物理-湖北名校联考2023-2024学年高三上学期11月期中考带答案

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。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h=6.63×10-34J·s，元电荷e=1.6×10-19C，光速c=3×108m/s。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.t=0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t~2t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1:4.86物理试题（新高考湖北卷）第1页（共6页）4.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，t=0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μ,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θ,在到达顶端的过程中。下列说法正确的是A.θ=45°时，导体棒所受的摩擦力最大B.tanθ=μ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α=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x0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μ=。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x0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。下列说法正确的是物理试题（新高考湖北卷）第2页（共6页）A.金属棒穿过磁场区域1的过程中通过电阻R的电量q=B.金属棒进入磁场区域1时的拉力大小F=2B2L4x0m(R+r)2C.金属棒穿过磁场区域的速度大小v=D.金属棒在穿过整个磁场区域过程中回路产生的电热Q=(12+22+32+...+n2)7.一定质量的理想气体，初状态如图中A所示，若经历A→B的变化过程，在该过程中吸热450J。若经历A→C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.A→C过程中，气体对外做功400JC.状态B时，气体的体积为10LD.A→C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v0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ΔEkB，A的动能增加量为ΔEkA，A、B间存在摩擦，摩擦生热为Q，关于ΔEkB、ΔEkA、Q的值。下列可能的是A.ΔEkB=7J、ΔEkA=2J、Q=5JB.ΔEkB=7J、ΔEkA=5J、Q=5JC.ΔEkB=3J、ΔEkA=2J、Q=5JD.ΔEkB=5J、ΔEkA=2J、Q=3J9.如图所示，理想变压器原线圈与定值电阻R1=10Ω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R2=20Ω,R为可变电阻，电流表A1、A2和电压表V1、V2均为理想电表，理想变压器原副n 线圈匝数之比n 2n2=5。改变可变电阻的阻值，电流表A1、A2和电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分物理试题（新高考湖北卷）第3页（共6页）别为ΔI1、ΔI2、ΔU1、ΔU2。下列关系式正确的是A.=50ΩB.=10ΩC.=4ΩD.=Ω10.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μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。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μ=0.5，则车厢的加速度大小可能为3m/s2B.若μ=0.5，则车厢的加速度大小可能为2m/s2C.若μ=0.8，则车厢的加速度大小可能为3m/s2D.若μ=0.8，则车厢的加速度大小可能为7m/s2二、非选择题：本题共5小题，共60分。118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x1、x2、x3、x4，在打B点到D点的过程中，重锤动能增加量的表达式为。物理试题（新高考湖北卷）第4页（共6页）（3）换用两个质量分别为m1、m2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v2h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．m1可能等于m2D．m1一定小于m2刀三掷开关，R为调零电阻，R1、R2、R3为定值电阻，表头G的满偏电流为Ig，内阻为Rg，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（2）当欧姆表的挡位为“×100”时，应将单刀三掷开关K与接通（填（3）定值电阻R1、R2、R3的阻值之比为R1:R2:R3=。（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（5）在“×100”挡位进行欧姆调零后，在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在ab两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度1311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。1414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v0与y轴正方向成θ=53o角射入第一象限，经x轴后恰好（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；物理试题（新高考湖北卷）第5页（共6页）（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。1517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mA=m、mB=3m，A带电荷量为q（q>0B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 qma离为30L，电场强度大小E qma。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。物理试题（新高考湖北卷）第6页（共6页）绝密★启用前（新高考湖北卷）物理参考答案【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E=h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。