[1]木塊與木板間的滑動摩擦力與兩者之間的相對速度無關(guān)，則實驗拉動木板時不必保持勻速；（2）[2]對木塊、砝碼以及重物B分析可知解得（3）[3]根據(jù)結(jié)合圖像可知則μ=0.4012．12.某實驗小組為測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，設計了如圖（a）所示電路，所用器材如下：電壓表（量程，內(nèi)阻很大）；電流表（量程）；電阻箱（阻值）；干電池一節(jié)、開關(guān)一個和導線若干。（1）根據(jù)圖（a），完成圖（b）中的實物圖連線__________。（2）調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、相應的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的圖像如圖（c）所示，則干電池的電動勢為__________V（保留3位有效數(shù)字）、內(nèi)阻為__________（保留2位有效數(shù)字）。（3）該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進一步探究，作出圖像如圖（d）所示。利用圖（d）中圖像的縱軸截距，結(jié)合（2）問得到的電動勢與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為__________（保留2位有效數(shù)字）。（4）由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，本實驗干電池內(nèi)阻的測量值__________（填“偏大”或“偏小”）?！即鸢浮舰?②.1.58③.0.64④.2.5⑤.偏小〖解析〗【詳析】（1）[1]實物連線如圖：（2）[2][3]由電路結(jié)合閉合電路的歐姆定律可得由圖像可知E=1.58V內(nèi)阻（3）[4]根據(jù)可得由圖像可知解得（4）[5]由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，則實驗測得的是電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的并聯(lián)值，即實驗中測得的電池內(nèi)阻偏小。13．13.如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細均勻，內(nèi)壁光滑，橫截面積分別為S、，由體積可忽略的細管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細彈簧相連。初始時，兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為H，彈簧長度恰好為原長。現(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加一定質(zhì)量的沙子，直至右側(cè)活塞下降，左側(cè)活塞上升。已知大氣壓強為，重力加速度大小為g，汽缸足夠長，汽缸內(nèi)氣體溫度始終不變，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求（1）最終汽缸內(nèi)氣體的壓強。（2）彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量?！即鸢浮剑?）；（2）；〖解析〗【詳析】（1）對左右氣缸內(nèi)所封的氣體，初態(tài)壓強p1=p0體積末態(tài)壓強p2，體積根據(jù)玻意耳定律可得解得（2）對右邊活塞受力分析可知解得對左側(cè)活塞受力分析可知解得14．14.如圖為某游戲裝置原理示意圖。水平桌面上固定一半圓形豎直擋板，其半徑為2R、內(nèi)表面光滑，擋板的兩端A、B在桌面邊緣，B與半徑為R的固定光滑圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi)，過C點的軌道半徑與豎直方向的夾角為60°。小物塊以某一水平初速度由A點切入擋板內(nèi)側(cè)，從B點飛出桌面后，在C點沿圓弧切線方向進入軌道內(nèi)側(cè)，并恰好能到達軌道的最高點D。小物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g，忽略空氣阻力，小物塊可視為質(zhì)點。求：（1）小物塊到達D點的速度大?。唬?）B和D兩點的高度差；（3）小物塊在A點的初速度大小?！即鸢浮剑?）；（2）0；（3）〖解析〗【詳析】（1）由題知，小物塊恰好能到達軌道的最高點D，則在D點有解得

（2）由題知，小物塊從C點沿圓弧切線方向進入軌道內(nèi)側(cè)，則在C點有小物塊從C到D的過程中，根據(jù)動能定理有則小物塊從B到D的過程中，根據(jù)動能定理有聯(lián)立解得，HBD=0（3）小物塊從A到B的過程中，根據(jù)動能定理有S=π?2R解得15．15.如圖所示，空間存在磁感應強度大小為B、垂直于xOy平面向里的勻強磁場。t=0時刻，一帶正電粒子甲從點P（2a，0）沿y軸正方向射入，第一次到達點O時與運動到該點的帶正電粒子乙發(fā)生正碰。碰撞后，粒子甲的速度方向反向、大小變?yōu)榕銮暗?倍，粒子甲運動一個圓周時，粒子乙剛好運動了兩個圓周。己知粒子甲的質(zhì)量為m，兩粒子所帶電荷量均為q。假設所有碰撞均為彈性正碰，碰撞時間忽略不計，碰撞過程中不發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，不考慮重力和兩粒子間庫侖力的影響。求：（1）第一次碰撞前粒子甲的速度大??；（2）粒子乙的質(zhì)量和第一次碰撞后粒子乙的速度大??；（3）時刻粒子甲、乙的位置坐標，及從第一次碰撞到的過程中粒子乙運動的路程。（本小問不要求寫出計算過程，只寫出〖答案〗即可）〖答案〗（1）；（2），；（3）甲（－6a，0），乙（0，0），67πa〖解析〗【詳析】（1）由題知，粒子甲從點P（2a，0）沿y軸正方向射入到達點O，則說明粒子甲的半徑r=a根據(jù)解得（2）由題知，粒子甲運動一個圓周時，粒子乙剛好運動了兩個圓周，則T甲=2T乙根據(jù)，有則粒子甲、乙碰撞過程，