2023届海南省白沙黎族自治县高三下学期水平调研测试物理试题（解析版）

PAGEPAGE12023年海南省白沙县高三水平调研测试物理科试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下图为氢原子的发射光谱，、、、。是其中的四条光谱线，下列说法正确的是（）A.谱线对应光照射逸出功为2.25eV的金属钾，该金属钾可以发生光电效应B.谱线对应光子的能量最大C.谱线对应光子的频率最小D.该光谱由氢原子核能级跃迁产生【答案】A【解析】A．Hβ谱线对应光子能量光子能量大于逸出功为2.25eV的金属钾，该金属钾可以发生光电效应，A正确；B．Hα谱线波长最长，频率最小，所以光子能量最小，B错误；C．谱线波长最短，频率最大，C错误；D．该光谱为氢原子的发射光谱，则该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生，不是核能级跃迁产生，D错误。故选A。2.某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①②图线所示。由图可知，启用ABS后（）A.t1时刻车速更小B.0～t1的时间内加速度更大C.加速度总比不启用ABS时大D.刹车后前行的距离比不启用ABS更短【答案】D【解析】A．从图像中可知，t1时刻车速更大，故A错误；BC．根据加速度定义式：可知相同的时间内，未启用ABS的情况下速度变化量更大，所以启用ABS后0～t1的时间内加速度更小，故BC错误；D．图线与时间轴围成的面积为位移，根据图像可知启用ABS后刹车后前行的距离比不启用ABS更短，故D正确。故选D．3.图为“天津之眼”摩天轮，游客某时刻位于匀速转动的摩天轮的最顶端，则从此时刻起游客的向心加速度（）A.大小不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.先减小再增大【答案】A【解析】做圆周运动的向心加速度表达式为而游客做匀速圆周运动，则线速度大小不变，故向心加速度大小不变，故选A。4.如图所示，A、B是两个完全相同的木块，水平力F作用于B上，A、B处于静止状态，B与墙面未接触，则关于A、B的受力情况，下列说法正确的是（）A.A可能受三个力B.A对B可能没有摩擦力C.墙对A一定没有摩擦力D.B对A一定有向下方的摩擦力【答案】D【解析】C．图中A、B处于静止状态，整体受重力、支持力、压力，受到墙对A的向上的摩擦力而处于静止，C错误；ABD．以B为研究对象，B受到重力、推力、垂直于接触面向下的弹力，则A对B沿接触面向上的摩擦力四个力作用；所以A受重力、墙对A的支持力和向上的摩擦力，B对A的弹力、B对A沿接触面向下的摩擦力作用；AB错误D正确。故选D。5.某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束，如图所示，下列说法正确的是（）A.射线1的电离作用在三种射线中最强B.射线2贯穿本领最弱，用一张白纸就可以将它挡住C.一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个D.一个原子核放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数少1个【答案】C【解析】A．射线1是带负电的β粒子，α粒子的电离作用最强，故A错误；B．射线2不偏转，是不带电的γ射线，穿透本领最强，用一张白纸不可以将它挡住，故B错误；C．射线3是带正电的α粒子，一个原子核放出一个α粒子（），质子数比原来少2，中子数比原来少2，故C正确；D．射线1是带负电的β粒子，一个原子核放出一个β粒子，新核比原来多一个质子，故D错误。故选C。6.物体做简谐运动时，下列叙述正确的是（）A.平衡位置就是回复力为零的位置B.处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态C.做简谐运动物体受到的合力与位移大小成正比，方向相反D.单摆摆角超过5°也可以看成简谐振动【答案】A【解析】A．平衡位置就是回复力为零的位置，选项A正确；B．处于平衡位置的物体，不一定处于平衡状态，例如单摆在平衡位置时不是平衡状态，选项B错误；C．做简谐运动物体受到的回复力与位移大小成正比，方向相反，选项C错误；D．单摆摆角超过5°时，回复力与位移不再是正比关系，则不可以看成简谐振动，选项D错误。故选A。7.如图所示，物体A、B质量分别为m和2m。物体A静止在竖直的轻弹簧上面，物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力，已知重力加速度为g。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（）A.0 B. C. D.2mg【答案】B【解析】细线剪断瞬间，先考虑AB整体，受重力、支持力，合力等于B的重力，故mBg=（mA+mB）a再分析物体B，有mBg﹣N=mBa联立解得根据牛顿第三定律，B对A的压力为；故B正确。故选B。8.如图为地球赤道剖面图，地球半径为R，把地面上高度为区域内的地磁场视为方向垂直于剖面的匀强磁场，在赤道平面内一带电粒子以一定速度正对地心射入该磁场区域，轨迹恰好与地面相切。不计粒子重力，则（）。A.轨迹半径 B.轨迹半径为C.轨迹半径为 D.轨迹半径为【答案】C【解析】如图所示设轨迹半径为r，根据几何关系可得解得故选C。二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.下列说法正确是（）A.不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势B.感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量变化率成正比C.物理学家奥斯特发现由磁场产生电流的规律——电磁感应定律D.惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大【答案】AB【解析】AB．根据法拉第电磁感应定律，不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势，且感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量变化率成正比，选项AB正确；C．物理学家奥斯特发现由电流产生磁场的规律，选项C错误；D．惯性是物体的固有属性，质量大的物体惯性一定大，与速度大小无关，选项D错误；故选AB。10.下列说法中正确的是（）A.军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象B.机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定C.泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光【答案】AD【解析】A．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象，故A正确；B．电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播，但在介质中的传播速度由介质和频率共同决定，故B错误；C．泊松亮斑是用光照射不透光的小圆盘时产生的衍射现象，故C错误；D．拍摄玻璃橱窗内物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光，故D正确。