2024屆海南省四校高三下學期一模物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024屆高三聯考試題物理（滿分100分考試時間90分鐘）注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結束后，本試卷由考生自己保留，將答題卡交回。第I卷選擇題（共44分）一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求。1.中科院近代物理研究所利用蘭州重離子加速器通過“熔合蒸發(fā)”反應合成超重核，并同時輻射出一個中子。下列可能合成該超重核的原子核組合是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗核反應過程中滿足電荷數守恒、質量數守恒，則需滿足，A．由于，故A錯誤；B．由于，故B正確；C．由于，故C錯誤；D．由于，故D錯誤。故選B。2.如圖所示為某自行車的大齒輪、小齒輪和后輪結構示意圖，它們的邊緣有三個點a、b、c，半徑大小關系為，下列判斷正確的是（）A.b比a的角速度小 B.b和c的角速度相等C.a比b的向心加速度大 D.c比b的向心加速度大〖答案〗C〖解析〗AB．a、b共軸，角速度相同，b、c通過鏈條相連，線速度相同，根據，可知則有故AB錯誤；C．根據向心加速度公式又，則故C正確；D．根據向心加速度公式又，則故D錯誤。故選C。3.真空輪胎在輪胎和輪圈之間封閉著一定質量的空氣。海南夏天天氣炎熱，胎內氣體開始升溫，假設此過程胎內氣體的體積不變，則此過程中（）A.每個氣體分子動能均增大 B.氣體對外做功C.速率大的區(qū)間內分子數減少 D.氣體壓強增大〖答案〗D〖解析〗A．氣體分子的平均動能胎內氣體開始升溫，則平均動能增大，平均速率增大，但不是每一個氣體分子的速率都減小，故A錯誤；B．胎內氣體的體積不變，則氣體對外做功為零，故B錯誤；CD．溫度升高，根據氣體分子速率分布可知速率小的區(qū)間內分子數減少，速率大的區(qū)間內分子數增多，圖像的最高點向溫度高的方向移動，故C錯誤；D．由理想氣體狀態(tài)方程可知，一定質量的理想氣體溫度升高，體積不變，則壓強增大，故D正確。故選D。4.2023年2月，我國成功發(fā)射的中星26號衛(wèi)星是地球靜止軌道衛(wèi)星，其距離地面的高度約為地球半徑的6倍。已知地球自轉的周期為T，引力常量為G，依據題中信息可估算出（）A.地球的質量 B.衛(wèi)星的質量C.近地衛(wèi)星的周期 D.該衛(wèi)星繞行的線速度大小〖答案〗C〖解析〗AB．根據題意，設地球半徑為，由萬有引力提供向心力有解得可知，衛(wèi)星的質量消掉不可求，地球半徑未知，則地球的質量不可求，故AB不符合題意；C．根據題意，設近地衛(wèi)星的周期為，由開普勒第三定律有解得可知，近地衛(wèi)星的周期可求，故C符合題意；D．根據題意，由公式可得，該衛(wèi)星繞行的線速度大小由于地球半徑未知，則該衛(wèi)星繞行的線速度大小不可求，故D錯誤。故選C。5.如圖，物體A、B相對靜止，共同沿粗糙斜面勻速下滑，若默認最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力的大小，則下列說法中正確的是（）A.A與B之間可能沒有摩擦力B.B受到斜面的滑動摩擦力大于C.B與斜面的滑動摩擦因數D.A與B的滑動摩擦因數一定等于B與斜面間的滑動摩擦因數〖答案〗B〖解析〗BC．對AB整體，受力情況如圖所示由共點力平衡條件得滑動摩擦力為由以上三式可以解得故B正確，C錯誤；AD．