2023年湖北省四校高考物理四模試卷含解析

2023學年高考物理模擬試卷

注意事項

1.考生要認真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、如圖所示，質量為電阻為r的"U"字形金屬框aZ>cd置于豎直平面內，三邊的長度ad=dc=6c=L,兩頂點a、b

通過細導線與M、N兩點間的電源相連，電源電動勢為內阻也為r。勻強磁場方向垂直金屬框向里，金屬框恰好

處于靜止狀態(tài)。不計其余電阻和細導線對a、5點的作用力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

￡2

A.M點應接電源的正極B.電源的輸出功率為三

2r

C.磁感應強度的大小為mgrD.ad邊受到的安培力大于be邊受到的安培力

2、如圖所示，abed為邊長為L的正方形,在四分之一圓abd區(qū)域內有垂直正方形平面向外的勻強磁場，磁場的磁感

應強度為B。一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子從b點沿ba方向射入磁場，結果粒子恰好能通過c點，不計粒子

的重力，則粒子的速度大小為

qBLaqBL?（亞-1）網n（應+l）qBL

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

mmmm

3、在圖示電路中，理想變壓器原線圈的匝數為220,副線圈的匝數可調，Li、L2、L3和L』是四個相同的燈泡。當在“、

b兩端加上瞬時值表達式為“=220a5m100兀〃叼的交變電壓時，調節(jié)副線圈的匝數，使四個燈泡均正常發(fā)光。下列

說法正確的是（）

A.變壓器副線圈的匝數為440

B.燈泡的額定電壓為55V

C.變壓器原線圈兩端電壓為220V

D.穿過變壓淵原線圈的磁通量變化率的最大值為0.1V

4、雨滴從空中由靜止落下，若雨滴下落時空氣阻力對其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，則圖所示的圖像中，能正

確反映雨滴下落運動情況的是：（）

5、如圖所示，三段長度相等的直導線〃、仄c相互平行處在同一豎直面內，a、b間的距離等于氏c間的距離，通電

電流/“V/.V/c,方向如圖所示，則下列判斷正確的是（）

abc

A.導線b受到的安培力可能為0

B.導線a受到的安培力可能為0

C.導線c受到的安培力的方向一定向左

D.導線a、〃受到的安培力的方向一定相同

6、太陽內部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質子（；H）聚變?yōu)?個氫核（；He）的熱核反應，核反應方程是4；HHe+2X,

這個核反應釋放出大量核能。已知質子、氮核、X的質量分別為機卜m2.儂,真空中的光速為c。下列說法中正確的

是（）

A.方程中的X表示中子；n

B.方程中的X表示電子；e

C.這個核反應中質量虧損\m=mi—m2—ni3

D.這個核反應中釋放的核能AE=（4wii—既2—2,〃3）c2

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、如圖所示，粗糙的固定水平桿上有A、B、C三點，輕質彈簧一端固定在B點正下方的O點，另一端與套在桿A

點、質量為膽的圓環(huán)相連，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)。圓環(huán)從A處由靜止釋放，向右運動經過B點時速度為八加速度

