2023届海南省海口市龙华区海南华侨中学高三下学期模拟预测物理试题（含解析）

2023届海南省海口市龙华区海南华侨中学高三下学期模拟预测物理试题

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

一、单选题

1．北京时间2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。若返回舱进入大气层后先加速下落，在距离地面高度为处打开降落伞，经过一段时间后返回舱匀速下落，下落到距离地面高度为处启动反推发动机，最终返回舱安全软着陆。下列说法正确的是（　　）

A．加速下落阶段，返回舱所受空气阻力大于重力

B．匀速下落阶段，返回舱的机械能不变

C．启动反推发动机后，返回舱的动能一定减小

D．整个返回过程中，返回舱一直处于超重状态

2．钴60（）是金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.27年。钴60会通过发生β衰变释放能量高达315keV的高速电子并衰变成为镍60，同时会放出两束γ射线，则下列说法正确的是（　　）

A．315keV=5.04×10-12J

B．24个原子核经过两个半衰期后只剩下6个

C．β衰变释放的电子是由原子核内的中子转化为质子产生的

D．γ射线是原子由激发态跃迁到基态辐射出来的

3．如图所示，金属圆环放在绝缘水平面上，通有沿逆时针（俯视看）方向的恒定电流，带有绝缘外皮的长直导线放在圆环上，圆环的圆心在直导线上，直导线中通有向右的恒定电流，圆环圆心正上方的点的磁感应强度大小为，此时直导线电流在点处产生磁场的磁感应强度大小为；若将直导线中的电流减为零，则点的磁感应强度大小为（    ）

A． B． C． D．

4．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，电阻。当A、B两接线柱接正弦交变电源时，流过的电流为，则正弦交变电源端的输出功率为（　　）

A． B． C． D．

5．某体育场看台的风雨棚是钢架结构的，两侧倾斜钢柱用固定在其顶端的钢索拉住，下端用较链与水平地面连接，钢索上有许多竖直短钢棒将棚顶支撑在钢索上，整个系统左右对称，结构简化图如图所示。假设钢柱与水平地面所夹锐角为，钢索上端与钢柱的夹角为，钢索、短钢棒及棚顶的总质量为m，重力加速度为g。则钢柱对钢索拉力的大小为（　　）

A．mg B．mg C．mg D．2mg

6．2022年8月10日，我国在太原卫星发射中心用长征六号运载火箭成功将“吉林一号”组网星中的16颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定的环绕地球运动轨道，发射任务取得圆满成功。这16颗卫星的轨道平面各异，高度不同，通过测量发现，它们的轨道半径的三次方与运动周期的二次方成正比，且比例系数为。已知万有引力常量为，由此可知地球的质量为（    ）

A． B． C． D．

7．如图所示，水平面内有一半径为的圆，为圆心，、为一直径上的两端点，、为另一直径上的两端点，且垂直。在点、、、分别放置四个电荷量为的点电荷，在垂直于水平面且过圆心点的轴线上有一点，、两点间的距离也为。已知静电力常量为，则点的电场强度大小为（    ）

A． B． C． D．

8．如图所示，图线是某质点做直线运动的位移一时间图像，为开口向下抛物线的一部分，为图像上一点。已知为过点的切线，与轴交于处的点，则（　　）

A．质点可能做匀加速直线运动

B．质点的初速度大小为

C．时，质点的速率为

D．质点的加速度大小为

二、多选题

9．如图所示，一总质量为的热气球从地面开始匀加速竖直上升。假设上升过程中，热气球总质量保持不变，所受的空气阻力与热气球上升的速度成正比。热气球上升过程所受的浮力用表示，所用时间用表示，上升的高度用表示。则图中表示和的关系图像可能正确的是（    ）

A．   B．  

C．   D．  

10．一个边长为的透明正方体横截面如图所示，为横截面的对角线，一细光束平行于从边的中点射入透明体，经边反射后从边射出。已知细光束在边的反射光线与边之间的夹角，光在真空中的传播速度为，则（    ）

A．透明正方体的折射率为

B．从透明正方体出射的细光束与边的夹角为

C．细光束在透明正方体内的传播速度为

D．细光束在透明正方体内的传播时间为

11．如图甲所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，在轴上有、两点，，，波源在点左侧某位置（坐标未知）。从某时刻开始观察，平衡位置在、处的质点的振动情况分别如图乙、丙所示。已知，由此可知（    ）

