湖北省高中聯(lián)考2024學(xué)年高三物理第一學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

湖北省高中聯(lián)考2024學(xué)年高三物理第一學(xué)期期末聯(lián)考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、將兩個(gè)負(fù)電荷A、B（帶電量QA=20C和QB=40C）分別從無窮遠(yuǎn)處移到某一固定負(fù)點(diǎn)電荷C產(chǎn)生的電場不同位置M和N，克服電場力做功相同，則將這兩電荷位置互換后（即將電荷A移至位置N，電荷B移至位置M，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處為零勢面，且忽略電荷A、B對點(diǎn)電荷C的電場分布影響），此時(shí)電荷A、B分別具有的電勢能EA和EB關(guān)系描述正確的是（）A．EAEB B．EA=EB C．EAEB D．無法確定2、氡是一種化學(xué)元素，符號(hào)為Rn，無色、無嗅、無味具有放射性，當(dāng)人吸人體內(nèi)后可在人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷，引發(fā)肺癌，而建筑材料是室內(nèi)氡的主要來源。氡的一種衰變?yōu)閯t下列判斷正確的是A．該衰變?yōu)棣滤プ傿．衰變過程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)不守恒C．的結(jié)合能小于的結(jié)合能D．的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能3、某靜電場在x軸上各點(diǎn)的電勢φ隨坐標(biāo)x的分布圖像如圖所示。x軸上A、O、B三點(diǎn)的電勢分別為φA、φO、φB，電場強(qiáng)度沿x軸方向的分量大小分別為EAx、EOx、EBx，電子在A、O、B三點(diǎn)的電勢能分別為WA、WO、WB。下列判斷中正確的是（）A．φO＞φB＞φAB．EOx＞EBx＞EAxC．WO＜WB＜WAD．WO-WA＞W(wǎng)O-WB4、如圖所示，MON是豎直平面內(nèi)的光滑直角支架，小球p和q通過一根輕繩連接且它們都套在支架上。對p球施加一個(gè)沿ON桿水平向右的拉力F，使q球緩慢上升，則此過程中（）A．力F增大 B．力F減小C．p球受到的支持力增大 D．p球受到的支持力減小5、伽利略在研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的時(shí)候，用兩個(gè)對接的斜面，一個(gè)斜面固定，讓小球從斜面上滾下，又滾上另一個(gè)傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸改變至零，如圖所示．伽利略設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了說明（）A．如果沒有摩擦，小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)到與釋放時(shí)相同的高度B．如果沒有摩擦，物體運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒C．維持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)并不需要力D．如果物體不受到力，就不會(huì)運(yùn)動(dòng)6、如圖所示，“嫦娥四號(hào)”飛船繞月球在圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，在A位置變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，在近月點(diǎn)B位置再次變軌進(jìn)入近月圓軌道Ⅲ，下列判斷正確的是（）A．飛船在A位置變軌時(shí)，動(dòng)能增大B．飛船在軌道Ⅰ上的速度大于在軌道Ⅲ上的速度C．飛船在軌道Ⅰ上的加速度大于在軌道Ⅲ上的加速度D．飛船在軌道Ⅰ上的周期大于在軌道Ⅱ的周期二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、物塊套在光滑的豎直桿上，通過光滑的定滑輪用不可伸長的輕繩將物塊由A點(diǎn)勻速拉到B點(diǎn)，AB高度為h，則在運(yùn)動(dòng)過程中（）A．繩中張力變小B．繩子自由端的速率減小C．拉力F做功為D．拉力F的功率P不變8、如圖所示為甲、乙兩車在平直公路上行駛的v-t圖象，則在t1到t2時(shí)間內(nèi)A．甲、乙兩車的位移相等B．甲車的平均速度等于C．甲車的平均速度比乙車的大D．乙車的加速度始終比甲車的加速度小9、如圖所示，半徑為的圓弧BCD與傾角為θ的斜面相切于B點(diǎn)，與水平地面相切于C點(diǎn)，與圓O2軌道相切于D點(diǎn)，圓心O1、O2和D在同一水平直線上，圓O2的半徑為r。質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從斜面上某位置由靜止釋放，剛好能在圓O2軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)一切阻力，重力加速度為g。則質(zhì)點(diǎn)（）A．釋放點(diǎn)距離地面的高度為5rB．在C時(shí)對軌道壓力為C．從圓弧BCD進(jìn)入圓O2軌道的瞬間，前后向心加速度之比為5：2D．從圓弧BCD進(jìn)入圓O2軌道的瞬間，前后角速度之比為2：510、如圖甲所示，導(dǎo)體環(huán)M放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（垂直紙面向里）的勻強(qiáng)磁場中，環(huán)面與磁場垂直；如圖乙所示，導(dǎo)體環(huán)N放置在環(huán)形電流i（順時(shí)針方向）所產(chǎn)生的磁場中，環(huán)面與磁場垂直；分別增加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和環(huán)形電流i的大小。兩個(gè)環(huán)的硬度比較大，在安培力的作用下沒有明顯變形。下列有關(guān)導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流的方向和導(dǎo)體環(huán)所受的安培力的說法正確的是（）A．環(huán)M中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，所受的安培力指向圓心向里，環(huán)M有收縮的趨勢B．環(huán)M中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，所受的安培力背離圓心向外，環(huán)M有擴(kuò)張的趨勢C．環(huán)N中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，所受的安培力指向圓心向里，環(huán)N有收縮的趨勢D．