2023-2024年湖北省十一校高三上學期第一次聯(lián)考物理試題

鄂南高中黃岡中學黃石二中荊州中學龍泉中學武漢二中孝感高中襄陽四中襄陽五中宜昌一中夷陵中學2024屆高三湖北十一校第一次聯(lián)考物理試題一、選擇題1.下列描述的物理現(xiàn)象與物理規(guī)律中說法正確的是（）A.松香在熔化過程中雖然溫度保持不變，但松香分子的平均動能會變大B.生活中常用金屬桶或金屬壺盛裝汽油，這樣做的目的是有利于消除靜電帶來的危害C.通電導線在磁場中所受安培力的方向可以由安培定則來判斷D.假設地球為均勻球體，由于地球的自轉(zhuǎn)，物體在兩極處受到的萬有引力大于在赤道處受到的萬有引力【答案】B【解析】A．只有晶體熔化過程中溫度不變，分子平均動能不變，而松香是非晶體，在熔化過程中，溫度是升高的，而溫度是分子熱運動平均動能的標志，所以分子平均動能變大，故A錯誤；B．加油站中用金屬制品盛裝汽油可將加油過程中產(chǎn)生的靜電導走，從而消除靜電危害，故B正確；C．通電導線在磁場中所受安培力方向用左手定則判斷，故C錯誤；D．當?shù)厍蛞暈榫鶆蚯蝮w時，同一物體無論放在地球表面哪一位置，根據(jù)萬有引力定律可知，所受引力大小均相等，故D錯誤；故選B。2.小明將一個小球以某一初速度從粗糙斜面的底端沿斜面向上射出，小球上滑至最高點后又沿該斜面下滑至底端，此過程中斜面始終保持靜止。下列說法正確的是（）A.上滑過程中小球重力的沖量等于下滑過程中重力的沖量B.上滑過程中小球重力所做的功等于下滑過程中重力所做的功C.上滑過程中地面受到斜面的壓力小于下滑過程中地面受到的壓力D.上滑過程中小球動量變化的方向與下滑過程中動量變化的方向相反【答案】C【解析】A．根據(jù)沖量公式得，重力的沖量為，可知大小只與時間有關，物塊上滑時間小于下滑時間，上滑過程中重力的沖量小于下滑過程中重力的沖量，故A錯誤；B．上滑過程中小球重力做負功，下滑過程中重力做正功，故不相等，故B錯誤；C．對物塊受力分析知，上滑過程加速度，下滑過程加速度，將斜面與物塊看做一個整體分析，由超重與失重結(jié)論可知，兩個過程均處于失重狀態(tài)，但上滑過程失重程度較大，所以上滑過程斜面對地面的壓力小于下滑過程斜面對地面的壓力，故C正確；D．根據(jù)動量定理可知，上滑和下滑過程物塊所受合力方向相同均沿斜面向下，動量變化的方向相同，故D錯誤。故選C。3.如圖所示，、兩束單色光分別沿不同方向射向橫截面為半圓形玻璃磚的圓心，已知光剛好發(fā)生全反射，光的折射光線（反射光線未畫出）剛好與光的反射光線重疊，且，則判斷（）A.若將光沿光的光路射向O點，光也能發(fā)生全反射B.用、單色光分別檢查同一光學平面的平整度時，光呈現(xiàn)的明暗相間的條紋要寬些C.用、單色光分別照射同一光電管的陰極材料時，用光照射打出的光電子的遏止電壓小D.用、單色光分別以相同入射角斜射入同一平行玻璃磚，光發(fā)生的側(cè)移小【答案】B【解析】A．根據(jù)折射定律可知，所以有，又因為，所以有光的全反射臨界角大于光的全反射臨界角，若將光沿光的光路射向點，光不能發(fā)生全反射，A錯誤；B．因為折射率大的光頻率也大，所以，所以，所以用、單色光分別檢查同一光學平面的平整度時，光呈現(xiàn)的明暗相間的條紋要寬些，B正確；C．因為，所以用、單色光分別照射同一光電管的陰極材料時，用光照射打出的光電子的遏止電壓大，C錯誤；D．因為，所以用、單色光分別以相同入射角斜射入同一平行玻璃磚，光發(fā)生的側(cè)移大，D錯誤。故選B4.如圖所示，邊長為、匝數(shù)為的正方形線圈，在磁感應強度為的勻強磁場中繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)軸垂直于磁感線），線圈通過滑環(huán)和電刷連接一個含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為和，電壓表可視為理想電表。