2023年湖北省四校高考物理四模试卷含解析

2023学年高考物理模拟试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、如图所示，质量为电阻为r的"U"字形金属框aZ>cd置于竖直平面内，三边的长度ad=dc=6c=L,两顶点a、b

通过细导线与M、N两点间的电源相连，电源电动势为内阻也为r。匀强磁场方向垂直金属框向里，金属框恰好

处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a、5点的作用力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

£2

A.M点应接电源的正极B.电源的输出功率为三

2r

C.磁感应强度的大小为mgrD.ad边受到的安培力大于be边受到的安培力

2、如图所示，abed为边长为L的正方形,在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感

应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子

的重力，则粒子的速度大小为

qBLaqBL„（亚-1）网n（应+l）qBL

A.--------o.-------------C.----------------------U.---------------

mmmm

3、在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220,副线圈的匝数可调，Li、L2、L3和L』是四个相同的灯泡。当在“、

b两端加上瞬时值表达式为“=220a5m100兀〃叼的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常发光。下列

说法正确的是（）

A.变压器副线圈的匝数为440

B.灯泡的额定电压为55V

C.变压器原线圈两端电压为220V

D.穿过变压渊原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1V

4、雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气阻力对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，则图所示的图像中，能正

确反映雨滴下落运动情况的是：（）

5、如图所示，三段长度相等的直导线〃、仄c相互平行处在同一竖直面内，a、b间的距离等于氏c间的距离，通电

电流/“V/.V/c,方向如图所示，则下列判断正确的是（）

abc

A.导线b受到的安培力可能为0

B.导线a受到的安培力可能为0

C.导线c受到的安培力的方向一定向左

D.导线a、〃受到的安培力的方向一定相同

6、太阳内部持续不断地发生着4个质子（；H）聚变为1个氢核（；He）的热核反应，核反应方程是4；HHe+2X,

这个核反应释放出大量核能。已知质子、氮核、X的质量分别为机卜m2.侬,真空中的光速为c。下列说法中正确的

是（）

A.方程中的X表示中子；n

B.方程中的X表示电子；e

C.这个核反应中质量亏损\m=mi—m2—ni3

D.这个核反应中释放的核能AE=（4wii—既2—2,〃3）c2

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。分。

7、如图所示，粗糙的固定水平杆上有A、B、C三点，轻质弹簧一端固定在B点正下方的O点，另一端与套在杆A

点、质量为胆的圆环相连，此时弹簧处于拉伸状态。圆环从A处由静止释放，向右运动经过B点时速度为八加速度

为零，到达C点时速度为零，下列说法正确的是（）

A.从A到C过程中，圆环在B点速度最大

B.从A到B过程中，杆对环的支持力一直减小

C.从A到B过程中，弹簧对圆环做的功一定大于一根^

2

1,

D.从B到C过程中，圆环克服摩擦力做功等于一根F

2

8、下列说法中正确的是（）

A.分子运动的平均速率可能为零，瞬时速度不可能为零

B.液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引

C.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示

D.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体

E.随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小

9、某同学在实验室中研究远距离输电的相关规律，由于输电线太长，他将每100米导线卷成一卷，共有8卷代替输电

线路（忽略输电线的自感作用）.第一次试验采用如图甲所示的电路图，将输电线与学生电源和用电器直接相连，测得

输电线上损失的功率为6,损失的电压为■；第二次试验采用如图乙所示的电路图，其中理想变压器（与学生电源

相连，其原副线圈的匝数比〃I：%，理想变压器与用电器相连，测得输电线上损失的功率为8,损失的电压为。2,

两次实验中学生电源的输出电压与电功率均相同，下列正确的是

图甲

A.£=勺：%B.g：6=㈤

c.%：q=勺：n2D.Ui：U、=：

10、如图所示，在小车内固定一光滑的斜面体，倾角为。，一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板5上，另一

