湖北省部分高中2023-2024学年高三上学期10月联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023—2024学年度上学期高三年级十月联考物理试卷试卷满分：100分注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出〖答案〗后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.6.写：在试卷，.草稿纸和答题卡上的非.答题区域均无效。4.考试结束后，·请将本试卷和答题卡一并上交。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，有错选的得０分。1.物理学发展史上很多科学家作出了不可磨灭的贡献。下列有关说法正确的是（）A.光电效应与康普顿效应不能证明光具有粒子性B.为了解释黑体辐射实验规律，普朗克最先提出能量子概念C.完成α粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的能级结构D.太阳光谱是吸收光谱，是因为太阳内部发出白光时缺少某些频率的光子〖答案〗B〖解析〗A．光电效应和康普顿效应均证明光具有粒子性，A错误；B．普朗克为了解释黑体辐射规律，提出了电磁辐射的能量是量子化的。B正确；C．完成α粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的核式结构，C错误；D．太阳光谱是吸收光谱，是因为太阳发出的光穿过温度比太阳本身低得多的太阳大气层。而在这大气层里存在着从太阳里蒸发出来的许多元素的气体。太阳光穿过他们的时候，跟这些元素的特征谱线相同的光都被这些气体吸收掉了，D错误。故选B。2.篮球是备受中学生喜爱的一项运动。在学校组织的投篮比赛中，小明同学跳起投篮，篮球精准落入篮筐。如图所示，已知篮球出手时的速度为8m/s，与水平方向夹角为53°，篮球落入篮筐时，与水平方向夹角为37°。不考虑空气阻力，重力加速度，g=10m/s²。下列说法正确的是（）A.篮球在空中做变加速曲线运动B.小明起跳投篮过程中，地面对他做正功C.篮球从出手到落入篮筐所用时间为1sD.篮球从出手到落入篮筐所用时间为1.2s〖答案〗C〖解析〗A．篮球在空中只受重力作用，加速度为重力加速度，则篮球在空中做匀变速曲线运动，故A错误；B．小明起跳投篮过程中，地面与脚底板作用点没有发生位移，地面对他做功为0，故B错误；CD．篮球出手时的竖直分速度向上，大小为水平分速度为由于水平方向做匀速直线运动，则落入篮筐时的竖直分速度向下，大小为则篮球从出手到落入篮筐所用时间为故C正确，D错误。故选C。3.如图所示，固定斜面上物块M通过与斜面平行的细绳及定滑轮与物块m相连，其中斜面的倾角θ可以改变，不计绳与滑轮的摩擦力。关于物块M与斜面间的摩擦力，下列说法正确的是（）A.若物块M保持静止，则θ越小摩擦力越小B.若物块M保持静止，则θ越小摩擦力越大C.若物块M沿斜面下滑，则θ越大摩擦力越大D.若物块M沿斜面下滑，则θ越大摩擦力越小〖答案〗D〖解析〗AB．物体m受到重力mg和拉力T，处于平衡状态，有T=mg对物块M受力分析，受重力Mg、支持力N、拉力T和静摩擦力f，其中静摩擦力方向取决于拉力T和重力的沿斜面向下的分力的大小，若，如图根据平衡条件得故越大，f越大；若，如图根据平衡条件得故越大，f越小；故AB错误；CD．由于物体M下滑，所以物体所受到滑动摩擦力f，有又由于是在斜面上，所以当增大时减小，所以f减少，故C错误，D正确。故选D。4.如图所示，三个完全相同内壁光滑且导热性能良好的气缸，用三个质量相同的活塞密封住质量相等的空气。现让a气缸处于静止状态，b气缸做自由落体运动，c气缸在倾角为30°的光滑固定斜面上，向下做匀加速直线运动。不考虑空气阻力；环境温度保持不变，各个活塞均相对于气缸保持静止，a，b，c三个气缸内空气柱对应的长度关系为（）A.B.C.D.〖答案〗A〖解析〗设大气压为，对a管，以活塞为研究对象，根据牛顿第二定律得可得b管做自由落体运动，处于完全失重状态，封闭气体的压强等于大气压，即对c管，以活塞为研究对象，根据牛顿第二定律得对c管和活塞为整体，有可得联立解得可得根据玻意耳定律有可得，a，b，c三个气缸内空气柱对应的长度关系为故选A。5.在某电场中建立x坐标轴，一个质子沿x轴正方向运动，经过间距相等的A、B、C三点，该质子的电势能E随位置坐标x变化的关系如图所示，该质子只受电场力作用。下列说法正确的是（）A.A点电势高于B点电势B.A点的电场强度大于B点的电场强度C.质子经过A点的速率小于经过B点的速率D.C、B两点电势差UCB大于B、A两点电势差UBA〖答案〗D〖解析〗A．如图，质子电势能增大，则电场力做负功，电场力方向与质子运动方向相反，质子带正电，说明电场方向与质子运动方向相反，则A点电势低于B点电势，A错误；B．