環(huán)N中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，所受的安培力背離圓心向外，環(huán)N有擴(kuò)張的趨勢三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)用長木板、小車、光電門等裝置做探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。裝置如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)前先用游標(biāo)卡尺測出安裝在小車上遮光條的寬度d。(2)按圖示安裝好裝置，將長木板沒有定滑輪的一端適當(dāng)墊高，小車_______________(填“連接”或“不連接)砝碼盤，輕推小車，如果計(jì)時(shí)器記錄小車通過光電門的時(shí)間t1、t2滿足t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”），則摩擦力得到了平衡。(3)保證砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，調(diào)節(jié)好裝置后，將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時(shí)間分別為t1、t2，測出兩光電門間的距離為L，則小車的加速度a=_________________(用已知或測出的物理量字母表示）。(4)保持兩個(gè)光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，測出多組加速度a的值，及對應(yīng)的小車質(zhì)量M，作出a-1/M圖象。若圖象為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，則得出的結(jié)論_______________________________________________。12．（12分）貨運(yùn)交通事故往往是由車輛超載引起的，因此我國交通運(yùn)輸部對治理貨運(yùn)超載有著嚴(yán)格規(guī)定。監(jiān)測站都安裝有稱重傳感器，圖甲是一種常用的力傳感器，由彈簧鋼和應(yīng)變片組成，彈簧鋼右端固定，在其上、下表面各貼一個(gè)相同的應(yīng)變片，應(yīng)變片由金屬制成。若在彈簧鋼的自由端施加一向下的作用力F，則彈簧鋼會(huì)發(fā)生彎曲，上應(yīng)變片被拉伸，下應(yīng)變片被壓縮。力越大，彈簧鋼的彎曲程度越大，應(yīng)變片的電阻變化就越大，輸出的電壓差ΔU＝|U1－U2|也就越大。已知傳感器不受壓力時(shí)的電阻約為19Ω，為了準(zhǔn)確地測量該傳感器的阻值，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)室提供以下器材：A．定值電阻R0（R0＝5Ω）B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為2Ω，額定功率為50W）C．電流表A1（0.6A，內(nèi)阻r1＝1Ω）D．電流表A2（0.6A，內(nèi)阻r2約為5Ω）E．直流電源E1（電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻約為1Ω）F．直流電源E2（電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻約為2Ω）G．開關(guān)S及導(dǎo)線若干。（1）外力F增大時(shí)，下列說法正確的是________；A．上、下應(yīng)變片電阻都增大B．上、下應(yīng)變片電阻都減小C．上應(yīng)變片電阻減小，下應(yīng)變片電阻增大D．上應(yīng)變片電阻增大，下應(yīng)變片電阻減小（2）圖乙中①、②為電流表，其中電流表①選________（選填“A1”或“A2”），電源選________（選填“E1”或“E2”）；（3）為了準(zhǔn)確地測量該阻值，在圖丙中，將B、C間導(dǎo)線斷開，并將滑動(dòng)變阻器與原設(shè)計(jì)電路的A、B、C端中的一些端點(diǎn)連接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測量多組數(shù)據(jù)，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，請?jiān)趫D丙中正確連接電路______；（4）結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟可以得出該傳感器的電阻的表達(dá)式為________（A1、A2兩電流表的電流分別用I1、I2表示）。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。已知兩板間的電勢差為U，距離為d；勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從A點(diǎn)沿水平方向射入到兩板之間，恰好沿直線從M點(diǎn)射出；如果撤去磁場，粒子從N點(diǎn)射出。M、N兩點(diǎn)間的距離為h。不計(jì)粒子的重力。求：（1）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小E；（2）粒子從A點(diǎn)射入時(shí)的速度大小v0；（3）粒子從N點(diǎn)射出時(shí)的動(dòng)能Ek。14．（16分）引力波探測于2017年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。雙星的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生引力波的來源之一，假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、Q兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點(diǎn)在二者萬有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測得P星的周期為T，P、Q兩顆星的距離為l，P、Q兩顆星的軌道半徑之差為△r（P星的軌道半徑大于Q星的軌道半徑），引力常量為G，求：(1)Q、P兩顆星的線速度之差△v；(2)Q、P兩顆星的質(zhì)量之差△m。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量m的小環(huán)串在固定的粗糙豎直長桿上，從離地h高處以一定初速度向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中與長桿之間存在大小的滑動(dòng)摩擦力．小環(huán)能達(dá)到的最大高度為3h，求：(1)小環(huán)從h高處出發(fā)至第二次經(jīng)過2h高處過程中，重力做功和摩擦力做功分別為多少？(2)在高中我們定義“由相互作用的物體的相對位置決定的能量”叫勢能，如相互吸引的物體和地球，其相對位置關(guān)系決定重力勢能．對比(1)問中兩力做功，說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”的概念．(3)以地面為零勢能面．從出發(fā)至小環(huán)落地前，小環(huán)的機(jī)械能E隨路程s的變化關(guān)系是什么？

