湖北省部分市州2023-2024学年高三上学期元月期末联考物理试题

湖北省部分市州2023-2024学年高三上学期元月期末联考物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二总分评分一、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，有选错的得0分。1．如图所示的a、b图线分别表示在平直公路上从同一位置开始行驶的a车和b车的速度随时间变化关系。下列说法正确的是（）A．两车在t1B．a车在t1和tC．t1D．t22．物理实验是物理理论研究的基石。关于下面几幅图说法正确的是（）A．图甲说明发生光电效应时，频率大的光对应的遏止电压一定小B．图乙说明在α粒子散射实验中，大多数粒子都有了明显偏转C．图丙说明氡原子核衰变时，每过3.D．由图丁可以推断出，氧原子核（816O）比锂原子核（3．弹弓飞箭（如图所示）颇受小孩的喜爱，某次一小孩手拉紧橡皮筋发射器，松开手后将飞箭竖直射向天空。从松开手至飞箭到达最高点的过程中（橡皮筋始终在弹性限度内且不计空气阻力），下列说法正确的是（）A．飞箭的机械能一直增大B．飞箭重力做功的功率一直增大C．飞箭与橡皮筋刚分离时，飞箭的速度最大D．橡皮筋的弹性势能和飞箭的重力势能之和先减小后增大4．2023年10月26日消息，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十七号载人飞船入轨后，于北京时间2023年10月26日17时46分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.A．轨道I上的线速度大小为gRB．神舟十七号载人飞船在轨道I上P点的加速度小于在轨道II上P点的加速度C．神舟十七号载人飞船在P点经点火加速才能从轨道II进入轨道ID．轨道I上的神舟十七号载人飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可5．某静电场中，其一条电场线恰好与x轴重合，其电势随坐标变化的φ−x图像如图所示，一带正电的粒子以一定初速度沿x轴从O点运动到x4A．x1B．x3C．粒子在x1D．粒子从x2到x3受到的电场力和从x36．我国是目前世界上唯一用特高压输电技术进行远距离输电的国家，也是全球特高压输电线最长、核心专利最多、技术最完备的国家。如图是交流特高压远距离输电的原理图，假定在远距离输电过程中，等效理想变压器T1的输入功率P0=2.2×1A．UB．变压器T1的原副线圈匝数比为C．R=2200ΩD．若保持输入功率P0不变，提高输电电压U1，则U17．如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平面上，一段轻绳左端拴接在质量为2m的物体P上，右端跨过光滑的定滑轮连接质量为m的物体Q，整个系统处于静止状态。对Q施加始终与右侧轻绳夹角为θ=135°的拉力F，使Q缓慢移动直至右侧轻绳水平，该过程中物体P始终静止。下列说法正确的是（）A．拉力F先变大后变小B．轻绳的拉力先减小后增大C．物体P所受摩擦力沿斜面先向下后向上D．物体P所受摩擦力先增大后减小8．水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人一种“行云流水”的美感。水袖可简化为一列沿x轴传播的简谐横波，如图（a）为0.1s时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1图（a）图（b）A．简谐波向x轴负方向传播B．简谐波的传播速度为20m/sC．从图（a）所示时刻起，质点Q比质点P先到达正向最大位移处D．t=0.9．哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块边长为1m的立方体的冰块，冰块内上下底面中心连线为OO'，在O'A．若光在冰块中发生全反射的临界角为C，则sinB．由灯直接发出的光照射到冰块四个侧面时都能从侧面射出C．由灯直接发出的光照射到冰块上表面时都能从上表面射出D．从冰块正上方沿OO10．如图所示，在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内（不含边界）有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从PM边的中点A平行PN边射入MNP区域，不计粒子受到的重力。下列说法正确的是（）A．