湖北省新高考聯(lián)考協(xié)作體2024-2025學年高三年級上冊開學考試物理試題

高三物理試卷

考試時間：2024年9月4日上午10：3011：45

試卷滿分：100分

注意事項：

1.答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答

題卡上的指定位置。

2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用25鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。寫在

試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和

答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題

只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但

不全的得2分，有選錯的得。分。

1.有關(guān)量子理論，下列說法中正確的是（）

A.愛因斯坦提出能量量子化的觀點開辟了物理學的新紀元

B.在光電效應(yīng)中，電子的最大初動能與入射光的頻率成正比

C.普朗克將量子理論引入到原子領(lǐng)域，成功解釋了氫原子光譜的特征

D.一個處于〃=4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時，最多能輻射出3種光電子

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)物理學史可知，能量量子化的觀點是普朗克首先提出的，故A錯誤；

B.由光電效應(yīng)方程有

線=/7一叱

可知，在光電效應(yīng)中，電子的最大初動能隨入射光的頻率增大而增大，不成正比，故B錯誤；

C.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，其理論能夠解釋氫原子光譜的特征，故C錯誤；

D.一個處于〃=4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時，最多能輻射出3種光電子，故D正確。

故選D。

2.A、B兩輛汽車同時從坐標原點沿同一方向做直線運動，A車做剎車運動，它們速度的平方丫2隨位置x變

化的圖像如圖所示，分別對應(yīng)直線A和直線8,下列說法正確的是（）

A.汽車A的初速度大小為8m/sB.汽車B的加速度大小為Zm/s?

C.汽車A先到達％=9m處D.汽車A、B在x=6m處相遇

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.由于x圖像均為傾斜直線，則滿足

v2—VQ=2ax

根據(jù)聲一了圖像可知，對汽車A有

2

々A=-2m/s,vA=6m/s

對汽車B有

2

aB=lm/s,vB=Om/s

故AB錯誤；

C.對于A車，根據(jù)公式

12

+af

x=VA/A-AA

當x=9m時，代入數(shù)據(jù)得

心=3s

對于汽車B,根據(jù)公式

12

當x=9m時，代入數(shù)據(jù)得

tB=3\/2s

則

[B>%A

故汽車A先到達x=9m處，故C正確；

D.當x=6m時，對于A車，根據(jù)公式

X=VAtA+^aAtA

解得

4=（3—百）s

當x=6m時，對于B車，根據(jù)公式

X——

解得

t'B=2>/3s

故汽車A、B在x=6m處不能相遇，故D錯誤。

故選C?

3.武漢東湖風景區(qū)有一個浪漫的打卡圣地一東湖之眼摩天輪。該摩天輪直徑約50米，共28個座艙，轉(zhuǎn)

一圈耗時13分14秒。現(xiàn)將其運動簡化為勻速圓周運動，不計座艙的大小，某位體重為60kg的游客，在座

艙中隨摩天輪運動一周，下列說法中正確的是（）

A.該游客運動到最低點時處于超重

B.該游客的線速度大小約為0.50m/s

C.該游客運動到與圓心等高處時座艙對其的作用力小于重力

D.該游客運動到最高點時不受重力

【答案】A

【解析】

【詳解】A.游客經(jīng)過最低點時，有向上的向心加速度，故處于超重狀態(tài)，故A正確;

B.游客的線速度大小約為

271r

v=——?0.20m/s

故B錯誤；

C.游客做圓周運動，由合外力提供向心力，則游客與中心輪軸等高時，座艙對其的作用力豎直方向和重

力平衡，水平方向提供向心力，因此合力為

.=j（-g）2+用

故c錯誤；

D.游客在不同位置都受到重力的作用，故D錯誤。

故選Ao

4.2021年2月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號”探測器在成功實施三次近火制動后，進入運行周期

約為"的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為4。已知火星半徑約為R,火星表面處自由落

體的加速度大小約為go,則“天問一號”的停泊軌道與火星表面的最遠距離〃2為（）

'2開-RB2“哈-小

D.

