湖北（东风高、天门、仙桃）2023届高三 12 月联考 物理试题含答案.pdf

1、物理试卷（共 6 页）第 1 页东风高中、天门中学、仙桃中学 2023 届高三 12 月考试高三物理试题命题学校:仙桃中学命题人：向世想审题人：张唐磊考试时间：2022 年 12 月 16 日上午 10：30-11：45试卷满分：100 分一一、选择题选择题（本题共本题共 1111 小题小题，每小题每小题 4 4 分分，共共 4444 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，第第 1 17 7题只有一项符合题目要求题只有一项符合题目要求，第第 8 81111 题有多项符合题目要求题有多项符合题目要求。全部选对的得全部选对的得 4 4 分分，选对但不选对但不全的得全的得 2 2

2、分，有选错的得分，有选错的得 0 0 分分。）1一物体做匀加速直线运动依次经过 A、B、C 三点，A 到 B 和 B 到 C 的时间相同，A 到 B 过程的平均速度为?，B 到 C 过程的速度变化量为，则物体经过 A 点的速度大小为（）A?2B?C?+2D12(?)2手工课上几个同学搭积木，他们将三棱柱 C 放在最下面，上面放着三棱柱 B，最上面是圆柱 A，三块积木的截面如图所示。已知三块积木均处于静止状态，则下列说法正确的是（）A三棱柱 C 受到地面向右的摩擦力B三棱柱 B 与三棱柱 C 之间一定有摩擦力C若用水平向右的力推三棱柱 C，系统仍保持静止，则三棱柱 B 与三棱柱 C 之间的相互作

3、用力可能发生改变D若用水平向右的力推三棱柱 C，系统保持相对静止向右做匀加速直线运动，则三棱柱 B 一定受到 4 个力的作用3如图所示，足够长的导体棒固定在相互平行且间距=0.6的金属导轨上，导体棒与水平导轨的夹角为 37，且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为=0.5的匀强磁场中。已知该回路中的电源电动势=6，回路中的总电阻=2，导体棒与导轨接触良好，取 sin37=0.6，cos37=0.8，则导体棒所受的安培力大小为（）A0.9NB1.125NC1.5ND2.25物理试卷（共 6 页）第 2 页4在如图所示电路中，电源电动势为 E，内阻为 r，其中1=，现将滑动变阻器的滑动触头逐渐向a

4、 移动过程中（）A电压表的示数减小，电流表的示数减小B电压表的示数增大，电流表的示数增大C电源的总功率增大D电源的输出功率减小52021 年 5 月 15 日，中国首个火星探测器“祝融”号登陆红色星球火星，正式开始系外行星之旅，成为第二个登陆火星的国家，由此引发广大太空迷的关注。假设未来人类宇航员登陆火星后，在火星表面将小球竖直上抛，取抛出点位置 O 位移为 0，从小球抛出开始计时，以竖直向上为正方向，通过计算机得出小球运动的21的图像如图所示（其中 a、b 均为已知量）。设火星是半径为 R 的匀质球体，引力常量为 G，忽略火星自转的影响。下列说法正确的是（）A小球竖直上抛的初速度为 aB小球

5、从 O 点上升的最大高度为4C火星的质量为22D火星的第一宇宙速度为 26如图，长直导线 MN 置于三角形金属线框 abc 上，彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由 M 到 N 的电流，当电流逐渐增大时，线框中（）A磁通量变化量为零B没有产生感应电流C感应电流方向为 abcaD感应电流方向为 acba7如图所示，某滑草场有两个坡度不同的斜草面 AB 和 AB（均可看作斜面）。质量不同的甲、乙两名游客先后乘坐同一滑草板从 A 点由静止开始分别沿 AB 和 AB滑下，最后都停在水平草面上，斜草面和水平草面平滑连接，滑草板与草面之间的动摩擦因数处处相同，下列说法正确的是（）A甲沿斜面

6、下滑的时间比乙沿斜面下滑的时间长B甲、乙经过斜面底端时的速率相等C甲、乙最终停在水平草面上的同一位置D甲沿斜面下滑过程中克服摩擦力做的功比乙的大8一列简谐横波 t=0 时刻的波形如图所示，其中 M、N 为平衡位置在 x1=3m 和 x2=9m 的两个质点。物理试卷（共 6 页）第 3 页已知质点 M 比质点 N 提前 0.5s 回到平衡位置，下列说法正确的是（）A简谐波沿 x 轴正方向传播B波传播速度的大小为 4m/sCt=1s 时，M、N 的速率相等Dt=1s 时，M、N 的运动方向相同9在等量异种点电荷+Q、-Q 的电场中，O 为两点电荷连线的中点，P 为两电荷连线中垂线上的一点。现将一试

