湖北省十一校2023-2024学年高三上学期第一次联考物理试题（Word版附答案）

鄂南高中黄冈中学黄石二中荆州中学龙泉中学武汉二中孝感高中襄阳四中襄阳五中宜昌一中夷陵中学2024届高三湖北十一校第一次联考物理试题一．选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分；在每题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对得得4分分，选对但不全得2分，有选错的得0分。1．下列描述的物理现象与物理规律中说法正确的是（）A．松香在熔化过程中虽然温度保持不变，但松香分子的平均动能会变大B．生活中常用金属桶或金属壶盛装汽油，这样做的目的是有利于消除静电带来的危害C．通电导线在磁场中所受安培力的方向可以由安培定则来判断D．假设地球为均匀球体，由于地球的自转，物体在两极处受到的万有引力大于在赤道处受到的万有引力2．小明将一个小球以某一初速度从粗糙斜面的底端沿斜面向上射出，小球上滑至最高点后又沿该斜面下滑至底端，此过程中斜面始终保持静止。下列说法正确的是（）A．上滑过程中小球重力的冲量等于下滑过程中重力的冲量B．上滑过程中小球重力所做的功等于下滑过程中重力所做的功C．上滑过程中地面受到斜面的压力小于下滑过程中地面受到的压力D．上滑过程中小球动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相反3．如图所示，a、b两束单色光，分别沿不同方向从空气中射入横截面为半圆形玻璃砖，已知a光刚好在圆心O发生全反射，b光的折射光线刚好与a光的反射光线重叠，下列说法正确的是（）A．若将b光沿a的光路射向O点，b光也能发生全反射B．分别用a、b光采用相同装置检查同一光学平面的平整度时，b光呈现出明暗相间的条纹要更宽些C．用a、b单色光分别照射同一光电管的阴极，若都能发生光电效应，则用a光照射逸出的光电子遏止电压更小D．用a、b单色光分别以相同入射角斜射入同一平行玻璃砖，出射后a光发生的侧移量更小4．如图所示，边长为L、匝数为N的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴转动（转轴垂直于磁感线），线圈通过滑环和电刷连接一个含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为和，电压表可视为理想电表。保持线圈abcd以恒定角速度转动，则（）A．从图示位置开始计时，线圈产生感应电动势瞬时值的表达式为B．通过变压器原、副线圈的电流之比为 C．电压表示数为D．若考虑线圈abcd的内阻，滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，电压表示数变小5．如图所示，和是真空中两个电荷量大小相等的点电荷，MN是两电荷的连线，HG是MN的中垂线，O为垂足。下列说法正确的是（）A．若两电荷为异种电荷，则OM的中点与ON的中点电场强度相等B．若两电荷是同种电荷，则OM的中点与ON的中点电场强度相等C．若两电荷是异种电荷，将等量的异种试探电荷分别置于OM的中点与ON的中点，两个试探电荷的电势能一定相等D．若两电荷是同种电荷，则O点的电势，与MN上各点相比是最低的，与HG上各点相比是最高的6．歼-20（英文：ChengduJ-20，代号：威龙）是我国研制的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性的第五代双发重型隐形战斗机，将担负中国空军未来对空、对海的主权维护任务。如图为歼-20战机在我国近海海域上空巡航的英姿，设该机机身长为l，机翼两端点C、D的距离为d，以速度v沿水平方向匀速飞行，已知战斗机所在空间地磁场磁感应强度的竖直分量大小为B，C、D两点间的电势差的绝对值为U。则（）A．，C点电势高于D点电势B．，D点电势高于C点电势C．，C点电势高于D点电势D．，D点电势高于C点电势7．如图所示，空间中有一竖直向下的匀强磁场，等边三角形AOC在水平面内，边长为L，D为AC中点。粒子a以速度沿AO方向从A点射入磁场，恰好能经过C点，粒子b以沿OC方向的速度从O点射入磁场，恰好能经过D点。已知两粒子的质量均为m、电荷量均为q，粒子的重力及粒子间的相互作用均可忽略，则下列说法中正确的是（）A．粒子a带负电，粒子b带正电B．粒子b的速度大小也为 C．匀强磁场磁感应强度D．若粒子b从O点以原速率沿水平面内任意方向射出，则粒子b从出发到经过AC边的最短时间为8．近期，中国载人探月工程登月任务已启动实施，计划在2030年前实现中国人首次登月。