為零，到達C點時速度為零，下列說法正確的是（）

A.從A到C過程中，圓環(huán)在B點速度最大

B.從A到B過程中，桿對環(huán)的支持力一直減小

C.從A到B過程中，彈簧對圓環(huán)做的功一定大于一根^

2

1,

D.從B到C過程中，圓環(huán)克服摩擦力做功等于一根F

2

8、下列說法中正確的是（）

A.分子運動的平均速率可能為零，瞬時速度不可能為零

B.液體與大氣相接觸時，表面層內分子所受其他分子的作用表現為相互吸引

C.空氣的相對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示

D.有些非晶體在一定條件下可以轉化為晶體

E.隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢能不一定減小

9、某同學在實驗室中研究遠距離輸電的相關規(guī)律，由于輸電線太長，他將每100米導線卷成一卷，共有8卷代替輸電

線路（忽略輸電線的自感作用）.第一次試驗采用如圖甲所示的電路圖，將輸電線與學生電源和用電器直接相連，測得

輸電線上損失的功率為6,損失的電壓為■；第二次試驗采用如圖乙所示的電路圖，其中理想變壓器（與學生電源

相連，其原副線圈的匝數比〃I：%，理想變壓器與用電器相連，測得輸電線上損失的功率為8,損失的電壓為。2,

兩次實驗中學生電源的輸出電壓與電功率均相同，下列正確的是

圖甲

A.￡=勺：%B.g：6=㈤

c.%：q=勺：n2D.Ui：U、=：

10、如圖所示，在小車內固定一光滑的斜面體，傾角為。，一輕繩的一端連在位于斜面體上方的固定木板5上，另一

端拴一個質量為，〃的物塊4,繩與斜面平行。整個系統(tǒng)由靜止開始向右勻加速運動。物塊A恰好不脫離斜面，則向右

加速運動時間為，的過程中（）

A.小車速度的變化量，=工

tan。

B.物塊重力所做的功和重力的沖量均為零

C.拉力沖量大小/=上空

COS。

22

D.拉力做功W=〃M—

2tan20

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺上的光電門，計時電腦記錄小

球通過光電門的時間，使用該裝置研究小球下落運動過程中的機械能情況。計時電腦記錄小球通過A、B兩光電門的

遮光時間分布是乙和弓，當地的重力加速度為g。

??I2ate

iL1111111111111111

,?.J10J

(1)用20分度游標卡尺測量小球直徑d,刻度線如圖乙所示，貝八/=cm

(2)為了驗證小球自A到B過程中機械能是否守恒，還需要進行哪些實驗測量.

A.用天平測出小球的質量

B.測出小球到光電門A的豎直高度/

C.A、B光電門中點間的豎直高度〃

(3)根據實驗測得的物理量，如果滿足關系，即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒；

(4)若計時電腦還記錄了小球自A到B的時間△f,本實驗還可以測量當地的重力加速度，則重力加速度g=

(使用d、4、J和加表示)

12.(12分)為測得某圓柱形金屬導體的電阻率，某同學設計了如下實驗。

(1)用螺旋測微器測它的直徑，如圖甲所示，為mm,用游標卡尺測它的長度，如圖乙所示，為cm。

三—15234cm

=_iou1JIIII|II!11山II(IIi?lIl|

501020

圖甲圖乙

(2)用伏安法測得該金屬導體的伏安特性曲線如圖丙所示，則該金屬導體材料的電阻率與有關，并且電阻率隨

該物理量的增大而(填“增大”或“減小

(3)若把該金屬導體與一阻值為4.0。的定值電阻串聯后接在電源電動勢為3.0V、內阻為1.0。的電源兩端，該金屬導體

的熱功率為Wo(保留兩位有效數字)

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)如圖所示，質量，”的小環(huán)串在固定的粗糙豎直長桿上，從離地〃高處以一定初速度向上運動，運動過程

中與長桿之間存在大小超的滑動摩擦力.小環(huán)能達到的最大高度為3瓦求：

2

(1)小環(huán)從h高處出發(fā)至第二次經過2h高處過程中，重力做功和摩擦力做功分別為多少？

(2)在高中我們定義“由相互作用的物體的相對位置決定的能量”叫勢能，如相互吸引的物體和地球，其相對位置關系決

定重力勢能.對比⑴問中兩力做功，說明為什么不存在與摩擦力對應的“摩擦力勢能”的概念.

(3)以地面為零勢能面.從出發(fā)至小環(huán)落地前，小環(huán)的機械能E隨路程s的變化關系是什么？

14.(16分)如圖所示，直角坐標系xOy內z軸以下、x=b(6未知)的左側有沿y軸正向的勻強電場，在第一象限內

y軸、x軸、虛線MN及X5所圍區(qū)域內右垂直于坐標平面向外的勻強磁場，M、N的坐標分別為(0,a)、(a,0),

質量為小、電荷量為q的帶正電粒子在P點以初速度如沿x軸正向射出，粒子經電場偏轉剛好經過坐標

原點，勻強磁場的磁感應強度B=22殳，粒子第二次在磁場中運動后以垂直x=b射出磁場，不計粒子的重力。求：

qa

⑴勻強電場的電場強度以及b的大??；

(2)粒子從P點開始運動到射出磁場所用的時間。

15.(12分)一定質量的理想氣體，狀態(tài)從ATBTC的變化過程可用如圖所示的p-y圖線描述，氣體在狀態(tài)A時溫

度為7\=300K,試求：

(1)氣體在狀態(tài)B時的溫度7B和狀態(tài)C時的溫度Tc;

(2)若氣體在B-C過程中氣體內能減少了200J,則在BTC過程吸收或放出的熱量是多少？

P/xl^Pa

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1,C

【解析】

A.金屬框恰好處于靜止狀態(tài)，說明線框受到的安培力向上，根據左手定則可知de邊中的電流方向應由d指向c,結

合電路知識得M點應接電源的負極，故A錯誤；

B.由閉合電路歐姆定律得

)

