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2023-2024学年湖北省高三上学期12月联考 物理试卷（含答案）
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这是一份2023-2024学年湖北省高三上学期12月联考 物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．
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，再选涂其他答案标号．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．
4．本试卷主要考试内容：高考全部内容．
一、选择题：本题共10小题，共40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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题4分，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．第十四届光电子产业博览会于2023年7月在北京国家会议中心举行，其中光电继电器是主要的展品之一，光电继电器可以用于自动控制，如：自动计数、自动报警、自动跟踪等，其原理是光电效应．图为研究光电效应的电路，滑片P的初位置在O点的正上方，用频率为的光照射阴极K,将滑片P向a端移动，当电压表的示数为U时，微安表的示数恰好为0．已知普朗克常量为h,阴极K的截止频率为，光电子所带的电荷量为,则阴极K的逸出功为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目之一．运动员先由静止下蹲一段位移，经过充分蓄力后，发力跳起摸到了一定的高度，然后下落，在下降过程中落地后屈腿缓冲．运动员在下降过程中，下列说法正确的是（ ）
A．始终处于超重状态 B．始终处于失重状态 C．先失重后超重 D．先超重后失重
3．用手上下抖动绳的一端，产生一列向右传播的横波．其中a、b、c、d是绳上的四个质点，某时刻的波形如图所示，此时质点a在平衡位置，质点b、c、d偏离平衡位置的位移大小相等，此后关于a、b、c、d四个质点的运动，下列说法正确的是（ ）
A．质点a先到达波峰 B．质点b先到达波谷 C．质点c先到达波峰 D．质点d先到达波谷
4．某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制．发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间．下列说法正确的是（ ）
A．防窥屏的厚度越大，可视角度越小
B．屏障的高度d越大，可视角度越小
C．透明介质的折射率越大，可视角度越小
D．防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射
5．如图所示，长木板放在水平地面上，木块放在长木板上，作用在长木板上的水平拉力F使木块和长木板一起向右做匀加速直线运动，运动过程中木块与长木板间的静摩擦力大小为f．已知长木板的质量为木块质量的2倍，木块与长木板间的动摩擦因数等于木板与地面间的动摩擦因数，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．如图甲所示，可视为质点的小物块以的初速度从倾角为的固定斜面底端冲上斜面，恰好能到达斜面顶端，上滑过程中物块的动能随物块到斜面底端的距离s的变化关系如图乙所示，取重力加速度大小．下列说法正确的是（ ）
A．物块从斜面的底端运动到顶端所用时间为
B．物块从斜面的顶端回到底端所用时间为
C．物块上滑过程中的加速度大小为
D．物块下滑过程中的加速度大小为
7．一带电荷量为的滑块放在粗糙水平地面上，空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场，给滑块一向右的初速度，滑块恰好做匀速直线运动．突然在空间施加沿纸面与水平方向成角、斜向右下方、电场强度大小也为E的另一匀强电场（图中未画出），滑块仍然做匀速直线运动，关于滑块在两个叠加电场中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．滑块对地面的压力大小为
B．滑块与地面间的动摩擦因数为
C．滑块受到地面的滑动摩擦力大小为
D．滑块在两个叠加电场中运动时受到的电场力与受到的重力大小相等
8．“天问一号”火星探测器被火星捕获后，经过一系列变轨进入如图所示的“椭圆停泊轨道”，为着陆火星做准备．P点为椭圆的近火点，Q点为远火点，关于探测器在“停泊轨道”上的运动（忽略其他天体的影响），下列说法正确的是（ ）
A．探测器的机械能守恒 B．探测器经过P点时的速度最大
C．探测器经过Q点时的加速度最小 D．探测器经过Q点时做“离心运动”
9．如图所示，间距为L的固定平行双轨道由足够长的水平光滑段和倾角为的粗糙段构成，所在空间存在与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量均为m、电阻均为R的金属棒垂直放在水平、倾斜导轨上且与导轨接触良好，起初棒恰好静止．现在棒在水平向右的恒力F作用下从静止开始向右加速，当棒达到最大速度时，棒又恰好能静止；导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g,下列说法正确的是（ ）
A．棒与倾斜导轨间的动摩擦因数为 B．棒的最大加速度为
C．棒的最大速度为 D．恒力F的最大功率为
