海南省四校2024届高三年级下册一模物理试卷(含答案)

海南省四校2024届高三下学期一模物理试卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.中科院近代物理研究所利用兰州重离子加速器（HIRFL）通过“熔合蒸发”反应合

成超重核，Ds,并同时辐射出一个中子:n,下列可能合成该超重核的原子核组合是

（）

A.^Ni,APbB.^Ni,.PbC.^Ni,^BiD.^Ni,常Bi

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,半径大小关系为凡,〉凡＞耳，下列判断正确的是（）

A.b比a的角速度小B力和c的角速度相等

C.a比》的向心加速度大D.c比》的向心加速度大

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

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

5.如图，物体A、3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mBgsin0

C.B与斜面的滑动摩擦因数〃〉tan，

D.A与5的滑动摩擦因数一定等于8与斜面间的滑动摩擦因数

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，d点为落地点，匕点为轨迹的最高点，a、c为距地面高度

相等的两点，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A.炮弹到达最高点b时的加速度等于g

B.炮弹经过。点和经过c点的机械能不相同

C.炮弹经过a点和经过c点时的加速度相同

D.炮弹由a点运动到b点的时间大于由b点运动到c点的时间

7.如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成。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机，带电量为+q的小球，经时间

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A3直线的右侧

C.小球的机械能减少量一定等于;mg?广

D.小球的机械能减少量一定大于;mg?产

8.如图所示，物体。与6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，。恰好和地面无挤压。已知a、c质量均为加，d质

量为2如弹簧的劲度系数为鼠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。与d间的线剪断，下列说法正确的是（）

□C

A.b的质量为mB.此时6的瞬时加速度为旦

2

C力下降网■时的速度最大D.b下降也时弹簧弹性势能最大

二、多选题

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a=*用到了比值定义法

m

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

10.边长为L的正方形单匝线框abed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「，若线框从图示位置开始以角速度。绕断轴匀速转动，则下列说

法正确的是（）

A.线框产生的感应电动势最大值是现2。

B.线框产生的感应电动势有效值是现2。

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

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，波源航，邑，分别位于等边三角形的三个顶点上，且边长为2m。三个波源

/=0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0.25m/s,。处质点位于三角形中心，C处质点位于S?与连线中点。下列说

法正确的是

A.位于0处的质点的振幅为6cm

B/=4s时，C处质点开始振动

C.其中一列波遇到尺寸为0.8m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

12.如图所示，有一玻璃直角三棱镜ABC,AB=ACo由两种单色光甲和乙组成的一

细光束，从A3边射入三棱镜，调整入射方向发现，当入射光束垂直A3边入射时，单

色光甲从边射出，且出射光线和3C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2和3

B.甲、乙两种单色光在该玻璃中的传播速度之比为2:④

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

13.如图，真空中有区域I和H,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CGR区域

（区域n）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、c、。三点在同一直线

上，A。与GR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n。若区域

I中电场强度大小为E、磁感应强度大小为川，区域n中磁感应强度大小为不，则粒

子从B边靠近R的三等分点。射出，它们在区域n中运动的时间为若改变电场

或磁场强弱，能进入区域n中的粒子在区域n中运动的时间为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()

G

A.从。点飞出的粒子速度大小为刍

B2

B.粒子的比荷为二叵

2BiB2L

C.若仅将区域I中电场强度大小变为2E,则k<t0

D.若仅将区域n中磁感应强度大小变为且用，则粒子从GR边出射，出射点距离。

3

点

三、实验题

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机的重物5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3,保持A、3静止，测出A下

端到光电门的距离为人(h-d)；然后由静止释放3,A下落过程中挡光片经过光电

门，测出挡光时间为骁已知重力加速度为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d=mm；

（3）在A从静止开始下落h的过程中，如果满足,则验证A、

3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下落人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）

