2024湖北省部分高中高三上学期10月联考物理试题含解析

这是一份2024湖北省部分高中高三上学期10月联考物理试题含解析，共35页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。

试卷满分：100分
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、、准考证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.6.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10 小题，每小题4分，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，第8～10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，有错选的得０分。
1. 物理学发展史上很多科学家作出了不可磨灭的贡献。下列有关说法正确的是（ ）
A. 光电效应与康普顿效应不能证明光具有粒子性
B. 为了解释黑体辐射实验规律，普朗克最先提出能量子概念
C. 完成α粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的能级结构
D. 太阳光谱是吸收光谱，是因为太阳内部发出白光时缺少某些频率的光子
【答案】B
【解析】
【详解】A．光电效应和康普顿效应均证明光具有粒子性，A错误；
B．普朗克为了解释黑体辐射规律，提出了电磁辐射的能量是量子化的。B正确；
C．完成α粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的核式结构，C错误；
D．太阳光谱是吸收光谱，是因为太阳发出的光穿过温度比太阳本身低得多的太阳大气层。而在这大气层里存在着从太阳里蒸发出来的许多元素的气体。太阳光穿过他们的时候，跟这些元素的特征谱线相同的光都被这些气体吸收掉了，D错误。
故选B。
2. 篮球是备受中学生喜爱的一项运动。在学校组织的投篮比赛中，小明同学跳起投篮，篮球精准落入篮筐。如图所示，已知篮球出手时的速度为8m/s，与水平方向夹角为53°，篮球落入篮筐时，与水平方向夹角为37°。不考虑空气阻力，重力加速度，g=10m/s²。下列说法正确的是（ ）
A. 篮球在空中做变加速曲线运动
B. 小明起跳投篮过程中，地面对他做正功
C. 篮球从出手到落入篮筐所用时间为1s
D. 篮球从出手到落入篮筐所用时间为1.2s
【答案】C
【解析】
【详解】A．篮球在空中只受重力作用，加速度为重力加速度，则篮球在空中做匀变速曲线运动，故A错误；
B．小明起跳投篮过程中，地面与脚底板作用点没有发生位移，地面对他做功为0，故B错误；
CD．篮球出手时的竖直分速度向上，大小为
水平分速度为
由于水平方向做匀速直线运动，则落入篮筐时的竖直分速度向下，大小为
则篮球从出手到落入篮筐所用时间为
故C正确，D错误。
故选C。
3. 如图所示，固定斜面上物块M通过与斜面平行的细绳及定滑轮与物块m 相连，其中斜面的倾角θ可以改变，不计绳与滑轮的摩擦力。关于物块M与斜面间的摩擦力，下列说法正确的是（ ）

A. 若物块M保持静止，则θ越小摩擦力越小
B. 若物块M保持静止，则θ越小摩擦力越大
C. 若物块M沿斜面下滑，则θ越大摩擦力越大
D. 若物块M沿斜面下滑，则θ越大摩擦力越小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．物体m受到重力mg和拉力T，处于平衡状态，有
T=mg
对物块M受力分析，受重力Mg、支持力N、拉力T和静摩擦力f，其中静摩擦力方向取决于拉力T和重力的沿斜面向下的分力的大小，若，如图

根据平衡条件得
故越大，f越大；
若，如图

根据平衡条件得
故越大，f越小；故AB错误；
CD．由于物体M下滑，所以物体所受到滑动摩擦力f，有
又由于是在斜面上，所以
当增大时减小，所以f减少，故C错误，D正确。
故选D。
4. 如图所示，三个完全相同内壁光滑且导热性能良好的气缸，用三个质量相同的活塞密封住质量相等的空气。现让a气缸处于静止状态，b气缸做自由落体运动，c气缸在倾角为30°的光滑固定斜面上，向下做匀加速直线运动。不考虑空气阻力；环境温度保持不变，各个活塞均相对于气缸保持静止，a，b，c三个气缸内空气柱对应的长度关系为（ ）

A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】设大气压为，对a管，以活塞为研究对象，根据牛顿第二定律得
可得
b管做自由落体运动，处于完全失重状态，封闭气体的压强等于大气压，即
对c管，以活塞为研究对象，根据牛顿第二定律得
对c管和活塞为整体，有
可得
联立解得
可得
根据玻意耳定律有
可得，a，b，c三个气缸内空气柱对应的长度关系为
故选A。
5. 在某电场中建立x坐标轴，一个质子沿x轴正方向运动，经过间距相等的A、B、C三点，该质子的电势能E随位置坐标x变化的关系如图所示，该质子只受电场力作用。下列说法正确的是（ ）