對A物體，受力情況如圖所示由共點力平衡條件可得滑動摩擦力為又有fmax≥fA聯立以上等式和不等式可解得μAB≥tanθ＝μ故AD錯誤。故選C。6.由于空氣阻力的影響，炮彈的實際飛行軌跡不是拋物線，而是“彈道曲線”，如圖所示。其中點為發(fā)射點，點為落地點，點為軌跡的最高點，、為距地面高度相等的兩點，重力加速度為。下列說法正確的是（）A.炮彈到達最高點時的加速度等于B.炮彈經過點和經過點的機械能不相同C.炮彈經過點和經過點時的加速度相同D.炮彈由點運動到點時間大于由點運動到點的時間〖答案〗B〖解析〗A．在最高點時，炮彈具有水平向右的速度，所以炮彈在點時，除了受重力外還受到向后的空氣阻力，所以合力大于重力，即加速度大于，A錯誤；B．從到的過程中，空氣阻力一直做負功，炮彈的機械能逐漸減小，則炮彈經過點和經過點的機械能不相同，B正確；C．炮彈經過點和經過點時受空氣阻力和重力作用，空氣阻力方向不同，所受合力不同，則加速度不同，C錯誤；D．設炮彈從點運動到點的過程中所受阻力的平均豎直分量為，從點運動到點的過程中所受阻力的平均豎直分量為，根據牛頓第二定律可知到的平均加速度為到的平均加速為由此可知，，根據運動學規(guī)律可知，炮彈從點運動到點的時間小于點運動到點的時間，D錯誤。故選B。7.如圖所示，處于真空中勻強電場與水平方向成θ角，直線與勻強電場E互相垂直。在A點以大小為的初速度水平拋出一質量為m，帶電量為的小球，經時間t，小球下落一段距離過C點（圖中未畫出）時速度大小仍為，在小球由A點運動到C點的過程中，下列說法中正確的是（）A.小球的電勢能減少B.C可能位于直線的右側C.小球的機械能減少量一定等于D.小球的機械能減少量一定大于〖答案〗D〖解析〗A．由動能定理，動能不變，合外力的功為零，重力做正功，電場力必然做負功，電勢能增加，故A錯誤；B．若C位于直線的右側，則重力做正功，電場力做正功，動能增加，與動能不變矛盾，故B錯誤；CD．小球的機械能的減少量即為豎直方向的重力勢能的減少量mgh，由于電場力向右下方，重力豎直向下，將合力沿著水平和豎直方向正交分解，豎直方向的合力大于重力，故在豎直方向的分運動的加速度a大于g，豎直方向即故C錯誤，D正確。故選D。8.如圖所示，物體a與b通過輕彈簧連接，b、c、d三個物體用不可伸長的輕繩通過輕滑輪連接，系統處于靜止狀態(tài)，a恰好和地面無擠壓。已知a、c質量均為m，d質量為2m，彈簧的勁度系數為k。物體在運動過程中不會與滑輪相碰，不計一切阻力，重力加速度為g。將c與d間的線剪斷，下列說法正確的是（）A.b的質量為mB.此時b的瞬時加速度為C.b下降時的速度最大Db下降時彈簧彈性勢能最大〖答案〗C〖解析〗A．剪斷c與d間的線之前，整個系統處于靜止狀態(tài)，根據題意可知彈簧對b的作用力方向向下，大小為以cd為研究對象，c與b間的線對cd的拉力為設物體質量b為M，以b為研究對象，根據平衡條件有解得故A錯誤；B．將c與d間的線剪斷瞬間，cd間繩子的拉力突變?yōu)?，彈簧對b的作用力不變，b與c的加速度a大小相等，設此時bc間繩子的拉力為T，以c為研究對象，由牛頓第二定律有以bc整體為研究對象，由牛頓第二定律有代入數據解得故B錯誤；CD．由以上分析可知，剪斷線后，b往下運動，當b速度最大時，bc加速度均為零，設此時彈簧彈力為，以bc整體為研究對象，根據平衡條件可得解得即當b速度最大時，彈簧的彈力方向向上，b下降的距離等于開始的拉伸量加上速度最大時的壓縮量，根據胡克定律可得b下降的距離為由于慣性，b繼續(xù)往下運動，此時彈簧彈性勢能并不是最大，當b的速度變?yōu)榱銜r彈性勢能最大，故C正確，D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分；有選錯的得0分。