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，假设宇航员在距离月球表面高h处（h远小于R），以初速度竖直向上抛出一小球，小球经时间t落到月球表面，在月球的上空，保障卫星正在绕月球做周期为T的匀速圆周运动，忽略月球自转。则下列说法正确的是（）A．月球表面的重力加速度为B．月球的质量为C．月球的第一宇宙速度为D．保障卫星的高度为9．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传到处的P点时波形如图所示，从该时刻起到时，观察到质点P刚好第三次到达波谷位置，下列说法正确的是（）A．该波的波速为10m/sB．经1.4s质点P运动的路程为48cmC．与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为5HzD．时，处的质点Q刚好第四次到达波谷10．如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆、，两杆之间略有间隙（两杆之间的距离可忽略不计），两个小球a、b质量均为m（可视为质点），a球套在竖直杆上，b球套在水平杆上，a、b通过铰链用长为l的轻杆L连接，将a球从图示位置（轻杆与杆夹角为45°）由静止释放，不计一切摩擦，已知重力加速度为g。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（） A．a球和b球组成的系统机械能守恒B．b球的最大速度为C．a球的最大速度为D．当b球的速度为零时，a球的加速度大小一定为g第II卷（非选择题，共60分）二、实验题：本题共2小题，第11题8分，第12题8分，共16分。把答案写在答题卡指定的答题处。11．（8分）如图1所示为某实验小组验证碰撞中动量守恒的实验装置。安装好实验装置后，在地上铺一张记录纸，记下重垂线所指的位置O，先不放靶球，让入射球从斜槽上由静止滚下，并落在地面上，再将靶球放在斜槽前端边缘位置，让入射球从斜槽上滚下，使它们碰撞，重复多次，分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离分别为、、。图1（1）下列关于本实验中正确的说法是________（选填正确选项前面的字母）a．入射球比靶球质量大或小均可，但两球的直径必须相同b．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放c．安装轨道时斜槽的末端必须水平d．本实验中由于斜槽轨道不光滑会造成误差，所造成的误差属于系统误差（2）若入射小球和靶球的质量分别为和，本实验中需要验证两球碰撞中动量守恒的表达式为________（用所测物理量的符号表示）。（3）完成上述实验后，实验小组的成员对上述装置进行了改造，小红改造后的装置如图2所示。使入射球仍从斜槽上由静止滚下，重复实验步骤中的操作，使两球落在以斜槽末端为圆心的圆弧上，平均落点为、、。测得圆心到、、三点的连线与水平方向的夹角分别为、、。则小红需要验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________（用所测物理量的符号表示）；图2（4）小青改造后的装置如图3所示。使入射球仍从斜槽上由静止滚下，重复实验步骤中的操作，使两球落在以斜槽末端为最高点的斜面上，平均落点为、、。测得、、 到斜槽末端距离分别为、、，则小青需要验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________（用所测物理量的符号表示）。图312．（8分）某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用来测量电源电动势和内阻，使用的实验器材：待测干电池组（电动势E约3V）、电流表A（量程10mA，内阻小于1Ω）、电阻箱R（0~99.99Ω）、滑动变阻器（0~400Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略，故先测量电流表的内阻。（1）该同学设计的用甲图测量电流表内阻的步骤如下：①断开单刀双掷开关以及开关K，将滑动变阻器滑片P滑至B端、电阻箱R阻值调到最大；②保持单刀双掷开关断开，闭合开关K，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表满偏；③将单刀双掷开关接________（选填“C”或“D”），保持滑片位置不动，调节电阻箱R的阻值，直到电流表指针指在刻度盘正中央；④读出此时电阻箱的阻值，即为电流表内阻的测量值。分析测量值应________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。