故选AD。11.在地月系统中，已知地球质量为M，月球质量为m，忽略其它星球的影响，真实的地球和月球是围绕二者连线上的某点O做匀速圆周运动的双星系统，运行周期为。在近似处理时，常常认为月球围绕地球做匀速圆周运动，这样处理后得到的运行周期为，现在在真实运行情况的基础上，再做另外一种模型简化，认为在地月双星系统中，二者连线上的某点O处，有一个静止的“等效地球”，月球在围绕“等效地球”做匀速圆周运动，运行周期与真实情况相同。设“等效地球”的质量，则（  ）A. B.C. D.【答案】AC【解析】AB．对于真实情况的双星系统设两个星球月球和地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为和，两个星球间距为，相互作用的万有引力大小为。根据万有引力定律有：由匀速圆周运动的规律得：，由题意有联立得对于近似处理的模型，万有引力提供向心力，故解得整理可得故A正确，B错误；CD．另一种简化模型中，周期为，匀速圆周运动半径为，则根据，联立以上各式可得根据AB选项中得解析可得整理可得故C正确，D错误。故选AC。12.下列说法中正确的是_____A.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动B.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大C.农民在干旱的天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管D.满足能量守恒定律的物理过程一定都能自发进行E.一定质量的理想气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随温度的降低而增加【答案】ACE【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，选项A正确；当分子间作用力表现为斥力时,分子距离增大时，分子力做正功，则分子势能随分子间距离的增大而减小，选项B错误；农民在干旱的天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管，选项C正确；根据热力学第二定律可知，满足能量守恒定律的物理过程不一定都能自发进行，选项D错误；一定质量的理想气体，在压强不变时，温度降低，则分子对器壁的平均碰撞力减小，所以分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数增加，故E正确．故选ACE.13.如图所示，一带负电的物体（可当作点电荷）从A点由静止释放，在A点的右方有一带正电的点电荷固定在水平地面上，绝缘物体在电场力的作用下由A点经B点运动到C点，已知，地面绝缘且与物体的动摩擦因数处处相等．设从A到B和从B到C的过程中电场力做功分别为和，则下列说法正确的是（）A.B.C.从A到C的运动过程中物体的动能一直在增加D.从A到C的运动过程中系统的电势能一直在增加【答案】AC【解析】AB．A到B再到C的运动过程中，物体所受电场力在增大，因为，所以，故A正确，B错误；CD．从A到C，电场力做正功，摩擦力做负功，电场力大于摩擦力，所以动能一直增加，因为电场力做正功，所以电势能减小，故C正确，D错误。故选AC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。14.某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：A.按如图摆好实验装置；B.将质量M＝0.20kg的小车拉到打点计时器附近，并按住小车；C.在总质量m分别为10g、30g、50g的三种钩码中，挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩上；D.接通打点计时器的电源（电源频率为f＝50Hz），然后释放小车，打出一条纸带。①多次重复实验，从中挑选一条点迹清晰的纸带如图所示。把打下的第一点记作“0”，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1＝0.0075m，d2＝0.03001m，d3＝0.0675m，d4＝0.1200m，d5＝0.1875m，d6＝0.2700m，他把钩码重力（当地重力加速度g＝9.8m/s2）作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做功。则合力做功＝______，小车动能的改变量＝______（结果保留三位有效数字）。②此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是___________________；___________________________。（写出两条即可）【答案】①0.09190.0563②小车与桌面之间存在摩擦力钩码质量没有远小于小车质量【解析】①[1][2]根据功的公式代入数据解得W=0.0919J相邻计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点间周期打点5时的速度小车动能的变化量②[3][4]产生误差的原因，小车与桌面间有摩擦，使得一部分重力势能转化为内能，动能的增加，漏掉钩码的动能，即钩码质量没有远小于小车质量。15.小王同学用伏安法测某电源的电动势和内电阻，实验原理图如图甲所示，请在图乙中用笔迹替代导线连接实验图______________；【答案】【解析】在进行实物连图时，首先连接主回路，电源、滑动变阻器、电流表、电键，再把电压表并联在滑动变阻器和电流表的两端，在连接时要注意仪表正负接线柱的接法，对照电路图进行实物连图，如图所示四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。16.如图所示是某科技创新小组自制的一个监控气温的报警装置，在板上固定一个开口向右、导热性能良好的汽缸足够长，用一轻质活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内，汽缸右侧固定一个带压力传感器的警报器A。当汽缸内温度为270K时，活塞到警报器的距离L1=5cm，到汽缸底部的距离L2=30cm。当警报器受到的压力为20N时开始报警。已知大气压强p0恒为1.0×105Pa。活塞横截面积，不计活塞厚度及一切摩擦。求：（1）活塞刚好碰到传感器时环境温度；（2）开始报警的温度【答案】（1）315K；（2）378K【解析】（1）缸内气体发生等压变化，根据盖吕·萨克定律：得解得：T2=315K（2）设当传感器受到的压力为F=20N时汽缸内气体压强为p2，对活塞有活塞碰到传感器后，缸内气体发生等容变化联立可得T3=378K17.如图甲所示，平行的金属导轨MN和PQ平行，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量m=0.5kg，电阻r=0.4Ω的金属杆ab垂直导轨放置，金属棒与导轨间的动摩擦因数为。现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移s=3.8m时达到稳定状态，对应过程的v-t图像如图乙所示。取g=10m/s2，导轨足够长。（，）求：（1）金属杆ab达到稳定状态时电流大小和方向，（2）恒力F的大小；（3）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热。【答案】（1）1A，电流由a流向b；（2）5.8N；（3）【