2023届湖北省部分重点中学高三综合测试（一）物理试题试卷

这是一份2023届湖北省部分重点中学高三综合测试（一）物理试题试卷，共17页。

2023届湖北省部分重点中学高三综合测试（一）物理试题试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、用一质量不计的细线将质量为m的氢气球拴在车厢地板上A点，此时细线与水平面成θ=37°角，气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触。小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，压力传感器的示数为小球重力的0.5倍。重力加速度为g。现要保持细线方向不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（　　）

A．小车向右加速运动，加速度大小为0.5g
B．小车向左加速运动，加速度大小为0.5g
C．小车向右减速运动，加速度大小为
D．小车向左减速运动，加速度大小为
2、如图所示，为某运动员(可视为质点)参加跳板跳水比赛时，其竖直方向的速度随时间变化的v－t图象以他离开跳板时为计时起点，不计空气阻力。则下说法中正确的是（ ）

A．t3时刻达到最高点
B．t2时刻的位移最大
C．t1时刻的加速度为负
D．在t1~t2时间内重力做功WG小于t2~t3时间内克服阻力做功Wf
3、位于水面上的波源，产生两列周期均为、振动方向相同、振幅均为的相干波，实线、虚线分别表示在同一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，如图所示，、、、、是水面上的五个点，其中有一小树叶（未画出）位于处，下列说法正确的是（　　）

A．点的振动加强，点的振动减弱
B．一段时间后，小树叶被水波推至处
C．、两点在某时间内也会振动
D．若波源突然停止振动，之后的内，点通过的路程为
4、如图所示，A、B为水平放置的平行板电容的两个极板，B板接地。将电容器与电源接通，板间带正电的油滴恰好处于静止状态。断开开关后.下列说法正确的是( )

A．油滴将加速下落
B．A板电势高于B板
C．若将A板向右错开少许，油滴将向上加速运动
D．若将B板下移，P点的电势将升高
5、 “笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度一时间图像如图所示（不计空气阻力，取竖直向上为正方向），其中t0时刻为笛音雷起飞时刻、DE段是斜率大小为g的直线。则关于笛音雷的运动，下列说法正确的是（ ）

A．“笛音雷”在t1时刻加速度最小
B．“笛音雷”在t2时刻改变运动方向
C．“笛音雷”在t3时刻彻底熄火
D．t3~t4时间内“笛音雷"做自由落体运动
6、如图所示，轻质弹簧下端固定，上端与一质量为m的物块连接，物块经过点时速度大小为，方向竖直向下。经过t秒物块又回到点。速度大小为，方向竖直向上，则在时间内（　　）

A．物块受到弹簧力的冲量大小为
B．物块受到合力的冲量大小为
C．弹簧弹力对物块所做的功大小为
D．合力对物块所做的功大小为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，一细长玻璃管插入面积很大的水银槽中，玻璃管上方有一段被封闭的长为L的理想气体，玻璃管内、外水银面的高度差为h，玻璃管是导热的。当环境温度升高，玻璃管固定不动，气体和外界达到新的热平衡时，下列说法正确的是 。

A．L增大，h减小，气体压强增大
B．理想气体每个分子的速率都增大
C．封闭气体的内能一定增大
D．外界对封闭气体做功
E.封闭气体一定从外界吸收热量
8、如图甲所示，一交流发电机线圈的总电阻，用电器电阻，流过用电器的电流图象如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．交流发电机电动势的峰值为
B．交流发电机线圈从图示位置开始经过时电动势的瞬时值为
C．交流发电机线圈从图示位置开始转过时电压表示数为
D．交流发电机线圈从图示位置开始转过的过程中的平均感应电动势为
9、如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）一端固定在A点，弹性绳自然长度等于AB，跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的绝缘带正电、电荷量为q的小球。空间中还存在着水平向右的匀强电场（图中未画出），且电场强度E= 。初始时A、B、C在一条竖直线上，小球穿过水平固定的杆从C点由静止开始运动，滑到E点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为L，D为CE的中点，小球在C点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是

A．小球在D点时速度最大
B．若在E点给小球一个向左的速度v，小球恰好能回到C点，则v=
C．弹性绳在小球从C到D阶段做的功等于在小球从D到E阶段做的功
D．若保持电场强度不变，仅把小球电荷量变为2q，则小球到达E点时的速度大小v=
10、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上．一质量为m＝0.2 kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点．不计小球和弹簧接触瞬间机械能损失、空气阻力，g取10 m/s2，则下列说法正确的是