10．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为、接入电压有效值恒定的交变电源，其中为滑动变阻器，为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片向下移动后，电流表及两个电压表示数变化量的绝对值分别用和表示，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、非选择题：本题共5小题，共60分．
11．（7分）某实验小组用如图甲所示的实验装置测量木块运动的加速度，一端垫起的木板上有一木块，木块与穿过电磁打点计时器的纸带相连，电磁打点计时器接频率为的交流电源，接通电源后，由静止释放木块，木块带动纸带打出如图乙所示的一条纸带，A、B、C、D、E是选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个点未画出．
（1）图甲中电磁打点计时器所接电源的电压为___________（填“”或“”）．
（2）根据图乙中的数据可知，电磁打点计时器打C点时木块的速度大小___________,木块加速度大小___________．（结果均保留两位有效数字）
12．（10分）电流表的表盘既无刻度值又不知其内阻，来同学用以下实验器材测量该电流表参数：
A．待测电流表；
B．电阻箱；
C．定值电阻；
D．滑动变阻器;
E．3V的直流电源，内阻不计；
F．双量程电压表；
G．开关、导线若干．
（1）按如图甲所示的电路图连接好电路，将电阻箱R的阻值调为，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表满偏，此时电压表的指针恰好半偏，如图乙所示，电压表的示数___________V．
（2）保持电压表的示数不变，反复调整电阻箱R的阻值和滑动变阻器滑片的位置，使电流表的指针指到,此时电阻箱R的阻值为．
（3）由上可知电流表的内阻___________Ω，满偏电流___________．
（4）将电流表改装成量程为的电压表，需将电阻箱R的阻值调为___________,然后与电流表___________（填“串”或“并”）联．
13．（10分）如图甲所示的“系留气球”用缆绳固定于地面，可简化为如图乙所示的模型，主、副气囊通过活塞分隔，副气囊与大气连通，气囊内封闭有一定质量的氦气，起初封闭氨气的压强与外界大气压强相同，活塞恰好与右挡板接触．当活塞在外力作用下缓慢移动到与左挡板接触并锁定时，缆绳对地面的拉力恰好为0．已知“系留气球”及缆绳的总质量为m,副气囊的容积为主气囊容积的，大气压强恒为，重力加速度大小为g,封闭氦气可视为理想气体且温度不变，忽略除气囊以外排开空气的体积．求：
（1）起初缆绳对地面的拉力大小F;
（2）缆绳对地面的拉力为0时封闭氦气的压强p．
14．（15分）如图所示，倾角为、足够长的粗糙斜面体固定在水平地面上，物块B恰好静止在距斜面顶端处，将另一物块A从斜面顶端由静止释放，之后物块A与物块B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）．已知物块A、B的质量分别为,物块A与斜面间的动摩擦因数，两物块均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小．求：
（1）第一次碰撞后物块B的速度大小；
（2）两物块从第一次碰撞到第二次碰撞经历的时间t．
15．（18分）如图所示，在平面直角坐标系第一象限，边长为的正方形区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，在第二象限、边长为的正方形区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，正方形的A点位于x轴上，A点坐标为边与x轴的负方向成角．一带负电的粒子从A点以速度沿纸面射入磁场，速度方向与成角，粒子恰好从D点离开磁场，穿过y轴进入匀强电场，从电场左侧边界上的P点（图中未画出）离开电场时的速度方向与射入磁场时的速度方向垂直，不计粒子受到的重力，求：
（1）P点的坐标;
（2）粒子从A点运动到P点的时间；
（3）匀强磁场的磁感应强度与匀强电场的电场强度的比值．
湖北省高三12月联考
物理参考答案
1．A 2．C 3．C 4．B 5．A 6．D 7．D 8．ABC 9．CD 10．BD
11．（1）（2分） （2）1.0（2分） 3.0（3分）
12．（1）1.50（2分） （3）100.0或100（2分） 3.0或3（2分） （4）900.0（2分） 串（2分）
13．解：（1）设主气囊的容积为V,则有 （2分）
（2分）
解得． （2分）
（2）此过程为等温变化，有 （2分
解得． （2分）
14．解：（1）设物块A沿斜面下滑时的加速度大小为a，与物块B第一次碰撞前的速度大小为v，第一次碰撞后物块A的速度大小为，有 （2分）
（2分）
（2分）
（2分）
解得． （2分）
（2）因为物块B恰好静止在斜面上，第一次碰撞后物块B做匀速直线运动，物块A做初速度为、加速度为的匀加速直线运动，结合运动学公式有 （3分）
解得． （2分）
15．解：（1）设粒子在电场中的加速度大小为a,运动的时间为,沿y轴负方向运动的距离为h,D点的纵坐标为,结合几何关系有
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得 （1分）
所以P点的坐标为． （1分）
（2）设D点的横坐标为,粒子在磁场中运动的轨迹半径为R,粒子在第一象限内运动的时间为,结合几何关系有
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得． （1分）
