2023年普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試(湖北卷)物理(含解析)_第1頁
2023年普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試(湖北卷)物理(含解析)_第2頁
2023年普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試(湖北卷)物理(含解析)_第3頁
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文檔簡介

2023年高考湖北卷物理真題學(xué)校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________一、單選題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鏡可用于探測波長為SKIPIF1<0的氫原子譜線(對應(yīng)的光子能量為SKIPIF1<0)。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.SKIPIF1<0和SKIPIF1<0能級之間的躍遷 B.SKIPIF1<0和SKIPIF1<0能級之間的躍遷C.SKIPIF1<0和SKIPIF1<0能級之間的躍遷 D.SKIPIF1<0和SKIPIF1<0能級之間的躍遷【答案】A【詳解】根據(jù)圖分析可知n=2和n=1的能級差之間的能量差值為SKIPIF1<0,與探測器探測到的譜線能量相等,因此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。故選A。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SKIPIF1<0,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SKIPIF1<0B.當火星與地球相距最遠時,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SKIPIF1<0D.下一次“火星沖日”將出現(xiàn)在2023年12月8日之前【答案】B【詳解】A.據(jù)圖分析,火星和地球均繞太陽運動,因為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SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0。A錯誤;B.因為火星和地球繞太陽勻速圓周運動,速度大小均不變,當火星與地球相距最遠時,由于兩者的速度方向相反,故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SKIPIF1<0,由于不知道火星和地球的質(zhì)量比,因此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SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,要發(fā)生下一次火星沖日則有SKIPIF1<0,可解得SKIPIF1<0,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。故選B。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SKIPIF1<0、SKIPIF1<0,電場強度大小分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。下列說法正確的是()A.若SKIPIF1<0,則M點到電荷Q的距離比N點的遠B.若SKIPIF1<0,則M點到電荷Q的距離比N點的近C.若把帶負電的試探電荷從M點移到N點,電場力做正功,則SKIPIF1<0D.若把帶正電的試探電荷從M點移到N點,電場力做負功,則SKIPIF1<0【答案】C【詳解】A.電勢沿著電場線的方向逐漸降低,根據(jù)正點電荷產(chǎn)生的電場特點可知若SKIPIF1<0,因此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)生的電場特點可知如果SKIPIF1<0,因此M點到電荷Q的距離比N點的遠,故B錯誤;C.如果把帶負電的試探電荷從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,因此有SKIPIF1<0,C正確;D.如果把帶正電的試探電荷從M點移到N點,電場力做負功,因此是逆著電場線運動;根據(jù)正點電荷產(chǎn)生的電場特點可知SKIPIF1<0,D錯誤。故選C。4.兩節(jié)動車的額定功率分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0,在某平直鐵軌上能達到的最大速度分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。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到的最大速度為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【詳解】根據(jù)題意分析可知兩節(jié)動車分別有SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,當將它們編組后有SKIPIF1<0,聯(lián)立解得SKIPIF1<0。故選D。5.近場通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進行通訊,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SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0,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SKIPIF1<0,則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最接近(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】B【詳解】由法拉第電磁感應(yīng)定律分析可知SKIPIF1<0。故選B。6.如圖所示,楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為SKIPIF1<0,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SKIPIF1<0。不考慮多次反射,OQ邊上有光射出部分的長度為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【詳解】設(shè)光纖在OQ界面的入射角為SKIPIF1<0,折射角為SKIPIF1<0,幾何關(guān)系可知SKIPIF1<0,則有折射定律SKIPIF1<0,光纖射出OQ界面的臨界為發(fā)生全反射,光路圖如下,其中SKIPIF1<0光線在AB兩點發(fā)生全反射,有全反射定律SKIPIF1<0,即AB兩處全反射的臨界角為SKIPIF1<0,AB之間有光線射出,根據(jù)幾何關(guān)系可知SKIPIF1<0。