2023年高考物理全真模拟试卷 湖北卷2（原卷版+解析版）

绝密★启用前
2023年高考物理全真模拟试卷
湖北卷
本试卷共16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1 7题只有一项符合题目要求，第8 11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）的过程。中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早就是通过核的反冲而间接证明中微子的存在的，一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下面说法正确的是（ ）
A．母核的质量数小于子核的质量数
B．子核的动量与中微子的动量大小相同
C．母核的电荷数小于子核的电荷数
D．子核的动能大于中微子的动能
2．“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空p点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊时的位置，人在从p点下落到最低点c点的过程中，下列说法错误的是（ ）
A．在pa段做自由落体运动，处于完全失重状态
B．在ab段绳的拉力小于人的重力，处于失重状态
C．在bc段绳的拉力大于人的重力，处于超重状态
D．在c点，速度为零，处于平衡状态
3．如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，其中BC平行于T轴，CD平行于V轴。下列说法正确的是（　　）
A．A→B过程，压强不变，分子平均动能变小
B．B→C过程，压强变大，分子平均动能变小
C．B→C过程，压强变小，分子密集程度不变
D．C→D过程，压强变大，分子密集程度变小
4．第七届中国（上海）国际超级电容器产业展览会于2016年8月23日至25日在上海新国际博览中心举行．如图所示为超级平行板电容器，相距为d的两极板M、N分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则
A．油滴带正电
B．油滴带电荷量为
C．电容器的电容为
D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动
5．如图，两个质量均为m的小球a、b通过轻质铰链用轻杆连接，a套在固定的竖直杆上，b放在水平地面上。一轻质弹簧水平放置，左端固定在杆上，右端与b相连。当弹簧处于原长状态时，将a由静止释放，已知a下降高度为h时的速度大小为v，此时杆与水平面夹角为。弹簧始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）
A．释放a的瞬间，a的加速度大小为g
B．释放a的瞬间，地面对b的支持力大小为2mg
C．a的速度大小为v时，b的速度大小为
D．a的速度大小为v时，弹簧的弹性势能为
6．一辆无人驾驶汽车在测试场地进行制动测试时，整个制动过程汽车做匀减速直线运动，当汽车行驶60m时速度减小为初始时的一半，又行驶5s后停止，则下列说法正确的是（ ）
A．制动过程汽车所用的总时间为8s B．制动过程汽车的总位移大小为80m
C．开始制动时汽车的速度大小为32m/s D．制动过程中汽车的加速度大小为2
7．在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块．开始时滑块静止．若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1，持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2．当电场E2与电场E1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能．在上述过程中，E1对滑块的电场力做功为W1，冲量大小为I1；E2对滑块的电场力做功为W2，冲量大小为I2．则
A．I1= I2 B．4I1= I2
C．W1= 0.25W2 =0.75 D．W1= 0.20W2 =0.80
8．如图所示，在边长为的等边三角形内分布着垂直于纸面向外，磁感应强度大小为的匀强磁场，在三角形的中心有一个点状的粒子源，它可沿平行纸面的各个方向发射质量为，电荷量为，速率为的同种粒子。不考虑粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　）
A．有部分粒子能够击中三角形的顶点
B．粒子在磁场中运动的最短时间为
C．粒子在磁场中运动的最长时间为
D．若磁感应强度大于，所有粒子均不能射出三角形区域
9．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的说法，正确的是（　　）
A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变