（3）根据洛伦兹力提供向心力，结合牛顿运动定律有
（2分）
（2分）
解得． （2分）
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．
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，再选涂其他答案标号．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．
4．本试卷主要考试内容：高考全部内容．
一、选择题：本题共10小题，共40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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题4分，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．第十四届光电子产业博览会于2023年7月在北京国家会议中心举行，其中光电继电器是主要的展品之一，光电继电器可以用于自动控制，如：自动计数、自动报警、自动跟踪等，其原理是光电效应．图为研究光电效应的电路，滑片P的初位置在O点的正上方，用频率为的光照射阴极K,将滑片P向a端移动，当电压表的示数为U时，微安表的示数恰好为0．已知普朗克常量为h,阴极K的截止频率为，光电子所带的电荷量为,则阴极K的逸出功为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目之一．运动员先由静止下蹲一段位移，经过充分蓄力后，发力跳起摸到了一定的高度，然后下落，在下降过程中落地后屈腿缓冲．运动员在下降过程中，下列说法正确的是（ ）
A．始终处于超重状态 B．始终处于失重状态 C．先失重后超重 D．先超重后失重
3．用手上下抖动绳的一端，产生一列向右传播的横波．其中a、b、c、d是绳上的四个质点，某时刻的波形如图所示，此时质点a在平衡位置，质点b、c、d偏离平衡位置的位移大小相等，此后关于a、b、c、d四个质点的运动，下列说法正确的是（ ）
A．质点a先到达波峰 B．质点b先到达波谷 C．质点c先到达波峰 D．质点d先到达波谷
4．某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制．发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间．下列说法正确的是（ ）
A．防窥屏的厚度越大，可视角度越小
B．屏障的高度d越大，可视角度越小
C．透明介质的折射率越大，可视角度越小
D．防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射
5．如图所示，长木板放在水平地面上，木块放在长木板上，作用在长木板上的水平拉力F使木块和长木板一起向右做匀加速直线运动，运动过程中木块与长木板间的静摩擦力大小为f．已知长木板的质量为木块质量的2倍，木块与长木板间的动摩擦因数等于木板与地面间的动摩擦因数，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．如图甲所示，可视为质点的小物块以的初速度从倾角为的固定斜面底端冲上斜面，恰好能到达斜面顶端，上滑过程中物块的动能随物块到斜面底端的距离s的变化关系如图乙所示，取重力加速度大小．下列说法正确的是（ ）
A．物块从斜面的底端运动到顶端所用时间为
B．物块从斜面的顶端回到底端所用时间为
C．物块上滑过程中的加速度大小为
D．物块下滑过程中的加速度大小为
7．一带电荷量为的滑块放在粗糙水平地面上，空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场，给滑块一向右的初速度，滑块恰好做匀速直线运动．突然在空间施加沿纸面与水平方向成角、斜向右下方、电场强度大小也为E的另一匀强电场（图中未画出），滑块仍然做匀速直线运动，关于滑块在两个叠加电场中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．滑块对地面的压力大小为
B．滑块与地面间的动摩擦因数为
C．滑块受到地面的滑动摩擦力大小为
D．滑块在两个叠加电场中运动时受到的电场力与受到的重力大小相等
8．“天问一号”火星探测器被火星捕获后，经过一系列变轨进入如图所示的“椭圆停泊轨道”，为着陆火星做准备．P点为椭圆的近火点，Q点为远火点，关于探测器在“停泊轨道”上的运动（忽略其他天体的影响），下列说法正确的是（ ）
A．探测器的机械能守恒 B．探测器经过P点时的速度最大
C．探测器经过Q点时的加速度最小 D．探测器经过Q点时做“离心运动”
9．如图所示，间距为L的固定平行双轨道由足够长的水平光滑段和倾角为的粗糙段构成，所在空间存在与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量均为m、电阻均为R的金属棒垂直放在水平、倾斜导轨上且与导轨接触良好，起初棒恰好静止．现在棒在水平向右的恒力F作用下从静止开始向右加速，当棒达到最大速度时，棒又恰好能静止；导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g,下列说法正确的是（ ）
A．棒与倾斜导轨间的动摩擦因数为 B．棒的最大加速度为
C．棒的最大速度为 D．恒力F的最大功率为
10．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为、接入电压有效值恒定的交变电源，其中为滑动变阻器，为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片向下移动后，电流表及两个电压表示数变化量的绝对值分别用和表示，下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