故選C。7.一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,波長為SKIPIF1<0,振幅為SKIPIF1<0。介質(zhì)中有a和b兩個質(zhì)點,其平衡位置分別位于SKIPIF1<0和SKIPIF1<0處。某時刻b質(zhì)點的位移為SKIPIF1<0,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.【答案】A【詳解】根據(jù)題意分析,ab之間的距離為SKIPIF1<0,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SKIPIF1<0,因此有SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0或SKIPIF1<0(舍去,向下振動)根據(jù)ab之間的距離關(guān)系可知SKIPIF1<0,因此SKIPIF1<0,可知a點此時的位移為SKIPIF1<0,且向下振動,即此時的波形圖為故選A。二、多選題8.SKIPIF1<0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SKIPIF1<0。在SKIPIF1<0時間內(nèi),下列說法正確的是(

)A.SKIPIF1<0時,P回到原點 B.SKIPIF1<0時,P的運動速度最小C.SKIPIF1<0時,P到原點的距離最遠 D.SKIPIF1<0時,P的運動速度與SKIPIF1<0時相同【答案】BD【詳解】ABC、據(jù)圖分析,質(zhì)點在SKIPIF1<0時間內(nèi)從靜止出發(fā)先做加速度增大的加速運動在做加速度減小的加速運動,此過程一直向前加速運動,SKIPIF1<0時間內(nèi)加速度和速度反向,先做加速度增加的減速運動在做加速度減小的減速運動,SKIPIF1<0時刻速度減速到零,此過程一直向前做減速運動,SKIPIF1<0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、據(jù)圖分析,SKIPIF1<0圖像的面積表示速度變化量,SKIPIF1<0內(nèi)速度的變化量為零,因此SKIPIF1<0時刻的速度與SKIPIF1<0時刻相同,D正確。故選BD。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SKIPIF1<0,OP與桿垂直。當小球置于桿上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SKIPIF1<0B.小球在P點下方SKIPIF1<0處的加速度大小為SKIPIF1<0C.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【答案】AD【詳解】A、據(jù)圖分析可知,小球在P點受力平衡,所以有SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,聯(lián)立解得,SKIPIF1<0,A正確;C.據(jù)圖分析可知,在PM之間任取一點A,令A(yù)O與MN之間的夾角為SKIPIF1<0,則此時彈簧的彈力為SKIPIF1<0,小球受到的摩擦力為SKIPIF1<0,化簡得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0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.據(jù)圖分析可知,小球運動到P點下方SKIPIF1<0時SKIPIF1<0,此時摩擦力大小為SKIPIF1<0,據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0,聯(lián)立解得SKIPIF1<0,B錯誤。故選AD。10.一帶正電微粒從靜止開始經(jīng)電壓SKIPIF1<0加速后,射入水平放置的平行板電容器,極板間電壓為SKIPIF1<0。微粒射入時緊靠下極板邊緣,速度方向與極板夾角為SKIPIF1<0,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SKIPIF1<0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.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.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【答案】BD【詳解】A、據(jù)圖分析可知,粒子從射入到運動到最高點由運動學(xué)可得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,聯(lián)立可得SKIPIF1<0,A錯誤;B、據(jù)圖分析可知,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SKIPIF1<0,SKIPIF1<0粒子射入電容器后的速度為SKIPIF1<0,水平方向和豎直方向的分速度SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,從射入到運動到最高點由運動學(xué)關(guān)系SKIPIF1<0,粒子射入電場時由動能定理可得SKIPIF1<0,聯(lián)立解得SKIPIF1<0,B正確;C、據(jù)圖分析可知,粒子穿過電容器時從最高點到穿出時由運動學(xué)可得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,射入電容器到最高點有SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,設(shè)粒子穿過電容器與水平的夾角為SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,粒子射入磁場和水平的夾角為SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,C錯誤;D.據(jù)圖分析可知,粒子射入到最高點的過程水平方向的位移為SKIPIF1<0,豎直方向的位移為SKIPIF1<0,聯(lián)立解得SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,因此解得SKIPIF1<0,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),射出磁場過程同理SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,即軌跡不會變化,D正確。故選BD。三、實驗題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)SKIPIF1<0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(SKIPIF1<0)個砝碼(電子秤稱得每個砝碼的質(zhì)量SKIPIF1<0為SKIPIF1<0),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SKIPIF1<0和SKIPIF1<0分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量,則m和SKIPIF1<0所滿足的關(guān)系式為SKIPIF1<0__________。