2023年湖北省武汉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.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再

选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力。用x表示物体运动的路程，，表示物体运动的时间，Ek表示物体的动能，

下列图像正确的是（）

2、伽利略在研究力和运动的关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾

角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示.伽利略设计这个实验的目的是为了说明（）

A.如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度

B.如果没有摩擦，物体运动过程中机械能守恒

C.维持物体做匀速直线运动并不需要力

D.如果物体不受到力，就不会运动

Y

3、在平直公路上甲乙两车从同一地点出发，两车位移x和时间f的比值一与时间，之间的关系如图所示。下列说法正

t

确的是（）

A.甲车的加速度大小为5m/s2

B.6s末乙车速度减小到零

C.甲车追上乙车前，2s末甲乙两车相距最远

D.乙车速度减小到零时，甲车速度为30m/s

4、图甲所示为氢原子能级图，大量处于〃=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从

〃=4能级向〃=2能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则

图甲图乙

A.改用从〃=4能级向〃=1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K发生光电效应

B.改用从〃=3能级向"=1能级跃迁时辐射的光，不能使阴极K发生光电效应

C.改用从〃=4能级向〃=1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能不变

D.入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大

5、据伊朗新闻电视台2019年9月7日消息，伊朗原子能组织发言人卡迈勒万迪当天宣布，作为第三阶段中止履行伊

核协议的措施，伊朗已启动了“先进离心机”，以增加浓缩铀储量。关于铀核的裂变，下列叙述正确的是（）

A.核反应堆中铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核，并吸收大量能量

B.核反应堆中铀核自发分裂为两个或几个中等质量的原子核，同时释放大量的核能

C.要使核反应堆中铀核发生链式反应，必须要有慢中子的轰击

D.要使核反应堆中铀核发生链式反应，必须要有快中子的轰击

6、如图所示，电源电动势为E、内阻不计，Ri、电为定值电阻，R）为滑动变阻器，C为电容器，电流表A为理想电

表、当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是

A.A的示数变大，电容器的带电量增多

B.A的示数变大，电容器的带电量减少

C.A的示数不变，电容器的带电量不变

D.A的示数变小，电容器的带电量减少

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、一定质量的理想气体状态变化如图所示，则（）

A.状态氏c的内能相等

B.状态a的内能比状态氏c的内能大

C.在a到力的过程中气体对外界做功

D.在a到b的过程中气体向外界放热

E.在b到c的过程中气体一直向外界放热

8、下列说法正确的是（）

A.单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变

B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的

C.杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条

纹的相邻条纹间距小

D.光的偏振特征说明光是横波

E.水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故

9、我国研发的磁悬浮高速实验样车在2019年5月23日正式下线，在全速运行的情况下，该样车的时速达到600千米。

超导体的抗磁作用使样车向上浮起，电磁驱动原理如图所示，在水平面上相距/的两根平行导轨间，有垂直水平面前

等距离分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为B,每个磁场的宽度都是/,相间排列。固定在样车下方宽为/、阻值为

K的导体线框Hcd悬浮在导轨上方，样车运行过程中所受阻力恒为了,当磁场以速度vo向右匀速运动时，下列说法

正确的是（）

V

ab

XXxX

*：BBXX

••xxxX•(XX

••,XX:<XXX

•IXX乂XXX

受到的电磁驱动力大小为也Qi

A.样车速度为零时,

R

nR2/22

B.样车速度为零时,线圈的电热功率为°

R

克服阻力做功的功率为介。-篇T

C.样车匀速运动时,

速度大小为％一会产

D.样车匀速运动时,

Z£>/

10、如图所示，水平传送带以恒定的速度羽运动，一质量为机的小物块轻放在传送带的左端，经过一段时间后，物块

和传送带以相同的速度一起运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g,贝！1（

A.物块加速运动时的加速度为4g

B.物块加速运动的时间为~■

C.整个过程中，传送带对物块做的功为

2

D.整个过程中，摩擦产生的热量为机v2

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）图甲为某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置，光电门A、B固定在气垫导轨上，细线两端分别

与钩码和滑块相连，重力加速度为go

（1）实验的主要操作如下:

