海南省四校2023届高三下学期联考物理试卷（含答案）

海南省四校2023届高三下学期联考物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、下列对物理学家所做贡献的叙述正确的是(   )

A.牛顿测出引力常量G的数值

B.奥斯特首先发现了电流的磁效应

C.麦克斯韦最早用实验证实电磁波的存在

D.法拉第把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念

2、我国的火星探测车用放射性材料作为燃料，中的Pu元素是。发生衰变的方程为，的半衰期为87.7年。则(   )

A.方程中X是

B.衰变过程质量数减小

C.放出的射线是β射线，它的贯穿能力很强

D.100个原子核经过87.7年后还有50个未衰变

3、2022年10月31日，中国空间站梦天实验舱在海南文昌发射中心发射成功，标志着我国空间站建造阶段完美收官。若中国空间站的运行轨道可以近似认为近地圆轨道，则中国空间站在轨运行的(   )

A.速度大于第一宇宙速度 B.周期大于地球的自转周期

C.角速度小于地球同步卫星的角速度 D.速度大于地球同步卫星的运行速度

4、北京冬奥会速滑比赛中的某段过程，摄像机和运动员的位移x随时间t变化的图像如图，下列说法正确的是(   )

A.运动员做曲线运动，摄像机做直线运动

B.摄像机做匀变速运动，运动员做变加速运动

C.时间内运动员的平均速度小于摄像机的平均速度

D.时刻运动员的速度等于摄像机的速度

5、如图所示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s，此时P点振动方向沿y轴正方向，则(   )

A.波传播的方向沿x轴正方向

B.此时质点Q的速率最大

C.经过1.5s，质点P的加速度达到正的最大值

D.该波遇到8m的障碍物时能产生明显的衍射现象

6、如图，一救援人员沿竖直陡峭光滑岩壁缓慢向下的过程中，设人对绳的拉力为，人对岩壁的压力为，若手和岩壁距离不变，绳与岩壁的夹角变小，下列说法正确的是(   )

A.均减小  B.均增大

C.增大，减小  D.减小，增大

7、如图所示，空间中存在着正交的匀强磁场和匀强电场，已知电场强度大小为E，方向竖直向下，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面。一个电子由O点以一定初速度水平向右飞入其中，运动轨迹如图所示，其中O、Q和P分别为轨迹在一个周期内的最高点和最低点，不计电子的重力。下列说法正确的是(   )

A.磁感应强度方向垂直纸面向外

B.电子的初速度小于

C.由P点至Q点的运动过程中，电子的速度增大

D.调整电子的初速度大小与方向可以使其做匀加速直线运动

8、如图所示，光滑绝缘水平面内固定放置光滑绝缘圆轨道，两个点电荷固定在水平面内，其连线过圆轨道的圆心，与圆轨道相交于A、B两点，带负电荷，带正电荷。若一带电小球在水平面内沿圆轨道外侧做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(   )

A.小球带正电  B.A点的电势比B点的低

C.可能位于圆轨道的圆心处 D.小球在A点对轨道的压力最大

二、多选题

9、在飞机起飞的过程中，由于高度快速变化，会引起机舱内气压变化，某同学观察发现，在此过程中密封桶装薯片的薄膜盖子凸起，如图所示。若起飞前后桶内气体的温度保持不变，则桶内气体（可视为理想气体）(   )

A.压强增大  B.分子平均动能不变

C.对外做功，内能减小 D.从外界吸收热量

10、无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图所示。送电线圈和受电线圈匝数比为。当送电线圈接上图中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为2A。不考虑线圈的自感，忽略电能传输的损耗，下列说法正确的是(   )

A.送电线圈的输入电压为  B.送电线圈的输入功率为110W

C.受电线圈的输出电压为55V D.受电线圈的电流方向每秒改变50次

11、如图所示为某喷灌机的喷头正在进行农田喷灌，喷头出水速度的大小和方向可以调节，已知出水速度与水平方向夹角斜向上方，假设喷头贴近农作物表面，忽略空气阻力，下列哪种调整方式会使水喷得更远(   )

A.增大出水速度 B.减小出水速度 C.适当增大θ角 D.适当减小θ角

12、如图，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的正方形粗细均匀导体框abcd，现将导体框分别朝两个垂直框的方向以速度匀速拉出磁场，则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中(   )