粒子刚进入磁场时受到向左的洛伦兹力B．v=BqLC．若粒子从PN边射出磁场，则BqLD．若粒子从MN边射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为πm二、非选择题：本题共5小题，共60分。11．如图甲所示为某实验小组探究加速度与力、质量关系的装置（当地的重力加速度g=9.（1）实验时，下列操作正确的是____。A．将长木板垫高，平衡小车下滑时所受的阻力B．平衡小车下滑时所受的阻力，应同时连接纸带及沙和沙桶C．为减小实验误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量D．小车应靠近电火花计时器，先释放小车，再接通电源（2）已知电火花计时器所接电源的频率是50Hz，通过图乙所示的纸带（相邻两个计数点间的距离已标在图上，每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出），求出小车的加速度a=m/（3）保持小车的质量M不变，不断增加沙桶内沙的质量，得到小车的加速度a与沙和沙桶总重力F之间的关系图线，发现a−F图线明显弯曲，如图丙所示，图线出现弯曲的原因是，理论上可得到加速度a的大小趋向于。12．某实验小组为探究某金属材料的导电性能，需测定该金属材料的电导率（电导率是电阻率的倒数）。现有一根由该金属材料制成的粗细均匀的电阻丝，该实验小组先用多用电表粗测其阻值Rx约为200Ω①电流表G1（0~5mA，内阻r②电流表G2（0∼10mA，内阻r③定值电阻R1（R④定值电阻R2（R⑤滑动变阻器R（0~⑥干电池（1.⑦开关S及导线若干（1）该实验小组用螺旋测微器和游标卡尺分别测量特制金属丝的直径D和长度L如上图所示，螺旋测微器读数为mm，游标卡尺读数为cm。（2）根据现有器材，该实验小组设计了如图所示的电路图，其中B为被测电阻、A为定值电阻，则定值电阻A应选（填“R1”或“R（3）若某次测得电流表G1、G2的示数分别为I1、I13．如图为一个简易的环境温度报警器，一固定在水平地面上的汽缸，导热性能良好，缸内温度与环境温度可以认为相等，当轻绳拉力刚好为零时，蜂鸣器开始报警。汽缸内有一质量不计、横截面积，S=10cm2的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着质量m=1kg矩形重物。当缸内温度为T1=300K时，活塞与缸底相距H=10cm，与重物相距h=2cm。大气压强（1）当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度T2（2）报警器刚开始报警时，求环境温度T314．如图所示，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平，半圆bcd在b处与ab相切，圆弧轨道半径R=0.45m。在足够长直轨道ab上放着质量分别为mA=3kg、mB=1kg的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未拴接）。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量（1）物块B运动到圆弧轨道c处时的速度大小vc（2）通过计算判断物块B能否到达圆弧轨道最高点d；（3）物块A与小车之间的动摩擦因数μ。15．电磁阻尼指的是当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动这种现象。电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合，例如电度表、电磁制动机械，甚至磁悬浮列车等。如图所示的装置，水平平行金属轨道间距为L，处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，左端连着阻值为2R的定值电阻，细绳绕过定滑轮一端连接质量为m，长为有效电阻为R的导体棒a，另一端连接质量为2m的重物b，导体棒a始终保持水平并垂直于导轨，且与导轨接触良好，刚开始a、b间的细绳恰好绷紧（无张力）且两者初速度均为0，现释放重物b，当重物b下落h时导体棒a速度恰好达到稳定，（运动过程中不考虑摩擦力和空气阻力的影响，导体棒a与定滑轮间的细绳始终与导轨平面平行，重力加速度g已知）求：（1）导体棒a稳定的速度v；（2）导体棒a从开始运动到稳定的过程中定值电阻上产生的热量Q；（3）若释放b后，经t0导体棒的速度为v

