2024届海南省四校高三下学期一模物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024届高三联考试题物理（满分100分考试时间90分钟）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，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。第I卷选择题（共44分）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，只有一个选项符合题目要求。1.中科院近代物理研究所利用兰州重离子加速器通过“熔合蒸发”反应合成超重核，并同时辐射出一个中子。下列可能合成该超重核的原子核组合是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗核反应过程中满足电荷数守恒、质量数守恒，则需满足，A．由于，故A错误；B．由于，故B正确；C．由于，故C错误；D．由于，故D错误。故选B。2.如图所示为某自行车的大齿轮、小齿轮和后轮结构示意图，它们的边缘有三个点a、b、c，半径大小关系为，下列判断正确的是（）A.b比a的角速度小 B.b和c的角速度相等C.a比b的向心加速度大 D.c比b的向心加速度大〖答案〗C〖解析〗AB．a、b共轴，角速度相同，b、c通过链条相连，线速度相同，根据，可知则有故AB错误；C．根据向心加速度公式又，则故C正确；D．根据向心加速度公式又，则故D错误。故选C。3.真空轮胎在轮胎和轮圈之间封闭着一定质量的空气。海南夏天天气炎热，胎内气体开始升温，假设此过程胎内气体的体积不变，则此过程中（）A.每个气体分子动能均增大 B.气体对外做功C.速率大的区间内分子数减少 D.气体压强增大〖答案〗D〖解析〗A．气体分子的平均动能胎内气体开始升温，则平均动能增大，平均速率增大，但不是每一个气体分子的速率都减小，故A错误；B．胎内气体的体积不变，则气体对外做功为零，故B错误；CD．温度升高，根据气体分子速率分布可知速率小的区间内分子数减少，速率大的区间内分子数增多，图像的最高点向温度高的方向移动，故C错误；D．由理想气体状态方程可知，一定质量的理想气体温度升高，体积不变，则压强增大，故D正确。故选D。4.2023年2月，我国成功发射的中星26号卫星是地球静止轨道卫星，其距离地面的高度约为地球半径的6倍。已知地球自转的周期为T，引力常量为G，依据题中信息可估算出（）A.地球的质量 B.卫星的质量C.近地卫星的周期 D.该卫星绕行的线速度大小〖答案〗C〖解析〗AB．根据题意，设地球半径为，由万有引力提供向心力有解得可知，卫星的质量消掉不可求，地球半径未知，则地球的质量不可求，故AB不符合题意；C．根据题意，设近地卫星的周期为，由开普勒第三定律有解得可知，近地卫星的周期可求，故C符合题意；D．根据题意，由公式可得，该卫星绕行的线速度大小由于地球半径未知，则该卫星绕行的线速度大小不可求，故D错误。故选C。5.如图，物体A、B相对静止，共同沿粗糙斜面匀速下滑，若默认最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，则下列说法中正确的是（）A.A与B之间可能没有摩擦力B.B受到斜面的滑动摩擦力大于C.B与斜面的滑动摩擦因数D.A与B的滑动摩擦因数一定等于B与斜面间的滑动摩擦因数〖答案〗B〖解析〗BC．对AB整体，受力情况如图所示由共点力平衡条件得滑动摩擦力为由以上三式可以解得故B正确，C错误；AD．对A物体，受力情况如图所示由共点力平衡条件可得滑动摩擦力为又有fmax≥fA联立以上等式和不等式可解得μAB≥tanθ＝μ故AD错误。故选C。6.由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图所示。其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，、为距地面高度相等的两点，重力加速度为。下列说法正确的是（）A.炮弹到达最高点时的加速度等于B.炮弹经过点和经过点的机械能不相同C.炮弹经过点和经过点时的加速度相同D.炮弹由点运动到点时间大于由点运动到点的时间〖答案〗B〖解析〗A．在最高点时，炮弹具有水平向右的速度，所以炮弹在点时，除了受重力外还受到向后的空气阻力，所以合力大于重力，即加速度大于，A错误；B．从到的过程中，空气阻力一直做负功，炮弹的机械能逐渐减小，则炮弹经过点和经过点的机械能不相同，B正确；C．炮弹经过点和经过点时受空气阻力和重力作用，空气阻力方向不同，所受合力不同，则加速度不同，C错误；D．