7、探电荷从 P 点沿 PO 方向射出，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，交两电荷的连线于 N 点。下列关于该试探电荷的说法，正确的是（）A可能带正电B过 N 点时的加速度比在 P 点时大C从 P 点到 N 点的过程中，电势能增大D过 N 点时的速度比在 P 点时大10一个半径为 R 的竖直固定的光滑圆环上套有一个质量为 m 的小球，一根轻弹簧上端固定在圆环的圆心处，下端固定在小球上小球处于圆环的最低处时给小球水平向右大小为6 的初速度，此时圆环恰好对小球没有弹力，重力加速度为 g，下列说法正确的是（）A小球在圆环最高点时圆环对小球的弹力大小为 6B小球在圆环最低点时，弹簧的弹力大小为 C

8、小球在圆环的最高点时弹簧的弹力比小球在最低点时大D小球经过圆环最高点的速度大小为211如图，光滑绝缘水平面的右侧存在着匀强电场和匀强磁场组成的复合场，电场方向竖直向下，磁场方向水平向外，磁感应强度大小为 B；一电荷量为 q、质量为 m 的小球 a 在水平面上从静止开始经电压 U 加速后，与静止着的另一相同质量的不带电金属小球 b 发生碰撞并粘在一起，此后水平向右进入复合场中，在竖直面内做匀速圆周运动。电荷量的损失不计，重力加速度大小为 g。下列判断正确的是（）A小球 a 可能带正电B小球 a、b 碰撞后的速度 v=122C小球 b 做匀速圆周运动的半径为 r=12D小球从圆轨道的最低点到最高点

9、，机械能增加量E=42二、实验题（二、实验题（2 2 小题，共小题，共 1616 分）分）12（6 分）用图 1 所示的实验装置研究加速度与物体受力、物体质量之间的关系。物理试卷（共 6 页）第 4 页（1）研究加速度与物体质量之间的关系的主要实验步骤如下：a.用天平测出小车的质量 m0。b.安装好实验器材，调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力。c.在小桶内装砂，用细绳悬挂小桶并绕过滑轮系在小车上，调整细绳方向与木板平行。d.接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点；断开电源，取下纸带并在纸带上标上编号。e.保持砂和桶的总质量不变，多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量 m，并做好记录，

10、重复步骤 d。f.求出每条纸带对应的加速度并填入表中；在坐标纸上建立坐标系，描点作图，以研究加速度与质量的关系。综合上述实验步骤，请你完成以下任务：实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此过程中，下列说法正确的是。A小车后面不能拖纸带B系在小车的细绳上不能悬挂小桶C打点计时器必须接通电源图 2 所示为实验中得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为 T=0.10s，由图中数据可计算出小车的加速度 a=m/s2。（结果保留 2 位有效数字）若实验中砂和桶的总质量为，则从理论分析可得砂和桶的总重力与细绳对小车的拉力 F的大小关系为F（选填“略大于”、“等于”或“略小于”）。（2）某同学在研究

11、加速度与物体受力之间的关系时改进了实验方案，他用无线力传感器来测量小车受到的拉力。如图 3 所示，他将无线力传感器和小车固定在一起，将系着砂桶的细绳系在传感器的挂钩上，调整细绳方向与木板平行。请判断在改进后的实验中以下步骤是否还有必要（选填“有必要”或“没必要”）。步骤是否有必要调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力控制砂和桶的总质量应远小于小车和车内砝码的总质量物理试卷（共 6 页）第 5 页13（10 分）某实验小组成员要测量某一定值电阻的阻值。（1）小王同学设计了如图甲所示的电路。图中 R 为电阻箱，0为滑动变阻器。电流表（量程 025mA，内阻=3.0）。闭合电键1前，将图中的滑动变阻器滑片