二、非选择题：本题共5小题，共60分．
11．（7分）某实验小组用如图甲所示的实验装置测量木块运动的加速度，一端垫起的木板上有一木块，木块与穿过电磁打点计时器的纸带相连，电磁打点计时器接频率为的交流电源，接通电源后，由静止释放木块，木块带动纸带打出如图乙所示的一条纸带，A、B、C、D、E是选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个点未画出．
（1）图甲中电磁打点计时器所接电源的电压为___________（填“”或“”）．
（2）根据图乙中的数据可知，电磁打点计时器打C点时木块的速度大小___________,木块加速度大小___________．（结果均保留两位有效数字）
12．（10分）电流表的表盘既无刻度值又不知其内阻，来同学用以下实验器材测量该电流表参数：
A．待测电流表；
B．电阻箱；
C．定值电阻；
D．滑动变阻器;
E．3V的直流电源，内阻不计；
F．双量程电压表；
G．开关、导线若干．
（1）按如图甲所示的电路图连接好电路，将电阻箱R的阻值调为，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表满偏，此时电压表的指针恰好半偏，如图乙所示，电压表的示数___________V．
（2）保持电压表的示数不变，反复调整电阻箱R的阻值和滑动变阻器滑片的位置，使电流表的指针指到,此时电阻箱R的阻值为．
（3）由上可知电流表的内阻___________Ω，满偏电流___________．
（4）将电流表改装成量程为的电压表，需将电阻箱R的阻值调为___________,然后与电流表___________（填“串”或“并”）联．
13．（10分）如图甲所示的“系留气球”用缆绳固定于地面，可简化为如图乙所示的模型，主、副气囊通过活塞分隔，副气囊与大气连通，气囊内封闭有一定质量的氦气，起初封闭氨气的压强与外界大气压强相同，活塞恰好与右挡板接触．当活塞在外力作用下缓慢移动到与左挡板接触并锁定时，缆绳对地面的拉力恰好为0．已知“系留气球”及缆绳的总质量为m,副气囊的容积为主气囊容积的，大气压强恒为，重力加速度大小为g,封闭氦气可视为理想气体且温度不变，忽略除气囊以外排开空气的体积．求：
（1）起初缆绳对地面的拉力大小F;
（2）缆绳对地面的拉力为0时封闭氦气的压强p．
14．（15分）如图所示，倾角为、足够长的粗糙斜面体固定在水平地面上，物块B恰好静止在距斜面顶端处，将另一物块A从斜面顶端由静止释放，之后物块A与物块B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）．已知物块A、B的质量分别为,物块A与斜面间的动摩擦因数，两物块均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小．求：
（1）第一次碰撞后物块B的速度大小；
（2）两物块从第一次碰撞到第二次碰撞经历的时间t．
15．（18分）如图所示，在平面直角坐标系第一象限，边长为的正方形区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，在第二象限、边长为的正方形区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，正方形的A点位于x轴上，A点坐标为边与x轴的负方向成角．一带负电的粒子从A点以速度沿纸面射入磁场，速度方向与成角，粒子恰好从D点离开磁场，穿过y轴进入匀强电场，从电场左侧边界上的P点（图中未画出）离开电场时的速度方向与射入磁场时的速度方向垂直，不计粒子受到的重力，求：
（1）P点的坐标;
（2）粒子从A点运动到P点的时间；
（3）匀强磁场的磁感应强度与匀强电场的电场强度的比值．
湖北省高三12月联考
物理参考答案
1．A 2．C 3．C 4．B 5．A 6．D 7．D 8．ABC 9．CD 10．BD
11．（1）（2分） （2）1.0（2分） 3.0（3分）
12．（1）1.50（2分） （3）100.0或100（2分） 3.0或3（2分） （4）900.0（2分） 串（2分）
13．解：（1）设主气囊的容积为V,则有 （2分）
（2分）
解得． （2分）
（2）此过程为等温变化，有 （2分
解得． （2分）
14．解：（1）设物块A沿斜面下滑时的加速度大小为a，与物块B第一次碰撞前的速度大小为v，第一次碰撞后物块A的速度大小为，有 （2分）
（2分）
（2分）
（2分）
解得． （2分）
（2）因为物块B恰好静止在斜面上，第一次碰撞后物块B做匀速直线运动，物块A做初速度为、加速度为的匀加速直线运动，结合运动学公式有 （3分）
解得． （2分）
15．解：（1）设粒子在电场中的加速度大小为a,运动的时间为,沿y轴负方向运动的距离为h,D点的纵坐标为,结合几何关系有
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得 （1分）
所以P点的坐标为． （1分）
（2）设D点的横坐标为,粒子在磁场中运动的轨迹半径为R,粒子在第一象限内运动的时间为,结合几何关系有
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得． （1分）
（3）根据洛伦兹力提供向心力，结合牛顿运动定律有
（2分）
（2分）
解得． （2分）
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