【文档说明】湖北省名校联考2023-2024学年高三上学期期中物理试题+含解析.docx,共(18)页,897.040 KB,由小赞的店铺上传
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绝密★启用前(新高考湖北卷)物理试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上
,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。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.食盐被
灼烧时会发出黄光,主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁造成的。在钠原子光谱的四个线系中,只有主线系的下级是基态,在光谱学中,称主线系的第一组线(双线)为共振线,钠原子的共振线就是有名的黄双线(波长为589.0nm、589.6nm),已知普朗克常量346.6310Jsh−=,元电荷19
1.610Ce−=,光速8310m/sc=。下列说法正确的是()A.玻尔理论能解释钠原子的光谱现象B.灼烧时钠原子处于高能级是因为从火中吸收了能量C.黄双线能使逸出功为2.25eV的金属发生光电效应D.太阳光谱中有题述两种波长的光,说明太阳中有钠元素2.0t=时,A、B
两质点从同一位置由静止沿同一方向做加速直线运动,在0~t时间内,A、B两质点的加速度分别为3a、a(a是不为零的常量);在~2tt时间内,A、B两质点的加速度分别为a、3a。下列说法正确的是()A.ts末,A、B两质点的速度大小之比为1:3B.2ts末,A、B两质点的速度
大小之比为1:2C.在0~t时间内,A、B两质点的位移大小之比为2:1D.在0~2t时间内,A、B两质点的位移大小之比为5:33.2023年7月10日,经国际天文学联合会小行星命名委员会批准,中国科学院紫金山天文台发现的国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。
如图所示,“樊锦诗星”绕日运行椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度,轨道半长轴为3.18天文单位(日地距离为1天文单位),远日点到太阳中心距离为4.86天文单位。下列说法正确的是()A.“樊锦诗星
”绕太阳一圈大约需要2.15年B.“樊锦诗星”在远日点的速率大于地球的公转速率C.“樊锦诗星”在远、近日点的速度大小之比为1.5:4.86D.“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为1:4.864.如图甲所示,在平面直角坐标系xOy内,A点坐标为()1.6m,0,B点坐标为()1.
6m,1.2m,C点坐标为()0,1.2m,O点和A点分别有振动情况相同的两个波源,0t=时刻开始振动,其振动图像如图乙所示,已知波的传播速度为0.8m/s。下列说法正确的是()A.波长为0.8mB.B点是振动减弱点C.AC连线上(含A、C两点)有
6个振动加强点D.0~3s时间内,B质点振动的路程为64cm5.一根长度为L质量为m的粗细可忽略的导体棒A静止紧靠在一个足够长的绝缘半圆柱体底端,半圆柱体固定在水平面上,导体棒与柱体表面动摩擦因数为,
导体棒中通有垂直纸面向外的电流,其截面如图,空间中加有沿柱体半径向内的辐向磁场,圆柱体表面磁场大小为B且处处相等,在导体棒中通变化的电流,使导体棒沿粗糙的圆柱体从底端缓慢向上滑动,导体棒与圆心的连线与水平方向所夹的锐角为,在到达顶端的
过程中。下列说法正确的是()A.45=时,导体棒所受的摩擦力最大B.tan=时,导体棒所受的安培力最大C.导体棒所受重力与支持力的合力大小不变D.导体棒所受重力和安培力的合力方向与安培力方向的夹角变大6.如图所示,两平行金属导轨MN、PQ固定在倾角30
=的斜面上,相距为L,导轨间存在方向垂直于导轨平面向下的磁场,整个磁场由n个宽度皆为0x的条形匀强磁场区域1、2……n组成,从上到下依次排列磁感应强度的大小分别为B、2B、3B……nB,两导轨左端MP间接入电阻R,一质量为m的金属棒垂直于MN、PQ放在导轨