A. A点电势高于B点电势
B. A点的电场强度大于B点的电场强度
C. 质子经过A点的速率小于经过B点的速率
D. C、B两点电势差 UCB大于B、A两点电势差 UBA
【答案】D
【解析】
【详解】A．如图，质子电势能增大，则电场力做负功，电场力方向与质子运动方向相反，质子带正电，说明电场方向与质子运动方向相反，则A点电势低于B点电势，A错误；
B．质子经过相等距离的电势能增加量增大，则电场力做功变多，电场强度增大，说明A点的电场强度小于B点的电场强度，B错误；
C． 质子做减速运动，质子经过A点的速率大于经过B点的速率，C错误；
D．根据
由于AB段电场力做功小于BC段电场力做功，则C、B两点电势差 UCB大于B、A两点电势差 UBA，D正确。
故选D。
6. 2023年3月15日，我国在酒泉卫星发射中心使用“长征十一号”运载火箭，成功将实验十九号卫星发射升空。卫星发射的过程可简化为如图所示的过程，先将卫星发射至近地圆轨道，在近地轨道的Ａ点加速后进入转移轨道，在转移轨道上的远地点B加速后进入运行圆轨道。下列说法正确的是（ ）

A. 卫星在转移轨道经过B点的速率一定小于近地轨道运行速率
B. 卫星在转移轨道上经过B点时加速度大小小于在运行轨道上运动时经过B点的加速度大小
C. 卫星在运行轨道上运动时的周期小于转移轨道上运行的周期
D. 卫星在转移轨道上从B点运动到A点的过程中，卫星的机械能增加
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据万有引力提供向心力可得
可得
卫星在转移轨道经过B点的速率小于运行圆轨道的线速度，所以卫星在转移轨道经过B点的速率一定小于近地轨道运行速率，故A正确；
B．根据牛顿第二定律可得
解得
由于、都相同，可知卫星在转移轨道上经过B点时加速度大小等于在运行轨道上运动时经过B点的加速度大小，故B错误；
C．由于运行轨道的半径大于转移轨道半长轴，根据开普勒第三定律可知，卫星在运行轨道上运动时的周期大于转移轨道上运行的周期，故C错误；
D．卫星在转移轨道上从B点运动到A点的过程中，只有万有引力做功，卫星的机械能不变，故D错误。
故选A。
7. 半径为2R的金属半圆环水平固定放置，半径为R的金属半圆环绕轴线ABOCD匀速转动，转动的角速度为ω。AB、CD均为导电直杆，两个半圆的圆心重合，整个空间存在竖直向下的匀强磁场B，俯视图如下图所示，整个回路中产生的感应电动势的有效值为（ ）

A
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】感应电动势最大值为
则有效值为
故选B。
8. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，其中位于横坐标x=5m处的一质点A的振动图像如图乙所示，B是图甲中纵坐标为y=-2.5cm的另一质点。下列说法正确的是（ ）

A. 该横波的传播速度大小为1m/sB. 该横波的传播方向为x轴负方向
C. B点的横坐标为 D. t=3s时B点的位移是2.5cm
【答案】AC
【解析】
【详解】A．该横波的传播速度大小为
选项A正确；
B．因t=0时刻，质点A沿y轴正向运动，结合波形图“同侧法”可知该横波的传播方向为x轴正方向，选项B错误；
C．由数学知识可知，B点的平衡位置到x=7m处的距离为，即B点的横坐标为
选项C正确；
D．t=3s时波沿x轴正向传播3m，此时x=7m处的质点在波峰位置，则B点的位移是
选项D错误。
故选AC。
9. 如图甲所示电路，原线圈串联一个阻值R₁=140Ω的电阻，副线圈c、d两端连接一个阻值的电阻，a、b两端输入如图乙所示正弦交流电压，理想电流表的示数为1A。下列说法正确的是（ ）