9.“物理”一詞最早出現在我國的晉朝，泛指事物之理，源于《莊子·天下》中的“判天地之美，析萬物之理”。關于物理思想與方法，下列說法正確的是（）A.加速度用到了比值定義法B.重心、合力的概念都體現了等效思想C.用點電荷來代替帶電體的方法運用了假設法D.伽利略的理想斜面實驗運用了在可靠的事實基礎上進行合理外推的方法〖答案〗BD〖解析〗A．加速度定義式是速度的變化量與時間的比值，應用了比值定義法，故A錯誤；B．重心、合力和分力都采用了等效替代的思想，故B正確；C．用點電荷來代替帶電體采用了理想化物理模型的方法，故C錯誤；D．伽利略理想斜面實驗運用了在可靠的實驗事實基礎上進行合理外推的方法，故D正確。故選BD。10.邊長為L的正方形單匝線框abcd放置在如圖所示的勻強磁場中，磁感應強度為B，線框總電阻為r，若線框從圖示位置開始以角速度ω繞ab軸勻速轉動，則下列說法正確的是（）A.線框產生的感應電動勢最大值是B.線框產生的感應電動勢有效值是C.線框所在平面和磁場的方向垂直時，回路電流最大D.線框所在平面和磁場的方向平行時，回路電流最大〖答案〗AD〖解析〗AB．線框產生的感應電動勢最大值為則線框產生的感應電動勢有效值為故A正確，B錯誤；C．線框所在平面和磁場的方向垂直時，穿過線框的磁通量最大，但磁通量變化率最小，感應電動勢最小，回路電流最小，故C錯誤；D．線框所在平面和磁場的方向平行時，穿過線框的磁通量為0，但磁通量變化率最大，感應電動勢最大，回路電流最大，故D正確。故選AD。11.多個點波源在空間也可以形成干涉圖樣，如圖甲是利用軟件模擬出某時刻三個完全相同的橫波波源產生的干涉圖樣。圖乙是三個完全相同的橫波波源在均勻介質中的位置，波源，，分別位于等邊三角形的三個頂點上，且邊長為。三個波源時刻同時開始振動，振動方向垂直紙面，振動圖像均如圖丙所示。已知波的傳播速度為，處質點位于三角形中心，處質點位于與連線中點。下列說法正確的是（）A.位于處的質點的振幅為B.時，處質點開始振動C.其中一列波遇到尺寸為的障礙物時，不能發(fā)生明顯的衍射現象D.若三列波頻率不同，即使在同一種介質中傳播時也能夠發(fā)生干涉現象〖答案〗AB〖解析〗A．處質點位于三角形中心，該點到三個波源的間距相等，可知該點為振動加強點，則該點的振幅為A正確；B．由于處質點位于與連線中點，則波源與的振動形式傳播到處質點所用的時間為即時，處質點開始振動，B正確；C．根據圖丙可知，周期為，根據波速表達式有代入數據解得根據發(fā)生明顯衍射的條件可知，能發(fā)生明顯的衍射現象，C錯誤；D．根據干涉的條件可知，機械波要發(fā)生干涉，波的頻率必須相等，即三列波的頻率不同時不能夠發(fā)生干涉現象，D錯誤。故選AB。12.如圖所示，有一玻璃直角三棱鏡，。由兩種單色光甲和乙組成的一細光束，從邊射入三棱鏡，調整入射方向發(fā)現，當入射光束垂直邊入射時，單色光甲從邊射出，且出射光線和邊的夾角為30°，單色光乙恰好在邊發(fā)生全反射，則下列判斷正確的是（）A.甲、乙兩種單色光的折射率分別為和B.甲、乙兩種單色光在該玻璃中的傳播速度之比為C.若用單色光甲照射某金屬表面，能使該金屬發(fā)射光電子，則用單色光乙照射該金屬表面，也一定能使該金屬發(fā)射光電子D.用完全相同的楊氏雙縫干涉儀做雙縫干涉實驗，單色光甲的條紋寬度要比單色光乙的條紋寬度窄〖答案〗BC〖解析〗根據題意，由折射定律和反射定律畫出光路圖，如圖所示A．根據題意，由幾何關系可知，甲光在邊的入射角為，折射角為則甲光折射率為乙光恰好發(fā)生全反射，則臨界角為，則乙光的折射率為故A錯誤；B．