（2）通过控制开关状态，该同学又进行了电池电动势和内阻的测量实验，他一共记录了六组电流I和电阻箱R的对应数值，并建立坐标系，作出“”图线如图乙所示，由此求出电动势________V、内阻________Ω。（计算结果保留两位有效数字）三、解答题（本题共3小题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）13．（11分）如图所示，总体积为V的圆柱形汽缸中，有一个厚度不计的轻质活塞，活塞横截面积为S，与汽缸壁之间可以无摩擦滑动。在温度为，大气压强为 的环境中，用活塞密封一定质量的空气，并在活塞上放一个质量为m的重物，系统达到平衡状态后，系统的体积为，并与环境温度相同。为使活塞升至汽缸顶部，现用一个打气筒对汽缸充气，打气筒一次可以把一个标准大气压下体积为的空气充入汽缸。（空气看作理想气体，）（1）在缓慢充气的情况下，缸内气体温度不变，求至少充气多少次才能使活塞升至汽缸顶部？（2）在快速充气的情况下，缸内气体来不及散热，且每次充气可以使缸内气体温度升高，求至少充气多次次才能使活塞升至汽缸顶部？14．（15分）小刚设计了如图所示的一个小游戏，拉动拉杆，用固定在斜面上的弹簧枪将小球弹入洞口即为成功。为了提高成功率，小强对其进行定量分析，测得洞口距离斜面顶端的水平距离为，斜面高为，斜面倾角，拉杆和挡板的总质量及小球的质量均为，不放小球时弹簧长度为，轻放入小球后弹簧长度为，忽略弹簧的质量及一切阻力，将小球视为质点，，则：（1）求弹簧的劲度系数k及原长；（2）若要使小球落入洞口，求小球飞出斜面顶端时速度的大小；（3）已知弹簧的弹性势能满足（x为形变量），放入小球后，为了使小球落入洞口，拉杆应缓慢向下拉动多少距离后再释放？（弹簧下端与斜面底端对齐）15．（18分）将两根足够长金属导轨弯折成90°后，平行放置形成如图所示的左右两平面，左右两侧平面与水平面的夹角分别为、，两导轨相距，导轨电阻不计。将两根质量均为、电阻均为的金属棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，金属棒与导轨间的动摩擦因数均为，整个装置处于方向垂直于右侧斜面的匀强磁场中，磁感应强度。时将两棒同时由静止开始释放，ab棒受方向平行于右侧平面的外力F后，沿导轨向下做匀加速直线运动，，求： （1）F随时间变化的表达式；（2）经过多长时间cd棒达到最大速度；（3）cd棒最大速度的大小。2024届高三湖北十一校第一次联考物理参考答案一．选择题（每题4分，共40分）12345678910BCBDADDACDADAB二．实验题（每空2分，共16分）11．答案：（1）bc（2）（3）（4）12．答案：（1）C小于（2）2.8（2.7-3.0都算对）2.2（2.1-2.4都算对）解析（1）本实验采用半偏法测量电流表的内阻，实验步骤为：②保持单刀双掷开关断开，闭合开关K，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表满偏。③将单刀双掷开关接C触点，保持滑片位置不动，调节电阻箱R的阻值，直到电流表指针指在刻度盘正中央．④在本实验中，并联电阻箱后，总电阻减小，则总电流增大，通过电阻箱的电流大于通过电流表的电流，根据欧姆定律知，电流表内阻的测量值小于真实值．（2）由闭合电路欧姆定律可得：，变形得：，则图线的斜率是，图线在纵轴上的截距是，由此可得，解得：13．答案（1）100次（2）42次解：（1）设至少充气n次，则n次充气的气体体积为，压强为，充气后压强为，体积为，由玻意耳定律（3分）解得次（2分）（2）设至少充气N次，则N次充气的气体体积为，压强为，温度为；汽缸原有气体体积，压强为，温度为；充气后体积为V，压强为，温度为；由理想气体状态方程，得： （3分）解得（2分）根据题意，取次（1分）14．答案：（1）（2）（3）9cm解：（1）由胡克定律可得：（1分）（1分）解得：（1分）（1分）（2）设小球到达斜面顶端速度为v，斜上抛用时t落到洞口，由运动学公式，得：（2分）（2分）解得：（1分）（3）设释放拉杆时弹簧的形变量为x，分析可知当弹簧恢复原长时挡板与小球分离，设分离时小球的速度为，由机械能守恒定律得：（2分）从小球与挡板分离至到达斜面顶端过程中，由动能定理得：（2分）联立解得：（1分）应下拉的距离为（1分）15．答案：（1）（2）（3）解：（1）ab棒切割磁场产生感应电流：①（1分）对ab棒进行受力分析，有：②（2分）ab棒做匀加速运动：③（1分）联立解得：（2分）（2）当cd棒加速度为0时速度达到最大，对cd棒受力分析，有： ④（3分）联立①③④解得：（3分）（3）设cd棒最大速度为，从释放到，流过cd棒的电流平均值为由动量定理得：⑤（2分）由可知，电流随时间均匀增大（2分）代入解得：（2分）