保持線圈以恒定角速度轉(zhuǎn)動，則（）A.從圖示位置開始計時，線圈產(chǎn)生感應電動勢瞬時值的表達式為B.通過變壓器原、副線圈的電流之比為C.電壓表示數(shù)為D.若考慮線圈的內(nèi)阻，滑動變阻器的滑片向下滑動時，電壓表示數(shù)變小【答案】D【解析】A．感應電動勢的最大值為，開始時線圈平面與磁場平行，則感應電動勢瞬時值表達式為，故A錯誤；B．通過變壓器原、副線圈的電流之比為，故B錯誤；C．原線圈電壓的有效值為，由，得副線圈電壓，即電壓表示數(shù)為，故C錯誤；D．把正方形線圈、原副線圈等效成一個閉合回路，則滑動變阻器的滑片向下滑動時，電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律有電路中電流變大，由，可知電壓表示數(shù)變小，故D正確。故選D。5.如圖所示，和是真空中兩個電荷量大小相等的點電荷，是兩電荷的連線，是的中垂線，為垂足。下列說法正確的是（）A.若兩電荷為異種電荷，則的中點與的中點電場強度相等B.若兩電荷是同種電荷，則的中點與的中點電場強度相等C.若兩電荷是異種電荷，將等量的異種試探電荷分別置于的中點與的中點，兩個試探電荷的電勢能一定相等D.若兩電荷是同種電荷，則點的電勢，與上各點相比是最低的，與上各點相比是最高的【答案】A【解析】A．若兩電荷為異種電荷，根據(jù)等量異種電荷電場強度的特點，可知的中點與的中點電場強度相等，故A正確；B．若兩電荷是同種電荷，根據(jù)等量同種電荷電場強度的特點，可知的中點與的中點電場強度大小相等，方向相反，故B錯誤；C．因為沒有選擇零電勢點的位置，所以不能確定兩個試探電荷的電勢能是否一定相等，故C錯誤；D．若兩電荷是同種正電荷，則O點的電勢，與上各點相比是最低的，與上各點相比是最高的；若兩電荷是同種負電荷，則O點的電勢，與上各點相比是最高的，與上各點相比是最低的，故D錯誤。故選A。6.殲（英文：，代號：威龍）是我國研制的一款具備高隱身性、高態(tài)勢感知、高機動性的第五代雙發(fā)重型隱形戰(zhàn)斗機，將擔負中國空軍未來對空、對海的主權維護任務。如圖為殲戰(zhàn)機在我國近海海域上空巡航的英姿，設該機機身長為，機翼兩端點、的距離為，以速度沿水平方向勻速飛行，已知戰(zhàn)斗機所在空間地磁場磁感應強度的豎直分量大小為，、兩點間的電勢差的絕對值為。則（）A.，點電勢高于D點電勢 B.，點電勢高于點電勢C.，點電勢高于D點電勢 D.，點電勢高于點電勢【答案】D【解析】飛機在北半球的上空以速度水平飛行，切割磁感應強度的豎直分量，切割的長度等于機翼的長度，所以，根據(jù)右手定則，感應電流的方向指向，所以點的電勢高于點的電勢，故D正確，ABC錯誤。故選D。7.如圖所示，空間中有一豎直向下的勻強磁場，等邊三角形在水平面內(nèi)，邊長為，為中點。粒子以速度沿方向從點射入磁場，恰好能經(jīng)過點，粒子以沿方向的速度從點射入磁場，恰好能經(jīng)過點。已知兩粒子的質(zhì)量均為、電荷量均為，粒子的重力及粒子間的相互作用均可忽略，則下列說法中正確的是（）A.粒子帶負電，粒子帶正電B.粒子的速度大小也為C.勻強磁場磁感應強度D.若粒子從點以原速率沿水平面內(nèi)任意方向射出，則粒子從出發(fā)到經(jīng)過邊的最短時間為【答案】D【解析】A．粒子經(jīng)過點、粒子經(jīng)過點，由左手定則可知，、兩粒子都帶負電，故A錯誤；B．、兩粒子運動軌跡如圖所示，由幾何知識可知，，粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得，，解得粒子的速度大小，故B錯誤；C．粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得，解得，故C錯誤；D．粒子從點以原速率沿水平面內(nèi)任意方向射出，粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑，粒子從出發(fā)到達邊運動軌跡對應的最短弦長為，對應的圓心角，粒子在磁場中做圓周運動的周期，粒子的最短運動時間，故D正確故選D。8.近期，中國載人探月工程登月任務已啟動實施，計劃在年前實現(xiàn)中國人首次登月。已知月球的半徑為，萬有引力常量為，假設宇航員在距離月球表面高處（遠小于），以初速度豎直向上拋出一小球，小球經(jīng)時間落到月球表面，在月球的上空，保障衛(wèi)星正在繞月球做周期為的勻速圓周運動，忽略月球自轉(zhuǎn)。則下列說法正確的是（）A.月球表面的重力加速度為B.月球的質(zhì)量為C.月球的第一宇宙速度為D.保障衛(wèi)星的高度為【答案】ACD【解析】A．小球在月球表面做豎直上拋運動，根據(jù)位移時間公式，取豎直向上為正方向，有，解得月球表面的重力加速度為，故A正確；B．月球表面，萬有引力等于重力，解得月球的質(zhì)量為，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，在月球表面，萬有引力等于重力，聯(lián)立解得月球的第一宇宙速度為，故C正確；D．根據(jù)萬有引力提供向心力，聯(lián)立以上解得保障衛(wèi)星的高度為，故D正確。故選ACD。9.一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波，傳到處的點時波形如圖所示，從該時刻起到時，觀察到質(zhì)點剛好第三次到達波谷位置，下列說法正確的是（）A.該波的波速為B.經(jīng)質(zhì)點運動的路程為C.與該波發(fā)生干涉的另一列簡諧橫波的頻率一定為D.時，處的質(zhì)點剛好第四次到達波谷【答案】AD【解析】A．簡諧橫波沿軸正方向傳播，根據(jù)上下坡法，質(zhì)點向下起振，從該時刻起到時，觀察到質(zhì)點剛好第三次到達波谷位置，有，解得，該波的波速為，故A正確；B．經(jīng)質(zhì)點經(jīng)歷了，經(jīng)質(zhì)點運動的路程為，故B錯誤；C．兩列波發(fā)生干涉時兩列波的頻率相同，與該波發(fā)生干涉的另一列簡諧橫波的頻率一定為，故C錯誤；D．簡諧橫波傳播到質(zhì)點的時間為，質(zhì)點向下起振，當，時質(zhì)點剛好第一到達波谷，質(zhì)點經(jīng)歷了三個周期到達波谷，故時，處的質(zhì)點剛好第四次到達波谷，故D正確。故選AD。10.如圖所示，豎直平面內(nèi)固定兩根足夠長的細桿、，兩桿分離不接觸，且兩桿間的距離忽略不計。兩個小球、(視為質(zhì)點)質(zhì)量均為，球套在豎直桿上，b球套在水平桿上，、(通過鉸鏈用長度為的剛性輕桿連接。將球從圖示位置由靜止釋放(輕桿與桿夾角為)，不計一切摩擦，已知重力加速度為。在此后的運動過程中，下列說法中正確的是（）A.球和球所組成的系統(tǒng)機械能守恒B.球的速度為零時，球的加速度大小一定等于C.球的最大速度為D.球的最大速度為【答案】AC【解析】A．球和球組成的系統(tǒng)除重力外沒有其他力做功，只有球和球的動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，因此球和球的機械能守恒，故A正確；B．設輕桿和水平桿的夾角為，由速度關聯(lián)可知,得，可知當球的速度為零時，輕桿處于水平位置和桿平行，此時球在豎直方向只受重力，因此球的加速度大小為g，當時，也為，如題圖所示位置，此時的加速度小于，故B錯誤；C．