2023年海南省高考物理一模试卷（含答案解析）

2023年海南省高考物理一模试卷

1.  物体做直线运动时的位移、速度、加速度与所受合力随时间变化的图像如图所示，则做匀速直线运动的是(    )

A.  B.
C.  D.

2.  一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时刻该简谐横波的波形图；图乙是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是(    )
 

A. 简谐横波沿x轴正方向传播 B. 简谐横波的频率为2Hz
C. 简谐横波的波速为 D. 时质点P在波峰

3.  如图所示，两直梯下端放在水平地面上，上端靠在竖直墙壁上，相互平行，均处于静止状态。梯子与墙壁之间均无摩擦力，下列说法正确的是(    )

A. 梯子越长、越重，所受合力越大
B. 地面对梯子的作用力一定竖直向上
C. 地面对梯子的摩擦力与竖直墙壁垂直
D. 两梯子对竖直墙壁的压力大小一定相等

4.  如图甲所示的电路中的5个灯泡完全相同，当A、B端输入如图乙所示的交变电压时，5个灯泡亮度相同，则理想变压器原、副线圈的匝数比为(    )
 

A. 2：3 B. 1：1 C. 3：2 D. 2：1

5.  斜向上发射的炮弹在最高点爆炸爆炸时间极短成质量均为m的两块碎片，其中一块碎片做自由落体运动。已知炮弹爆炸时距地面的高度为H，炮弹爆炸前的动能为E，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，则两块碎片落地点间的距离为(    )

A.  B.  C.  D.

6.  2021年2月10日，“天问一号”探测器成功进入环绕火星椭圆轨道，在椭圆轨道的近火点接近火星表面制动后顺利进入近火轨道，Q点为近火轨道上的另一点，M点是椭圆轨道的远火点，椭圆轨道的半长轴等于圆形轨道的直径，如图所示。下列说法正确的是(    )

A. 探测器在M点的速度最大
B. 探测器在Q点与椭圆轨道上的P点的加速度大小相等
C. 探测器在椭圆轨道上P点与M点的速度之比为2：1
D. 探测器在椭圆轨道与圆轨道上的周期之比为2：1

7.  如图所示，直角三角形ABC为三棱镜的横截面，，，真空中一束与BC边成角的单色光线从BC边的中点O射入棱镜，在AC边反射后从AB边射出。已知BC边长为，光在真空中传播的速度，棱镜对该光的折射率为。则光在三棱镜中的传播时间为(    )

A.  B.  C.  D.

8.  英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列说法正确的是(    )

A. 电场和磁场都是假想的
B. 电场线和磁感线都是客观存在的
C. 电场线和磁感线可以形象地描述场的强弱和方向
D. 电荷和电荷、磁极和磁极、通电导体和磁极之间都是通过场发生相互作用的

9.  图甲是三颗微粒做布朗运动的位置连线图，图乙是氧气分子速率分布图，图丙是静止在水面上的硬币，图丁是空气压缩仪点燃硝化棉，下列说法正确的是(    )
 

A. 甲图中，微粒越小，布朗运动越明显
B. 乙图中，温度升高，所有氧分子的速率都增大
C. 丙图中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的浮力
D. 丁图中，压缩空气压缩仪内的空气，空气的温度升高，内能增大

10.  在x轴上范围内，存在沿x轴正方向的电场，其电势随x的变化规律如图所示。现将一质量为m、带电荷量为q的粒子自O点由静止释放，粒子仅在电场力的作用下沿x轴做加速运动，从处离开电场，下列说法正确的是(    )

A. 粒子的电势能减小了 B. 粒子离开电场时的动能为
C. 粒子在电场中运动的时间为 D. 粒子离开电场时的速度大小为

11.  一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示，螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中，无人机在地面上由静止开始以的加速度匀加速竖直向上起飞，上升36m时无人机突然出现故障而失去升力。已知无人机的质量为5kg，运动过程中所受空气阻力大小恒为10N，取重力加速度大小。下列说法正确的是(    )

A. 无人机失去升力时的速度大小为
B. 螺旋桨工作时产生的升力大小为60N
C. 无人机向上减速时的加速度大小为
D. 无人机上升的最大高度为36m

12.  如图所示，纸面内的菱形金属线框ABCD以速度平行于AD方向匀速通过一有界的匀强磁场，磁场的边界PQ、MN相互平行，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。已知线框的电阻为R，线框的边长和磁场宽度均为L，，，下列说法正确的是(    )