【答案】B

【解析】

【詳解】繞火星表面做圓周運動的衛(wèi)星

GMm4"2rl

——=mgo=m-R

解得

_4/R

go

由開普勒第三定律可知

丁2_R3

行=2R+4+Q

2

解得

?RM

故選B。

5.靜電紡紗是利用高壓靜電場使單纖維兩端帶異種電荷，在電場力作用下使纖維伸直、平行排列和凝聚的

紡紗工藝。如圖所示為其電場分布簡圖，下列說法正確的是（）

A.A、2兩點的電場強度相同

B.C、。兩點的電勢相同

C.在。點靜止釋放一質(zhì)子，它將在電場力作用下沿著虛線。C運動

D.將一正電荷從A點移到在C點，電場力做正功

【答案】D

【解析】

【詳解】A.電場線的疏密反映場強的大小，A、B兩點電場線疏密程度不同，則兩點的電場強度不相同，

選項A錯誤；

B.電場線從右向左，沿電場線電勢逐漸降低，可知。點的電勢高于C點，選項B錯誤；

C.因CO之間的電場線是曲線，則在。點靜止釋放一質(zhì)子，在電場力作用下不會沿著虛線DC運動，選

項C錯誤；

D.因A點電勢高于C點，則將一正電荷從A點移到在C點，電勢能減小，電場力做正功，選項D正確。

故選D。

6.做簡諧運動的物體經(jīng)過A點時，加速度大小為Im/s2,方向指向B點；當它經(jīng)過B點時，加速度大小為

4m/s2,方向指向A點。若A、B之間的距離是5cm,則關(guān)于它的平衡位置，說法正確的是（）

A,平衡位置在A8連線左側(cè)

B.平衡位置在AB連線右側(cè)

C.平衡位置在連線之間，但不能確定具體位置

D.平衡位置在A2連線之間，且距離A點為1cm處

【答案】D

【解析】

【詳解】根據(jù)牛頓第二定律可知簡諧運動物體的加速度大小為

u----------

mm

可知物體的加速度大小與相對于平衡位置的位移大小成正比，由于回復力方向總是指向平衡位置，則加速

度方向總是指向平衡位置，由題意可知，物體經(jīng)過A點時，方向指向B點；物體經(jīng)過8點時，方向指向A

點；則平衡位置在A2連線之間，設(shè)平衡位置與A點距離為與A點距離為馬，則有

%+%=5cm

又

aA:aB-x1:x2-1:4

聯(lián)立解得

xl=1cm

故選D。

7.如圖所示，一物體在某液體中運動時只受到重力G和恒定的浮力廠的作用，且尸=：G。如果物體從M

點以水平初速度為開始運動，最后落在N點，間的豎直高度為/z,M與右壁水平間距為L重力加速度

)

A.從M運動到N的時間為

\2h

B.M與N之間的水平距離%J—

C.若增大初速度%,物體將撞擊右壁，且初速度越大，物體撞擊壁速度越大

D,若//足夠大，當初速度%=杵時，物體撞擊壁時速度最小

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)牛頓第二定律

G—F=ma

解得

該物體做類平拋運動，則

h=-at2

2

解得從M運動到N的時間為

6h

g

故A錯誤;

B.〃與N之間的水平距離

6h

X=Vot=VoJ~

故B錯誤;

CD.物體撞擊右壁時，物體運動的時間為

L_

%

物體豎直方向的速度為

物體撞擊壁速度

如+*

根據(jù)幾何關(guān)系可知，當

即當初速度%=杵時,

物體撞擊壁時速度最小，故若增大初速度%,物體將撞擊右壁，且初速度越大,

物體撞擊壁速度不一定越大，故C錯誤，D正確。

故選D。

8.黨的二十大報告中，習近平總書記明確指出要實施科技興國戰(zhàn)略，強調(diào)科技是第一生產(chǎn)力，則下列關(guān)于

磁場與現(xiàn)代科技的相關(guān)說法正確的是（）

A.圖甲是磁流體發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可以判斷出A板是發(fā)電機的正極

B.圖乙是霍爾效應(yīng)板的結(jié)構(gòu)示意圖，穩(wěn)定時M、N點電勢的關(guān)系與導電粒子的電性有關(guān)