上,与导轨的接触点为a、b且接触良好,金属棒ab间的电阻为r,不计导轨的电阻。已知金属棒与导轨的动摩擦因数为33=。对金属棒施加沿斜面向下的拉力,让它从距离磁场区域1左边界上方0x的位置由静止开始匀加速直线运动,当金属棒进入磁场区域1
时开始做匀速运动,此后在不同的磁场区域施加不同的拉力,使金属棒保持做匀速运动穿过整个磁场区域。下列说法正确的是()A.金属棒穿过磁场区域1的过程中通过电阻R的电量0BLxqR=B.金属棒进入磁场区域1时的拉力大小24022()BLxFmRr=+C.金属棒穿过磁场区域的速度大
小220()BLxvmRr=+D.金属棒在穿过整个磁场区域过程中回路产生的电热2442222022(123)()xBLQnmRr=+++++7.一定质量的理想气体,初状态如图中A所示,若经历AB→的变化过程,在该过程中
吸热450J。若经历AC→的变化过程,在该过程中吸热750J。下列说法正确的是()A.两个过程中,气体的内能增加量不同B.AC→过程中,气体对外做功400JC.状态B时,气体的体积为10LD.AC→过程中,
气体体积增加了原体积的148.一质量为M、长为l的长木板A静止放在光滑的水平面上,质量为m的物体B(视为质点)以初速度0v从A的左端滑上长木板A的上表面,到B从A的右端滑下的过程中,B的动能减少量为kBE,A的动能增加量为kAE,A、B间存
在摩擦,摩擦生热为Q,关于kBE、kAE、Q的值。下列可能的是()A.7JkBE=、2JkAE=、5JQ=B.7JkBE=、5JkAE=、5JQ=C.3JkBE=、2JkAE=、5JQ=D.5JkBE=、2JkAE=、3JQ=9.如图所示,理想变压器原线圈与定值电阻
110R=串联后接在输出电压恒定的正弦交变电源a、b两端,副线圈电路中定值电阻220R=,R为可变电阻,电流表1A、2A和电压表1V、2V均为理想电表,理想变压器原副线圈匝数之比125nkn==。改变可变电阻
的阻值,电流表1A、2A和电压表1V、2V的示数变化量的绝对值分别为1I、2I、1U、2U。下列关系式正确的是()A.1150UI=B.1110UI=C.224UI=D.2225UI=10.如图所示,在水平向
左加速运动的车厢内,一长为l的轻杆两端分别连接质量为1kg的小球a、b(看做质点),a球靠在光滑的车厢竖直侧壁上,到车厢底面的高度为0.8l,b球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于
滑动摩擦力,重力加速度取210m/sg=。要使杆与车厢始终保持相对静止,关于车厢的加速度,下列说法正确的是()A.若0.5=,则车厢的加速度大小可能为23m/sB.若0.5=,则车厢的加速度大小可能为22m/sC.若0.8=,则车厢
的加速度大小可能为23m/sD.若0.8=,则车厢的加速度大小可能为27m/s二、非选择题:本题共5小题,共60分。11.(8分)某实验小组用落体法验证机械能守恒定律,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律
。(1)本实验中,不同组学生在操作过程中出现如图的四种情况,其中操作正确的是________(填序号)。A.B.C.D.(2)进行正确操作后,打下的纸带如图所示,在选定的纸带上依次取计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,那么纸带的________(填“左”或“右
”)端与重锤相连。设重锤质量为m,根据测得的1x、2x、3x、4x,在打B点到D点的过程中,重锤动能增加量的表达式为________。(3)换用两个质量分别为1m、2m的重物分别进行实验,多次记录下落高度h和相应的速度大小v,作出的2vh−图像如图所示
。对比图像分析正确的是________(填序号)。A.阻力可能为零B.阻力不可能为零C.1m可能等于2mD.1m一定小于2m12.(10分)某物理爱好者设计了一个三挡位((“1”“10”“100”)的欧姆表,其内部结构如图所示,K为单刀三掷开关,R为调零电阻,1R、2R、3R为定值电阻,表头