A.导体框中产生的感应电流方向相反 B.导体框dc边两端电势差之比为1:1

C.导体框中产生的焦耳热之比为1:3 D.通过导体框截面的电荷量之比为1:3

13、如图所示，光滑水平桌面上劲度系数为k的轻弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端系在不带电物块A上。小物块A、B两者之间用跨过光滑定滑轮的绝缘轻绳连接，带正电的绝缘物块B（带电量为q）静止在倾角为且足够长的、逆时针转动的传送带上，物块B与传送带间的动摩擦因数为，物块A、B质量均为m。某时刻，突然在桌右侧区域施加一场强大小为mg，方向沿传送带向下的匀强电场。轻绳和轻弹簧与A、B的接触面均平行，且不会断裂，弹簧不超出弹性限度，物块A始终在水平桌面上。下列说法正确的是(   )

A.施加电场前，弹簧的伸长量为

B.施加电场瞬间，物块B的加速度大小为

C.物块B第一次获得最大速度时弹簧的伸长量为

D.物块B从开始运动到第一次获得最大速度的过程中，系统电势能的减少量为

三、实验题

14、（1）某研究性学习小组设计了如图（a）所示的实验装置，用来探究加速度与合外力之间的关系。长木板固定在水平桌面上，力传感器固定在竖直的墙上，光电计时器的光电门固定在竖直支架上，绕过光滑滑轮的两段绳与长木板平行（滑轮和绳质量不计），悬挂的重物上固定一窄遮光条。请完成以下部分实验步骤：

①用20分度的游标卡尺测量出遮光条的宽度d如图（b）所示，则______mm；

②本次实验______保证重物和遮光条的总质量m远远小于滑块质量M（填“需要”或“不需要”）；

③平衡摩擦力时悬挂合适重物，让滑块恰好匀速直线运动，此时力传感器示数为，则滑块和桌面间的摩擦力_________；

④改变重物和遮光条质量，多次重复实验，即可探究加速度与合外力之间的关系。

（2）某同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如图所示），测得油膜占有的小正方形个数为X。用以上字母表示油酸分子的大小_____；若实验时爽身粉撒得太厚，则所测的分子直径会____（填“偏大”“偏小”或“不变）。

15、某同学利用铜片、锌片和橙汁制作了橙汁电池，并设计电路测量该电池的电动势E和内阻r。

（1）由于提供的器材中电流表的内阻未知，该同学设计了如图甲所示的电路，对电流表的内阻进行测量，其中为保护电阻，请完善测量步骤。

①现有两个滑动变阻器：A（阻值0~50Q），B（阻值0~1kΩ），则应选________（选填“A”或“B”）。

②先将的滑动端移到使电路安全的位置，再把电阻箱的阻值调到_______（选填“最大”或“最小”）。

③闭合开关、S，调节滑动变阻器，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表的示数I。

④断开，保持S闭合、R不变，再闭合，调节，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的阻值30Ω，则电流表内阻__________Ω；

（2）接着该同学设计如图乙的实验电路，已知，测得了多组实验数据，并将电流表的读数I作为横坐标，理想电压表的读数U作为纵坐标，绘制了如图丙所示的图线。根据图线可得该电池的电动势_____V，内阻________Ω。

四、计算题

16、如图所示，AOBC为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BOC为半径R的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点，一束单色光射向圆心O，与OC的夹角为α，结果在水平屏幕MN上出现亮斑。已知该介质对这种光的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：

（1）当时，光从O点射出的折射角β；

（2）光在介质中的传播速度v；

（3）当时，亮斑与A点间的距离x。

17、滑雪是一项极具挑战性的运动。如图所示，AB为长的水平直滑道，DE是一圆心角为53°、半径为的光滑竖直圆弧滑道，E点为圆弧最低点。某次训练中，运动员从A点由静止开始，通过滑雪杖撑地沿直线向前滑行，运动员获得的水平推力恒为。运动员到达B点后水平滑出，恰好从D点沿圆弧切线方向滑入DE滑道。已知运动员连同装备质量，滑板与AB滑道间的滑动摩擦力为，运动员可看做质点，不计空气阻力，重力加速度g取，，。求：

（1）运动员到达B点的速度大小；

（2）B、D两点间的高度差h；

（3）运动员到达E点时对滑道的压力大小。

18、如图所示，足够大的光滑绝缘水平桌面上建一直角坐标系xOy，磁感应强度为B的匀强磁场垂直桌面向下。质量为m、电荷量为q带电小球A（可视为质点）从坐标原点O以一定初速度沿着x轴正方向射出，在第一象限内运动并从坐标为（0，a）的P点向左离开第一象限。