A．小球刚接触弹簧时加速度最大
B．该弹簧的劲度系数为20.0 N/m
C．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒
D．小球自由落体运动下落的高度1.25m
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数k，拆开发现其内部简易结构如图(a)所示，托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起，齿轮D与齿条C啮合，在齿轮上固定指示示数的指针E，两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳I上。托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置。指针随齿轮转动一周后刻度盘的示数为P0＝5 kg。

科技小组设计了下列操作：
A．在托盘中放上一物品，读出托盘秤的示数P1，并测出此时弹簧的长度l1；
B．用游标卡尺测出齿轮D的直径d；
C．托盘中不放物品，测出此时弹簧的长度l0；
D．根据测量结果、题给条件及胡克定律计算弹簧的劲度系数k；
E．在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数P2，并测出此时弹簧的长度l2；
F．再次在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数P3，并测出此时弹簧的长度l3；
G．数出齿轮的齿数n；
H．数出齿条的齿数N并测出齿条的长度l。
(1)小组同学经过讨论得出一种方案的操作顺序，即a方案：采用BD步骤。
①用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k，则k＝________。
②某同学在实验中只测得齿轮直径，如图(b)所示，并查资料得知当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，则弹簧的劲度系数k＝________。(结果保留三位有效数字)
(2)请你根据科技小组提供的操作，设计b方案：采用：________步骤；用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k，则k＝________。
12．（12分）为了测量一个电动势约为6V~8V，内电阻小于的电源，由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程9V的电压表，然后再用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是他们的实验操作过程：
(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空。
第一步：按电路图连接实物
第二步：把滑动变阻器滑动片移到最右端，把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合电键，把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为3.0V
第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__________V。

第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为9V的电压表
(2)以上实验可供选择的器材有：
A．电压表（量程为3V，内阻约）
B．电流表（量程为3A，内阻约）
C．电阻箱（阻值范围）
D.电阻箱（阻值范围）
E.滑动变阻器（阻值为，额定电流3A）
F.滑动变阻器（阻值为，额定电流0.2A）
电阻箱应选_______，滑动变阻器应选_______。
③用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压表U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为____V，内电阻为_____。（结果保留2位有效数字）
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，一圆柱形汽缸竖直放置，汽缸正中间有挡板，位于汽缸口的活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S．开始时，活塞与汽缸底部相距L，测得气体的温度为T1．现缓慢降温，让活塞缓慢下降，直到恰好与挡板接触但不挤压．然后在活塞上放一重物P，对气体缓慢加热，让气体的温度缓慢回升到T1，升温过程中，活塞不动．已知大气压强为p1，重力加速度为g，不计活塞与汽缸间摩擦．

(ⅰ)求活塞刚与挡板接触时气体的温度和重物P的质量的最小值；
(ⅱ)整个过程中，气体是吸热还是放热，吸收或放出的热量为多少？
14．（16分）如图甲所示，水平台面AB与水平地面间的高度差，一质量的小钢球静止在台面右角B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始做向右直线运动，力F的大小随时间变化的规律如图乙所示，当时立即撤去力F，此时钢块恰好与钢球发生弹性正碰，碰后钢块和钢球水平飞离台面，分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的3倍，钢块与台面间的动摩擦因数，取。求：
(1)钢块的质量m1；
(2)B、C两点间的水平距离x1。

15．（12分）如图，一导热性能良好的容器由三根内径相同的竖直玻璃管构成，管内装有足够多的水银，左管上端封闭有一定质量的理想气体A，右管上端与大气相通，下管用活塞顶住。开始时左右两管的水银面恰好相平，气体A的长度为20 cm，环境温度为304 K。已知大气压强恒为76 cmHg，现用外力缓慢向上推活塞，使气体A的长度变为19 cm。
（i）求此时左右两管水银面的高度差；
（ii）再将活塞固定，对气体A缓慢加热，使其长度变回20 cm。 求此时气体A的温度。