【解析】ts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1:1，222B错误；在0~t时间内，A质点的位移sA=at2，B质点的位移sB=at2，A、B两质点的位移大小之比为3:1，C错误；在0~2t时间内，sA=3at2+3att+1at2=5at2，sB=1at2+att+13at2=3at2，A、B2223r 地r 地地T2地，解得T樊=5.67年，A错误；根据万有引力提供向心力可知=m，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r1为4.86天文单位，则近日点到太阳中心距离r2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Δt内的运动，根据开普勒第二定律有v1r1Δt=v2r2Δt，22vr4.8621a a与地球的加速度大小之比为ABv个振动加强点，C错误；两波源的波到达B点的时间分别为t1ABvv2v2物理参考答案（新高考湖北卷）第1页（共8页）S2【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N=mgsinθ,导体棒所受摩擦力f=μmgsinθ,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，θ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F=BIL=mgcosθ+μmgsinθ=sin(θ+Q)，θ在0~90。范围内增大，可知安培力先增大后减小，tanθ=μ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mgcosθ,随θ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β,则有tanβ==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。【解析】根据电磁感应定律可知E=，I=，则导体棒穿过磁场区域1的过程中通过电阻R的电量 =，A错误；由于μ=tanθ,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Fx0=2 mv2,进入磁场后做匀速运动则F=BIL，其中I=Ev=，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F=(nB)2L2v，则整个过程的电nRx022【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；A→B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ΔU=Q=450J，A→C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；A→C为等压过程，则=，做功大物理参考答案（新高考湖北卷）第2页（共8页）小为WAC=pA(VC-VA)，联立解得VA=10L，C正确；A→C过程中，气体体积增加了原体积的，D错误。【解析】根据能量守恒可知ΔEkB=ΔEkA+Q，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x1，2与t轴所围的面积表示木板A的位移x2，由图易知x1>l，x2<l；又ΔEkB=fx1、ΔEkA=fx2、Q=fl，则ΔEkB>Q>ΔEkA，AD正确。【解析】在原线圈回路中，U1=Uab-I1R1，则=R1=10Ω;设副线圈中电流为I2，又=k，=Uab-I1R1，联立解得U2=-I2，则==Ω,综上可知BD正确。【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θ=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mgtanθ=ma1，解得a1=gtanθ;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N1cosθ=mg，N2=2mg，在水平方向根据牛顿第二定律有fm-N1sinθ=ma2，又fm=μN2，联立解得a2=(2μ-tanθ)g；若μ=0.5，即μ<tanθ<2μ,则车厢的加速度的最大值为a2=(2μ-tanθ)g=2.5m/s2，A错误，B正确；若μ=0.8，即tanθ<μ,则车厢的加速度的最大值为a1=gtanθ=7.5m/s2，C正确，D正确。118分）（1）B（2分）物理参考答案（新高考湖北卷）第3页（共8页）（2）左（2分）(x一2x2x4)（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vB=，xx2T打点计时器打xx2T,在打B点到D点的过程中，重锤动能增加量的表达式为22m2ΔEk=2mvD2mvB=8T2(x42x2x4)。则两次实验的v2一h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m1可能等于m2，故C正确，D错误。1210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Ig1=Ig+；当开关K拨向2时，回路中满偏电流Ig2=Ig+；当开关K拨向3时，回路中满偏电流Ig3=Ig+；依题意，当开关K拨向1时，回路中满偏电流Ig1:Ig2:Ig3=1:10:100，解得定值电阻R1、R2、R3的阻值之比为R1：（4）从“根10”挡位换成“根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短物理参考答案（新高考湖北卷）第4页（共8页）33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Ig1=，在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则=R内R1；在ab两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指1Ig1E2针偏转到满偏刻度的，则=；联立解得R=R1，则Rx1Ig1E2xx31311分）（12）1:3【解析】 1（1分）（1）根据发生全反射的临界角sinC（1分）n3可知B光发生全反射的临界角的正弦值为sinC=3画出B光的光路图如图所示（1分）（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s=3R（1分）B光从M点射入到第一次射出玻璃砖所需要的时间t=sn（1分）c联立可得t=3R（1分）c（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n=得C光和B光的折射率分别为n1=，n2=（1分）根据n=可知C光和B光在玻璃砖内的速度之比为:1（1分）物理参考答案（新高考湖北卷）第5页（共8页）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t1:t2=1:3（1分）1414分）（1）v0（2）或【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。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：vcos530=v0sin530（1分）根据动能定理：Eq.L=mv2一mv02在磁场中：根据洛伦兹力提供向心力：Bqv=m（1分）根据几何关系：2Rsin530=v0sin530.t（1分）联立以上各式解得：E=（1分）5 v（1分）5 v（1分）0（2）设改变后的磁感应强度为B/，粒子运动轨迹如图所示。/at/2物理参考答案（新高考湖北卷）第6页（共8页）根据几何关系：2R,sin530=x1+x2（1分）联立以上各式解得：B,=1或B,=1517分）（12）L（3）5【解析】2（1）A在电场力作用下加速，到即将于B发生第一次碰撞，有qEL=2mv0（2解得v0=（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vA1、vB1，由动量守恒和能量守恒，有mAv0=mAvA1+mBvB1（1分）mAv=mAv1+mBv1（1分）A1解得vA122aL2B1vB122aL2（1分）第一次碰撞后A和B的速度大小都