2023-2024年湖北省高三年級上冊12月月考物理試卷（解析版）

湖北省高三12月聯(lián)考

物理

一、選擇題

1.第十四屆光電子產(chǎn)業(yè)博覽會于2023年7月在北京國家會議中心舉行，其中光電繼電器是

主要的展品之一，光電繼電器可以用于自動控制，如：自動計數(shù)、自動報警、自動跟蹤等，

其原理是光電效應(yīng)。圖為研究光電效應(yīng)的電路，滑片P的初位置在。點的正上方，用頻率

為丫的光照射陰極K，將滑片尸向。端移動，當(dāng)電壓表的示數(shù)為。時，微安表的示數(shù)恰好

為0。已知普朗克常量為〃，陰極K的截止頻率為外，光電子所帶的電荷量為-e,則陰極

K的逸出功為（）

A.hvB.C.UeD.//(v+v0)

【答案】

B

【解析】

陰極K的截止頻率為小，則逸出功卬=配0,又根據(jù)。6=3加用=%—W,則

W=hv-Ue,故選B。

2.如圖所示，原地縱跳摸高是籃球和羽毛球重要的訓(xùn)練項目之一。運動員先由靜止下蹲一段

位移，經(jīng)過充分蓄力后，發(fā)力跳起摸到了一定的高度，落地后屈腿緩沖。運動員在下降過程

中，下列說法正確的是（）

B.始終處于失重狀態(tài)

C.先失重后超重D.先超重后失重

【答案】

C

【解析】

由運動情況判斷物體的加速度方向，知道當(dāng)物體的加速度向上時處于超重狀態(tài)，加速度向下

時為失重狀態(tài)。運動員下蹲過程先加速后減速，故加速度先向下后向上，即先失重后超重。

故選Co

3.用手上下抖動繩的一端，產(chǎn)生一列向右傳播的橫波.其中。、b.c、d是繩上的四個質(zhì)

點，某時刻的波形如圖所示，此時質(zhì)點。在平衡位置，質(zhì)點〃、。、dd偏離平衡位置的位

移大小相等，此后關(guān)于。、人、c、d四個質(zhì)點的運動，下列說法正確的是（）

C.質(zhì)點c先到達波峰D.質(zhì)點d先到達波谷

【答案】

C

【解析】

由于橫波向右傳播，根據(jù)波形平移法可知，此時質(zhì)點。向下振動，質(zhì)點b向下振動，質(zhì)點c

向上振動，質(zhì)點d向上振動；則。、b、。、d四個質(zhì)點中，質(zhì)點c先到達波峰，質(zhì)點。先

到達波谷。故選C。

4.某款手機防窺屏的原理圖如圖所示，在透明介質(zhì)中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直

于屏幕，可實現(xiàn)對像素單元可視角度夕的控制。發(fā)光像素單元緊貼防窺屏的下表面，可視為

點光源，位于相鄰兩屏障的正中間。下列說法正確的是（）

A.防窺屏的厚度越大，可視角度9越小

B.屏障的高度d越大，可視角度夕越小

C.透明介質(zhì)的折射率越大，可視角度。越小

D.防窺屏實現(xiàn)防窺效果主要是因為光發(fā)生了全反射

【答案】

B

【解析】

視角度g與防窺屏的厚度無關(guān)，即防窺屏的厚度大，可視角度夕不變，選項A錯誤；屏障的

高度d越大，光線射到界面的入射角越小，則在空氣中的折射角越小，則可視角度。越小，

選項B正確；透明介質(zhì)的折射率越大，則在空氣中的折射角越大，則可視角度夕越大，選項

C錯誤；防窺屏實現(xiàn)防窺效果的原理是因為某些角度范圍內(nèi)的光被屏障吸收，能射出到空氣

中的光其入射角都小于臨界角，沒有發(fā)生全反射，選項D錯誤。故選B。

5.如圖所示，長木板放在水平地面上，木塊放在長木板上，作用在長木板上的水平拉力廠使

木塊和長木板一起向右做勻加速直線運動，運動過程中木塊與長木板間的靜摩擦力大小為

已知長木板的質(zhì)量為木塊質(zhì)量的2倍，木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)等于木板與地面

間的動摩擦因數(shù)，下列判斷正確的是（）

M

//////////////////////////////////////////////

,2F

D.y>——

3

【答案】

A

【解析】

設(shè)木塊質(zhì)量為機，則長木板質(zhì)量2m,設(shè)木塊與木板，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為〃，

