【物理】湖北省2023-2024学年高三上学期12月月考试卷（解析版）

成就未来，新教育伴你成长联系电话：400-186-9786湖北省高三12月联考物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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题目的答案标号涂黑。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，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。一、选择题：本题共10小题，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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题4分，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.第十四届光电子产业博览会于2023年7月在北京国家会议中心举行，其中光电继电器是主要的展品之一，光电继电器可以用于自动控制，如：自动计数、自动报警、自动跟踪等，其原理是光电效应。图为研究光电效应的电路，滑片的初位置在点的正上方，用频率为的光照射阴极K，将滑片向端移动，当电压表的示数为时，微安表的示数恰好为0。已知普朗克常量为，阴极K的截止频率为，光电子所带的电荷量为，则阴极K的逸出功为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】阴极K的截止频率为，则逸出功又根据则故选B。2.如图所示，原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目之一。运动员先由静止下蹲一段位移，经过充分蓄力后，发力跳起摸到了一定的高度，落地后屈腿缓冲。运动员在下降过程中，下列说法正确的是（）A.始终处于超重状态 B.始终处于失重状态C.先失重后超重 D.先超重后失重【答案】C【解析】由运动情况判断物体的加速度方向，知道当物体的加速度向上时处于超重状态，加速度向下时为失重状态。运动员下蹲过程先加速后减速，故加速度先向下后向上，即先失重后超重。故选C。3.用手上下抖动绳的一端，产生一列向右传播的横波．其中a、b、c、d是绳上的四个质点，某时刻的波形如图所示，此时质点a在平衡位置，质点b、c、d偏离平衡位置的位移大小相等，此后关于a、b、c、d四个质点的运动，下列说法正确的是（）A.质点a先到达波峰 B.质点b先到达波谷 C.质点c先到达波峰 D.质点d先到达波谷【答案】C【解析】由于横波向右传播，根据波形平移法可知，此时质点a向下振动，质点b向下振动，质点c向上振动，质点d向上振动；则a、b、c、d四个质点中，质点c先到达波峰，质点a先到达波谷。故选C。4.某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（）A.防窥屏的厚度越大，可视角度越小B.屏障的高度d越大，可视角度越小C.透明介质的折射率越大，可视角度越小D.防窥屏实现防窥效果主要因为光发生了全反射【答案】B【解析】A．视角度与防窥屏的厚度无关，即防窥屏的厚度大，可视角度不变，选项A错误；B．屏障的高度d越大，光线射到界面的入射角越小，则在空气中的折射角越小，则可视角度越小，选项B正确；C．透明介质的折射率越大，则在空气中的折射角越大，则可视角度越大，选项C错误；D．防窥屏实现防窥效果的原理是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光其入射角都小于临界角，没有发生全反射，选项D错误。故选B。5.如图所示，长木板放在水平地面上，木块放在长木板上，作用在长木板上的水平拉力F使木块和长木板一起向右做匀加速直线运动，运动过程中木块与长木板间的静摩擦力大小为f．已知长木板的质量为木块质量的2倍，木块与长木板间的动摩擦因数等于木板与地面间的动摩擦因数，下列判断正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】设木块质量为m，则长木板质量2m，设木块与木板，木板与地面间的动摩擦因数为μ，则对整体对物块解得故选A。6.