A. A点离开磁场后线框内的感应电流沿顺时针方向
B. 线框内感应电动势的最大值为
C. 此过程中穿过线框的磁通量的最大值为
D. 线框穿过磁场的整个过程中回路中的最大热功率为

13.  一灵敏电流计G的内阻，满偏电流，现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表，量程为；开关、都断开时为电压表，量程为。试回答下列问题：
定值电阻______ ，______ 。
开关闭合、断开时为______ 填“电流”或“电压”表，量程为______ 。

14.  如图所示，容积为2V的汽缸固定在水平地面上，汽缸壁及活塞导热性能良好，活塞面积为S，厚度不计。汽缸两侧的单向阀门气体只进不出均与打气筒相连，开始活塞两侧封闭空气的体积均为V，压强均为。现用打气筒向活塞左侧打气15次，向活塞右侧打气10次。已知打气筒每次能打入压强为、体积为的空气，外界温度恒定，空气视为理想气体，不计活塞与汽缸间的摩擦。求：
活塞左、右封闭空气的体积之比k；
汽缸内空气的压强p。

15.  某同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量红色光的波长，测得双缝之间的距离为，光屏与双缝之间的距离为，第1条与第8条红色亮条纹中心间的距离为，试回答下列问题：

相邻两条亮条纹的间距为______ mm；
实验中测得的红色光的波长为______ m；
若将图中滤光片换为紫色，则干涉条纹间距将______ 填“变大”、“不变”或“变小”。

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：A、根据图像的斜率表示速度，由图可知，图A中物体做匀速直线运动，故A正确；
B、图B中物体做匀加速直线运动，故B错误；
C、图C中物体的加速度恒定不变，做匀变速直线运动，故C错误；
D、图D中物体受到的合力逐渐变大，其加速度越来越大，做变加速运动，故D错误。
故选：A。
根据图像的斜率表示速度，图象的斜率表示加速度，匀速直线运动的合力与加速度均为零进行分析。
本题考查运动学图像，目的是考查学生的理解能力。关键要知道图像的斜率表示速度，图象的斜率表示加速度。
 

2.【答案】A 

【解析】解：A、由乙图可知，时刻质点P在平衡位置且沿y轴正方向振动，根据上下坡法可知该简谐横波沿x轴正方向传播，故A正确；
B、由乙图可知，简谐横波的周期为2s，则频率为，故B错误；
C、由甲图可知波长为4m，根据波速、波长以及周期之间的关系，可知该简谐横波的波速为，故C错误；
D、由乙图可知，时质点P在波谷，故D错误。
故选：A。
由乙图可知，时刻质点P在平衡位置且沿y轴正方向振动，根据上下坡法判断该简谐横波的传播方向；由乙图可知简谐横波的周期，再根据周期和频率之间的关系求出频率；由甲图可知波长，再根据波长和周期以及波速之间的关系，求出简谐横波的波速；最后分析乙图分析时质点P的位置。
本题考查了机械振动和机械波的综合问题，难度不大，解决本题的关键是准确的由振动图像分析波的传播方向。
 

3.【答案】C 

【解析】解：A、两梯子均处于静止状态，所受合力均为零，故A错误；
BC、对梯子受力分析，地面对梯子的支持力竖直向上，摩擦力沿水平方向，且与竖直墙壁垂直，其合力方向斜向上，故B错误，C正确；
D、两梯子的质量大小不确定，梯子对竖直墙壁的压力大小无法比较，故D错误。
故选：C。
对梯子受力分析，知道弹力的方向垂直于接触面指向受力物体，知道摩擦力的方向沿接触面，根据平衡条件判断梯子所受的作用力。
本题考查受力分析，知道弹力的方向和摩擦力的方向，结合平衡条件分析即可。
 

4.【答案】C 

【解析】解：因为5个灯泡亮度相同，则通过5个灯泡的电流相等，设通过每个灯泡的电流为，则通过原线圈的电流为
通过副线圈的电流为
理想变压器原副线圈电流比等于匝数的反比，则有：
所以原、副线圈的匝数比为：
故C正确，ABD错误。
故选：C。
5个灯泡亮度相同，通过5个灯泡的电流相等，根据串并联规律得到原副线圈的电流，根据理想变压器原副线圈电流比等于匝数的反比求解匝数比。
本题考查变压器，解题关键是知道理想变压器原副线圈电流比等于匝数的反比，结合串并联规律求解即可。
 