當桿和桿平行成豎直狀態(tài)，球運動到最下方，球運動到和交點的位置的時候，球的速度達到最大，此時由速度的關聯(lián)可知球的速度為，因此由機械能守恒定律有，得，故C正確；D．當輕桿向下運動到桿和桿的交點的位置時，此時桿和桿平行，由速度的關聯(lián)可知此時球的速度為，由機械能守恒定律有，得，此時球具有向下的加速度，因此此時球的速度不是最大，球?qū)⒗^續(xù)向下運動到加速度為時速度達到最大，故D錯誤。故選AC。二、實驗題11.如圖所示為某實驗小組驗證碰撞中動量守恒的實驗裝置。安裝好實驗裝置后，在地上鋪一張記錄紙，記下重垂線所指的位置，先不放靶球，讓入射球從斜槽上由靜止?jié)L下，并落在地面上，再將靶球放在斜槽前端邊緣位置，讓入射球從斜槽上滾下，使它們碰撞，重復多次，分別測量三個落地點的平均位置、、離點的距離分別為、、。（1）下列關于本實驗中正確的說法是________（選填正確選項前面的字母）A．入射球比靶球質(zhì)量大或小均可，但兩球的直徑必須相同B．在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放C．安裝軌道時斜槽的末端必須水平D．本實驗中由于斜槽軌道不光滑會造成誤差，所造成的誤差屬于系統(tǒng)誤差（2）若入射小球和靶球的質(zhì)量分別為和，本實驗中需要驗證兩球碰撞中動量守恒的表達式為________（用所測物理量的符號表示）；（3）完成上述實驗后，實驗小組的成員對上述裝置進行了改造，小紅改造后的裝置如圖所示。使入射球仍從斜槽上由靜止?jié)L下，重復實驗步驟中的操作，使兩球落在以斜槽末端為圓心的圓弧上，平均落點為、、。測得圓心到、、三點的連線與水平方向的夾角分別為、、。則小紅需要驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為________（用所測物理量的符號表示）；（4）小青改造后的裝置如圖所示。使入射球仍從斜槽上由靜止?jié)L下，重復實驗步驟中的操作，使兩球落在以斜槽末端為最高點的斜面上，平均落點為、、。測得、、到斜槽末端距離分別為、、，則小青需要驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為________（用所測物理量的符號表示）。【答案】（1）BC##CB；（2）；（3）；（4）【解析】（1）[1]A．碰撞后為防止入射球反彈，入射球的質(zhì)量應大于靶球的質(zhì)量，故A錯誤；B．為保證碰撞的初速度相同，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放，故B正確；C．要保證碰撞后兩個球做平拋運動，故斜槽軌道末端的切線必須水平，故C正確；D．軌道是否光滑對實驗的結(jié)果沒有影響，不需要控制軌道光滑，故D錯誤。故選BC。（2）[2]小球做平拋運動的高度相同，則小球在空中運動時間相同；設小球在空中運動的時間為，若滿足動量守恒定律有，整理得；（3）[3]設圓弧半徑為，由幾何關系可得，，由平拋運動的規(guī)律得，，聯(lián)立可得，則做平拋運動的水平速度分別為，，，代入動量守恒的表達式，化簡可得；（4）[4]設斜面與水平面的夾角，由幾何關系可得，，由平拋運動的規(guī)律得，，聯(lián)立可得，則做平拋運動的水平速度分別為，，，代入動量守恒的表達式，化簡可得。12.某同學設計了一個如圖所示的實驗電路，用以測定電源電動勢和內(nèi)阻，使用的實驗器材為：待測干電池組（電動勢約）、電流表（量程，內(nèi)阻小于）、電阻箱（）、滑動變阻器（）、單刀雙擲開關、單刀單擲開關各一個及導線若干，考慮到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略，故先測量電流表的內(nèi)阻。