2023届海南省海口市龙华区海南华侨中学高三下学期一模物理试题（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一模物理试题

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

一、单选题

1．翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。翻滚过山车（可看成质点）从高处冲下，过P点时的速度方向如图所示，在圆形轨道内经过Q、M、N三点时，下列说法正确的是（　　）

A．过山车过Q点时的速度方向由Q指向N

B．过山车过M点时所受的合力可能为零

C．过山车过Q、N两点时的加速度方向相反

D．过山车过Q、N两点时速度方向相反

2．下列描述符合物理学史实的是（　　）

A．贝可勒尔首先发现了X射线

B．波尔理论成功的解释了所有的原子光谱问题

C．普朗克首先把能量子引入了物理学，正确破除了“能量连续变化”的传统观念

D．英国物理学家汤姆孙发现电子并测定了电子电荷量

3．“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示（取竖直向上为正方向），其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。不计空气阻力，则关于“笛音雷”的运动，下列说法正确的是（　　）

A．“笛音雷”在时刻上升至最高点

B．时间内“笛音雷”做自由落体运动

C．时间内“笛音雷”的平均速度为

D．时间内“笛音雷”处于失重状态

4．2022年11月第22届世界杯在卡塔尔举行，阿根廷队爆冷1:2输给沙特队。图为某球员准备罚任意球时，一脚用力踩在足球上面，让足球保持静止，下列说法正确的是（　　）

A．静止的足球受到的合力竖直向下

B．如果足球气打得足一点，足球可能不发生形变

C．静止的足球可能受4个力的作用

D．脚对足球的压力是由足球发生弹性形变引起的

5．一半径为R的球体放置在水平桌面上，球体由透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为，出射光线与水平方向的夹角。则该透明材料的折射率为（　　）

A．1.2 B．1.5

C． D．

6．在圆锥体空间的顶点O固定一正点电荷，底面圆周上有三点a、b、c，是底面圆心，与底面垂直，d点为Oc的中点。在该点电荷所产生的电场中，下列判断正确的是（　　）

A．a、b、c三点的电场强度相同

B．O点与d点的电势差和d点与c点电势差的关系为

C．带正电的试探电荷沿直线从a移动至过程中受到的电场力逐渐增大，电势能也逐渐增大

D．带负电的试探电荷沿直线从a移动至b过程中电势能不变

7．如图所示，四根通有恒定且大小相等的电流的长直导线垂直穿过 xOy平面，1、2、3、4 直导线与 xOy平面的交点连成边长为2a的正方形且关于x轴和y轴对称，各导线中电流方向已标出。已知无限长通电直导线在某点产生的磁感应强度大小与该点到直导线的距离成反比，设导线1在O点产生的磁感应强度大小为。下列说法正确的是（　　）

A．直导线 1、2 之间的相互作用力为吸引力

B．直导线2、4之间的相互作用力为吸引力

C．4 根直导线在O点产生的合磁感应强度大小为

D．直导线 1、2 在O点产生的合磁感应强度大小为

8．位于的波源P从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正、负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置 。下列说法正确的是（　　）

A．波的传播速度为0.75m/s

B．波源沿y轴负方向起振

C．质点a的振幅为15cm

D．在0到2s内，质点b运动总路程是3m

二、多选题

9．金属冶炼炉的示意图如图。炉内装入被冶炼的金属，线圈通入某种电流，这时被冶炼的金属就能熔化，这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼特种金属。有关该金属冶炼炉，下列说法正确的是（　　）

A．利用线圈中电流的热效应

B．利用变化的电流在金属中产生的电流的热效应

C．电流变化得越快，金属熔化得越快

D．炉中金属的电阻率越大，金属熔化得越快

10．冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量之比约为，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动。由此可知（　　）