根據題意，由公式可得則甲、乙兩種單色光在該玻璃中的傳播速度之比為故B正確；C．由于甲光的折射率小于乙光的折射率，則甲光的頻率小于乙光的頻率，由光電效應方程可知，若用單色光甲照射某金屬表面，能使該金屬發(fā)射光電子，則用單色光乙照射該金屬表面，也一定能使該金屬發(fā)射光電子，故C正確；D．根據題意，由公式可知，由于甲光的頻率小，則甲光的波長長，由公式可知，用完全相同的楊氏雙縫干涉儀做雙縫干涉實驗，單色光甲的條紋寬度要比單色光乙的條紋寬度寬，故D錯誤。故選BC。13.如圖，真空中有區(qū)域I和II，區(qū)域I中存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向下（與紙面平行），磁場方向垂直紙面向里，腰長為L的等腰直角三角形CGF區(qū)域（區(qū)域II）內存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外。圖中A、C、O三點在同一直線上，AO與GF垂直，且與電場和磁場方向均垂直。A點處的粒子源持續(xù)將比荷一定但速率不同的粒子射入區(qū)域I中，只有沿直線AC運動的粒子才能進入區(qū)域II。若區(qū)域I中電場強度大小為E、磁感應強度大小為B1，區(qū)域II中磁感應強度大小為B2，則粒子從CF邊靠近F的三等分點D射出，它們在區(qū)域II中運動的時間為t0。若改變電場或磁場強弱，能進入區(qū)域II中的粒子在區(qū)域II中運動的時間為t，不計粒子的重力及粒子之間的相互作用，下列說法正確的是（）A.從D點飛出的粒子速度大小為B.粒子的比荷為C.若僅將區(qū)域I中電場強度大小變?yōu)?E，則D.若僅將區(qū)域II中磁感應強度大小變?yōu)椋瑒t粒子從GF邊出射，出射點距離O點〖答案〗BCD〖解析〗A．根據題意可知區(qū)域Ⅰ中粒子電場力和洛倫茲力相等，由此可得解得粒子在區(qū)域Ⅱ中做勻速圓周運動，速度大小不變，故從D點飛出的粒子速度大小為，故A錯誤；B．粒子的運動軌跡如圖所示在區(qū)域Ⅱ中，粒子受到的洛倫茲力提供向心力，則有根據幾何關系可知，粒子轉過的圓心角為，則有聯立可得粒子的比荷為故B正確；C．若僅將區(qū)域Ⅰ中電場強度大小變?yōu)?E，設進入區(qū)域Ⅱ中的速度大小為，則有解得在區(qū)域Ⅱ中，粒子受到的洛倫茲力提供向心力，則有解得則粒子將從GF邊離開區(qū)域Ⅱ，軌跡的圓心角小于，根據粒子在磁場中的周期公式由于區(qū)域Ⅱ中的磁場不變，粒子的比荷也不變，所以周期不變，根據因為粒子在區(qū)域Ⅱ中做圓周運動的圓心角減小，所以粒子運動時間減小，則有故C正確；D．若僅將區(qū)域Ⅱ中磁感應強度大小變?yōu)?，設粒子在區(qū)域Ⅱ中運動的半徑為，根據解得則粒子從GF邊出射，粒子在區(qū)域Ⅱ中的運動軌跡如圖所示由幾何關系可得根據勾股定理則出射點距離O點故D正確。故選BCD。第II卷非選擇題（共56分）三、實驗題：本題共2小題，14題8分，15題10分，每空2分，共18分。請將〖答案〗按題目要求寫在答題卡上的指定位置，不要求寫運算過程。14.利用如圖所示的裝置來驗證機械能守恒定律，A為裝有擋光片的鉤碼，總質量為M，輕繩一端與A相連，另一端跨過輕質定滑輪與質量為m的重物B相連。實驗過程如下：用游標卡尺測出擋光片的寬度為d；先用力拉住B，保持A、B靜止，測出A下端到光電門的距離為h（）；然后由靜止釋放B，A下落過程中擋光片經過光電門，測出擋光時間為t。已知重力加速度為g。