15.某同学用甲图的电路图进行相关电学实验。

（1）将电阻箱&的阻值调至__________（选填“最大”或“最小”），然后闭合开

关S1,再将S2拨至1位置，调节&使电压表V有明显读数4；

（2）保持凡不变，将开关S2拨至2位置，调节与使电压表的读数仍为U。，此时电阻

箱读数如图乙所示，则&=一。；

（3）为了测量电池的电动势E和内阻厂，先将招的阻值调到凡，凡调到最大，将S2

拨至2位置，闭合开关武；然后多次调节&，并记录下了各次凡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l-凡图像，图像的斜率为上

U-

与纵轴的截距为心则根据图像可以求出电池电动势E=，内阻

r=(结果均用与、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

E测4(填“>”、“<”或“=”)。

四、计算题

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P-V图像，气泡内气体先从压强为A,、体积为％、温度为4的状态A

等温膨胀到体积为4乂、压强为小的状态3,然后从状态3绝热收缩到体积为匕、压

强为IB。。、温度为〃的状态C,3到C过程中外界对气体做功为W,已知公、匕、

"、W。求：

(1)4的表达式；

(2)般的表达式；

(3)5到C过程，气泡内气体内能的变化量。

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3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

mA=1kg>mB-2kg>mc=3kg,重物C距离地面高度/z=0.72m。已知物块A与长木

板3间的动摩擦因数〃i=0.1,木板与桌面间的动摩擦因数4=03。初始时刻从静止

开始释放重物，长木板全程未与定滑轮发生碰撞，不计滑轮摩擦，g=10m/s2。求：

(1)释放重物瞬间长木板和物块的加速度；

(2)物块距离长木板右端的最远距离。

18.如图所示，间距为d光滑平行金属导轨由圆弧和水平两部分组成，两导轨之间连

接一个阻值为R的定值电阻。水平导轨间存在磁感应强度大小为5的匀强磁场，磁场

方向垂直导轨平面向下，质量为〃、有效电阻也为R的金属棒甲静止在磁场左侧边界

线上。现在将一根质量为机的绝缘棒乙，从圆弧轨道上距水平面高度为L处由静止释

放，乙滑下后与甲发生弹性碰撞并反弹，然后再次与已经静止的甲发生弹性碰撞。甲

始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g。求：

(1)第1次碰后乙反弹的高度力；

(2)第1次碰撞到第2次碰撞过程中R上产生的热量；

(3)已知圆弧轨道的半径为广，如果圆弧轨道半径远大于圆弧的弧长，则乙第1次与

甲碰撞后经过多长时间与甲发生第2次碰撞。

参考答案

1.答案：A

解析：合成该超重核必须满足电荷数守恒和质量数守恒，根据电荷数守恒和质量数守恒

有no+o=no、271+1=272o

2.答案：C

解析：A.由于小齿轮带动后轮转动，二者属于同轴转动，故b的角速度等于。的角速

度，故A错误；

B.大齿轮与小齿轮链条链接，二者属于共线转动，故二者线速度相同，但角速度不

同，半径越大，角速度越小，故B错误；

2

C.据向心加速度公式有aa=a)ra

%=以

由于。与方同轴转动，a与》的角速度相同，故半径越大，向心加速度越大，所以

aa>ah,故C正确；

2

D、根据向心加速度公式

rb

由于与c共线转动，。与c的线速度相同，故半径越大，向心加速度越小，所以

ab>ac,故D错误。

3.答案：D

解析：A.气体温度升高分子的平均动能增大，但不是每个气体分子动能均增大，故A

错误；

B.气体体积不变，外界对气体不做功，故B错误；

C.气体温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个气体分子动能均增大，所以速率

大的区间内分子数不一定减少，故C错误；

D.气体体积不变，温度升高，根据查理定律可知，气体压强增大，故D正确。

4.答案：C

解析：A.静止轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,根据万有引力提供向心

,,l±GMm4兀一

力，则17n有——=mr——

rT~

4712r3

