湖北省2023-2024學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)12月月考物理試卷 含解析

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：高考全部內(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，滑片尸的初位置在0點(diǎn)的正上方，用頻率為丫的光照射陰極K,將滑片尸向。端移動(dòng)，當(dāng)

電壓表的示數(shù)為0時(shí)，微安表的示數(shù)恰好為0。已知普朗克常量為人，陰極K的截止頻率為乙,光電子所

帶的電荷量為一e,則陰極K的逸出功為（)

C.UeD.h(v+v.)

【答案】B

【解析】

【詳解】陰極K的截止頻率為力,則逸出功

W=hv0

又根據(jù)

12

Ue=—mv=hv-W

2m

則

W=hv-Ue

故選Bo

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)員在下降過程中，下列說法正確的是（）

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】

【詳解】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.其中心6、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)。在平衡位置，質(zhì)點(diǎn)6、c、d偏離平衡位置的位移大小相等，此后關(guān)于0、6、c、d四

個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)。先到達(dá)波峰B.質(zhì)點(diǎn)6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】

【詳解】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)。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.、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)。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6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

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6越小

D.防窺屏實(shí)現(xiàn)防窺效果主要是因?yàn)楣獍l(fā)生了全反射

【答案】B

【解析】

【詳解】A.視角度6與防窺屏的厚度無關(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，沒有發(fā)生全反射，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

5.如圖所示，長木板放在水平地面上，木塊放在長木板上，作用在長木板上的水平拉力歹使木塊和長木板

一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中木塊與長木板間的靜摩擦力大小為/：已知長木板的質(zhì)量為木塊質(zhì)

量的2倍，木塊與長木板間的動(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（）

m

M\n------->F

7777777777777777777777777777777777777777777777

,F一,2F

B./=一D./>—

A.T33

【答案】A

【解析】

【詳解】設(shè)木塊質(zhì)量為〃?，則長木板質(zhì)量2小，設(shè)木塊與木板，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，則對(duì)整體

F-/J-3mg=3ma

對(duì)物塊

f=ma

解得

故選Ao

6.如圖甲所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊以8m/s的初速度從傾角為30°的固定斜面底端沖上斜面，恰好能到達(dá)

斜面頂端，上滑過程中物塊的動(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g=10m/s2。下列說法正確的是（）

A.物塊從斜面的底端運(yùn)動(dòng)到頂端所用時(shí)間為2s

B.物塊從斜面的頂端回到底端所用時(shí)間為3s

C.物塊上滑過程中的加速度大小為lOm/s?

D.物塊下滑過程中的加速度大小為2m/s2

【答案】D

【解析】

【詳解】AC.上滑過程中根據(jù)動(dòng)能定理

Ek=%+Fs

由圖像可知合外力

64

F=——N=16N

4

因

—mv^=64J

可得

m=2kg

可得上滑的加速度大小

F,

a=-=8m/s

m

物塊從斜面的底端運(yùn)動(dòng)到頂端所用時(shí)間為

?=—=ls

a

選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；

BD.上滑過程中

F=mgsin30°+/=ma

下滑過程

/ngsin30°-f=ma

解得

a=2mzs2

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+9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60°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)，下列說法正確的是（）

"/〃〃〃〃）〃〃）〃〃〃〃〃〃〃/〃〃〃〃/

3

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2Eq

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】

【詳解】ABC.只有水平電場(chǎng)時(shí)滑塊勻速運(yùn)動(dòng)，則

qE=jumg

再加沿紙面與水平方向成60°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

qE+qEcos60°=/=/JFN

FN=mg+qEsin60°

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

F合=2qEcos30°=mg

選項(xiàng)D正確。

故選D。

8.“天問一號(hào)”火星探測(cè)器被火星捕獲后，經(jīng)過一系列變軌進(jìn)入如圖所示的橢圓停泊軌道，為著陸火星做

準(zhǔn)備。P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

列說法正確的是（）

“天問一號(hào)”

/火星、

p（o\

嗝軌道

A.探測(cè)器的機(jī)械能守恒火星

B.探測(cè)器經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度最大

C.探測(cè)器經(jīng)過0點(diǎn)時(shí)的加速度最小

D.探測(cè)器經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)做“離心運(yùn)動(dòng)”

【答案】ABC

【解析】

【詳解】A.探測(cè)器在停泊軌道上的運(yùn)動(dòng)無其他外力做功機(jī)械能守恒，故A正確；

B.由開普勒第二定律可知探測(cè)器經(jīng)過尸點(diǎn)時(shí)的速度最大，故B正確；

C.探測(cè)器經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)離火星最遠(yuǎn)所受引力最小，加速度最小，故C正確；

D.探測(cè)器經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)做“向心運(yùn)動(dòng)”，故D錯(cuò)誤。

故選ABC-

9.如圖所示，間距為工的固定平行雙軌道由足夠長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3的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量均為機(jī)、電阻均為R的金屬棒成、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，油棒在水平向右的恒力廠作用下從靜止開始

向右加速，當(dāng)成棒達(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，下列說法正確的是（）

A.cd棒與傾斜導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為sin。

B.仍棒的最大加速度為4gsin19

4mgRsin0

C.ab棒的最大速度為

B21}

8加2g年sin?0

D.恒力廠的最大功率為

B21)

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.起初cd棒恰好靜止，根據(jù)平衡條件有

f=mgsinO=jumgcosd

解得

〃=tan，

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)棒達(dá)到最大速度時(shí)，cd棒受到的安培力大小為2加gsind,所以恒力

F=2mgsin0

開始運(yùn)動(dòng)時(shí)。6棒的加速度最大，則最大加速度為2gsin6,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)平衡條件有

、.有B2dm

2mgsin"---------

2R

解得

_4mgRsin0

Vm=一苑一

選項(xiàng)c正確；

D.恒力廠的最大功率

22

D口

P=Srmvg=R--s-i-n---0---------

mB21}

選項(xiàng)D正確。

故選CDo

10.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為左：1,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，?、4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|A/|、|八。|和|八。3|表示，下列判斷正確的是（）

A

|AU|_A

JBR

A.^^=R.D.L---L-、2D.