A. 理想电压表的示数为10V
B. 理想变压器原、副线圈匝数比为4：1
C. 若只减小电阻R₂的阻值，则电阻R₂的电功率也减小
D. 若只减小电阻R₁的阻值，则电阻R₂的电功率也减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．设原线圈的输入电压为，则有
根据理想变压器
可得
解得
即理想电压表示数为20V，故A错误；
B．由理想变压器电压比等于匝数比可得理想变压器原、副线圈匝数比为
故B正确；
C．将变压器与R2看成一个等效电阻，若只减小电阻R₂的阻值，则该等效电阻阻值减小，则原线圈电流增大，根据
可知原线圈的输入电压减小，故副线圈的输出电压减小，电阻R2的电功率将减小，故C正确；
D．将变压器与R2看成一个等效电阻，若电阻R1的阻值减小，则原线圈的输入电压增大，副线圈的输出电压增大，故电阻R2的电功率将增大，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，A，B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，使细线刚好拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直，右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好要离开地面。下列说法正确的是（ ）

A. C刚离开地面时，B的加速度为零
B. 斜面倾角α=60°
C. 刚释放A时，B的加速度是
D. A获得最大速度
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．A和B的速度相等，当A的速度最大时，B的速度也最大。则C刚离开地面时，B的加速度为零，A正确；
B．开始与C恰好要离开地面时，弹簧分别处于压缩和拉伸状态，弹力大小均为
对AB分析
得
B错误；
C．刚释放时，对AB分析
得
C正确；
D．弹簧弹性势能变化为零，根据机械能守恒
联立得A获得最大速度为
D正确。
故选ACD。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 某兴趣小组在完成“探究物体加速度与所受合外力的关系”的实验后，还想根据所学知识测出实验中所使用的小车质量M。装置图如图甲所示，其主要操作步骤如下：

（1）进行阻力补偿后，在绳上只挂一个钩码，其质量为 m0：
（2）接通电源，释放小车，打出纸带，计算出其加速度；
（3）保持绳子下端悬挂的钩码不变，在小车上放置不同数量的钩码，小车上钩码的个数记为n，重复实验操作（2）。
已知小车的质量没有远大于钩码的质量，实验中所有钩码的质量均相等。

①图乙所示为一次记录小车运动情况的纸带，每隔四个点取一个计数点，打点B时纸带的速度为 vB=______ m/s，整个运动过程中纸带的加速度为a=_____ m/s²（结果均保留三位有效数字）；
②图丙为加速度a的倒数和钩码个数n的 图像，已知图像中直线斜率为k，纵轴截距为b，利用题中信息可得出重力加速度g=______，小车的质量M=_____（用k，b，m0表示）。
【答案】 ①. 0.882 ②. 1.75 ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]每隔四个点取一个计数点，则T=0.1s；打点B时纸带的速度为
[2]整个运动过程中纸带的加速度为
（2）[3][4]由牛顿第二定律可知
可得
由图可知
解得
12. 实验室中有一量程为10mA的小量程电流表G，其内阻约为100Ω，欲将其改装成量程为0.1A和1A的双量程电流表，现要精确测量其阻值Rg，实验室提供器材如下所示

A.电流表A（量程200mA，内阻约为15Ω）
B.电压表V（量程15V，内阻约为3kΩ）
C.定值电阻R0=5Ω
D.滑动变阻器R₁，最大阻值约为5Ω，额定电流为2.0A
E.滑动变阻器R₂，最大阻值约为5Ω，额定电流为0.5A
F.电源E，电动势约4V（内阻不计）
G.电键S及导线若干
为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的
（1）滑动变阻器应选________（选填“R1”或“R2”）；
（2）请你在图甲虚线框内画出测量Rg的最佳实验电路图并标明元件符号________：
（3）待测电阻的表达式为Rg=________（用字母表示，非题干中的字母需要进行说明）；
（4）上面实验中测得电流表Ｇ的内阻为90Ω；按照图乙将电流表Ｇ改装成所需双量程电流表，则R3=________Ω，R4=________Ω（结果保留二位有效数字）。
【答案】 ①. R1 ②. ③. ，其中I为电流表 A的示数，I0为电流表 G 的示数 ④. 1.0 ⑤. 9.0
【解析】
【详解】（1）[1]待测电阻的阻值大于滑动变阻器的阻值，故滑动变阻器采用分压式，电流的电流为
＞0.5A
故选滑动变阻器R1；
（2）[2]小量程电流表G改装成量程为0.1A和1A的双量程电流表，现要精确测量其阻值R0，则需要测出流过R0的电压和电流，由于电压表量程太大不能使用，则实验电路图如图所示