解得地球的质量为M

GT2

由于不知道轨道半径大小，无法求解地球的质量，故A错误；

B.星的质量在计算中约去，无法求解，故B错误；

C、设地球的半径为凡同步卫星的轨道半径为厂=7R,地球静止轨道卫星绕地球做与

速圆周运动的周期为T,近地卫星的轨道半径为R,设周期为T',根据开普勒第三定

律可得==左

T-

解得故C正确；

D.地球同步卫星的轨道半径为r=7R

不知道地球的半径凡无法求解该卫星绕行的线速度大小，故D错误。

5.答案：B

解析：AD.对A物体受力分析，如图

由共点力平衡条件可得以=%gsin°

NA=mAgcos0

力是3对A的静摩擦力，小于或者等于滑动摩擦力

力=〃以

由以上三式可以解得4=tan8=4,故AD错误；

BC.对AB整体受力分析，如图

由共点力平衡条件可得

f=(mA+mB)gsin0

N=^mA+mB^gcos0

滑动摩擦力为/=〃BN

由以上三式可以解得〃3=tang,故B正确，C错误。

6.答案：B

解析：A.最高点0,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，合力大于重力，所以加速度大于g,故A错误

B.a到c的过程中，空气阻力一直做负功，弹的机械能逐渐减少，则炮弹经过。点和经

过。点的机械能不同，故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，故C错误；

D.设炮弹由。点运动到人点过程中，受阻力平均竖直分量为力，由6点运动到。点过

程中，受阻力平均竖直分量为力，根据牛顿第二定律，则前、后两个过程炮弹竖直平

均加速度大小分别为q=整土上

m

mg-于、

a=—~—<%

2m

根据运动学规律，炮弹由。点运动到匕点时间小于由6点运动到c点时间，故D错

误。

7.答案：D

解析：A.重力做正功，小球动能不变，由动能定理可知电场力做负功，则小球的电势

能增加，故A错误；

B.带正电的小球的电势能在增加，则电势增加，即口〉%，所以C点一定位于A3直

线

的左侧，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根g/z,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。大于g,竖直方向h=^af

即mgh>-^mg2t2

小球的机械能的减少量大于故c错误，D正确。

8.答案：C

解析：A.系统处于静止状态，故轻绳拉力T=717g+2777g=3机？

a恰好和地面无挤压，对6和。弹簧整体进行受力分析

T=3mg—mg+mbg

mh=2m,故A错误；

B.将cd间绳子剪短瞬间，cd间绳子拉力突变为0,弹簧对6的作用力不变，6与c加

速度大小相等，设此时。。间的绳子拉力为Ec为研究对象，由牛顿第二定律

F—mg—ma■(p

未剪断轻绳时，弹簧弹力R=mg

对6由牛顿第二定律2mg+mg—F-2tna

联立解得。=3g,故B错误；

3

C.剪短细绳后，6向下运动，当6速度最大时，A加速度为0,设此时弹簧弹力为

F2,比6c整体为研究对象，由平衡条件可得耳-2/僧+7〃g=0

F2=mg

即当6速度最大时，弹簧弹力为机g,8下降距离等于弹簧长度的变化量，由胡克定律

可知心=生鼻=2丝，故C正确；

kk

D.当6速度最大时，方向向下，此时6还会继续向下运动，做减速运动直到速度为

0,此时弹簧弹性势能最大，故D错误。

9.答案：BD

解析：A.是加速度的决定式，不是比值定义法，A错误；

B重心是物体各部分所受重力的合力作用点，体现了等效思想。合力也采用了等效替

代的思想，B正确；

C.用点电荷来代替带电体的方法运用了理想模型法，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，D正

确。

10.答案：AD

解析：A.线框产生的感应电动势的最大值

Em=NBSco=B?①，故A错误；

Em_BEO)

B.线框产生的感应电动势有效值E=故B错误;

金一41

CD.线框所在的平面和磁场方向垂直时，感应电动势为零，回路电流为零;线框所在平

面和磁场的方向平行时，感应电动势最大，回路电流最大，故C错误，D正确。

11.答案：AB

解析：A.0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，则该点振幅为Ao=3A=3x2cm=6cm