如图甲所示，可视为质点的小物块以的初速度从倾角为的固定斜面底端冲上斜面，恰好能到达斜面顶端，上滑过程中物块的动能随物块到斜面底端的距离s的变化关系如图乙所示，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）A.物块从斜面底端运动到顶端所用时间为B.物块从斜面的顶端回到底端所用时间为C.物块上滑过程中的加速度大小为D.物块下滑过程中的加速度大小为【答案】D【解析】AC．上滑过程中根据动能定理由图像可知合外力因可得m=2kg可得上滑的加速度大小物块从斜面的底端运动到顶端所用时间为选项AC错误；BD．上滑过程中下滑过程解得物块从斜面的顶端回到底端所用时间为选项D正确，B错误。故选D。7.一带电荷量为的滑块放在粗糙水平地面上，空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场，给滑块一向右的初速度，滑块恰好做匀速直线运动。突然在空间施加沿纸面与水平方向成角、斜向右下方、电场强度大小也为E的另一匀强电场（图中未画出），滑块仍然做匀速直线运动，关于滑块在两个叠加电场中的运动，下列说法正确的是（）A.滑块对地面的压力大小为B.滑块与地面间的动摩擦因数为C.滑块受到地面的滑动摩擦力大小为D.滑块在两个叠加电场中运动时受到的电场力与受到的重力大小相等【答案】D【解析】ABC．只有水平电场时滑块匀速运动，则再加沿纸面与水平方向成角、斜向右下方、电场强度大小也为E的另一匀强电场时滑块也做匀速运动，则解得选项ABC错误；D．滑块在两个叠加电场中运动时受到的电场力选项D正确。故选D8.“天问一号”火星探测器被火星捕获后，经过一系列变轨进入如图所示的椭圆停泊轨道，为着陆火星做准备。点为椭圆的近火点，点为远火点，关于探测器在停泊轨道上的运动（忽略其他天体的影响），下列说法正确的是（）A.探测器的机械能守恒B.探测器经过点时的速度最大C.探测器经过点时做“离心运动”D.探测器经过点时的加速度最小【答案】ABD【解析】A．探测器在停泊轨道上的运动无其他外力做功机械能守恒，故A正确；B．由开普勒第二定律可知探测器经过点时的速度最大，故B正确；C．探测器经过点时做“向心运动”，故C错误；D．探测器经过点时离火星最远所受引力最小，加速度最小，故D正确。故选ABD。9.如图所示，间距为L的固定平行双轨道由足够长的水平光滑段和倾角为的粗糙段构成，所在空间存在与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量均为m、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直放在水平、倾斜导轨上且与导轨接触良好。起初cd棒恰好静止，ab棒在水平向右的恒力F作用下从静止开始向右加速，当ab棒达到最大速度时，cd棒又恰好静止；导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.cd棒与倾斜导轨间的动摩擦因数为B.ab棒的最大加速度为C.ab棒的最大速度为D.恒力F的最大功率为【答案】CD【解析】A．起初cd棒恰好静止，根据平衡条件有解得选项A错误；B．当ab棒达到最大速度时，cd棒受到的安培力大小为，所以恒力开始运动时ab棒的加速度最大，则最大加速度为，选项B错误；C．根据平衡条件有解得选项C正确；D．恒力F的最大功率选项D正确。故选CD。10.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，a、b接入电压有效值恒定的交变电源，其中为滑动变阻器，、为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片向下移动后，电流表及两个电压表示数变化量的绝对值分别用、和表示，下列判断正确的是（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】AB．根据题意，由图可知，电压表测两端电压，流过的电流等于电流表的读数，则有滑片向下移动后则两式相减有故A错误，B正确；CD．设交变电源电压的有效值为，则有又有，可得滑片向下移动后两式相减有可得故C错误，D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某实验小组用如图甲所示的实验装置测量木块运动的加速度，一端垫起的木板上有一木块，木块与穿过电磁打点计时器的纸带相连，电磁打点计时器接频率为的交流电源，接通电源后，由静止释放木块，木块带动纸带打出如图乙所示的一条纸带，A、B、C、D、E是选取的计数点，每相邻两计数点间还有四个点未画出。