湖北省腾云联盟2023-2024学年高三上学期12月联考
物理试卷
考试时间：2023年12月14日 试卷满分：100分
★祝考试顺利★
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上．将条形码横贴在答题卡右上角“贴条形码区”．
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上．
3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液．不按以上要求作答的答案无效．
4．考生必须保持答题卡的整洁．考试结束后，将试卷和答题卡一并交回．
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小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．每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）
1．2023年11月《科学》杂志发文称：福岛核污水中含有多种放射性成分，其中有一种难以被清除的同位素氚含量非常高．氚发生衰变后转变成稳定的氦，氚半衰期为12.5年，下列说法正确的是（ ）．
A．衰变说明原子核内存在电子
B．经过50年，氚含量为初始的
C．通过升高海水温度可以改变氚的半衰期
D．氚衰变的本质是由弱相互作用引起的中子转变为质子并释放出电子
2．如图所示，为圆柱体玻璃的横截面．一束由三种不同频率的光组成的复色光，沿AO方向从真空射入玻璃后，从B、C、D三个不同的点射出，对应在玻璃中的传播时间分别为、、．下列说法正确的是（ ）．
A． B． C． D．
3．中国长征系列火箭是世界上最先进的运载工具之一，它利用喷射燃烧的气体获得动力．在喷气过程中下列说法正确的是（ ）．
A．减小火箭质量可以增加火箭的推力
B．增加单位时间的燃气喷射量可以增大火箭的推力
C．减小燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力
D．火箭发射时获得的推力来自于喷出的燃气与发射台之间的相互作用
4．如图所示，交流电源输出电压有效值恒定，变压器为理想变压器，灯泡阻值不随温度变化，电路稳定后闭合开关，下列说法正确的是（ ）．
A．变暗变暗 B．变亮变暗
C．变亮变暗 D．变亮变亮
5．2023年11月5日央视新闻播放了武汉正上方近地卫星俯瞰图，武汉沉湖国际重要湿地美不胜收．已知地球自转周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，该近地卫星的运动可视作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）．
A．该卫星一直在武汉正上方 B．该卫星的质量约为
C．该卫星的线速度约为 D．该卫星的周期约为
6．如图所示，一根长为l的轻绳悬挂一小球，小球在竖直平面以O点为圆心作圆周运动，不计空气阻力．以最低点A为高度起点，小球做圆周运动的向心力F随高度h变化的图像正确的是（ ）．
A．B．C．D．
7．两个用同样的细导线做成的刚性单匝闭合线框，正方形线框的边长与圆形线框的直径相等，如图所示．把它们放入磁感应强度随时间均匀变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直．在相同时间内，通过两个闭合线框中横截面的电荷量分别为、，两个线框产生的热量分别为、，则（ ）．
A． B．
C． D．
8．投壶是从先秦延续至清末的中国传统游戏，如图为故宫博物馆馆藏的清代铜投壶，游戏规则是参与游戏的人需要在一定距离外把箭投进壶里，如果从同一位置以不同的角度投射出两支箭，均从壶口落入投壶，忽略空气阻力，将箭视为质点，箭在空中运动过程中，下列说法正确的是（ ）．
A．加速度相同 B．运动时间相等 C．运动位移相同 D．平均速度相同
9．“战绳训练”可以提升人的爆发力、心肺耐力等，现有两根相同的绳子一端固定在墙面上，双手分别握住绳子的自由端、，在竖直方向挥动手臂，使两绳形成波Ⅰ、Ⅱ，如图所示，某时刻恰好分别传到A点和B点．波Ⅰ、Ⅱ可视为简谐波，则下列说法正确的是（ ）．
A．波长之比为 B．传播速度之比为
C．抖动频率之别为 D．此时P、Q两点均向下运动
10．三根光滑绝缘细杆a、b、c固定于竖直放置的圆环上，每根杆上各套着一个质量为m，电荷量为的小滑环（未画出），其中杆b过圆心O且与水平方向的夹角，空间中存在与圆环平行的匀强电场（未画出）．现将三个小滑环同时从杆的顶部无初速度释放，滑到杆底所用的时间恰好相等，忽略三个滑环间的相互影响，则匀强电场的电场强度大小可能是（ ）．
A． B． C． D．
二、非选择题（本题共5小题，共60分）
11．（8分）实验室中有某型号电池，测得该电池工作时的路端电压U与电流I的曲线如图所示．（结果均保留一位小数）
（1）电源的电动势__________V，内阻__________．
（2）当电源外接电阻时，电源的输出功率__________W．