质子经过相等距离的电势能增加量增大，则电场力做功变多，电场强度增大，说明A点的电场强度小于B点的电场强度，B错误；C．质子做减速运动，质子经过A点的速率大于经过B点的速率，C错误；D．根据由于AB段电场力做功小于BC段电场力做功，则C、B两点电势差UCB大于B、A两点电势差UBA，D正确。故选D。6.2023年3月15日，我国在酒泉卫星发射中心使用“长征十一号”运载火箭，成功将实验十九号卫星发射升空。卫星发射的过程可简化为如图所示的过程，先将卫星发射至近地圆轨道，在近地轨道的Ａ点加速后进入转移轨道，在转移轨道上的远地点B加速后进入运行圆轨道。下列说法正确的是（）A.卫星在转移轨道经过B点的速率一定小于近地轨道运行速率B.卫星在转移轨道上经过B点时加速度大小小于在运行轨道上运动时经过B点的加速度大小C.卫星在运行轨道上运动时的周期小于转移轨道上运行的周期D.卫星在转移轨道上从B点运动到A点的过程中，卫星的机械能增加〖答案〗A〖解析〗A．根据万有引力提供向心力可得可得卫星在转移轨道经过B点的速率小于运行圆轨道的线速度，所以卫星在转移轨道经过B点的速率一定小于近地轨道运行速率，故A正确；B．根据牛顿第二定律可得解得由于、都相同，可知卫星在转移轨道上经过B点时加速度大小等于在运行轨道上运动时经过B点的加速度大小，故B错误；C．由于运行轨道的半径大于转移轨道半长轴，根据开普勒第三定律可知，卫星在运行轨道上运动时的周期大于转移轨道上运行的周期，故C错误；D．卫星在转移轨道上从B点运动到A点的过程中，只有万有引力做功，卫星的机械能不变，故D错误。故选A。7.半径为2R的金属半圆环水平固定放置，半径为R的金属半圆环绕轴线ABOCD匀速转动，转动的角速度为ω。AB、CD均为导电直杆，两个半圆的圆心重合，整个空间存在竖直向下的匀强磁场B，俯视图如下图所示，整个回路中产生的感应电动势的有效值为（）AB.C.D.〖答案〗B〖解析〗感应电动势最大值为则有效值为故选B。8.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，其中位于横坐标x=5m处的一质点A的振动图像如图乙所示，B是图甲中纵坐标为y=-2.5cm的另一质点。下列说法正确的是（）A.该横波的传播速度大小为1m/s B.该横波的传播方向为x轴负方向C.B点的横坐标为 D.t=3s时B点的位移是2.5cm〖答案〗AC〖解析〗A．该横波的传播速度大小为选项A正确；B．因t=0时刻，质点A沿y轴正向运动，结合波形图“同侧法”可知该横波的传播方向为x轴正方向，选项B错误；C．由数学知识可知，B点的平衡位置到x=7m处的距离为，即B点的横坐标为选项C正确；D．t=3s时波沿x轴正向传播3m，此时x=7m处的质点在波峰位置，则B点的位移是选项D错误。故选AC。9.如图甲所示电路，原线圈串联一个阻值R₁=140Ω的电阻，副线圈c、d两端连接一个阻值的电阻，a、b两端输入如图乙所示正弦交流电压，理想电流表的示数为1A。下列说法正确的是（）A.理想电压表的示数为10VB.理想变压器原、副线圈匝数比为4：1C.若只减小电阻R₂的阻值，则电阻R₂的电功率也减小D.若只减小电阻R₁的阻值，则电阻R₂的电功率也减小〖答案〗BC〖解析〗A．设原线圈的输入电压为，则有根据理想变压器可得解得即理想电压表示数为20V，故A错误；B．由理想变压器电压比等于匝数比可得理想变压器原、副线圈匝数比为故B正确；C．将变压器与R2看成一个等效电阻，若只减小电阻R₂的阻值，则该等效电阻阻值减小，则原线圈电流增大，根据可知原线圈的输入电压减小，故副线圈的输出电压减小，电阻R2的电功率将减小，故C正确；D．将变压器与R2看成一个等效电阻，若电阻R1的阻值减小，则原线圈的输入电压增大，副线圈的输出电压增大，故电阻R2的电功率将增大，故D错误。故选BC。10.如图所示，A，B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，使细线刚好拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直，右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好要离开地面。下列说法正确的是（）A.C刚离开地面时，B的加速度为零B.斜面倾角α=60°C.刚释放A时，B的加速度是D.A获得最大速度〖答案〗ACD〖解析〗A．A和B的速度相等，当A的速度最大时，B的速度也最大。则C刚离开地面时，B的加速度为零，A正确；B．开始与C恰好要离开地面时，弹簧分别处于压缩和拉伸状态，弹力大小均为对AB分析得B错误；C．刚释放时，对AB分析得C正确；D．弹簧弹性势能变化为零，根据机械能守恒联立得A获得最大速度为D正确。故选ACD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某兴趣小组在完成“探究物体加速度与所受合外力的关系”的实验后，还想根据所学知识测出实验中所使用的小车质量M。