2r

電源輸出功率

故B錯誤；

C.根據平衡條件有

mg=BIL

解得

故C正確；

D.根據對稱性可知ad邊受到的安培力等于be邊受到的安培力，方向相反，故D錯誤。

故選C。

2、C

【解析】

粒子沿半徑方向射入磁場，則出射速度的反向延長線一定經過圓心，由于粒子能經過C點，因此粒子出磁場時一定沿

ac方向，軌跡如圖：

由幾何關系可知，粒子做圓周運動的半徑為

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

根據牛頓第二定律得：

2

qv^B-m—

r

解得：%=(交二1)用。,故C正確。

m

故選：Co

3、B

【解析】

A.四個燈泡均正常發(fā)光，說明變壓器原、副線圈中的電流相同，根據

乙=%

?1

可得變壓器副線圈的匝數

%=n,=220

故A錯誤；

BC.“、力兩端電壓的有效值

220夜

U=—片一V=220V

V2

設每個燈泡的額定電壓為Uo,原線圈兩端電壓為S,則有

U=2Un+Ui

結合

旦_=五

2U0n2

可得

Uo=55V,t/i=110V

故B正確，C錯誤；

D.原線圈兩端電壓的最大值

U“,=6U[=11072V

根據法拉第電磁感應定律有=々絲，解得穿過原線圈的磁通量變化率的最大值為

△①鳳

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

\t2

故D錯誤。

故選B。

4、C

【解析】

當雨滴剛開始下落時，阻力/較小，遠小于雨滴的重力G,即/VG,故雨滴做加速運動；由于雨滴下落時空氣對它的

阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，由，"g戶，可知加速度減小，故當速度達到某個值時，阻力/會增大到與重力G

相等，即片G,此時雨滴受到平衡力的作用，將保持勻速直線運動；故C正確，ABD錯誤。

5、B

【解析】

A.根據同向電流相互吸引、反向電流相互排斥可知，導線8受到的安培力不可能為（），故A錯誤；

BD.導線a受到導線b給的向右的安培力和導線c給的向左的安培力，又因為通電電流/“V/bV/c,ac之前的距離大

于曲之間的距離，所以導線a受到的安培力可能為0,而導線5受到的安培力不可能為0,所以導線。、8受到的安培

力的方向不一定相同，故B正確，D錯誤；

C.根據同向電流相互吸引、反向電流相互排斥可知，導線c受到的安培力的方向一定向右，故C錯誤。

故選B。

6、D

【解析】

AB.由核反應質量數守恒、電荷數守恒可推斷出X為：e,故AB錯誤;

CD,質量虧損為

△/n=4//zi-/n2-2/723

釋放的核能為

△￡=△mc2=（4，"I-，"2-2，"3）C2

故C錯誤、D正確。

故選D。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、BC

【解析】

A.圓環(huán)由4點釋放，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)，則圓環(huán)加速運動，設48之間的O位置為彈簧的原長，則A到。的過

程中，彈簧彈力減小，圓環(huán)的加速度逐漸減小，。到8的過程中，彈簧處于壓縮狀態(tài)，則彈簧彈力增大，圓環(huán)的加速

度先增大后減小，B點時，圓環(huán)合力為零，豎直向上的彈力等于重力，從5到C的過程中，圓環(huán)可能做減速運動，無

論是否存在彈簧原長的位置，圓環(huán)的加速度始終增大，也可能先做加速后做減速運動，加速度先減小后增大，故8點

的速度不一定最大，故A錯誤；

B.當圓環(huán)從4到。運動時，彈簧為拉力且逐漸減小，此時桿對環(huán)的支持力等于環(huán)的重力與彈簧彈力向下的分量之和，

可知桿對環(huán)的支持力隨彈簧彈力的減小而減小；當圓環(huán)從O到3運動時，彈簧被壓縮，且彈力沿彈簧向上逐漸增加，

此時桿對環(huán)的支持力等于環(huán)的重力與彈簧彈力向上的分量之差，可知桿對環(huán)的支持力隨彈簧彈力的增加而減??；即從

4到8過程中，桿對環(huán)的支持力一直減小，選項B正確；

C.從A到8過程中，彈簧對圓環(huán)做的功、摩擦力做負功，根據功能關系可知，彈簧對圓環(huán)做功一定大于故c

2

正確；

D.從8到C過程中，彈簧彈力做功，圓環(huán)克服摩擦力做功，根據功能關系可知，圓環(huán)克服摩擦力做功不等于《，”落

故D錯誤。

故選BC?