Tid

C.圖丙是電磁流量計的示意圖，在B、1一定時，流量。=---U

4BNM

D.圖丁是回旋加速器的示意圖，要使粒子獲得的最大動能增大，可增大加速電壓U

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.由左手定則可知，帶正電的粒子向B板偏轉(zhuǎn)，所以2板是發(fā)電機的正極，故A錯誤；

B.圖乙霍爾元件中的載流子若為正電荷，由左手定則可知，正電荷向N端偏轉(zhuǎn)，則有。N〉9M；若載流

子為負電荷，則負電荷向N端偏轉(zhuǎn)，則有。N＜。"，故B正確；

C.電荷通過電磁流量計時，有

污水的流量為

八c兀vd，

Q^vS--------

4

解得

故C正確；

D.設(shè)回旋加速器D形盒的半徑為R,粒子獲得的最大速度為Vm,根據(jù)牛頓第二定律有

V2

qvmB=m^

動能為

口12

m

Ekm=~Vm

聯(lián)立解得

E.B?/R2

m2m

可知粒子獲得的最大動能與電壓U無關(guān)，故D錯誤。

故選BC。

9.質(zhì)量為㈣和根2的兩個物體在光滑水平面上正碰，其位置坐標尤隨時間f變化的圖像如圖所示。下列說法

正確的是（）

A.碰撞前根2靜止B.碰撞后叫的運動方向不變

C.班：%=1：3D.該碰撞為非彈性碰撞

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.根據(jù)x-r圖像斜率表示速度可知碰撞前根2靜止，碰撞后叫的運動方向發(fā)生改變，故A正

確，B錯誤;

C.碰撞前叫的速度為

%=；m/s=4m/s

碰撞后㈣的速度為

0-4

V,=-----m/s=-2m/s

13-1

碰撞前機2的速度為。，碰撞后機2的速度為

8-4

v,=-----m/s=2m/s

23-1

根據(jù)動量守恒定律得

m1V0-OTJVJ+m2V2

可得兩物體的質(zhì)量之比為

:m7=1:3

故C正確；

D.碰撞前系統(tǒng)的總動能為

凡=；叫詔=8叫

碰撞后系統(tǒng)的總動能為

耳=~tnivi+J巧心=8仍

則有

Ek=E1

可知兩物體的碰撞為彈性碰撞，故D錯誤。

故選ACo

10.如圖所示，水平傳送帶長0.21m,以速度匕=lm/s勻速運動，質(zhì)量均為1kg小物體P、Q由通過定滑輪

且不可伸長的輕繩相連，1=0時刻P在傳送帶左端具有速度%=L6m/s,P與定滑輪間的繩水平，P與傳

送帶之間的動摩擦因素為〃=02。已知重力加速度g=lOm/sz,不計定滑輪質(zhì)量和滑輪與繩之間的摩擦，

繩足夠長。下列說法中正確的是（）

A.P物體剛開始在傳送帶上運動時所受摩擦力水平向右

B.Q物體的加速度始終為Gm/s?

C.P在傳送帶上運動的時間為0.2s

D.若傳送帶足夠長，只改變傳送帶速度匕，P在向右運動過程中P與傳送帶之間相對滑動路程有最小值

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.f=0時刻P在傳送帶左端具有速度6=L6m/s,而傳送帶以速度匕=lm/s勻速運動，由于

%＞匕

P相對傳送帶向右滑動，則P物體剛開始在傳送帶上運動時所受摩擦力水平向左，故A錯誤；

B.設(shè)P開始做減速運動的加速度為生,對P有

jumg+T=max

對Q有

T-mg=max

聯(lián)立解得Q物體剛開始在傳送帶上運動加速度大小

q=6m/s2

當達共同速度后P做減速運動，對P有

"mg-T'-ma2

對Q有

T'-mg=ma2

聯(lián)立解得Q物體剛開始在傳送帶上運動的加速度大小

2

a2=4m/s

則Q物體的加速度會發(fā)生變化，故B錯誤；

C.經(jīng)時間％與傳送帶達相同速度，時間為

-Q

在時間。內(nèi)P的位移為

x.=%+.%=o」3m

121

P到達傳送帶的右端速度為

v=Jvf-2a2CL-xl)=lm/s

P運送時間為

K-V,

t2—-------=Is

%

總時間為

t=%+q=2s

故C正確；

D.若傳送帶足夠長，P與傳送帶之間相對滑動路程為

s滑=”'總一§物

只增大傳送帶速度匕，P在向右運動過程中P與傳送帶之間相對滑動路程有最小值，故D正確。

故選CD。

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.湖北省某學校物理實驗小組利用如圖甲所示的實驗器材改進“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗，具