5.【答案】B 

【解析】解：火箭炸裂的过程水平方向动量守恒，设火箭炸裂前的速度大小为v，则由可得，
由题意可知，其中一块做自由落体运动，即炸裂后速度为零；设炸裂后瞬间另一块碎片的速度大小为，以原速度方向为正方向，则由动量守恒定律可得，
解得
根据平抛运动规律有，解得飞行时间
两块碎片落地点之间的距离，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据动能表达式求出炮弹的速度，一块碎片做自由落体运动，说明水平速度为零，再由动量守恒定律求出爆炸后另一块的速度，由平抛运动飞出的水平射程，即可得出落地点间的距离。
本题考查动量守恒定律的应用与平抛运动的结合，要注意明确在爆炸问题中，由于内力远大于外力，可以视为动量守恒。
 

6.【答案】B 

【解析】解：设火星的半径为R，探测器在椭圆轨道上P点的速度大小为vp，在M点的速度大小为，根据题意可知
根据开普勒第二定律可知
解得，因此M点速度最小，故AC错误；
B.由可知，探测器在椭圆轨道上P点与在圆轨道上Q点距地心相等，加速度大小相等，故B正确；
D.椭圆的半长轴
根据开普勒第三定律，
故D错误。
故选：B。
根据开普勒定律以及万有引力定律分析。
本题考查万有引力与航天，目的是考查学生的推理能力，需要熟记相关公式，并能灵活运用。
 

7.【答案】D 

【解析】解：根据折射定律
解得
画出光路图如图所示：

根据几何关系，，，则光在三棱镜中的传播时间为
代入数据解得，故D正确，ABC错误。
故选：D。
根据折射定律，求角度，画光路图，求光的传播时间。
本题考查学生对折射定律和光传播规律的掌握，是一道基础题。
 

8.【答案】CD 

【解析】解：A、电场和磁场都是客观存在的物质，故A错误；
B、电场线和磁感线是为了形象地描述电场和磁场而人为引入，是理想化的物理模型，实际上不存在，故B错误；
C、电场线与磁感线的切线方向描述电场与磁场的方向，电场线与磁感线的疏密可以描述电场与磁场的强弱，故C正确；
D、电荷和电荷之间的相互作用是通过电场发生的，磁极和磁极、通电导体和磁极之间都是通过磁场发生相互作用的，故D正确。
故选：CD。
电场与磁场是客观存在的物质；电场线与磁感线是理想化的物理模型；电场线与磁感线可以描述电场与磁场的强弱与方向；电荷间、磁铁间、通电导线间的磁场力是通过磁场发生的。
本题考查场的概念，目的是考查学生的理解能力，掌握基础知识即可解题，要注意基础知识的学习。
 

9.【答案】AD 

【解析】解：微粒越小，水分子对微粒撞击的不平衡性越明显，则布朗运动越明显，故A正确；
B.温度越高，氧气分子的平均速率增大，不是每一个分子速率都增大，故B错误；
C.硬币浮在水面上，主要是因为水的表面张力，故C错误；
D.压缩空气，外界对气体做功，即，快速压缩空气，来不及吸放热，即，根据热力学第一定律，可得，空气的内能增大，温度升高，故D正确。
故选：AD。
微粒越小，布朗运动越明显；温度较高，速率大分子占据的比例较大，氧气分子的平均速率增大，但不是每一个分子速率都增大；硬币漂浮在水面上，主要由于硬币受到水的表面张力的作用；迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，根据热力学第一定律，可得空气的内能增加，温度升高。
本题考查了布朗运动、温度、水的表面张力、热力学第一定律等热学基础知识，目的是考查学生的理解能力。
 

10.【答案】AD 

【解析】解：A、粒子做加速运动，电场力做正功，电场力做功
电场力做功等于电势能的减小量，即电势能减小量，故A正确；
B、根据动能定理得，合外力做功等于动能的变化量，则由
则粒子离开电场时的动能为，故B错误；
C、图像的斜率的绝对值表示电场强度的大小，由图像得，沿x轴方向电场强度不变，则粒子在电场中做匀加速直线运动，由位移-时间公式得：
由牛顿第二定律得：
由图像得，电场强度大小
联立解得：
故C错误；
D、离开电场时的动能为
解得：
故D正确。
故选：AD。
根据电场力做功公式求解电场力做功，电场力做功等于电势能的减小量；根据动能定理求解粒子离开电场时的动能，根据动能公式求解离开电场时的速度大小；图像的斜率的绝对值表示电场强度的大小，根据牛顿第二定律和运动学公式求解粒子在电场中运动的时间。
本题考查图像和功能关系，解题关键是知道图像的斜率绝对值表示电场强度，知道电场力做功等于电势能的减小量，结合动能定理、牛顿第二定律和运动学公式列式求解即可。
 