A．冥王星的轨道半径约为卡戎的

B．冥王星的向心加速度大小约为卡戎的7倍

C．冥王星的线速度大小约为卡戎的

D．冥王星的动能约为卡戎的7倍

11．如图所示的变压器为理想变压器，副线圈所在电路中三个电阻的阻值关系为，电流表为理想交流电表，原线圈输入的正弦式交流电的瞬时电压表达式为。开关S断开时，电阻r消耗的电功率为100W。下列说法中正确的是（　　）

A．开关S闭合前后，电流表的示数之比为

B．开关S闭合前后，电流表的示数之比为

C．变压器原、副线圈的匝数之比为

D．变压器原、副线圈的匝数之比为

12．某电动车做直线运动的图像如图所示，其中内的图线为直线。若该车质量和所受阻力保持不变，从时刻开始电动车的功率保持不变，则（　　）

A．时间内，该电动车的牵引力不断增大

B．时间内，该电动车的加速度不断减小

C．牵引力在时间内所做的功等于在时间内所做的功

D．牵引力在时间内所做的功小于在时间内所做的功

13．一质量为m、带电荷量为＋q的小球套在竖直固定的足够长的粗糙绝缘细杆上，细杆处于磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场中。小球由静止释放，下列表示小球下滑过程中的速度v与时间t、加速度a与时间t的关系图像，可能正确的是（　　）

A．   B．  

C．   D．  

三、填空题

14．如图所示，在双缝干涉实验中，已知SS1=SS2，且S1、S2到光屏上P点的路程差Δs=1.5×10-6m.

(1)当S为λ=0.6 μm的单色光源时，在P点处将形成_____条纹.

(2)当S为λ=0.5 μm的单色光源时，在P点处将形成 _____ 条纹.(均选填明或暗)

四、实验题

15．图甲、乙、丙、丁为“探究求合力的方法”的实验过程。

①如图甲所示，橡皮条的一端固定，另一端系一轻质小圆环。在图乙中，用两个弹簧测力计通过轻绳共同拉动小圆环，小圆环受到拉力、、的共同作用，静止于O点。改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，弹簧测力计拉力为F，使小圆环仍静止于O点，如图丙所示。则与的合力与______相等，、与______的合力为0。（均选填“F”或“”）

②在图乙中，用A、B两只弹簧测力计把小圆环拉到O点，这时AO、BO间夹角，如图丁所示。现改变弹簧测力计A的拉力方向，使角减小，但不改变它的拉力大小，那么要使小圆环仍被拉到O点，需调节弹簧测力计B拉力的大小及角，在下列调整方法中，可能实现目标的方法是______。

A. 增大B的拉力和角        B. 增大B的拉力，角不变

C. 增大B的拉力，同时减小角D. B的拉力大小不变，增大角

16．电流表G1的量程为0~5mA，内阻为。把它改装成如图所示的一个多量程多用电表，电流和电压的测量都各有两个量程。当开关S接到1或2位置时为电流挡，其中小量程为0~10mA，大量程为0~100mA。

（1）对于此多用电表，当开关S接到位置6时是______挡；开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程______。

（2）开关S接位置______（选填“1”或“2”）时是小量程的电流挡，图中电阻______。

（3）已知图中的电源的电动势为9V，短接A、B表笔进行欧姆调零后，此欧姆挡的内阻为______。现用该挡测一未知电阻的阻值，指针偏转到电流表G1满刻度的处，则该未知电阻的阻值为______。

五、解答题

17．有一种可加热的玻璃饭盒，其示意图如图所示，饭盒盖密封性良好且其上有一排气口，饭盒内部横截面积为S，质量、厚度均不计的饭盒盖与玻璃饭盒底部之间封闭了一定质量的理想气体，饭盒盖与玻璃饭盒底部之间的距离为L且饭盒盖固定不动，可以将其看成是一导热性能良好的汽缸。气体的初始温度，初始压强为大气压强，已知大气压强为。关闭排气口，现缓慢加热饭盒，使其内部气体温度达到372K。