B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大
C．图丙中回路在时间内产生的感应电动势大于时间内产生的感应电动势
D．图丁回路产生的感应电动势先变小再变大
10．如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=3E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子（电荷量为e，质量为m，不计重力）无初速度地放入电场E1中的A点，A点到MN的距离为，最后电子打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，则（ ）
A．电子从释放到打到屏上所用的时间为
B．电子从释放到打到屏上所用的时间为
C．电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为2
D．电子打到屏上的点P'（图中未标出）到点O的距离为
11．如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为g；减速时，加速度的最大值为g，其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是（　　）
A．棒与导轨间的动摩擦因数为
B．棒与导轨间的动摩擦因数为
C．加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60°
D．减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150°
二、非选择题：本题共5小题，共56分。
12．（7分）实验小组利用重物做自由落体运动验证机械能守恒定律，同时测量重力加速度。实验时将智能相机固定在黑板正前方，相机的视窗高度恰好包含黑板的上下边界，测量时设定相机闪光频率为10Hz，现将小钢球贴紧黑板从上边界某位置无初速释放，相机拍下小钢球下落的影像。将影像沿A4纸纵向打印，如图所示，已知黑板的高度为120cm，A4纸纵向长度为30cm，用刻度尺测出A4纸上每相邻像点间距离并标注在图样中，
（1）小钢球运动至B点时的速度为______m/s（结果保留3位有效数字）；
（2）小钢球下落的加速度大小为______（结果保留3位有效数字）；
（3）若当地重力加速度，实验中小钢球所受的阻力为其重力的倍，则＝______；若机械能的损失不超过3%，则机械能守恒，本实验机械能______（填“守恒”或“不守恒”）；
（4）本实验中______测量小钢球的质量（填“需要”或“不需要”）。
13．（9分）某同学测量一捆铜导线的长度L，所用器材有：学生电源E，阻值为的定值电阻，电压表和（内阻均未知），电阻箱R，开关及导线若干。实验操作如下：
（1）用游标卡尺在不同部位测量铜导线横截面的直径D，测量时铜导线应卡在图（a）所示的游标卡尺的部位______（选填“A”“B”“C”“D”“E”“F”或“G”），某次测量的示数如图（b）所示，为______mm；
（2）按图（c）连接电路，a、b间粗实线表示铜导线，闭合开关S，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的示数，绘制出图（d），则铜导线的电阻值______Ω；查表可知铜的电阻率为ρ，用ρ、D、表示这捆铜导线的长度为L＝______；
（3）若考虑电压表内阻的影响，则由图（d）测得铜导线的电阻值______（选填“大于”“小于”或“等于”）。
14．（9分）如图所示，轨道由粗糙的水平轨道，竖直轨道和光滑的圆弧轨道组成，连线水平。质量为、可视为质点的玩具小汽车从点由静止释放，以的恒定功率启动，从点以最大速度水平抛出，恰能沿过点的切线进入竖直圆弧轨道，并从轨道边缘点飞出，离开点后相对点上升的最大高度。已知间距，重力加速度为，小汽车运动到点后电机不再工作。圆弧轨道的圆心和点等高，取求∶
（1）小汽车在轨道段所受摩擦力大小及运动的时间；
（2）轨道的半径及小汽车运动到轨道段最低点时对轨道的压力。
15．（15分）一小球质量m=1.0×10-2kg，通过细线悬挂于空中，现给小球施加水平方向恒力F1作用，小球静止，细线与竖直方向的夹角θ=45°，如图所示。现以小球静止位置为坐标原点O，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其中x轴水平。现剪断细线，经0.2s，F1突然反向，大小不变；再经0.2s，撤去水平力F1同时施加另一恒力F2，又经0.4s小球速度为零。已知g取10m/s2，空气阻力不计。求：
（1）F1和F2大小；
（2）细线剪断0.8s末小球的位置坐标。
16．（16分）如图所示，完全相同的两个弹性小球A、B用不可伸长的、长为L的轻绳连接，分别套在水平细杆OP和整直细杆0Q上，OP与OQ在0点用一小段圆弧杆平滑相连，且0Q足够长．初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸直，然后释放两个小球，A球通过小段圆弧杆速度大小保持不变，重力加速度为g，不计一切摩擦试求：