(3)根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標紙上繪制出SKIPIF1<0圖像,如圖(b)所示,可得木塊A和木板間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0_________(保留2位有效數(shù)字)。【答案】不必SKIPIF1<00.40【詳解】(1)據(jù)圖分析可知,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)據(jù)圖分析可知,對木塊、砝碼以及重物B分析可知SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0。(3)據(jù)圖分析可知,根據(jù)SKIPIF1<0,結(jié)合圖像可知SKIPIF1<0,則μ=0.40。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SKIPIF1<0,內(nèi)阻很大);電流表(量程SKIPIF1<0);電阻箱(阻值SKIPIF1<0);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SKIPIF1<0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__________SKIPIF1<0(保留2位有效數(shù)字)。(3)該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進一步探究,作出SKIPIF1<0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__________SKIPIF1<0(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”)。【答案】1.580.642.5偏小【詳解】(1)實物連線如圖:(2)據(jù)圖分析可知,由電路結(jié)合閉合電路的歐姆定律可得SKIPIF1<0,由圖像可知E=1.58V,內(nèi)阻SKIPIF1<0。(3)根據(jù)SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,由圖像可知SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0。(4)由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大,因此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。四、解答題13.如圖所示,豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細均勻,內(nèi)壁光滑,橫截面積分別為S、SKIPIF1<0,由體積可忽略的細管在底部連通。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。現(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SKIPIF1<0,左側(cè)活塞上升SKIPIF1<0。已知大氣壓強為SKIPIF1<0,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。【答案】(1)SKIPIF1<0;(2)SKIPIF1<0;SKIPIF1<0【詳解】(1)對左右氣缸內(nèi)所封的氣體,初態(tài)壓強p1=p0,體積SKIPIF1<0,末態(tài)壓強p2,體積SKIPIF1<0,根據(jù)玻意耳定律可得SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0。(2)對右邊活塞受力分析可知SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,對左側(cè)活塞受力分析可知SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0。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SKIPIF1<0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入軌道SKIPIF1<0內(nèi)側(cè),并恰好能到達軌道的最高點D。小物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0,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D點的速度大小;(2)B和D兩點的高度差;(3)小物塊在A點的初速度大小。【答案】(1)SKIPIF1<0;(2)0;(3)SKIPIF1<0【詳解】(1)根據(jù)題干分析可知,小物塊恰好能到達軌道的最高點D,因此在D點有SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0。(2)根據(jù)題干分析可知,小物塊從C點沿圓弧切線方向進入軌道SKIPIF1<0內(nèi)側(cè),則在C點有SKIPIF1<0,小物塊從C到D的過程中,根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0,因此小物塊從B到D的過程中,根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0,聯(lián)立解得SKIPIF1<0,H=0。(3)小物塊從A到B的過程中,根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0,S=π?2R聯(lián)立解得SKIPIF1<0。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小;(2)粒子乙的質(zhì)量和第一次碰撞后粒子乙的速度大小;(3)SKIPIF1<0時刻粒子甲、乙的位置坐標,及從第一次碰撞到SKIPIF1<0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)SKIPIF1<0;(2)SKIPIF1<0,SKIPIF1<0;(3)甲(2a,0),乙(0,0),SKIPIF1<0【詳解】(1)根據(jù)題干分析可知,粒子甲從點P(2a,0)沿y軸正方向射入到達點O,則說明粒子甲的半徑r=a,根據(jù)SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0。(2)根據(jù)題干分析可知,粒子甲運動一個圓周時,粒子乙剛好運動了兩

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