FF

則對整體廠一〃-37咫=3/叩，對物塊y=7W,解得/'=3■—〃加g<§,故選A。

6.如圖甲所示，可視為質(zhì)點的小物塊以8m/s的初速度從傾角為30°的固定斜面底端沖上斜

面，恰好能到達斜面頂端，上滑過程中物塊的動能E&隨物塊到斜面底端的距離s的變化關(guān)

系如圖乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2。下列說法正確的是（）

A.物塊從斜面的底端運動到頂端所用時間為2s

B.物塊從斜面的頂端回到底端所用時間為3s

C.物塊上滑過程中的加速度大小為lOm/s?

D.物塊下滑過程中的加速度大小為2m/s2

【答案】

D

【解析】

64

上滑過程中根據(jù)動能定理瑪=40+"，由圖像可知合外力/=-1N=16N,因

1*

-WVQ=64J,可得m=2kg,可得上滑的加速度大小a=—=8m/s2,物塊從斜面的底端

2m

運動到頂端所用時間為f=E=ls,選項AC錯誤；上滑過程中E=〃zgsin30+/=上。，

a

下滑過程根gsin30-7=根。，解得a=2m/s2,物塊從斜面的頂端回到底端所用時間為

選項D正確，B錯誤。故選D。

7.一帶電荷量為+4的滑塊放在粗糙水平地面上，空間存在水平向右、電場強度大小為E的

勻強電場，給滑塊一向右的初速度，滑塊恰好做勻速直線運動。突然在空間施加沿紙面與水

平方向成60°角、斜向右下方、電場強度大小也為E的另一勻強電場（圖中未畫出），滑塊

仍然做勻速直線運動，關(guān)于滑塊在兩個疊加電場中的運動，下列說法正確的是（）

E

,〃〃〃〃〃/

3

A.滑塊對地面的壓力大小為萬國

B.滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)為立

2

C.滑塊受到地面的滑動摩擦力大小為2%

D.滑塊在兩個疊加電場中運動時受到的電場力與受到的重力大小相等

【答案】

D

【解析】

只有水平電場時滑塊勻速運動，則qE=〃7〃g,再加沿紙面與水平方向成60°角、斜向右下

方、電場強度大小也為E的另一勻強電場時滑塊也做勻速運動，則

qE+qEcos60=f=/JFN,心=zng+qEsin60,解得“E=g,〃=#，

Fx^Eq，f=~Eq,選項ABC錯誤；滑塊在兩個疊加電場中運動時受到的電場力

22

=2qEcos30=mg,選項D正確。故選D

8.“天問一號”火星探測器被火星捕獲后，經(jīng)過一系列變軌進入如圖所示的橢圓停泊軌道,

為著陸火星做準(zhǔn)備。尸點為橢圓的近火點，。點為遠火點，關(guān)于探測器在停泊軌道上的運

動（忽略其他天體的影響），下列說法正確的是（）

A.探測器的機械能守恒

B.探測器經(jīng)過P點時的速度最大

C.探測器經(jīng)過。點時做“離心運動

D.探測器經(jīng)過。點時的加速度最小

【答案】

A、B、D

【解析】

探測器在停泊軌道上的運動無其他外力做功機械能守恒，故A正確；由開普勒第二定律可知

探測器經(jīng)過P點時的速度最大，故B正確；探測器經(jīng)過。點時做“向心運動”，故C錯誤;

探測器經(jīng)過。點時離火星最遠所受引力最小，加速度最小，故D正確。故選ABD。

9.如圖所示，間距為L的固定平行雙軌道由足夠長的水平光滑段和傾角為夕的粗糙段構(gòu)成,

所在空間存在與導(dǎo)軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強度大小為8的勻強磁場，質(zhì)量均為加、電阻

均為R的金屬棒次?、cd垂直放在水平、傾斜導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好。起初cd棒恰好靜

