2023届湖北省新高考信息卷(三)物理试题

2023届湖北省新高考信息卷（三）物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
如图为老师课堂演示的光电效应实验装置，关于该实验相关表述正确的是（ ）
A．光电效应现象最早由爱因斯坦发现，随后提出光子说解释其规律
B．如果用紫外光照射锌板能发生光电效应，使用可见光也一定能发生光电效应
C．若锌板和验电器原本均不带电，则发生光电效应时验电器带正电
D．对于同一种金属，出射光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
第(2)题
若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（ ）
A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的
B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
C
．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D
．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
第(3)题
微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。

如图所示，电容M极板固定，N极板可运动，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。

图中R为定值电阻。

下列对传感器描述正确的是（ ）
A．静止时，电流表示数为零，且电容器两极板不带电
B．电路中的电流表示数越大，说明手机的加速度越大
C．由静止突然向后加速时，电流由a向b流过电流表
D．由静止突然向前加速时，电流由a向b流过电流表
第(4)题
如图所示，“”形金属框静止于光滑绝缘的水平桌面上，金属框总质量为，总阻值为，各边粗细均匀且材料相同，相
邻边相互垂直，，。

其右侧是宽度为的匀强磁场区域，磁感应强度大小为
，方向垂直于水平桌面向下。

金属框在垂直于磁场边界的水平拉力的作用下以速度向右匀速通过磁场，边始终与磁场边界平行。

下列说法正确的是（）
A．从边刚进入磁场到和边刚要进入磁场的过程中，、间的电势差为
B
．在、边刚进入磁场时，金属框中的电流为
C．金属框穿过磁场的整个过程，拉力做的功为
D．金属框穿过磁场的整个过程，拉力做的功为
第(5)题
已知可见光的光子能量范围为。

氢原子能级图如题图所示，大量处于激发态的氢原子在向低能级跃迁时发出
的光，其光谱线处于可见光范围内的有（ ）
A．6条B．3条C．2条D．1条
第(6)题
如图所示，质量分别为，，的三个物体A、B、C叠放在倾角为的斜面上，已知A、B间动摩擦因数为，B、C间动摩擦因数为，C与斜面间动摩擦因数为，与斜面平行的外力作用在B物体上，
三个物体均静止在斜面上，则下列判断正确的是（ ）
A．A、B间的摩擦力大小为，方向沿斜面向上
B．B、C间的摩擦力大小为，方向沿斜面向下
C．B、C间的摩擦力大小为零
D．C与斜面间的摩擦力大小为，方向沿斜面向下
第(7)题
研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )
A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
第(8)题
长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。

已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（）
A
．B．
C．D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图所示，可视为质点的a、b两球的质量均为，a球从倾角为的光滑固定斜面顶端无初速度下滑，b球同时从斜面顶端以
速度水平抛出，以下说法正确的是（ ）
A．落地前，a、b两球都做匀变速运动
B．落地前的瞬间，a球的速率小于b球的速率
C．落地前的运动过程中，二者加速度始终相同
D．a、b两球同时落地
第(2)题
为更好地探测月球，发射一颗观测月球的地球卫星，月球B分别与卫星A和地球球心O的连线之间的最大夹角为θ，如图所示。

设卫星、月球绕地球均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星与月球的轨道半径之比为cosθ：1B．卫星与月球的加速度大小之比为1：sin2θ
C
．卫星与月球的线速度大小之比为：1D．卫星与月球的角速度大小之比为1：
第(3)题
静电透镜被广泛应用于电子器件中，如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场，其中虚线为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。

一电子从其左侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨迹，P、Q、R为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从P点运动到R点，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．P点的电势低于Q点的电势
B．电子在P点的加速度小于在R点的加速度
C．从P至R的运动过程中，电子的电势能增加
D．从P至R的运动过程中，电子的动能一直增大
第(4)题
如图所示，某同学将离地的网球以的速度斜向上击出，当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为
的P点，击球点到P点的水平距离为。

网球与墙壁碰撞前后的速度矢量遵守光的反射定律，即垂直墙面速度分量大小不变、方向相反，平行墙面的速度分量大小、方向均不变。

重力加速度为g，则网球落地时的速度大小和着地点到P点的水平距离
分别为（ ）
A
．B．
C
．D．
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图所示，平行金属导轨和与水平面的夹角为，两导轨间距为，放置于水平面内的金属圆环圆心为，
半径为，不计质量的金属棒一端固定在处，另一端搭在圆环上可沿圆环转动但与圆环始终保持接触良好；导轨
端用导线与点相连，导轨端用导线与圆环边缘相连；质量为的直金属棒跨接在两平行导轨上且与两导轨垂
直，与导轨之间的动摩擦因数为；导轨平面上矩形区域内有垂直导轨平面向上的匀强磁场，圆环平面内有竖直
向上的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为，金属棒和电阻均为，其余电阻均不计。