(1)当B球下落时A球的速度大小；
(2)A球到达0点后再经过多长时间能够追上B球；
(3)两球发生第一次碰撞后当绳子再次恢复到原长时B球距离0点的距离．
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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2023年高考物理全真模拟试卷
湖北卷
本试卷共16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1 7题只有一项符合题目要求，第8 11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）的过程。中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早就是通过核的反冲而间接证明中微子的存在的，一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下面说法正确的是（ ）
A．母核的质量数小于子核的质量数
B．子核的动量与中微子的动量大小相同
C．母核的电荷数小于子核的电荷数
D．子核的动能大于中微子的动能
【答案】B
【详解】A．质量数等于质子数和中子数之和，母核的质子数减少1个但中子数增加1个，说明母核质量数等于子核的质量数，故A错误；
B．一个静止的原子核，动量为零，发生“轨道电子俘获”，系统动量守恒仍为零，所以子核的动量与中微子的动量大小相同，方向相反，故B正确；
C．母核失去了一个质子变成子核，因此电荷数大于子核的电荷数，故C错误；
D．子核和中微子动量大小相等，动量和动能关系为
因子核质量大，所以子核的动能小于中微子的动能，故D错误。
故选B。
2．“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空p点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊时的位置，人在从p点下落到最低点c点的过程中，下列说法错误的是（ ）
A．在pa段做自由落体运动，处于完全失重状态
B．在ab段绳的拉力小于人的重力，处于失重状态
C．在bc段绳的拉力大于人的重力，处于超重状态
D．在c点，速度为零，处于平衡状态
【答案】D
【详解】A．a点是弹性绳的原长位置，故在pa段人只受重力，人做自由落体运动，处于完全失重状态，故A正确；
B．b是人静止悬吊着时的位置，则b点
在ab段
加速度方向向下，人向下做加速度减小的加速运动，处于失重状态，故B正确；
C．在bc段
加速度方向向上，人向下做加速度增大的减速运动，人处于超重状态，故C正确；
D．c是人所到达的最低点，故c点速度为零，但受向上的合力不为零，有向上的加速度，处于处于超重状态，故D不正确。
故选D。
3．如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，其中BC平行于T轴，CD平行于V轴。下列说法正确的是（　　）
A．A→B过程，压强不变，分子平均动能变小
B．B→C过程，压强变大，分子平均动能变小
C．B→C过程，压强变小，分子密集程度不变
D．C→D过程，压强变大，分子密集程度变小
【答案】C
【详解】A．A→B过程，根据 ，图线通过原点，所以压强不变；温度升高，分子平均动能变大，A错误；
BC．B→C过程，根据，体积不变，温度降低，压强变小；因为温度降低，分子平均动能变小；因为体积不变，所以分子的密集程度不变，B错误，C正确；
D．C→D过程，根据，温度不变，体积减小，压强变大；因为体积减小，分子密集程度变大，D错误。
故选C。
4．第七届中国（上海）国际超级电容器产业展览会于2016年8月23日至25日在上海新国际博览中心举行．如图所示为超级平行板电容器，相距为d的两极板M、N分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则
A．油滴带正电
B．油滴带电荷量为
C．电容器的电容为
D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动
【答案】C
【详解】A．带电油滴静止在两极板间，重力与电场力等大、反向，电场力竖直向上，电容器上极板与电源正极相连为正极板，两板间电场方向竖直向下，综上可知，带电油滴带负电，选项A错误；
B．由场强与电势差关系可知，
mg＝Eq＝q
解得
q＝
选项B错误；
C．由题意知，电容器带电荷量
Q＝kq＝
由电容的定义式知，
C＝＝
选项C正确；
D．电容器与电源保持连接，两板间电势差不变，N板向下移动，板间距离变大，F电＝q，油滴所受电场力减小，油滴向下运动，选项D错误．
