湖北省2023-2024学年高三年级上册12月月考物理试卷 含解析

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，滑片尸的初位置在0点的正上方，用频率为丫的光照射阴极K,将滑片尸向。端移动，当

电压表的示数为0时，微安表的示数恰好为0。已知普朗克常量为人，阴极K的截止频率为乙,光电子所

带的电荷量为一e,则阴极K的逸出功为（)

C.UeD.h(v+v.)

【答案】B

【解析】

【详解】阴极K的截止频率为力,则逸出功

W=hv0

又根据

12

Ue=—mv=hv-W

2m

则

W=hv-Ue

故选Bo

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】

【详解】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.其中心6、c、d是绳上的四个质点，某时刻的波形

如图所示，此时质点。在平衡位置，质点6、c、d偏离平衡位置的位移大小相等，此后关于0、6、c、d四

个质点的运动，下列说法正确的是（）

A.质点。先到达波峰B.质点6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】

【详解】由于横波向右传播，根据波形平移法可知，此时质点。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.、b、c、d四个质点中，质点c先到达波峰，质点。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6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

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6越小

D.防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射

【答案】B

【解析】

【详解】A.视角度6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歹使木块和长木板

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/：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（）

m

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

7777777777777777777777777777777777777777777777

,F一,2F

B./=一D./>—

A.T33

【答案】A

【解析】

【详解】设木块质量为〃?，则长木板质量2小，设木块与木板，木板与地面间的动摩擦因数为〃，则对整体

F-/J-3mg=3ma

对物块

f=ma

解得

故选Ao

6.如图甲所示，可视为质点的小物块以8m/s的初速度从倾角为30°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g=10m/s2。下列说法正确的是（）

A.物块从斜面的底端运动到顶端所用时间为2s

B.物块从斜面的顶端回到底端所用时间为3s

C.物块上滑过程中的加速度大小为lOm/s?

D.物块下滑过程中的加速度大小为2m/s2

【答案】D

【解析】

【详解】AC.上滑过程中根据动能定理

Ek=%+Fs

由图像可知合外力

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

物块从斜面的底端运动到顶端所用时间为

?=—=ls

a

选项AC错误；

BD.上滑过程中

F=mgsin30°+/=ma

下滑过程

/ngsin30°-f=ma

解得

a=2mzs2

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+9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60°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（）

"/〃〃〃〃）〃〃）〃〃〃〃〃〃〃/〃〃〃〃/

3

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2Eq

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】

【详解】ABC.只有水平电场时滑块匀速运动，则

qE=jumg

再加沿纸面与水平方向成60°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

qE+qEcos60°=/=/JFN

FN=mg+qEsin60°

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

F合=2qEcos30°=mg

选项D正确。

故选D。

8.“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。P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（）

“天问一号”

/火星、

p（o\

嗝轨道

A.探测器的机械能守恒火星

B.探测器经过P点时的速度最大

C.探测器经过0点时的加速度最小

D.探测器经过。点时做“离心运动”

【答案】ABC

【解析】

【详解】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尸点时的速度最大，故B正确；

C.探测器经过。点时离火星最远所受引力最小，加速度最小，故C正确；

D.探测器经过。点时做“向心运动”，故D错误。

故选ABC-

9.如图所示，间距为工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3的匀强磁场，质量均为机、电阻均为R的金属棒成、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，油棒在水平向右的恒力厂作用下从静止开始

向右加速，当成棒达到最大速度时，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sin。

B.仍棒的最大加速度为4gsin19

4mgRsin0

C.ab棒的最大速度为

B21}

8加2g年sin?0

D.恒力厂的最大功率为

B21)

【答案】CD

【解析】

【详解】A.起初cd棒恰好静止，根据平衡条件有

f=mgsinO=jumgcosd

解得

〃=tan，

选项A错误；

B.当棒达到最大速度时，cd棒受到的安培力大小为2加gsind,所以恒力

F=2mgsin0

开始运动时。6棒的加速度最大，则最大加速度为2gsin6,选项B错误；

C.根据平衡条件有

、.有B2dm

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

2R

解得

_4mgRsin0

Vm=一苑一

选项c正确；

D.恒力厂的最大功率

22

D口

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

mB21}

选项D正确。

故选CDo

10.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为左：1,a、b接入电压有效值恒定的交变电源，其中&

为滑动变阻器，«、4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|A/|、|八。|和|八。3|表示，下列判断正确的是（）

A

|AU|_A

JBR

A.^^=R.D.L---L-、2D.