（3）[3]设I为电流表 A示数，I0为电流表 G 的示数，则有
（4）[4][5]根据欧姆定律得
解得
R3=10Ω
R4=9.0Ω
13. 如图所示长方体玻璃砖ABCD-A'B'C'D'，长AB为6cm，宽与高均为2cm。AB边上有一单色光源S，该单色光相对于玻璃的折射率为，当右侧面BCC'B'恰好全部都有光线射出时：
（1）光源S离B点的距离是多少；
（2）左侧面ADD'A'有光线射出的面积是多少。

【答案】（1）4cm；（2）
【解析】
【详解】（1）当右侧面恰好全部都有光线射出时，C'点恰好发生全反射，如下图

此时C'的入射角记为θ，有
可得
在中
得
（2）由（1）中的结论可得
AS=AB-SB=2cm
设光线左侧面的M点刚好发生全发射，设M点到A点的距离为r，则有
解得
则以A点为圆心，AM为半径在ADD'A'面内的圆弧内均有光线射出，故左侧面有光线射出的面积为
14. 如图所示， 的区域存在沿x轴负方向的匀强电场，的区域存在垂直xOy纸面向外的匀强磁场，P（，0）点处有一个粒子源，可以向的区域发射质量为m，电荷量为q，速度大小为的带正电粒子，在所有到达y轴的粒子中，位置M（0，）点的粒子与P点距离最远，不计重力及粒子间的相互作用。
（1）求磁感应强度大小，及粒子进入电场前，在磁场中运动的最短时间；
（2）若第一次从M点射出磁场的粒子，第二次从 OM的中点N射出磁场，求电场强度大小。

【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1） M点为粒子到达的最远点，则PM为粒子运动轨迹的直径，可得
粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可得
联立解得
运动时间最短的粒子为从坐标原点O出射的粒子，该粒子对应的弧长最短，由于
可知最短时间轨迹对应的圆心角为60°，则有
（2）若第一次从M点射出磁场的粒子，第二次从 OM的中点N射出磁场，如图所示

记粒子由y轴上的Q点回到磁场，由粒子在电场中运动的对称性可知，粒子在Q点的速度大小为，方向与y轴负方向的夹角为60° ；由几何关系可知弦长
可得电场中竖直方向上的位移为
在电场中竖直方向有
水平方向上有
，
联立解得
15. 如图所示，光滑的半径为R=0.5m的圆弧的最低点与竖直墙壁AB相连，质量为m1=3kg的小球与长度为L=0.25m轻杆相连，轻杆的另一端通过铰链与质量为m2=1kg的小滑块相连，小滑块套在光滑的水平杆上。初始轻杆紧靠墙壁竖直放置，小球m1刚好处在圆弧的末端。现将质量为m0=1kg的小球从圆弧上的C点由静止释放，CO连线与竖直方向的夹角为53°，小球m0运动至圆弧的最低点与小球m1发生弹性正碰，碰后立刻撤掉m0。已知重力加速度的大小g=10m/s²， sin53°=0.8， cs53°=0.6，不计空气阻力。求
（1）小球m0运动至轨道最低点与 m1碰撞前的瞬间对轨道的压力大小；
（2）轻杆上作用力为零时，小球m1的速度大小及此时轻杆与竖直方向夹角的余弦值；
（3）小球m1落到水平杆上前一瞬间的速度大小。

【答案】（1）18N；（2），；（3）2.4m/s
【解析】
【详解】（1） m0由C点运动至最低点， 由机械能守恒
在最低点，对 m0进行受力分析，由牛顿第二定律
解得
FN=18N
由牛顿第三运动定律可得 m0在最低点对轨道的压力为18N；
（2）小球m0在最低点与小球m1发生弹性正碰，根据动量守恒，有
机械能守恒
解得
v1=1m/s
记轻杆上作用力为零时轻杆与竖直方向的夹角为α，m1碰后运动至轻杆上作用力为零，由机械能守恒
此时m1重力沿杆的分力提供所需要的向心力
联立解得轻杆上作用力为零时 m1的速度
（3）轻杆上作用力为零后，m1的速度继续增加，所需要的向心力增大，而其重力沿轻杆的分力在减小，因而轻杆会向两端提供拉力，m2开始离开墙壁，所以轻杆作用力为零到小球m1落到水平杆上前一瞬间，m1，m2构成的系统水平方向上动量守恒
该过程系统机械能守恒
m1落到水平杆上前一瞬间， 由m1，m2速度关联
联立可得 m₁落到水平杆上前一瞬间速度