端拴一个质量为，〃的物块4,绳与斜面平行。整个系统由静止开始向右匀加速运动。物块A恰好不脱离斜面，则向右

加速运动时间为，的过程中（）

A.小车速度的变化量，=工

tan。

B.物块重力所做的功和重力的冲量均为零

C.拉力冲量大小/=上空

COS。

22

D.拉力做功W=〃M—

2tan20

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）某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，A、B为固定在铁架台上的光电门，计时电脑记录小

球通过光电门的时间，使用该装置研究小球下落运动过程中的机械能情况。计时电脑记录小球通过A、B两光电门的

遮光时间分布是乙和弓，当地的重力加速度为g。

»•I2ate

iL1111111111111111

,♦.J10J

(1)用20分度游标卡尺测量小球直径d,刻度线如图乙所示，贝八/=cm

(2)为了验证小球自A到B过程中机械能是否守恒，还需要进行哪些实验测量.

A.用天平测出小球的质量

B.测出小球到光电门A的竖直高度/

C.A、B光电门中点间的竖直高度〃

(3)根据实验测得的物理量，如果满足关系，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒；

(4)若计时电脑还记录了小球自A到B的时间△f,本实验还可以测量当地的重力加速度，则重力加速度g=

(使用d、4、J和加表示)

12.(12分)为测得某圆柱形金属导体的电阻率，某同学设计了如下实验。

(1)用螺旋测微器测它的直径，如图甲所示，为mm,用游标卡尺测它的长度，如图乙所示，为cm。

三—15234cm

=_iou1JIIII|II!11山II(IIi।lIl|

501020

图甲图乙

(2)用伏安法测得该金属导体的伏安特性曲线如图丙所示，则该金属导体材料的电阻率与有关，并且电阻率随

该物理量的增大而(填“增大”或“减小

(3)若把该金属导体与一阻值为4.0。的定值电阻串联后接在电源电动势为3.0V、内阻为1.0。的电源两端，该金属导体

的热功率为Wo(保留两位有效数字)

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，质量，”的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地〃高处以一定初速度向上运动，运动过程

中与长杆之间存在大小超的滑动摩擦力.小环能达到的最大高度为3瓦求：

2

(1)小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？

(2)在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决

定重力势能.对比⑴问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念.

(3)以地面为零势能面.从出发至小环落地前，小环的机械能E随路程s的变化关系是什么？

14.(16分)如图所示，直角坐标系xOy内z轴以下、x=b(6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X5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),

质量为小、电荷量为q的带正电粒子在P点以初速度如沿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=22殳，粒子第二次在磁场中运动后以垂直x=b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。

15.(12分)一定质量的理想气体，状态从ATBTC的变化过程可用如图所示的p-y图线描述，气体在状态A时温

度为7\=300K,试求：

(1)气体在状态B时的温度7B和状态C时的温度Tc;

(2)若气体在B-C过程中气体内能减少了200J,则在BTC过程吸收或放出的热量是多少？

P/xl^Pa

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,C

【解析】

A.金属框恰好处于静止状态，说明线框受到的安培力向上，根据左手定则可知de边中的电流方向应由d指向c,结

合电路知识得M点应接电源的负极，故A错误；

B.由闭合电路欧姆定律得

)

