2023年湖北省武汉高考冲刺模拟物理试题含解析

2023学年高考物理模拟试卷

注意事项

1.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回.

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.

3,请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他

答案.作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.

5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.

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、2019年“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。如图，为给“嫦娥四号”探测器登陆月球背面提供通信支持，“鹊桥

号”卫星绕地月拉格朗日二点做圆周运动。已知在地月拉格朗日点心或心，卫星受地球和月球引力的合力作用，能随

月球同步绕地球做圆周运动。则（）

A.卫星在L点的线速度比在乙2点的小

B.卫星在心点的角速度比在乙2点的大

C.同一卫星心、匕点受地球和月球引力的合力相等

D.若技术允许，使“鹊桥号”刚好位于&点，能量消耗最小，能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持

2、半径相同的两个金属小球A、B带有等量的电荷，相隔较远的距离，两球之间的吸引力大小为R今用第三个半径

相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间作用力的大小是（）

3、如图所示,倾角为30。的斜面固定在水平地面上斜面上放有一重为G的物块，物块与斜面之间的动摩擦因数等于且,

3

水平轻弹簧一端顶住物块，另一端顶住竖直墙面物块刚好沿斜面向上滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹

力大小是（）

C.—GD.V3G

4、一半径为K的球形行星自转周期为7,其同步卫星距离行星表面的高度为3R,则在该行星表面绕其做匀速圆周运

动的卫星线速度大小为（）

2TTR4兀R8兀R16乃R

A.------B.------C.------D.--------

TTTT

5、如图所示，某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能，将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水

平的轨道上，分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车（无牵引力），控制两车以相同的速度为做匀速直线运动。

某时刻，通过控制器使两车的挂钩断开，玩具车A保持原来的牵引力不变，玩具车B保持原来的输出功率不变，当玩

具车A的速度为2%时，玩具车B的速度为1.5加运动过程中受到的阻力仅与质量成正比，与速度无关，则正确的是

()

A.在这段时间内两车的位移之比为6：5

B.玩具车A的功率变为原来的4倍

C.两车克服阻力做功的比值为12：11

D.两车牵引力做功的比值为3：1

6、如图所示，一导热良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦），用一弹簧连接活

塞，将整个汽缸悬挂在天花板上。弹簧长度为L,活塞距地面的高度为瓦汽缸底部距地面的高度为“，活塞内气体

压强为P，体积为匕下列说法正确的是（）

A.当外界温度升高（大气压不变）时，L变大、”减小、p变大、丫变大

B.当外界温度升高（大气压不变）时，及减小、H变大、p变大、V减小

C.当外界大气压变小（温度不变）时，人不变、"减小、p减小、V变大

D.当外界大气压变小（温度不变）时，L不变、//变大、p减小、V不变

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0分。

7、如图所示，半径分别为R和2K的甲、乙两薄圆盘固定在同一转轴上，距地面的高度分别为2〃和〃，两物块a、b

分别置于圆盘边缘，a、b与圆盘间的动摩擦因数“相等，转轴从静止开始缓慢加速转动，观察发现，a离开圆盘甲后,

未与圆盘乙发生碰撞，重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）

A,动摩擦因数"一定大于二7

2/?

B.离开圆盘前，a所受的摩擦力方向一定指向转轴

C.离开圆盘后，a运动的水平位移大于b运动的水平位移

D.若〃="，落地后a、b到转轴的距离之比为日：J可

8、如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放炮弹。炮弹可沿导

轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。内阻为r可控电源提供的强大恒定电流从一根导轨流入，经过炮弹，再

从另一导轨流回电源，炮弹被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以

简化为磁感应强度为8的垂直平行轨道匀强磁场。已知两导轨内侧间距L炮弹的质量机，炮弹在导轨间的电阻为R,

若炮弹滑行s后获得的发射速度为外不计空气阻力，下列说法正确的是（）

2

B.电磁炮受到的安培力大小为F="

c.可控电源的电动势是小嗤卢

D.这一过程中系统消耗的总能量是/+竺必旺

22SB21?

9、一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图像如图乙所示，下列说法正

确的是.