A．处质点的起振方向沿轴正方向

B．该简谐横波的波长为

C．该简谐横波的传播速度为

D．该简谐横波从点传播到点所用的时间为

12．如图所示，一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度大小、方向竖直向上，匀强磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里。一质量为、电荷量为的带正电小圆环套在杆上，圆环与杆间的动摩擦因数为。现使圆环以初速度沿杆向下运动，经过时间，圆环回到出发点。若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法中正确的是（    ）

A．圆环下降过程中的加速度逐渐减小

B．圆环的最大加速度

C．圆环在时间内损失的机械能为

D．圆环下降过程和上升过程中，系统因摩擦产生的内能相等

13．2022年冬奥会上运动员滑雪的示意图如图所示。运动员（可视为质点）从A点由静止滑下，到达B点后水平飞出，落到斜面上的C点，不计一切摩擦和空气阻力。已知A、B两点的高度差为，段斜面与水平面之间的夹角为，重力加速度为，则下列说法中正确的是（    ）

A．运动员从A点由静止滑下后到达B点时的速度大小为

B．运动员从B点运动到C点所用的时间为

C．B、C两点之间的距离为

D．运动员在空中的运动速度方向与斜面平行时，与斜面之间的距离最大

三、实验题

14．（1）图甲所示是用双缝干涉测光的波长的实验装置图。针对、、、四个位置或部件，回答问题：

①双缝应安装在__________位置（填字母代号）．

②某次实验中，双缝到光屏的距离和双缝的间距固定不变，用两种不同波长的单色光得到乙、丙两幅干涉图样，则__________图入射光的波长更长．

（2）某实验小组利用如图所示的装置研究平抛运动规律。实验装置为完全相同的倾斜轨道与长度不同的水平轨道平滑连接，并将轨道固定在同一竖直面内的不同高度处。实验时，将两小球、（均可视为质点）同时从两倾斜轨道上自由释放，释放位置距各自的水平轨道的高度相同。两球运动过程中，用频闪照相的方式记录两小球的位置（在图中已标出）。忽略一切阻力，已知频闪照相机的频闪周期为。

①小球、在运动过程中的任意时刻都在同一竖直线上，这说明__________。（选填正确答案标号）

A．小球在水平方向做匀速直线运动

B．小球在竖直方向做自由落体运动

C．小球的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动

②小球做平抛运动后，利用频闪照片测量出两小球连续三个位置的高度差分别为、、，则重力加速度__________。（用题中所给字母表示）

15．某同学欲将量程为的电流表改装成多个量程的电流表。

（1）他用量程也为的电流表采用如图甲所示的电路，测定电流表的内阻。

若电阻箱的示数为，电流表和的示数分别为和，则电流表内阻的表达式为__________。现将滑动变阻器滑片移到某一位置，将电阻箱的阻值调到时，两电流表和示数如图乙所示，则电流表的内阻为__________。

（2）测量出电流表的内阻后，电流表的改装电路如图丙所示。已知满偏电流，、是定值电阻。若开关掷于接线柱，改成量程为的电流表；若开关烪于接线柱，改装成量程为的电流表。则根据题中所给条件，定值电阻的阻值应选__________，__________。

（3）如图所示，用量程、内阻的标准电流表对改装表挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势（内阻忽略不计），定值电阻有两种规格，阻值分别为和。图中应选用阻值为__________的定值电阻。

四、解答题

16．利用充气机给原本没有气的气球充气，充气机单位时间内可以将体积为、压强为大气压强的空气充入气球，充气时间后气球体积达到。设整个过程温度不变。

（1）求充气时间后气球内空气的压强。

（2）若充气后静置24小时发现气球体积减小到，且不再漏气（气球内气体压强变为），求漏出的空气与气球内剩余空气的质量的比值。

17．如图，冰雪游乐场的滑道由倾角为θ的斜坡PQ、半径为R的圆弧滑道QN和水平滑道MN三部分组成，三部分平滑连接。若物块甲在斜坡上下滑时所受阻力是它对斜坡压力的k倍，物块甲、乙在水平滑道上运动所受阻力为其各自重力的μ倍。一滑冰爱好者把物块甲放在斜坡上的P点，让物块由静止滑下，经过圆弧滑道的最低点N时物块甲对圆弧滑道的压力为其重力的3倍，滑至与N点紧挨的水平轨道时与静止在N点的物块乙发生正碰（甲不返回），最终物块乙停止在水平滑道上的T点，物块甲停止在水平滑道上的S点。已知NT=2NS=2x0，PQ=L，R=2μx0，物块甲的质量为m0，圆弧滑道QN对应的圆心角为θ，重力加速度为g。求：