①按图组装好实验器材；

②让滑块从气垫导轨上光电门A的右侧某位置由静止释放；

③记录遮光条通过光电门A、B所用的时间分别为八、⑵

④改变光电门B的位置，进行多次实验。

为完成该实验，还缺少的主要操作是;

(2)实验中还需要测量的物理量有；

①滑块的长度D;

②遮光条的宽度d；

③两个光电门之间的距离L;

④滑块(含遮光条)的质量M；

⑤钩码的质量机。

(3)对于滑块(含遮光条)和钩码组成的系统，重力势能的减少量AE产;动能的增加量△&=;(用上述所

给的字母表示)

(4)实验小组处理采集的多组数据并在坐标系AEp-AE*中描点作图，如图乙所示，若两轴的标度相同，造成该实验结果

的原因是.

12.(12分)用如图a所示的电路测量粕热敏电阻的阻值与温度的关系.

(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至______端(填"A"或"B”).

(2)实验测得不同温度下的阻值，并绘得如图b的吊-t关系图线，根据图线写出该热敏电阻的R“关系式：R,

=(£2).

ab

（3）箱的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计.请利用开关、导线、钻热敏电阻、图a中某一电表和图c所

示的恒流源（调节旋钮时可以选择不同的输出电流，且输出电流不随外部条件的变化而变化），设计一个简易电阻温度

计并在图d的虚线框内画出电路原理图_____________________.

Cda

（4）结合图b的关系图线，选择恒流源的输出电流为0.15A,当选用的电表达到满偏时，电阻温度计所测温度为

℃.如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请提出一种可行的方法：

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）如图甲所示，半径R=0.45m的光滑,圆弧轨道固定在竖直平面内，3为轨道的最低点，8点右侧的光

4

滑水平面上紧挨B点有一静止的小平板车，平板车质量M=1kg,长度/=1m,小车的上表面与B点等高，距地面高

度/?=0.2m.质量,"=1kg的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放.取g=10m/sz.试求：

（1）物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小；

（2）若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，如图乙所示，求物块滑离平

板车时的速率；

⑶若解除平板车的锁定并撤去上表面铺的材料后，物块与平板车上表面间的动摩擦因数"=0.2,物块仍从圆弧最高点

A由静止释放，求物块落地时距平板车右端的水平距离.

14.（16分）如图所示，水平线必上方存在竖直向下的匀强电场，岫以及H下方都存在竖直向上的匀强电场，场强

大小都相等。在附下方同时存在垂直纸面向外的匀强磁场。尸为就上方一点，到附距离为2L。一质量为机、带电

荷量为-q（<7>0）的带电小球从尸点以大小为匕,=4病、与竖直方向成0=30。斜向下抛出。g为重力加速度，经过

/上C点（图中未画出）时速度水平。

（1）求电场强度大小；

（2）小球经过就下方。点（图中未画出）时获得最大速度，。到"的距离为求磁场的磁感应强度大小。

15.（12分）间距为/的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图所示,倾角为0的导轨处于大小为/力,

方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间I中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3，”的“联动双杆”（由两根长

为/的金属杆，。和也用长度为L的刚性绝缘杆连接而成），在“联动双杆”右侧存在大小为吒，方向垂直导轨平面向上

的匀强磁场区间II,其长度大于L,质量为加，长为/的金属杆处，从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨（无

能量损失），杆”与“联动双杆”发生碰撞后杆外和那合在一起形成“联动三杆”，“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区

间D并从中滑出，运动过程中，杆劭、c。和0与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆，仍、*和0电阻均为

R=002Q,m=o.lkg,l=0,5m,L=0,3m,9=30°,B,=O,lT,B,=0.27。不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求:

（1）杆外在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小V。;

（2）联动三杆进入磁场区间II前的速度大小”

（3）联动三杆滑过磁场区间II产生的焦耳热Q

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、B

【解析】

AB.由机械能守恒得

mgx+Ek=1/?iVo

益与x是线性关系，故A错误，B正确;

CD.根据机械能守恒定律得

=g，叫;

mgx+Ek

又

12

x=vot--gr

得

1,1,

E

k=-^v--mg(V()t--gt)

m.vo,g都是定值，则Ek是f的二次函数，图象是抛物线，故CD错误。

故选B。

2、C

【解析】

本题考查了伽利略斜面实验的物理意义，伽利略通过“理想斜面实验”推翻了力是维持运动的原因的错误观点.