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】

兩個(gè)電荷未換之前，分別從無窮遠(yuǎn)處移到某一固定負(fù)點(diǎn)電荷C產(chǎn)生的電場不同位置M和N，克服電場力做功相同，有：﹣QA（0﹣M）=﹣QB（0﹣N）即QAM=QBN由于2QA=QB，所以得：M=2N；將這兩電荷位置互換后，電荷A、B分別具有的電勢能EA和EB為：EA=﹣QAN=﹣20NEB=﹣QBM=﹣402N=﹣80N由于N0，所以EAEB，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2、D【解題分析】

AB．衰變過程中滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知為粒子，所以該衰變?yōu)樗プ?，AB錯(cuò)誤；C．衰變過程中要釋放核能，所以的結(jié)合能大于的結(jié)合能，C錯(cuò)誤；D．比結(jié)合能越大的原子核越牢固，所以的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，D正確。故選D。3、D【解題分析】

A．由圖知電勢高低關(guān)系為，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖像切線斜率的大小等于電場強(qiáng)度沿軸方向的分量大小，所以，B錯(cuò)誤；C．電子帶負(fù)電，根據(jù)電勢能公式：分析得知，C錯(cuò)誤；D．由圖知，間電勢差大于間電勢差，即有：電子帶負(fù)電，則根據(jù)電勢能公式：得：，D正確。故選D。4、A【解題分析】

CD．p和q整體分析，p球受到的支持力等于整體重力，故p球受到的支持力不變；故CD錯(cuò)誤；AB．p和q整體分析，拉力F等于OM桿對q球的彈力；對q球分析，設(shè)輕繩與OM桿的夾角為，則q球上升過程中，角變大、變大，故F變大，A正確，B錯(cuò)誤。故選A。5、C【解題分析】

本題考查了伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的物理意義，伽利略通過“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推翻了力是維持運(yùn)動(dòng)的原因的錯(cuò)誤觀點(diǎn)．【題目詳解】伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)證明了：運(yùn)動(dòng)不需力來維持，物體不受外力作用時(shí)，總保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選C．【題目點(diǎn)撥】伽利略“理想斜面實(shí)驗(yàn)”在物理上有著重要意義，伽利略第一個(gè)把實(shí)驗(yàn)引入物理，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開始.6、D【解題分析】

A．飛船在A位置變軌時(shí)做近心運(yùn)動(dòng)，必須減速，動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤；