（1）物块甲在斜坡上下滑的加速度大小和滑到Q点时的速度大小；

（2）物块甲经过圆弧滑道的最低点N时的速度大小和在圆弧滑道上损失的机械能；

（3）物块乙的质量。

18．如图所示，导体棒、水平放置于足够长的光滑平行金属导轨上，导轨左右两部分的间距分别为，，导体棒、的质量分别为、，接入电路的电阻分别为和，其余部分电阻均忽略不计。导体棒、均处于方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中，、两导体棒均以的初速度同时水平向右运动，两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触，导体棒始终在窄轨上运动，导体棒始终在宽轨上运动，直到两导体棒达到稳定状态。求：

（1）导体棒中的最大电流。

（2）稳定时导体棒和的速度。

（3）电路中产生的焦耳热及该过程中流过导体棒的某一横截面的电荷量。

参考答案：

1．C

【详解】A．加速下落阶段，返回舱所受空气阻力小于重力，A项错误；

B．匀速下落阶段，返回舱所受空气阻力做负功，返回舱的机械能减小，B项错误；

C．启动反推发动机后，返回舱所受合力做负功，由动能定理可知，返回舱的动能一定减小，C项正确；

D．当返回舱进入大气层加速下落时，返回舱处于失重状态，故D项错误。

故选C。

2．C

【详解】A．，故A错误；

B．半衰期是对大量原子核的统计规律，原子核的衰变是随机的，少量原子核的衰变不能按照半衰期的定义计算，故B错误；

C．β衰变释放的电子是由原子核内的中子转化为质子产生的，故C正确；

D．γ射线是原子核由激发态跃迁到基态䩹射出来的，故D错误。

故选C。

3．A

【详解】设圆环中电流在点产生的磁场磁感应强度大小为，直导线中电流为时在点产生的磁场有磁感应强度大小为

根据安培定则可知，两个磁场的磁感应强度垂直，根据题意有

解得

故选A。

4．D

【详解】通过的电流为时，根据理想变压器规律有

解得原线圈中的电流

正弦交变电源端的输出电功率

故选D。

5．B

【详解】钢索、短钢棒及棚顶作为一个整体受到三个力：两端的拉力大小均为F（与水平方向的夹角为），竖直向下的重力，如图，由平衡条件得

解得

故ACD错误，B正确。

故选B。

6．C

【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有

又由开普勒第三定律可知

联立解得

C项正确。

故选C。

7．C

【详解】由几何关系可知，、、、的长度均为

根据点电荷的电场强度公式和电场叠加原理，可得点的电场强度大小

故C项正确。

故选C。

8．D

【详解】A．根据图像切线的斜率表示速度，可知质点做减速直线运动，A项错误；

C．时质点的速率

C项错误；

BD．质点的图像为抛物线，结合匀变速直线运动的位移公式，当时，有

根据速度一时间公式，当时有

联立解得

所以质点的初速度大小为，加速度的大小为，B项错误，D项正确。

故选D。

9．AC

【详解】AB.对热气球，根据牛顿第二定律有

即

根据匀加速运动公式

整理得

故A正确，B错误；

CD.根据匀加速运动公式

可得

带入得

故C正确，D错误。

故选AC。

10．ABC

【详解】A．细光束在透明正方体内的光路图如图所示

可知细光束在边的入射角，折射角，由折射定律，有

A正确；

B．细光束在边的反射光线射到边的入射角，由折射定律，有

解得

出射细光束与边的夹角为

B正确；

CD．由光路图可知，细光束在透明正方体内的传播距离

又

可得细光束在透明正方体内的传播速度

联立解得细光束在透明正方体内的传播时间为

C正确，D错误。

故选ABC。

11．BC

【详解】A．由图丙可知，处质点的起振方向沿轴负方向，选项A错误；

B．由甲、乙、丙图可知

解得

由于．所以取2，得

选项B正确；

C．由图乙可知，该简谐横波的周期，则该简谐横波的传播速度

选项C正确；

D．该简谐横波从点传播到点所用时间

选项D错误。

故选BC。

12．AC

【详解】A.圆环向下运动时竖直方向受到重力、向上的电场力和向上的摩擦力。设圆环向下运动的加速度大小为，则

因此圆环速度的减小，会导致其所受洛伦兹力减小，则摩擦力会减小，因此圆环做加速度减小的减速运动，故A正确；

B.当圆环向上运动时，圆环的加速度大小

随着圆环速度的增大，圆环开始做加速度减小的加速运动，之后做匀速直线运动，圆环向下运动时的加速度大于向上运动时的加速度，而向下运动时圆环受到的摩擦力越大，则加速度越大，因此圆环刚开始运动时，加速度最大，有

