湖北省名校联考2023-2024学年高三上学期11月期中考试物理试题答案

2023-11-13·8页·550.5 K

绝密启用前(新高考湖北卷)

物理参考答案

1.B

解析】玻尔理论成功解释了氢原子光谱的实验规律,但无法解释复杂原子的光谱现象,A错误;食盐被灼烧

c

时,钠原子吸收能量处于高能级,向低能级跃迁时放出光子,B正确;根据Eh可知黄双线的光子能量约

为2.10eV,根据发生光电效应的条件可知,不能使逸出功为2.25eV的金属发生光电效应,C错误;太阳光谱中

仅有题述两种波长的光,并不能说明太阳中有钠元素,有钠的特征光谱才能说明太阳中有钠元素,D错误。

2.D

【解析】ts末,A、B两质点的速度大小之比为3:1,A错误;2ts末,A、B两质点的速度大小之比为1:1,

31

B错误;在0~t时间内,A质点的位移s=at2,B质点的位移s=at2,A、B两质点的位移大小之比为3:1,C

A2B2

3111

错误;在0~2t时间内,s=at23attat25at2,s=at2att3at23at2,A、B两质点的位移

A22B22

大小之比为5:3,D正确。

3.C

r3r3

【解析】根据开普勒第三定律有地樊,解得年,错误;根据万有引力提供向心力可知

22T樊5.67A

T地T樊

Mmv2

Gm,轨道半径越大,卫星的线速度越小,假设在远日点有一个与之相切的圆轨道,“樊锦诗星”在远

r2r

日点的速度小于与之相切的圆轨道上的公转速度,而此公转速度又小于地球的公转速度,B错误;轨道半长轴

为3.18天文单位,远日点到太阳中心距离r1为4.86天文单位,则近日点到太阳中心距离r2为1.5天文单位,对

11

于“樊锦诗星”在远日点和近日点附近很小一段时间t内的运动,根据开普勒第二定律有vrtvrt,

211222

vr1.5Mm

解得12,正确;根据万有引力提供向心力可知,“樊锦诗星”在远日点的加速度

CG2ma

v2r14.86r

a1

与地球的加速度大小之比为1,D错误。

a4.862

4.D

【解析】由图乙可知振动周期T=0.5s,则波长vT0.4m,A错误;O、A两波源到B的波程差x0.8m2,

所以B点是振动加强点,B错误;AC连线上(含A、C两点)共有满足x4,3,2,,0,-,-2的7

ABOB

个振动加强点,C错误;两波源的波到达B点的时间分别为t1.5s,t2.5s,则在1.5s~2.5s

1v2v

时间内,质点振动的路程为,则在时间内,质点振动的路程为

BSA14232cm2.5s~3sB

物理参考答案(新高考湖北卷)第1页(共8页)

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,则时间内质点振动的路程为,正确。

S242A32cm0~3sBSS1S264cmD

5.B

【解析】根据左手定则确定安培力的方向,导体棒在上升至某位置的受力分析如图所示,根据平衡条件可知导

体棒所受支持力Nmgsin,导体棒所受摩擦力fmgsin,导体棒沿粗糙的圆柱体从底端缓慢向上滑动,

在到达顶端前的过程中,增大,导体棒所受支持力N增大,导体棒所受摩擦力f增大,故A错误;导体棒所

受的安培力FBILmgcosmgsin12sin,在090范围内增大,可知安培力先增大后减

小,tan时,导体棒所受的安培力最大,B正确;重力与支持力的合力为mgcos,随增大而减小,故

FNFN1

C错误;令支持力和滑动摩擦力的合力方向与摩擦力的方向夹角为,则有tan,可知支持力

fFN

和摩擦力的合力方向与摩擦力的方向夹角始终不变,由于支持力、摩擦力、重力与安培力四个力的合力为零,

则重力、安培力的合力与支持力、摩擦力的合力等大反向,即重力和安培力的合力方向与安培力的方向的夹角

始终不变,故D错误。

6.D

E

【解析】根据电磁感应定律可知E,I,则导体棒穿过磁场区域1的过程中通过电阻R的电量

tRr

BLx

qIt0,A错误;由于tan,F就是金属棒所受的合外力,设进入磁场区域1时的拉力为,

RrRrF

2B4L4x

12EF0

速度为v,则有Fx0mv,进入磁场后做匀速运动则FBIL,其中I,EBLv,解得2,

2RrmRr

2222

2BLx0nBLv

v,B、C错误;由于匀速运动,则第n个磁场区域的安培力大小为F,则整个过程的电

mRrnRr

244

2x0BL2222

热QFxFxFx,解得Q2123n,D正确。

1020n0mRr

7.C

【解析】两个过程的初末温度相同,即内能变化相同,因此内能增加量相同,A错误;AB为等容过程,气体

做功为零,由热力学第一定律可知内能改变量UQ450J,AC为等压过程,内能增加了450J,吸收热

VAVC

量为750J,由热力学第一定律可知气体对外做功为300J,B错误;AC为等压过程,则,做功大

TATC

物理参考答案(新高考湖北卷)第2页(共8页)