5．如图，两个质量均为m的小球a、b通过轻质铰链用轻杆连接，a套在固定的竖直杆上，b放在水平地面上。一轻质弹簧水平放置，左端固定在杆上，右端与b相连。当弹簧处于原长状态时，将a由静止释放，已知a下降高度为h时的速度大小为v，此时杆与水平面夹角为。弹簧始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）
A．释放a的瞬间，a的加速度大小为g
B．释放a的瞬间，地面对b的支持力大小为2mg
C．a的速度大小为v时，b的速度大小为
D．a的速度大小为v时，弹簧的弹性势能为
【答案】C
【详解】A．释放a的瞬间，a开始向下做加速运动，对a进行受力分析，竖直方向上受重力和轻杆沿竖直方向的分力，即此时a的加速度不为g，A错误；
B．把a、b作为整体，竖直方向有
则有
即释放a的瞬间，地面对b的支持力小于2mg，B错误；
C．当a的速度大小为v时，a沿轻杆方向的分速度为，沿着轻杆方向速度不变，则此时b的速度大小为
C正确；
D．整个系统机械能守恒，则有
则有此时弹簧的弹性势能
D错误。
故选C。
6．一辆无人驾驶汽车在测试场地进行制动测试时，整个制动过程汽车做匀减速直线运动，当汽车行驶60m时速度减小为初始时的一半，又行驶5s后停止，则下列说法正确的是（ ）
A．制动过程汽车所用的总时间为8s B．制动过程汽车的总位移大小为80m
C．开始制动时汽车的速度大小为32m/s D．制动过程中汽车的加速度大小为2
【答案】B
【详解】A．设初速度为，加速度大小为，从开始制动到速度减为初速度的一半用时，后用时间停下。由匀变速直线运动规律得
解得
制动过程汽车所用的总时间
A错误；
C．从开始制动到速度减为初速度的一半的过程中
解得
C错误；
B．制动过程汽车的总位移大小
B正确；
D．制动过程中汽车的加速度大小
D错误。
故选B。
7．在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块．开始时滑块静止．若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1，持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2．当电场E2与电场E1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能．在上述过程中，E1对滑块的电场力做功为W1，冲量大小为I1；E2对滑块的电场力做功为W2，冲量大小为I2．则
A．I1= I2 B．4I1= I2
C．W1= 0.25W2 =0.75 D．W1= 0.20W2 =0.80
【答案】C
【详解】设第一过程末速度为v1，第二过程末速度大小为v2．根据上面的分析知两过程的平均速度大小相等，根据匀变速直线运动规律有，所以有v2=2v1． 根据动能定理有：， ，而，所以，，故C正确，D错误；又因为位移大小相等，所以两个过程中电场力的大小之比为1：3，根据冲量定义得：I1=F1t，I1=F1t，所以I2=3I1，故AB错误．
8．如图所示，在边长为的等边三角形内分布着垂直于纸面向外，磁感应强度大小为的匀强磁场，在三角形的中心有一个点状的粒子源，它可沿平行纸面的各个方向发射质量为，电荷量为，速率为的同种粒子。不考虑粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　）
A．有部分粒子能够击中三角形的顶点
B．粒子在磁场中运动的最短时间为
C．粒子在磁场中运动的最长时间为
D．若磁感应强度大于，所有粒子均不能射出三角形区域
【答案】BD
【详解】A．粒子圆周运动的半径
点到各个顶点的距离为，假设粒子能够击中顶点，粒子将运动半个周期，则粒子将从边界先射出，故无法击中顶点，选项A错误；
B．当粒子出射点与的连线垂直于出射电所在底边时，轨迹圆的弦最短，圆心角最小，运动时间最短，最短弦长为
则此时圆心角
故最短时间
选项B正确；
C．运动时间最长的粒子运动轨迹如图中自点经点运动至点的劣弧，则小于半周期，故选项C错误；
D．所有粒子均不能射出三角形区域，临界条件为轨迹圆和三角形的边相切，此时半径为，故磁感应强度应至少为原来的两倍，选项D正确。
故选BD。
9．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的说法，正确的是（　　）
A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变
B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大
C．图丙中回路在时间内产生的感应电动势大于时间内产生的感应电动势
D．图丁回路产生的感应电动势先变小再变大
【答案】CD
【详解】A．图甲中磁通量Φ不变，无感应电动势，故A错误；
B．图乙中磁通量Φ随时间t均匀增大，图像的斜率不变，也就是说产生的感应电动势不变，故B错误；
C．图丙中回路在时间内磁通量Φ随时间t变化的图像的斜率为，在时间内磁通量Φ随时间t变化的图像的斜率为。从图像中发现。所以在时间内产生的感应电动势大于在时间内产生的感应电动势，故C正确；