可得

故B错误；

C.圆环先后两次经过出发点过程中，重力势能变化量为零，可知圆环机械能的损失，即为动能的损失，根据动能定理，有

而圆环最后做匀速运动的速度

因此圆环在时间内损失的机械能为

故C正确；

D.圆环上升和下降的过程中，摩擦力大小的平均值不同，而圆环运动的路程相同，所以两过程中，系统因摩擦产生的内能不相等，故D项错误。

故选AC。

13．BD

【详解】A．运动员从高为的A点由静止滑下，到达点后水平飞出，根据动能定理，可得

解得

选项A错误；

BC．设点与点之间的距离为，运动员在空中做平抛运动，有

联立解得

选项B正确、C错误；

D．把运动员在空中的运动分解成沿斜面向下的初速度为、加速度大小为的匀加速直线运动，和垂直斜面向上的初速度为、加速度大小为的匀减速直线运动，当垂直斜面的分速度减到0时，即，即速度方向与斜面平行时运动员离斜面最远，选项D正确。

故选BD。

14．     c     乙     A    

【详解】（1）①[1]根据实验操作步骤，双缝应安装在位置。

②[2]根据双缝干涉条纹间距公式可知，干涉条纹的间距越大，波长越大，乙图入射光的波长大。

（2）①[3]根据题述小球、在运动过程中的任意时刻都在同一竖直线上，可知两小球在水平方向的运动情况相同，这说明小球在水平方向做匀速直线运动，A项正确。BC错误。

故选A。

②[4]两小球连续三个位置的高度差分别为、、，小球在相邻相等时间内下落的高度分别为和，根据，可得

解得

15．          100     15     135     1

【详解】（1）[1]电阻箱中的电流为，由串、并联电路规律有

可得

[2]电流表G1的示数，电流表G2的示数，，代入数据解得

（2）[3][4]由图丙可知

代入数据解得

，

（3）[5]改装后挡电流表的内阻

由闭合电路欧姆定律可得

可得

此时为最大阻值，因为需要对每一个档位校准，图中应选用阻值为的定值电阻。

16．（1）；（2）

【详解】（1）由玻意耳定律，有

解得

（2）若充气24小时后发现气球的体积减小到，且不再漏气，此时气球内空气的压强等于大气压强，

设压强等于大气压强的漏出空气的体积为，由玻意耳定律，有

解得

由于漏出的空气与气球内剩余空气的压强相同，可知漏出的空气与气球内剩余空气的密度相同，所以得出的空气与气球内剩余空气的质量的比值为

17．（1），；（2），；（3）

【详解】（1）物块在下滑过程中，由牛顿第二定律，有

解得

根据速度位移关系

解得

（2）根据题述，物块甲经过圆弧滑道的最低点N时对圆弧滑道的压力为其重力的3倍，可知在圆弧滑道最低点时，圆弧滑道对物块甲的支持力为

由牛顿第二定律，有

解得物块甲经过圆弧滑道最低点N时的速度大小为

Q、N两点之间的高度差为

物块甲在圆弧滑道上损失的机械能为

所以

（3）对物块甲，由动能定理，有

解得

对物块乙，由动能定理，有

解得

对物块甲、乙构成的系统，以水平向左为正方向，碰撞瞬间由动量守恒定律得

解得物块乙的质量为

18．（1）；（2），方向向右，，方向向右；（3）

【详解】（1），两导体棒均以的初速度同时向右运动时，导体棒中的电流最大，此时回路中的感应电动势为

则导体棒中的最大电流

（2）当两导体棒产生的感应电动势相等时，回路中的电流为零，且达到稳定状态，设此时导体棒的速度为，导体棒的速度为，则有

可得

两导体棒从开始运动到达到稳定状态过程中，对导体棒，由动量定理得

对导体棒，由动量定理得

联立解得

（3）由能量守恒定律得

解得

对导体棒，由动量定理可得

又

联立解得