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1

小为WpVV,联立解得V10L,C正确;AC过程中,气体体积增加了原体积的,D错误。

ACACAA5

8.AD

【解析】根据能量守恒可知EkB=EkA+Q,B、C错误;画出小物块B和木板A的速度时间图线分别如图中

1和2所示,图中1和2之间的面积表示板长l,1与t轴所围的面积表示小物块B的位移x1,2与t轴所围的

面积表示木板A的位移x2,由图易知x1l,x2l;又EkBfx1、EkAfx2、Qfl,则EkB>Q>EkA,

AD正确。

9.BD

UU

11

【解析】在原线圈回路中,U1UabI1R1,则R110;设副线圈中电流为I2,又k,

I1U2

IIURUR2

22k,,联立解得ab1,则21,综上可知正确。

U1UabI1R1U2I222BD

I1I1kkI2k5

10.BCD

【解析】杆长为l,a球靠在光滑的车厢竖直侧壁上,到车厢底面的高度为0.8l,则轻杆与竖直方向的夹角=37,

当a球与车厢左壁的弹力刚好为零时,对a球根据牛顿第二定律得mgtan=ma1,解得a1=gtan;当b球与车厢

底面的静摩擦力刚好达到最大静摩擦力时,对a、b受力分析如图所示,在竖直方向根据平衡条件有N1cos=mg,

N2=2mg,在水平方向根据牛顿第二定律有fmN1sinma2,又fmN2,联立解得a2(2tan)g;

2

若0.5,即tan2,则车厢的加速度的最大值为a2(2tan)g2.5m/s,A错误,B正确;

2

若0.8,即tan,则车厢的加速度的最大值为a1gtan7.5m/s,C正确,D正确。

11.(8分)

(1)B(2分)

物理参考答案(新高考湖北卷)第3页(共8页)

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m

(2)左(2分)(x22xx)(2分)

8T2424

(3)BC(2分)

【解析】

(1)打点计时器应接交流电源,操作时应用手提住纸带的上端,让重物尽量靠近打点计时器。故选B。

x

(2)纸带上的点迹从左向右间距逐渐变大,则纸带的左端与重物相连。打点计时器打B点时的速度为v2,

B2T

xx

打点计时器打D点时的速度为v42,在打B点到D点的过程中,重锤动能增加量的表达式为

D2T

11m

Emv2mv2(x22xx)。

k2D2B8T2424

12f

(3)根据题意,设阻力为f,由动能定理有mgfhmv2,整理可得v2gh,可知,若阻力为零,

2m

则两次实验的v2h图像斜率相等,由图可知,斜率不等,则阻力不为零,故A错误,B正确;虽然斜率

不相等,但不知道两物体所受阻力的情况,则两物体的质量关系不确定,即m1可能等于m2,故C正确,D

错误。

12.(10分)

(1)a(2分)

(2)1(2分)

(3)1:9:90(2分)

(4)向下(2分)

(5)4000(2分)

【解析】

(1)电流从红表笔流进,黑表笔流出,欧姆表红表笔与内部电源负极相连,故图中红色表笔应该连接在a处。

(2)当开关K拨向1时,回路中满偏电流小,欧姆表内阻大,中值电阻大,能够接入待测电阻的阻值也更大,

倍率较大,即挡位为“100”。

IgRg

(3)当开关K拨向1时,回路中满偏电流Ig1Ig;当开关K拨向2时,回路中满偏电流

R1R2R3

Ig(RgR3)Ig(RgR2R3)

Ig2Ig;当开关K拨向3时,回路中满偏电流Ig3Ig;依题意,当

R1R2R1

开关K拨向1时,回路中满偏电流Ig1:Ig2:Ig31:10:100,解得定值电阻R1、R2、R3的阻值之比为R1:

R2:R31:9:90。

(4)从“10”挡位换成“1”挡位,即开关K从2拨向3,满偏时干路电流增大,再进行欧姆调零时,a、b短

物理参考答案(新高考湖北卷)第4页(共8页)

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接时回路总电阻减小,调零电阻接入电路的阻值减小,因此滑片向下滑动。

E

(5)在“100”挡位进行欧姆调零,则Ig1,在ab两表笔间接入阻值为6000的定值电阻R1,稳定后表

R内

1Ig1E

头G的指针偏转到满偏刻度的,则;在ab两表笔间接入待测电阻Rx,稳定后表头G的指

44R内R1

1Ig1E2

针偏转到满偏刻度的,则;联立解得RxR1,则Rx4000。

33R内Rx3

13.(11分)

33R

(1)(2)1:3

c

【解析】

1

(1)根据发生全反射的临界角sinC(1分)

n

3

可知B光发生全反射的临界角的正弦值为sinC(1分)