设炮弹从点运动到点的过程中所受阻力的平均竖直分量为，从点运动到点的过程中所受阻力的平均竖直分量为，根据牛顿第二定律可知到的平均加速度为到的平均加速为由此可知，，根据运动学规律可知，炮弹从点运动到点的时间小于点运动到点的时间，D错误。故选B。7.如图所示，处于真空中匀强电场与水平方向成θ角，直线与匀强电场E互相垂直。在A点以大小为的初速度水平抛出一质量为m，带电量为的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点（图中未画出）时速度大小仍为，在小球由A点运动到C点的过程中，下列说法中正确的是（）A.小球的电势能减少B.C可能位于直线的右侧C.小球的机械能减少量一定等于D.小球的机械能减少量一定大于〖答案〗D〖解析〗A．由动能定理，动能不变，合外力的功为零，重力做正功，电场力必然做负功，电势能增加，故A错误；B．若C位于直线的右侧，则重力做正功，电场力做正功，动能增加，与动能不变矛盾，故B错误；CD．小球的机械能的减少量即为竖直方向的重力势能的减少量mgh，由于电场力向右下方，重力竖直向下，将合力沿着水平和竖直方向正交分解，竖直方向的合力大于重力，故在竖直方向的分运动的加速度a大于g，竖直方向即故C错误，D正确。故选D。8.如图所示，物体a与b通过轻弹簧连接，b、c、d三个物体用不可伸长的轻绳通过轻滑轮连接，系统处于静止状态，a恰好和地面无挤压。已知a、c质量均为m，d质量为2m，弹簧的劲度系数为k。物体在运动过程中不会与滑轮相碰，不计一切阻力，重力加速度为g。将c与d间的线剪断，下列说法正确的是（）A.b的质量为mB.此时b的瞬时加速度为C.b下降时的速度最大Db下降时弹簧弹性势能最大〖答案〗C〖解析〗A．剪断c与d间的线之前，整个系统处于静止状态，根据题意可知弹簧对b的作用力方向向下，大小为以cd为研究对象，c与b间的线对cd的拉力为设物体质量b为M，以b为研究对象，根据平衡条件有解得故A错误；B．将c与d间的线剪断瞬间，cd间绳子的拉力突变为0，弹簧对b的作用力不变，b与c的加速度a大小相等，设此时bc间绳子的拉力为T，以c为研究对象，由牛顿第二定律有以bc整体为研究对象，由牛顿第二定律有代入数据解得故B错误；CD．由以上分析可知，剪断线后，b往下运动，当b速度最大时，bc加速度均为零，设此时弹簧弹力为，以bc整体为研究对象，根据平衡条件可得解得即当b速度最大时，弹簧的弹力方向向上，b下降的距离等于开始的拉伸量加上速度最大时的压缩量，根据胡克定律可得b下降的距离为由于惯性，b继续往下运动，此时弹簧弹性势能并不是最大，当b的速度变为零时弹性势能最大，故C正确，D错误。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，有多个选项符合题目要求。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.“物理”一词最早出现在我国的晋朝，泛指事物之理，源于《庄子·天下》中的“判天地之美，析万物之理”。关于物理思想与方法，下列说法正确的是（）A.加速度用到了比值定义法B.重心、合力的概念都体现了等效思想C.用点电荷来代替带电体的方法运用了假设法D.伽利略的理想斜面实验运用了在可靠的事实基础上进行合理外推的方法〖答案〗BD〖解析〗A．加速度定义式是速度的变化量与时间的比值，应用了比值定义法，故A错误；B．重心、合力和分力都采用了等效替代的思想，故B正确；C．用点电荷来代替带电体采用了理想化物理模型的方法，故C错误；D．伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理外推的方法，故D正确。故选BD。10.边长为L的正方形单匝线框abcd放置在如图所示的匀强磁场中，磁感应强度为B，线框总电阻为r，若线框从图示位置开始以角速度ω绕ab轴匀速转动，则下列说法正确的是（）A.线框产生的感应电动势最大值是B.线框产生的感应电动势有效值是C.线框所在平面和磁场的方向垂直时，回路电流最大D.线框所在平面和磁场的方向平行时，回路电流最大〖答案〗AD〖解析〗AB．线框产生的感应电动势最大值为则线框产生的感应电动势有效值为故A正确，B错误；C．线框所在平面和磁场的方向垂直时，穿过线框的磁通量最大，但磁通量变化率最小，感应电动势最小，回路电流最小，故C错误；D．线框所在平面和磁场的方向平行时，穿过线框的磁通量为0，但磁通量变化率最大，感应电动势最大，回路电流最大，故D正确。故选AD。11.多个点波源在空间也可以形成干涉图样，如图甲是利用软件模拟出某时刻三个完全相同的横波波源产生的干涉图样。图乙是三个完全相同的横波波源在均匀介质中的位置，波源，，分别位于等边三角形的三个顶点上，且边长为。