2r

电源输出功率

故B错误；

C.根据平衡条件有

mg=BIL

解得

故C正确；

D.根据对称性可知ad边受到的安培力等于be边受到的安培力，方向相反，故D错误。

故选C。

2、C

【解析】

粒子沿半径方向射入磁场，则出射速度的反向延长线一定经过圆心，由于粒子能经过C点，因此粒子出磁场时一定沿

ac方向，轨迹如图：

由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径为

r=y/2L-L=(y/2-\)L

根据牛顿第二定律得：

2

qv^B-m—

r

解得：%=(交二1)用。,故C正确。

m

故选：Co

3、B

【解析】

A.四个灯泡均正常发光，说明变压器原、副线圈中的电流相同，根据

乙=%

«1

可得变压器副线圈的匝数

%=n,=220

故A错误；

BC.“、力两端电压的有效值

220夜

U=—片一V=220V

V2

设每个灯泡的额定电压为Uo,原线圈两端电压为S,则有

U=2Un+Ui

结合

旦_=五

2U0n2

可得

Uo=55V,t/i=110V

故B正确，C错误；

D.原线圈两端电压的最大值

U“,=6U[=11072V

根据法拉第电磁感应定律有=々丝，解得穿过原线圈的磁通量变化率的最大值为

△①凤

------=-------V

\t2

故D错误。

故选B。

4、C

【解析】

当雨滴刚开始下落时，阻力/较小，远小于雨滴的重力G,即/VG,故雨滴做加速运动；由于雨滴下落时空气对它的

阻力随雨滴下落速度的增大而增大，由，"g户，可知加速度减小，故当速度达到某个值时，阻力/会增大到与重力G

相等，即片G,此时雨滴受到平衡力的作用，将保持匀速直线运动；故C正确，ABD错误。

5、B

【解析】

A.根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知，导线8受到的安培力不可能为（），故A错误；

BD.导线a受到导线b给的向右的安培力和导线c给的向左的安培力，又因为通电电流/“V/bV/c,ac之前的距离大

于曲之间的距离，所以导线a受到的安培力可能为0,而导线5受到的安培力不可能为0,所以导线。、8受到的安培

力的方向不一定相同，故B正确，D错误；

C.根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知，导线c受到的安培力的方向一定向右，故C错误。

故选B。

6、D

【解析】

AB.由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为：e,故AB错误;

CD,质量亏损为

△/n=4//zi-/n2-2/723

释放的核能为

△£=△mc2=（4，"I-，"2-2，"3）C2

故C错误、D正确。

故选D。

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。分。

7、BC

【解析】

A.圆环由4点释放，此时弹簧处于拉伸状态，则圆环加速运动，设48之间的O位置为弹簧的原长，则A到。的过

程中，弹簧弹力减小，圆环的加速度逐渐减小，。到8的过程中，弹簧处于压缩状态，则弹簧弹力增大，圆环的加速

度先增大后减小，B点时，圆环合力为零，竖直向上的弹力等于重力，从5到C的过程中，圆环可能做减速运动，无

论是否存在弹簧原长的位置，圆环的加速度始终增大，也可能先做加速后做减速运动，加速度先减小后增大，故8点

的速度不一定最大，故A错误；

B.当圆环从4到。运动时，弹簧为拉力且逐渐减小，此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向下的分量之和，

可知杆对环的支持力随弹簧弹力的减小而减小；当圆环从O到3运动时，弹簧被压缩，且弹力沿弹簧向上逐渐增加，

此时杆对环的支持力等于环的重力与弹簧弹力向上的分量之差，可知杆对环的支持力随弹簧弹力的增加而减小；即从

4到8过程中，杆对环的支持力一直减小，选项B正确；

C.从A到8过程中，弹簧对圆环做的功、摩擦力做负功，根据功能关系可知，弹簧对圆环做功一定大于故c

2

正确；

D.从8到C过程中，弹簧弹力做功，圆环克服摩擦力做功，根据功能关系可知，圆环克服摩擦力做功不等于《，”落

故D错误。

故选BC»

8、BDE

【解析】

A.分子做永不停息的做无规则运动，其平均速率不可能为零，而瞬时速度可能为零，故A错误；

B.表面张力的微观解释为液体表面层的分子间距较大，表现为引力，故B正确；

C.空气绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示，故C错误；

D.晶体具有规则的几何形状，有一定的熔点，物理性质表现为各向异性，非晶体则没有规则的几何形状，没有一定

的熔点，物理性质表现为各向同性，二者在一定的条件下可以相互转化，例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结

的水晶(即石英玻璃)就是非晶体，故D正确；

E.随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，当分子距离小于ro时，分子力为斥力，距离增大时分子斥力做正

功，分子势能减小；当分子距离大于r。时，分子力为引力，距离增大时分子引力做负功，分子势能增大，故E正确。

故选BDE,

9、BC

【解析】

设学生电源提供的电压为U,输出功率为P,输电线的总电阻为r,则第一次实验中的电流为/=p},故q=",

《=八一第二次试验中，根据变压器电流反比线圈匝数可知;=与，输电线中的电流为=2/,故

/1勺"2

几］/2,2

u2=Ixr=^-Ir,£==,所以u%々，£n,'〃：，BC正确.