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A.根据v-t图像面积表示位移，可知t1~t2两车的位移不同，根据平均速度公式v=xt可知，两车在t1~t2这段时间内的平均速度不同，A不符合题意；

B.根据v-t图像斜率的正负表示加速度的方向，可知a车在t1和t2时刻的加速度方向相反，故加速度不同，B不符合题意；

C.根据在v-t图像中，两图线的交点表示速度相等，可知t1时刻，两车速度相同，在0~t1时间内，两车的速度图线与时间轴所围的面积不相等，因此0~t1时间内，它们通过的位移不相等，由题意可知，两车从同一位置开始行驶，故两车在t1时刻位置不同，C符合题意；

D.在0～t2时间内，两车的速度图线与时间轴所围的面积不一定相等，则它们通过的位移不一定相等，因此，t2时刻，两车不一定再一次处在同一位置，D不符合题意。2．【答案】D【解析】【解答】A.蓝光比黄光频率大，所以图甲说明产生光电效应时，频率大的光对应的遏止电压一定大，A不符合题意；

B.图乙说明在散射实验中，大多数粒子经金箔后仍沿原来方向运动，只有少数α粒子产生了较大角度的偏转，极少数α粒子偏转角很大，B不符合题意；

C.图丙说明氡原子核衰变时的规律是，每过3.8天，原子核发生衰变的数量下降一半，C不符合题意；

D.比结合能越大，原子核越稳定，由图丁可知，图中氧的原子核(816O）比锂的原子核（36Li）的比结合能更大，所以氧的原子核（1816O）比锂的原子核（363．【答案】D【解析】【解答】A.飞箭与橡皮筋未分离前，橡皮筋对飞箭做正功，飞箭的机械能增加，飞箭离开橡皮筋后，只有重力做功，机械能不变，A不符合题意；

B.松开手瞬间，飞箭的速度为零，重力的功率为零，飞箭在最高点速度方向与重力垂直，重力功率为0，说明飞箭运动过程中，重力做功的功率不是一直增大的，B不符合题意；

C.飞箭与橡皮筋未分离前，先做加速度逐渐减小的加速运动，接着做加速度逐渐增大的减速运动，离开飞箭后，做竖直上抛运动，当飞箭受到橡皮筋的弹力等于其重力时，即加速度为零时，飞箭的速度达最大，此时飞箭与橡皮筋未分离，C不符合题意；

D.把橡皮筋与飞箭看着一个系统，系统的机械能守恒，由前面的分析可知，飞箭的动能是先增大后减小，则可知橡皮筋的弹性势能和飞箭的重力势能之和先减小后增大，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据功能关系分析飞箭的机械能变化情况；分析飞箭在出发点和最高点时重力的功率，就可以判断出飞箭重力做功的功率是否一直增大；分析飞箭的受力，得出飞箭的运动过程；根据机械能守恒定律分析整个系统的能量转化过程。4．【答案】C【解析】【解答】A.根据万有引力充当卫星做圆周运动的向心力可得G根据放在地球表面的物体，重力等于万有引力，有G联立可得v=轨道I上半径r大于R，所以线速度小于gR，A不符合题意；

B.在同一位置引力大小相同，根据牛顿第二定律a=Fm可知，神舟十七号载人飞船在轨道I上P点的加速度与在轨道II上P点的加速度相等，B不符合题意；

C.根据卫星变轨原理可知，神舟十七号载人飞船需在经过P点时点火加速做离心运动，才能从轨道Ⅱ进入轨道I，C符合题意；

D.对接空间站需要先减速做向心运动降低轨道，再加速做离心运动进行对接，D不符合题意。

故答案为：C。5．【答案】C【解析】【解答】AB.根据φ-x图像斜率大小等于电场强度大小，可知x1处电场强度为零，x3处电势为零，电场强度不为零，AB不符合题意；

CD.根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，O到x1电势升高，电场沿x轴负方向，x1到x4电势降低，电场沿x轴正方向，带正电的粒子从O到x1电场力沿x轴负向，电场力做负功，电势能增大，动能减小，在x1到x4粒子受电场力沿x轴正向，电场力做正功，电势能减小，动能增大，故在6．【答案】B【解析】【解答】A.根据理想变压器输入功率与输出功率相等，可知变压器T1的输出功率等于PP代入数据解得UA不符合题意；

B.根据理想变压器电压与匝数的关系可得nB符合题意；

C.输电线上的损失功率P代入数据解得R=220ΩC不符合题意；

D.由P0=U1I1可知，保持输入功率U故U1与U2的差值减小，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据电功率公式求解输送电压U1；根据理想变压器电压与匝数的关系，求解变压器T1的原副线圈匝数比；根据输电线上的损失功率，求出输电线电阻；根据输电线上电流的变化，分析7．【答案】D【解析】【解答】AB.设右侧轻绳与竖直方向的夹角为α，设绳子上的力为T，如图所示：

根据共点力平衡条件，结合几何关系可得mg即mg使Q缓慢移动直至右侧轻绳水平，则α由0°增大到90°，可知力F一直增大，轻绳拉力T先增大后减小，AB不符合题意；

CD.开始时细绳对P的拉力等于Q的重力mg，等于P沿斜面向下的重力分量2mg所以开始时P不受摩擦力作用，当T开始增大后，物体P受到的摩擦力Ff2mg因轻绳拉力T先增大后减小，物体P所受摩擦力先增大后减小，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D

