湖北省武漢市2023-2024學(xué)年高考物理真題試題（一模）附答案

湖北省武漢市2023-2024學(xué)年高考物理真題模擬試題（一模）一、單選題（本大題共7小題）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(yuǎn)鏡可用于探測波長為的氫原子譜線（對應(yīng)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2．2022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”。火星和地球幾乎在同一平面內(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(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)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(yuǎn)B．若，則M點到電荷Q的距離比N點的近C．若把帶負(fù)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(fù)功，則4．兩節(jié)動車的額定功率分別為和，在某平直鐵軌上能達(dá)到的最大速度分別為和。現(xiàn)將它們編成動車組，設(shè)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(dá)到的最大速度為（

）A． B． C． D．5．近場通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)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(yīng)強度變化率為，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最接近（

）

A． B． C． D．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．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．二、多選題（本大題共3小題）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(yuǎn) D．時，P的運動速度與時相同9．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(dāng)小球置于桿上P點時恰好能保持靜止。設(shè)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(yīng)，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?nèi)?、實驗題（本大題共2小題）11．某同學(xué)利用測質(zhì)量的小型家用電子秤，設(shè)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(yīng)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(biāo)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）。12．某實驗小組為測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)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(dǎo)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(yīng)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(jìn)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”）。四、解答題（本大題共3小題）13．如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細(xì)均勻，內(nèi)壁光滑，橫截面積分別為S、，由體積可忽略的細(xì)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(xì)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?，F(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。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(jìn)入軌道內(nèi)側(cè)，并恰好能到達(dá)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(dá)D點的速度大??；（2）B和D兩點的高度差；（3）小物塊在A點的初速度大小。15．如圖所示，空間存在磁感應(yīng)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(dá)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(shè)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?。唬?）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(biāo)，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．【正確答案】A【詳解】由圖中可知n=2和n=1的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，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。選A。2．【正確答案】B【詳解】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，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(dāng)火星與地球相距最遠(yuǎn)時，由于兩者的速度方向相反，此時兩者相對速度最大，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的質(zhì)量比，無法得出火星和地球表面的自由落體加速度，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，D錯誤。選B。3．【正確答案】C【詳解】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，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(yuǎn)，B錯誤；C．若把帶負(fù)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，有，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(fù)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，D錯誤。選C。4．【正確答案】D【詳解】由題意可知兩節(jié)動車分別有，，當(dāng)將它們編組后有，聯(lián)立可得，選D。5．【正確答案】B【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，選B。6．【正確答案】C【詳解】設(shè)光線在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，光線射出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，選C。7．【正確答案】A【詳解】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，選A。

8．【正確答案】BD【詳解】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再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再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(fù)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。選BD。9．【正確答案】AD【詳解】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A(yù)O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。選AD。10．【正確答案】BD【詳解】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(xué)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(xué)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(xué)可得，，射入電容器到最高點有，解得，設(shè)粒子穿過電容器與水平的夾角為，則，粒子射入電場和水平的夾角為，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。選BD。11．【正確答案】不必；；0.40【詳解】（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．【正確答案】；1.58；0.64；2.5；偏小【詳解】（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．【正確答案】（1）；（2）；【詳解】（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．【正確答案】（1）；（2）0；（3）【詳解】（1）由題知，小物塊恰好能到達(dá)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(jìn)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．【正確答案】（1）；（2），；（3）甲（－6a，0），乙（0，0），67πa【詳解】（1）由題知，粒子甲從點P（2a，0）沿y軸正方向射入到達(dá)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，取豎直向下為正有mv甲0＋m乙v乙0=－mv甲1＋m乙v乙1

，，解得v乙0=－5v甲0，v乙1=