8、BDE

【解析】

A.分子做永不停息的做無規(guī)則運動，其平均速率不可能為零，而瞬時速度可能為零，故A錯誤；

B.表面張力的微觀解釋為液體表面層的分子間距較大，表現為引力，故B正確；

C.空氣絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示，故C錯誤；

D.晶體具有規(guī)則的幾何形狀，有一定的熔點，物理性質表現為各向異性，非晶體則沒有規(guī)則的幾何形狀，沒有一定

的熔點，物理性質表現為各向同性，二者在一定的條件下可以相互轉化，例如，天然水晶是晶體，而熔化以后再凝結

的水晶(即石英玻璃)就是非晶體，故D正確；

E.隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，當分子距離小于ro時，分子力為斥力，距離增大時分子斥力做正

功，分子勢能減小；當分子距離大于r。時，分子力為引力，距離增大時分子引力做負功，分子勢能增大，故E正確。

故選BDE,

9、BC

【解析】

設學生電源提供的電壓為U,輸出功率為P,輸電線的總電阻為r,則第一次實驗中的電流為/=p},故q=",

《=八一第二次試驗中，根據變壓器電流反比線圈匝數可知;=與，輸電線中的電流為=2/,故

/1勺"2

幾］/2,2

u2=Ixr=^-Ir,￡==,所以u%々，￡n,'〃：，BC正確.

%--=------=——=—----二—

U、Irn2Ptrrn；

【點睛】

對于遠距離輸電這一塊：

p

(1)輸電電流I：輸電電壓為U,輸電功率為P,則輸電電流/=5；

(2)電壓損失△0：A(7=/r,輸電線始端電壓U與輸電線末端電壓U'的差值；

(3)功率損失：遠距離輸電時，輸電線有電阻，電流的熱效應引起功率損失，損失的功率①AP=〃&戈，②AP=/△0,

③△八叱.

R

10、AD

【解析】

對物塊A進行受力分析可知，物塊A受拉力T和重力G,根據力的合成得

Tsin。=mg

TbosO=F合

解得

F一厘

°tanB

T_mg

sin。

A.小車的加速度為

a-七.g

mland

則小車速度的變化量為

v=at=——

tan。

故A正確；

B.由于重力的方向與位移方向垂直，故重力做功為零，但沖量％="吆，，不是。，故8錯誤;

C.拉力的沖量

故c錯誤；

D.重力做功為0,則拉力的功

W=—mv2

2

而

-r=旦

tan。

解得

22

故D正確

故選AD。

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

dSJ?

11、1.025=2gh

△t-tZ，t\

’2>4>2

【解析】

(1)⑴游標卡尺的主尺刻度為10mm,游標尺刻度為5x0.05mm=0.25mm,所以小球直徑

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

⑵⑵如果機械能守恒，則小球減小的重力勢能等于增加的動能，則

mgh^mv}-^

即

所以不需要測量小球的質量。研究的過程是小球在兩光電門之間的能量變化，需要A、B光電門中點間的豎直高度〃。

故AB錯誤，C正確。

1,1,

⑶⑶由以上分析可知，如果滿足加=]相4--mv；,即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒。而

=2gh

V27vi7

(4)⑷根據勻變速運動的速度時間關系v=v0+at,有

(d\(d\A

—二—+g\t

JVI2

得

_dd

8

t2-Mt\.At

12、0.6002.060溫度增大0.45

【解析】

(1)[1].螺旋測微器的讀數由固定刻度和可動刻度兩部分組成，直徑為

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

[2].游標卡尺的讀數由固定刻度和游標尺上的讀數兩部分組成，長度為

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

(2)[3][4].由曲線可看出溫度升高電阻增大，電阻率增大;

(3)[5].電源與4.0。的定值電阻串聯組成等效電源，有

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

在燈泡伏安特性曲線中作出電源的圖象，兩圖象的交點坐標值為：[7=1.5V,/=0.3A

燈泡功率為

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

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

31

13、(1)-mgh；-〃⑵不存在與摩擦力對應的“摩擦力勢能“(3)E=4,”g/L

【解析】

⑴重力做功為

WG="mgh

摩擦力做功

me3

Wj=-fs=----—?3h=--mgh

⑵重力做功與路徑無關，僅與初末位置有關.勢能的變化與初末位置有關.兩者都與位置有關，所以重力有對應的重

力勢能.摩擦力做功與路徑有關，所以不存在與摩擦力對應的“摩擦力勢能”。

⑶小環(huán)能達到的最大高度為3兒貝U：

-,mgc,八12

—mg-2h——x2h-0——

解得：

gmv^=3mgh

若以地面為零勢能面，小環(huán)初始勢能為，"g〃，初始動能為3,〃g九則初始機械能為4,〃g/?；從出發(fā)到落地前，通過路程

s,克服摩擦力所做的功為gmgs；則機械能變化的表達式為：

I

E=4mgh--mgs