G的满偏电流为gI,内阻为gR,干电池的电动势为E,内阻为r。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值。回答下列问题:(1)欧姆表的表笔分为红、黑两种颜色,红色表笔应该连接在图中________处(填“a”或“b”)。(2)当欧姆表的挡位为“100”时,
应将单刀三掷开关K与________接通(填“1”“2”或“3”)。(3)定值电阻1R、2R、3R的阻值之比为123::RRR=________。(4)若从“10”挡位换成“1”挡位,再进行欧姆调零时,调零电阻R的滑片应该________调节(填“向上”或“向下”)。
(5)在“100”挡位进行欧姆调零后,在ab两表笔间接入阻值为6000的定值电阻1R,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的14;取走1R,在ab两表笔间接入待测电阻xR,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的13,则xR=________。13.(11分)如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面图,
MN为直径,O点为圆心。一束由红光和紫光组成的复色光沿AM方向射入玻璃砖,分成两束单色光后各自传播到B、C两点,两束光分入射时A的法线别记作B光、C光。已知150AMN=,60MOB=,90MOC=,圆的半径为R,光在真
空中的传播速度为c,求:(1)B光从M点射入到第一次射出玻璃砖所需要的时间;(2)C光和B光从M点射入到第一次射出玻璃砖所经过的时间之比。14.(14分)如图所示,直角坐标系xOy中,x轴上方存在竖直向下的匀强电场,x轴下方存在垂直
纸面向外的匀强磁场。一带正电粒子从y+轴上的P点,以初速度0v与y轴正方向成53=角射入第一象限,经x轴后恰好能通过坐标原点O。已知粒子经过x轴时与其正方向也成53角,且OPL=,不计粒子重力,sin530.8=,cos530.6=。(1)求匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感
应强度大小之比;(2)若仅改变匀强磁场的磁感应强度大小,使粒子从y+轴上的P点以同样方式射出后,进出磁场一次后又恰好能回到P点,求改变后的磁感应强度与改变前的磁感应强度大小之比。15.(17分)如图,光滑绝缘水平桌面位于以ab、cd为边界的匀强电场中,电场方向
垂直边界向右。两小球A和B放置在水平桌面上,其位置连线与电场方向平行。两小球质量分别为Amm=、3Bmm=,A带电荷量为()0qq,B不带电。初始时小球A距ab边界的距离为L,两小球间的距离也为L。已知电场区域两个边界ab、cd间的距离为30L,电
场强度大小maEq=。现释放小球A,A在电场力作用下沿直线加速运动,与小球B发生弹性碰撞。两小球碰撞时没有电荷转移,碰撞的时间极短。求:(1)第一次碰撞后A和B的速度大小;(2)在第一次碰撞到第二次碰撞之间,A与B的最远距
离;(3)B球在出边界cd之前,A与B碰撞的次数。绝密★启用前(新高考湖北卷)物理参考答案1.B【解析】玻尔理论成功解释了氢原子光谱的实验规律,但无法解释复杂原子的光谱现象,A错误;食盐被灼烧时,钠原子吸收能量处于高能级,向低能级跃
迁时放出光子,B正确;根据cEh=可知黄双线的光子能量约为2.10eV,根据发生光电效应的条件可知,不能使逸出功为2.25eV的金属发生光电效应,C错误;太阳光谱中仅有题述两种波长的光,并不能说明太阳中有钠元素,有钠的特征光谱才能说明太阳中有
钠元素,D错误。2.D【解析】st末,A、B两质点的速度大小之比为3:1,A错误;2ts末,A、B两质点的速度大小之比为1:1,B错误;在0~t时间内,A质点的位移232Asat=,B质点的位移212Bsat=,A、B两质点的位移大小之比为3:1,C错误;在0~