12、移到最（填“左”或“右”）端，同时将电阻箱的阻值调为较大，闭合电键2，再闭合电键1，移动滑动变阻器的滑片、使电流表的指针偏转较大角度，记录此时电流表的示数 I，及电阻箱的示数1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开电键2，调节电阻箱，使电流表的示数仍为 I，记录这时电阻箱接入电路的电阻2，则被测电阻=。（2）小李同学设计了如图乙所示的电路。实验前，将滑动变阻器的滑片移到合适的位置，闭合电键，多次调节滑动变阻器和电阻箱，每次使电压表有同一个较大读数 U，记下每次调节后电阻箱的读数 R 和对应电流表的读数 I。以电阻箱电阻的读数 R 为横坐标，以电流表读数 I 的倒数1为纵坐标建立坐标系，描点作图，

13、获得图线的纵轴截距为 b，如图丙所示，可知被测电阻=（用题中所给的物理量符号表示），若从系统误差的角度分析用该方法测得的电阻与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。三、计算题（三、计算题（3 3 小题共小题共 4040 分，请考生规范作答分，请考生规范作答。）14（10 分）如图甲所示为无人机，它具有 4 个旋翼，可以通过调整旋翼倾斜度而产生不同方向的升力。2020 黄埔马拉松在 12 月 27 拉开序幕，此次赛事无人机在拍摄、巡查、安保等方面大显身手。赛事开始，调整旋翼使无人机以竖直向上的恒定升力 =20 从地面静止升起，到达稳定速度过程中，其运动图像如图所示乙。已知无人机质量为 =1

14、，飞行时受到的空气阻力与速率成正比，即 =，方向与速度方向相反。重力加速度 g 取 10/2，求：（1）k 值和 1s 末无人机的加速度大小：（2）调整旋翼角度以改变升力，使无人机以 0=1/水平飞行进行录像，求此时的升力大小和升力方向与水平方向所夹锐角的正切值。（答案允许含根号）物理试卷（共 6 页）第 6 页15（14 分）把一个质量为 =0.2 的小球放置于高度为 =5.0 的直杆顶端，一颗质量为 =0.05 的弹丸以 0=50/的速度沿水平方向对准球心击打小球，g 取 10/2 不计空气阻力。（1）若弹丸嵌入小球，求击中后瞬间小球的速度大小；（2）若弹丸穿透小球后，小球落地点离杆的距离

15、 =5，求弹丸的落地点离杆的距离；（3）若弹丸与小球发生弹性碰撞，求二者落地点的距离。16（16 分）如图所示，A、B、C 三点构成的直角三角形内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，=90、=60，边长为3，有一荷质比为 k 的带正电粒子（不计重力）从水平放置的平行板电容器的上极板 M 附近由静止释放，经加速从 N 板小孔（大小不计）射出，并从 A 点沿着 边射入磁场，经偏转恰好不从 边界射出 已知两板间所加电压恒为 U，板间及 N 板到 边距离均为 d，电容器和磁场外部区域为真空，求：（1）粒子运动的速率 0；（2）匀强磁场磁感应强度大小 B；（3）粒子从释放到射出磁场的总时间。?1 4.(1 0

16、1 2.(6分)分)答题卡东风高中、天门中学、仙桃中学2023届高三12月考试(11 3.(10分)(1)(2)物理答题卡（共 2 页）第 1 页?(2)?1 5.(14分)物理答题卡（共 2 页）第 21 6.(16分)页物理答案（共 6 页）第页1东风高中、天门中学、仙桃中学 2023 届高三 12 月考试物理答案1【答案】A【解析】【解答】设相等时间为 t，加速度为 a，则 A 到 B，B 到 C 的速度变化量相等，都是 ，则?=+2，=，解得=?2故答案为：A。2【答案】B【解析】【解答】A以 A、B、C 整体为研究对象，可知重力和支持力平衡，不受摩擦力，故 A 错误；B以 A、B 整

17、体为研究对象，A、B 在斜面上满足(+)sin =0可知三棱柱 B 与三棱柱 C 之间一定有摩擦力，故 B 正确；C水平力作用在 C 上，对 A、B 整体研究，A、B 受力并没有发生变化，因此三棱柱 B 与三棱柱 C之间的相互作用力不会发生改变，故 C 错误；D对 A 而言，加速度水平向右，因此合力向右，故一定受到 B 的水平摩擦力，因此 B 一定受到 A的摩擦力和 A 的压力，而 B 本身受到重力以及 C 对 B 的支持力，但除此之外，B 还可能受到 C 沿斜面的摩擦力，故 D 错误。故选 B。3【答案】C【解析】【解答】根据闭合电路欧姆定律可得 =62=3则导体棒 所受的安培力大小为 =s