（1）判断小球A的电性并求出初速度的大小；

（2）若小球A在第一象限内运动过程中与一个静止、不带电的小球B（可视为质点）发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后两球电量均分，碰后小球A仍沿原轨迹运动。不计两球之间的库仑力。

①求小球B的质量；

②若两球碰后恰好在坐标为（）的位置首次相遇，求小球B在第一象限初始位置的坐标。

参考答案

1、答案：B

解析：A.牛顿发现了万有引力定律，但测出引力常量G的数值是卡文迪许，A错误；

B.奥斯特首先发现了电流的磁效应，B正确；

C.麦克斯韦最早预言了电磁波的存在，而最早用实验证实电磁波存在的是赫兹，C错误；

D.普朗克把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，D错误。

2、答案：A

解析：ABC.根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒可知，方程中的X质量数为4，电荷数为2，则X是，故A正确BC错误；

D.半衰期是统计规律，对少数原子核衰变不适用，故D错误。

3、答案：D

解析：A.卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，即

所以，所以空间站在轨运行的速度为，该速度等于地球的第一宇宙速度，故A错误；

BCD.由于空间站的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以空间站在轨运行速度大于地球同步卫星的运行速度，空间站的角速度大于地球同步卫星的角速度，空间站的运行周期小于地球同步卫星的周期，即小于地球的自转周期，故D正确，BC错误。

4、答案：C

解析：A.图像只能表示直线运动的规律，则摄像机和运动员都在做直线运动，A错误；

B.图像的斜率表示速度，运动员做加速运动，摄像机做匀速运动，故B错误；

C.时间内运动员的位移比摄像机的位移小，所用时间相同，根据，可知，运动员的平均速度小于摄像机的平均速度，故C正确；

D.由图像的斜率可知，时刻运动员的速度大于摄像机的速度，故D错误。

5、答案：C

解析：A.P点振动方向沿y轴正方向，根据同侧法可知，该波的传播方向沿x轴负方向，故A错误；

B.质点Q此时在波谷位置，所以速率为零，加速度最大，故B错误；

C.由图可知波长，则周期，则，质点P运动到波谷位置，其加速度为正的最大值，C正确；

D.因为波长，只有障碍物的尺寸与波长小或差不多时产生才会明显的衍射现象，故D错误。

6、答案：A

解析：对人进行受力分析，如图，根据受力平衡可得

在人逐渐向下的过程中θ逐渐减小，可知mg不变，随着θ逐渐减小，逐渐减小，逐渐减小，A正确。

7、答案：C

解析：A.电子从O点开始轨迹向下弯曲，由于电场力向上，说明洛伦兹力向下，根据左手定则，则磁感应强度方向垂直纸面向里，故A错误；

B.电子从O运动到P，合外力指向轨迹凹侧，有，则，故B错误；

C.由P点至Q点的运动过程中，电场力做正功，洛伦兹力不做功，电子的速度逐渐增大，故C正确；

D.电子受力平衡，可以做匀速直线运动，初速度方向与磁场平行，电子做类平抛运动，所以电子不可能做匀加速直线运动，故D错误。

8、答案：D

解析：A.小球做匀速圆周运动，合力指向圆心提供向心力，因弹力背离圆心，电场力的合力一定指向圆心，以小球在A点分析，可知小球带负电，A错误；

B.小球做匀速圆周运动，动能不变，电势能也不变，圆轨道一定处于电场的一个等势面上，则A、B两点的电势相等，B错误；

C.以为圆心的圆周并非处于电场的等势面，所以不可能位圆心处，C错误；

D.因为小球做匀速圆周运动，合力大小不变，即轨道的弹力和电场力的合力大小不变，，小球在A点受到的电场力最大，所以小球在A点对轨道的压力最大，D正确。

9、答案：BD

解析：A.起飞前后桶内气体的温度保持不变，在此过程中密封桶装薯片的薄膜盖子凸起，桶内气体体积增大，根据可知，压强P减小，故A错误；

B.由于桶内气体温度不变，则分子平均动能不变，故B正确；

CD.由于桶内气体温度不变，则气体内能不变，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，桶内气体从外界吸收热量，故D正确，C错误。