體操作步驟如下：

①掛上托盤和祛碼，改變木板的傾角，使質(zhì)量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下滑；

②取下托盤和祛碼，測出其總質(zhì)量為電讓小車沿木板下滑，測出加速度

③保持小車的質(zhì)量不變，改變祛碼質(zhì)量和木板傾角，多次測量，通過作圖可得到歹的關(guān)系；

④保持托盤和祛碼的質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量和木板傾角，多次測量，通過作圖可得a-」-的關(guān)系；

M

⑤最后總結(jié)出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

請回答以下問題：

A.先釋放小車，再接通打點計時器的電源B.細線與桌面平行

C.用托盤和祛碼的總重力代替小車所受的合外力D.不需保證加

(2)圖乙為某次實驗中得到的紙帶，A、3、C、。、E為選取的計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫

出，為了減小測量誤差，小紅同學只測量了AC和CE段長度分別為Xi=2.40cm,X2=8.72cm,打點計時

器的頻率為50Hz,則小車的加速度為______m/s2?(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(3)某同學為了研究小車在合外力一定時，小車質(zhì)量與加速度關(guān)系時設(shè)計了以下實驗過程，將小車質(zhì)量

M和小車加速度a,分別取對數(shù)In(M)和In(a),則In(a)與In(M)的圖像可能是圖中的()

(填選項序號)。

A.1B.2C.3D.4

【答案】(1)CD(2)1.58(3)CD

【解析】

【小問1詳解】

A.打點計時器實驗應(yīng)該先放接通電源再釋放小車，故A錯誤；

B.細線應(yīng)該與木板平行，故B錯誤；

CD.根據(jù)題意可知，小車勻速下滑時有

Mgsin8=/+mg

當取下托盤和鉤碼加速下滑時則有

mg=MgsinO—f-Ma

小車受到的合外力大小等于托盤和祛碼的總重力大小，即可以用托盤和祛碼的總重力代替小車受到的合外

力，所以不需要

m?M

故CD正確。

故選CD。

【小問2詳解】

根據(jù)題意可知，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為

T=O.ls

由逐差法可得，小車的加速度為

a=^4=8,2-2.40乂10一4=158m/s2

（2T）0.04

【小問3詳解】

因為小車受到的合外力一定，則有

F=Ma

兩邊取對數(shù)有

ln（F）=ln（M）+ln（a）

可得

若E>1，則圖形為3；若E<1，則圖形為4。

故選CD。

12.如圖1所示為實驗室一個多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。電流表滿偏電流1mA、內(nèi)阻99。；電池電動

勢L5V、內(nèi)阻5C；

圖1

(1)圖1中表b為______色(選填“紅”或“黑”)。調(diào)零電阻凡可能是下面兩個滑動變阻器中的

(填選項序號)。

A.電阻范圍0-2000。B.電阻范圍0200。

(2)在進行歐姆調(diào)零后，正確使用該多用電表測量某電阻的阻值，電表讀數(shù)如圖2所示，被測電阻的阻

值為Q；

(3)若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變?yōu)?.4V,內(nèi)阻變?yōu)?0Q,但此表仍能進行歐姆調(diào)零，用

此表測量電阻為1500Q,則該電阻真實值為Q

(4)如圖3所示，某同學利用定值電阻凡給歐姆表增加一擋位“xl”，則定值電阻凡=。。(結(jié)

果保留1位小數(shù))