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

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.根据题意，由图可知，电压表V3测&两端电压，流过冬的电流等于电流表的读数，则有

U3=I2R3

滑片向下移动后

u；=iR

则两式相减有

四-R

.3

故A错误，B正确;

CD.设交变电源电压的有效值为U,则有

U=Ul+IlR1

又有

L-kA-l

u2'/2k

可得

U=kU+-IR

2k21

滑片向下移动后

U=kU；△1；氏

k

两式相减有

0=左

可得

|AU|_U；-U?

=

WI；-I2

故C错误，D正确。

故选BDo

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50Hz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，/、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”)o

(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%=m/s,木块加速度

大小。=m/s2。(结果均保留两位有效数字)

【答案】①.8V®.1.03.0

【解析】

【详解】(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

8.51+11.50.._/10/

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

cr2x(5x0.02)

［3］木块加速度大小

”"=(1451+11-50)［际1+5⑫xo2mzs2=3.0公

(27)20.22

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.电阻箱火(0〜999.9Q)；

C.定值电阻4=50Q；

D.滑动变阻器火2（。〜I。。）；

E.3V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R的阻值调为400.00,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R的阻值和滑动变阻器与滑片的位置，使电流表砂的指

2

针指到一人，此时电阻箱R的阻值为650.0Q。

（3）由上可知电流表G的内阻与=O，满偏电流4=mAo

（4）将电流表G改装成量程为3V的电压表，需将电阻箱R的阻值调为O,然后与电流表

G（填“串”或“并”）联。

【答案】①.1.50②.100③.3©.900.0⑤.串

【解析】

【详解】（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

u=M+R）

代入数据得

1.5V=/g（4+400Q）

1.5V="（4+650C）

解得

Rg=100。

Ig=3mA

（4）[4][5]要将电流表G改装成量程为3V的电压表，需串联一个电阻，阻值为

^KZZA=3V-3X10-X100Q=90（）Q

Ig3x10-3

即需将电阻箱R的阻值调为900.0Q。

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氯气，起初封闭氨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”及缆绳的总质量为加，副气囊的容积为主气囊容积的:，大气压强恒为外，重力加速度大小

为g,封闭氨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厂；

（2）缆绳对地面的拉力为0时封闭氯气的压强人

【答案】（1）—；（2）—

【解析】

【详解】（1）初始时设副气囊的体积为匕，空气的密度为。，则氮气的体积为主气囊加上副气囊的体积,

即6%,此时对气球有

mg+F=Fm

耳孚初=Og,6%

当拉力为零时，此时氯气的体积为主气囊的体积，即5%,对气球有

mg=F9

耳孚=0g,5%

解得

F=~mg

（2）结合之前的分析，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8恰好静止在距斜面顶端1=—m

4

处，将另一物块/从斜面顶端由静止释放，之后物块N与物块8发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知物块

2的质量分别为=5kg、mB=1kg,物块/与斜面间的动摩擦因数〃=0.5,两物块均可视为质点，

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2,sin6=0.6。求：

（1）第一次碰撞后物块B的速度大小vB；

（2）两物块从第一次碰撞到第二次碰撞经历的时间fo

【解析】

【详解】（1）设物块A沿斜面下滑时的加速度大小为0,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的速度大小为口，有

mAgsin0-/dmAgcos0=mAa

v2=2ad

由动量守恒和能量关系可知

mAv=mAvA+mBvB

121212

万加4V=-mAvA+-mBvB

解得

VB=5m/s

（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2m/s、加

速度为2m/s2的匀加速直线运动，结合运动学公式有

12

vAt+-at=vBt

解得

/=3s

15.如图所示，在平面直角坐标系xOy第一象限、边长为2国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M的正方形区域内存在沿〉轴正方向的匀强电场，正方形NBCD的N点位于

x轴上，/点坐标为（5£,0）,2。边与x轴的负方向成30°角。一带负电的粒子从/点以速度%沿纸面射

入磁场，速度方向与4D成30°角，粒子恰好从。点离开磁场，穿过了轴进入匀强电场，从尸点（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）尸点的坐标

（2）粒子从4点运动到尸点的时间%;

（3）匀强磁场的磁感应强度与匀强电场的电场强度的比值-。