三个波源时刻同时开始振动，振动方向垂直纸面，振动图像均如图丙所示。已知波的传播速度为，处质点位于三角形中心，处质点位于与连线中点。下列说法正确的是（）A.位于处的质点的振幅为B.时，处质点开始振动C.其中一列波遇到尺寸为的障碍物时，不能发生明显的衍射现象D.若三列波频率不同，即使在同一种介质中传播时也能够发生干涉现象〖答案〗AB〖解析〗A．处质点位于三角形中心，该点到三个波源的间距相等，可知该点为振动加强点，则该点的振幅为A正确；B．由于处质点位于与连线中点，则波源与的振动形式传播到处质点所用的时间为即时，处质点开始振动，B正确；C．根据图丙可知，周期为，根据波速表达式有代入数据解得根据发生明显衍射的条件可知，能发生明显的衍射现象，C错误；D．根据干涉的条件可知，机械波要发生干涉，波的频率必须相等，即三列波的频率不同时不能够发生干涉现象，D错误。故选AB。12.如图所示，有一玻璃直角三棱镜，。由两种单色光甲和乙组成的一细光束，从边射入三棱镜，调整入射方向发现，当入射光束垂直边入射时，单色光甲从边射出，且出射光线和边的夹角为30°，单色光乙恰好在边发生全反射，则下列判断正确的是（）A.甲、乙两种单色光的折射率分别为和B.甲、乙两种单色光在该玻璃中的传播速度之比为C.若用单色光甲照射某金属表面，能使该金属发射光电子，则用单色光乙照射该金属表面，也一定能使该金属发射光电子D.用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，单色光甲的条纹宽度要比单色光乙的条纹宽度窄〖答案〗BC〖解析〗根据题意，由折射定律和反射定律画出光路图，如图所示A．根据题意，由几何关系可知，甲光在边的入射角为，折射角为则甲光折射率为乙光恰好发生全反射，则临界角为，则乙光的折射率为故A错误；B．根据题意，由公式可得则甲、乙两种单色光在该玻璃中的传播速度之比为故B正确；C．由于甲光的折射率小于乙光的折射率，则甲光的频率小于乙光的频率，由光电效应方程可知，若用单色光甲照射某金属表面，能使该金属发射光电子，则用单色光乙照射该金属表面，也一定能使该金属发射光电子，故C正确；D．根据题意，由公式可知，由于甲光的频率小，则甲光的波长长，由公式可知，用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，单色光甲的条纹宽度要比单色光乙的条纹宽度宽，故D错误。故选BC。13.如图，真空中有区域I和II，区域I中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，腰长为L的等腰直角三角形CGF区域（区域II）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域I中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域II。若区域I中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域II中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF边靠近F的三等分点D射出，它们在区域II中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域II中的粒子在区域II中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（）A.从D点飞出的粒子速度大小为B.粒子的比荷为C.若仅将区域I中电场强度大小变为2E，则D.若仅将区域II中磁感应强度大小变为，则粒子从GF边出射，出射点距离O点〖答案〗BCD〖解析〗A．根据题意可知区域Ⅰ中粒子电场力和洛伦兹力相等，由此可得解得粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动，速度大小不变，故从D点飞出的粒子速度大小为，故A错误；B．粒子的运动轨迹如图所示在区域Ⅱ中，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则有根据几何关系可知，粒子转过的圆心角为，则有联立可得粒子的比荷为故B正确；C．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，设进入区域Ⅱ中的速度大小为，则有解得在区域Ⅱ中，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则有解得则粒子将从GF边离开区域Ⅱ，轨迹的圆心角小于，根据粒子在磁场中的周期公式由于区域Ⅱ中的磁场不变，粒子的比荷也不变，所以周期不变，根据因为粒子在区域Ⅱ中做圆周运动的圆心角减小，所以粒子运动时间减小，则有故C正确；D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，设粒子在区域Ⅱ中运动的半径为，根据解得则粒子从GF边出射，粒子在区域Ⅱ中的运动轨迹如图所示由几何关系可得根据勾股定理则出射点距离O点故D正确。