【详解】

伽利略的理想斜面实验证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状

态，故ABD错误，C正确.故选C.

【点睛】

伽利略“理想斜面实验”在物理上有着重要意义，伽利略第一个把实验引入物理，标志着物理学的真正开始.

3、D

【解析】

1,

A.根据."卬+万。厂可得

X1

甲车的加速度大小为

1099

a]=Zk、=2x—m/s**=10m/s~

选项A错误；

B.由图像可知，乙车的初速度为uo=15m/s,加速度为

22

a2-2k2=-2xgm/s=-5m/s

则速度减为零的时间为

r=—=3s

a2

选项B错误；

C.当两车相距最远时速度相等，即

v0-a2t-a{t

解得

Z=ls

选项C错误；

D.乙车速度减小到零时需经过U3s,此时甲车速度为

v-aj-30m/s

选项D正确。

故选D。

4、A

【解析】

在跃迁的过程中释放或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，=-0-85eV-(-3.40)=2.55eV=hu,此种光的

频率大于金属的极限频率，故发生了光电效应.A、陷|=-0.85eV-(-13.6)=12.75eV>A&|,同样光的频率大于金

属的极限频率，故一定发生了光电效应，则A正确.B、A^3I=-1.51eV-(-13.6)=12.09eV>A£41,也能让金属发生

光电效应，则B错误；C、由光电效应方程纥“=。丫-叱)，入射光的频率变大，飞出的光电子的最大初动能也变大，

故C错误；D、由纥“=和-网知光电子的最大初动能由入射光的频率和金属的逸出功决定，而与入射光的光强无关,

则D错误；故选A.

【点睛】波尔的能级跃迁和光电效应规律的结合；掌握跃迁公式△e=£；“-纥，光的频率E=光电效应方程

Ehn=hv-W..

5、C

【解析】

AB.核反应堆中铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核，并释放大量能量，AB错误；

CD.链式反应的条件有三个，一是足够浓度的铀，二是铀的体积需要大于等于临界体积，三是需要慢中子轰击，C正

确，D错误。

故选C。

6、A

【解析】

电容器接在R?（或滑动变阻器）两端，电容器两端电压和&（或滑动变阻器）两端电压相等，滑动变阻器滑片向右

移动，电阻增大，&和滑动变阻器构成的并联电路分压增大，所以与两端电压增大，根据欧姆定律：

R

可知电流表示数增大；电容器两端电压增大，根据：

Q=CU

可知电荷量增多，A正确，BCD错误。

故选Ao

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.根据理想气体状态方程结合图象可知，状态b、c的温度相同，故内能相等，故A正确；

B.根据理想气体状态方程结合图象可知，状态a的温度比状态b、c的温度高，故状态a的内能比状态b、c的内能

大,故B正确；

C.在a到b的过程中，体积减小，外界对气体做功，故C错误；

D.a到b的过程，温度降低，内能减小，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气体应从外界放

热，故D正确；

E.状态b、c的内能相等，由b到c的过程气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，整个过程气

体吸热，由a到b的过程气体放热，故在c到a的过程中气体应吸热；故E错误.

8、BDE

【解析】

A.单色光从光密介质进入光疏介质时，频率不变，光速发生了变化，所以光的波长也发生变化，选项A错误；

B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的，选项B正确；

C.根据光的干涉条纹间距公式x==/l,可知红光的波长长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相

邻条纹间距大，选项C错误;

D.光的偏振特征说明光是横波，选项D正确；

E.水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生

了全反射，选项E正确。

故选BDE。

9、AC

【解析】

A.当磁场以速度为向右匀速运动且样车速度为零时，线框前、后边切割磁感线产生的总感应电动势

E=2切%

由闭合电路欧婿定律可知，线框中的感应电流

I4

R

样车受到的安培力即电磁驱动力

F=2Bll

联立解得

F_4吐%

1—

R

选项A正确；

B.样车速度为零时，线圈的电热功率

上=竺"

RR

选项B错误；

CD.设样车匀速运动的速度为当样车以速度v匀速运动时，线框前后边切割磁感线的速度为vo-v,产生的总感应电动

势

E=2B/(v0-v)

