2023年湖北省孝感高三第二次調(diào)研物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。

4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

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、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：5,交流電源電壓不變，電壓表為理想交流電表，白熾燈和電風(fēng)扇

的額定電壓均為220V,額定功率均為44W,只閉合開關(guān)⑤時，白熾燈正常發(fā)光，則()

A.白熾燈和電風(fēng)扇線圈的內(nèi)阻均為1100QB.交流電壓表示數(shù)為44V

C.再閉合開關(guān)S2,電壓表示數(shù)增大D.再閉合開關(guān)S?,原線圈的輸入功率變小

2、如圖所示，在圓形空間區(qū)域內(nèi)存在關(guān)于直徑ab對稱、方向相反的兩個勻強磁場，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小相等,

一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)剛好與磁場邊界重合，下列說法中正確的是

A.若使圓環(huán)向右平動，感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向

B,若使圓環(huán)豎直向上平動，感應(yīng)電流始終沿逆時針方向

C.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，a點的電勢高于b點的電勢

D.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，b點的電勢高于a點的電勢

3、假設(shè)將來一艘飛船靠近火星時，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，則下列說法正確的是()

軌道川

A.飛船在軌道II上運動到P點的速度小于在軌道軌道I上運動到P點的速度

B.若軌道/貼近火星表面，測出飛船在軌道/上運動的周期，就可以推知火星的密度

c.飛船在軌道/上運動到P點時的加速度大于飛船在軌道n上運動到尸點時的加速度

D.飛船在軌道n上運動時的周期小于在軌道I上運動時的周期

4、2019年被稱為5G元年。這一年全球很多國家開通了5G網(wǎng)絡(luò)，開啟了一個全新的通信時代，即萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)

時代，5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電電波通信頻率是在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖所示），比目前4G及通信頻

率在0.3GHz~3.0GHz間的特高頻段網(wǎng)絡(luò)擁有更大的帶寬和更快的的傳輸速率。下列說法正確的是（）

紫外線/

紅外線可見光X/丫射線

林長波長波中波短波超短波分米波厘米波亳米波紅外線可見光紫外線

,AV3______*______AvAvA---*--,--*--,--?-----?---

.11||______|______1______II______||______I

k/niio'io*to*i（yioiio-'i（r:io-'i（r8xio-7

□sjol|3（網(wǎng)；―機VIA、

|電理||24G數(shù)字電視

也低頻低螟中頻高頻基惠頓桁高頻超高頻極高頻

A_____A_A.一▲▲

11tliI______1111______I.

3x10'3xIO13xIQ'3x|（F3x10'3x10"3x10*3x10"'3x10"3xIO'*//Hz

A.4G信號是縱波，5G信號足橫波

B.4G信號和5G信號相遇能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

C.4G信號比5G信號更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

D.5G信號比4G信號波長更長，相同時間傳遞的信息量更大

5、太陽系中各行星繞太陽運動的軌道在同一面內(nèi)。在地球上觀測金星與太陽的視角為9（金星、太陽與觀察者連線的

夾角），長時間觀察該視角并分析記錄數(shù)據(jù)知，該視角的最小值為0,最大值為。m。若地球和金星繞太陽的運動視為

勻速圓周運動，則金星與地球公轉(zhuǎn)周期的比值為（)

A.所有的核反應(yīng)都具有質(zhì)量虧損

B.光子既具有能量，又具有動量

C.高速飛行的子彈不具有波動性

D.p衰變本質(zhì)是原子核中一個質(zhì)子釋放一個電子而轉(zhuǎn)變成一個中子

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、下列說法正確的是（）

A.布朗運動的激烈程度跟溫度有關(guān)，但布朗運動不是熱運動

B.機械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也無法全部用來做功從而轉(zhuǎn)化成機械能

C.一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，但溫度升高，單位時間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)

增多

D.相對濕度定義為空氣中水蒸氣的壓強與水的飽和氣壓之比

E.雨傘傘面上有許多細(xì)小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用

8、如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R（R視為質(zhì)點）。將玻璃管的開口端用膠塞