【答案】(1)①黑②.A

(2)1600(3)1400

(4)1.0

【解析】

【小問1詳解】

多用電表紅黑表筆的特點是“紅進黑出”，所以6為黑色；歐姆表在調(diào)零時，電路中總電阻為

E

R=—=1500。

所以滑動變阻器應(yīng)該選A。

【小問2詳解】

可以先求歐姆表的中值電阻，當表針指在表盤的正中央時對應(yīng)的電流為滿偏電流的一半，對應(yīng)的電阻為中

值電阻

E='g(隼+~)

%=0=15OOQ

即表盤刻度為15時代表15000,倍率為x100,所以被測電阻為1600。。

【小問3詳解】

若電源電動勢為1.4V,滿偏電流不變，所以調(diào)零后中值電阻為1400Q,所以半偏時電阻為1400Q。

【小問4詳解】

倍率為XI時，中值電阻為150，即內(nèi)阻為15。，由此可知，滿偏電流變?yōu)樵瓉淼?00倍，即0.1A

1x10-3x99=(0.1-1x10-3閨

&=1.0。

13.現(xiàn)有一個封閉容器，容器內(nèi)氣體的溫度為"，壓強為外，容器體積為以?，F(xiàn)用打氣筒對容器充入溫度

為"、壓強為3p。、體積為?的氣體，使容器內(nèi)氣體壓強變?yōu)镻(大小未知)，同時溫度升至2"。已知氣

體內(nèi)能。=切丫“為正常數(shù)，P為壓強，V為體積)，充氣過程中氣體向外放出。的熱量，容器體積不變。

求：

(1)充入氣體后的容器內(nèi)氣體壓強大??；

(2)充氣過程中打氣筒對氣體做的功Wo

【答案】(1)P=4p0

(2)W=2kPiy0+Q

【解析】

小問1詳解】

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

3Po

PoK),3pvo

ToT02To

解得

P=4po

【小問2詳解】

由于充氣過程中氣體向外放出。的熱量，根據(jù)熱力學第一定律有

AU=W+(-Q)

根據(jù)氣體內(nèi)能U表達式得系統(tǒng)內(nèi)能變化量為

AU=k-4p0V0-kp0V0-k-3p0^-=2kp0V0

解得充氣過程中打氣筒對氣體做的功為

W=2kp^0+Q

14.如圖所示，放在足夠大的水平桌面上的薄木板的質(zhì)量叫=2kg,木板中間某位置疊放著質(zhì)量%=4kg

的小物塊，整體處于靜止狀態(tài)。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)〃1=025,木板與桌面間的動摩擦因數(shù)

〃2=0.30,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=lOm/s2,薄木板足夠長?，F(xiàn)對木板施加

水平向右的恒定拉力E=24N,當木板向右運動的位移占=45m時，撤去拉力R木板和小物塊繼續(xù)運動一

段時間后均靜止，求：

―巫1—)拉力

木板——>

(1)撤去拉力/時，木板的速度也

(2)撤去拉力產(chǎn)后，木板繼續(xù)運動位移超；

(3)全過程中產(chǎn)生的總熱量。。

【答案】⑴3m/s

⑵1.125m

(3)1080J

【解析】

【小問1詳解】

設(shè)對木板施加水平向右的恒定拉力大小為Fo時，小物塊與木板恰好不發(fā)生相對滑動，

此時小物塊與木板間的摩擦力為最大靜摩擦力

Fftn=4加2g

設(shè)小物塊此時的加速度大小為劭，對小物塊，根據(jù)牛頓第二定律有

Fftn=m2ao

對整體有

外一4的+%)g=(%+網(wǎng))%

解得

4=33N

故對木板施加水平向右的恒定拉力

F=24N

時，小物塊與木板保持相對靜止，從木板開始運動到撤去拉力先對木板和小物塊整體分析，根據(jù)動能定理

有

F%-〃2(fn1+7%)g%=；(叫+fn2)2

V

解得

v=3m/s

【小問2詳解】

撤去拉力后，對木板根據(jù)牛頓第二定律有

%)g—771mlg=m1al

解得

2

ax=4m/s

則木板繼續(xù)滑行的位移

v2

=---=1.125m

-2%

【小問3詳解】

對木板和物塊整體，根據(jù)能量守恒定律知，全過程中產(chǎn)生的總熱量有

Q=%=1080J

2

15.