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
静止时细线无弹力，小球受到重力mg、空气浮力f和车顶压力FN，由平衡条件得
f=mg+FN=1.5mg
即浮力与重力的合力为0.5mg，方向向上。要使传感器示数为零，则细线有拉力FT，如图所示

由等效受力图（b）可得

小车加速度大小为

方向向左。故小车可以向左加速运动，也可以向右做减速运动，C正确，ABD错误。
故选C。
2、D
【解析】
A．运动员起跳时的速度方向向上，可知，t1时刻达到最高点，故A错误。
B．在0-t2时间内，v-t图象为直线，加速度不变，所以在0-t2时间内人在空中，t1时刻达到最高点，t1-t2时间内下落，t2时刻开始进入水面，t3时刻达到水中最深处，t3时刻的位移最大，故B错误。
C．根据速度图象的斜率表示加速度，知t1时刻的加速度为正，故C错误。
D．在t1-t3时间内，根据动能定理知

即

所以在t1~t2时间内重力做功WG12小于t2~t3时间内克服阻力做功Wf23，故D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A．点是波峰和波峰叠加的点，点是波谷和波谷叠加的点，都是振动加强点，故A错误；
B．机械波传播的过程中，各质点并不随波迁移，故小树叶只在原位置上下振动，故B错误；
C．、都是波峰和波谷叠加的点，属于振动减弱点，由于两波源振幅相同，故这两点均静止不动，故C错误；
D．若波源突然停止振动，由图像可知，在之后内，质点b仍是振动加强点，振幅为，完成两次全振动，通过的路程为，故D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A．开关断开后，板间场强不变，油滴将保持静止，故A错误；
B．因油滴带正电，由平衡条件可知电场力向上，A板带负电，A板电势低于B板，故B错误；
C．断开开关后，电容器的电荷量Q保持不变，由公式、和可知

当A板向右错开少许，即正对面积S减小，板间场强E增大，油滴所受电场力增大，将向上加速运动，故C正确；
D．当B板下移，板间场强E不变，但PB距离变大，由匀强电场的电势差U=Ed可知，BP电势差增大，因B点接地，电势始终为零，故P点电势减小，即D错误。
故选C。
5、C
【解析】
A．t1时刻的斜率不是最小的，所以t1时刻加速度不是最小的，故A错误；
B．t2时刻速度的方向为正，仍旧往上运动，没有改变运动方向，故B错误；
C．从图中看出，t3时刻开始做加速度不变的减速运动，所以“笛音雷”在t3时刻彻底熄火，故C正确；
D．t3~ t4时间内“笛音雷”做向上运动，速度方向为正，不可能做自由落体运动，故D错误。
故选C。
6、B
【解析】
AB．以小球为研究对象，取向上为正方向，整个过程中根据动量定理可得

得受到合力的冲量大小为

小球所受弹簧弹力冲量的大小为

选项A错误，B正确；
CD. 整个过程中根据动能定理可得

而整个过程重力做功WG=0
得合力对物块所做的功大小为

小球所受弹簧弹力做功的大小为

选项CD错误。
故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ACE
【解析】
A．当环境温度升高，假设内、外水银面的高度差不变，由于气体温度升高，气体压强增大，故内、外水银面的高度差不可能不变，高度差h减小，气体长度L增大，气体压强增大，故A正确；
B．气体温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的平均速率都增大，故B错误；
C．一定质量的理想气体，内能由温度决定，温度升高时，气体的内能一定增大，故C正确；
D．由于气体体积增大，故气体对外做功，故D错误；
E．根据热力学第一定律，气体一定从外界吸收热量，故E正确。
故选ACE。
8、BD
【解析】
A．由题图可得电路中电流的峰值为

交流发电机电动势的峰值为

故A错误；
B．由题图可得交变电流的角速度，从线圈平面与磁场平行开始计时，则时电动势的瞬时值

故B正确：
C．电压表示数为有效值不随时间发生变化，电阻两端电压为

所以电压表示数为，故C错误；
D．交流发电机线圈从图示位置开始转过的过程中的平均感应电动势为

故D正确。
故选BD。
9、ABD
【解析】
A.对小球分析可知，在竖直方向

由与，故支持力为恒力，即，故摩擦力也为恒力大小为

从C到E，由动能定理可得

由几何关系可知，代入上式可得

在D点时，由牛顿第二定律可得

由，将可得，D点时小球的加速度为

故小球在D点时的速度最大，A正确；
B.从E到C，由动能定理可得

解得

故B正确；
C.由于弹力的水平分力为，和均越来越大，故弹力水平分力越来越大，故弹性绳在小球从C到D阶段做的功小于在小球从D到E阶段做的功，C错误；
D.将小球电荷量变为，由动能定理可得

