湖北省2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期12月月考物理試卷（解析版）

PAGEPAGE1湖北省高三12月聯(lián)考物理本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷主要考試內(nèi)容：高考全部?jī)?nèi)容。一、選擇題：本題共10小題，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.第十四屆光電子產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)于2023年7月在北京國(guó)家會(huì)議中心舉行，其中光電繼電器是主要的展品之一，光電繼電器可以用于自動(dòng)控制，如：自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)跟蹤等，其原理是光電效應(yīng)。圖為研究光電效應(yīng)的電路，滑片的初位置在點(diǎn)的正上方，用頻率為的光照射陰極K，將滑片向端移動(dòng)，當(dāng)電壓表的示數(shù)為時(shí)，微安表的示數(shù)恰好為0。已知普朗克常量為，陰極K的截止頻率為，光電子所帶的電荷量為，則陰極K的逸出功為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗陰極K的截止頻率為，則逸出功又根據(jù)則故選B。2.如圖所示，原地縱跳摸高是籃球和羽毛球重要的訓(xùn)練項(xiàng)目之一。運(yùn)動(dòng)員先由靜止下蹲一段位移，經(jīng)過(guò)充分蓄力后，發(fā)力跳起摸到了一定的高度，落地后屈腿緩沖。運(yùn)動(dòng)員在下降過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.始終處于超重狀態(tài) B.始終處于失重狀態(tài)C.先失重后超重 D.先超重后失重〖答案〗C〖解析〗由運(yùn)動(dòng)情況判斷物體的加速度方向，知道當(dāng)物體的加速度向上時(shí)處于超重狀態(tài)，加速度向下時(shí)為失重狀態(tài)。運(yùn)動(dòng)員下蹲過(guò)程先加速后減速，故加速度先向下后向上，即先失重后超重。故選C。3.用手上下抖動(dòng)繩的一端，產(chǎn)生一列向右傳播的橫波．其中a、b、c、d是繩上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，某時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a在平衡位置，質(zhì)點(diǎn)b、c、d偏離平衡位置的位移大小相等，此后關(guān)于a、b、c、d四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)a先到達(dá)波峰 B.質(zhì)點(diǎn)b先到達(dá)波谷 C.質(zhì)點(diǎn)c先到達(dá)波峰 D.質(zhì)點(diǎn)d先到達(dá)波谷〖答案〗C〖解析〗由于橫波向右傳播，根據(jù)波形平移法可知，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)c向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)d向上振動(dòng)；則a、b、c、d四個(gè)質(zhì)點(diǎn)中，質(zhì)點(diǎn)c先到達(dá)波峰，質(zhì)點(diǎn)a先到達(dá)波谷。故選C。4.某款手機(jī)防窺屏的原理圖如圖所示，在透明介質(zhì)中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可實(shí)現(xiàn)對(duì)像素單元可視角度的控制。發(fā)光像素單元緊貼防窺屏的下表面，可視為點(diǎn)光源，位于相鄰兩屏障的正中間。下列說(shuō)法正確的是（）A.防窺屏的厚度越大，可視角度越小B.屏障的高度d越大，可視角度越小C.透明介質(zhì)的折射率越大，可視角度越小D.防窺屏實(shí)現(xiàn)防窺效果主要因?yàn)楣獍l(fā)生了全反射〖答案〗B〖解析〗A．視角度與防窺屏的厚度無(wú)關(guān)，即防窺屏的厚度大，可視角度不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．屏障的高度d越大，光線射到界面的入射角越小，則在空氣中的折射角越小，則可視角度越小，選項(xiàng)B正確；C．透明介質(zhì)的折射率越大，則在空氣中的折射角越大，則可視角度越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．防窺屏實(shí)現(xiàn)防窺效果的原理是因?yàn)槟承┙嵌确秶鷥?nèi)的光被屏障吸收，能射出到空氣中的光其入射角都小于臨界角，沒(méi)有發(fā)生全反射，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，長(zhǎng)木板放在水平地面上，木塊放在長(zhǎng)木板上，作用在長(zhǎng)木板上的水平拉力F使木塊和長(zhǎng)木板一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊與長(zhǎng)木板間的靜摩擦力大小為f．已知長(zhǎng)木板的質(zhì)量為木塊質(zhì)量的2倍，木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，下列判斷正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)木塊質(zhì)量為m，則長(zhǎng)木板質(zhì)量2m，設(shè)木塊與木板，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則對(duì)整體對(duì)物塊解得故選A。6.如圖甲所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊以的初速度從傾角為的固定斜面底端沖上斜面，恰好能到達(dá)斜面頂端，上滑過(guò)程中物塊的動(dòng)能隨物塊到斜面底端的距離s的變化關(guān)系如圖乙所示，取重力加速度大小。下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊從斜面底端運(yùn)動(dòng)到頂端所用時(shí)間為B.物塊從斜面的頂端回到底端所用時(shí)間為C.物塊上滑過(guò)程中的加速度大小為D.物塊下滑過(guò)程中的加速度大小為〖答案〗D〖解析〗AC．上滑過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理由圖像可知合外力因可得m=2kg可得上滑的加速度大小物塊從斜面的底端運(yùn)動(dòng)到頂端所用時(shí)間為選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；BD．