塞緊后豎直倒置且與）,軸重合，在R從坐標(biāo)原點以速度%=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正向做初速度為零

的勻加速直線運動，合速度的方向與）'軸夾角為a。則紅蠟塊R的（）

A.分位移y的平方與x成正比B.分位移y的平方與X成反比

C.tana與時間f成正比D.合速度P的大小與時間r成正比

9、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在“=110及sin50加（V）的交流電源上，副線圈接有R=110。的負(fù)載電阻,

原、副線圈匝數(shù)之比為1：2,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）

A.電流表的示數(shù)約為5.7AB.電壓表的示數(shù)約為220V

C.原線圈的輸入功率為440WD.副線圈輸出的交流電的頻率為50Hz

10、如圖所示，一個匝數(shù)〃=1000匝、邊長/=20cm、電阻的正方形線圈，在線圈內(nèi)存在面積S=0.03m2的勻強磁

場區(qū)域，磁場方向垂直于線圈所在平面向里，磁感應(yīng)強度大小3隨時間t變化的規(guī)律是5=0.15f（T）o電阻R與電容

器C并聯(lián)后接在線圈兩端，電阻R=2C,電容C=30|iF。下列說法正確的是（）

kxx4x

XXX/

A.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為4.5VB.若b端電勢為0,則“端電勢為3V

C.電容器所帶電荷量為1.2X10-4CD.穩(wěn)定狀態(tài)下電阻的發(fā)熱功率為4.5W

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）某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置進行“測量重力加速度”并“驗證機械能守恒定律”兩個實驗。該小組把

輕質(zhì)細(xì)繩的一端與一個小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內(nèi)，將擺球拉離豎直方向一定

角度，由靜止釋放，與傳感器相連的計算機記錄細(xì)繩的拉力尸隨時間，變化的圖線。

（1）首先測量重力加速度。將擺球拉離豎直方向的角度小于5。，讓小球做單擺運動，拉力F隨時間f變化的圖線如圖乙

所示。

11012.013.0140

IB乙

①圖可知該單擺的周期7約為s（保留兩位有效數(shù)字）。

②該小組測得該單擺的擺長為L,則重力加速度的表達式為（用測量或者已知的物理量表示）。

（2）然后驗證機械能守恒定律。將擺球拉離豎直方向較大角度后由靜止釋放，拉力尸隨時間f變化的圖線如圖丙所示。

*/7N

210A

220023*0024*002300260017'002800V?

①要驗證機械能守恒，還需要測量的物理量是o

②若圖中A點的拉力用后表示，3點的拉力用尸2表示，則小球從A到5的過程中，驗證機械能守恒的表達式為

（填表達式前的字母序號）。

CF2-mg=mg-F{

12.（12分）某同學(xué)欲測量一阻值大約為100。，粗細(xì)均勻的漆包金屬線的電阻率。

（1）該同學(xué)用螺旋測微器測量金屬線的直徑，該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖（a）所示，然后測量金屬線的直徑時示

數(shù)如圖（b）所示，則該金屬線的直徑應(yīng)該為mm。

該同學(xué)拿來一塊多用電表，表盤如圖（c）所示。若將多用電表的開關(guān)撥到歐姆檔的xlK檔，則歐姆表的內(nèi)阻為

若用此多用電表的歐姆檔測量待測金屬線的電阻R,測量之前，應(yīng)該將多用電表的開關(guān)撥到歐姆檔的

（填xlO或X100）檔位。

E（c）

（2）若用歐姆表的紅表筆接觸金屬線的左端點M,黑表筆接觸金屬線的右端點N,流經(jīng)金屬線的電流（―）

A.由NI至UNB.由N到M

（3）若該同學(xué)在測量金屬線直徑時，沒有完全去除漆包線表面的絕緣漆，這會使實驗測得該金屬線的電阻率與真實值相

比（填“偏大，或“偏小

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）如圖甲為應(yīng)用于機場和火車站的安全檢查儀，用于對乘客的行李進行安全檢查。其傳送裝置可簡化為如

圖乙的模型，緊繃的傳送帶始終保持/m/s的恒定速率運行。乘客把行李無初速度地放在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的