D．图丁中磁通量Φ随时间t变化的图像的斜率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，故D正确。
故选CD。
10．如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=3E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子（电荷量为e，质量为m，不计重力）无初速度地放入电场E1中的A点，A点到MN的距离为，最后电子打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，则（ ）
A．电子从释放到打到屏上所用的时间为
B．电子从释放到打到屏上所用的时间为
C．电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为2
D．电子打到屏上的点P'（图中未标出）到点O的距离为
【答案】BD
【详解】AB．电子在的匀强电场中做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律
根据位移一时间公式，有
电子进入的匀强电场时的速度，在水平方向上做匀速直线运动，有
电子从释放到打到屏上所用的时间为
解得
B正确，A错误；
C．电子在电场的竖直方向上，有
，，
电子刚射出电场时的速度方向与连线夹角的正切值
解得
C错误；
D．电子离开电场时的速度反向延长线交于电场中点，轨迹如图所示，电子打到屏上的点到点的距离为，由相似三角形得
解得
D正确。
故选BD。
11．如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为g；减速时，加速度的最大值为g，其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是（　　）
A．棒与导轨间的动摩擦因数为
B．棒与导轨间的动摩擦因数为
C．加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60°
D．减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150°
【答案】BC
【详解】设磁场方向与水平方向夹角为θ1，θ1<90°;当导体棒加速且加速度最大时，合力向右最大，根据左手定则和受力分析可知安培力应该斜向右上方，磁场方向斜向右下方，此时有
令
根据数学知识可得
则有
同理磁场方向与水平方向夹角为θ2，θ2<90°，当导体棒减速，且加速度最大时，合力向左最大，根据左手定则和受力分析可知安培力应该斜向左下方，磁场方向斜向左上方，此时有
有
所以有
当加速或减速加速度分别最大时，不等式均取等于，联立可得
带入
可得α=30°，此时
加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向右下方，有
减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向左上方，有
故BC正确，AD错误。
故选BC。
二、非选择题：本题共5小题，共56分。
12．（7分）实验小组利用重物做自由落体运动验证机械能守恒定律，同时测量重力加速度。实验时将智能相机固定在黑板正前方，相机的视窗高度恰好包含黑板的上下边界，测量时设定相机闪光频率为10Hz，现将小钢球贴紧黑板从上边界某位置无初速释放，相机拍下小钢球下落的影像。将影像沿A4纸纵向打印，如图所示，已知黑板的高度为120cm，A4纸纵向长度为30cm，用刻度尺测出A4纸上每相邻像点间距离并标注在图样中，
（1）小钢球运动至B点时的速度为______m/s（结果保留3位有效数字）；
（2）小钢球下落的加速度大小为______（结果保留3位有效数字）；
（3）若当地重力加速度，实验中小钢球所受的阻力为其重力的倍，则＝______；若机械能的损失不超过3%，则机械能守恒，本实验机械能______（填“守恒”或“不守恒”）；
（4）本实验中______测量小钢球的质量（填“需要”或“不需要”）。
【答案】 1.62 9.62 0.018 守恒 不需要
【详解】（1）[1]相机闪光时间间隔为
实物与照片比例为
拍摄B点时小钢球的速度为
（2）[2]根据逐差法求加速度的原理可知小钢球下落的加速度大小为
（3）[3]由牛顿第二定律有
可得
设小钢球下落的高度为，机械能的损失为
机械能损失占比
故机械能守恒；
（4）[4]利用重物做自由落体运动验证机械能守恒定律，需要验证的表达式为
整理可得
可知，实验不需要测量小钢球的质量。
13．（9分）某同学测量一捆铜导线的长度L，所用器材有：学生电源E，阻值为的定值电阻，电压表和（内阻均未知），电阻箱R，开关及导线若干。实验操作如下：
（1）用游标卡尺在不同部位测量铜导线横截面的直径D，测量时铜导线应卡在图（a）所示的游标卡尺的部位______（选填“A”“B”“C”“D”“E”“F”或“G”），某次测量的示数如图（b）所示，为______mm；