B.该波的波速大小为lm/s

C.经过0.3s,A质点通过的路程为0.3m

D.A、B两点的速度有可能相同

E.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4Hz

10、如图甲、乙所示，分别用恒力入、尸2先后将质量为m的物体，由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉到顶

端，两次到达顶端的速度相同，第一次力B沿斜面向上，第二次尸2水平向右。则两个过程中（）

A.物体机械能变化量相同

B.物体与斜面摩擦生热相同

C.用做的功与出做的功相同

D.尸।做功的功率比尸2做功的功率小

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）在研究匀变速直线运动的实验中，某同学选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测

量的点开始，每隔一个点取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。

%测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：处、*2...........X6

X,X.X,X,

b.分别计算修、x2……X6与对应时间的比值,、广、,广

*112’3”6

X

C.以上为纵坐标、1为横坐标，标出X与对应时间1的坐标点，画出了--1图线如图所示

t

根据图线可以计算：物体在计时起点的速度cm/s；加速度斫_m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）

12.（12分）某同学在“探究功与速度变化之间的关系”的实验中，同时测出实验中橡皮绳的劲度系数。所用实验装置

如图所示，已知小球质量为，〃。具体实验步骤如下:

(1)将小球放在木板上，木板左端抬高一个小角度，以平衡摩擦力。

(2)将原长为的橡皮绳一端固定在木板右端的。点，另一端通过力传感器连接小球，将小球拉至尸点(M点左侧),

测得0M的距离为小。尸的距离为6,力传感器示数为R则橡皮绳的劲度系数为(用尸、小/2表示)。

(3)将小球从尸点由静止释放，在M点右侧放置一速度传感器，可测出传感器所在位置的速度外将小球连上2根、3

根…橡皮绳，重复操作过程，测出多组速度数值，如下表所示。

橡皮绳1根2根3根4根5根6根

做功W2W3W4W5W6W

速度3/m-sT)1.011.411.732.002.242.45

速度平方(//m2・s-2)1.021.992.994.005.026.00

在坐标系中描点、连线，作出W-俨图像。

()

(4)由图像可知，橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为。

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)平面直角坐标系xOy中，第I象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第m象限存在沿y轴负方向的匀强

电场，如图所示.一带负电的粒子从电场中的。点以速度均沿X轴正方向开始运动，。点到y轴的距离为到X轴距离

的2倍.粒子从坐标原点0离开电场进入磁场，最终从关轴上的P点射出磁场，尸点到y轴距离与。点到y轴距离相

等.不计粒子重力，问:

(1)粒子到达0点时速度的大小和方向;

(2)电场强度和磁感应强度的大小之比.

14.(16分)如图所示，光滑的水平面AB与半径R=0.5m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D点为半圆轨道最

高点，A点的右侧连接一粗糙的水平面，用细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不

拴接，甲的质量mi=4kg,乙的质量mi=5kg,甲、乙均静止.若烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过

D点时对轨道的压力恰好为零.取g=10m/sL甲、乙两物体可看做质点，求：

(1)甲离开弹簧后经过B点时的速度的大小VB；

⑴烧断细线时弹簧的弹性势能EP；

(3)若固定甲，将乙物体换为质量为m的物体丙，烧断细线，丙物体离开弹簧后从A点进入动摩擦因数ji=0.5的粗糙水

平面，AF是长度为41的水平轨道，F端与半径为I的光滑半圆轨道FCH相切，半圆的直径FH竖直，如图所示.设丙

物体离开弹簧时的动能为6mgl,重力加速度大小为g,求丙物体离开圆轨道后落回到水平面BAF上的位置与F点之

间的距离s；

(4)在满足第(3)问的条件下，若丙物体能滑上圆轨道，且能从GH间离开圆轨道滑落(G点为半圆轨道中点)，求丙物

体的质量的取值范围

15.(12分)直角坐标系xoj位于竖直平面内，在第一象限存在磁感应强度3=0.1T、方向垂直于纸面向里、边界为

矩形的匀强磁场。现有一束比荷为g=108C/kg带正电的离子，从磁场中的A点(立m,0)沿与x轴正方向成6

m20

=60。角射入磁场，速度大小Wq.0xl06m/s,所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴的正半轴，不计离子的重力和离

子间的相互作用。

(1)求速度最大的离子在磁场中运动的轨道半径；

(2)求矩形有界磁场区域的最小面积；

(3)若在x>0区域都存在向里的磁场，离子仍从A点以为=@xl06m/s向各个方向均匀发射，求y轴上有离子穿

2

出的区域长度和能打到y轴的离子占所有离子数的百分比。

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、A

【解析】

B.地月拉格朗日点L或心与月球保持相对静止，卫星在心.心点的角速度相等，故B错误；

A.根据u=啰/可得，卫星在L点的线速度比在七点的小，故A正确；

C.根据〃可得，同一卫星心、〃点受地球和月球引力的合力不相等，故C错误；

D.若“鹊桥号”刚好位于L2点，几乎不消耗能量，但由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为“嫦娥四号”探

测器提供通信支持，故D错误。

故选A。

2、C

【解析】

两球之间是吸引力，故假设A的带电量为Q,B的带电量为-Q,两球之间的相互吸引力的大小是：尸=警，第三个

r

不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为2,C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为-2,

24

这时，A、B两球之间的相互作用力的大小:

8/8

故C正确ABD错误。

故选C。

3、D

【解析】

对物体受力分析，物体受向下的摩擦力，根据正交分解法建立平衡方程即可求解F.