B.由图乙可知，所形成的机械波在水平面内传播，在/=4s时开始震动，故B正确。

C.根据图丙可知，周期为4s,根据波速表达式有v=4

T

代入数据解得2=lm>0.8m

根据发生明显衍射的条件可知，能发生明显的衍射现象，故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，故D错误。

12.答案：BC

解析：根据题意，由折射定律和反射定律画出光路如图所示：

A.根据题意，由几何关系可知，甲光在3c边的入射角为45。，折射角为

90。—30。=60°

则甲光的折射率为

sin60°76

rim=----------=——

甲sin45°2

乙光恰好发生全反射，则临界角为45。，则乙光的折射率为

“=]=、历

乙sinC,故A错误；

B.根据题意，由公式〃=£

V

可得"，

V

则甲、乙两种单色光在该玻璃中的传播速度之比为

y甲_%_20_2

,故B正确;

v乙唧yfi

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

Ek-hv-W0

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，由公式丸=£

可知由于甲光的频率小，则甲光的波长长，由公式

Ax=2-

d

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。

13.答案：BCD

解析：A.粒子在区域n做匀速圆周运动，从。点飞出的粒子在区域I中沿直线AC运

动时做匀速直线运动，所受电场力与洛伦兹力等大反向，则有=

解得其速度大小为丫=与F，故A错误;

圆弧轨迹恰好是一圆周

由几何关系得运动半径4若cos45。=华

2

由洛伦兹力提供向心力得以8=m-

4

解得粒子的比荷为靠"黑'故B正确；

C.仅将区域|中电场强度大小变为2E,粒子在区域|中沿直线AC运动需满足2qE=qv'B]

解得粒子进入区域II的速度大小为M=三7F=2v

同理，由洛伦兹力提供向心力可得其运动半径为&=2彳=2餐

其运动轨迹如图中圆弧CG,不同速率的粒子在区域H的运动周期相同，均为丁=现

qB

在区域n的运动时间与轨迹圆心角成正比，由图已知迹CG较圆弧轨迹CD的圆心角

小，则故c正确;

同理，由洛伦兹力提供向心力可得其运动半径为6=岛=与L

若粒子从R点射出，其轨迹如图所示，是以CR为弦的是了圆周，已知其运动半径

R^—L

2

因q=旦〉R=g

332

故粒子从GE边出射，故D正确。

14.答案：(1)>

(2)4.700

(3)g/z=g(M+

(4)减小挡光片的宽度或者增大下落高度

解析：(1)为了能完成上述实验，释放3时，A下落，则必须M〉加

(2)根据螺旋测微器的读数，挡光片的宽度d=4.5mm+20.0x0.01mm=4.700mm

(3)系统重力势能的减小量为小综=(M-Mg/z

2

则系统动能的增加量为限=；(四+㈤F=g(M+m)13

2

则机械能守恒的表达式为(M-m)gh=-^(M+m)

（4）某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，用光电门测出的瞬时速度小于

下落，时的真实速度，可采取的措施有减小挡光片的宽度或者增大下落高度，使得平均

速度更接近瞬时速度。

15.答案：（1）最大（2）209.1（3）—；幺—凡（4）<

kRgk

解析：（1）由图甲所示电路图可知，电阻箱凡串联在电路中，为保护电路安全，闭

合开关前应将电阻箱凡的阻值调到最大；

（2）由图乙所示电阻箱可知，电阻箱示数为

2xl00Q+0xl0Q+9xlQ+lx0.1Q=209.1Q

本实验采用等效替代法，待测电阻阻值等于电阻箱接入电路的阻值，即待测电阻阻值

6=209.1Q

（3）根据闭合电路欧姆定律可得£=。+2（厂+6）

凡

整理可得工=，.凡+—2+工

UE&-ERoE

结合u凡-

图像斜率左=--

ER。

纵轴截距二+工

ERE

解得八靠「卜4

（4）由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于巨