（3）如果电路中在外接电阻的基础上再串联一电阻R，使电源的输出功率与第（2）问相等，则电阻__________．
12．（8分）某同学探究斜面上小车运动的位移与时间的关系．在小车上安装位移传感器，并记录滑行时间和滑行距离．
（1）小车从斜坡上不同位置出发，记录出发点至A位置的滑行距离x和滑行时间t．甲乙两位同学提出各自的数据处理方案，甲同学作出图像，其斜率为的直线，乙同学作出图像，其斜率为的直线，则与的关系：______（“＞”，“＝”，“＜”）．
（2）小车从斜坡上相同位置下滑，途径B位置达到A位置，如图甲所示，若B位置固定，改变A点的位置，记录小车在BA两点间的滑行距离x与滑行时间t．
由实验数据描绘图线如图乙所示，其中截距为b，斜率为k，则小车经过位置B的速度__________；小车下滑的加速度__________．
（3）若小车从斜坡上同一位置由静止下滑，如上图甲所示，固定A的位置不变，改变B的位置并多次测量，根据实验数据描绘，图线，可能正确的是__________．
A．B．C．D．
13．（10分）为了测量一些形状不规则又不便浸入液体的固体体积，某同学设计了如图所示的装置．装置由导热汽缸和轻质活塞组成，汽缸与活塞之间的摩擦可忽略．初始时活塞位于位置A，关闭阀门K，在活塞上添加砝码，经过一段时间后活塞稳定在位置B，此时容器容积为V．取下砝码，打开阀门K放入待测物，将活塞置于A处，随后再次关闭阀门，重新添加砝码．经过一段时间后活塞再次稳定在位置B．前后两次添加的砝码质量分别为和，过程中环境温度不变．求被测固体的体积．
14．（16分）如图所示，e字形轨道竖直放置在水平面上，该导轨由左右两光滑半圆轨道和粗糙水平直轨道BE组成，B处有一弹性挡板，右半圆的半径r，左半圆半径为，水平导轨BE长度为，圆弧上的D点与小圆圆心等高．一质量为m的小滑块经A点向左进入轨道，恰好能通过C，并且经B反弹一次后停在E处，已知滑块与挡板间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g．求：
（1）滑块在D点时所受的弹力大小；
（2）滑块与水平导轨的动摩擦因数；
（3）改变小滑块的初速度，使小滑块运动过程中不脱离轨道且能回到A，求小滑块初次经过A点的速度范围．
15．（18分）如图所示，空间存在垂直纸面向里的两磁场，以直线AB为界，直线上方存在磁感应强度大小为的匀强磁场，直线下方存在磁感应强度大小为的磁场．与AB间距离为L处有一粒子源O，该粒子源可沿垂直AB方向发射质量为m、电荷量为q的带电粒子．不计粒子的重力．
（1）若，粒子轨迹在AB下方距离AB最大值为L，求粒子的速度及粒子在AB下方的运动时间t；
（2）若，粒子轨迹在AB下方距离AB最大值为，求粒子的速度；
（3）若（y为离直线AB的距离），粒子轨迹在AB下方距离AB最大值为，求粒子的速度．
湖北省腾云联盟2023-2024学年高三上学期12月联考
物理答案
一、选择题：本题共10分，每小题4分，共40分．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D A B C D B C AC AD CD
二、非选择题（5小题，共60分）
11．（8分）
（1）10.0（2分） 4.0（2分）
（2）4.0（2分）
（3）15.0（2分）
12．（8分）
（1）＝（2分） （2）b（2分） （2分） （3）C（2分）
13．（10分）
设当活塞位于位置A时，装置的容积为，大气压强为，重力加速度为g，活塞横截面积为S．
第一次添加砝码前后，装置内气体为等温变化 ①
②
放入待测物体，添加砝码前后，装置内气体变化仍为等温变化
③
④
解得： ⑤
评分参考：本题共10分，①②③④⑤式各2分．
14．（16分）
（1）设滑块通过C点时速度为，由滑块恰好通过C点得 ①
设滑块通过D点时速度为滑块由C点到D，
点由动能定理可得： ②
在D点处做圆周运动，由向心力公式得： ③
解得： ④
（2）滑块由C点经碰撞后恰好回到E点，
由动能定理可得： ⑤
解得： ⑥
（3）小滑块到E点等高点恰好速度为0时，设A点速度为，
由动能定理： ⑦
解得：
小滑块经碰撞后恰好过C点时，设A点速度为，
由动能定理： ⑧
解得：
则小滑块不脱离轨道的速度范围或 ⑨
评分参考：第（1）问6分，①②式各2分，③④式各1分；第（2）问4分，⑤⑥式各2分；第（3）问6分，⑦⑧⑨式各2分．（⑨式写出一种得1分）
15．（18分）
（1）设粒子在磁场中运动半径为r，当粒子距AB的最大距离为L，
由几何关系可知： ①
根据圆周运动力学关系可得： ②
解得 ③
由几何关系可得： ④
则带电粒子在AB下方运动得时间t为 ⑤
解得： ⑥
（2）若，设粒子在磁场中运动半径分别为和，
根据带电粒子在磁场中运动规律： ⑦
可知 ⑧
粒子在磁场中运动轨迹如图，设与磁场边界夹角为，
由几何关系 ⑨
⑩
解得
．
根据带电粒子在磁场中运动规律：
解得
（3）粒子在最远处时速度方向水平，则由水平方向动量定理：
由于上区域磁场感应强度不变，下部分区域均匀变化，求和可得：
即：
解得：
评分参考：第（1）问6分，①②③④⑤⑥式各1分；第（2）问7分，⑦⑧⑨⑩ 式各1分；第（3）问5分， 式各1分， 式2分．