BC．飛船在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)萬有引力提供向心力，得得知衛(wèi)星的軌道半徑越大，線速度和加速度越小，則知飛船在軌道Ⅰ上的速度和加速度均小于在軌道Ⅲ上的速度和加速度，故BC錯(cuò)誤；

D．飛船在軌道Ⅰ上的軌道半徑大于軌道Ⅱ的半長軸，根據(jù)開普勒第三定律知飛船在軌道Ⅰ上的周期大于在軌道Ⅱ上的周期，D正確。

故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】

A．因?yàn)槲飰K做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上合力為零，則有因?yàn)樵龃螅瑴p小，則拉力T增大，故A錯(cuò)誤；B．物塊沿繩子方向上的分速度該速度等于自由端的速度，增大，自由端速度v減小，故B正確；C．F為變力，不能用功的定義。應(yīng)根據(jù)動(dòng)能定理，拉力F做功等于克服重力做的功，即故C錯(cuò)誤；D．拉力的功率為可知拉力F的功率P不變，故D正確。故選BD。8、BC【解題分析】

A．在t1到t2時(shí)間內(nèi)，兩圖線圍成的面積不等，則位移不等，故A錯(cuò)誤．BC．甲做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在t1到t2時(shí)間內(nèi)，平均速度，根據(jù)圖線圍成的面積知，甲的位移大于乙的位移，時(shí)間相等，則甲的平均速度大于乙的平均速度，即以的平均速度小于，故BC正確．D．乙圖線的切線斜率先比甲小，后比甲大，可知乙的加速度先小于甲，后大于甲，故D錯(cuò)誤．9、BD【解題分析】

A．質(zhì)點(diǎn)剛好能在圓O2軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在軌道的最高點(diǎn)設(shè)釋放點(diǎn)離地高度為h，根據(jù)機(jī)械能守恒定律解得A錯(cuò)誤；B．設(shè)質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)速度為，軌道對質(zhì)點(diǎn)的支持力為，由機(jī)械能守恒有根據(jù)牛頓第二定律解得由牛頓第三定律可知，質(zhì)點(diǎn)在C時(shí)對軌道壓力為，B正確；C．質(zhì)點(diǎn)從圓弧BCD進(jìn)入圓O2軌道的瞬間，速度不變，由線速度與角速度關(guān)系可知C錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)從圓弧BCD進(jìn)入圓O2軌道的瞬間，速度不變，向心加速度可知D正確。故選BD。10、AD【解題分析】

AB．對環(huán)M，由于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場增大，根據(jù)楞次定律，環(huán)M中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)M中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，根據(jù)左手定則，環(huán)M所受的安培力指向圓心向里，環(huán)M有收縮的趨勢，A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．對環(huán)N，處在沿順時(shí)針方向環(huán)形電流i所產(chǎn)生的磁場中，根據(jù)右手螺旋定則，穿過環(huán)N的磁感線抵消后，總體垂直紙面向里，當(dāng)電流i增大時(shí)，原磁場向里增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，環(huán)N中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)N中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，但是感應(yīng)電流所處的區(qū)域磁感線垂直紙面向外，根據(jù)左手定則，環(huán)N所受的安培力背離圓心向外，環(huán)N有擴(kuò)張的趨勢，C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、不連接等于在砝碼和砝碼盤總質(zhì)量不變時(shí)，即小車所受拉力不變時(shí)，小車的加速度與拉力成反比【解題分析】

(2)[1][2]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力來抵消摩擦力的作用，具體做法是：將小車輕放（靜止）在長木板上，掛好紙帶（紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔之間有摩擦力）、不連接砝碼盤，將長木板靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，形成斜面，輕推小車，使小車做勻速運(yùn)動(dòng)即可，此時(shí)小車通過光電門的時(shí)間t1、t2滿足t1等于t2。(3)[3]遮光條經(jīng)過光電門A時(shí)的速度表達(dá)式經(jīng)過光電門B時(shí)的速度表達(dá)式所以(4)[4]由牛頓第二定律可知，保持兩個(gè)光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，是一條過原點(diǎn)的直線，說明在砝碼和砝碼盤總質(zhì)量不變時(shí)，即小車所受拉力不變時(shí)，小車的加速度與拉力成反比。12、DA1E2【解題分析】

(1)[1]外力F增大時(shí)，上應(yīng)變片長度變長，電阻變大，下應(yīng)變片長度變短，電阻變小故選D。(2)[2]