（1）求此时封闭气体的压强；

（2）打开排气口，设此过程中饭盒内气体温度不变，放出部分气体，使得饭盒内气体压强与外界大气压强相等，求排出气体与原有气体的质量之比。

18．如图所示，在光滑的水平面上，质量为M = 3.0 kg的长木板A的左端，叠放着一个质量为m = 1.0 kg的小物块B（可视为质点），处于静止状态，小物块与木板之间的动摩擦因数μ = 0.30。在木板A的左端正上方，用长为R = 0.80 m不可伸长的轻绳将质量为m = 1.0 kg的小球C悬于固定点O，现将轻绳拉直使小球C于O点以下与水平方向成θ = 30°角的位置（如图所示），由静止释放。此后，小球C与B恰好发生正碰且无机械能损失。空气阻力不计，取g = 10 m/s2。求：

（1）小球运动到最低点时对细绳的拉力；

（2）木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出木板？

19．如图所示，空间存在垂直水平面向下的有界匀强磁场，磁感应强度，平行边界MN、PQ之间的距离。一电阻均匀分布的闭合等腰三角形导线框置于光滑绝缘的水平面上，边长，，其质量，电阻。初始时等腰三角形导线框的顶点A位于MN上，CD边平行于PQ。不计导线框中产生的感应电流对原磁场的影响。

（1）若导线框在垂直于边界MN方向的水平拉力F的作用下从初始位置以的速度匀速向右运动，求CD边进入磁场之前，流过CD的电流大小和方向。

（2）在（1）的条件下，求CD边进入磁场之前，力F所做的功以及CD边所产生的热量。

（3）若导线框不受水平拉力F的作用而是以的初速度水平向右滑行，建立以导线框初始位置的A点为坐标原点、垂直于MN水平向右为正方向的x坐标轴，求导线框向右滑行的速度大小与A点坐标值x的关系式。