【详解】

根据物体的受力情况可知：Fcos30°=mgsin30"+ji(Fsin30°+mgcos30"),解得F=GG,故选D.

4、D

【解析】

卫星的轨道半径r=K+3R=4R,根据线速度的计算公式可得：

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

TT

根据万有引力提供向心力可得

□Y加

16/rR

—,与结论不相符，选项A错误;

T

竿,与结论不相符，选项B错误；

孚，与结论不相符，选项C错误;

,与结论相符，选项D正确;

T

故选D。

5、C

【解析】

B.设玩具车、货车质量都为m,动摩擦因数为“,那么两车的挂钩断开与货车分离,玩具车的速度为vo,牵引力F=2"ig,

加速度为〃=摩，电机输出功率

P=Fv°=2从mgvo

变为原来的2倍，则B错误;

A.玩具车A保持原来的牵引力不变前进，那么加速度不变，那么当玩具车A的速度为如。时，位移

(2%＞一*_3片

SA

2a2〃g

功率

P\'=F*2vo=2P.\

克服摩擦力做的功

3,

Wf=pimgSA=-mv-

牵引力做的功：

2

WV\=Fsx=3mvo；

玩具车B保持原来的输出功率不变前进，当玩具车A的速度为2%时，玩具车B的速度为1.5加由动能定理可得:

p--〃加gSg=；加（1.5%'；mvl

a22

所以位移

c

fi8〃g

所以

SA:SB=12：11；

则A错误

CD.克服摩擦力做的功:

uzc11加片

o

所以

WfA：WfB=12：11；

牵引力做的功：

a

所以

WFA:WFB=3：2

故C正确，D错误;

故选c。

6、C

【解析】

以活塞与汽缸为整体，对其受力分析，整体受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力且二者大小始终相等，总重力不

变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度L不变，活塞的位置不变，无不变；当温度升高时，汽缸内的气体做等压变化，

根据盖一吕萨克定律可以判断，体积V增大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小、p不变、丫增大；当大气压

减小时，对汽缸分析得

PoS=mg+pS

气体压强〃减小，汽缸内的气体做等温变化，由玻意耳定律得

pyt=py2

可知体积V变大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小、p减小、V变大，故C正确，ABD错误。

故选C。

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0分。

7、ABD

【解析】

A.由题意可知，两物块随圆盘转动的角速度相同，当最大静摩擦力提供物体向心力时，此时的角速度为物体随圆盘

做圆周运动的最大角速度，为临界角速度，根据牛顿第二定律得

〃机bg=

解得b物体滑离圆盘乙的临界角速度为

同理可得，a物块的临界角速度为

由几何知识知，物体a滑离圆盘时，其位移的最小值为

由题意知，其未与圆盘乙相碰，根据平抛运动规律可知

解得

所以A正确；

B.离开圆盘前，a随圆盘一起做匀速圆周运动，由静摩擦力来提供向心力，所以a所受的摩擦力方向一定指向转轴,

B正确；

C.由于

g<%

所以一定是b物块先离开圆盘，离开圆盘后，物块做平抛运动，对b物体的水平位移为

五=vb^~2R%,h—2JpihR

同理可得，a物体的水平位移为

4=匕，=R&.，=Rg-J；=2ylMR

故离开圆盘后a的水平位移等于b的水平位移，所以C错误;

D.当

〃=刀"时

2h

a的落地点距转轴的距离为

=西+片R

不=M

同理，b的落地点距转轴的距离为

x2=J（2/?）2+M=AR

故

%=vn

x2V14

所以D正确。

故选ABD。

8、AD

【解析】

A.若电源〃、〃分别为负极、正极，根据左手定则可知，受到的安培力向右，则导体滑块可在磁场中向右加速；故A

正确；

B.因安培力尸=5〃，根据动能定理

Fx=­mv~

2

所以

ltnv2

F-----

2s

选项B错误；

C.由匀加速运动公式

v2-0

a-------

2s

由安培力公式和牛顿第二定律，有

F=BIL=ma

根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律

1=-^—

R+r

联立以上三式解得

lmv2(R+r)

E=----------

2sBL

选项C错误；

D.因这一过程中的时间为

2s

t=­

v

所以系统产生的内能为

。=尸(R+r)t

_mv2(R+r)

~~2sBL-

联立解得

八z?z2v3(/?+r)

=zz

2SB2I3

炮弹的动能为

12

Kr=—mv~

k2

由能的转化与守恒定律得这一过程中系统消耗的总能量为

1m2v3(/?+r)

E=Q+E-mv2+--------r---

k22s片e

所以D正确。

故选AD。

9、ABC

【解析】

A.由A质点的振动图象读出该时刻质点4的振动方向沿y轴负方向，由质点的振动方向与波传播方向的关系，可知

波沿x轴正向传播，故A正确.