動摩擦因數(shù)為2.1.A、8間的距離為4.5m。若乘客把行李放到傳送帶A處的同時接受工作人員安檢，2s后從A處平

行于傳送帶運動到B處取行李。乘客先由靜止開始以2.5m/s2的加速度做勻加速直線運動,然后做加速度大小為2.5m/s2

的勻減速直線運動到B處時速度恰為2.求乘客與行李到達B處的時間差。（重力加速度g取12m/s2）

Ifm

隼z

14.(16分)二十世紀(jì)初，盧瑟福進行a粒子散射實驗的研究，改變了人們對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。

(1)如圖1所示，有兩個。粒子均以速度v射向金原子，它們速度方向所在的直線都不過金原子核中心。請在圖1中分

別畫出兩個e粒子此后的運動軌跡示意圖；

(2)如圖2所示，一個a粒子以速度P射向金原子，速度方向所在直線過金原子核中心。由于金原子受到周邊其他金原

子的作用，可將a粒子與一個金原子核的作用等效為與一個靜止的、質(zhì)量非常大的粒子發(fā)生彈性碰撞。請推導(dǎo)說明a

粒子與金原子核作用后速度的大小和方向；

(3)實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有極少數(shù)a粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)(超過

90。)。盧瑟福根據(jù)該實驗現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。為了研究問題的方便，可作如下假設(shè)：

①將a粒子視為質(zhì)點，金原子視為球，金原子核視為球體；

②金箔中的金原子緊密排列，金箔厚度可以看成很多單原子層并排而成；

③各層原子核前后不互相遮蔽；

④大角度偏轉(zhuǎn)是a粒子只與某一層中的一個原子核作用的結(jié)果。如果金箔厚度為L,金原子直徑為。，大角度偏轉(zhuǎn)的

a粒子數(shù)占總a粒子的比例為P,且

a.請估算金原子核的直徑d；

人上面的假設(shè)做了很多簡化處理，這些處理會對金原子核直徑d的估算產(chǎn)生影響。已知金箔的厚度約IO-”?，金原子

直徑約金原子核直徑約lO-Mm。請對“可認(rèn)為各層原子核前后不互相遮蔽”這一假設(shè)的合理性做出評價。

源子二“源子

.....■金原子核........?金原子核

圖1圖2

15.(12分)在如圖所示的xoy平面直角坐標(biāo)系中，一足夠長絕緣薄板正好和x軸的正半軸重合，在全部區(qū)域和

y<-a的條形區(qū)域內(nèi)均分布著方向垂直紙面向里的相同的勻強磁場，且區(qū)域磁場上下邊界平行。一帶正電粒

子，從y軸上的(0,a)點以速度y沿與y軸負(fù)向成45。角出射。帶電粒子與擋板碰撞前后，x方向的分速度不變，y

方向的分速度反向、大小不變，且碰撞過程中無電荷量損失。已知粒子質(zhì)量為小，電荷量為g,磁感應(yīng)強度的大小

B=@竺，不計粒子的重力。

4qa

(1)求粒子進入下方磁場后第一次打在絕緣板上的位置；

(2)為保證粒子不從y<一”的下邊界射出，磁場下邊界位置縱坐標(biāo)y需要滿足的條件;

(3)在滿足(2)的情況下，若在絕緣板上的合適位置開一小孔，粒子穿過后能再次回到出發(fā)點。寫出在板上開這一小孔可

能的位置坐標(biāo)(不需要寫出過程);

(4)在滿足⑶的情況下，求粒子從(0,a)出射僅一次經(jīng)過>>"區(qū)域的磁場到再次返回出發(fā)點經(jīng)歷的時間。

y

XXXXXX

XXXXXX

OX

-Q

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

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。

【解析】

A.白熾燈電阻

U22202

r=—=——。=1100。

P44

但是電風(fēng)扇是非純電阻電路，其內(nèi)阻要小于11()()0,A項錯誤;

B.白熾燈兩端電壓為22()V,原、副線闊匝數(shù)比為1：5,由變壓器原理知，原線圈兩端電壓為44V,交流電壓表示數(shù)