参考答案：

1．D

【详解】AD．做曲线运动的物体的速度方向是过该点轨迹的切线方向，故翻滚过山车过Q点时的速度方向竖直向上，过N点时的速度方向竖直向下，故A错误，D项正确；

B．做曲线运动的物体的加速度不为零，所受的合力不为零，故B错误；

C．过山车做变速圆周运动，加速度方向并不指向圆心，过山车过Q、N两点时的加速度方向不是反向的，故C错误。

故选D。

2．C

【详解】A．伦琴发现X射线，A错误；

B．波尔理论成功的解释了氢原子光谱问题，B错误；

C．普朗克首先把能量子引入了物理学，正确破除了“能量连续变化”的传统观念，C正确。

D．电子电荷量由密立根测定，D错误；

故选C。

3．D

【详解】A由图可知，时间内“笛音雷”的速度一直为正值，表明其速度方向始终向上，可知，“笛音雷”在时刻并没有上升至最高点，上升至最高点应该在时刻之后，故A错误；

B．时间内“笛音雷”速度方向向上，图像斜率为一恒定的负值，表明时间内“笛音雷”实际上是在向上做竖直上抛运动，其加速度就是重力加速度g，故B错误；

C．将A、B用直线连起来，该直线代表匀加速直线运动，其平均速度为，而AB线段与横轴所围的面积大于AB曲线与横轴所围的面积，该面积表示位移，根据

可知，直线代表的匀加速直线运动的平均速度大于AB曲线代表的变加速直线运动的平均速度，即时间内“笛音雷”的平均速度小于，故C错误；

D．根据上述，时间内“笛音雷”做竖直上抛运动，加速度方向竖直向下，“笛音雷”处于失重状态，故D正确。

故选D。

4．C

【详解】A．静止的足球处于平衡状态，可知其受到的合力为零，故A错误；

B．足球在外力的作用下总是要发生形变，从而对与之接触的物体产生弹力作用，可知即使足球气打得足一点，足球仍然发生形变，故B错误；

C．静止的足球可能受到重力、脚的压力、地面支持力和摩擦力的作用，故C正确；

D．脚对足球的压力是脚发生弹性形变引起的，故D错误。

故选C。

5．D

【详解】设入射光线与球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线，如图所示

因此，图中的角为入射角、角为折射角，过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B。由题意有

由几何关系有

，

解得

根据光路可逆可知

由几何关系可得

所以折射角

可得折射率

故选D。

6．C

【详解】A．由于a、b、c三点到点电荷的距离相等，根据

可知三点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；

B．根据点电荷的电场分布规律可知，O点与d点之间的任意位置的电场强度均大于d点与c点之间的任意位置的电场强度，由于d点为Oc的中点，根据

可知，O点与d点的电势差和d点与c点电势差的关系为

故B错误；

C．带正电的试探电荷沿直线从a移动至过程中，到O点的距离逐渐减小，根据库仑定律可知，试探电荷受到的电场力逐渐增大，正电荷受到斥力作用，电荷克服电场力做功，其电势能增大，故C正确；

D．带负电的试探电荷沿直线从a移动至b过程中，其到O点的距离先减小后增大，根据库仑定律可知，试探电荷受到的电场力先增大后减小，负电荷受到引力作用，电场力对负电荷先做正功，后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误。

故选C。

7．B

【详解】AB．根据安培定则确定通电直导线电流的磁场方向，根据左手定则确定安培力的方向，可知当平行放置的长直导线中通有反向电流时，电流之间的作用力表现为排斥力，当平行放置的长直导线中通有同向电流时，电流之间的作用力表现为吸引力，故A错误，B正确；

C．根据安培定则，结合题意可知，导线1、3在O点产生的合磁感应强度大小为0，导线2、4在O点产生的合磁感应强度大小为0，即4 根直导线在O点产生的合磁感应强度大小为0，故C错误；

D．直导线1与2在O点产生的磁感应强度大小相等，均为，根据安培定则可知，方向垂直，则合磁感应强度大小为，故D错误。

故选B。

8．C

【详解】A．由图可知，波的波长

由于在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，可知0.1s内波传播四分之一波长，可得

解得

则波速

故A错误；

B．结合上述作出时的波形如图所示

根据同侧法可知，此时波源P的振动方向向上，因，所以波源起振方向也向上，即波源沿y轴正方向起振，故B错误；

C．由图像可知，质点a的振幅为15cm，故C正确；

D．波传到b点所需的时间

在0到2s内，质点b振动的时间

则质点b运动总路程

故D错误。

故选C。

9．BC

【详解】AB．依据产生涡流的条件，线圈中应通入变化的电流，该电流产生变化的磁场，才会在金属中产生涡流从而使金属熔化，故A错误，B正确；

CD．根据法拉第电磁感应定律可知，电流变化越快、金属的电阻率越小，在金属中产生的感应电流就越大，金属熔化得就越快，故C正确，D错误。

故选BC。

10．AC

【详解】A．对冥王星M与卡戎m组成的双星系统，所以冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的。它们之间的万有引力提供各自的向心力得