故选BCD。第II卷非选择题（共56分）三、实验题：本题共2小题，14题8分，15题10分，每空2分，共18分。请将〖答案〗按题目要求写在答题卡上的指定位置，不要求写运算过程。14.利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，总质量为M，轻绳一端与A相连，另一端跨过轻质定滑轮与质量为m的重物B相连。实验过程如下：用游标卡尺测出挡光片的宽度为d；先用力拉住B，保持A、B静止，测出A下端到光电门的距离为h（）；然后由静止释放B，A下落过程中挡光片经过光电门，测出挡光时间为t。已知重力加速度为g。（1）为了能完成上述实验，M__________m（填“＞”、“＝”或“＜”）；（2）某次实验中用螺旋测微器测出挡光片的宽度，测量结果如图所示，则挡光片的宽度为__________mm；（3）在A从静止开始下落h的过程中，如果满足__________，则验证A、B和地球所组成的系统机械能守恒（用题中所给物理量的符号表示）；（4）挡光片经过光电门的速度与钩码A下落h时的瞬时速度间存在一个差值，为减小这个差值，可采取的措施是__________。（写出合理的一条即可）〖答案〗（1）＞（2）4.699##4.700##4.701（3）（4）减小挡光片的宽度或者增大下落高度〖解析〗【小问1详析】为了使A下落过程中挡光片经过光电门，需满足【小问2详析】根据螺旋测微器的读数原理可知挡光片的宽度为【小问3详析】物块经过光电门的瞬时速度为系统重力势能的减少量为系统动能的增加量为则机械能守恒的表达式为【小问4详析】某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，用光电门测出瞬时速度小于下落h时的真实速度，可采取减小挡光片的宽度或者增大下落高度。15.某同学用甲图的电路图进行相关电学实验。（1）将电阻箱R2的阻值调至__________（选填“最大”或“最小”），然后闭合开关，再将拨至1位置，调节R2使电压表V有明显读数；（2）保持R2不变，将开关拨至2位置，调节R1使电压表的读数仍为，此时电阻箱读数如图乙所示，则__________Ω；（3）为了测量电池的电动势E和内阻r，先将R1的阻值调到R0，R2调到最大，将拨至2位置，闭合开关；然后多次调节R2，并记录下了各次R2的阻值和对应电压表的读数U；最后根据记录的数据，画出如图丙所示的图像，图像的斜率为k，与纵轴的截距为a。则根据图像可以求出电池电动势__________，内阻__________（结果均用、k、a表示）；（4）上面数据处理中并未考虑电压表的分流，若考虑电压表分流，则测得的电动势__________（填“＞”、“＜”或“＝”）。〖答案〗（1）最大（2）209.1（3）（4）<〖解析〗【小问1详析】为了保护电路，将电阻箱R2的阻值调至最大；【小问2详析】由等效替代思想可得，电阻箱阻值大小与Rx阻值相同，电阻箱读数如图乙所示，则Rx=(2×100+9×1+1×0.1)Ω=209.1Ω【小问3详析】[1][2]由闭合电路欧姆定律可得变形可得结合图像的斜率为k，与纵轴的截距为a，则可得【小问4详析】考虑电压表的分流，设R0与电压表并联总电阻为R并，则变形得解得则测得的电动势E测<E真。四、计算题：本题共3小题，第16题10分，第17题12分，第18题16分，共38分。把解答写在答题卡中指定答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。16.在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像，气泡内气体先从压强为、体积为、温度为的状态A等温膨胀到体积为、压强为的状态B，然后从状态B绝热收缩到体积为、压强为、温度为的状态C，B到C过程中外界对气体做功为W，已知、、、W。求：（1）与；（2）B到C过程，气泡内气体内能的变化量。〖答案〗（1）；；（2）〖解析〗（1）由题可知，根据玻意耳定律可得解得根据理想气体状态方程可知解得（2）根据热力学第一定律可知其中，故气体内能增加17.如图所示，将一可视为质点的小物块A放置在足够长的长木板B最右侧，用跨过轻质定滑轮的轻绳将木板右侧与重物C相连并保持静止，三者的质量分别为、、，重物C距离地面高度。已知物块A与长木板B间的动摩擦因数，木板