【分析】分析小球Q的受力，由共点力平衡条件结合正弦定理，分析拉力F和轻绳的拉力的变化情况；分析P的受力，根据初始状态P受到的摩擦力方向，结合细绳上拉力的变化情况，分析P受到的摩擦力及变化情况。8．【答案】A,D【解析】【解答】A.由图（b）可知，t1=0.1s时Q沿y轴负方向振动，由波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，A符合题意；λ=8周期T=0.2s，故波速为v=B不符合题意。

C.因为波沿x轴负方向传播，由波形平移法可知，图中时刻，质点P沿y轴正方向振动，质点Q沿y轴负方向振动，因此质点P先达到正向最大位移处，C不符合题意；

D.t=0.175s时，波从图a中对应时刻又向前传播了∆x=v∆t=40×故x=4m处质点的振动形式刚好传播到x=1.0m处的P点，可知t=0.175s时，质点P恰好位于平衡位置，D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据Q点的振动情况判断波的传播方向；根据波速公式v=λ9．【答案】A,C【解析】【解答】A.根据临界角公式可得sinA符合题意；

BC.如图所示，在直角∠ABO'中，由几何关系可知sin则由灯直接发出的光照到冰块上表面时都能从上表面射出，而sin则由灯直接发出的光照到冰块四个侧面时不是都能从侧面射出，B不符合题意，C符合题意；

D.实深是AB，视深为h，根据折射率定义式结合几何关系可知AB可得h=D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】根据临界角公式sinC=10．【答案】B,D【解析】【解答】A.由左手定则可知，粒子刚进入磁场时受到的洛伦兹力向右，A不符合题意；

B.带电粒子垂直于PN边射出磁场时，轨迹半径为r=由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力可得m可得粒子的速度为v=B符合题意；

C.当运动轨迹与PN相切时，是粒子从PN射出磁场的最小速度，轨迹为半径为L4m得到v当运动轨迹与MN相切时，是粒子从PN射出磁场的最大速度，设此时轨迹半径为r，由几何关系可得r解得r=根据m得到v综上可知，若粒子从PN边射出磁场，则BqLC不符合题意；

D.粒子在磁场中的运动周期T=由几何关系可知，当运动轨迹与MN相切时，偏转的圆心角最大为45°，运动的最长时间tD符合题意。

故答案为：BD。

【分析】由左手定则判断粒子刚进入磁场时受到的洛伦兹力方向；分析粒子从各边界射出的临界，结合几何关系，求出对应的速度范围；根据t=θ11．【答案】（1）A；C（2）0.48（3）F增大后不满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量；g或9【解析】【解答】（1）AC.本实验中小车受到的拉力不能直接测量，所以需要用沙和沙桶的重力替代小车受到的拉力，只有在细线与木板保持平行、平衡掉摩擦力且沙和沙桶的总质量远小于小车的质量的条件下，沙和沙桶的总重力才能代替小车所受的合外力，AC符合题意；

B.平衡摩擦力时，小车的尾端应连接纸带，但是小车前端的细线不挂沙和沙桶，B不符合题意；

D.为了使纸带能得到充分利用，实验中先接通电源后释放小车，D不符合题意。

故答案为：AC。

（2）每两个计数点之间还有4个计时点未画出，故相邻计数点的时间间隔为T=0.1s，根据匀变速直线运动的位移差公式∆x=aTa=

（3）图线出现弯曲的原因是不满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量。对整体，由牛顿第二定律可得mg=解得a=当不断增加沙桶内的沙的质量时，即当m≫M时，则加速度a的大小趋向于g。

【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析；（2）根据匀变速直线运动的位移差公式∆x=aT12．【答案】（1）0.900；1.445（2）R（3）4L(【解析】【解答】（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，由图可知该螺旋测微器读数为D=0.5+40.0×0.01mm=0.900mm图中游标卡尺的精确度为0.05mm，可得游标卡尺读数为L=14mm+9×0.05mm=14.45mm=1.445cm（2）当电流表G15×解得R故电阻A选R1；

R由电阻定律可得R其中S=联立解得电导率为电阻率的倒数1【分析】（1）根据螺旋测微器和游标卡尺读数规则读数；（2）根据电流表G113．【答案】（1）从开始到活塞刚接触重物，气体为等压变化，则：HS解