可得

故A正确；

B．根据向心加速度公式

可知，两者的向心加速度比

故B错误；

C．根据线速度

可得，两者的线速度大小之比

故C正确；

D．由万有引力提供各自的向心力得

可得

故D错误。

故选AC。

11．BD

【详解】AB．开关S断开时，电阻r消耗的电功率为100W，即有

解得

则副线圈两端电压

当S闭合后

总电流

根据电流匝数关系有

，

解得开关S闭合前后电流表的示数之比

故A错误，B正确；

CD．原线圈电压有效值为

结合上述解得原、副线圈的匝数之比

故C错误，D正确。

故选BD。

12．BC

【详解】A．时间内图线为倾斜的直线，故电动车做匀加速运动，加速度不变，合力不变，则由牛顿第二定律可知牵引力不变，故A错误；

B．时间内图像的斜率变小，图像斜率表示加速度，可知加速度不断减小，故B正确；

CD．由于从时刻开始电动车的功率保持不变，根据

可知电动车牵引力在时间内所做的功和在时间内所做的功相等，故C正确，D错误。

故选BC。

13．AD

【详解】小球下滑过程中，根据牛顿第二定律有

其中

而

因此有

则可知小球在下落过程中速度增大的同时，洛伦兹力也在增大，导致滑动摩擦力增大，根据牛顿第二定律分析可知，小球做加速度逐渐减小的变加速运动，而当

时，小球开始做匀速运动，加速度为0。

故选AD。

14．     暗     明

【详解】(1)由题意，当λ=0.6 μm时， ，为半波长的奇数倍，故P点为暗条纹.

(2)当λ=0.5 μm时，Δs=3λ，为波长的整数倍，故这时P点将形成明条纹.

15．     F          ABC

【详解】①[1] [2]与共同作用的效果与F单独作用的效果相同，则与的合力与F相等；小圆环受到拉力、、的共同作用，静止于O点，则、、的合力为0；

②[3]保持O点位置不动，即合力大小、方向不变，弹簧测力计A的读数不变，只要符合该条件而且能够作出力的平行四边形即可，如图所示

A．如果从1变到4，能够作出力的平行四边形，故A正确；

B．如果从1变到3，能够作出力的平行四边形，故B正确；

C．如果从1变到2，能够作出力的平行四边形，故C正确；

D．B的拉力大小不变，增大角，不能够作出力的平行四边形，故D错误。

故选ABC。

16．     电压     小     2     261     900     600

【详解】（1）[1]当开关S接到位置6时，电流表与电阻、串联，电阻、起到分压作用，电表为电压表；

[2]开关S接到位置5与接到位置6相比，接到6时串联的电阻大，分压作用也大，电压表的量程也更大，因此开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程小。

（2）[3]当开关S接到2位置时，并联的电阻大，分流小，其电流表的量程小，因此开关S接位置2时是小量程的电流挡；

[4]设开关S接1时的最大电流为，接2时最大电流为，由题意可知，当开关接到1时，有

当开关接到2时，有

代入数据解得

（3）[5]由上述分析可知，当开关S接到位置4时，电路中的满偏电流

根据闭合电路欧姆定律可得

[6]由指针偏转到电流表G1满刻度的处可得

解得

17．（1）；（2）

【详解】（1）加热饭盒时，玻璃饭盒内气体体积不变，由查理定律有

解得

（2）排气过程中封闭气体做等温变化，设最终体积为，则

根据玻意耳定律有

解得

同温度、同压强下同种气体的质量之比等于体积之比，设排出气体的质量为，气体原来的质量为，则有

解得

18．（1）20 N；（2）1 m

【详解】（1）小球C从开始下落到与B碰撞前瞬间，由动能定理得

解得

小球在最低点，有

解得

由牛顿第三定律得，小球对细绳的拉力为，方向竖直向下。

（2）小球C与小物块B在碰撞后，小球C速度为v1，小物块B的速度为v2，由动量守恒和机械能守恒得

联立解得

，

小物块B在木板A上滑动，小物块B和木板A组成的系统动量守恒，设B滑到木板A最右端时速度大小为v，则

小物块B在木板A上滑动的过程中，由小物块B和木板A组成的系统减小的机械能转化为内能，由功能关系得

联立以上各式并代入数据，解得

19．（1）6A，方向由C指向D；（2）18J，6.75J；（3）

【详解】（1）由图中几何关系可知，线框CD边进入磁场前，其切割磁感线的有效长度均是

切割速度

产生的感应电动势

电流大小

方向由C指向D。

（2）导线框CD边进入磁场前，电流不变，拉力F不变，则有

解得

，

（3）CD边进入磁场前，根据动量定理有

解得

当时

说明导线框CD边未进入磁场，则有