取重力加速度为。

（1）若取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使导体棒在磁场中静止不动，求转动的角速度应满足的条件；
（2）将从磁场上边界上方某处由静止释放，一段时间后以大小为的速度进入磁场，同时用外力控制棒的
运动使在磁场中做匀加速运动，经以的速度离开磁场，运动过程中始终与两导轨垂直并保持接触良好。

若以进入磁场瞬间为时刻，对棒在磁场中运动的过程，求：
①的角速度的大小随时间变化的关系式；
②外力对金属棒做的功。

第(2)题
如图所示，一条劲度系数为k的轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一个质量为m的小木块A，弹簧原长时右端位
于O点，现将A拉伸至P处，OP长度为l，并用外力使木块静止。

某时刻另一个质量为0.5m的小木块B向左运动与A发生弹性碰撞并同时撤去固定A的外力，碰撞时间极短。

碰后A运动至O点左侧的Q处速度为0，OQ长度也为l，已知A与地面间动摩擦因数为
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

忽略B与地面间的摩擦。

求：
（1）木块B的初速度；
（2）接（1）问，已知A到达Q处后，接下来向右运动经过O点，并且没有再次经过O点就在O点右侧停住，求的取值范围（弹
簧的弹性势能公式为，其中x为弹簧的形变量）
（3）接（2）问求取何值时物体最终停住点距O点的距离最大，并求出该值。

第(3)题
生活中运送货物时我们常会用到传送带，这样可以很大程度上节省人力。

如图所示，圆心为O、半径为的内壁光滑的圆弧形槽固定在水平地面上，圆弧的左右两端等高，D点为圆弧的左端点，连线与竖直方向的夹角为。

传送带以
的速率沿顺时针方向转动，传送带的段倾角，段水平，、段的长度均为。

将一个质量为的货物轻放在A端，货物与传送带、间的动摩擦因数均为，货物经过B处时不脱离传送带且速率不变，之后从C点水
平抛出并恰好无碰撞地从D点进入圆弧形槽，货物可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，不计空气阻力，，。

求：
（1）货物在传送带上运动的时间t；
（2）货物在D点对槽的压力大小。

第(4)题
如图所示，水平固定的绝热汽缸内，用不导热的轻质活塞封闭着一定质量的理想气体。

活塞横截面积为S，汽缸底部有电热丝，轻绳水平段的左端连接活塞，另一端跨过定滑轮后与质量为m的小桶相连.开始时小桶静止，外界大气压强为，活塞距离汽缸底部的距离为，不计一切摩擦阻力，重力加速度大小为g。

（1）若将电热丝通电缓慢加热气体，一段时间后，气体吸收的热量为Q，活塞缓慢向右移动的距离为，求该过程气体内能的增量；
（2）若在小桶内缓慢加入细沙，同时控制电热丝的加热功率，使汽缸内气体温度保持不变，当加入质量为2m的细沙时，求该过程活塞向右缓慢移动的距离。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。

他根据老师提供的以下器材，画出了如图甲所示的原理图。

①电压表V（量程3 V，内阻R V约为10kΩ）
②电流表G（量程3 mA，内阻R G=100Ω）
③电流表A（量程3 A，内阻约为0.5Ω）
④滑动变阻器R1（0~20 Ω，2 A）
⑤滑动变阻器R2（0~500 Ω，1 A）
⑥定值电阻R3=0.5Ω
⑦开关S和导线若干
（1）该同学发现电流表A的量程太大，于是他将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是________ A。

（保留两位有效数字）
（2）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是________。

（填写器材编号）
（3）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=1.50V，电源的内阻r=______ Ω。

第(2)题
如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

（1）为完成此实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是___________。

（选填选项前的字母）
A．秒表
B．天平
C．刻度尺
D．打点计时器
（2）关于本实验，下列说法中正确的是 ___________。

（选填选项前的字母）
A．轨道末端必须水平
B．轨道倾斜部分必须光滑
C．入射小球的质量小于被碰小球的质量
D．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
（3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP，然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S中静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。

实验中还需要测量的有
___________。

（选填选项前的字母）
A．小球抛出点距地面的高度H
B．入射小球开始的释放高度h
C．入射小球和被碰小球的质量m1、m2
D．两球相碰后的平抛射程OM、ON
（4）经测定，m1=40.0 g，m2=5.0 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示。

碰撞前、后m1的动量分别
为p1与p1′，m2的动量为p2′，实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为___________；（结果保留三位有效数字）。