10、答案：BC

解析：AB.根据图可知送电线圈上正弦交流电的有效值为，受电线圈中的电流为2A，可得送电线圈中的电流大小为，送电线圈的输入功率为，A错误，B正确；

C.对受电线圈的输出电压有，得，C正确；

D.受电线圈的电流频率与送点线圈中的电流频率相同，即为，一个周期内电流方向改变2次，所以每秒电流方向改变100次，D错误。

11、答案：AD

解析：设出水速度为v，根据斜抛运动规律可得水在空中做斜抛运动的时间为，则喷水距离为，时射程最远，若要使水喷得更远，即增大x，可以增大出水速度、适当减小θ角，故选项AD正确。

12、答案：BC

解析：A.将导体框拉出磁场的过程中，穿过导体框的磁通量都减小，由楞次定律判断出感应电流的方向都沿逆时针，方向相同，故A错误；

B.设正方形的边长为L，导体框以v运动时，dc边中感应电动势为，dc边两端电势差为，导体框以3v运动时，ad边中感应电动势为，dc边两端电势差为，导体框dc边两端电势差之比为1:1，故B正确；

C.感应电流，时间，焦耳热，导体框中产生的焦耳热之比为，故C正确；

D.将导体框拉出磁场的过程中，穿过导体框的磁通量的变化量相同，根据推论得知，通过导体框截面的电荷量相同，故D错误。

13、答案：ABD

解析：A.施加电场前，物体B应受重力、传送带的支持力、轻绳上拉力、沿传送带向上的滑动摩擦力，则沿传送带方向上应有

解得

对物体A受力分析可知

解得

故A正确；

B.施加电场瞬间，对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律可得

可解得，故B正确；

C.物体B获得第一次最大速度时，物体A、B的加速度均为0，则有

可得，故C错误；

D.从物体B开始运动到第一次获得最大速度的过程中，弹簧伸长量的变化量（也即物体B下滑位移）为，根据功能关系可知，系统电势能的减少量，故D正确。

14、答案：（1）①2.40；②不需要；③

（2）；偏大

解析：（1）①20分度的游标卡尺的精确值为0.05mm，由图中示数可得

②本次实验绳子拉力可以用力传感器测得，不需要保证重物质量m远远小于滑

块质量M；

③平衡摩擦力时悬挂合适重物，让滑块恰好匀速直线运动，记录力传感器示数为，根据受力平衡可得。

（2）由题意可知，一滴这种液体纯油酸的体积为

每一滴所形成的油膜面积为

故油膜的厚度，即油酸分子的直径为

实验过程中，若爽身粉撒得太厚，会导致油膜不能完全散开，则油酸在水面上形成的油膜面积偏小，由可知，实验测量的油酸分子的直径会偏大

15、答案：（1）①A；②最大；④30

（2）0.8V；500Ω

解析：（1）滑动变阻器接入电路时选择分压式，滑动变阻器最大阻值应该选小的，故选A。

实验前应该调节到最大，以保证电表安全；

示数不变，则可知电阻箱的读数与电流表的内阻相等，则电流表的内阻为

（2）电流表的读数为I，电压表读数为U，则电路中的总电流为4I，由闭合电路的欧姆定律

由图像可知

解得

16、答案：（1）；（2）；（3）

解析：（1）当时，根据，解得

（2）光的传播速度为，解得

（3）根据临界角公式

可得

当时，可知光在AB面恰好发生全反射，

并垂直AC射出，光路如图。

又因为△OAP为等腰直角三角形，

所以

17、答案：（1）；（2）；（3）1980N

解析：（1）运动员从A到B的过程，根据动能定理可得

数据解得运动员到达B点的速度大小为

.

（2）运动员从B到D的过程，做平抛运动，运动员恰好从D点沿圆弧切线方向滑入DE滑道，则有

解得

竖直方向做自由落体运动，则有

解得B、D两点间的高度差为

（3）或

由D到E，由动能定理有：

在E点，

解得

由牛顿第三定律得

18、答案：（1）

（2）①；②

解析：（1）根据左手定则可知球A带正电荷

球A运动半径

根据牛顿第二定律

解得

（2）①磁撞后球A运动半径保持不变，但其带电量变为，

设碰撞后A的速度为，B的速度为，

，即

弹性正碰，系统动量守恒、机械能守恒：

解得

②由（2），对球B有

解得

设两球从碰撞位置运动到球A转过的圆心角是θ，

又因为，则两球角速度之比，

球B转过的圆心角是3θ，球B比球A多转2π，则

解得

所以球B被碰时在第一象限的位置为