（2）按图（c）连接电路，a、b间粗实线表示铜导线，闭合开关S，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的示数，绘制出图（d），则铜导线的电阻值______Ω；查表可知铜的电阻率为ρ，用ρ、D、表示这捆铜导线的长度为L＝______；
（3）若考虑电压表内阻的影响，则由图（d）测得铜导线的电阻值______（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 C 1.7 1.2/ 等于
【详解】（1）[1]测量铜导线横截面的直径D时，应该用外测量爪C。
[2]游标卡尺读数为
（2）[3]根据串联电路电流相等可得
得
结合图线斜率可得
解得
[4]由
得
（3）[5]由（2）知斜率与大小无关。
14．（9分）如图所示，轨道由粗糙的水平轨道，竖直轨道和光滑的圆弧轨道组成，连线水平。质量为、可视为质点的玩具小汽车从点由静止释放，以的恒定功率启动，从点以最大速度水平抛出，恰能沿过点的切线进入竖直圆弧轨道，并从轨道边缘点飞出，离开点后相对点上升的最大高度。已知间距，重力加速度为，小汽车运动到点后电机不再工作。圆弧轨道的圆心和点等高，取求∶
（1）小汽车在轨道段所受摩擦力大小及运动的时间；
（2）轨道的半径及小汽车运动到轨道段最低点时对轨道的压力。
【答案】（1）12N，；（2），，方向竖直向下
【详解】（1）小汽车到达点时已达最大速度，则摩擦力
根据动能定理
代入数据解得，小汽车在轨道段运动的时间
t=2.5s
（2）小汽车离开点做斜上抛运动，斜上抛的最大高度与高度相同即
运动到点时，竖直方向分速度
设在点速度方向与竖直方向夹角为，则
设小汽车运动到轨道段最低点时速度，根据机械能守恒
根据牛顿第二定律
轨道对小汽车的支持力
根据牛顿第三定律，小汽车运动到轨道段最低点时对轨道的压力为，方向竖直向下。
15．（15分）一小球质量m=1.0×10-2kg，通过细线悬挂于空中，现给小球施加水平方向恒力F1作用，小球静止，细线与竖直方向的夹角θ=45°，如图所示。现以小球静止位置为坐标原点O，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其中x轴水平。现剪断细线，经0.2s，F1突然反向，大小不变；再经0.2s，撤去水平力F1同时施加另一恒力F2，又经0.4s小球速度为零。已知g取10m/s2，空气阻力不计。求：
（1）F1和F2大小；
（2）细线剪断0.8s末小球的位置坐标。
【答案】（1）0.1N；0.2N；（2）（0.4m，1.6m）
【详解】（1）当小球静止时
F1=mg=0.1N
F1与重力的合力
剪断细线后，小球做匀加速直线运动，加速度的大小为
经过0.2s小球的速度大小为
速度的方向与x轴正方向成45°角斜向右下方。在第2个0.2内，F1反向，小球的水平分速度
竖直分速度
即第2个0.2s末，小球的速度v2大小为4m/s，方向竖直向下
依题意，在最后0.4s内小球做匀减速直线运动
根据牛顿第二定律得
F2-mg=ma′
代入数据解得
F2=0.2N
（2）第1个0.2s内，小球的位移大小
则小球沿x方向移动的距离
x1=scos45°=0.2m
沿y方向移动的距离
y1=ssin45°=0.2m
在第2个0.2s内，小球沿x方向移动的距离
沿y方向移动的距离
在最后0.4s内，沿y方向移动的距离
则小球速度为零时的位置坐标为（0.4m，1.6m）
16．（16分）如图所示，完全相同的两个弹性小球A、B用不可伸长的、长为L的轻绳连接，分别套在水平细杆OP和整直细杆0Q上，OP与OQ在0点用一小段圆弧杆平滑相连，且0Q足够长．初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸直，然后释放两个小球，A球通过小段圆弧杆速度大小保持不变，重力加速度为g，不计一切摩擦试求：
(1)当B球下落时A球的速度大小；
(2)A球到达0点后再经过多长时间能够追上B球；
(3)两球发生第一次碰撞后当绳子再次恢复到原长时B球距离0点的距离．
【答案】(1)；(2)(3)H=3L
【详解】（1）当B环下落时绳子与水平方向之间的夹角满足，即ɑ=30°
B下降的过程中A与B组成的系统机械能守恒，
所以A环的速度
(2)由于A到达O点时B的速度等于0，由机械能守恒， ，即
环A过O点后做初速度大于0，加速度为g的匀加速直线运动，B做自由落体运动；当A追上B时，有 ，即；
（3）当A、B即将发生碰撞时二者的速度分别为vA和vB
A、B发生弹性碰撞根据动量守恒定律可得
根据机械能守恒定律
计算可得，
轻绳再次恢复原长过程中由运动学规律可得
可得
在上述过程中B球距离0点：
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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2023年高考物理全真模拟试卷 湖北卷2（原卷版+解析版）