18、in37=0.5 3 0.60.6=1.5故答案为：C。4【答案】C【解析】【解答】AB滑动变阻器的滑动触头逐渐向 a 移动中，滑动变阻器接入电路中的电阻 R0减小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流增大，则电源内阻上的电压降增大，由 =可知，电源的路端电压减小，即电压表的示数减小，因电源的路端电压减小，R1两端电压增大，R2与 R0并联电路的电压减小，由欧姆定律可知 R2电流减小，则电流表的示数增大，AB不符合题意；C由 P=EI 可知，电路中的总电流 I 增大，E 不变，所以电源的总功率增大，C 符合题意；D由题意可知 1=，则外电路电阻大于内电阻，当外电阻减小时，

19、外电阻与内电阻更接近，所以电源的输出功率增大，D 不符合题意。故答案为：C。5【答案】D【解析】【解答】A设火星表面重力加速度为 g，小球做竖直上抛运动的初速度为 0，竖直上抛运动位移随时间的表达式为 =0 122，整理得2=0112，由21的图像，可得物理答案（共 6 页）第页20=，=12，解得小球竖直上抛的初速度为 0=，加速度为 =2，A 不符合题意；B小球竖直上抛的最大高度由 02=2，解得=022=()212(2)=42，B 不符合题意；C火星质量为 M，由 =2，得=2=22，C 不符合题意；D火星表面发设卫星的第一宇宙速度 1，由万有引力提供向心力，有2=12，得 1=2，D

20、符合题意。故答案为：D。6【答案】C【解析】【解答】AB虽然线框被导线分成面积相等的两部分但离导线越远，磁场越弱。所以根据磁通量相互抵消一部分可得：导线通入由 M 到 N 的电流，当电流逐渐增大时，通过导线框的与下方磁场方向相同的磁通量增大，会产生感应电流，AB 不符合题意；CD根据 MN 中电流的方向，结合楞次定律则可判断 abc 中电流的方向感应电流方向为 abca，C 符合题意，D 不符合题意。故答案为：C。7【答案】C【解析】【解答】AB设滑道的倾角为，动摩擦因数为，滑沙者在由斜面滑到水平面的过程中，由动能定理 =122 0由于 AB与水平面的夹角小于 AB 与水平面的夹角，所以得知甲

21、在 B 点的速率大于乙在 B点的速率。由甲乙甲乙甲乙得，知，ttvvsstvs2，AB 不符合题意；C再对滑沙者滑行全过程用动能定理可知 =0 0得 cot =0即 +=水平位移为 +=为定值，与斜面的倾角无关，所以他们将停在离出发点水平位移相同的位置，C 符合题意；D由 AB 分析知，甲到达地面时的速率大于乙到达地面时的速率，而质量的不同，因此无法比较克服摩擦力做功的多少，D 不符合题意。故答案为：C。8【答案】B,C【解析】【解答】A由题意可知 t=0 时 M 沿 y 轴负方向运动，N 沿 y 轴正方向运动，所以 M 应位于波传播方向波形的上坡上，N 应位于波传播方向波形的下坡上，即波沿

22、x 轴负方向传播，A 不符合题物理答案（共 6 页）第页3意；B设波的传播速度为 v，由题意可知41=122 0.5解得=4/B 符合题意；CD由图可知波长为=8m，则波的周期为=2从 t=0 到 t=1s 经过了半个周期，根据振动的特点可知 t=1s 时 M、N 的位移相同，速率相同，而运动方向相反，C 符合题意，D 不符合题意。故答案为：BC。9【答案】B,D【解析】【解答】A根据合场强方向与试探电荷运动轨迹可知，该试探电荷带负电，A 不符合题意；BPONEEE场强，则 N 点的电场强度比 P 点的大，试探电荷在 N 点受到的电场力比 P 点的大，所以试探电荷过 N 点时的加速度比在 P