（1）為了能完成上述實驗，M__________m（填“＞”、“＝”或“＜”）；（2）某次實驗中用螺旋測微器測出擋光片的寬度，測量結果如圖所示，則擋光片的寬度為__________mm；（3）在A從靜止開始下落h的過程中，如果滿足__________，則驗證A、B和地球所組成的系統機械能守恒（用題中所給物理量的符號表示）；（4）擋光片經過光電門的速度與鉤碼A下落h時的瞬時速度間存在一個差值，為減小這個差值，可采取的措施是__________。（寫出合理的一條即可）〖答案〗（1）＞（2）4.699##4.700##4.701（3）（4）減小擋光片的寬度或者增大下落高度〖解析〗【小問1詳析】為了使A下落過程中擋光片經過光電門，需滿足【小問2詳析】根據螺旋測微器的讀數原理可知擋光片的寬度為【小問3詳析】物塊經過光電門的瞬時速度為系統重力勢能的減少量為系統動能的增加量為則機械能守恒的表達式為【小問4詳析】某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，用光電門測出瞬時速度小于下落h時的真實速度，可采取減小擋光片的寬度或者增大下落高度。15.某同學用甲圖的電路圖進行相關電學實驗。（1）將電阻箱R2的阻值調至__________（選填“最大”或“最小”），然后閉合開關，再將撥至1位置，調節(jié)R2使電壓表V有明顯讀數；（2）保持R2不變，將開關撥至2位置，調節(jié)R1使電壓表的讀數仍為，此時電阻箱讀數如圖乙所示，則__________Ω；（3）為了測量電池的電動勢E和內阻r，先將R1的阻值調到R0，R2調到最大，將撥至2位置，閉合開關；然后多次調節(jié)R2，并記錄下了各次R2的阻值和對應電壓表的讀數U；最后根據記錄的數據，畫出如圖丙所示的圖像，圖像的斜率為k，與縱軸的截距為a。則根據圖像可以求出電池電動勢__________，內阻__________（結果均用、k、a表示）；（4）上面數據處理中并未考慮電壓表的分流，若考慮電壓表分流，則測得的電動勢__________（填“＞”、“＜”或“＝”）?！即鸢浮剑?）最大（2）209.1（3）（4）<〖解析〗【小問1詳析】為了保護電路，將電阻箱R2的阻值調至最大；【小問2詳析】由等效替代思想可得，電阻箱阻值大小與Rx阻值相同，電阻箱讀數如圖乙所示，則Rx=(2×100+9×1+1×0.1)Ω=209.1Ω【小問3詳析】[1][2]由閉合電路歐姆定律可得變形可得結合圖像的斜率為k，與縱軸的截距為a，則可得【小問4詳析】考慮電壓表的分流，設R0與電壓表并聯總電阻為R并，則變形得解得則測得的電動勢E測<E真。四、計算題：本題共3小題，第16題10分，第17題12分，第18題16分，共38分。把解答寫在答題卡中指定答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。16.在駐波聲場作用下，水中小氣泡周圍液體的壓強會發(fā)生周期性變化，使小氣泡周期性膨脹和收縮，氣泡內氣體可視為質量不變的理想氣體，其膨脹和收縮過程可簡化為如圖所示的圖像，氣泡內氣體先從壓強為、體積為、溫度為的狀態(tài)A等溫膨脹到體積為、壓強為的狀態(tài)B，然后從狀態(tài)B絕熱收縮到體積為、壓強為、溫度為的狀態(tài)C，B到C過程中外界對氣體做功為W，已知、、、W。求：（1）與；（2）B到C過程，氣泡內氣體內能的變化量?！即鸢浮剑?）；；（2）〖解析〗（1）由題可知，根據玻意耳定律可得解得根據理想氣體狀態(tài)方程可知解得（2）根據熱力學第一定律可知其中，故氣體內能增加17.如圖所示，將一可視為質點的小物塊A放置在足夠長的長木板B最右側，用跨過輕質定滑輪的輕繩將木板右側與重物C相連并保持靜止，三者的質量分別為、、，重物C距離地面高度。已知物塊A與長木板B間的動摩擦因數，木板