為44V,故B正確;

C.再閉合開關(guān)S2,交流電源電壓不變，則電壓表示數(shù)不變，故C錯誤;

D.再閉合開關(guān)Sz后，副線圈輸出功率增大，則原線圈輸入功率增大，故D錯誤。

故選B。

2、A

【解析】

若圓環(huán)向右平動，由楞次定律知感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向，A正確；若圓環(huán)豎直向上平動，由于穿過

圓環(huán)的磁通量未發(fā)生變化，所以圓環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯誤；若圓環(huán)以必為軸轉(zhuǎn)動，在0?90。內(nèi)，由右手定則知

》點的電勢高于a點的電勢，在90。?180。內(nèi)，由右手定則知a點的電勢高于》點的電勢，以后a、力兩點電勢按此規(guī)

律周期性變化，CD錯誤.故選A.

3、B

【解析】

A.飛船從軌道n到軌道I時做向心運動，所以要減速，所以飛船在軌道n上運動到尸點的速度大于在軌道軌道I上

運動到尸點的速度，故A錯誤；

石八j-Mm4"2八

B.由么式GR—m-R9解得：

密度

4一爐

MnT23%

0—=—24=---

V4獷G72

故B正確；

C.不管在那個軌道上飛船在尸點受到的萬有引力是相等的，為飛船提供加速度，所以加速度相等，故C錯誤；

〃R3

D.由開普勒第三定律可知，m=評可知，由于軌道II上半長軸大于軌道I的半徑，所以飛船在軌道n上運動時的

周期大于在軌道I上運動時的周期，故D錯誤.

4、C

【解析】

A.電磁波均為橫波，A錯誤；

B.兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉，B錯誤；

C.因5G信號的頻率更高，則波長小，故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C正確；

D.5G信號頻率更高，光子的能量越大，故相同時間傳遞的信息量更大，故D錯誤。

故選C。

5、C

【解析】

如圖所示

最大視角盤時，觀察者與金星的連線應(yīng)與金星的軌道相切。由幾何關(guān)系得

sinOm=—

萬有引力提供向心力有

八Mm4/

下=

解得

導(dǎo)層5

故C正確，ABD錯誤。

6、B

【解析】

A.由結(jié)合能圖象可知，只有較重的原子核裂變成中等質(zhì)量的原子核或較輕的原子核聚變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核時才有

能量釋放，具有質(zhì)量虧損，故A錯誤；

B.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子具有動量，故B正確；

C.無論是宏觀粒子還是微觀粒子，都同時具有粒子性和波動性，故C錯誤；

D.B衰變本質(zhì)是原子核中一個中子釋放一個電子而轉(zhuǎn)變質(zhì)子，故D錯誤。

故選B。

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、ACE

【解析】

A.布朗運動反映的是分子熱運動，但布朗運動本身不是熱運動，選項A正確；

B.機械能可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能無法全部用來做功從而轉(zhuǎn)化成機械能，選項B錯誤；

C.一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動能變大，單位時間內(nèi)撞擊

單位面積上的分子數(shù)增多，選項C正確；

D.相對濕度定義為空氣中水蒸氣的實際壓強與該溫度下水蒸氣的飽和氣壓之比，D錯誤；

E.雨傘傘面上有許多細(xì)小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用，使水不能滲過小孔，選項E正確;

故選ACE.

8、AC

【解析】

AB.由題意可知，y軸方向

而x軸方向

x=-at2

2

聯(lián)立可得

故A正確，B錯誤；

C.設(shè)合速度的方向與y軸夾角為a,則有

ata

tanex——=—t

%%

故C正確；

D.x軸方向

那么合速度的大小

,=&+//

則v的大小與時間，不成正比，故D錯誤；

故選AC。

9、BC

【解析】

U,n.