止，棒在水平向右的恒力歹作用下從靜止開始向右加速，當(dāng)棒達到最大速度時，cd

棒又恰好靜止；導(dǎo)軌的電阻不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g,下

列說法正確的是（）

A.cd棒與傾斜導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為sin3

B.ab棒的最大加速度為4gsin6

,丘珀目一、士心品4mgRsin0

C.ab棒的取大速度為--------

B21}

8?7z2g27?sin20

D.恒力廠的最大功率為

52L2

【答案】

C、D

【解析】

起初cd棒恰好靜止，根據(jù)平衡條件有/=mgsin。=cos。，解得〃=tan。，選項A

錯誤；當(dāng)棒達到最大速度時，cd棒受到的安培力大小為2根gsin。，所以恒力

F=2mgsin0,開始運動時ab棒的加速度最大，則最大加速度為2gsin8,選項B錯誤;

m

根據(jù)平衡條件有2mgsin0=,解得vm=42，選項C正確；恒力下的最

大功率尸=Fvm=即"g0,選項》正確。故選CD。

B21}

10.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為左：1,。、〃接入電壓有效值恒定的交

變電源，其中凡為滑動變阻器，與、R3為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑

動變阻器凡的滑片向下移動后，電流表及兩個電壓表示數(shù)變化量的絕對值分別用|AZ|、

|AU|和IAU3I表示，下列判斷正確的是（）

21/

|AZ|k2

【答案】

B、D

【解析】

根據(jù)題意，由圖可知，電壓表V3測&兩端電壓，流過&的電流等于電流表的讀數(shù)，則有

IAC/,I

5=3滑片向下移動后。；=/2尺3,則兩式相減有丁而:=招，故A錯誤，B正確；

設(shè)交變電源電壓的有效值為。，則有u=a+/4，又有力=左，-r=~,可得

U2,2R

U=kU2+-I,Rl,滑片向下移動后。=左。2'+工/2’為，兩式相減有

KK

4=k（U；-QRI，可得球％"I"|=3故C錯誤，D正確。故選

k1^112—12

BDo

二、非選擇題

11.某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置測量木塊運動的加速度，一端墊起的木板上有一木

塊，木塊與穿過電磁打點計時器的紙帶相連，電磁打點計時器接頻率為50Hz的交流電源，

接通電源后，由靜止釋放木塊，木塊帶動紙帶打出如圖乙所示的一條紙帶，A、8、C、。、

E是選取的計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出。

電磁打點計時器

甲乙

(1)圖甲中電磁打點計時器所接電源的電壓為(填“8V”或“220V”)。

(2)根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)可知，電磁打點計時器打C點時木塊的速度大小%=m/s,

木塊加速度大小。=m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

【答案】

①.8V；②.1.0；③.3.0

【解析】

(1)電磁打點計時器應(yīng)接在8V的交流電源上；

(2)根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)可知，電磁打點計時器打C點時木塊的速度大小

8.51+11.50._.,.?.

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

0r2x(5x0.02)o

Nx(14.51+11.50)-(8.51+5.49)…，2°八「

[3]木塊加速度大小a=QT)2,=-------------------誦------------x10-m/s=3.0m/s-o

12.電流表G的表盤既無刻度值又不知其內(nèi)阻，某同學(xué)用以下實驗器材測量該電流表的參

數(shù)：

A.待測電流表G；

B.電阻箱H(0~999.9Q)；

C.定值電阻N=50Q；

D.滑動變阻器&(0~10Q);

E.3V的直流電源，內(nèi)阻不計;

F.雙量程電壓表V；

G.開關(guān)、導(dǎo)線若干。

(1)按如圖甲所示的電路圖連接好電路，將電阻箱R的阻值調(diào)為400.0。，閉合開關(guān)，調(diào)