（1）該同學測量電流表內(nèi)阻步驟如下：①斷開單刀雙擲開關以及開關，將滑動變阻器滑片滑至端、電阻箱阻值調(diào)到最大。②保持單刀雙擲開關斷開，閉合開關，滑動滑片，使電流表滿偏。③將單刀雙擲開關接______觸點（填或），保持滑片位置不動，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，直到電流表指針指在刻度盤正中央。④讀出此時電阻箱的阻值為，則電流表內(nèi)阻的測量值即為。⑤以上方法測得的電流表內(nèi)阻比起真實值________（填“偏大”、“偏小”、“相等”）。（2）通過控制開關狀態(tài)，該同學又進行了電池電動勢和電池內(nèi)阻的測量實驗，他一共記錄了六組電流和電阻箱的對應數(shù)值，并建立坐標系，做出“”如圖，由此求出電動勢_________、內(nèi)阻________。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）C，偏??；（2），【解析】測定電源電動勢和內(nèi)阻。（1）[1][2]用圖示電路測電流表電阻時用半偏法，其測量方法是：先閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表滿偏；然后，把開關連到上，保持滑動變阻器電阻不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表半偏，則電阻箱的電阻即為電流表電阻，其產(chǎn)生誤差的原因是并聯(lián)電阻箱后線路總阻值減小，從而造成總電流增大，使測得的電流表內(nèi)阻偏小。（2）[3][4]測電動勢和內(nèi)電阻，只需得出電流值及外電阻的阻值即可，故斷開電鍵，將開關與連接，調(diào)節(jié)電阻箱，得到多組、值，由閉合電路歐姆定律畫出圖像，由圖象的斜率及截距的意義即可求得電動勢和內(nèi)電阻，調(diào)節(jié)電阻箱R，記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù)；由閉合電路歐姆定律可得，即，由上式可知：圖線的斜率是電動勢的倒數(shù)，圖線在縱軸上的截距是，圖像的斜率為；則，。解答本題的關鍵在于明確半偏法的意義，同時注意能正確根據(jù)題意列出對應的函數(shù)關系，才能準確得出結(jié)果。三、解答題13.如圖所示，總體積為的圓柱形汽缸中，有一個厚度不計的輕質(zhì)活塞，活塞橫截面積為，與汽缸壁之間可以無摩擦滑動。在溫度為，大氣壓強為的環(huán)境中，用活塞密封一定質(zhì)量的空氣，并在活塞上放一個質(zhì)量為的重物，系統(tǒng)達到平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)的體積為，并與環(huán)境溫度相同。為使活塞升至汽缸頂部，現(xiàn)用一個打氣筒對汽缸充氣，打氣筒一次可以把一個標準大氣壓下體積為的空氣充入汽缸。（空氣看作理想氣體，）（1）在緩慢充氣的情況下，缸內(nèi)氣體溫度不變，求至少充氣多少次才能使活塞升至汽缸頂部？（2）在快速充氣的情況下，缸內(nèi)氣體來不及散熱，且每次充氣可以使缸內(nèi)氣體溫度升高，求至少充氣多次次才能使活塞升至汽缸頂部？【答案】（1）次；（2）次【解析】（1）設至少充氣次，則次充氣的氣體體積為，壓強為，充氣后壓強為，充氣后所充氣的氣體體積為，由玻意耳定律有，解得次；（2）設至少充氣次，則次充氣的氣體體積為，壓強為，溫度為；汽缸原有氣體體積，壓強為，溫度為；充氣后體積為，壓強為，溫度為；由理想氣體狀態(tài)方程，得，解得，根據(jù)題意，取次。14.小剛設計了如圖所示的一個小游戲，拉動拉桿，用固定在斜面上的彈簧槍將小球彈入洞口即為成功。為了提高成功率，小強對其進行定量分析，測得洞口距離斜面頂端的水平距