上滑過(guò)程中下滑過(guò)程解得物塊從斜面的頂端回到底端所用時(shí)間為選項(xiàng)D正確，B錯(cuò)誤。故選D。7.一帶電荷量為的滑塊放在粗糙水平地面上，空間存在水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，給滑塊一向右的初速度，滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。突然在空間施加沿紙面與水平方向成角、斜向右下方、電場(chǎng)強(qiáng)度大小也為E的另一勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出），滑塊仍然做勻速直線運(yùn)動(dòng)，關(guān)于滑塊在兩個(gè)疊加電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.滑塊對(duì)地面的壓力大小為B.滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C.滑塊受到地面的滑動(dòng)摩擦力大小為D.滑塊在兩個(gè)疊加電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場(chǎng)力與受到的重力大小相等〖答案〗D〖解析〗ABC．只有水平電場(chǎng)時(shí)滑塊勻速運(yùn)動(dòng)，則再加沿紙面與水平方向成角、斜向右下方、電場(chǎng)強(qiáng)度大小也為E的另一勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)滑塊也做勻速運(yùn)動(dòng)，則解得選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤；D．滑塊在兩個(gè)疊加電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場(chǎng)力選項(xiàng)D正確。故選D8.“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器被火星捕獲后，經(jīng)過(guò)一系列變軌進(jìn)入如圖所示的橢圓停泊軌道，為著陸火星做準(zhǔn)備。點(diǎn)為橢圓的近火點(diǎn)，點(diǎn)為遠(yuǎn)火點(diǎn)，關(guān)于探測(cè)器在停泊軌道上的運(yùn)動(dòng)（忽略其他天體的影響），下列說(shuō)法正確的是（）A.探測(cè)器的機(jī)械能守恒B.探測(cè)器經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度最大C.探測(cè)器經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)做“離心運(yùn)動(dòng)”D.探測(cè)器經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的加速度最小〖答案〗ABD〖解析〗A．探測(cè)器在停泊軌道上的運(yùn)動(dòng)無(wú)其他外力做功機(jī)械能守恒，故A正確；B．由開(kāi)普勒第二定律可知探測(cè)器經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度最大，故B正確；C．探測(cè)器經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)做“向心運(yùn)動(dòng)”，故C錯(cuò)誤；D．探測(cè)器經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)離火星最遠(yuǎn)所受引力最小，加速度最小，故D正確。故選ABD。9.如圖所示，間距為L(zhǎng)的固定平行雙軌道由足夠長(zhǎng)的水平光滑段和傾角為的粗糙段構(gòu)成，所在空間存在與導(dǎo)軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒ab、cd垂直放在水平、傾斜導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好。起初cd棒恰好靜止，ab棒在水平向右的恒力F作用下從靜止開(kāi)始向右加速，當(dāng)ab棒達(dá)到最大速度時(shí)，cd棒又恰好靜止；導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.cd棒與傾斜導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B.ab棒的最大加速度為C.ab棒的最大速度為D.恒力F的最大功率為〖答案〗CD〖解析〗A．起初cd棒恰好靜止，根據(jù)平衡條件有解得選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．當(dāng)ab棒達(dá)到最大速度時(shí)，cd棒受到的安培力大小為，所以恒力開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab棒的加速度最大，則最大加速度為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)平衡條件有解得選項(xiàng)C正確；D．恒力F的最大功率選項(xiàng)D正確。故選CD。10.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，a、b接入電壓有效值恒定的交變電源，其中為滑動(dòng)變阻器，、為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng)后，電流表及兩個(gè)電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用、和表示，下列判斷正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗BD〖解析〗AB．根據(jù)題意，由圖可知，電壓表測(cè)兩端電壓，流過(guò)的電流等于電流表的讀數(shù)，則有滑片向下移動(dòng)后則兩式相減有故A錯(cuò)誤，B正確；CD．設(shè)交變電源電壓的有效值為，則有又有，可得滑片向下移動(dòng)后兩式相減有可得故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊運(yùn)動(dòng)的加速度，一端墊起的木板上有一木塊，木塊與穿過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為的交流電源，接通電源后，由靜止釋放木塊，木塊帶動(dòng)紙帶打出如圖乙所示的一條紙帶，A、B、C、D、E是選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。