B.由题图甲可知波长为2=0.4m,由题图乙可知周期为7=0.4s,则波速为v=-=lm/s；故B正确.

T

3

C.经过0.3s=：r,则A质点通过的路程为s=3A=0.3m；故C正确.

D.A、8两点间距为半个波长，振动情况始终相反，速度不可能相同；故D错误.

E.发生稳定的干涉现象需要频率相同，则所遇到的波的频率户"=2.5Hz时才能产生的稳定干涉.故E错误.

故选ABC.

点睛：根据振动图象读出各时刻质点的振动方向，由质点的振动方向判断波的传播方向是基本功，要熟练掌握.

10、AD

【解析】

A.两个过程中，物体的末速度相同，动能相同，则动能的变化量相同，物体上升相同的高度，重力势能变化量相同,

所以物体的机械能变化量相同，故A正确；

B.由图分析可知，第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，故物体

与斜面的摩擦力产热不相同，故B错误；

C.根据动能定理得

12

Wh-mgh-Wf=—mv"-0

解得

12

Wr=mgh+Wf+—mv"

第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，重力做功相同，则用做的功

比F2做的少，故C错误;

D.根据

v

x=­t

2

知X、》相同，贝h相同，而尸1做的功小于尸2做的功，根据

尸=匕

t

可知为做功的功率比尸2做功的功率小，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。

11、4.01.0

【解析】

口］⑵物体做匀变速直线运动，根据运动学公式有

12

x=vot+-ar

两边同时除以时间，，变形得

x1

7=%+”

结合图线可知，初速度为纵轴截距

%=4.0cm/s

斜率为％=!〃，由图可得

2

,(12-4)x10-2]

k=-------------=-a

16x10-22

解得

<2=1.0m/s2

橡皮筋做功与小球获得的速度平方成正比或w8v2

【解析】

(2)［1］根据胡克定律有：

F=k(Mi)

求得橡皮绳的劲度系数为:

F

k

(3)[2]做出W-v2图象，如图所示:

(4)[3]由图象可知，W-俨图象为过原点的一条直线，所以橡皮绳做功与小球获得的速度的关系为：橡皮绳做功与小球

获得的速度平方成正比。

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、(1)0%,与x轴正方向成45。角斜向上⑵段

【解析】

(1)粒子运动轨迹如图：

粒子在电场中由。到。做类平抛运动，设0点速度y与x方向夹角为a,。点到x轴的距离为L,到y轴的距离为

2L,粒子的加速度为a,运动时间为f,根据平抛运动的规律有：

x方向：2L=v(/

y方向：L=；a/

粒子到达0点时沿y轴方向的分速度：

at,

又

tana萼

匕

解得tancr=l,即a=45°,

粒子到达0点时的夹角为45。解斜向上，粒子到达0点时的速度大小为

v—-----=5/2v；

cos450°0

(2)设电场强度为E,粒子电荷量为g,质量为小，粒子在电场中受到的电场力为尸，粒子在电场中运动的加速度:

m

设磁感应强度大小为3,粒子做匀速圆周运动的半径为R,洛伦兹力提供向心力，有:

v2

qvB=m—,

R

根据几何关系可知:

R=y[2L

解得:

£

2

4

14、(l)5m/s；(1)90J；(3)s=41；(4)-m<M<2m

3

【解析】

(1)甲在最高点D,由牛顿第二定律，有町

11

甲离开弹簧运动到D点的过程机械能守恒：+

联立解得：vB=5m/s；

(1)烧断细线时动量守恒：0=miV3-miVi

由于水平面AB光滑，则有vi=VB=5m/s,解得：vj=4m/s

1.1,

2

根据能量守恒，弹簧的弹性势能E=-/«1V,+-^=90J

(3)甲固定，烧断细线后乙物体减速运动到F点时的速度大小为VF,

mv

由动能定理得：-卬'〃=g}-6mgi，解得vF=l

从P点滑到H点时的速度为vH,由机械能守恒定律得

2

gmvj.=；mvH+2mgl

联立解得VM=1

由于VM=1向〉而，故乙物体能运动到H点，并从H点以速度vH水平射出.设乙物体回到轨道A