23、点时大，B 符合题意；CD从 P 点到 N 点的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，过 N 点时的速度比在 P 点时大，C 不符合题意，D 符合题意。故答案为：BD。10【答案】A,D【解析】【解答】BC在最低点时，根据牛顿第二定律弹 =02解得弹=7在整个圆周运动的过程中，弹簧的伸长量不变，因此弹簧的弹力大小不变，B、C 不符合题意；AD从最低点到最高点的过程中，小球的机械能守恒1202=2+1212可得小球在最高点的速度 1=2根据牛顿第二定律弹+=12解得圆环对小球的弹力=6A、D 符合题意。故答案为：AD。11【答案】B,D【解析】【解答】A小球 a 和 b 碰后在竖直平面内做

24、匀速圆周运动，故重力等于电场力，即洛伦兹力提供向心力，所以 2=由于电场力的方向与场强的方向相反，故小球带负电，A 不符合题意；物理答案（共 6 页）第页4B小球 a 经加速电场加速由动能定理有 =1202小球 a 经加速电场后的速度为0=2小球 a 与 b 发生碰撞，由动量守恒有 0=2解得=02=2B 符合题意；C小球 a 和 b 碰后在竖直平面内做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有=22解得 =2=22=222C 不符合题意；D由功能关系可知，机械能的增加量为电场力所做的功，则有 =2=2 2=4=4 222=42D 符合题意。故答案为：BD。12【答案】（1）BC(2 分，选不全得

25、 1 分)；1.1（1 分）；略大于（1 分）（2）有必要（1 分）；没必要（1 分）【解析】【解答】(1)A平衡摩擦力时研究对象是小车，是让小车所受的摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量，故平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器，以平衡包括纸带与打点计时器之间的摩擦而产生的一切阻力，A 不符合题意；B平衡摩擦时，小车不受外力作用下做匀速直线运动，所以不挂上小桶，B 符合题意；C打点计时器必须接通电源，纸带上打的点均匀，说明小车做匀速运动，刚好平衡摩擦力，C 符合题意。故答案为：BC。根据逐差法得小车的加速度=(2)2=1.1/2因为小桶向下做加速运动，处于失重状态，所以砂和桶的总重

26、力 略大于细绳对小车的拉力 F。(2)用无线力传感器来测量小车受到的拉力时，力传感器可以读数绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量；但仍要平衡摩擦力。13【答案】（1）左（2 分）；1 2（2 分）（2）（3 分）；相等（3 分）【解析】【解答】（1）为了保护电流表，闭合电键前，将滑动变阻器的滑片移到最左端，使输出电压物理答案（共 6 页）第页5为零。测得的电阻=1 2（2）根据题意有=(+)得到1=1+结合图像可知+=解得=本实验中所用电流表内阻已知，不存在电表内阻引入的系统误差，所以测得电阻的阻值与真实值相等。14【答案】（1）解：稳定时，=2/，有 +=（1 分）代入数据得

27、=5 /（或 kg/s）（1 分）由图，1s 末无人机速率为 1=1/，则有 1=（2 分）代入数据得 =5/2（1 分）（2）解：速度为 0=1/，阻力为 =0=5（1 分）无人机受力如图，则有 0=()2+2（1 分）代入数据得 0=5 5（1 分）设方向与水平成 ，则有tan=2（2 分）即升力方向与水平方向夹角的正切值为 215【答案】（1）由动量守恒定律可知 0=(+)（2 分）解得 v=10m/s（1 分）（2）若子弹穿过小球，则 0=1+2（1 分）=1（1 分）=2（1 分）=122（1 分）解得 x=30m（1 分）（3）若弹丸与小球发生弹性碰撞，则 0=1+2（1 分）12

28、02=1212+1222（1 分）物理答案（共 6 页）第页6二者落地点的距离 =(2 1)（1 分）代入数据解得 1=30/（1 分）2=20/（1 分）=50（1 分）16【答案】（1）解：由动能定理有 =12002（2 分）解得0=2=2（3 分）（2）解：作出粒子完整的运动轨迹图象如图所示粒子在磁场中的运动轨迹的圆心为 O 点、与 边界相切于 P 点，设半径为 r，连接 ，由几何关系可得tan30=3（2 分）即粒子在匀强磁场中匀速圆周运动的轨迹半径为 =，设匀强磁场磁感应强度为 B，由洛伦兹力充当向心力可得0=02（1 分）解得=0=12（2 分）（3）解：粒子从 的时间为1=02=20=22（1 分）从 的时间为 2=0=2（1 分）从 A 到射出磁场时间为 3=2=122=2（2 分）所以总时间为 =1+2+3=12(3+)（2 分）