（1）圖甲中電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的電壓為_(kāi)_______（填“8V”或“220V”）。（2）根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)可知，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)木塊的速度大小________，木塊加速度大小________。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）〖答案〗（1）8V（2）1.03.0〖解析〗（1）[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在8V的交流電源上；（2）[2]根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)可知，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)木塊的速度大小[3]木塊加速度大小12.電流表G的表盤既無(wú)刻度值又不知其內(nèi)阻，某同學(xué)用以下實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量該電流表的參數(shù)：A．待測(cè)電流表G；B．電阻箱；C．定值電阻；D．滑動(dòng)變阻器；E．的直流電源，內(nèi)阻不計(jì)；F．雙量程電壓表V；G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）按如圖甲所示的電路圖連接好電路，將電阻箱的阻值調(diào)為，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表G滿偏，此時(shí)電壓表V的指針恰好半偏，如圖乙所示，電壓表V的示數(shù)________V。（2）保持電壓表V的示數(shù)不變，反復(fù)調(diào)整電阻箱的阻值和滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使電流表?的指針指到，此時(shí)電阻箱的阻值為。（3）由上可知電流表G的內(nèi)阻________，滿偏電流________。（4）將電流表G改裝成量程為的電壓表，需將電阻箱的阻值調(diào)為_(kāi)_______，然后與電流表G________（填“串”或“并”）聯(lián)?！即鸢浮剑?）1.50（3）1003（4）900.0串〖解析〗（1）[1]如圖乙所示，電壓表V的示數(shù)1.50V；（3）[2][3]由歐姆定律得代入數(shù)據(jù)得解得（4）[4][5]要將電流表G改裝成量程為的電壓表，需串聯(lián)一個(gè)電阻，阻值為即需將電阻箱的阻值調(diào)為。13.如圖甲所示的“系留氣球”用纜繩固定于地面，可簡(jiǎn)化為如圖乙所示的模型，主、副氣囊通過(guò)活塞分隔，副氣囊與大氣連通，氣囊內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氦氣，起初封閉氦氣的壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)相同，活塞恰好與右擋板接觸。當(dāng)活塞在外力作用下緩慢移動(dòng)到與左擋板接觸并鎖定時(shí)，纜繩對(duì)地面的拉力恰好為0。已知“系留氣球”及纜繩的總質(zhì)量為m，副氣囊的容積為主氣囊容積的，大氣壓強(qiáng)恒為，重力加速度大小為，封閉氦氣可視為理想氣體且溫度不變，忽略除氣囊以外排開(kāi)空氣的體積。求：（1）起初纜繩對(duì)地面的拉力大小F；（2）纜繩對(duì)地面的拉力為0時(shí)封閉氦氣的壓強(qiáng)p。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）初始時(shí)設(shè)副氣囊的體積為，空氣的密度為，則氦氣的體積為主氣囊加上副氣囊的體積，即，此時(shí)對(duì)氣球有當(dāng)拉力為零時(shí)，此時(shí)氦氣的體積為主氣囊的體積，即，對(duì)氣球有解得（2）結(jié)合之前的分析，由玻意耳定律有解得14.如圖所示，傾角為、足夠長(zhǎng)的粗糙斜面體固定在水平地面上，物塊B恰好靜止在距斜面頂端處，將另一物塊A從斜面頂端由靜止釋放，之后物塊A與物塊B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短）。已知物塊A、B的質(zhì)量分別為，物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小。求：（1）第一次碰撞后物塊B的速度大小；（2）兩物塊從第一次碰撞到第二次碰撞經(jīng)歷的時(shí)間t?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）設(shè)物塊A沿斜面下滑時(shí)加速度大小為a，與物塊B第一次碰撞前的速度大小為v，第一次碰撞后物塊A的速度大小為，有由動(dòng)量守恒和能量關(guān)系可知解得（2）因?yàn)槲飰KB恰好靜止在斜面上，第一次碰撞后物塊B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物塊A做初速度為、加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有解得15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy第一象限、邊長(zhǎng)為的正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第二象限、邊長(zhǎng)為4L的正方形區(qū)域內(nèi)存在沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，正方形ABCD的A點(diǎn)位于軸上，A點(diǎn)坐標(biāo)為，邊與軸的負(fù)方向成角。一帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)以速度沿紙面射入磁場(chǎng)，速度方向與AD成角，粒子恰好從點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，穿過(guò)軸進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，從點(diǎn)（圖中未畫出）離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度方向與射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直，不計(jì)粒子受到的重力，求：（1）點(diǎn)坐標(biāo)；（2）粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間；（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的比值。