2t时间内,222313522Asatattatat=++=,222113322Bsatattatat=++=,A、B两质点的位移大小之比为5:3,D正确。3.C【解析】根据开普勒第三定律有3322rrTT=樊地地樊,解得5.67T=樊年,A错误;根据万有引力提供
向心力可知22MmvGmrr=,轨道半径越大,卫星的线速度越小,假设在远日点有一个与之相切的圆轨道,“樊锦诗星”在远日点的速度小于与之相切的圆轨道上的公转速度,而此公转速度又小于地球的公转速度,B错误;轨道半长轴为3.18天
文单位,远日点到太阳中心距离1r为4.86天文单位,则近日点到太阳中心距离2r为1.5天文单位,对于“樊锦诗星”在远日点和近日点附近很小一段时间t内的运动,根据开普勒第二定律有11221122vrtvrt=,解得12211.54.8
6vrvr==,C正确;根据万有引力提供向心力可知2MmGmar=,“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为1214.86aa=,D错误。4.D【解析】由图乙可知振动周期0.5sT=,则波长0.4mvT==,A错误;O、A两波
源到B的波程差0.8m2x==,所以B点是振动加强点,B错误;AC连线上(含A、C两点)共有满足4x=,3,2,,0,−,2−的7个振动加强点,C错误;两波源的波到达B点的时间分别为11.5sABtv==,22.5sOBtv==,则在1.5s~2.5s时间内,B质点振
动的路程为14232cmSA==,则在2.5s~3s时间内,B质点振动的路程为24232cmSA==,则0~3s时间内B质点振动的路程为1264cmSSS=+=,D正确。5.B【解析】根据左手定则确定安培力的方向,导体棒在上升至某位置的受力分析如图所示,根
据平衡条件可知导体棒所受支持力sinNmg=,导体棒所受摩擦力.sinfmg=,导体棒沿粗糙的圆柱体从底端缓慢向上滑动,在到达顶端前的过程中,增大,导体棒所受支持力N增大,导体棒所受摩擦力f增大,故A错误;导体棒所受的安培力2cossin1si
n()FBILmgmg==+=++,在0~90范围内增大,可知安培力先增大后减小,tan=时,导体棒所受的安培力最大,B正确;重力与支持力的合力为cosmg,随增大而减小,故C错误;令支持力和滑动摩擦力的合力方向与摩擦力的方向
夹角为,则有1tanNNNFfFF===,可知支持力和摩擦力的合力方向与摩擦力的方向夹角始终不变,由于支持力、摩擦力、重力与安培力四个力的合力为零,则重力、安培力的合力与支持力、摩擦力的合力等大反向,
即重力和安培力的合力方向与安培力的方向的夹角始终不变,故D错误。6.D【解析】根据电磁感应定律可知Et=,EIRr=+,则导体棒穿过磁场区域1的过程中通过电阻R的电量0BLxqItRrRr===++,A错误;由于tan=,F就是金属棒所受
的合外力,设进入磁场区域1时的拉力为F,速度为v,则有2012Fxmv=,进入磁场后做匀速运动则FBIL=,其中EIRr=+,EBLv=,解得44022()BLxFmRr=+,2202()BLxvmRr=+,B、C错误;
由于匀速运动,则第n个磁场区域的安培力大小为22()nnBLvFRr=+,则整个过程的电热10200nQFxFxFx=+++,解得2442222022(123)()xBLQnmRr=+++++,D正确。7.C【解析】两
个过程的初末温度相同,即内能变化相同,因此内能增加量相同,A错误;AB→为等容过程,气体做功为零,由热力学第一定律可知内能改变量450JUQ==,AC→为等压过程,内能增加了450J,吸收热量为750J,由热力学第一定律可知气体对外做功为300J,B错误;AC→为等压过程,则CAACVVTT
=,做功大小为()ACACAWpVV=−,联立解得10LAV=,C正确;AC→过程中,气体体积增加了原体积的15,D错误。8.AD【解析】根据能量守恒可知kBkAEEQ=+,B、C错误;画出小物块B和木板A的速度时间图线分别如图
中1和2所示,图中1和2之间的面积表示板长l,1与t轴所围的面积表示小物块B的位移1x,2与t轴所围的面积表示木板A的位移2x,由图易知.1xl,2xl;又1kBEfx=、2kAEfx=、Qfl=,则kBkAE