装置图如图甲所示，其主要操作步骤如下：（1）进行阻力补偿后，在绳上只挂一个钩码，其质量为m0：（2）接通电源，释放小车，打出纸带，计算出其加速度；（3）保持绳子下端悬挂的钩码不变，在小车上放置不同数量的钩码，小车上钩码的个数记为n，重复实验操作（2）。已知小车的质量没有远大于钩码的质量，实验中所有钩码的质量均相等。①图乙所示为一次记录小车运动情况的纸带，每隔四个点取一个计数点，打点B时纸带的速度为vB=______m/s，整个运动过程中纸带的加速度为a=_____m/s²（结果均保留三位有效数字）；②图丙为加速度a的倒数和钩码个数n的图像，已知图像中直线斜率为k，纵轴截距为b，利用题中信息可得出重力加速度g=______，小车的质量M=_____（用k，b，m0表示）。〖答案〗（3）0.8821.75〖解析〗（1）[1]每隔四个点取一个计数点，则T=0.1s；打点B时纸带的速度为[2]整个运动过程中纸带的加速度为（2）[3][4]由牛顿第二定律可知可得由图可知解得12.实验室中有一量程为10mA的小量程电流表G，其内阻约为100Ω，欲将其改装成量程为0.1A和1A的双量程电流表，现要精确测量其阻值Rg，实验室提供器材如下所示A.电流表A（量程200mA，内阻约为15Ω）B.电压表V（量程15V，内阻约为3kΩ）C.定值电阻R0=5ΩD.滑动变阻器R₁，最大阻值约为5Ω，额定电流为2.0AE.滑动变阻器R₂，最大阻值约为5Ω，额定电流为0.5AF.电源E，电动势约4V（内阻不计）G.电键S及导线若干为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的（1）滑动变阻器应选________（选填“R1”或“R2”）；（2）请你在图甲虚线框内画出测量Rg的最佳实验电路图并标明元件符号________：（3）待测电阻的表达式为Rg=________（用字母表示，非题干中的字母需要进行说明）；（4）上面实验中测得电流表Ｇ的内阻为90Ω；按照图乙将电流表Ｇ改装成所需双量程电流表，则R3=________Ω，R4=________Ω（结果保留二位有效数字）。〖答案〗（1）R1（2）（3），其中I为电流表A的示数，I0为电流表G的示数（4）1.09.0〖解析〗（1）[1]待测电阻的阻值大于滑动变阻器的阻值，故滑动变阻器采用分压式，电流的电流为＞0.5A故选滑动变阻器R1；（2）[2]小量程电流表G改装成量程为0.1A和1A的双量程电流表，现要精确测量其阻值R0，则需要测出流过R0的电压和电流，由于电压表量程太大不能使用，则实验电路图如图所示（3）[3]设I为电流表A示数，I0为电流表G的示数，则有（4）[4][5]根据欧姆定律得解得R3=10ΩR4=9.0Ω13.如图所示长方体玻璃砖ABCD-A'B'C'D'，长AB为6cm，宽与高均为2cm。AB边上有一单色光源S，该单色光相对于玻璃的折射率为，当右侧面BCC'B'恰好全部都有光线射出时：（1）光源S离B点的距离是多少；（2）左侧面ADD'A'有光线射出的面积是多少。〖答案〗（1）4cm；（2）〖解析〗（1）当右侧面恰好全部都有光线射出时，C'点恰好发生全反射，如下图此时C'的入射角记为θ，有可得在中得（2）由（1）中的结论可得AS=AB-SB=2cm设光线左侧面的M点刚好发生全发射，设M点到A点的距离为r，则有解得则以A点为圆心，AM为半径在ADD'A'面内的圆弧内均有光线射出，故左侧面有光线射出的面积为14.如图所示，的区域存在沿x轴负方向的匀强电场，的区域存在垂直xOy纸面向外的匀强磁场，P（，0）点处有一个粒子源，可以向的区域发射质量为m，电荷量为q，速度大小为的带正电粒子，在所有到达y轴的粒子中，位置M（0，）点的粒子与P点距离最远，不计重力及粒子间的相互作用。（1）求磁感应强度大小，及粒子进入电场前，在磁场中运动的最短时间；（2）若第一次从M点射出磁场的粒子，第二次从OM的中点N射出磁场，求电场强度大小。〖答案〗（1），；（2）〖解析〗（1）M点为粒子到达的最远点，则PM为粒子运动轨迹的直径，可得粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可得联立解得运动时间最短的粒子为从坐标原点O出射的粒子，该粒子对应的弧长最短，由于可知最短时间轨迹对应的圆心角为60°，则有（2）若第一次从M点射出磁场的粒子，第二次从OM的中点N射出磁场，如图所示记粒子由y轴上的Q点回到磁场，由粒子在电场中运动的对称性可知，粒子在Q点的速度大小为，方向与y轴负方向的夹角为60°；由几何关系可知弦长可得电场中竖直方向上的位移为在电场中竖直方向有水平方向上有，联立解得15.如图所示，光滑的半径为R=0.5m的圆弧的最低点与竖直墙壁AB相连，质量为m1=3kg的小球与长度为L=0.25m轻杆