由闭合电路欧姆定律可知，线框中的感应电流

/小

R

样车受到的安培力即电磁驱动力

F'=2BI'l

由平衡条件有

F'=f

联立解得

fR

「“一祈

克服阻力做功的功率

D公公fR

Pf=找=Jv------

f0{}4B2/2

选项D错误，C正确。

故选AC»

10、AC

【解析】

A.物块加速运动时，由牛顿第二定律得

fimg=ma

可得

故A正确；

B.物块加速运动的时间为

vv

t=~--

a4g

故B错误；

C.整个过程中，根据动能定理得传送带对物块做的功为

W=—/nv2-O=—mv2

22

故C正确；

D.物块加速运的动时间内传送带的位移为

x带=亚

物块的位移为

物块与传送带间相对位移大小为

vtV2

△X=x物=--------

22〃g

整个过程中摩擦产生的热量为

Q=fimg^x--mv2

故D错误。

故选AC。

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。

][(JY(d\'

11、将气垫导轨调节水平②③④⑤mgL-(M+w)-——气垫导轨没有调水平且B端偏低

2V27V17

【解析】

(1)[1].为完成该实验，还缺少的主要操作是将气垫导轨调节水平;

(2)[2],滑块经过两个光电门时的速度分别为

d_

4

d_

’2

则要验证的关系为

1,,1(JY

mgL=—(M+7n)(v2-Vj)=—(M+m)—

22V2/

则要测量的物理量是：②遮光条的宽度d；③两个光电门之间的距离L；④滑块(含遮光条)的质量M；⑤钩码的质

量m.

⑶[3].对于滑块(含遮光条)和钩码组成的系统，重力势能的减少量

AEp=mgL；

[4].动能的增加量

+m)

(4)[5].根据AEp-AE*图像，若AE产A4则直线倾角为45。，而现在图中直线倾角为42。，可知AE0<AE£可知原因可能

是滑块的重力做正功造成的，即气垫导轨没有调水平且B端偏低。

12、B50+/50将恒流源的输出电流调小

【解析】

(1)开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片应移至B端;

(2)由图象可知，钳丝电阻Rt的阻值与温度的关系式：R,=50+t,

(3)直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在伯丝电阻

Rt的两端，如图所示：

(4)当恒流源的输出电流为0.15A,所以当电压表示数最大时，即Rt两端的电压Ut=15V时，伯丝电阻R,的阻值最

大，由丙图中所画的R「t图象可知，此时温度计所能测量的温度最高；由1=工得饴丝电阻R,的阻值为：

R/=蔡=100。，则温度计所能测量的最高温度为：t=R「50=100-50=50℃.直流恒流电源正常工作时，其输出

电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在伯丝电阻Rt的两端，如图所示要提高该温度计所

能测量的最高温度值，应使伯丝电阻R.的阻值增大或将恒流源的输出电流调小.

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)30N.(2)lm/s.(3)0.2m.

【解析】

(1)物体从圆弧轨道顶端滑到B点的过程中，机械能守恒，则"名犬=；机”,

解得VB=3m/s.

在B点由牛顿第二定律得，N-mg=,〃山-

R

解得N=mg+m々-=30N

R

即物块滑到轨道上B点时对轨道的压力N，=N=30N,方向竖直向下.

(2)物块在小车上滑行时的摩擦力做功也=-必邂爱鳖/=-4J

从物体开始滑到滑离平板车过程中由动能定理得，，〃gK+Wf=1mv1

解得v=lmls

(3)当平板车不固定时，对物块ai=Ng=2m/§2

对平板车a2=以理=2m/?；

M

1919

经过时间tl物块滑离平板车，则U班一-=1加

解得ti=0.5s(另一解舍掉)

物体滑离平板车的速度V«)=VB-aiti=2ni/s

此时平板车的速度：v^=a2ti=lm/s

物块滑离平板车做平抛运动的时间与=

物块落地时距平板车右端的水平距离s=(v物-v车)t2=0.2m

【点睛】

本题综合考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，关键理清运动过程，选择合

适的规律进行求解.

14、(1)2/gL；(2)B=5〃?屈。

4qL

【解析】

(1)小球在。人上方，受到电场力(竖直向上)与重力的合力

Fx=qE-mg

产生的加速度大小为

m

竖直向上

经过ab