QE,AD正确。9.BD【解析】在原线圈回路中,111abUUIR=−,则11110URI==;设副线圈中电流为2I,又12UkU=,2211IIkII==,111abUUIR=−,联立解得1222abURUIkk=−,则212
225URIk==,综上可知BD正确。10.BCD【解析】杆长为l,a球靠在光滑的车厢竖直侧壁上,到车厢底面的高度为0.8l,则轻杆与竖直方向的夹角37=,当a球与车厢左壁的弹力刚好为零时,对a球根据牛顿第二定律得1tanmgma=,解得1tanag=;当b
球与车厢底面的静摩擦力刚好达到最大静摩擦力时,对a、b受力分析如图所示,在竖直方向根据平衡条件有1cosNmg=,22Nmg=,在水平方向根据牛顿第二定律有12sinmfNma−=,又2mfN=,联立解得2(2tan)ag=−;若0.5=,即tan2,,则车厢的加速度
的最大值为()222tan2.5m/sag=−=,A错误,B正确;若0.8=,即tan,,则车厢的加速度的最大值为21tan7.5m/sag==,C正确,D正确。11.(8分)(1)B(2分)(2)左(2分)24242(2)8mxxxT−(2分)(3)BC(2分)【解析
】(1)打点计时器应接交流电源,操作时应用手提住纸带的上端,让重物尽量靠近打点计时器。故选B。(2)纸带上的点迹从左向右间距逐渐变大,则纸带的左端与重物相连。打点计时器打B点时的速度为22BxvT=,打点
计时器打D点时的速度为422DxxvT−=,在打B点到D点的过程中,重锤动能增加量的表达式为222424211(2)228kDBmmvTEmvxxx=−=−。(3)根据题意,设阻力为f,由动能定理有21()2mgfhmv−=,整理可得
22fvghm=−,可知,若阻力为零,则两次实验的2vh−图像斜率相等,由图可知,斜率不等,则阻力不为零,故A错误,B正确;虽然斜率不相等,但不知道两物体所受阻力的情况,则两物体的质量关系不确定,即1m可能等于2m,故C正
确,D错误。12.(10分)(1)a(2分)(2)1(2分)(3)1:9:90(2分)(4)向下(2分)(5)4000(2分)【解析】(1)电流从红表笔流进,黑表笔流出,欧姆表红表笔与内部电源负极相连,故图中红色表笔应该连接在a处。(2)当开关K拨向1时,回路
中满偏电流小,欧姆表内阻大,中值电阻大,能够接入待测电阻的阻值也更大,倍率较大,即挡位为“100”。(3)当开关K拨向1时,回路中满偏电流1123ggggIRIIRRR=+++;当开关K拨向2时,回路中满偏电流3212()ggggIRRIIRR+=++;当开
关K拨向3时,回路中满偏电流2331()ggggIRRRIIR++=+;依题意,当开关K拨向1时,回路中满偏电流123::1:10:100gggIII=,解得定值电阻1R、2R、3R的阻值之比为123::1:9:90RRR=。(4)从“10”挡位换成“1
”挡位,即开关K从2拨向3,满偏时干路电流增大,再进行欧姆调零时,a、b接时回路总电阻减小,调零电阻接入电路的阻值减小,因此滑片向下滑动。(5)在“100”挡位进行欧姆调零,则1gEIR=内,在ab两表笔间接入阻值为6000的定
值电阻1R,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的14,则114gIERR=+内;在ab两表笔间接入待测电阻xR,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的13,则13gxIERR=+内;联立解得123xRR=,则
4000xR=。13.(11分)(1)33Rc(2)1:3【解析】(1)根据发生全反射的临界角1sinCn=(1分)可知B光发生全反射的临界角的正弦值为3sin3C=(1分)画出B光的光路图如图所示(1分)根据几何关系可知前两次在玻璃砖中入射的角度均为60
,第三次在玻璃砖中的入射角为30,根据33sin6023=,13sin3023=(1分)可知在玻璃砖内发生两次全反射后从玻璃砖中射出,B光在玻璃砖中的路程为3sR=(1分)B光从M点射入到第一次射出玻璃砖所需要的时间snt