1A/11AZ13\M\~k|AZ|k2

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)題意，由圖可知，電壓表V3測(cè)&兩端電壓，流過冬的電流等于電流表的讀數(shù)，則有

U3=I2R3

滑片向下移動(dòng)后

u；=iR

則兩式相減有

四-R

.3

故A錯(cuò)誤，B正確;

CD.設(shè)交變電源電壓的有效值為U,則有

U=Ul+IlR1

又有

L-kA-l

u2'/2k

可得

U=kU+-IR

2k21

滑片向下移動(dòng)后

U=kU；△1；氏

k

兩式相減有

0=左

可得

|AU|_U；-U?

=

WI；-I2

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選BDo

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

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50Hz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，/、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(填“8V”或“220V”)o

(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%=m/s,木塊加速度

大小。=m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

【答案】①.8V?.1.03.0

【解析】

【詳解】(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

8.51+11.50.._/10/

v=---------------xlO2m/s=1.0m/s

cr2x(5x0.02)

［3］木塊加速度大小

”"=(1451+11-50)［際1+5?xo2mzs2=3.0公

(27)20.22

12.電流表G的表盤既無刻度值又不知其內(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.電阻箱火(0?999.9Q)；

C.定值電阻4=50Q；

D.滑動(dòng)變阻器火2（。?I。。）；

E.3V的直流電源，內(nèi)阻不計(jì);

F.雙量程電壓表V；

G.開關(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R的阻值調(diào)為400.00,閉合開關(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R的阻值和滑動(dòng)變阻器與滑片的位置，使電流表砂的指

2

針指到一人，此時(shí)電阻箱R的阻值為650.0Q。

（3）由上可知電流表G的內(nèi)阻與=O，滿偏電流4=mAo

（4）將電流表G改裝成量程為3V的電壓表，需將電阻箱R的阻值調(diào)為O,然后與電流表

G（填“串”或“并”）聯(lián)。

【答案】①.1.50②.100③.3?.900.0⑤.串

【解析】

【詳解】（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

u=M+R）

代入數(shù)據(jù)得

1.5V=/g（4+400Q）

1.5V="（4+650C）

解得

Rg=100。

Ig=3mA

（4）[4][5]要將電流表G改裝成量程為3V的電壓表，需串聯(lián)一個(gè)電阻，阻值為

^KZZA=3V-3X10-X100Q=90（）Q

Ig3x10-3

即需將電阻箱R的阻值調(diào)為900.0Q。

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)量的氯氣，起初封閉氨氣的壓強(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)量為加，副氣囊的容積為主氣囊容積的:，大氣壓強(qiáng)恒為外，重力加速度大小

為g,封閉氨氣可視為理想氣體且溫度不變，忽略除氣囊以外排開空氣的體積。求：

（1）起初纜繩對(duì)地面的拉力大小廠；

（2）纜繩對(duì)地面的拉力為0時(shí)封閉氯氣的壓強(qiáng)人

【答案】（1）—；（2）—

【解析】

【詳解】（1）初始時(shí)設(shè)副氣囊的體積為匕，空氣的密度為。，則氮?dú)獾捏w積為主氣囊加上副氣囊的體積,

即6%,此時(shí)對(duì)氣球有

mg+F=Fm

耳孚初=Og,6%

當(dāng)拉力為零時(shí)，此時(shí)氯氣的體積為主氣囊的體積，即5%,對(duì)氣球有

mg=F9

耳孚=0g,5%

解得

F=~mg

（2）結(jié)合之前的分析，由玻意耳定律有

p0-6V0=p-5V0

解得

6

P=gP。

9

14.如圖所示，傾角為，、足夠長的粗糙斜面體固定在水平地面上，物塊8恰好靜止在距斜面頂端1=—m

4

處，將另一物塊/從斜面頂端由靜止釋放，之后物塊N與物塊8發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短）。已知物塊

2的質(zhì)量分別為=5kg、mB=1kg,物塊/與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.5,兩物塊均可視為質(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g=10m/s2,sin6=0.6。求：

（1）第一次碰撞后物塊B的速度大小vB；

（2）兩物塊從第一次碰撞到第二次碰撞經(jīng)歷的時(shí)間fo

【解析】

【詳解】（1）設(shè)物塊A沿斜面下滑時(shí)的加速度大小為0,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的速度大小為口，有

mAgsin0-/dmAgcos0=mAa

v2=2ad

由動(dòng)量守恒和能量關(guān)系可知

mAv=mAvA+mBvB

121212

萬加4V=-mAvA+-mBvB

解得

VB=5m/s

（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2m/s、加

速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

12

vAt+-at=vBt

解得

/=3s

15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy第一象限、邊長為2國的正方形區(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、邊長為M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NBCD的N點(diǎn)位于

x軸上，/點(diǎn)坐標(biāo)為（5￡,0）,2。邊與x軸的負(fù)方向成30°角。一帶負(fù)電的粒子從/點(diǎn)以速度%沿紙面射

入磁場(chǎng)，速度方向與4D成30°角，粒子恰好從。點(diǎn)離開磁場(chǎng)，穿過了軸進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，從尸點(diǎn)（圖中未畫

出）離開電場(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）尸點(diǎn)的坐標(biāo)

（2）粒子從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到尸點(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-。