AB.由題意可知變壓器輸入電壓的有效值a=110V,由什=」可知，副線圈兩端電壓

U2〃2

U2=220V

電壓表的示數(shù)為220V；通過電阻R的電流

由〃/二鵬得

/,=4A

電流表的示數(shù)為4A,故A錯誤，B正確；

C.變壓器兩端功率相等，故原線圈的輸入電功率等于輸出功率

p=U3=220x2W=440W

故C正確;

D.交流電的頻率

人棄嬰HZ=25HZ

變壓器不改變交流電的頻率，故D錯誤。

故選BCo

10、AD

【解析】

A.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

A①Afi

E=n——=nS——=1000x0.03x0.15V=4.5V

A正確；

B.電流

—=1.5A

R+r

電容器兩端電勢差

U=/H=3V

由楞次定律可判斷感應(yīng)電流方向為逆時針方向，即a端電勢低、b端電勢高，由于b端接地，故有

%=0V,3V

B錯誤；

C.電容器帶電荷量

4=07=9x10"

C錯誤；

D.電阻的發(fā)熱功率

P=/2R=4.5W

D正確。

故選AD?

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。

4￡L

11、0.75(0.70或者0.73也對)質(zhì)量A

T2

【解析】

⑴①⑴小球做單擺運動，經(jīng)過最低點拉力最大，由圖乙可知11.0s到14.0s內(nèi)有4個全振動，該單擺的周期

14.0-11.0

T=s=0.75s

4

節(jié)可得重力加速度

②⑵根據(jù)單擺周期公式T=2萬

4TC2L

S=^2~

(2)①[3]圖中A點對應(yīng)速度為零的位置，即最高位置，根據(jù)受力分析可得

月=mgcosQ

圖中3點對應(yīng)速度最大的位置，即最低點位置，根據(jù)牛頓第二定律可得

7

廠mv~

F2-mg=

L-i

小球從A到3的過程中，重力勢能減小量為

△Ep-mg(L-Leos。)

動能的增加量為

1291

^Ek=-mv^-(F2-mg)L

要驗證機械能守恒，需滿足

△Ep-△用

解得

^F2-mg)=mg-Ft

所以還需要測量的物理量是小球的質(zhì)量

②[4]驗證機械能守恒的表達式為

；(8一，咫)=，咫一月

故A正確，B、C錯誤；

故選A。

12、1.76215000(或1.5xlO4)xlOB偏大

【解析】

螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度的毫米數(shù)與可動刻度的“xO.Olmm的和，由圖示螺旋測微器可知，其直徑為

(1.5mm+27.2-l)x0.01mm=1.762mm

(相減的是圖a的1格);歐姆表盤的中值電阻就是歐姆表的內(nèi)內(nèi)阻，所以歐姆表的內(nèi)阻為3000C;由于待測電阻大約只有

100Q,要使指針偏在中央左右，則倍率選xlO。

(2)[4]歐姆表的紅表筆接的是內(nèi)接電源的負(fù)極，所以當(dāng)歐姆表的紅表筆接觸金屬線的左端點M,黑表轄接觸金屬線的

右端點N,流經(jīng)金屬線是從N到M,故選B。

(3)[5]若該同學(xué)在測量金屬線直徑時，沒有完全去漆包線袤面的絕緣漆，這樣導(dǎo)致直徑測量值偏大，截面積偏大，根據(jù)

電阻定律

得到

7id-R

p=-----

4L

所以電阻率的測量也偏大。

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、3S

【解析】

對行李，設(shè)加速度為則有：a=〃g

設(shè)行李速度達到說/s時，時間為幾位移為xi,則有：

時間為：

a

位移為：刀尸或

2a

整理代入數(shù)據(jù)得：

t\=ls

xi=2.5m<4.5m

設(shè)行李勻速運動時間為d則有:

X-Xx

，2==4s

%

即行李從A到8所需時間為：

/|+/2=5S

1t0

2

對乘客，設(shè)經(jīng)過t時間由A到5,則有：x=2x-a0(-)

代入數(shù)據(jù)得：

Z=6s

故乘客從把行李放到A處到B點所用時間為：6s+2s=8s

故乘客與行李到達B處的時間差為：

△Z=8s-5s=3s

反不合理

【解析】

(1)如圖，靠僅原子核的偏轉(zhuǎn)角度大一些。

(2)設(shè)a粒