c=(1分)联立可得33Rtc=(1分)(2)由几何关系可知,入射角为60,C光的折射角为45,B光的折射角为30,根据折射定律sinsinirn=得C光和B光的折射率分别为162n=,23n=(1分)根据cnv=可知C光和B光在玻璃砖内的速度之比为2:1(1分)
B光在玻璃砖内发生两次全反射后从N点射出,C光和B光在玻璃砖中的路程分别为12lR=,23lR=(1分)联立解得C光和B光从M点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所用的时间之比为12:1:3tt=(1分)14.(14分)(1)058v(2)12或2532【解析】(1)设粒子质量为m、电荷量为q,电场强度
为E,经过x轴时的速度为v,磁感应强度为B。(2)粒子在电场中做斜上抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,运动轨迹如图。在电场中:根据抛体运动规律:0cos53sin53vv=(1分)根据动量定理:0sin53cos53Eqtmvmv=+(1分)根据动能定理:2201
122EqLmvmv=−(1分)在磁场中:根据洛伦兹力提供向心力:2vBqvmR=(1分)根据几何关系:02sin53sin53Rvt=(1分)联立以上各式解得:20718mvEqL=(1分)02845mvBqL=(1分)则058EvB=(1分)(2)设改变后的磁感应强度为B,
粒子运动轨迹如图所示。在第一象限:10sin53xvt=(1分)在第三四象限:2vBqvmR=(1分)在第二象限:2cos53xvt=(1分)21sin532Lvtat=−Eqma=(1分)根据几何关系:122sin53Rxx=+(1分)联立以上各式解得:01
445mvBqL=或03572mvBqL=则12BB=或2532BB=(1分)15.(17分)(1)22aL22aL(2)L(3)5【解析】(1)A在电场力作用下加速,到即将于B发生第一次碰撞,有2012qELmv=(1分)解得02vaL=(1分)A与B发生第一次弹性碰撞,设碰撞后
A、B的速度大小分别为1Av、1Bv,由动量守恒和能量守恒,有011AAABBmvmvmv=+(1分)222011111222AAABBmvmvmv=+(1分)解得122AaLv=−,122BaLv=(1分)第一次碰撞后A和B的速度大小都为22aL
(2)第一次碰后,当二者速度相同时,间距最大,即11ABvatv+=(1分)解得0vta=(1分)根据运动学公式得最大距离为2max111()2BAdvtvtat=−+(1分)解得maxdL=(1分)(3)第
一次碰撞后到第二次碰撞时,两者位移相等,则有21111112ABvtatvt+=(1分)解得012vta=(1分)此时A的速度211032AAvvatv=+=(1分)B的速度仍为1Bv,这段时间内B的位移201112BBvxvtLa
===(1分)之后第二次发生弹性碰撞,根据动量守恒:2122AABBAABBmvmvmvmv+=+根据能量守恒:2222212211112222AABBAABBmvmvmvmv+=+联立解得20Av=,2
0Bvv=当位移相等有222212Bvtat=解得022vta=(1分)在这段时间内,B运动的位移2022224BBvxvtLa===之后二者第三次发生碰撞,碰前A的速度3202Avatv==由动量守恒:2223322311112222AABBAABBmvmvmvvm=
++机械能守恒:2222323311112222AABBAABBmvmvmvmv+=+得碰后A速度为032Avv=,B速度为0332Bvv=当二者即将四次碰撞时,23333312BAvtvtat=+得032vta=(1分)在这段时间内,B运动的位移2033336BB
vxvtLa===(1分)以此类推,可得出B每次碰后到下一次碰前,B向右的位移逐次增加2L,即48BxL=,510BxL=……发生第五次碰撞时,B已经运动的位移为20L,此时B距磁场右边界为53020910BLLLLxL−−==,则不会在电场内发生
第六次碰撞,碰撞次数为5次。(1分)(其他合理方法均可)获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com