解得

故D正确；
故选ABD。
10、BD
【解析】
AB．由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx为0.1 m时，小球的速度最大，然后减小，说明当Δx为0.1 m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：
kΔx＝mg
解得：
k＝N/m＝20 N/m
弹簧的最大缩短量为Δx最大＝0.61 m，所以
F最大＝20 N/m×0.61 m＝12.2 N
弹力最大时的加速度
a＝＝＝51 m/s2
小球刚接触弹簧时加速度为10 m/s2，所以压缩到最短时加速度最大，故A错误，B正确；
C．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，单独的小球机械能不守恒，故C错误；
D．根据自由落体运动算得小球自由落体运动下落的高度

D正确．
故选BD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 7.96×102 N/m CAEFD
【解析】
(1)[1]①弹簧的伸长量与齿条下降的距离相等，而齿条下降的距离与齿轮转过的角度对应的弧长相等，齿轮转动一周对应的弧长即为齿轮周长，即托盘中物品质量为P0＝5 kg时弹簧的伸长量：
Δx＝πd
因此只要测出齿轮的直径d即可计算其周长，然后由胡克定律得：
2kΔx＝P0g
解得k＝；
[2]②游标卡尺读数为0.980 cm，代入：
k＝
得k＝7.96×102 N/m；
(2)[3]直接测出不同示数下弹簧的伸长量也可以进行实验，即按CAEFD进行操作，实验不需要测量齿轮和齿条的齿数，GH是多余的；
[4]求解形变量
Δx1＝l1－l0
Δx2＝l2－l0
Δx3＝l3－l0
则：
k1＝
k2＝
k3＝
则：
k＝
联立解得：k＝。
12、1.0 C E 6.9 1.5
【解析】
(1)[1]把3V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为9V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为3V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为

(2)[2]由题，电压表的量程为3V，内阻约为2kΩ，要改装成9V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为
2×2kΩ=4kΩ
故电阻箱应选C；
[3]在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选E；
(3)[4]由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为
U=2.3V
则电源的电动势为

[5]内阻为


四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(ⅰ) 　m＋ (ⅱ)放热　
【解析】
(ⅰ)由题意可得，缓慢降温过程是一个等压过程
初态：温度T1，体积V1＝LS，
末态：温度T1，体积V1＝
由盖—吕萨克定律有，解得T1＝
升温过程中，活塞不动，是一个等容过程，设重物P的质量的最小值为M
初态：温度T1＝，压强p1＝p1＋，
末态：温度T2＝T1，压强p2＝p1＋
由查理定律有，解得M＝m＋．
(ⅱ)整个过程中，理想气体的温度不变，内能不变；降温过程，气体体积变小，外界对气体做的功为
升温过程，气体体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功；由热力学第一定律，整个过程中，气体放出热量
Q＝W＝．
点睛：本题考查了求内能变化、温度等问题，分析清楚气体状态变化过程、应用热力学第一定律、理想气体状态方程即可正确解题．
14、 (1)0.3kg；(2)0.6m
【解析】
（1）设碰前钢块的速度大小为v，碰后，钢块、钢球的速度大小分别为和，钢块、钢球均做平抛运动，根据水平位移关系可知

钢块与钢球发生弹性正碰，由动量守恒可知

由机械能守恒可知

联立解得

（2）根据图乙图像，图线与t轴所包围的面积表示冲量，则时间内，推力冲量大小为

根据动量定理

解得

在根据第一问碰撞过程，可以求得

碰撞后，钢块做平抛运动，则

解得

15、 (i)4cm (ii)328K
【解析】
(i)由题意可知开始时气体A的压强等于大气压强p0，设玻璃管的横截面积为S，气体A长度为19cm时的压强为p1，根据玻意耳定律

又

可得

(ii)设气体A长度变回20cm时的温度为T2，压强为p2，由题意可知此时左右两管液面的高度差为


根据查理定律

解得