%--=------=——=—----二—

U、Irn2Ptrrn；

【点睛】

对于远距离输电这一块：

p

(1)输电电流I：输电电压为U,输电功率为P,则输电电流/=5；

(2)电压损失△0：A(7=/r,输电线始端电压U与输电线末端电压U'的差值；

(3)功率损失：远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的功率①AP=〃&戈，②AP=/△0,

③△八叱.

R

10、AD

【解析】

对物块A进行受力分析可知，物块A受拉力T和重力G,根据力的合成得

Tsin。=mg

TbosO=F合

解得

F一厘

°tanB

T_mg

sin。

A.小车的加速度为

a-七.g

mland

则小车速度的变化量为

v=at=——

tan。

故A正确；

B.由于重力的方向与位移方向垂直，故重力做功为零，但冲量％="吆，，不是。，故8错误;

C.拉力的冲量

故c错误；

D.重力做功为0,则拉力的功

W=—mv2

2

而

-r=旦

tan。

解得

22

故D正确

故选AD。

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。

dSJ?

11、1.025=2gh

△t-tZ，t\

’2>4>2

【解析】

(1)⑴游标卡尺的主尺刻度为10mm,游标尺刻度为5x0.05mm=0.25mm,所以小球直径

d=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm

⑵⑵如果机械能守恒，则小球减小的重力势能等于增加的动能，则

mgh^mv}-^

即

所以不需要测量小球的质量。研究的过程是小球在两光电门之间的能量变化，需要A、B光电门中点间的竖直高度〃。

故AB错误，C正确。

1,1,

⑶⑶由以上分析可知，如果满足加=]相4--mv；,即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒。而

=2gh

V27vi7

(4)⑷根据匀变速运动的速度时间关系v=v0+at,有

(d\(d\A

—二—+g\t

JVI2

得

_dd

8

t2-Mt\.At

12、0.6002.060温度增大0.45

【解析】

(1)[1].螺旋测微器的读数由固定刻度和可动刻度两部分组成，直径为

d=0.5mm+10.0x0.01mm=0.600mm

[2].游标卡尺的读数由固定刻度和游标尺上的读数两部分组成，长度为

L=20mm+12x0.05mm=20.60mm=2.060cm

(2)[3][4].由曲线可看出温度升高电阻增大，电阻率增大;

(3)[5].电源与4.0。的定值电阻串联组成等效电源，有

U=E-I(R+r)=3.0-(4.0+1.0)1=3-51

在灯泡伏安特性曲线中作出电源的图象，两图象的交点坐标值为：[7=1.5V,/=0.3A

灯泡功率为

P=W=1.5Vx0.3A=0.45W

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。

31

13、(1)-mgh；-〃⑵不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能“(3)E=4,”g/L

【解析】

⑴重力做功为

WG="mgh

摩擦力做功

me3

Wj=-fs=----—・3h=--mgh

⑵重力做功与路径无关，仅与初末位置有关.势能的变化与初末位置有关.两者都与位置有关，所以重力有对应的重

力势能.摩擦力做功与路径有关，所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。

⑶小环能达到的最大高度为3儿贝U：

-,mgc,八12

—mg-2h——x2h-0——

解得：

gmv^=3mgh

若以地面为零势能面，小环初始势能为，"g〃，初始动能为3,〃g九则初始机械能为4,〃g/?；从出发到落地前，通过路程

s,克服摩擦力所做的功为gmgs；则机械能变化的表达式为：

I

E=4mgh--mgs