11.【答案】AC 

【解析】解：A、无人机向上加速过程中，由位移-速度公式得：
代入数据解得，无人机失去升力时的速度大小为
故A正确；
B、无人机向上加速过程中，对无人机，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
故B错误；
C、无人机向上减速时，对无人机，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
故C正确；
D、无人机向上减速过程，由位移-速度公式得：
代入数据解得，无人机减速上升的高度为
则无人机上升的最大高度为
故D错误。
故选：AC。
无人机向上加速过程中，根据匀变速直线运动位移-速度公式求解失去升力时的速度大小，根据牛顿第二定律求解升力大小；无人机向上减速时，对无人机受力分析，根据牛顿第二定律求解无人机的加速度大小，根据位移-速度公式求解减速上升的高度，进而求解无人机上升的最大高度。
本题考查动力学问题，解题关键是先根据运动学公式或牛顿第二定律求解加速度。
 

12.【答案】BC 

【解析】解：A、线框的A点离开磁场后，穿过线框的磁通量垂直纸面向里先增大后减小，根据楞次定律可知，线框中的电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A错误；
B、从B点进入磁场到D点进入磁场的过程中线框内的感应电动势最大，有效切割长度最大为，则线框内感应电动势的最大值为，故B正确；
C、当线框到如下图所示的位置时，穿过线框的磁通量最大，此时A点和C点到磁场边界MN和PQ的距离相等，所以穿过线框的磁通量的最大值为

，故C正确；
D、线框内感应电动势最大时，热功率最大，为，故D错误。
故选：BC。
应用楞次定律分析感应电流方向。从B点进入磁场到D点进入磁场的过程中线框内的感应电动势最大，应用法拉第电磁感应定律求感应电动势的最大值。当线框有磁场的有效面积最大时，磁通量最大。线框内感应电动势最大时，热功率最大，由功率公式求解回路中的最大热功率。
解决本题时，要知道感应电动势与有效切割长度即垂直于速度方向的切割长度有关。磁通量与有效面积即有磁通量的面积有关。
 

13.【答案】电压   

【解析】解：开关、都断开时为电压表，原理示意图如图甲所示，根据欧姆定律
代入数据解得
开关、都闭合时为电流表，原理示意图如图乙所示，根据欧姆定律和并联电路电流特点，代入数据解得
开关闭合、断开时为电压表，原理示意图如图丙所示，当达到满偏时有

故答案为：；；电压；。
表头改装成电压表要串联一个电阻，改装前后通过表头的满偏电流不变，根据欧姆定律求解定值电阻；表头改装成电流表要并联一个电阻，改装前后表头的满偏电压不变，根据欧姆定律求解定值电阻；
开关闭合、断开时，是在电流表的基础上串联了一个电阻，因此为电压表；根据串联、并联电路的特点结合欧姆定律求量程。
本题考查了电流表、电压表的改装；通过开关、的闭合与断开实现改装成多量程电表，可以很好地培养学生的分析能力和实验能力。
 

14.【答案】解：活塞左、右封闭空气的压强始终相同，温度始终不变，所以活塞左、右封闭空气的体积之比等于质量之比，活塞左侧充入压强为、体积为3V的空气，活塞右侧充入压强为、体积为2V的空气，则活塞左、右封闭空气的体积之比为
对活塞左侧封闭空气，由玻意耳定律
解得，汽缸内空气的压强为
答：活塞左、右封闭空气的体积之比；
汽缸内空气的压强。 

【解析】活塞左、右封闭空气的体积之比等于质量之比，根据题意，分析体积之比；
对活塞左侧封闭空气，由玻意耳定律，求汽缸内空气的压强。
本题考查学生对题意的分析能力，解题关键是分析出活塞左、右封闭空气的体积之比等于质量之比，同时掌握玻意耳定律。
 

15.【答案】  变小 

【解析】解：根据题意可得相邻两条亮条纹的间距
根据双缝干涉条纹间距公式
可得
代入数据
紫光的波长比红光短，根据条纹间距公式可知，将图中滤光片换为紫色，干涉条纹间距将变小。
故答案为：；；变小。
根据干涉条纹宽度和条纹间距数求相邻两条纹的间距；
根据双缝干涉条纹间距公式求波长；
根据紫光的波长与红光的波长关系结合缝干涉条纹间距公式作答。
本题考查了利用双缝干涉仪测波长，实验原理为双缝干涉条纹间距公式，求解相邻两条亮条纹的间距是解题的关键；要记住紫光与红光波长的大小关系。