3

画出B光的光路图如图所示(1分)

根据几何关系可知前两次在玻璃砖中入射的角度均为60,第三次在玻璃砖中的入射角为30,根据

3313

sin60,sin30(1分)

2323

可知在玻璃砖内发生两次全反射后从玻璃砖中射出,B光在玻璃砖中的路程为s3R(1分)

sn

B光从M点射入到第一次射出玻璃砖所需要的时间t(1分)

c

33R

联立可得t(1分)

c

sini

(2)由几何关系可知,入射角为60,C光的折射角为45,B光的折射角为30,根据折射定律n得C

sinr

6

光和B光的折射率分别为n,n23(1分)

12

c

根据n可知C光和B光在玻璃砖内的速度之比为2:1(1分)

v

光在玻璃砖内发生两次全反射后从点射出,光和光在玻璃砖中的路程分别为,(分)

BNCBl12Rl23R1

物理参考答案(新高考湖北卷)第5页(共8页)

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联立解得C光和B光从M点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所用的时间之比为t1:t21:3(1分)

14.(14分)

5125

(1)v(2)或

80232

【解析】

(1)设粒子质量为m、电荷量为q,电场强度为E,经过x轴时的速度为v,磁感应强度为B。粒子在电场

中做斜上抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,运动轨迹如图。

在电场中:

根据抛体运动规律:00(分)

vcos53v0sin531

根据动量定理:00(分)

Eqtmvsin53mv0cos531

112

根据动能定理:EqLmv2mv(1分)

220

在磁场中:

v2

根据洛伦兹力提供向心力:Bqvm(1分)

R

根据几何关系:00(分)

2Rsin53v0sin53t1

7mv2

联立以上各式解得:E0(1分)

18qL

28mv

B0(1分)

45qL

E5

则v(1分)

B80

(2)设改变后的磁感应强度为B,粒子运动轨迹如图所示。

在第一象限:0(分)

x1v0sin53t1

v2

在第三四象限:Bqvm(1分)

R

在第二象限:0(分)

x2vcos53t1

1

Lvsin530tat2

2

Eqma(1分)

物理参考答案(新高考湖北卷)第6页(共8页)

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根据几何关系:0(分)

2Rsin53x1x21

14mv35mv

联立以上各式解得:B0或B0

45qL72qL

B1B25

则或(1分)

B2B32

15.(17分)

2aL2aL

(1)(2)L(3)5

22

【解析】

1

(1)A在电场力作用下加速,到即将于B发生第一次碰撞,有qELmv2(1分)

20

解得(分)

v02aL1

A与B发生第一次弹性碰撞,设碰撞后A、B的速度大小分别为vA1、vB1,由动量守恒和能量守恒,有

mAv0mAvA1mBvB1(1分)

111

mv2=mv2+mv2(1分)

2A02AA12BB1

2aL2aL

解得v,v(1分)

A12B12

2aL

第一次碰撞后A和B的速度大小都为

2

(2)第一次碰后,当二者速度相同时,间距最大,即vA1atvB1(1分)

v

解得t0(1分)

a

1

根据运动学公式得最大距离为dvt(vtat2)(1分)

maxB1A12

解得dmaxL(1分)

1

(3)第一次碰撞后到第二次碰撞时,两者位移相等,则有vtat2vt(1分)

A1121B11

2v

解得t0(1分)

1a

3

此时A的速度vvatv(1分)

A2A1120

2

v0

B的速度仍为vB1,这段时间内B的位移xvt2L(1分)

B1B11a

物理参考答案(新高考湖北卷)第7页(共8页)

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之后第二次发生弹性碰撞,根据动量守恒:mAvA2mBvB1mAvA2mBvB2

1111

根据能量守恒:mv2mv2mv2mv2

2AA22BB12AA22BB2

''

联立解得vA20,vB2v0

1

当位移相等有v'tat2

B2222

2v

解得t0(1分)

2a

2v2

在这段时间内,B运动的位移xv't04L

B2B22a

之后二者第三次发生碰撞,碰前A的速度vA3at22v0

由动量守恒:mAvA3mBvB2mAvA3mBvB3

1111

机械能守恒:mv2mv2mv2mv2

2AA32BB22AA32BB3

v3v

得碰后A速度为v0,B速度为v0

A32B32

1

当二者即将四次碰撞时,vtvtat2

B33A3323

2v

得t0(1分)

3a

3v2

在这段时间内,B运动的位移xv't06L(1分)

B3B33a

以此类推,可得出B每次碰后到下一次碰前,B向右的位移逐次增加2L,即xB48L,xB510L…

发生第五次碰撞时,B已经运动的位移为20L,此时B距磁场右边界为30LL20L=9LxB510L,则

不会在电场内发生第六次碰撞,碰撞次数为5次。(1分)

(其他合理方法均可)

物理参考答案(新高考湖北卷)第8页(共8页)

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