節(jié)滑動變阻器&的滑片，使電流表G滿偏，此時電壓表V的指針恰好半偏，如圖乙所示,

電壓表V的示數(shù)。=V。

(2)保持電壓表V的示數(shù)不變，反復(fù)調(diào)整電阻箱R的阻值和滑動變阻器與滑片的位置，

2

使電流表硅的指針指到一4,此時電阻箱R的阻值為650.0Q。

3g

(3)由上可知電流表G的內(nèi)阻4=______Q,滿偏電流4=mAo

(4)將電流表G改裝成量程為3V的電壓表，需將電阻箱尺的阻值調(diào)為Q,然后

與電流表G(填“串”或“并”)聯(lián)。

【答案】

①.1.50；100；⑨3；900.0；⑤.串

【解析】

(1)如圖乙所示，電壓表V的示數(shù)1.50V；

2

(3)②⑶由歐姆定律得U=4(4+R),U=-Ig(Rs+R,),代入數(shù)據(jù)得

2

L5V=/g(4+400C),1.5V=；/g(4+650Q),解得&=100C,4=3mA。

(4)[4][5]要將電流表G改裝成量程為3V的電壓表，需串聯(lián)一個電阻，阻值為

3V-3x10-3x10。

U-IgRg

R=Q=900Q,即需將電阻箱R的阻值調(diào)為900.00。

43x10-3

13.如圖甲所示的“系留氣球”用纜繩固定于地面，可簡化為如圖乙所示的模型，主、副氣

囊通過活塞分隔，副氣囊與大氣連通，氣囊內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氫氣，起初封閉氨氣的壓強

與外界大氣壓強相同，活塞恰好與右擋板接觸。當(dāng)活塞在外力作用下緩慢移動到與左擋板接

觸并鎖定時，纜繩對地面的拉力恰好為0。已知“系留氣球”及纜繩的總質(zhì)量為機，副氣

囊的容積為主氣囊容積的g,大氣壓強恒為重力加速度大小為g,封閉氨氣可視為理

想氣體且溫度不變，忽略除氣囊以外排開空氣的體積。求：

(1)起初纜繩對地面的拉力大小F；

(2)纜繩對地面的拉力為0時封閉氨氣的壓強P。

16

(1)-mg-,(2)-pQ

【解析】

(1)初始時設(shè)副氣囊的體積為匕，空氣的密度為夕，則氫氣的體積為主氣囊加上副氣囊的

體積，即6%,此時對氣球有mg+R=/初，/初=pg-6%,當(dāng)拉力為零時，此時氯氣

的體積為主氣囊的體積，即5乂，對氣球有機g=P浮，F(xiàn)n=pg-5V0,解得尸=g^g。

(2)結(jié)合之前的分析，由玻意耳定律有功-6匕=/5%,解得p=gp。。

14.如圖所示，傾角為9、足夠長的粗糙斜面體固定在水平地面上，物塊8恰好靜止在距斜

9

面頂端d=—m處，將另一物塊A從斜面頂端由靜止釋放，之后物塊A與物塊8發(fā)生彈性

4

碰撞(碰撞時間極短)。已知物塊4、8的質(zhì)量分別為心=5kg、=lkg,物塊A與斜

面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,兩物塊均可視為質(zhì)點，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力

加速度大小g=10m/s?,sin8=0.6。求：

(1)第一次碰撞后物塊B的速度大小vB；

(2)兩物塊從第一次碰撞到第二次碰撞經(jīng)歷的時間才。

【答案】

(1)5m/s；(2)3s

【解析】

(1)設(shè)物塊A沿斜面下滑時的加速度大小為。，與物塊8第一次碰撞前的速度大小為丫，

2

第一次碰撞后物塊A的速度大小為以，WmAgsin6-/LimAgcosd=mAa,v=2ad,由

222

動量守恒和能量關(guān)系可知mAv=mAvA+mBvB,^mAv=1-mAvA+^mBvB,解得

vB=5m/so

(2)因為物塊8恰好靜止在斜面上，第一次碰撞后物塊3做勻速直線運動，物塊A做初速

度為2m/s、加速度為2m/s2的勻加速直線運動，結(jié)合運動學(xué)公式有+=以/,解

得，=3s。

15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系第一象限、邊長為2國的正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直坐

標(biāo)平面向外的勻強磁場，在第二象限、邊長為4L的正方形區(qū)域內(nèi)存在沿V軸正方向的勻強

電場,正方形A3CD的A點位于x軸上，A點坐標(biāo)為(5L,0),邊與x軸的負方向成30°

角。一帶負電的粒子從A點以速度%沿紙面射入磁場，速度方向與4。成30°角，粒子恰

好從。點離開磁場，穿過V軸進入勻強電場，從尸點(圖中未畫出)離開電場時的速度方

向與射入磁場時的速度方向垂直，不計粒子受到的重力，求：

(1)尸點的坐標(biāo)(3,小)；

(2)粒子從A點運動到P點的時間%；

(3)勻強磁場的磁感應(yīng)強度與勻強電場的電場強度的比值二。

E

【答案】

、也L(2^71+18)12

(1)(-41,^—)；(2)--------—；(3)—

33%%

【解析】

(1)粒子從垂直勻強電場的方向進入電場，之后做類平拋運動，假