（1）图甲中电磁打点计时器所接电源的电压为________（填“8V”或“220V”）。（2）根据图乙中的数据可知，电磁打点计时器打C点时木块的速度大小________，木块加速度大小________。（结果均保留两位有效数字）【答案】（1）8V（2）1.03.0【解析】（1）[1]电磁打点计时器应接在8V的交流电源上；（2）[2]根据图乙中的数据可知，电磁打点计时器打C点时木块的速度大小[3]木块加速度大小12.电流表G的表盘既无刻度值又不知其内阻，某同学用以下实验器材测量该电流表的参数：A．待测电流表G；B．电阻箱；C．定值电阻；D．滑动变阻器；E．的直流电源，内阻不计；F．双量程电压表V；G．开关、导线若干。（1）按如图甲所示的电路图连接好电路，将电阻箱的阻值调为，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表G满偏，此时电压表V的指针恰好半偏，如图乙所示，电压表V的示数________V。（2）保持电压表V的示数不变，反复调整电阻箱的阻值和滑动变阻器滑片的位置，使电流表Ⓖ的指针指到，此时电阻箱的阻值为。（3）由上可知电流表G的内阻________，满偏电流________。（4）将电流表G改装成量程为的电压表，需将电阻箱的阻值调为________，然后与电流表G________（填“串”或“并”）联。【答案】（1）1.50（3）1003（4）900.0串【解析】（1）[1]如图乙所示，电压表V的示数1.50V；（3）[2][3]由欧姆定律得代入数据得解得（4）[4][5]要将电流表G改装成量程为的电压表，需串联一个电阻，阻值为即需将电阻箱的阻值调为。13.如图甲所示的“系留气球”用缆绳固定于地面，可简化为如图乙所示的模型，主、副气囊通过活塞分隔，副气囊与大气连通，气囊内封闭有一定质量的氦气，起初封闭氦气的压强与外界大气压强相同，活塞恰好与右挡板接触。当活塞在外力作用下缓慢移动到与左挡板接触并锁定时，缆绳对地面的拉力恰好为0。已知“系留气球”及缆绳的总质量为m，副气囊的容积为主气囊容积的，大气压强恒为，重力加速度大小为，封闭氦气可视为理想气体且温度不变，忽略除气囊以外排开空气的体积。求：（1）起初缆绳对地面的拉力大小F；（2）缆绳对地面的拉力为0时封闭氦气的压强p。【答案】（1）；（2）【解析】（1）初始时设副气囊的体积为，空气的密度为，则氦气的体积为主气囊加上副气囊的体积，即，此时对气球有当拉力为零时，此时氦气的体积为主气囊的体积，即，对气球有解得（2）结合之前的分析，由玻意耳定律有解得14.如图所示，倾角为、足够长的粗糙斜面体固定在水平地面上，物块B恰好静止在距斜面顶端处，将另一物块A从斜面顶端由静止释放，之后物块A与物块B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知物块A、B的质量分别为，物块A与斜面间的动摩擦因数，两物块均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求：（1）第一次碰撞后物块B的速度大小；（2）两物块从第一次碰撞到第二次碰撞经历的时间t。【答案】（1）；（2）【解析】（1）设物块A沿斜面下滑时加速度大小为a，与物块B第一次碰撞前的速度大小为v，第一次碰撞后物块A的速度大小为，有由动量守恒和能量关系可知解得（2）因为物块B恰好静止在斜面上，第一次碰撞后物块B做匀速直线运动，物块A做初速度为、加速度为的匀加速直线运动，结合运动学公式有解得15.如图所示，在平面直角坐标系xOy第一象限、边长为的正方形区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，在第二象限、边长为4L的正方形区域内存在沿轴正方向的匀强电场，正方形ABCD的A点位于轴上，A点坐标为，边与轴的负方向成角。一带负电的粒子从A点以速度沿纸面射入磁场，速度方向与AD成角，粒子恰好从点离开磁场，穿过轴进入匀强电场，从点（图中未画出）离开电场时的速度方向与射入磁场时的速度方向垂直，不计粒子受到的重力，求：（1）点坐标；（2）粒子从A点运动到点的时间；（3）匀强磁场的磁感应强度与匀强电场的电场强